خودروی بدون سرنشین وسیله نقلیه‌ای است که می‌تواند محیط خود را حس کند و بدون دخالت انسان کار کند. یک مسافر نیازی ندارد هر لحظه کنترل وسیله نقلیه را در دست بگیرد و همچنین به هیچ وجه نیازی به حضور مسافر انسانی در خودرو نیست. یک خودروی بدون سرنشین می‌تواند به هر جایی که یک خودروی معمولی می رود، برود و هر کاری را که یک راننده انسانی با تجربه انجام می‌دهد انجام دهد. هوشمند بودن نقش مهمی در قیمت گذاری خودرو دارد. ما در این مقاله از مجله خودرو بانک می‌خواهیم به معرفی خودروی بدون سرنشین و اینکه خودروی بدون سرنشین چطور کار می‌کند بپردازیم. اگر شما نیز می‌خواهید با طرز کار خودروی بدون سرنشین، تکنولوژی‌های به کار رفته در این نوع خودروها، اهمیت استفاده از خودروی بدون سرنشین و چالش‌های خودروهای بدون سرنشین آشنا شوید تا انتهای این مقاله با ما همراه باشید.
سطوح مختلف خودروهای خودرانخودروهای خودران چند سطح دارند؟
انجمن مهندسین خودروی آمریکا (SAE) در حال حاضر ۶ سطح را برای خودروهای خودران را تعریف می‌کند که از سطح ۱ (کاملاً دستی) تا سطح ۶ (کاملاً خودمختار) را شامل می‌شود. این سطوح توسط وزارت حمل و نقل ایالات متحده نیز تصویب شده است. این ۶ سطح عبارت‌اند از:
۱. کاملا دستی
در سطح کنترل دستی، انسان تمام وظایف رانندگی (فرمان، شتاب، ترمز و غیره) را به عهده دارد.
۲. کمک راننده
در این سطح، وسیله نقلیه دارای یک سیستم تک خودکار است (به عنوان مثال سرعت را از طریق کروز کنترل کنترل می‌کند).
۳. خودرانی جزئی با ADAS
ADAS خودرو می‌تواند کنترل فرمان و شتاب را انجام دهد. در این سطح انسان هنوز هم تمام وظایف را زیر نظر دارد و می‌تواند در هر زمانی کنترل را به دست بگیرد.
۴. خودرانی مشروط
در این سطح قابلیت‌های تشخیص محیطی وسیله نقلیه می‌تواند عمده وظایف رانندگی را به عهده بگیرد، اما باز هم وجود انسان در خودرو لازم است.
۵. خودرانی بالا
در این سطح خودرو تمام وظایف رانندگی را تحت شرایط خاص انجام می‌دهد. همچنین در این سطح ژئوفنسینگ مورد نیاز است و وجود انسان در خودرو هنوز یک گزینه است.
۶. کاملا خودران (بدون سرنشین)
این وسیله نقلیه تمامی وظایف رانندگی را در هر شرایطی انجام می‌دهد؛ توجه یا تعامل انسانی لازم نیست.
به‌نظر شما ماشین دیگنیتی چه سطحی دارد؟
چه تفاوتی بین خودکار، اتوماتیک و خود ران (بدون سرنشین) وجود دارد؟ چه تفاوتی بین خودکار، اتوماتیک و خود ران (بدون سرنشین) وجود دارد؟
معمولا از اصطلاح خودکار به جای خودران استفاده می‌کنند. یکی از دلایلش این است که کلمه خودران (بدون سرنشین) مفاهیمی فراتر از الکترومکانیکی دارد. یک خودروی کاملاً خودران یا بدون سرنشین، خودآگاه و قادر به عمل با انتخاب خود است. به عنوان مثال، شما می‌گویید (مرا به سر کار ببر) اما ماشین تصمیم می‌گیرد شما را به ساحل ببرد. با این حال، یک خودروی خودکار دستورات را دنبال می‌کند و سپس خودش رانندگی می‌کند.
اصطلاح اتوماتیک نیز اغلب به جای خودران استفاده می‌شود. با این حال، این موضوع کمی متفاوت است. یک خودروی خودران می‌تواند در برخی یا حتی همه موقعیت‌ها خودش را هدایت کند، اما یک مسافر انسانی باید همیشه حضور داشته و آماده کنترل خودرو باشد. خودروهای خودران در سطح ۳ (اتوماسیون رانندگی مشروط) یا سطح ۴ (اتوماسیون رانندگی بالا) قرار می‌گیرند. آنها بر خلاف خودروهای سطح ۵ کاملاً خودران یا بدون سرنشین که می‌توانند به هر جایی بروند، در معرض ژئوفنسینگ قرار دارند.
طرز کار خودروی بدون سرنشین طرز کار خودروی بدون سرنشین
خودروهای خودران یا بدون سرنشین برای اجرای نرم‌افزار به حسگرها، محرک‌ها، الگوریتم‌های پیچیده، سیستم‌های یادگیری ماشین و پردازنده‌های قدرتمند متکی هستند.
خودروهای بدون سرنشین نقشه‌ای از محیط اطراف خود را بر اساس انواع سنسورهای واقع در قسمت‌های مختلف خودرو ایجاد و نگهداری می‌کنند. سنسورهای رادار موقعیت خودروهای مجاور را کنترل می‌کنند. دوربین‌های فیلمبرداری چراغ‌های راهنمایی را تشخیص می‌دهند، علائم جاده را می‌خوانند، وسایل نقلیه دیگر را ردیابی می‌کنند و به دنبال عابران پیاده می‌گردند. حسگرهای Lidar (تشخیص نور و محدوده) پالس‌های نور را از محیط اطراف خودرو منعکس می‌کنند تا فاصله‌ها را اندازه‌گیری کنند و لبه‌های جاده و خط‌ها را شناسایی کنند. سنسورهای اولتراسونیک در چرخ‌ها موانع و سایر وسایل نقلیه را هنگام پارک کردن تشخیص می‌دهند. سپس این حسگر نرم‌افزار پیچیده تمام این ورودی حسی را پردازش می‌کند، مسیری را ترسیم می‌کند و دستورالعمل‌هایی را به محرک‌های خودرو می‌فرستد که شتاب، ترمز و فرمان را کنترل می‌کنند. قوانین سخت کد شده، الگوریتم‌های اجتناب از موانع، مدل‌سازی پیش‌بینی‌کننده و تشخیص اشیا به نرم‌افزار کمک می‌کند تا قوانین ترافیکی را رعایت کند و موانع را طی کند.
چین یکی از کشورهایی است که می‌تواند صنعت خودرو را متحول کند. راهنمای خرید خودرو چینی دست دوم مسیری است که به شما کمک می‌کند یکی از این ماشین‌های جذاب را داشته باشید.
چالش‌های خودروهای بدون سرنشین
خودروهای کاملاً خودران (سطح ۶) یا همان خودروهای بدون سرنشین در حال گذراندن آزمایش در چندین حالت هستند، اما هیچ کدام هنوز در دسترس عموم قرار نگرفته است و ما هنوز سال‌ها با آن فاصله داریم. چالش‌ها از فناوری و قانون گذاری گرفته تا محیط زیست و فلسفی متغیر است. در اینجا فقط برخی از چالش‌های ناشناخته وجود دارد که عبارت‌اند از:
۱. حسگرهای لیدار (Lidar) و رادار
۲. شرایط آب و هوایی
۳. شرایط و قوانین راهنمایی و رانندگی
۴. مسئولیت تصادف
۵. هوش مصنوعی در مقابل هوش هیجانی
در ادامه به توضیح مبسوط هر یک از این چالش‌های ناشناخته خواهیم پرداخت.
۱. حسگرهای لیدار (Lidar) و رادار
حسگرهای لیدار که گران قیمت هستند، همچنان در تلاش برای ایجاد تعادل مناسب بین برد و وضوح است. اگر قرار باشد چندین اتومبیل بدون سرنشین در یک جاده رانندگی کنند، آیا سیگنال‌های حسگر لیدار آنها با یکدیگر تداخل می‌کنند؟ و اگر چندین فرکانس رادیویی در دسترس باشد، آیا محدوده فرکانس برای پشتیبانی از تولید انبوه خودروهای بدن سرنشین کافی است؟
۲. شرایط آب و هوایی
چه اتفاقی می‌افتد وقتی یک خودروی بدون سرنشین در بارش شدید حرکت می‌کند؟ اگر لایه‌ای از برف در جاده باشد، جداکننده‌های خطوط ناپدید می‌شوند. اگر علامت گذاری‌ها توسط آب، روغن، یخ یا زباله‌ها پوشیده شده باشد، دوربین‌ها و حسگرها چگونه علامت گذاری خطوط را ردیابی می‌کنند؟
۳. شرایط و قوانین راهنمایی و رانندگی
آیا خودروهای بدون سرنشین در تونل‌ها یا روی پل‌ها مشکل خواهند داشت؟ آنها در ترافیک سپر به سپر چگونه عمل خواهند کرد؟ آیا خودروهای بدون سرنشین به یک خط خاص منتقل می‌شوند؟ آیا به آنها اجازه دسترسی به خطوط کارپول داده می‌شود؟ در مورد ناوگان خودروهای قدیمی که هنوز هم جاده‌ها را برای ۲۰ یا ۳۰ سال آینده مشترک هستند، چطور؟
۴. مسئولیت تصادف
چه کسی در قبال تصادفات ناشی از خودروی بدون سرنشین مسئول است؟ سازنده؟ مسافر انسان؟ آخرین نقشه‌ها نشان می‌دهد که یک خودروی سطح ۵ کاملاً خودران و بدون سرنشین، داشبورد یا فرمان نخواهد داشت؛ بنابراین یک مسافر انسانی حتی گزینه‌ای برای کنترل وسیله نقلیه در مواقع اضطراری نخواهد داشت.
۵. هوش مصنوعی در مقابل هوش هیجانی
رانندگان انسانی به نشانه‌های ظریف و ارتباطات غیرکلامی مانند تماس چشمی با عابران پیاده یا خواندن حالات چهره و زبان بدن سایر رانندگان برای قضاوت در چند ثانیه و پیش‌بینی رفتارها متکی هستند. آیا خودروهای بدون سرنشین می‌توانند این ارتباط را تکرار کنند؟ آیا آنها مانند رانندگان انسان، غرایز نجات دهنده زندگی را خواهند داشت؟
اهمیت و مزایای خودروهای بدون سرنشین
سناریوها برای بهبود راحتی و کیفیت زندگی نامحدود هستند. سالمندان و ناتوانان جسمی دارای استقلال خواهند بود. اگر بچه‌های شما در کمپ تابستانی بودند و لباس‌های شنا و مسواک‌هایشان را فراموش کردند، ماشین می‌تواند وسایل گم شده را برایشان بیاورد. حتی می‌توانید سگ خود را به یک قرار ملاقات دامپزشکی بفرستید. اما اهمیت اصلی خودروهای بدون سرنشین پتانسیل کاهش چشمگیر انتشار CO2 است. در یکی از مطالعات اخیر، کارشناسان سه روند را شناسایی کردند که در صورت اتخاذ همزمان، پتانسیل کامل خودروهای بدون سرنشین را آزاد می‌کنند: اتوماسیون خودرو، برق‌رسانی خودرو و اشتراک‌گذاری سفر. تا سال 2050، انقلاب‌های زیر در حمل و نقل شهری رخ خواهند داد:
۱. کاهش تراکم ترافیک (۳۰ درصد وسایل نقلیه کمتر در جاده)
۲. کاهش ۴۰ درصدی هزین‌های حمل و نقل (از نظر وسایل نقلیه، سوخت و زیرساخت)
۳. بهبود مسر و قابلیت زندگی کردن
۴. آزاد کردن پارکینگ‌ها برای استفاده‌های دیگر (مدارس، پارک ها، مراکز اجتماعی)
۵. کاهش انتشار CO2 شهری تا ۸۰ درصد در سراسر جهان
تکنولوژی‌های به‌کار رفته در خودروهای بدون سرنشین
خودروهای امروزی دارای ۱۰۰ میلیون خط کد هستند. خودروهای بدون سرنشین در آینده بیش از ۳۰۰ میلیون خط کد خواهند داشت؛ بنابراین امنیت سایبری یک نگرانی رو به رشد است. سینوپسیس (Synopsys) پیشرو در تست امنیت برنامه و تجزیه و تحلیل ترکیب نرم افزار است و به مشتریان خودرو کمک می‌کند تا امنیت نرم افزار خود را در طول چرخه عمر توسعه و در سراسر زنجیره تامین ایجاد کنند.
سینوپسیس (Synopsys) همچنین مجموعه وسیعی از IPهای درجه‌بندی خودکار را ارائه می‌کند که دارای گواهینامه ISO 26262 و آمادگی ASIL B & D است تا به مشتریان کمک کند بهترین تراشه‌ها را برای برنامه‌هایی مانند ADAS، سرگرمی اطلاعاتی و MCUهای اصلی بسازند. راه حل‌های پردازنده بینایی جاسازی شده سینوپسیس (Synopsys) به مشتریان کمک می‌کند تا قابلیت‌هایی مانند تشخیص اشیا و چهره، دید در شب و کروز کنترل تطبیقی را با هم ادغام کنند.
ماشین تارا یکی از خودروهای جدید ایرانی است که می‌تواند انتخابی مناسب باشد.
خودروی بدون سرنشین هدیه تکنولوژی
در این مقاله به بررسی خودروهای بدون سرنشین پرداختیم، سطوح مختلف خودروهای بدون سرنشین را بررسی کردیم و سعی کردیم به این سوال پاسخ دهیم که خودروی بدون سرنشین چطور کار می‌کند؟ همچنین اهمیت، مزایا و چالش‌های استفاده از خودروهای بدون سرنشین را نیز بررسی کردیم. امیدواریم از این مقاله نهایت استفاده را کرده باشید.
