بلاگ
همه چیز درباره خودروهای خودران
در سال های اخیر صنعت خودرو شاهد تحولی چشمگیر بوده است؛خودروهای خودران و توسعه ماشین‌های خودران، که زمانی فقط به فیلم‌های و داستان‌های علمی تخیلی محدود می‌شد، اکنون به یک واقعیت ملموس تبدیل شده اند و در خیلی از جاها از آنها استفاده می‌شوند.
اما این خودروها از چه تکنولوژی استفاده می‌کنند و آینده آنها به کجا می‌رود؟ در ادامه هر چیزی که درباره خودروهای خودران باید بدانید را برایتان آماده کردیم؛ پس همراه ما باشید.
ماشین خودران چیست؟
یک وسیله نقلیه خودمختار به عنوان وسیله‌ای تعریف می‌شود که از «فناوری برای جایگزینی جزئی یا کامل راننده انسان در مسیریابی وسیله نقلیه از مبدأ به مقصد و در عین حال اجتناب از خطرات جاده‌ای و واکنش به شرایط ترافیکی استفاده می‌کند».
تکنولوژی رانندگی اتوماتیک یا خودران شامل شش سطح SAE می‌شود:
- سه سطح اول (که با صفر شروع می‌شود)، در آن راننده پشت فرمان است و کنترل را در دست دارد، با این حال هشدارهای خودکار مختلف یا ویژگی‌های ایمنی مانند هشدار نقطه کور و ترمز اضطراری خودکار به آن کمک می‌کنند.
- سطوح 3 و 4 فناوری را نشان می‌دهد که در آن وسیله نقلیه تحت شرایط خاصی خودران است اما ممکن است نیاز به یک راننده انسانی داشته باشد.
- در نهایت سطح 5، یک وسیله نقلیه کاملاً خودمختار یا خودران تعریف می‌کند که برای کارکردن نیازی به انسان ندارد. این تنها سطحی است که در آن یک وسیله نقلیه کاملاً مستقل در نظر گرفته می‌شود.
بیشتر بخوانید: جدیدترین نوآوری های صنعت خودرو
در ادامه هر سطح را بیشتر توضیح می‌دهیم.
سطوح مختلف ماشین خودران
همانطور که بالاتر هم توضیح دادیم در دنیای شگفت‌انگیز خودروهای خودران، طیفی از استقلال وجود دارد که این صنعت به لطف انجمن مهندسین خودرو (SAE) به آن پایبند است. این شش سطح یک چارچوب ساختار یافته را ارائه می‌کنند که قابلیت‌ها و محدودیت‌های سیستم‌های خودران را تعریف می‌کند.
سطح 0: دستیار راننده
در سطح 0، ساده‌ترین شکل اتوماسیون خودرو را مشاهده می‌کنید. این سیستم به عنوان چشم و گوش اضافی برای رانندگان عمل می‌کنند. در حالی که این سیستم‌ها هشدارهای اولیه مانند نظارت بر نقاط کور و هشدارهای خروج از خط را ارائه می‌دهند، به طور فعال در شتاب یا کنترل کروز کمکی نمی‌کنند.
سطح 1: کمک راننده
در پنج سال گذشته، این ویژگی ها در بسیاری از وسایل نقلیه رایج شده است. کروز کنترل تطبیقی و مرکز خطوط، فناوری‌های استاندارد سطح 1 خودروهای خودران هستند.
کروز کنترل تطبیقی که اغلب به آن کروز کنترل راداری می‌گویند، از رادار و سنسورهای اولتراسونیک برای تنظیم سرعت خودروی شما بر اساس خودروی جلویی استفاده می‌کند و در عین حال فاصله از پیش تعیین شده شما را حفظ می‌کند. همچنین این سیستم خودرو را در بین خطوط رنگ شده نگه می‌دارد و رانندگی در بزرگراه را قابل کنترل تر می‌کند.
با این حال، انتظار می‌رود رانندگان همچنان به طور کامل درگیر باشند.
سطح 2: توهم خودمختاری
سیستم‌های خودروهای خودران سطح 2 کمتر رایج هستند، که نمونه‌ای شناخته شده از آن Autopilot تسلا است. علیرغم نام، سیستم های سطح 2 کاملاً مستقل نیستند. آنها مرکز خطوط پیچیده و کروز کنترل تطبیقی را ترکیب می‌کنند که گاهی اوقات می‌تواند توهم استقلال کامل را ایجاد کند.
با این حال، آنها همچنان به توجه مداوم راننده نیاز دارند، و تولیدکنندگان را به استفاده از تکنیک‌های مختلف سوق می‌دهد، از درخواست‌های بازخورد گاه به گاه فرمان گرفته تا ردیابی چشم مادون قرمز برای اطمینان از اینکه رانندگان هوشیار هستند.
سطح 3: نگاهی اجمالی به آینده
سطح 3 گامی مهم به سوی آنچه که بسیاری به عنوان خودروهای خودران تصور می‌کنند، است. این وسایل نقلیه می‌توانند به طور مستقل تحت شرایط و محدودیت‌های خاص تعیین شده توسط مقامات نظارتی حرکت کنند.
با این حال، سیستم های سطح 3 زمانی که به محدودیت های عملیاتی خود می‌رسند نیاز به مداخله راننده دارند. از مارس 2023، مرسدس تنها شرکتی است که دارای سیستم سطح 3 است، اما حتی این سیستم دارای محدودیت‌هایی است و در خیلی از جاها استفاده از آن مجاز نیست.
سطح 4: کنترل نزدیک به کامل
در سطح 4، ما به خودمختاری کامل نزدیک‌تر می‌شویم. این وسایل نقلیه می‌توانند بدون راننده انسان کار کنند، اما همچنان دارای محدودیت‌های خاصی هستند. به عنوان مثال، خودروهای سطح 4 ممکن است در آب و هوای نامساعد، با سرعت بالا یا در ساعات اوج ترافیک رانندگی نکنند.
در برخی موارد، آنها حتی ممکن است فاقد کنترل‌های رانندگی سنتی مانند پدال یا فرمان باشند. هنگامی که شرایط هماهنگ باشد، وسایل نقلیه سطح 4 می‌توانند تمام وظایف رانندگی را بدون نیاز به دخالت انسان انجام دهند.
سطح 5: خودروهای تمام اتوماتیک
سطح 5 آرزوی نهایی است، جایی که ماشین خودران تبدیل به واقغیت می‌شوند. در این سطح، وسایل نقلیه کاملاً مستقل هستند و تمام عملکردهای رانندگی را تحت هر شرایطی، در هر جاده و در هر ترافیکی انجام می‌دهند.
شما می‌توانید انتظار داشته باشید که اتومبیل های سطح 5 متمرکز بر تحرک باشند و بسیاری سیستم‌های کنترل سنتی که در یک اتومبیل معمولی می‌بینید را نداشته باشند.
حسگرهای پیشرفته ای مانند LiDAR و دوربین‌ها، همراه با اتصال پیچیده، این وسایل نقلیه را قادر می‌سازند تا با یکدیگر ارتباط برقرار کنند و تجربه رانندگی یکپارچه و ایمن را ایجاد کنند.
دنیای خودروهای خودران به سرعت در حال تکامل است، و این سطوح به عنوان راهنمایی برای درک اینکه در مسیر رسیدن به خودمختاری کامل در کجا ایستاده ایم. با پیشرفت تکنولوژی و انطباق قوانین، رویای اتومبیل‌های خودران سطح 5 به واقعیت نزدیک تر می‌شود و نحوه جابجایی ما را به طور کامل تغییر می‌دهد.
خودروهای خودران چگونه کار می کنند؟
اتومبیل‌های خودران با استفاده از سه «چشم» الکترونیکی اصلی – رادار، دوربین‌ها و لیزر مبتنی بر LiDar که مخفف تشخیص نور و محدوده است، آنچه را که در اطرافشان می‌گذرد، می‌بینند. هر سه داده‌ها را با استفاده از نرم‌افزارهای پیچیده، الگوریتم‌ها و یادگیری ماشینی برای ارسال سیگنال‌ها به محرک‌های خودرو برای انجام اقدامات مناسب مانند ترمز، فرمان و شتاب‌گیری، به پردازنده‌های روی برد وارد می‌کنند.
مجموعه ای از حسگرها می‌توانند طیف گسترده ای از ویژگی‌های جاده و موانع مانند خط کشی خطوط، حاشیه ها، عابران پیاده، دوچرخه سواران یا وسایل نقلیه دیگر را شناسایی کنند. این کار یا به صورت بصری، از طریق دوربین ها، یا با تابش تکانه‌های نوری یا سیگنال‌های راداری از اجسام اطراف انجام می‌شود.
در حالی که فناوری‌های اتوماسیون خودها به بهبود ایمنی کمک می‌کنند، اما 100% بدون خطا نیستند و زمانی که سنسورها یا خط‌ها توسط برف یا سایر بارش‌های سنگین پوشانده می‌شوند، اثربخشی آنها کاهش می‌یابد.
بیشتر بخوانید: تاثیر هوش مصنوعی بر خودروها
مزایا و معایب خودروهای خودران و بدون راننده چیست؟
وسایل نقلیه خودرانی که در آنها اصلاً راننده وجود ندارد، در حال حاضر مقدار کمی مورد استفاده قرار می‌گیرند و عمدتاً توسط ناوگانی که شامل کامیون‌های انباری هستند که کالاها را از یک مکان محدود به مکان دیگر حمل می‌کنند.
اما حال بیایید به طور کلی مزایا و معایب این خودروها را بررسی کنیم.
مزایای خودروهای خودران
خودروهای خودران مزایایی نسبت به وسایل نقلیه سنتی دارند؛ از جمله راحتی، دسترسی به تحرک، کارایی، صرفه جویی در هزینه و ازدحام ترافیک.
برای کسانی که به دلیل سن یا ناتوانی یا عدم دسترسی به روش‌های متعارف حمل‌ونقل عمومی قادر به رانندگی نیستند، تاکسی‌های خودران و سایر وسایل نقلیه حمل‌ونقل به عنوان راهی برای ایجاد تحرک برای رسیدن به وظایف، کار یا قرارهای پزشکی در نظر گرفته می‌شوند.
اپراتورهای تجاری، وسایل نقلیه خودران را به عنوان افزایش صرفه جویی در هزینه و کارایی می‌بینند، زیرا آنها می‌توانند ساعت‌های طولانی تری بدون نیاز به توقف برای صرف غذا یا استراحت کار کنند و به کارکنان کمتری نیاز دارند.
خودروها و کامیون‌ها با فناوری خودران به نام سیستم‌های خودکار کمک راننده یا ADAS در حال کاهش ازدحام ترافیک و تصادفات هستند. گزارشی از سوی اداره ملی ایمنی عالی ترافیک اشاره می‌کند که ADAS به کاهش تصادفات رانندگی کمک می‌کند زیرا “با پیش‌بینی خطرات قریب‌الوقوع و تلاش برای اجتناب از آنها به راننده کمک می‌کنند.”
ترکیبی از کاهش ترافیک ناشی از تصادفات و کاهش بالقوه تعداد وسایل نقلیه در جاده هنگامی که حمل و نقل خودران رایج تر می‌شود، مزایای زیست محیطی امیدوارکننده ای را ارائه می‌دهد.
مطالعه‌ای در دانشگاه میشیگان به این نتیجه رسید که وقتی «صرفه‌جویی از راندمان رانندگی مرتبط با وسایل نقلیه خودران در معادله لحاظ شود، نتیجه خالص کاهش مصرف انرژی در طول عمر و انتشار گازهای گلخانه‌ای مرتبط تا 9 درصد در مقایسه با وسایل نقلیه معمولی است».
چالش‌ها و معایب ماشین های خودران
تصور خودروهای کاملاً خودمختار در دسترس که مسافران را از هر یک از وظایف و استرس‌های رانندگی رهایی می‌بخشد، مملو از چالش‌هایی است که از هزینه‌ها تا نگرانی‌های ایمنی را شامل می‌شود. مهم نیست که هر یک از این فناوری‌ها چقدر خوب کار می‌کند، هیچ یک از آنها تاکنون از تفکر، منطق یا غرایز انسانی برای تصمیم گیری در ثانیه تقلید نمی‌کنند.
با این حال، خارج کردن عنصر انسانی از معادله، حواس‌پرتی یا احساسات را از تأثیرگذاری بر عملکرد خودرو حذف می‌کند. به همین دلیل، خودروهای کاملاً خودران به طور بالقوه ایمن‌تر تلقی می‌شوند، زیرا این فناوری به گونه‌ای طراحی شده است که با شناسایی و واکنش به شرایط ترافیکی و مسیری که برای دنبال کردن آن برنامه‌ریزی شده است، وسیله نقلیه را به طور ایمن و منطقی کار کند.
این مسئله اخلاق را مطرح می‌کند. از آنجایی که خودروهای خودران اساساً روبات‌هایی هستند که به گونه‌ای برنامه‌ریزی شده‌اند که در یک موقعیت خاص واکنش نشان دهند، نمی‌توانند تصمیمی اخلاقی بگیرند، مثلاً برای جلوگیری از برخورد؛ یک خودرو خودران باید برای جلوگیری از برخورد با فرد یا گروهی از افراد چه اقدامی کند؟ مثلا آلمان قانونی را تصویب کرد که بر اساس آن نجات جان انسان‌ها به جای حیوانات اولویت دارد.
چالش‌های دیگر برای پذیرش گسترده‌تر خودروهای خودران شامل آب و هوا است، جایی که حسگرها و علائم جاده ممکن است در اثر برف، برف و باران یا باران سخت پنهان شوند.
هزینه کلی همچنان یک مانع بزرگ برای مالکیت خصوصی وسایل نقلیه تمام اتوماتیک است و این خودروها قیمت بالاتری نسبت به خودروهای معمولی دارند.
شرکت های برتر در صنعت اتومبیل‌های خودران
در حال حاضر، شرکت‌های بزرگ خودروسازی سیستم‌های کمک‌راننده پیشرفتهای را عرضه کرده‌اند که عمدتاً در سطح ۲ فناوری خودران قرار می‌گیرند. این یعنی راننده همچنان مسئول اصلی کنترل خودرو است و باید همواره هوشیار باشد.
- تسلا (AutoPilot): تسلا یکی از اولین‌ها بود و راه را برای دیگران باز کرد. قابلیت‌هایی مثل حفظ خودرو بین خطوط و کروز کنترل تطبیقی دارد، اما نیاز به نظارت دائمی راننده و نگه داشتن دست‌ها روی فرمان دارد.
- جنرال موتورز (SuperCruise): این خودروها شبیه اتوپایلوت عمل می‌کند اما با استفاده از ردیابی چشم، روی اطمینان از توجه راننده تمرکز ویژه‌ای دارد. عملکرد آن به جاده‌های از پیش نقشه‌برداری شده محدود است.
- فورد (BlueCruise): فورد تجربه‌ای کاربرپسند ارائه می‌دهد و مانند سوپرکروز از ردیابی چشم برای پایش راننده استفاده می‌کند. این سیستم در سال ۲۰۲۳ امتیاز بالایی از نظر مصرف‌کنندگان دریافت کرده است.
- کیا و هیوندای (Highway Driving Assist): این خودروها رویکردی عملی‌تر دارد و راننده را تشویق می‌کند دست خود را روی فرمان نگه دارد، اما در مدیریت کروز کنترل و حفظ مسیر عملکرد خوبی دارد.
- مرسدس بنز (Drive Pilot): این کمپانی با معرفی سیستم سطح ۳ خود، گامی فراتر برداشته است. این سیستم در شرایط خاص و محدود (سرعت پایین، هوای خوب، جاده‌های خاص) می‌تواند کنترل خودرو را به طور کامل بر عهده بگیرد و از حسگرهای پیشرفته‌تری مانند لایدار (LiDAR) استفاده می‌کند. با این حال، کاربرد آن فعلاً بسیار محدود است.
آینده خودروهای خودران
- تمایل مصرف‌کنندگان به استفاده از فناوری‌های خودران و پرداخت هزینه برای آن رو به افزایش است. این امر خودروسازان را به توسعه سیستم‌های کمک‌راننده (ADAS) و حرکت به سمت اتوماسیون کامل تشویق می‌کند.
- پتانسیل بازار: پیش‌بینی می‌شود این فناوری تا سال ۲۰۳۵ بازاری به ارزش ۳۰۰ تا ۴۰۰ میلیارد دلار ایجاد کند.
- مزایای احتمالی: انتظار می‌رود خودروهای خودران منجر به کاهش تصادفات، تغییر در مالکیت خودرو (استفاده اشتراکی)، بهینه‌سازی حمل‌ونقل و لجستیک، بهبود کیفیت هوای شهرها و کاهش نیاز به پارکینگ شوند.
- روند پذیرش: با این حال، حرکت به سمت خودروهای کاملاً خودران (سطح ۴ و ۵) کند خواهد بود. پیش‌بینی می‌شود تا سال ۲۰۳۵ تنها حدود ۱۷ درصد خودروهای جدید به فناوری سطح ۳ یا بالاتر مجهز باشند. احتمالاً این فناوری ابتدا در ناوگان‌های تجاری و حمل‌ونقل عمومی فراگیرتر خواهد شد.
نتیجه‌گیری
فناوری خودروهای خودران پیشرفتهای چشمگیری داشته و سیستم‌های کمک‌راننده فعلی (عمدتاً سطح ۲) رانندگی در بزرگراه‌ها را آسان‌تر و ایمن‌تر کرده‌اند. سیستم‌هایی مانند Drive Pilot مرسدس بنز (سطح ۳) نشان‌دهنده گام‌های بعدی هستند، اما محدودیت‌های فنی و قانونی همچنان وجود دارد.
در نهایت، اگرچه آینده حمل‌ونقل به سمت خودران شدن پیش می‌رود، اما رسیدن به نقطه‌ای که خودروهای شخصی کاملاً خودران و بدون نیاز به راننده در دسترس عموم قرار گیرند، هنوز به زمان نیاز دارد.
تامین قطعات خودرو در ایران
از آنجایی که بازار خودرو، در حال تغییر و پیشرفت است؛ تولیدکنندگان مختلف در این حوزه فعالیت می‌کنند و متاسفانه با تورم‌ها برای برخی از آنها کیفیت معیاری بی ارزش محسوب می‌شود. در نتیجه مهم است که در این زمان شما بتوانید برندهای خوب و معتبر را برای همکاری یا حتی برای استفاده شخصی خودروهای خود پیدا کنید.
کارماتک با تامین قطعات خودرو خصوصا قطعات دیفرانسیل و گیربکس، سعی دارد با حمایت مشتریان وفادار خود به‌زودی دامنه فعالیت خود را گسترش داده و در زمره بزرگترین تامین کنندگان قطعات خودرو در کشور قرار گیرید. شما نیز در این راه همراه ما باشید!
منابع: