ماشین‌های خودران در آستانه تسخیر خیابان‌ها | آینده‌ای ایمن یا تهدیدی برای جاده‌ها؟

ماشین‌های خودران در آستانه تسخیر خیابان‌ها هستند و  صنعت خودرو از همان ابتدا به دنبال پیشرفت و دگرگونی بوده است و امروزه به چنان سطحی از تکنولوژی و نوآوری رسیده که می‌توان گفت یکی از آرزوهای دیرینه‌ی انسان تحقق یافته است.

اکنون صنعت خودرو وارد دوره‌ای شده که نه‌تنها خودروهای خودران توسط شرکت‌های مختلف ساخته می‌شوند، بلکه روزبه‌روز افراد بیشتری تمایل به استفاده از این خودروها پیدا می‌کنند. تحقیقات درباره‌ی خودروهای خودران به دهه‌ی ۱۹۲۰ میلادی باز می‌گردد و پس از ۳۰ سال تحقیق، سرانجام در دهه‌ی ۱۹۵۰ میلادی نتایج امیدوار کننده‌ای به‌ دست آمد. اما نخستین خودروهای خودران واقعی در دهه‌ی ۱۹۸۰ ساخته شدند که حاصل همکاری شرکت‌هایی مانند مرسدس بنز با برخی دانشگاه‌ها بودند.

تقریباً از سال ۱۹۸۷ تاکنون، شرکت‌های بزرگی مانند تسلا، مرسدس بنز، جنرال موتورز، بوش، نیسان، تویوتا، آئودی و بسیاری دیگر، در این زمینه فعالیت کرده و اقدامات گسترده‌ای برای توسعه‌ی خودروهای خودران انجام داده‌اند.

ویژگی‌های اصلی خودروهای خودران چیست؟

خودروهای خودران قادرند بدون دخالت انسان، محیط اطراف خود را شناسایی کرده و در مسیرهای تعیین‌شده حرکت کنند. این وسایل نقلیه‌ی هوشمند می‌توانند به‌ طور خودکار در خیابان‌ها تردد کنند، سرعت خود را با توجه به عواملی مانند ترافیک و حضور عابران پیاده تنظیم کنند، در مواقع لازم به‌درستی بپیچند یا متوقف شوند و در نهایت بدون مشکل به مقصد تعیین‌ شده برسند.

برای تحقق این قابلیت‌ها، خودروهای خودران از ترکیبی از دوربین‌ها، سنسورها، رادارها و سیستم‌های GPS استفاده می‌کنند تا محیط اطراف و وضعیت جغرافیایی را تحلیل کرده و موانع را تشخیص دهند. در این میان، هوش مصنوعی به‌ عنوان مغز خودرو عمل می‌کند و سنسورها و دوربین‌ها نقش چشم راننده را ایفا می‌کنند.

چالش‌های خودروهای خودران

با وجود پیشرفت‌ های چشمگیر، خودروهای خودران همچنان با چالش‌هایی مواجه‌اند که برخی از آن‌ها عبارت‌اند از:

• تداخل سیگنال‌های مورد نیاز: سیستم‌های خودران برای عملکرد صحیح به سیگنال‌های مختلفی وابسته‌اند که ممکن است تحت تأثیر تداخلات قرار گیرند.
• ناتوانی نسبی در تشخیص تغییرات ناگهانی وضعیت آب‌ و هوا: این خودروها ممکن است در شناسایی و واکنش به تغییرات سریع شرایط جوی دچار مشکل شوند.
• نامشخص بودن مسئولیت در هنگام تصادفات: در صورت وقوع حادثه، تعیین مسئولیت میان تولید کننده، مالک یا نرم‌افزار خودرو به چالشی حقوقی تبدیل می‌شود.
• امکان هک شدن سیستم‌های خودران: سیستم‌های کامپیوتری این خودروها در معرض تهدیدات امنیتی و حملات سایبری قرار دارند که می‌تواند ایمنی آن‌ها را به خطر بیندازد.

این چالش‌ها نیازمند توجه ویژه و توسعه‌ی راهکارهای مناسب برای تضمین ایمنی و کارایی خودروهای خودران هستند.

سطوح تکامل ماشین‌های خودران: از دستیار هوشمند تا راننده‌ی کاملاً خودکار

۱. بسیار ساده: استفاده از ابزارهای ابتدایی مانند کروز کنترل.

۲. ساده: کنترل حرکت بین خطوط، کنترل سرعت و ترمز خودکار.

۳. پیشرفته: رانندگی خودکار به‌صورت محدود و در شرایط خاص.

۴. خودران: رانندگی خودکار در شرایط مشخص.

۵. کاملاً خودکار: رانندگی کاملاً خودکار بدون نیاز به راننده.

با وجود سرمایه‌ گذاری‌های عظیم و تلاش‌های گسترده در حوزه‌ی خودروهای خودران، تا پایان سال ۲۰۲۲، خودرویی کاملاً خودکار (سطح ۴ یا ۵) که مانند خودروهای معمولی در بازار عرضه شود، وجود نداشته است. در حال حاضر، اکثر خودروها در سطح ۲ و ۳ خودرانی قرار دارند که شامل قابلیت‌هایی مانند ترمز اضطراری، حرکت بین خطوط، تنظیم سرعت و حفظ فاصله با خودروی جلویی هستند. با این حال، حضور راننده پشت فرمان همچنان ضروری است تا در مواقع لزوم کنترل خودرو را به دست گیرد. به‌عنوان مثال، روبوتاکسی‌های شرکت‌هایی مانند Waymo و Cruise در کالیفرنیا در حال آزمایش هستند که نشان‌دهنده‌ی پیشرفت‌های قابل‌توجه در این حوزه است.

خودروهای خودران چگونه محیط را درک می‌کنند؟

خودروهای خودران برای تحلیل محیط اطراف خود از سه حسگر اصلی استفاده می‌کنند که به‌عنوان چشم خودرو عمل می‌کنند: دوربین، رادار و لیدار. این حسگرها با همکاری یکدیگر، تصویری دقیق از محیط ارائه داده و به خودرو کمک می‌کنند؛ تا مکان، سرعت و اشکال سه‌بعدی اشیای اطراف را تشخیص دهد. علاوه بر این، خودروهای خودران به واحدهای اندازه‌گیری اینرسی مجهز هستند که شتاب و موقعیت مکانی را پایش و کنترل می‌کنند.

انواع حسگرهای خودروهای خودران

• رادار: با ارسال پالس‌های امواج رادیویی، موقعیت اشیا را شناسایی کرده و به‌ ویژه در شرایط دید ضعیف، عملکرد حسگرهای دوربین را تقویت می‌کند.
• حسگرهای لیزری: این فناوری با استفاده از لیزرهای پالسی، فاصله‌ها را اندازه‌گیری کرده و با ایجاد تصاویر سه‌ بعدی، اطلاعات دقیقی درباره‌ی شکل و عمق محیط ارائه می‌دهد.
• LiDAR: یکی از مهم‌ترین فناوری‌های مورد استفاده در خودروهای خودران است که با ارسال و دریافت پالس‌های نوری، فاصله‌ها را اندازه‌گیری کرده و تصویری دیجیتال و سه‌بعدی از محیط اطراف ایجاد می‌کند.

این حسگرها در کنار هوش مصنوعی، امکان هدایت دقیق و ایمن خودروهای خودران را فراهم می‌کنند.