اتومبیل مستقل چه اتومبیلی است؟ ‏

یک خودرو مستقل می تواند به هر کجا که یک خودرو معمولی می رود رفته و هر کاری که یک راننده با تجربه انجام می دهد را انجام دهد. انجمن مهندسان خودرو (SAE) در حال حاضر خودکار سازی رانندگی را در 6 سطح یعنی از سطح 0 (کاملاً دستی) تا سطح 5 (کاملاً مستقل) تعریف می کنند.
 

SAE از اصطلاح خودکار (automated) به جای مستقل (autonomous) استفاده می کند. یکی از دلایل این کار آن است که واژه مستقل یا خودگردان دارای معانی فراتر از الکترومکانیک است. یک اتومبیل کاملاً مستقل، خودآگاه بوده و قادر به تصمیم گیری شخصی است. به عنوان مثال به یک اتومبیل مستقل می توان گفت: «من را به محل کارم برسان» اما اتومبیل دارای قدرت تصمیم گیری بوده و می تواند شما را به جای محل کار به ساحل دریا هدایت کند. در حالی که یک اتومبیل کاملاً خودکار یا اتوماتیک، دستورات را دریافت کرده و سپس طبق آن دستورات رانندگی می کند.

اصطلاح خودران یا بدون نیاز به راننده (self-driving) اغلب به جای خودرو مستقل مورد استفاده قرار می گیرد. در حالی که این دو با یکدیگر کمی فرق دارند. یک اتومبیل خودران می تواند در برخی از شرایط یا حتی در تمام شرایط خود رانندگی کند اما یک راننده بایستی به طور دائم در اتومبیل حضور داشته و آماده در دست گرفتن کنترل خودرو باشد. اتومبیل های خودران در سطح 3 (خودکار سازی مشروط) یا سطح 4 (خودکار سازی سطح بالا) قرار می گیرند. آنها برخلاف یک اتومبیل کاملاً مستقل  که در سطح 5 قرار داشته و می تواند به هر کجا که دوست دارد برود، ملزم به پیروی از محدودیت مکانی ژئوفنسینگ هستند.
 

اتومبیل های مستقل به منظور به اجرا درآوردن نرم افزار خود به چندین حسگر، سیستم محرک، الگوریتم های پیچیده، سیستم های یادگیری ماشینی و پردازنده های قدرتمند نیاز دارند.
اتومبیل های مستقل بر اساس انواع حسگرهای قرار گرفته در قسمتهای مختلف خودرو، نقشه ای از محیط اطراف خود کشیده و نگاه می دارنداتومبیل های مستقل بر اساس انواع حسگرهای قرار گرفته در قسمتهای مختلف خودرو، نقشه ای از محیط اطراف خود کشیده و نگاه می دارند. حسگرهای راداری موقعیت وسایل نقلیه اطراف را بررسی می کنند. دوربین های فیلمبرداری چراغهای راهنمایی را شناسایی کرده، علائم جاده ای را خوانده، سایر وسایل نقلیه را ردیابی کرده و به دنبال عابران پیاده می گردند. حسگرهای لیدار (تشخیص نور و دامنه آن) به منظور سنجش مسافت، تشخیص کناره های جاده و شناسایی نشانگرهای خطی، پالسهای نوری را از اتومبیل به محیط اطراف ارسال می کنند. حسگرهای فراصوت موجود در چرخ ها به هنگام پارک خودرو، حاشیه ها و سایر وسایل نقلیه را شناسایی می کنند.

سپس نرم افزار پیچیده ای تمام این ورودی های حسی را پردازش می کند، مسیری را ترسیم کرده و دستوراتی را به سیستم های محرک خودرو که گاز، ترمز و فرمان را کنترل می کنند، ارسال می کند. قوانین کدگذاری شده سختگیرانه، الگوریتم های جلوگیری از برخورد با موانع، مدل سازی پیش بینی وقایع و تشخیص شئ به نرم افزار کمک کرده تا از قوانین راهنمایی و رانندگی پیروی کرده و خودرو را از میان موانع هدایت کند.
 

خودروهای کاملاً مستقل (سطح 5) در حال حاضر در چندین نقطه از جهان تحت آزمایش قرار دارند اما هنوز هیچکدام در دسترس عموم قرار نگرفته اند. هنوز برای انجام این کار کمی زود است. چالشهای پیش روی این کار از چالشهای مربوط به فناوری و قانونگذاری گرفته تا چالشهای محیطی و فلسفی متغیر هستند. در این بخش به تنها چند مورد از این ناشناخته ها اشاره می کنیم.
 

لیدار  فناوری گرانی است و دانشمندان همچنان در تلاشند تا تعادل مناسب میان دامنه یا برد و رزولوشن را به دست آورند. در صورتی که چندین اتومبیل مستقل در یک جاده رانندگی کنند، آیا سیگنالهای لیدار آنها با یکدیگر تداخل نمی کنند؟ و اگر چندین فرکانس رادیویی وجود داشته باشد، آیا محدوده فرکانس برای تولید انبوه اتومبیل های مستقل کافی خواهد بود؟
 

چه اتفاقی رخ می دهد اگر یک خودرو مستقل در بارش شدید باران رانندگی کند؟ چنانچه در جاده پوشیده از برف، خطوط جاده دیده نشوند چه باید کرد؟ اگر نشانگر ها بوسیله آب، روغن، یخ یا زباله پنهان شوند، دوربین ها و حسگرها چگونه خطوط را ردیابی می کنند؟
 

آیا خودروهای مستقل در تونل ها یا بر روی پل ها دچار مشکل می شوند؟ در ترافیک سپر به سپر چگونه عمل خواهند کرد؟ آیا خودروهای مستقل به یک خط خاص منتقل می شوند؟ آیا به آنها اجازه دسترسی به خط کارپول داده می شود؟
 

مسئولیت حوادثی که بوسیله یک اتومبیل مستقل رخ می دهد با چه کسی است؟ سازنده؟ خریدار؟ آخرین برنامه های مقرر شده حاکی از آن است که یک خودرو کاملاً مستقل سطح 5 بدون داشبورد یا فرمان ارائه خواهد شد، بنابراین انسانی که در آن قرار دارد حتی نمی تواند در مواقع اضطراری کنترل اتومبیل را در دست گیرد، پس مسئولیت با چه کسی خواهد بود؟
 

رانندگان انسانی به ارتباطات ظریف و غیر کلامی مانند برقراری تماس چشمی با عابر پیاده یا متوجه شدن حالت صورت یا زبان بدن سایر رانندگان برای تصمیمات لحظه ای و آنی و پیش بینی رفتارها تکیه می کنند. آیا خودروهای مستقل قادر به کپی برداری از این ارتباطات هستند؟ آیا آنها نیز مانند رانندگان انسانی همان غریزه نجات جان دیگران را در خود دارند؟
 

در صورت استفاده از این خودروها افراد مسن و دارای معلولیت جسمی از حضور و کمک دیگران بی نیاز خواهند شد. چنانچه فرزندان شما به اردوی تابستانی رفته و وسایل شخصی و مسواک و خمیر دندان خود را فراموش کرده باشند، این نوع خودرو می تواند وسایل آنها را به دستشان برساند.
اما مهمتر از همه آنکه خودروهای مستقل دارای پتانسیل کاهش چشمگیر انتشار گازهای CO2 هستنداما مهمتر از همه آنکه خودروهای مستقل دارای پتانسیل کاهش چشمگیر انتشار گازهای CO2 هستند. پیش بینی می شود تا سال 2050 سه انقلاب خودکارسازی وسیله نقلیه،  برقی کردن وسیله نقلیه و به روی کار آمدن وسایل نقلیه اشتراکی در حمل و نقل شهری نکات مثبت زیر را به همراه خواهند داشت:

* کاهش ترافیک (30% وسایل نقلیه کمتر در جاده)

* کاهش هزینه حمل و نقل تا 40% (از نظر وسایل نقلیه، سوخت و زیرساختها)

* بهبود قابلیت زندگی

* خالی شدن فضای پارکینگ برای سایر مصارف (مدارس، پارک، مراکز اجتماعی)

* کاهش انتشار گازهای CO2 شهری تا 80% در سراسر جهان

 
منبع: synopsys