طرز کار سیستم رانندگی خودکار

سیستم رانندگی خودکار خودروهای بدون سرنشین اگرچه هر روز نقل محافل خبری هستند اما به ظاهر برای استفاده ی فراگیر از آنها باید اندکی صر کنیم.

سیستم رانندگی خودکار چیست؟

ماشین ها در رعایت قوانین بهتر از انسان ها هستند!!تابلو های راهنمایی رانندگی در بزرگراه ها توسط بسیاری از رانندگان نادیده گرفته میشود.پس سوال اینجاست که چگونه این موارد توسط خودروهای هوشمند رعایت میشود؟و چگونه این خودرو ها ساخته میشوند؟

در واقع سیستم های زیادی وجود دارند که با تعامل با یکدیگر این مهم را برای ما برآورده میکنند.

ما نیز قصد داریم به تشریح این موضوع بپردازیم.

سنسور های اطراف ماشین وجود دارند که بر وضعیت خودرو ها و وسایل  موجود در اطراف ماشین نظارت میکنند.دوربین ها و چراغ های راهنمایی رانندگی را میخوانند و دیگر وسایل نقلیه را مد نظر قرار میدهند،در حالی که به دنبال عابر پیاده و سایر موانع نیز میگردند.

سنسور های Lidar وظیفه ی تشخیص لبه های جاده و خطوط و لاین های جاده را بر عهده دارد.

LIDAR:

لیدار به طور اختصار مخفف عبارت تشخیص محیط و محدوده با استفاده از لیزر است. در این فناوری با استفاده از تاباندن نور لیزر در یک زاویه تعیین شده محیط پیرامون به طور دقیق اسکن شده و یک نقشه سه بعدی شامل تمامی اشیا موجود در صحنه تهیه می‌شود. به دلیل استفاده از لیزر مواردی نظیر فاصله، تعداد و میزان بزرگی اشیاء به خوبی مشخص شده و خودرو می‌تواند با استفاده از اطلاعات حاصل از این فرآیند مسیر روبرو را با دقت طی کند.

خودروی گوگل از ماژول لیزر Velodyne 64 استفاده می‌کند. از آنجا که به هنگام رانندگی باید دور و اطراف خودرو به دقت مورد بررسی قرار گیرد این ماژول که مجهز به یک پردازنده نیز هست برای تهیه نقشه 360 درجه بر روی سقف خودرو قرار می‌گیرد. لیزر تعبیه شده در این ماژول دائما در حال چرخش 360 درجه است تا محیط اطراف را با دقت اسکن کند.

سیستم رانندگی خودکار4

 

رادار:

با وجود اینکه لیدار یکی از بهترین ابزارها برای تشخیص دقیق محیط اطراف و تهیه نقشه است، اما یکی از بزرگترین مشکلات آن عدم توانایی در تشخیص سرعت اجسامی است که در حال نزدیک یا دور شدن از خودرو هستند. برای پر کردن این خلاء از چهار سیستم رادار استفاده می‌شود. نحوه کار گذاری این رادارها بدین شکل است که دو سنسور برای اسکن جلوی خودرو و دو سنسور نیز برای اسکن محیط پشت خودرو مورد استفاده قرار می‌گیرد. یکی از قابلیت‌های سنسورهای رادار امکان ارسال پیام اضطراری به پردازنده برای فعال کردن ترمزهای خودرو به منظور جلوگیری از تصادف است. همچنین اگر خودرو به هر دلیل از مسیر اصلی خود خارج شود با استفاده از داده‌های این سنسورها سرعت خود را کاهش داده و متوقف می‌شود.

این ابزار در تعامل مستقیم با سایر ماژول‌های اندازه‌گیری مانند واحد اندازه‌گیری لَختی، ژیروسکوپ و رمزگذارهای (Encoder) تعبیه شده در چرخ‌ها است که به طور دائمی اطلاعات خود را جهت بررسی به پردازنده مرکزی (مغز خودرو) ارسال می‌کنند تا از ایجاد تصادف جلوگیری به عمل آید.

دوربین‌های قدرتمند:

فناوری دوربین مورد استفاده در خودروهای بدون راننده متفاوت است. با این اوصاف اغلب خودروهای بدون راننده و هوشمند به منظور استفاده بهینه از دوربین، آن را در قسمت بالایی خودرو و در سقف مورد استفاده قرار می‌دهند. انجام اینکار باعث خواهد شد تا دوربین که در اصل چشم خودرو محسوب می‌شود بر محیط اطراف مسلط بوده و دید کامل داشته باشد. فناوری دوربین در این بخش تفاوت چندانی با چشم انسان و سیستم بینایی ما ندارد. در این سیستم تصاویر از طریق دوربین (چشم) به پردازنده (مغز) ارسال شده و سپس مواردی نظیر عمق تصویر، جنبش محیطی و ابعاد اجسام مشخص می‌گردد.

هر دوربین دارای 50 درجه زاویه دید بوده که می‌تواند تا حداکثر مسافت 30 متر را به خوبی رصد کند. دوربین‌های مورد استفاده بسیار کاربردی بوده و اطلاعات ارزشمندی را در اختیار پردازنده قرار می‌دهند اما همانند سایر فناوری‌های مورد استفاده در خودروی گوگل، دوربین نیز دارای ضریب تاثیر گذاری مشخصی بوده و اطلاعات حاصل از عملکرد آن در تعامل مستقیم با سایر بخش‌ها است. این بدان معنی است که چنانچه به هر دلیل دوربین از کار بیفتد خودرو همچنان با ضریب امنیت بالا به مسیر خود ادامه می‌دهد و از دست رفتن دوربین باعث نخواهد شد تا کل سیستم دچار مشکل حاد و بحرانی شود. این مورد یکی از قابلیت‌های اساسی خودروی گوگل است که از کار افتادن یک یا چند ماژول باعث نخواهد شد تا مشکلی برای خودرو و سرنشینان رخ دهد.

Sonar:

نمونه‌های گوناگون و به اصلاح پروتوتایپ‌های مستقلی که گوگل از خودروی بدون راننده خود ساخته، از فناوری‌های گوناگونی بهره می‌برند اما برخی از نمونه‌های بررسی شده مجهز به فناوری پیشرفته سونار بوده‌اند.

این ماژول در اصل چشمی است که با استفاده از امواج صوتی کار می‌کند. نمونه واقعی این سنسور در طبیعت به طور کامل و دقیق در خفاش‌ها وجود دارد. خفاش چشمان ضعیفی داشته و عموما مواقعی به شکار می‌پردازد که نور محیط به شدت کم بوده و عملا امکان مشاهده محیط از طریق چشم وجود ندارد. در این روش از سونار استفاده می‌شود. در سونار یا مسیریابی صوتی، اصوات با فرکانس بالا ارسال شده و پس از برخورد به جسم مورد نظر برگشت داده می‌شود و از این طریق می‌توان به مشاهده محیط اطراف پرداخت.

سنسور های Ultrasonic

این سنسور در چرخ ها موقعیت بدنه و وسایل نقلیه دیگر را هنگام پارک کردن تشخیص دهد.

در نهایت کامپیوتر مرکزی تمام داده ها را از سنسور های مختلف به منظور دستکاری در فرمان،شتاب و ترمز جمع آوری و استفاده میکند.

این تازه آغاز راه است.همانطوری که تکنولوژی ارزانتر میشود،آینده خودرو های بدون راننده و سیستم رانندگی خودکار به طور فزاینده ای تبدیل به واقعیت خواهد شد.
البته نباید از چالش های پیش رو نیز غافل شد.اخیرا فردی به دلیل اختلال در سیستم این خودرو ها جان خود را از دست داد.

 

موارد و مشکلاتی که باید پیش از استفاده گسترده از این خودروها بر طرف شوند

با وجود اینکه فناوری مورد استفاده در خودروی گوگل چیزی فراتر از شگفت انگیز است اما این بدان معنی نخواهد بود که هیچ مشکلی وجود نداشته و همه چیز به خوبی پیش می‌رود. هنوز مواردی وجود دارد که می‌بایست تا پیش از ورود به عصر خودروهای بدون راننده حل و رفع شوند.

فناوری:

پیش از آنکه بخواهیم به مشکلات پیرامون خودروهای بدون راننده اشاره کنیم، مهم است بدانیم که فناوری همچنان بزرگترین مانع ورود این وسایل نقلیه مدرن به بازار محسوب می‌شود.

یکی از همین مشکلات که گوگل با آن مواجه است سازگاری سیستم نقشه و تعیین موقعیت است. نقشه‌ای که در این خودروها مورد استفاده قرار می‌گیرد بسیار متفاوت از بخش GPS یا سرویس نقشه گوگل است که همه ما روزانه از آن استفاده می‌کنیم. نقشه مورد استفاده در این خودروها بیش از آنچه تصور کنید دقیق و شامل جزئیات است. به عنوان مثال محدودیت ارتفاع خودرو و موقعیت و اندازه خطوط راهنمایی موجود در مسیر از جمله این اطلاعات می‌باشند.

این سطح از جزئیات به قدری زیاد و گسترده است که تهیه نقشه اینچنینی از یک کشور و حتی جهان بسیار مشکل خواهد بود. در حال حاضر گوگل موفق شده حدود 2000 مایل از مسیری که خودروی هوشمند قادر به تردد در آن است را نقشه برداری کند. برای آنکه دید بهتری به موضوع پیدا کنید جالب است بدانید تنها در ایالت کالیفرنیای آمریکا بیش از 170.000 مایل جاده و خیابان وجود دارد و بیش از 4 میلیون مسیر جهت تردد خودرو در کل ایالات متحده ساخته شده است.

سایر مشکلات مربوط به فناوری عبارت‌اند از:

  • مشکلاتی وجود دارند که باعث خواهند شد این خودروها نتوانند در شرایط بارانی، برفی و بارندگی سنگین به رانندگی بپردازند.
  • در شرایطی که سنسورهای تشخیص رنگ چراغ راهنمایی مقابل تابش مستقیم نور خورشید و بازتابش نور شدید باشند به اصلاح کور خواهند شد و این امکان وجود ندارد که تصمیم درست در چهارراه‌ها و سایر مکانهایی که از چراغ راهنمایی استفاده شده اتخاذ شود.
  • سنسورها اشیاء را به صورت شکل‌های پیکسلی تشخیص می‌دهند. بنابراین، این امکان وجود دارد که همانگونه که برای جلوگیری از برخورد با یک کودک خودرو ناچار به تغییر مسیر ناگهانی است، همین کار را در مورد روزنامه‌ای که در هوا معلق است نیز انجام دهد.

 

 

شکل 1-سیستم رانندگی خودکار در آلمان

 

مطالب مرتبط

نظرات شما

  1. ممنون از مطالب خوبتون. به سایت کوچک ما هم سر بزنید

  2. ممنون از سایتتون

  3. دانلود آهنگ

    ممنون مطلب خوبی بود

  4. ممنون اطلاعات کاملی بود

قالب ووکامرس