اگر فیلم «من ربات هستم» رو دیده باشید، حتماً می‌دونید منظور از ماشین خودران چیه. شاید هم اولین بار بتمن رو توی ماشین خودرانش دیده باشید. ولی اگه خیلی اهل فیلم دیدن نیستید، احتمالاً ایلان ماسک رو می‌شناسید؛ همون مالک فعلی اکس (که قبلاً توییتر بود). تسلا هم یکی از معروف‌ترین (و در عین حال جنجالی‌ترین) محصولات دنیا رو داره. تسلا بیشتر از اینکه روی خود ماشین تمرکز کنه، روی تکنولوژی‌هاش کار می‌کنه، اما خوشبختانه این مقاله درباره تسلا نیست! چون در واقع، همه ماشین‌های خودران الکتریکی نیستن!
پدربزرگ ماشین‌های خودران: «چندلر شگفت‌انگیز»
حالا بریم یه چند دهه برگردیم عقب، حدود 100 سال پیش، وقتی که اولین خودروی خودران تو خیابون‌های نیویورک دیده شد. اون زمان شرکتی به اسم پرتومهار هودینا که تو زمینه تجهیزات رادیویی فعالیت می‌کرد، یک ماشین چندلر مدل 1926 ساخت که بهش می‌گفتن "اعجاز آمریکایی". این ماشین با کمک یه آنتن که پشتش بود، ماشین جلویی رو که راننده داشت، دنبال می‌کرد. حالا، این ماشین بازیگوش تو خیابون نیویورک به زور از تصادف با چند تا ماشین سنگین و یه کامیون شیر فرار کرد ولی آخرش با یه ماشین سواری تصادف کرد. خیلیا فکر می‌کردن که یه نفر مخفیانه داشته ماشین رو کنترل می‌کرده. اگه منم بودم، شاید باورم نمی‌شد!
بعد از چندلر، تو دهه 50 و 60 میلادی، ماشین‌های خودران بهتری هم اومدن. برای مثال جنرال موتورز یه سری ماشین آزمایشی ساخت به اسم «فایربرد» (به معنای پرنده آتشین) که ادعا می‌کرد این ماشین‌ها می‌تونن راننده رو که در حال استراحته، از تو یه بزرگراه اتوماتیک رد کنن. یکی دیگه از این نمونه‌ها، «اتموس» (FX Atmos) از شرکت فورد بود که شبیه جت جنگنده طراحی شده بود و سال 1954 تو نمایشگاه شیکاگو رونمایی شد. این ماشین یه رادار مخصوص داشت.
تو اروپا هم داستان خودران‌ها داغ بود. مثلاً تو دهه 60 میلادی، یه سیتروئن دی‌اس بدون راننده داشت می‌تاخت! آزمایشگاه تحقیقات حمل و نقل (TRL) با نصب کابل‌های مغناطیسی تو یه جاده اختصاصی، تونست این ماشین رو هدایت کنه. گفته شده که این سیتروئن تو پیست آزمایشیش با سرعت 130 کیلومتر در ساعت بدون تخطی از مسیر و در هر شرایط آب و هوایی حرکت می‌کرد و حتی از یه راننده واقعی هم بهتر عمل می‌کرد!
ماشین‌های خودران امروزی: از بچه‌گربه‌های ایرانی تا جگوار هوشمند بریتانیایی
حالا می‌پرسید که بدون دوربین و هوش مصنوعی هم میشه ماشین خودران ساخت؟ جواب این سوال خیلی راحت نیست؛ هم آره و هم نه! انجمن بین‌المللی مهندسان خودرو (SAE International) یه استاندارد صنعتی داره که خودروهای خودران رو از سطح 0 تا 5 دسته‌بندی کرده. مثلاً خودروهای سطح 0 اصلاً اتوماسیونی ندارن. بیشتر ماشین‌های ایرانی هم دقیقاً تو همین سطح هستن. البته یه سری امکانات کمکی مثل دوربین دنده عقب، هشدار نقطه کور یا ترمز اضطراری دارن که به راننده کمک می‌کنه. اما آخر سر، همه چیز به راننده برمی‌گرده؛ از فرمان دادن گرفته تا تنظیم سرعت با پدال گاز و ترمز.
ماشین‌های سطح 1: کمک، ولی نه کنترل کامل!
در سطح 1، سیستم‌های کمکی بیشتر می‌شن ولی هنوز ماشین رو کنترل کامل نمی‌کنن. مثلاً "کروز کنترل تطبیقی" تو بزرگراه‌ها کمک می‌کنه سرعت و شتاب ماشین رو نسبت به خودروی جلویی تنظیم کنید. اما کنترل فرمان همچنان بر عهده شماست و باید همیشه آماده باشید تا دوباره کنترل ماشین رو به دست بگیرید. حالا فکر می‌کنید ماشین‌های ایرانی مثل پژو 207 که کروز کنترل دارن تو این سطح هستن؟ متأسفانه نه! این کروز کنترل فقط سرعت رو ثابت نگه می‌داره و تنظیم سرعت و فرمان کاملاً دست شماست. برای سیستم‌های پیشرفته‌تر مثل کروز کنترل تطبیقی، از رادار، لیزر (LiDAR) و دید رایانه‌ای استفاده میشه تا حرکات بقیه ماشین‌ها رو بررسی کنه و خودش سرعت رو کم و زیاد کنه.
سطح 2: اتوماسیون جزئی و کنترل هماهنگ
خودروهای سطح 2 یه قدم جلوتر هستن و اتوماسیون جزئی دارن. یعنی ماشین خودش هم فرمان (کنترل جانبی) رو می‌گیره و هم شتاب و ترمز رو تنظیم می‌کنه (کنترل طولی). تسلاهای خودران، مثل مدل ۳، با سیستم آتوپایلت در این دسته قرار می‌گیرن . همچنین ماشین‌هایی که پارک خودکار دارن، همگی تو این دسته هستن.
سطح 3: استراحت با اتوماسیون مشروط
تو سطح 3، ماشین‌ها اتوماسیون مشروط دارن. یعنی راننده می‌تونه یه مقدار استراحت کنه ولی به شرطی که شرایط جاده و آب‌وهوا مناسب باشه. مثلاً توی ترافیک شهری، ماشین خودش می‌تونه سرعت و جهت رو تنظیم کنه. راننده می‌تونه تو این مدت کارای دیگه‌ای انجام بده، مثل چک کردن گوشی یا خوندن کتاب. ولی به محض اینکه ترافیک باز شد، ماشین به راننده هشدار می‌ده تا دوباره کنترل ماشین رو به دست بگیره. بیشتر ماشین‌های این سطح هم با حسگرها و دوربین‌های مخصوص سطح هوشیاری راننده رو بررسی می‌کنن و اگر راننده به هشدارها بی‌توجهی کنه، ماشین به‌صورت ایمن متوقف میشه.
برای این سطح از اتوماسیون، به فناوری‌های پیشرفته‌ای نیاز داریم تا ایمنی راننده و بقیه افراد تضمین بشه. مثلاً سیستم‌های«DRIVE PILOT» از مرسدس بنز، «Drive Me» از ولوو و «Audi AI» از آئودی جزو برجسته‌ترین سیستم‌های سطح 3 هستن.
سطح 4: اتوماسیون پیشرفته
تو سطح 4، ماشین‌ها محیط اطرافشون رو با دقت زیادی بررسی می‌کنن و تو مسیرهای مشخص و تحت شرایط خاص که از قبل تعریف شده، کاملاً خودران حرکت می‌کنن. اگه شرایطی پیش بیاد که ماشین نتونه از پسش بر بیاد (مثل برف سنگین)، به راننده هشدار می‌ده تا کنترل رو به دست بگیره. اگه راننده جوابی نده، ماشین به صورت ایمن متوقف میشه. ولی به طور کلی، این ماشین‌ها بیشتر سناریوهای رانندگی رو خودشون مدیریت می‌کنن.
یکی از مثال‌های معروف این سطح، ماشین‌های خودران «وِیمو» هستن که زیرمجموعه آلفابت (شرکت مادر گوگل) هست. این شرکت از سال 2009 داره روی فناوری‌های خودران کار می‌کنه. ویمو از ماشین‌های الکتریکی جگوار مدلI-PACE استفاده می‌کنه که با حسگرهای لیزری (LiDAR)، دوربین‌ها و رادارهای مخصوص تجهیز شدن. این سیستم‌ها به ماشین کمک می‌کنن تا محیط رو پردازش کنه، موانع و ترافیک رو تشخیص بده و عابران پیاده رو بشناسه.
سطح 5: اتوماسیون نهایی
در سطح 5، ماشین‌ها کاملاً مستقل هستن و اصلاً نیازی به راننده ندارن. به همین خاطر، این ماشین‌ها حتی صندلی راننده هم ندارن! خبری از فرمان، پدال گاز یا ترمز نیست و کابین هوشمندی دارن که مسافرا می‌تونن با دستورات صوتی یا متنی مقصد رو مشخص کنن، دمای داخل ماشین رو تنظیم کنن یا آهنگ مورد علاقه‌شون رو پلی کنن. یکی از مثال‌های جالب در این سطح، «روبوتاکسی‌های زوکس» هستن.
تفاوت سطوح اتوماسیون
خودروهای سطح 0 تا 2 خودران محسوب نمی‌شن، چون راننده همچنان نقش مهمی داره. ولی از سطح 3 به بعد، ماشین‌ها ویژگی‌هایی دارن که رانندگی خودکار رو ممکن می‌کنه. پس تا اینجا فهمیدیم که فقط تسلا نیست که ماشین‌های خودران می‌سازه؛ ماشین‌های بنزینی و دیزلی خودران هم هستن. این ماشین‌ها برای عملکرد درست، به رادارها و حسگرهای پیشرفته 360 درجه نیاز دارن. اما هنوز کسی نمی‌تونه یه ماشین خودران کامل برای خودش داشته باشه!
آینده خودروهای خودران
امروزه شرکت‌های بزرگی مثل ویمو، گوگل، انویدیا، کروز و تسلا در تلاش هستن تا فناوری‌های پیشرفته سخت‌افزاری و نرم‌افزاری رو برای توسعه خودروهای خودران بهبود بدن. اما این به این معنی نیست که همه در آینده مجبور به استفاده از خودروهای خودران خواهیم بود. دولت‌ها بیشتر تمرکزشون رو روی تشویق مردم به استفاده از خودروهای هیبریدی و الکتریکی گذاشتن تا آلودگی هوا و تغییرات اقلیمی رو کاهش بدن. الان دیگه کسی اهمیت نمیده که ماشین شما خودش به سوپرمارکت بره و خرید کنه؛ بلکه همه به این فکرن که در این فرآیند چقدر کربن دی‌اکسید وارد جو میشه.
شرکت‌ها همچنان در حال کار روی تکنولوژی‌های جدید هستن و تمرکز ویژه‌ای هم روی وسایل نقلیه عمومی مثل اتوبوس‌ها و کامیون‌ها دارن. به عنوان مثال، شرکت ولوو قصد داره تو نیمه دوم سال 2025 از یک کامیون الکتریکی نسل جدید رونمایی کنه که با یک بار شارژ تا 600 کیلومتر رو طی می‌کنه. این مسافت تقریباً دو برابر بیشترین برد فعلی کامیون‌های الکتریکیه. در کنار این، رایمک هم به دنبال ساخت یک سوپراسپرت برقی تک سرنشینه که بتونه سریع‌تر از ماشین‌های فرمول یک حرکت کنه. تسلا هم در تلاشه تا روش شارژ بدون کابل برای خودروهای الکتریکی رو توسعه بده.
تمرکز بر توسعه سخت‌افزار و نرم‌افزار
در همین حین، شرکت‌هایی مثل جنرال موتورز (از طریق شرکت کروز)، ویمو و انویدیا روی توسعه سخت‌افزار و نرم‌افزار خودروهای خودران متمرکز شدن. انویدیا، به طور خاص، روی پلتفرم NVIDIA DRIVE AGX™ کار می‌کنه. این پلتفرم پردازش بسیار بالایی برای خودروهای خودران فراهم می‌کنه و از سیستم‌عامل DriveOS™ SDK استفاده می‌کنه. این سیستم طراحی شده تا داده‌های دریافتی از حسگرها مثل دوربین‌ها، رادارها و لیدارها رو پردازش کنه و تصمیم‌گیری لحظه‌ای خودرو رو تسهیل کنه. از این طریق، ماشین می‌تونه موانع رو شناسایی کنه، ترافیک رو مدیریت کنه و تصمیم بگیره که در چه مسیری حرکت کنه.
علاوه بر این، زیرساخت‌های انویدیا به توسعه‌دهندگان این امکان رو می‌ده که از طریق مراکز داده و پلتفرم‌های ابری مثلDGX Cloud و Omniverse، وسایل نقلیه خودران رو تست و توسعه بدن. این زیرساخت‌ها کمک می‌کنن تا خودروهای خودران با دقت بیشتری آزمایش بشن و هزینه‌های توسعه هم پایین بیاد.
چالش‌ها و نتیجه‌گیری
در کشورهای در حال توسعه، سرعت پیشرفت زیرساخت‌های فناوری اطلاعات (IT) به مراتب کندتر از کشورهای توسعه‌یافته است. خودروهای خودران به شبکه‌های ارتباطی پایدار مثل LTE و G5، جاده‌های استاندارد، علائم مناسب و اتصال GPSنیاز دارند تا به‌درستی عمل کنند. نبود این فناوری‌ها چالشی بزرگ برای گسترش این فناوری در بسیاری از نقاط جهان محسوب می‌شوند. همچنین نیاز است که قوانین و مقرراتی دقیق و شفاف برای تضمین حرکت ایمن این خودروها در خیابان‌ها تدوین شود. کشورهای اروپایی و چین در حال کار روی تنظیم مقرراتی هستند، اما همچنان باید تلاش بیشتری در جهت استفاده اخلاقی و ایمن از این تکنولوژی صورت گیرد.
برای اینکه خودروهای خودران به مرحله تجاری‌سازی کامل برسند، توسعه‌دهندگان باید این فناوری را در میلیون‌ها کیلومتر آزمایش کنند. خودروهای خودران باید حدود 291 میلیون مایل بدون ایجاد تصادفات مرگبار طی کنند تا به سطحی معادل 95 درصد رانندگی انسانی برسند. اما در حال حاضر، خودروهای خودران بیشتر به عنوان یک شگرد تبلیغاتی به بازار عرضه می‌شوند، نه به عنوان یک راه‌حل کامل و مطمئن.
نمونه‌هایی از تبلیغات فریبنده در این زمینه نیز وجود دارد. برای مثال، تسلا سیستم کمکی سطح 2 خود را «رانندگی کاملا خودکار بتا» می‌نامد، که باعث انتقادهایی شده است. مرسدس بنز نیز به دلیل استفاده از توصیفات گمراه‌کننده در تبلیغات خود جریمه شد. در برخی موارد، این تبلیغات باعث ایجاد انتظارات غیرواقعی در مصرف‌کنندگان می‌شود.
از نظر امنیت عابران پیاده، مشکلاتی همچنان وجود دارد. اولین تصادف مرگبار مربوط به خودروهای خودران در مارس 2018 رخ داد، زمانی که یک خودرو خودران اوبر با یک عابر پیاده برخورد کرد. در موارد مشابه، خودروهای دیگر از جمله کروز نیز با مشکلات مشابهی روبرو شدند.
شرکت‌های بزرگی مانند انویدیا، یونیتی، اوبر، تسلا و ویمو همچنان در تلاش هستند تا زیرساخت‌های لازم برای همه‌گیری خودروهای خودران را توسعه دهند. در همین حال، خودروسازانی نظیر آئودی، مرسدس بنز، نیسان، تویوتا و ولوو نیز به دنبال بهبود سیستم‌های کمکی و نیمه خودران خود هستند. با این حال، تمرکز اصلی این شرکت‌ها هنوز بر روی توسعه خودروهای پاک و بدون آلودگی است.
به نظر می‌رسد که در آینده‌ای نزدیک شاهد خودروهای خودران بیشتری خواهیم بود. اما همچنان مشکلات جدی‌ای در این حوزه وجود دارد که باید برای تضمین آینده این خودروها به آنها رسیدگی شود.
نویسنده : امین صفایی
