سیستم رانندگی خودکار (automated driving system)

این سیستم ترکیبی پیچیده از اجزای مختلف است که می‌تواند به عنوان سیستم‌هایی تعریف شود که دارای ادراک، تصمیم‌گیری هستند؛

و عملکرد خودرو به وسیله ی الکترونیک و ماشین‌آلات، به جای راننده ی انسان انجام می‌شود؛ و به عنوان دستگاه تنظیم خودکار به ترافیک راه معرفی می‌گردد.

این شامل بررسی خودرو، مقصد و همچنین آگاهی از محیط اطراف است.

در حالی که سیستم به صورت کنترل خودکار وسیله نقلیه را به عهده دارد؛

به اپراتور انسانی اجازه می‌دهد تا تمام مسئولیت‌هایش را به سیستم منتقل کند.

 

 

بررسی تکنولوژی رانندگی خودکار

سیستم‌های رانندگی خودکار اغلب دارای شرایطی هستند؛ که به این معنی است که سیستم اتوماسیون قادر به رانندگی خودکار است اما نه برای همه شرایط بلکه برای مواقعی که با جریان عملیات عادی مواجه می‌شوند.

بنابراین، به یک راننده انسان برای شروع سیستم خودکار به‌طور عملیاتی برای رانندگی نیاز دارد یا ممکن است

این کار را انجام ندهد و رانندگی دراین شرایط از توانایی سیستم است.

هنگامی که سیستم اتوماسیون خودرو همه عملکردهای رانندگی را دربر گرفته‌ است انسان دیگر خودرو را نمی‌راند

اما همچنان مسئولیت عملکرد خودرو را به عنوان اپراتور خودرو ادامه می‌دهد.

اپراتور خودرو به صورت اتوماتیک کارکردی نیست که به‌طور فعال عملکرد خودرو را در حالی که سیستم اتوماسیون درگیر است بتواند نظارت کند.

اگر به آینده صنعت حمل و نقل علاقه مند هستید، احتمالاً در مورد سطوح رانندگی خودکار چیزهایی شنیده اید.

در این زمینه، یک سری راهنمایی ها توسط انجمن مهندسان خودرو برای توصیف سطوح رانندگی خودکار تهیه شده است.

 

سطوح رانندگی خودکار

در حال حاضر 6 سطح وجود دارد که اولی پایه ای ترین و پنجمی پیشرفته ترین سطح این تکنولوژی است.

در سال های اخیر، برندهای مختلف شروع به انتخاب و استفاده از اصطلاح سطح رانندگی کرده اند.

هر سطح رانندگی خودکار را به طور جداگانه توضیح می دهیم.

همچنین می گوییم که چه کسی کنترل را در دست دارد، چه ویژگی هایی در هر سطح موجود است .

 

 

سطح 0 (بدون اتوماسیون)

سطح 0 به عنوان ابتدایی ترین سطح، جایی است که یکی از عوامل رانندگی کنترل می شود،

از داده های سنسورها و دوربین ها استفاده می شود اما راننده همچنان به عنوان عنصر اصلی درگیر است.

توانایی سیستم: هیچ .

درگیری راننده: انسان پشت فرمان خودرو بوده، ترمز گرفتن، شتاب گرفتن و عکس العمل نسبت به ترافیک به عهده انسان است .

 

سطح 1 (کمک درایور) : فقط یک جنبه خودکار وجود دارد

کامپیوترها کنترل موارد مختلف خودرو را به جای انسان به عهده می گیرند

و به اندازه کافی هوشمند هستند که سیستم های سرعت و فرمان را با استفاده از منابع داده هماهنگ کنند.

راننده کنترل گر وسیله نقلیه است، اما سیستم می‌تواند سرعت و جهت فرمان خودرو را تغییر دهد.

سیستم‌هایی که ممکن است در این دسته قرار گیرند، کنترل کروز انطباقی هستند و خط کمک می‌کند.

توانایی سیستم: تحت شرایط مشخص ، خودرو ، فرمان (دستیار بین خطوط) یا سرعت (کروز کنترل تطبیقی) را کنترل می کند،

ولی کنترل هر دو را همزمان نمی تواند در دست بگیرد.

درگیری راننده: راننده بقیه اعمال رانندگی را اجرا می کند و مسئولیت کامل برای مانیتور(پایش) جاده و در دست گرفتن کامل خودرو در هنگام نقص سیستم کمکی به عهده اوست .

 

سطح 2 (اتوماسیون جزئی) : کنترل توسط چیپ ها

راننده باید بتواند کنترل خودرو را در صورت نیاز به اصلاحات، اما راننده دیگر کنترل سرعت و فرمان خودرو را ندارد.

توانایی سیستم: خودرو می تواند تحت شرایط خاص هدایت (فرمان ) ، شتاب و ترمز کردن را به عهده بگیرد .

درگیری راننده: مانورهای تاکتیکی مانند پاسخ به علائم رانندگی یا تغییر خط بیشتر به عهده راننده است .

راننده باید یک دستش روی فرمان خودرو باشد مانند یک نماینده که نظرش را بیان می کند .

 

سطح 3 ( اتوماسیون مشروط) : کنترل کارکردهای ضروری ایمنی

انجمن مهندسان خودرو سطح 3 را “اتوماسیون شرطی” می نامند.

این حالت خاص امکان کنترل جنبه های مختلف را فراهم می آورد، اما به طور قطع راننده باید مداخله داشته باشد.

توانایی سیستم: در شرایط درست ، خودرو می تواند بیشتر اعمال رانندگی شامل پایش محیط اطراف را مدیریت کند .

این سیستم هنگامی به سناریویی برخورد کند که نتواند آن را هدایت کند به راننده اجازه دخالت می دهد .

درگیری راننده: راننده باید همیشه برای در دست گرفتن کنترل خودرو در دسترس باشد .

 

سطح 4 (اتوماسیون بالا) :  رانندگی کاملاً خودکار در منطقه های مخصوص

پیشرفت اصلی در این سطح رفع نیاز به راننده برای مواقع اضطراری است.

راننده میتواند داخل ماشین خوابیده و ماشین او را به مقصد میرساند.

برای شرایطی که نیاز به دخالت و ارتباط با راننده است ماشین باید بتواند خود را به صورت امن به کنار مسیر رسانده تا زمانی که راننده بتواند کنترل را در دست بگیرد.

توانایی سیستم: خودرو می تواند بدون گرفتن ورودی از انسان یا نظارت عمل کند ،

ولی فقط تحت شرایط انتخابی که با فاکتورهایی مانند نوع جاده و ناحیه جغرافیایی تعریف می شود .

درگیری راننده: در خودروهای اشتراکی باید ناحیه مشخص شود .

ولی در خودروی سطح 4 خصوصی ، راننده بهتر است تا وقتی که خودرو وارد بزرگراه می شود ، همه وظایف رانندگی را روی سطح خیابان انجام دهد .

 

سطح 5 (اتوماسیون کامل) : کاملاً خودکار در همه جا

این سطح بالاترین و پیشرفته ترین سطح ماشین های خودران است.

در این سطح هیچ نیازی به راننده نیست و راننده به یک مسافر تبدیل میشود. ماشین نیازی به هیچ گونه فرمان یا وسایل ماشین های سنتی ندارد .

تفاوت بین سطح 4 و 5 بسیار ساده است. آخرین قدم در راه اتوماسیون این است که نیازی به “دامنه طراحی کاربردی” نیست.

به جای استفاده در محیط های کاملاً کنترل شده با علائم متعدد یا زیرساخت های پیچیده، این نسل از خودروها می توانند به صورت خودکار در همه جا حرکت کنند.

فرکانس و حجم داده ها به علاوه پیچیدگی کامپیوترها در پردازش این اطلاعات به این معنی است که این خودروها کاملاً هوشمند هستند.

توانایی سیستم: خودروی بدون راننده می تواند در هر جاده ای تحت هر شرایطی رانندگی کند ، راننده انسان نیز می تواند با آن تبادل نظر کند .

درگیری راننده: وارد کردن مقصد .

 

کامیون های دارای سیستم رانندگی خودکار

کاهش 3 تا 5 درصدی مصرف سوخت، ایمنی بیشتر و کاهش بار روی راننده در شرایط استرس زا و در تمام دامنه‏ های سرعت، مهمترین و جدیدترین ویژگی برخورداری از این سامانه است.

اگر کامیون به یک وسیله نقلیه در حال رانندگی بیش از حد مجاز تعیین شده نزدیک شود،

سامانه موردبحث به صورت خودکار عمل ترمز و شتاب را انجام می دهد

و با تنظیم دوباره سرعت و با استفاده از دوربین کنترل بین خطوط و نشانه‏ گذاری دو سمت جاده تشخیص رانندگی ناخواسته داده شود،

سیستم دوباره و مستقل از راننده مداخله کرده و کامیون را به مسیر اصلی خود باز می‏گرداند.

ناگفته نماند در چنین شرایط ‏هایی، هشدارهای صوتی و تصویری نیز به راننده داده می‏شود.

کامیون ها در آمریکا مسئول 28 درصد از کل آلودگی های جاده ای هستند،

هر چند تنها یک درصد از کل ترافیک را به خود اختصاص داده اند.

همچنین بسیاری از سوانح رانندگی در آمریکا که برخی از آنها به مرگ منتهی می شود

به علت بی دقتی رانندگان کامیون ها رخ می دهد و لذا فناوری های جدید می توانند به حل این مشکلات کمک کنند.

همچنین از این طریق مشکلات ناشی از کمبود راننده کامیون در آمریکا نیز تا حدی کاهش می یابد.