خودرو‌های هوشمند: نگاهی به برخی از فن‌آوری های نوین در صنعت خودروسازی (قسمت اول)

شاید تعریفی که ما امروز از خودروها داریم با زمان اختراع این ماشین‌ها به کلی متفاوت باشد. زمانی تنها حرکت اتومبیل بدون نیاز به صرف انرژی زیاد شاهکار مهندسی تلقی می‌شد. اما حالا با گسترش فن‌آوری های مختلفی نظیر مکاترونیک، الکترونیک، مخابرات، هوش مصنوعی و پردازش تصویر؛ نیاز‌های ما به شکلی تغییر کرده که از خودروها این انتظار می رود که دستیار راننده باشند، هوشمند باشند و یا حتی به معنی تمام کلمه خود بروند!

این مسئله هم می تواند احتمال بروز خطا در رانندگی را کاهش دهد و هم در صورت وقوع تصادفات به رانندگان کمک کند تا شدت تصادفات کمتر شود. در اینجا قصد داریم به نمونه‌های فعلی اتوماسیون خودروها و مکانیزم عملکردی آنها اشاره کوچکی داشته باشیم.

پس در ادامه مطلب با  تکنازدانلود  همراه باشید.

۱- کنترل سرعت هوشمند (تطبیقی-ACC) : سیستمی است که در آن وسیله نقلیه سرعت خود را به گونه‌ای تنظیم می‌کند تا فاصله کافی با وسیله نقلیه جلویی حفظ شود. این سیستم‌ها به کمک سنسورهای نصب شده در وسیله نقلیه به صورت مستقل عمل می کنند و ارتباطی با سایر سیستم‌های خارج از خودرو (برای مثال GPS، زیرساخت‌های نصب شده در کنار جاده یا ارسال‌کننده‌های نصب شده در عقب وسیله نقلیه جلویی) ندارند.

این سیستم که در اختصار به آن ACC اطلاق می‌شود از سنسورهای راداری یا لیزری برای تعقیب وسیله نقلیه جلویی استفاده می‌کند. هنگامی که فاصله با وسیله نقلیه جلویی کاهش می یابد، این سیستم خودرو را وادار به کاهش سرعت می کند و برعکس زمانی که وسیله نقلیه جلویی شتاب می گیرد و فاصله بین وسایل نقلیه بیشتر می شود، این سیستم به طور اتوماتیک سرعت را افزایش می دهد.

این سیستم اولین بار در سال ۱۹۹۵ بر روی میتسوبیشی دیامانته نصب شد که تغییر سرعت در آن بدون اعمال ترمز و تنها از طریق کنترل گاز و تغییر دنده‌ها صورت می گرفت. در حال حاضر این سیستم در خودروهایی نظیر آئودی A8 مدل 2010 – بی‌ام‌دبلیو سری 5 و 6، پورشه کاین و برخی مدل‌های لکسوس وجود دارد.

۲- سیستم‌های هشدار خروج از خط (LDW) : این مکانیزم برای هشدار به رانندگان در زمان خروج از خط وسط جاده، در خودرو‌ها تعبیه می‌شود. در صورتی که راننده بدون زدن راهنما از خط خارج شود، خودرو به راننده هشدار می‌دهد.

برخی از مدل‌های این سیستم تنها به اعلام هشدار اکتفا می‌کنند و در برخی از مدل‌های پیشرفته‌تر در صورتی که راننده توجهی به هشدارها نکند، این سیستم کنترل خودرو را به دست گرفته و وسیله نقلیه را به داخل خط باز می‌گرداند. این سیستم برای اولین بار در سال ۲۰۰۰ و بر روی کامیون‌های آکتروس شرکت مرسدس بنز معرفی شد و در حال حاضر در بیشتر کامیون‌هایی که در اروپا فروخته می‌شود، وجود دارد.

سیستم‌های هشداردهنده در خودروهایی نظیر C5 سیتروئن، بی‌ام‌دبلیو‌های سری 5 و 6 و سیستم‌های فعال در خودرو‌هایی نظیر مرسدس‌بنزهای کلاس E نصب شده است.

۳- سیستم‌های اطلاع‌رسانی خودکار وقوع تصادفات(AACN) : این سیستم‌ها وقوع تصادفات را به صورت خودکار به اطلاع اورژانس و سایر نیروهای امدادی می رسانند. این سامانه با جمع‌آوری اطلاعات مربوط به سناریوی برخورد (نظیر برخورد از عقب، از بغل...) و پارامترهای مربوط به شدت تصادفات (نظیر اطلاعات مرتبط با باز شدن کیسه هوا یا واژگونی) در مورد ارسال گزارش به مراکز اورژانسی یا تخصصی تروما تصمیم‌‌گیری می کند.

ارسال به موقع این اطلاعات می تواند به مراکز امدادی کمک کند که نوع نیروهای ارسالی را مشخص کنند و خدمات مرتبط با فوریت‌های پزشکی در زمان کوتاه‌تری به مصدومان ارائه شوند.

 ۴-تشخیص اتوماتیک نقاط کور دید راننده (BLIS) : در این سیستم سنسورهایی برای تشخیص وجود سایر وسایل نقلیه در نقاط کور راننده تعبیه شده است که به راننده به صورت صوتی یا تصویری هشدار می دهد. این سیستم ابتدا با نام "سیستم اطلاعات نقاط کور" توسط شرکت ولو ابداع شد.

فورد در آن زمان شرکت مادر ولو به شمار می رفت و از این سیستم در سری لینکلن و مرکوری استفاده کرد. اولین اتومبیلی که از این سیستم استفاده کرد ولوی اس80 است. زمانی که راننده‌ای می خواهد خط سیر اتومبیل خود را تغییر دهد، در صورت وجود خودروی دیگری در نقطه کور راننده، به وی هشدار بصری می دهد.

این سیستم در تعدادی از خودروهای ۲۰۱۰ به بعد شرکت فورد نصب شده است. مدل‌های نیسان فوگا و اینفینیتی ام (۲۰۱۰) شرکت نیسان نیز برای اولین بار در جهان به سیستمی مجهز شده‌اند که در صورتی وسیله دیگری در نقطه کور راننده وجود داشته باشد، در مقابل تغییر جهت فرمان وارد عمل شده و واکنش نشان می دهد.

۵- دید در شب : این سامانه برای افزایش قدرت بصری راننده در هنگام رانندگی در شرایط نامناسب (شب یا آب و هوای بد) طراحی شده است. در حال حاضر تنها معدودی از خودروها به این سیستم مجهز شده‌اند. نوع نمایش اطلاعات تصویری در سیستم‌های مختلف متفاوت است. برخی از وسایل نقلیه تصویر را بر روی LCD و برخی دیگر بر روی نمایشگر مسیریاب نشان می‌دهند. مدل‌های دیگری نیز وجود دارند که اطلاعات را بر روی شیشه جلو نشان می‌دهند.

این سیستم در دو مدل فعال و غیر فعال وجود دارد. در سیستم فعال، به سطح راه اشعه مادون قرمز تابانده می‌شود که برای چشم انسان نامرئی است و به همین دلیل برای رانندگان روبه‌رویی سبب خیرگی چشم نمی شود. در سیستم‌های غیرفعال از یک دوربین حرارتی استفاده می‌شود و نوری به سطح راه تابانده نمی شود. مدل‌های اولیه سامانه دید در شب از سال ۲۰۰۰ در خودروی کادیلاک به کار گرفته شد و هم‌اکنون در اتومبیل‌های تویوتا (۲۰۰۲ به بعد) مرسدس‌بنز (۲۰۰۵ به بعد)، بی‌ام‌دبلیو (۲۰۰۵ به بعد)، آئودی (۲۰۱۰ به بعد) وجود دارد.

۶- سیستم‌های جلوگیری از تصادفات : این سامانه برای کاهش شدت تصادفات از رادار، لیزر، سنسورها و دوربین‌ها برای تشخیص وضعیت نزدیک به تصادف یا تداخلات شدید استفاده می کند. این سیستم بسته به نوع خودرو متفاوت است.

برای مثال، در اتومبیل‌های آئودی این سیستم در چهار فاز وارد عمل می شود. در فاز اول به راننده هشدار داده می شود، شیشه‌های بغلی و سان‌روف بسته می‌شود و کمربند‌ها کشیده می شوند. در فاز دوم، ترمز اندکی گرفته می شود تا راننده هشدار لازم را دریافت کند. در فاز سوم، ترمز گیری با شتاب منفی 3 متر بر مجذور ثانیه (ترمز متوسط) اعمال می شود و در فاز نهایی تقریباً 5/0 ثانیه قبل از تصادف، ترمز شدیدی گرفته می شود تا از شدت برخورد، حتی المکان کاسته شود.

سیستم دومی نیز وجود دارد که برخورد از عقب را تشخیص داده و با بستن شیشه‌ها و سان‌روف امکان پرتاب شدن سرنشینان به بیرون از خودرو را کاهش داده و صندلی های عقب را جلوتر می آورد تا از سرنشینان عقب محافظت شود. در ولوو وی40 حتی برای عابرین پیاده نیز کیسه هوا نصب شده است. که در مواقع لازم برای محافظت از عابر پیاده فعال می شود. این سامانه‌ در بسیاری از مدل‌های آئودی، فورد، هوندا، نیسان، مرسدس‌بنز، سوبارو، تویوتا، فولکس‌واگن، ولوو و اسکودا نصب شده است.

۷- سیستم‌های نظارت بر عملکرد رانندگان : این سیستم که برای اولین بار در سال ۲۰۰۶ توسط تویوتا معرفی و در سری لکسوس به کار گرفته شد، از سیستم جلوگیری از تصادفات به همراه سنسور‌های مادون قرمز برای کنترل هوشیاری و توجه راننده به مسیر استفاده می کند.

در این سیستم دوربین‌هایی بر روی فرمان نصب می شود که قابلیت تعقیب مسیر دید راننده را دارد. در صورتی که راننده به مسیر جلوی خود توجه نکند و سیستم وضعیت خطرناکی را تشخیص دهد، به راننده با نور یا صدا هشدارهای لازم اعلام می شود. اگر باز هم عکس‌العمل لازم توسط راننده مشاهده نشود، خود سامانه دست به کار شده و ترمز می گیرد. در مدل ۲۰۰۸ تویوتا کرون (CROWN)، این سیستم فراتر از این حد رفته و حتی با نظارت بر پلک چشمان راننده امکان تشخیص خستگی و خواب‌آلودگی راننده وجود دارد. این سامانه بر روی خودروهای سری لکسوس تویوتا وجود دارد.