آخرین نسخه خودروهای خودران شرکت فورد به وضوح گامی رو به جلو در رانندگی خودکار است. این خودرو مجهز به حسگرهای لیدار و راداری با کیفیت و وضوح بالا است و می‌تواند گستره وسیعی از پیرامون خودرو را زیر نظر داشته باشد. این حسگرها موجب می‌شوند خودرو محیط پیرامون خود را بهتر ببیند و در مواقع لزوم واکنش مناسبی داشته باشد. با مجله فناوری‌های توان‌افزا و پوشیدنی همراه باشید.

آخرین نسخه خودروی فورد مبتنی بر خودروهای Fusion Hybrid است که سه سال از زمان ورود آنها به خیابان‌ها می‌گذرد. این خودرو جدید با استفاده از چارچوب‌های فعلی فورد برای خودروهای خودران و پردازشگرهای UPS با سخت افزار جدید رایانه توسعه یافته است. حسگرهای لیدار جدید طراحی مدرن و میدان دید بیشتری دارند، که این به خودرو اجازه می‌دهد به جای چهار حسگر تنها از دو حسگر استفاده کند و همان قابلیت قبل را داشته باشد.

دو عنصر اصلی برای ایجاد یک خودرو خودران وجود دارد، چارچوب خودرو خودران و سامانه رانندگی مجازی. این وسیله نقلیه جدید در هر دو معیار تکامل یافته است به ویژه با توجه به توسعه و آزمایش سامانه رانندگی مجازی، که نشان دهنده یک جهش بزرگ در سنجش و قدرت محاسباتی است.

منظور از سامانه رانندگی مجازی چیست؟ سامانه رانندگی مجازی برای انجام درست کارهایی طراحی شده است که انسان حین رانندگی انجام می‌دهد. برای ایجاد یک خودرو کاملاً مستقل که برای کنترل نیازی به راننده نداشته باشد قابلیت‌هایی تعریف شده است. این قابلیت‌ها شامل:

• حسگرها: لیدار، دوربین و رادار
• الگوریتم‌هایی برای تعیین موقعیت و مسیریابی
• بینایی رایانه و یادگیری ماشین
• نقشه‌های بسیار دقیق سه بعدی
• نیروی محاسباتی و الکترونیکی برای انجام کارها

ساخت یک خودرو که توسط راننده‌ی انسانی کنترل نشود کاملاً متفاوت از طراحی یک خودروی معمولی است. این امر یک مجموعه کاملاً جدیدی از پرسش‌ها را برای گروه مهندسی خودرو خودران بوجود می‌آورد: چگونه یک وسیله نقلیه خودران می‌تواند همه کاری را که یک راننده انسانی حین رانندگی انجام می‌دهد را تکرار کند؟ چکونه مسیر خود را انتخاب کند؟ چه می‌شود اگر خودرو در مسیر به یک تصادف یا مانع برخورد کند؟

همانطور که ما باید به رانندگی خود و دیگران اعتماد داشته باشیم، نیاز به توسعه یک سامانه رانندگی مجازی داریم که به همان اندازه به تصمیم‌گیری‌هایش اعتماد داشته باشیم. شرکت فورد روش منحصری به فردی برای کمک به ایجاد خودروهای خودکار دارد خودروهایی که می‌بینند، حس می‌کنند، فکر می‌کنند و کارها را همانند یک انسان و حتی در برخی موارد بهتر از انسان انجام می‌دهند.

خودروها چگونه می‌بینند

بر اساس فناوری‌های فعلی و پیش‌بینی شده، مهندسان شرکت فورد در حال کار برای ساخت دو روش ادراک در سامانه رانندگی مجازی خودروهای خودران هستند: ادراک مستقیم و غیرمستقیم.

ادراک غیر مستقیم نیاز به ایجاد نقشه‌های سه بعدی با وضوح بالا از محیطی دارد که خودرو خودران در آن رانندگی خواهد کرد. این نقشه‌ها همه چیزی را که یک سامانه رانندگی مجازی باید پیش از آغاز رانندگی در مورد جاده‌ها بداند را شامل می‌شود: مکان علائم توقف، خطوط عابر پیاده، چراغ‌های راهنمایی رانندگی و دیگر چیزهای ثابت. هنگامی که خودرو در جاده حرکت می‌کند، راننده مجازی با استفاده از حسگرهای LIDAR، رادار و دوربین خود، به طور مداوم محیط اطراف خودرو را اسکن و با آنچه در نقشه‌های سه بعدی می‌بیند مقایسه می‌کند. این به خودرو اجازه می‌دهد تا موقعیت دقیق وسایل نقلیه موجود در جاده‌ها را مشخص و آنچه پیرامون خودرو است را شناسایی و درک کند. همچنین ادراک غیر مستقیم شامل سامانه‌ای می‌شود که قوانین جاده‌ای را می‌داند، پس می‌تواند این قوانین را رعایت کند.

ادراک مستقیم مکمل ادراک غیر مستقیم است و با استفاده از حسگرها موقعیت خودروها بر روی جاده و همچنین نهادهای پویا را می‌بیند. این حسگرها حتی می‌توانند به تفسیر سیگنال‌های دست کمک کنند، همچون یک افسر پلیس که در ترافیک، عابران پیاده، دوچرخه سواران و اتومبیل‌ها را هدایت می‌کند. به طور طبیعی، درک مستقیم نیازمند چیزی بیشتر از نرم افزارهای پیچیده و قدرت محاسبات برای شناسایی و طبقه‌بندی نهادهای مختلف، به ویژه عابرانی که در حال حرکت هستند، است.

این روش ترکیبی، تلفیقی از ادراک مستقیم و غیر مستقیم، سامانه رانندگی مجازی را قادر به انجام کارهایی می‌کند که راننده انسانی می‌تواند انجام دهد وحتی شاید بهتر از انسان آنها را پیاده کند.

درک پیرامون خودرو

حسگرهای خودروهای خودران پژوهشی شرکت فورد (Autonomous Development Vehicle) تفاوت قابل توجهی با خودروهای Fusion Hybrid دارند. این حسگرها شبیه چشم و گوش انسان هستند. دو حسگر لیدار هر یک میلیون‌ها پرتو تولید می‌کنند که یک نمای ۳۶۰ درجه را ارائه می‌دهند. این حسگرهای جدید دارای گستره‌ای تقریباً به طول دو زمین فوتبال در هر جهت هستند.

سه دوربین بر روی سقف خودرو نصب شده است. و یک دوربین زیر شیشه جلو نصب شده است. این دوربین برای شناسایی اشیاء و خواندن چراغ‌های ترافیک در جاده‌ها است. حسگرهای رادار کوتاه و بلند برد سطح دیگری از بینایی در مه، باران و برف است. این حسگرها به تعیین چگونگی حرکت یک شیء نسبت به خودرو کمک می‌کند.

داده‌های هر سه نوع حسگر به مغز خودرو خودران ارسال می‌شود تا با اطلاعات نقشه‌های سه بعدی از محیط و دیگر پردازش‌های بینایی رایانه مقایسه شود.

تفکر و تصمیم‌گیری

مغز خودروهای خودران فورد در بدنه خودرو واقع شده است. چیزی که چارچوب محاسبات به ارمغان می‌آورد، نرم افزار رانندگی مجازی فورد است که در همین شرکت توسعه یافته. بسیاری از ملاحظات برای پردازش یک خودروی مستقل حین حرکت وجود دارد: چه چیزی در اطراف خودرو قرار دارد؟ رانندگان دیگر چه کار می‌کنند؟ به کجا می‌روند؟ بهترین مسیر کدام است؟ اگر خطوط ادغام شدند، سرعت را کم کند یا بیشتر؟ این تصمیم چه معنی برای سایر وسایل نقلیه در جاده خواهد داشت؟ الگوریتم‌های پیچیده مهندسان، میلیون‌ها بخش از داده‌ها را در هر ثانیه پردازش و به خودرو کمک می‌کنند تا واکنش مناسب را نشان دهد.

کنترل خودرو

همانطور که مغز ما به عضلات دست و پا می‌گوید چه کاری را انجام دهند، تصمیم‌گیری برای کنترل خودرو خودران از طریق شبکه‌ای از سیگنال‌های الکتریکی انجام می‌گیرد. این به معنی افزایش سرعت نرم‌افزار Fusion Hybrid و در برخی موارد سخت افزار است. دستورات الکتریکی را می‌توان به فرمان، ترمز، کنترل جریان بنزین و سامانه‌های انتقال ارسال کرد. برای اطمینان از اینکه تمام سامانه‌های مکانیکی فرمان‌ها را به درستی انجام دهند نیاز به یک شبکه پیچیده، شبیه به سامانه عصبی بدن انسان است.

خودرو جدید توسعه یافته فورد یک گام به تعهد خود در ارائه یک خودروی کاملاً مستقل در سال ۲۰۲۱ نزدیک شد. خودروهای شرکت فورد در حال حاضر در حال تردد در جاده‌های میشیگان، کالیفرنیا و آریزونا هستند. آنها قصد دارند ناوگان خود را تا تولید حدود ۹۰ خودرو در سال جدید رشد دهند.

مهندسین فورد بی وقفه در تلاشند تا یک سامانه رانندگی مجازی قوی، توانا و قابل اعتماد توسعه دهند. نسل جدید خودروهای خودران به طور واضح گامی رو به جلو است که ما را به خودروی خودرانی که در ذهنمان داریم نزدیک‌تر می‌کند. آینده در راه است و ما مشتاقانه منتظر آن هستیم.

در مورد خودروهای خودران بیشتر بخوانید:

>>خودروهای شرکت فورد مراقب سلامتی شما هستند

منبع: medium.com

«استفاده و بازنشر مطالب تنها با ذکر لینک منبع و نام (مجله فناوری‌های توان‌افزا و پوشیدنی) مجاز است»