تاریخچه خودروهای خودران

تاریخچه خودروهای خودران

زمانی خودروهای خودران یک رویای هالیوودی بود، اما به لطف تحقیقات وسیع انجام شده توسط شرکت های فناوری محور مانند گوگل در دهه 2010 میلادی به واقعیت تبدیل شدند. اگرچه آن‌ها هنوز جای پیشرفت بسیاری دارند و نمی‌توانید یک خودروی تمام اتوماتیک به معنای واقعی پیدا کنید و سالانه میلیون‌ها نسخه نمونه‌های اولیه خودروهای خودران به جهان معرفی می‌شوند.

فشردن تاریخچه اتومبیل‌های خودران به کمتر از 10 مرحله مهم آسان نیست اما در این مطلب ما، تمام تلاش خود را کرده ایم تا این ده مرحله را معرفی کنیم.

رویای خودروهای بدون راننده آغاز می‌شود

طولی نکشید که پس از تولد خودرو، مخترعین به فکر خودروهای خودران افتادند. در سال 1925، مخترع، فرانسیس هودینا، اتومبیلی را ساخت که از طریق رادیو کنترل می‌شد و او بدون دخالت کسی روی فرمان در خیابان‌های منهتن رانندگی می‌کرد. طبق گزارش دوره‌ای از نیویورک تایمز، این وسیله نقلیه می‌توانست موتور خود را روشن کرده، دنده ها را تعویض کرده و بوق خود را “به گونه ای که انگار یک دست روی فرمان است” به صدا درآورد. نام هودینا به اندازه کافی به خاطر آورنده نام شعبده باز معروف هری هودینی بود به طوری که بسیاری از مردم فکر می‌کردند این خودرو آخرین ترفند هودینی است.

مقاله جان مک کارتی

در سال 1969، جان مک کارتی، که به عنوان یکی از بنیانگذاران هوش مصنوعی شناخته می شود، در مقاله ای با عنوان “اتومبیل های کنترل شده توسط رایانه” چیزی شبیه به اتومبیل مستقل مدرن توصیف کرد. مک کارتی به “یک راننده اتوماتیک” اشاره کرد که قادر به حرکت در یک جاده از طریق ورودی دوربین تلویزیونی است که از همان ورودی بصری موجود برای راننده انسان استفاده می‌کند.

وی نوشت كه کاربران باید بتوانند با استفاده از كیبورد به مقصدی وارد شوند كه این امر باعث می‌شود اتومبیل فوراً آن‌ها را به آنجا هدایت كند. دستورات اضافی به کاربران امکان می‌دهد مقصد را تغییر دهند، در یک سرویس بهداشتی یا رستوران متوقف شوند، در موارد اضطراری سرعت خود را کاهش یا افزایش دهند. چنین خودرویی ساخته نشده است، اما مقاله مک کارتی مأموریت سایر محققان را برای تلاش در این زمینه تعیین کرده است.

بدون دست در سراسر آمریکا

در اوایل دهه 1990، محققانی مانند کارنگی ملون، دین پومرلو، در تز دکترای خود توصیف می‌کنند که چگونه شبکه های عصبی به یک وسیله نقلیه خودران اجازه می‌دهد تصاویر خام را از جاده گرفته و کنترل‌های فرمان را در زمان درست انجام دهد. پومرلو تنها محققی نبود که روی اتومبیل‌های خودران كار می‌كرد اما استفاده او از تورهای عصبی بسیار موثرتر از تلاش‌های جایگزین برای تقسیم دستی تصاویر به دو دسته “جاده” و “غیر جاده” بود.

در سال 1995، پومرلو و همکار محقق تاد جوچم، سیستم اتومبیل رانندگی خود به نام Navlab را در جاده‌ها امتحان کردند. مینی ون آن‌ها (که باید سرعت و ترمز آن‌را کنترل می‌کردند) در مسیری که بعدا به نام “بدون دست در سراسر آمریکا” نام گرفت از پیتزبورگ به سن دیگو، 2797 مایل از ساحلی به ساحل دیگر رفت.

چالش بزرگ

دارپا اولین چالش بزرگ خود را در سال 2002 اعلام كرد. این شركت به دانشمندان ارشد موسسات تحقیقاتی یك جایزه 1 میلیون دلاری در صورت ساخت یک وسیله نقلیه خودران که قادر به پیمودن مسیری 142 مایل در صحرای موهاو باشد، پیشنهاد داد. این چالش در سال 2004 برگزار شد. هیچ یک از 15 شرکت کننده نتوانستند دوره را به پایان برسانند. یکی از خودروها پس از طی 8 مایل در چند ساعت  آتش گرفت. این ضربه مهمی به هدف ساخت اتومبیل‌های خودران واقعی بود. پس از انتشار اخبار در مورد آتش سوزی، بسیاری تصور می‌کردند دسترسی به استقلال کامل امکان پذیر نیست.

پارکینگ هوشمندتر می‌شود

در حالی که وسایل نقلیه خودران در دهه 2000 هنوز مانند داستان‌های علمی تخیلی به نظر می‌رسیدند، سیستم‌های پارک اتوماتیک یا به عنوان تجهیزات استاندارد یا اختیاری (و بیشتر در اتومبیل های لوکس) ظهور می‌کنند. آن‌ها نشان دادند که سنسورها قادر به کنار آمدن با شرایط نسبتاً چالش برانگیز دنیای واقعی هستند، مانند پارک کردن به صورت موازی در یک فضای تنگ.

تویوتا پریوس هیبریدی در سال 2003 کمک پارک اتوماتیک موازی را ارائه داد و لکسوس خیلی زود سیستم مشابهی را به LS، سدان پرچمدار خود اضافه کرد. فورد Active Park Assist را در سال 2009 راه اندازی کرد و BMW یک سال بعد دنبال آن رفت.

گوگل برای یافتن چاره وارد میدان می‌شود

گوگل به طور مخفیانه پروژه اتومبیل رانی خود را در سال 2009 آغاز کرد. این پروژه که در سال 2020 به عنوان Waymo شناخته می‌شد، در ابتدا توسط سباستین ترون، مدیر سابق آزمایشگاه هوش مصنوعی استنفورد و مخترع مشترک Google Street View هدایت می‌شد. چند سال طول کشید تا این شرکت اعلام کرد که نمونه های اولیه خود بدون بروز حتی یک حادثه 300،000 مایل تحت کنترل رایانه طی کرده اند. این یک اتفاق چشمگیر است که باعث جلب توجه بسیاری از افراد شد.Waymo  به عنوان رهبر بی رقیب در فناوری اتومبیل‌های خودران شناخته می شود.

غول‌های خودروسازی وارد می‌شوند

تا سال 2013، شرکت های خودروسازی از جمله جنرال موتورز، فورد، مرسدس بنز و BMW در حال کار بر روی فناوری‌ خودران رانندگی بودند. دستیابی به خودمختاری واقعی دشوارتر از آن است که بسیاری تصور می‌کردند، هم از نظر فنی و هم از نظر حقوقی، و فناوری موجود در سال 2010 که در اختیار مصرف کنندگان بود در بهترین حالت تا حدی خودکار بود.

اولین تلفات اتومبیل‌های خودران

هنگامی که یکی از نمونه های اولیه Volvo XC90 اوبر هنگام عبور هرتزبرگ 49 ساله از خیابانی در آریزونا، با وی تصادف و موجب فوت او شد، این ادعا که خودروهای خودران ایمن تر از خودروهایی با رانندگان انسانی است زیر سوال رفت. افسران پلیس نتیجه گرفتند که راننده اضطراری اوبر (که در شرایط اضطراری قرار است هدایت آن را به عهده بگیرد) تا نیم ثانیه قبل از برخورد فقط هرتزبرگ را تماشا می‌کرد.

هوش مصنوعی به کمک اتومبیل‌های خودران می‌آید

در سال 2018، انویدیا از تراشه جدید خودران به نام Xavier رونمایی کرد که دارای هوش مصنوعی است. سپس این شرکت اعلام کرد که برای توسعه هوش مصنوعی با Volkswagen همکاری می کند. در حالی که این اولین تلاش برای تزریق هوش مصنوعی به اتومبیل‌های خودران نبود (تویوتا قبلا با MIT و استنفورد در حال تحقیق در مورد این مفهوم بود)، اما همکاری فولکس واگن و انویدیا اولین ارتباط هوش مصنوعی با سخت افزار آماده استفاده برای این خودروها را فراهم کرد. دستاورد انویدیا امکان عملکرد بهتر اتومبیل‌های خودران و همچنین ویژگی‌های راحتی جدید مانند دستیارهای دیجیتال فراهم می کرد.

قدم بعدی چیست؟

در سال 2020، بیشتر خودروسازان جاه طلبی‌های خودران خود را کنارگذاشته و رویکرد واقع گرایانه‌تری را برای توسعه این فناوری در پیش گرفته اند. حتی یک اتومبیل خودران وجود ندارد که شهروندان بتوانند آن را خریداری کنند، اما برخی از شرکت ها فکر می‌کنند که به این فناوری بسیار نزدیک هستند.

تسلا یک بسته آپشن به نام Full Self-Driving می‌فروشد، اما اتومبیل‌های آن به هیچ وجه کاملا مستقل نیستند و به همین دلیل دولت آلمان از آن خواست تا استفاده از این اصطلاح را متوقف کند. فولکس واگن در حال توسعه این فناوری در داخل است و متعهد شده است که در طول جام جهانی 2022 ون های مستقل یکپارچه را مورد استفاده قرار خواهد داد. شرکت آلمانی بوش با شرکت مادر دایملر مرسدس بنز برای پیاده سازی نمونه های خودران مستقر در کلاس S در خیابان های سن خوزه پیوست. مشارکت‌ها، پروژه ها، موفقیت‌ها و شکست های دیگر بدون شک در اوایل دهه 2020 پدیدار خواهد شد.

توضیحات در مورد سطح اتوماتیک بودن خودرو

در حالی که اصطلاحات “مستقل” و “خودران” بسیار زیاد گفته می‌شود، همه وسایل نقلیه از توانایی های یکسانی برخوردار نیستند. از مقیاس خودمختاری SAE برای تعیین سطوح مختلف قابلیت خودران بودن استفاده می‌شود.

• سطح 0: اتوماسیون وجود ندارد. راننده در هر زمان، بدون هیچ کمکی، فرمان و سرعت (هر دو شتاب افزایشی و کاهشی) را کنترل می‌کند. این شامل سیستم‌هایی است که فقط هشدارهایی را بدون هیچ اقدامی به راننده ارائه می دهند.
• سطح 1: کمک محدود راننده. این شامل سیستم‌هایی است که تحت شرایط خاص می‌توانند فرمان و شتاب افزایشی یا کاهشی سرعت را کنترل کنند، اما نه به صورت همزمان.
• سطح 2: سیستم های کمکی راننده که فرمان و شتاب افزایشی و کاهشی سرعت را کنترل می‌کنند. این سیستم ها مقداری از حجم کار را از راننده انسانی دور می‌کنند، اما با این حال همیشه باید فرد مراقب باشد.
• سطح 3: وسایل نقلیه ای که می توانند در شرایط خاص مانند ترافیک متراکم یا بزرگراه‌ها رانندگی کنند. وقتی حالت خودکار درگیر است، به مداخله انسان نیازی نیست اما هنگامی که وسیله نقلیه با وضعیتی بیش از حد مجاز مواجه می‌شود، راننده باید آماده باشد تا هدایت را بر عهده گیرد.
• سطح 4: وسایل نقلیه ای که می توانند بیشتر اوقات به صورت خودران رانندگی کنند، اما ممکن است در موقعیت های خاص به راننده انسانی احتیاج داشته باشند.
• سطح 5: کاملاً خودمختار. وسایل نقلیه سطح 5 در هر زمان و در هر شرایطی می‌توانند خودشان را هدایت کنند و نیازی به کنترل دستی ندارند.