با دیدن خودرویی مجهز به سیستم رانندگی خودکار، متوجه می شود که فرمان به خودی خود حرکت می کند و احساس می کند که گروهی از شعبده بازان ماشین را کنترل می کنند، اما در واقع گروهی از سیستم های کمکی پیشرفته در حال کنترل خودرو هستند و اطلاعات خود را از حسگرهایی که محیط اطراف خودرو را از نزدیک نظارت می کنند، به دست می آورند.
در کلاس S جدید مرسدس بنز، سیستم کمکی Drive Pilot ماشین را به تنهایی در بزرگراه ها تا سرعت 60 کیلومتر در ساعت هدایت می کند. این سیستم به عنوان یک دستیار رانندگی در ترافیک – با مجموعه ای از سنسورهای مختلف، تبلیغ می شود.
گرگور کوگلمن، مدیر توسعه سیستمهای کمک راننده مرسدس، میگوید: «این خودرو رهبری را بر عهده نمیگیرد مگر اینکه شرایط خارجی برآورده شود».
دوربین استریو
دوربین استریو یکی از سنسورهای سیستم رانندگی خودکار است و پروفسور کریستوفر استیلر، از گروه فناوریهای اندازهگیری و کنترل در موسسه فناوری کارلسروهه (KIT)، توضیح داد که این دوربین شبیه به چشم انسان است، اما خودرو برای دیدن به بیش از دو لنز نیاز دارد. شامل محیط اطراف خودرو می شود.
پروفسور تایید کرد که دوربین های استریو آنچه را که چشم انسان می بیند مانند خط کشی ها و رنگ های چراغ های راهنمایی و رانندگی و علائم جاده می بیند، اما مشکل دوربین های استریو این است که برای مسافت بسیار طولانی نمی بینند. با حداکثر سرعت 80 متر، این فاصله در هنگام رانندگی با سرعت بالا کوتاه است.
سیستم های راداری
سیستمهای رادار برای دیدن در فواصل دور بهتر از دوربینهای استریو هستند، اما این سیستمها – همانطور که پروفسور آلمانی کریستوفر استلر توضیح داد – رنگ چراغهای راهنمایی، علائم جاده یا خطکشی را تشخیص نمیدهند. به عنوان مثال، در یک تنظیم کننده سرعت که فاصله ایمنی را حفظ می کند، استفاده می شود.
مارکوس لینکمپ، استاد مهندسی خودرو در دانشگاه فنی مونیخ (TMU) میگوید: «سیستمهای رادار میتوانند سرعت را به خوبی اندازهگیری کنند و تجهیزاتی ایدهآل برای تشخیص اجسام متحرک هستند».
سنسورهای لیدار
برخلاف سیستم های رادار، نحوه کار حسگرهای لیدار کمی آینده نگر به نظر می رسد. این سیستمها هیچ امواج مایکروویو ساطع نمیکنند، بلکه پرتوهای لیزری ترکیبی را ارسال میکنند، بنابراین این سنسورها نقاط منفرد در محدوده اطراف خودرو را اسکن میکنند و فاصله با اندازهگیری زمان بین ارسال و دریافت اندازهگیری میشود.
سیستم های لیدار از این بازتاب های فراوان تصویری ایجاد می کنند. در هر ثانیه حدود یک میلیون پیکسل جمعآوری میکند و از این طریق یک ابر نقطهای سهبعدی (سهبعدی) ایجاد میشود که محیط اطراف را با وضوح بالاتری نسبت به تصویر رادار به نمایش میگذارد و سیستمهای لیدار میتوانند از اجسام پیچیده تصویربرداری کرده و عابران پیاده را از خودروها متمایز کنند. در ترافیک.
سنسورهای لیدار علائم خطوط را از انعکاسها به میزان محدودی تشخیص میدهند، اما رنگهای چراغهای راهنمایی را اصلاً تشخیص نمیدهند.
پروفسور آلمانی کریستوفر استیلر افزود: “مزیت اصلی حسگرهای لیدار تشخیص زودهنگام عابران پیاده است که نسبت به خودروها یا موتورسواران بازتاب کمتری از خود ساطع می کنند.”
معمولاً هر نوع سنسور دارای مزایا و معایبی است، اما هنگامی که این نوع سنسورها با هم ترکیب شوند، عملکردهای رانندگی خودکار را می توان ارائه داد.
حسگرهای لیدار در جلوی خودرو مرسدس قرار دارند تا محدوده دور خودرو را به صورت سه بعدی نمایش دهند و علاوه بر آن وجود رادار برای اندازه گیری سرعت و فاصله ایمنی خودرو با خودروهای جلویی نیز وجود دارد. یک دوربین “استریو” روی شیشه جلو برای گرفتن عکس وجود دارد و دوربین نصب شده در کابین خلبان می تواند: میزان توجه و هوشیاری راننده خودرو را تشخیص دهد تا هنگام رانندگی به خواب نرود.
این شرکت آلمانی یک سنسور در محفظه چرخ نصب کرد تا بارش در جاده را هنگام راه رفتن شناسایی کند. زیرا در صورت بارندگی شدید، راننده باید رهبری را بر عهده بگیرد و روی سقف خودرو نیز آنتن حساسی تعبیه شده است که بر اساس نقشه های با کیفیت بالا، موقعیت خودرو را به طور دقیق مخابره می کند.
سنسورهای اولتراسونیک
برای محدوده نزدیک خودرو، سنسورهای اولتراسونیک تشخیص میدهند که افرادی در نزدیکی خودرو هستند، مانند کودکانی که در اطراف آن بازی میکنند، و دوربین نصب شده روی شیشه عقب و میکروفونها نور آبی و وسایل نقلیه اضطراری را تشخیص میدهند تا مطمئن شوند که خودرو – برای مثال – در یک خط حرکت نمی کند ترافیک اضطراری در شرایط اضطراری.
اداره فدرال خودرو این شغل جدید را برای مرسدس از دسامبر 2021 اعلام کرده است، زیرا این اولین شرکتی است که مجوز این شغل را می دهد که مطابق با سطح سوم (سطح 3) عملکردهای رانندگی خودکار طبقه بندی شده در 5 سطح است و شرکت آلمانی این کار را ارائه می دهد. کار در بسته تجهیزات اختیاری. برای ماشین کلاس S او 5950 یورو هزینه دارد.
مارکوس لینکمپ، پروفسور مهندسی خودرو، انتظار دارد که در آینده همه خودروها به سنسورهای رانندگی خودکار مجهز شوند، با این حال، سنسورها در خودروهای سطح 4 مجهز به عملکرد “رانندگی تمام اتوماتیک” تغییر نخواهند کرد، اما تغییراتی در الگوریتمها و نرمافزار سیستمهایی که فرآیند رانندگی در جادهها را به عهده میگیرند.