نقش هوش مصنوعی در خودروها

در دهه‌های اخیر، هوش مصنوعی به طور سریع و پیشرفت‌های چشمگیری را در حوزه صنعت خودرو فراهم کرده است. از آنجا که رانندگی، یکی از فعالیت‌های روزمره انسان‌ها است، استفاده از هوش مصنوعی در خودروهای هوشمند برای بهبود تجربه رانندگی به یک چالش جدید تبدیل شده است.

این روزها همه چیز مربوط به تجربه کاربری است و خودروها نیز از این قاعده مستثنی نیستند. مصرف کنندگان می خواهند همه چیز بسیار کارآمد، متناسب با نیازهای آنها باشد و با کمترین تلاش به راحتی در دسترس باشد. استفاده از هوش مصنوعی در خودروها می‌تواند به رفع این نیازها و ساختن وسیله‌ای برای حمل‌ونقل کمک کند که به طور قابل توجهی بیشتر از انتقال مسافران از نقطه A به نقطه B انجام می‌دهد.

پیش‌بینی می‌شود که بازار هوش مصنوعی در صنعت خودرو تا سال 2026 از 12 میلیارد دلار فراتر رود و ثابت کند که هوش مصنوعی خودرو واقعاً تجارت بزرگی است. برخی از ویژگی های مجهز به هوش مصنوعی در حال حاضر در وسایل نقلیه مصرفی موجود است، در حالی که برخی دیگر هنوز در حال آزمایش و توسعه هستند.

تعریف هوش مصنوعی و کاربردهای آن در خودروها

تعریف هوش مصنوعی:

هوش مصنوعی (Artificial Intelligence یا AI) به مجموعه‌ای از فناوری‌ها و الگوریتم‌های کامپیوتری اطلاق می‌شود که به آنها امکان یادگیری و تصمیم‌گیری بدون دخالت انسان را می‌دهد. هدف اصلی هوش مصنوعی استخراج دانش، استنتاج، تفسیر و تصمیم‌گیری مشابه با انسان است.

اتوماسیون رانندگی

ما به سمت خودروهای خودرانی می رویم که می توانند به طور مستقل تصمیم بگیرند و عملیات را کنترل کنند.

از پشتیبانی راننده تا اتوماسیون کامل، می‌توانیم تکامل اتوماسیون رانندگی را بر اساس سطح کنترلی که هوش مصنوعی بر روی خودرو دارد، به 5 سطح طبقه‌بندی کنیم.

EVEL 1: کمک راننده

اولین سطح اتوماسیون رانندگی شامل عملکردهای پشتیبانی از راننده مانند کروز کنترل تطبیقی یا کمک پارک است. به عبارت دیگر، هوش مصنوعی بدون کنترل کامل از راننده پشتیبانی می کند.

سطح 2: اتوماسیون جزئی

یک وسیله نقلیه سطح 2 دارای سیستم کمک راننده پیشرفته یا ADAS است. در این مرحله، خودرو می تواند به تنهایی فرمان دهد، شتاب بگیرد و ترمز کند. با این حال، یک راننده انسانی همچنان باید هوشیار بماند و دست خود را روی فرمان نگه دارد. در عمل، این به عملکردهایی مانند کروز کنترل تطبیقی، دستیار حفظ بین خطوط فعال، ترمز اضطراری خودکار و غیره تبدیل می‌شود. فناوری‌های کمکی باید در این مرحله هماهنگ شوند.

نمونه هایی از وسایل نقلیه سطح 2 عبارتند از تسلا اتوپایلوت، مرسدس بنز دیسترونیک پلاس، سوپر کروز کادیلاک و سیستم پروپایلوت نیسان.

سطح 3: اتوماسیون مشروط

در سطح 3، ماشین شروع به انجام بیشتر کارهای سنگین می کند. می تواند تحت شرایط ترافیکی خاص مانند بزرگراه ها به صورت مستقل رانندگی کند. فردی که روی صندلی راننده نشسته می‌تواند به فعالیت‌های دیگری مانند تماشای فیلم یا استفاده از تلفن خود بپردازد. آئودی A8 اولین خودرویی بود که مدعی استقلال سطح 3 شد.

سطح 4: اتوماسیون بالا

وسایل نقلیه سطح 4 می توانند در حالت خودران حتی در شرایط پیچیده کار کنند. با این حال، دستگاه های کنترل سنتی مانند فرمان هنوز در دسترس هستند. نمونه ای از خودروهای سطح 4 پروژه Waymo گوگل است.

سطح 5: اتوماسیون کامل

در این مرحله رانندگی در هر شرایطی کاملاً خودکار است. ماشین نیازی به دخالت انسان ندارد، بنابراین نیازی به فرمان یا پدال نیست. همه افراد داخل کابین فقط یک مسافر هستند. آنها می توانند در حالی که وسیله نقلیه به تنهایی رانندگی را انجام می دهد، بنشینند و استراحت کنند. سطوح 3-5 هنوز در مرحله آزمایش هستند.

کاربردهای هوش مصنوعی در خودروها:

1. سیستم‌های رانندگی خودکار:

سیستم‌های رانندگی خودکار (Autonomous Driving Systems) یا همان خودروهای خودران، از جمله بزرگترین پیشرفت‌های هوش مصنوعی در صنعت خودرو هستند. این سیستم‌ها با استفاده از مجموعه‌ای از سنسورها، نقشه‌ها، داده‌های محیطی و الگوریتم‌های پیچیده، بدون نیاز به دخالت انسان، تصمیم‌گیری و کنترل خودرو را بر عهده می‌گیرند.

• تشخیص محیط:

  سیستم‌های رانندگی خودکار قادر به تشخیص و تحلیل محیط اطراف خودرو هستند. این سیستم‌ها با استفاده از دوربین‌ها، رادارها، لیزرها و سنسورهای دیگر، تصاویر و اطلاعاتی از محیط را جمع‌آوری و تجزیه و تحلیل می‌کنند. این عملکرد به آنها امکان تشخیص خودروهای اطراف، پیش‌بینی حرکت آنها، تشخیص تابلوهای راهنما و تشخیص موانع را می‌دهد.

• تصمیم‌گیری:
  رانندگی خودکار بر اساس داده‌های جمع‌آوری شده از محیط و از طریق الگوریتم‌های هوش مصنوعی، تصمیم‌های منطقی و ایمن را درباره حرکت خودرو اتخاذ می‌کنند. آنها می‌توانند سرعت، تغییر مسیر، ترمز و دیگر عملیات رانندگی را کنترل کنند و به راننده‌ها هشدار دهند در صورتی که نیاز به تداخل دستی داشته باشند.

• نظارت مداوم:

  رانندگی خودکار به طور مداوم و بدون خستگی برای نظارت بر رفتار خودرو و محیط اطراف آن فعال هستند. آنها می‌توانند در شرایط خطرناک و غیرمنتظره تصمیم‌گیری اضافی انجام دهند و در صورت لزوم عملکرد خودرو را به حالت اضطراری تغییر دهند.

• بهبود ایمنی:

  یکی از اهداف اصلی سیستم‌های رانندگی خودکار، بهبود ایمنی رانندگی است. با کاهش خطاهای انسانی و احتمال تصادفات، سیستم‌های خودران می‌توانند بهبود قابل توجهی در ایمنی رانندگی و کاهش تعداد تصادفات جاده‌ای داشته باشند.

• راحتی و رفاه:

  سیستم‌های رانندگی خودکار می‌توانند به راننده‌ها راحتی و رفاه بیشتری را در مسیرهای طولانی و ترافیکی فراهم کنند. راننده‌ها می‌توانند در حین رانندگی به کارهای دیگر بپردازند، استراحت کنند یا از سرویس‌های تفریحی خودرو استفاده کنند.سیستم‌های رانندگی خودکار به عنوان یکی از مهمترین کاربردهای هوش مصنوعی در خودروها، قدرت و امکانات بیشتری به تجربه رانندگی می‌بخشند و در آینده ممکن است نقش مهمی در صنعت خودرو ایفا کنند.

2. هوشمندسازی  و ایمنی رانندگی:

سیستم‌های هوشمندسازی رانندگی (Intelligent Driving Systems)، با استفاده از تکنولوژی‌های هوش مصنوعی و ارتباطات پیشرفته، بهبود و بهینه‌سازی تجربه رانندگی را هدف گرفته است. این سیستم‌ها به کمک حسگرها، داده‌های جمع‌آوری شده و الگوریتم‌های هوشمند، اطلاعاتی را از خودرو و محیط اطراف آن جمع‌آوری و تحلیل می‌کنند تا عملکرد خودرو را بهبود بخشند.

• سیستم ناوبری هوشمند:

  این سیستم‌ها با استفاده از نقشه‌های دیجیتال، اطلاعات ترافیک و سنسورها، مسیرهای بهتر و موانع را تشخیص می‌دهند و راننده را به سمت مسیری با ترافیک کمتر و زمان کمتر هدایت می‌کنند. آنها می‌توانند همچنین با استفاده از اطلاعات لحظه‌ای ترافیک، به راننده هشدار دهند و مسیر جایگزین پیشنهاد کنند.

• سیستم‌های کنترل سرعت هوشمند:

  این سیستم‌ها با استفاده از رادارها و سنسورها، سرعت خودرو را کنترل می‌کنند. آنها می‌توانند خودکار سرعت را تنظیم کنند، فاصله ایمن با خودروهای جلو را حفظ کنند و در صورت نیاز ترمز خودرو را عملیاتی کنند. همچنین، این سیستم‌ها می‌توانند به راننده هشدار دهند در صورتی که سرعت خودرو بیش از حد مجاز یا خطرناک باشد.

• سیستم‌های کنترل خودروی هوشمند:

  این سیستم‌ها قادر به کنترل و بهینه‌سازی عملکرد خودرو در شرایط مختلف هستند. آنها می‌توانند شتاب، تعادل، توزیع نیرو بین چرخ‌ها و دیگر پارامترهای رانندگی را تنظیم کنند. همچنین، با استفاده از داده‌های حسگرها، می‌توانند به راننده هشدار دهند در صورتی که خودرو در حالت عملکرد غیرمطلوبی قرار بگیرد.

• سیستم‌های پیشگیری تصادف هوشمند:

  این سیستم‌ها با استفاده از رادارها، دوربین‌ها و سنسورها، خطرات و تهدیدهای پیشرو را تشخیص می‌دهند و به راننده هشدار می‌دهند. آنها می‌توانند در صورت نیاز، به صورت خودکار ترمز عملیاتی کنند و برای جلوگیری از تصادفات احتمالی تدابیر لازم را اتخاذ کنند.

• سیستم‌های هوشمندسازی رانندگی با کاهش خطاهای انسانی، بهبود ایمنی و کارایی رانندگی را ممکن می‌سازند. آنها تجربه رانندگی را بهبود می‌بخشند و به راننده‌ها در انتخاب‌های موثرتر کمک می‌کنند.

3. سیستم‌های تشخیص و پیشگیری از تصادف:

سیستم‌های تشخیص و پیشگیری از تصادف، یکی از مهمترین اجزای سیستم‌های هوشمندسازی رانندگی هستند. این سیستم‌ها با استفاده از حسگرها، داده‌های محیطی و الگوریتم‌های پیشرفته، تشخیص خطرات و تهدیدات رانندگی را ممکن می‌سازند و در صورت لزوم، اقدامات پیشگیرانه اتخاذ می‌کنند.

• سیستم تشخیص و هشدار تصادف (Collision Detection and Warning System):

  این سیستم هوشمند، خطر تصادف را تشخیص می‌دهد و به راننده هشدار می‌دهد. آنها می‌توانند خودکار ترمز عملیاتی کنند یا سیستم رانندگی را به حالت اضطراری تغییر دهند تا تصادف را جلوگیری کنند.

  این سیستم‌ها با استفاده از دوربین‌ها و الگوریتم‌های تشخیص تصویر می‌توانند مسیر و خطوط جاده را تشخیص داده و در صورت تشخیص ترک خط توسط راننده بدون سیگنال زاویه به سمت خارجی یا اجتناب از خطوط و یا اعمال فشاری به فرمان، هشدار دهند. این سیستم‌ها می‌توانند به راننده در حفظ استمرار و تمرکز در خطوط منظم جاده کمک کنند.

  استفاده از هوش مصنوعی در خودروها بهبود قابل توجهی در ایمنی رانندگی ایجاد کرده است. با استفاده از تحلیل داده‌ها و تصمیمات هوشمندانه، سیستم‌های هوشمند می‌توانند به طور پیشگیرانه و دقیق از راننده و خودرو مراقبت کنند و در نتیجه، تعداد حوادث رانندگی را به حداقل برسانند.

• سیستم تشخیص پیشروی خودرو (Forward Collision Detection System):

  این سیستم میزان فاصله بین خودروی قبلی و خودرو را اندازه‌گیری کرده و در صورت نزدیک شدن به صورت خطرناک، به راننده هشدار می‌دهد. در برخی از سیستم‌ها، در صورت عدم واکنش راننده، ترمز به صورت خودکار عملیاتی می‌شود.

• سیستم تشخیص لغزش (Traction Control System):

  این سیستم با استفاده از سنسورها، میزان لغزش چرخ‌ها را تشخیص می‌دهد و در صورت لغزش زیاد، نیروی ترمزگیری را به هر یک از چرخ‌ها اعمال می‌کند تا کنترل و پایداری خودرو حفظ شود.

• سیستم تشخیص خروج از مسیر (Lane Departure Warning System):

  این سیستم با استفاده از دوربین‌ها و الگوریتم‌های تشخیص تصویر، خطوط جاده را تشخیص می‌دهد و در صورت خروج غیرمجاز از مسیر، به راننده هشدار می‌دهد. برخی سیستم‌ها همچنین می‌توانند خودکار فرمان را تصحیح کنند تا خودرو به مسیر صحیح بازگردد.

• سیستم تشخیص کنترل خستگی راننده (Driver Fatigue Monitoring System):

  این سیستم با استفاده از حسگرها و الگوریتم‌های هوشمند، نشانه‌های خستگی و خواب آلودگی راننده را تشخیص می‌دهد و به راننده هشدار می‌دهد. برخی سیستم‌ها با استفاده از اطلاعات تشخیصی، به صورت خودکار استراحتی را پیشنهاد می‌کنند تا راننده از خستگی جلوگیری شود.

  سیستم‌های تشخیص و پیشگیری از تصادف بهبود ایمنی رانندگی را به طرز چشمگیری تحقق می‌بخشند و با کاهش خطرات و تهدیدات رانندگی، به تجربه رانندگی بهتری منجر می‌شوند.

4. سیستم‌های صوتی هوشمند:

سیستم‌های صوتی هوشمند یکی از عناصر مهم در خودروهای جدید می‌باشند.
این سیستم‌ها با استفاده از تکنولوژی‌های هوشمند، امکان ارائه خدمات صوتی و ارتباطی پیشرفته را در خودرو به راننده و سرنشینان فراهم می‌کنند.

در زیر به برخی از ویژگی‌ها و کاربردهای سیستم‌های صوتی هوشمند اشاره می‌کنم:

سیستم تعامل صوتی با خودرو (Voice Command System):

این سیستم به کمک تشخیص صدا، قادر است به دستورات صوتی راننده و سرنشینان واکنش نشان دهد. این سیستم می‌تواند فرمان‌های صوتی را تشخیص داده و اقداماتی مانند تغییر مسیر، پخش موسیقی، تماس تلفنی و دستورات دیگر را اجرا کند.

سیستم صوتی هوشمند (Intelligent Voice Assistant):

این سیستم با استفاده از هوش مصنوعی و پردازش گفتار، قادر به ارائه خدمات متنوعی مانند اطلاعات ترافیک، پیشنهاد مسیر جایگزین، جستجوی اطلاعات و خدمات آنلاین و غیره است. راننده می‌تواند با صحبت کردن با سیستم، به سادگی به اطلاعات مورد نیاز دسترسی پیدا کند.

سیستم پخش موسیقی هوشمند (Smart Audio System):

این سیستم با استفاده از ارتباطات بی‌سیم مانند بلوتوث، قادر است به تلفن همراه یا دستگاه‌های پخش موسیقی خارجی متصل شود و موسیقی را به صورت بی‌سیم پخش کند. همچنین، این سیستم می‌تواند با تشخیص حالت و احساس راننده، پخش موسیقی را به طور خودکار تنظیم کند.

سیستم ارتباطی با سرنشینان (Passenger Communication System):

این سیستم به راننده امکان می‌دهد با سرنشینان در داخل خودرو ارتباط برقرار کند. این ارتباط می‌تواند شامل تماس تلفنی، ارسال پیامک، ارسال اعلانات و هشدارها و اشتراک گذاری اطلاعات با سرنشینان باشد.

سیستم ناوبری صوتی (Voice Navigation System):

این سیستم با استفاده از دستورات صوتی، به راننده امکان می‌دهد مسیر را به صورت صوتی راهنمایی کند. راننده می‌تواند به سادگی به سیستم دستور دهد که بهترین مسیر را پیدا کند و راهنمایی‌های لازم را انجام دهد.

سیستم‌های صوتی هوشمند با امکانات پیشرفته خود، تجربه رانندگی را بهبود می‌بخشند و به راننده امکان ارتباط سریع و راحت با خودرو را می‌دهند. همچنین، این سیستم‌ها با کاهش نیاز به استفاده از دکمه‌ها و صفحه نمایش، برای رانندگان ایمنی بیشتری فراهم می‌کنند.

5. سیستم‌های ارتباطات هوشمند:

هوش مصنوعی در خودروهای جدید نقش مهمی را ایفا می‌کنند. این سیستم‌ها با استفاده از تکنولوژی‌های ارتباطی پیشرفته، امکان اتصال خودرو به شبکه‌های بیرونی و ارائه خدمات ارتباطی متنوع را فراهم می‌کنند.

در زیر به برخی از سیستم‌های ارتباطات هوشمند اشاره می‌کنم:

• سیستم ارتباطات بی‌سیم (Wireless Communication System):

با استفاده از فناوری‌های بی‌سیم مانند بلوتوث و Wi-Fi، به خودرو امکان اتصال به دستگاه‌های خارجی مانند تلفن همراه و دستگاه‌های هوشمند را می‌دهد. این اتصال بی‌سیم امکان تماس تلفنی، پخش موسیقی، دسترسی به اطلاعات آنلاین و ارسال و دریافت پیام‌ها را به راحتی فراهم می‌کند.

• سیستم اتصال به اینترنت (Internet Connectivity System):

این سیستم به خودرو امکان اتصال به اینترنت را می‌دهد. با این اتصال، راننده و سرنشینان می‌توانند به صورت آنلاین به اطلاعات مورد نیاز دسترسی پیدا کنند، نقشه‌های آنلاین را استفاده کنند، خدمات مکانیابی، پیشنهاد مکان‌ها و خدمات را دریافت کنند و از امکانات ارتباطی متنوعی مانند ارسال و دریافت ایمیل و استفاده از رسانه‌های اجتماعی بهره ببرند.

• سیستم ارتباطات ناوبری (Navigation Communication System):

این سیستم با استفاده از شبکه‌های مکانیابی مانند GPS، به خودرو امکان مکان‌یابی دقیق و راهنمایی جهتی را می‌دهد. با استفاده از این سیستم، راننده می‌تواند به سادگی مسیر را تنظیم کند و راهنمایی‌های لازم برای رسیدن به مقصد را دریافت کند.

• سیستم اتصال به خدمات آنلاین (Online Services Connectivity System):

این سیستم به خودرو امکان دسترسی به خدمات آنلاین مانند خدمات راهنمایی و رانندگی، خدمات خودرو، خدمات پشتیبانی و سایر خدمات مرتبط را می‌دهد.با این هوش مصنوعی، راننده می‌تواند به سادگی از خدمات متنوعی مانند اطلاعات ترافیک، پیشنهاد مسیر جایگزین، پارکینگ‌های در دسترس و غیره بهره‌برداری کند.

سیستم‌های ارتباطات هوشمند در خودروها امکانات بیشتری را به راننده و سرنشینان می‌دهند و تجربه رانندگی را بهبود می‌بخشند. این سیستم‌ها با امکان دسترسی سریع و آسان به اطلاعات و خدمات مورد نیاز، راهنمایی دقیق در مسیریابی و ارتباط آسان با دستگاه‌های خارجی، رانندگی را راحت‌تر و ایمن‌تر می‌کنند.

بهبود راحتی و سرگرمی در خودروهای هوشمند

خودروهای با استفاده از تکنولوژی هوش مصنوعی قابلیت بهبود راحتی و سرگرمی در داخل خودرو را فراهم می‌کنند. این امکانات باعث ایجاد تجربه رانندگی مطلوب‌تر و خوشایندتر برای راننده و سرنشینان می‌شوند.

سیستم ناوبری و سرگرمی:

خودروهای هوشمند مجهز به سیستم ناوبری هوشمند و سیستم‌های سرگرمی مانند صفحه نمایش لمسی، پخش صوتی و ویدیویی و اتصال به اینترنت هستند. این سیستم‌ها به راننده و سرنشینان امکان پخش موسیقی، تماشای فیلم، دسترسی به اپلیکیشن‌ها، گفتگوی تلفنی، جستجوی اطلاعات، تحلیل ترافیک و سایر خدمات آنلاین را می‌دهند.

مقالات پیشنهادی:

سنسور های خودرو چگونه عمل می‌کنند؟

سیستم ترمز خودرو

منابع:

www.dubizzle.com