صنعت خودرو این روزها جزء آن دسته از صنایعی محسوب می‌شود که محصولات آن بر پایه علمی ترکیب شده از علوم مختلف مانند الکترونیک، مکانیک، فیزیک و برنامه‌نویسی تولید می‌شود. این خودروها در واقع محصولاتی هستند که می‌توان به کمک آنها، آینده این صنعت را تا حدود زیادی پیش‌بینی کرد.
یکی از فناوری های بسیار خلاقانه‌ای که در تولید خودروهای جدید استفاده می‌شود؛ فناوری خودران است که شرکت آمریکا تسلا در طراحی و کاربرد آن برای تولید محصولاتش، یکی از پیشروهای این صنعت به حساب می‌آید. در این مقاله در مورد فناوری به کار رفته در تولید ماشین های خودران تسلا که به سیستم FSD نیز معروف است توضیحات کاملی را ارائه کرده و در ادامه برخی از محصولات بسیار خاص این شرکت که بر اساس فناوری خودران تسلا ساخته شده‌اند را نیز معرفی می‌کنیم.
سیستم کمک راننده یا راننده هوشمند چیست؟
فناوری خودران سیستمی است که بر اساس کاربرد هوش مصنوعی در خودروسازی طراحی شده است. شرکت تسلا که یکی از معروف‌ترین خودروسازان در به کارگیری این تکنولوژی است؛ از دو سیستم هوشمند برای ایجاد این قابلیت در محصولات خود استفاده می‌کند. سیستم اول که به آن خلبان اتوماتیک یا همان Autopilot گفته می‌شود؛ بر اساس 8 دوربین مجزا نصب شده در بیرون خودرو و 12 سنسور فراصوت و یک نرم‌افزار پیچیده و هوشمند کار می‌کند.
Autopilot تسلا یک سیستم پیشرفته است که برای کمک به راننده طراحی شده و ایمنی و راحتی کاربر در هنگام رانندگی در اولویت آن قرار دارد. راننده در صورت استفاده صحیح از این سیستم می‌تواند تا حدود زیادی رانندگی را برای خود راحت کند.
همانطور که اشاره شد؛ خودروهایی که بر اساس این فناوری خودران تسلا تولید می‌شوند مجهز به هشت دوربین خارجی و فناوری پردازش قدرتمندی هستند که بیش از هر چیز روی ایمنی وسیله نقلیه تاثیرگذار است. تسلا برای تولید خودروهایی که قرار است به بازار آمریکای شمالی عرضه شوند از Tesla Vision مبتنی بر دوربین به جای رادار برای استفاده از ویژگی‌های سیستم خودران Autopilot استفاده می‌کند.
با استفاده از این تکنولوژی دیگر نیازی نیست راننده هوشیاری دائمی داشته باشد و مدام به مسیر توجه کند. چرا که فناوری خودران تسلا همیشه آماده است که در صورت نیاز به تصمیم‌گیری نهایی، کنترل خودرو را به دست گیرد. بنابراین احتمال حوادث رانندگی حتی زمانی که راننده کاملا هوشیار نیست؛ به میزان قابل توجهی کاهش پیدا می‌کند.
البته وجود این فناوری به این معنی نیست که هدایت کامل وسیله نقلیه به عهده سیستم است؛ بلکه فعال شدن آن نیاز به توجه دائمی راننده به تغییرات پیرامون، رفتارهای سیستم و اعلام آماده‌باش دارد. به همین خاطر است که خود شرکت تسلا ادعایی روی خودران بودن سیستم Autopilot ندارد و از آن به عنوان یک سیستم کمک‌کننده به راننده نام می‌برد. در واقع مهندسان تسلا این سیستم را برای کاهش تصادفات رانندگی ناشی از خستگی راننده در اثر طی مسافت‌های طولانی طراحی کرده‌اند.
شرکت تسلا روی برخی از محصولات لوکس خود در کنار سیستم کمک خلبان یا همان Autopilot از ویژگی دیگری نیز استفاده می‌کند. این سیستم که به سیستم تمام خودران تسلا یا همان FSD (Full-Self-Driving) معروف است در دو مدل X و S طراحی شده و در حال حاضر فقط روی خودروهایی که به بازار آمریکایی شمالی عرضه می‌شوند نصب است. در طراحی این سیستم پیشرفته از هوش مصنوعی استفاده شده و به همین خاطر از نظر قابلیت‌های رفتاری بسیار مدرن‌تر و پیچیده‌تر از سیستم خلبان اتوماتیک است.
سیستم FSD که نمادی از کاربرد هوش مصنوعی در خودرو سازی است؛ علاوه بر ویژگی‌های سیستم Autopilot، مجهز به گروهی از رادارهای پیشرفته از جمله رادار اندازه‌گیری و ثبت سرعت، رادار فاصله، رادار تابلو خوان، رادار تشخیص خطوط، رادار نقطه کور و… است که باعث بهبود عملکردهای کلی سیستم و دقت در رفتارهای آن می‌شود.
اطلاعات دریافتی از این رادارها آگاهی هوش مصنوعی به کار رفته در سیستم FSD را نسبت به محیط به طرز شگفت‌انگیزی افزایش می‌دهد. این سیستم با توجه به قابلیت‌های خود می‌تواند تا حدود زیادی به جای راننده تصمیم گرفته و حتی هدایت خودرو را به دست بگیرد. تسلا به این ویژگی قابلیت رانندگی خودران (Autonomous Driving) یا همان FSD می‌گوید.
سیستم FSD و Autopilot چه ویژگی‌هایی دارند؟
سیستم Autopilot با توجه به اطلاعات دریافتی از دوربین‌ها و پردازش آنها توسط نرم‌افزار مرکزی، دو قابلیت مهم به ماشین های خودران تسلا می‌دهد. این دو ویژگی مهم و کاربردی عبارتند از:
کروز کنترل هوشمند آگاه از شرایط ترافیکی : سیستم به کمک این قابلیت می‌تواند سرعت را با توجه به سرعت دیگر خودروهایی که در ترافیک هستند تنظیم کرده و در یک محدوده ثابت نگه دارد.
فرمان پذیری هوشمند : Autopilot همچنین قادر است در خیابان‌ها خط‌کشی شده و مسیرهایی که بر اساس استانداردهای راهنمایی و رانندگی طراحی و ساخته شده‌اند؛ هدایت فرمان خودرو را در دست گرفته و به صورت اتوماتیک شما را به آدرسی که روی مسیریاب تنظیم کرده‌اید برساند.
در مقابل سیستم FSD علاوه بر داشتن قابلیت‌های بالا، ویژگی های منحصربه‌فردی دیگری را نیز به خودرو اضافه می‌کند که آن را تبدیل به وسایل نقلیه ای خواهد کرد که پیشتر فقط آنها را در فیلم ها و سریال های تخیلی دیده‌ایم. قابلیت های متمایز این سیستم نسبت به Autopilot عبارتند از:
رانندگی در حالت کمک خلبان اتوماتیک (Beta) : بتا یک سیستم کلی و متشکل از دو بخش نرم‌افزاری و سخت‌افزاری است که به صورت کاملا هوشمند و پیچیده طراحی شده و دائما در حال به‌روزرسانی است. این سیستم می‌تواند خودرو را در مسیر اتوبان و رمپ های خروجی و وردی کنترل کند؛ با سیستم مسیریاب (GPS) به صورت مرتبط در ارتباط باشد؛ به صورت اتوماتیک و در جای درست از چراغ های راهنما استفاده کند؛ فرآیند تغییر خط و مسیر را به هوشمندانه ترین شکل ممکن انجام دهد؛ اصولی از خودرو جلویی سبقت بگیرد و از خروجی های صحیح خارج شود.
سیستم تغییر خطوط اتوماتیک : یکی از اصلی‌ترین دلایل تصادف رانندگی در جهان، تغییر مسیرهای ناگهانی است. سیستم FSD در ماشین های خودران تسلا با فرمان‌پذیری اتوماتیک و بر اساس رفتار ترافیکی دیگر رانندگان، این مشکل را تا حدود زیادی رفع کرده و به صورت هوشمند خودرو را در خطوط جانبی جابه‌جا می‌کند.
اتو پارک : ماشین های خودران تسلا با استفاده از این سیستم هوشمند، فقط با فشار یک دکمه، بدون زحمت، در کوتاه‌ترین زمان ممکن و بسیار ساده پارک می‌شوند.
فراخوان : این ویژگی زمانی کاربرد دارد که راننده در محل پارک خودرو حضور ندارد اما به دلیل دسترسی به سیستم نرم‌افزاری، به کمک تلفن همراه با ریموت کنترل می‌تواند فرمان جابه‌جایی را صادر کند.
فراخوان هوشمند : این سیستم کمی پیشرفته‌تر از قابلیت فراخوان است و با فعال کردن آن می‌توان خودرویی که در مسیرهای پیچیده و پارکینگ‌های طبقات پارک شده است را پیدا کرد. ماشین های خودران تسلا مجهز به فراخوان هوشمند، بر اساس سیگنال دریافتی از محل کلید یا تلفن همراه هوشمندی که با نرم‌افزار در ارتباط است؛ می‌توانند خود را به مالک برسانند. بنابراین دیگر نیازی نیست نگران این باشید که خودرو را در کجای پارکینگ و طبقه چندم پارک کرده‌اید. این ویژگی به خصوص برای کسانی که اجاره خودرو کرده‌اند و نگران ایمنی آن هستند از اهمیت بالایی برخوردار است.
کنترل ترافیک و تشخیص تابلوهای راهنمایی و رانندگی : ماشین های خودران تسلا با استفاده از این قابلیت و نظارت دائمی روی مسیر و رفتار راننده می‌توانند تابلوهای مختلف از جمله تابلو ایست را تشخیص داده و پیش از رسیدن به آن توقف کنند. این سیستم حتی قابلیت تشخیص رنگ هم دارد و به واسطه آن می‌تواند محل دقیق قرارگیری چراغ راهنمایی و رنگ آن را تشخیص داده و با نزدیک شدن به چراغ قرمز، سرعت خودرو را به آرامی کاهش دهد.
علاوه بر تمامی این قابلیت‌ها، شرکت تسلا اعلام کرده که قرار است به زودی سیستم بتا را به‌روزرسانی کرده و سیستم فرمان‌پذیر اتوماتیک در خیابان‌های شهری را به ویژگی‌های آن اضافه کند.
ویژگی های ایمنی فعال در ماشین های خودران تسلا
هدف از طراحی دو سیستم FSD و Autopilot، افزایش ایمنی خودرو و سرنشینان است. به همین خاطر شرکت تسلا از سال 2014 در حال طراحی و ارتقا این سیستم‌ها به جهت افزایش سطح ایمنی محصولات خود بوده است. ویژگی‌های زیر از جمله قابلیت‌هایی هستند که ماشین های خودران تسلا را به وسیله نقلیه‌ای ایمن تبدیل کرده‌اند:
- ترمز اضطراری اتوماتیک : ماشین های خودران تسلا این قابلیت ایمنی را دارند که موانع را تشخیص داد و قبل از برخورد و وقوع حادثه و با توجه به سرعت و فاصله تا مانع، سیستم ترمز را به کار بیاندازد.
- هشدار برخورد از جلو : با استفاده از این قابلیت خودرو قادر است احتمال برخورد از جلو با مانع را تشخیص داده و قبل از اینکه سرعت را کاهش دهد؛ به راننده هشدار می‌دهد.
- هشدار برخورد از بغل : اگر در زوایای جانبی احتمال برخورد با مانع وجود داشته باشد این آپشن فعال شده و به راننده هشدار داده می‌شود.
- شتاب گیری بر اساس تشخیص موانع : ماشین های خودران تسلا می‌توانند در صورت نزدیک شدن به خودرویی که در حال کاهش سرعت خود است؛ اقدام لازم را انجام داده و سرعت را کم کنند.
- نظارت بر نقاط کور : سیستم خودران اگر مانعی در نقاط کور بدنه ببیند یا تشخیص دهد احتمال تصادف و برخورد به خودروهای دیگر از این نقاط وجود دارد؛ به راننده هشدار می‌دهد.
- پیشگیری از تغییر خطوط : همانطور که می‌دانید؛ تغییر مسیر ناگهانی اصلی‌ترین دلیل بسیاری از تصادفات است. ماشین های خودران تسلا با استفاده از این قابلیت می‌توانند فرمان را در زاویه مناسب نگه داشته و خودرو را به لاین ایمن هدایت کنند.
- پیشگیری اضطراری از تغییر خطوط : اگر در محدوده سنسورهای نقاط کور مانعی به صورت ناگهانی مشاهده شود؛ زاویه فرمان اصلاح شده و خودرو به منظور جلوگیری از بروز تصادف به لاین قبلی باز می‌گردد.
مهمترین انتقادات وارده به سیستم FSD و بتا
گرچه سیستم بتا به کار رفته در تولید ماشین های خودران تسلا همواره در حال به‌روزرسانی و بهبود است؛ اما از نظر بسیاری از کارشناسان، هنوز هم ایرادات و انتقاداتی به این خودروها و سیستمی که روی‌شان نصب می‌شود وارد است.
البته با وجود این ویژگی های هوشمندی که ایمنی خودرو را بالا می‌برند می‌توان گفت که به طور کلی سیستم FSD از نظر فنی هنوز یک سیستم کمک راننده است و حتی با وجود این سیستم، این راننده است که وظیفه هدایت و کنترل خودرو را به عهده دارد. در نتیجه با وجود اینکه به این سیستم‌ها، سیستم خودران و هوشمند گفته می‌شود؛ اما هنوز هم صنعت خودروسازی با تولید محصولی که بتوان آن را کاملا هوشمند قلمداد کرد فاصله زیادی دارد.
علاوه بر تسلا، غول‌های دیگر این صنعت مانند جنرال موتورز و مرسدس بنز نیز در حال توسعه این سیستم‌های خودران و طراحی خودرویی کاملا هوشمند هستند که بتوان از آن به عنوان جایگزین راننده استفاده کرد؛ اما هیچ کدام از آنها در توسعه این سیستم به اندازه تسلا موفق نبوده‌اند.
نحوه عملکرد اکثر سیستم‌های خودران و هوشمند کمک راننده تحت نظارت مستقیم و حضور آگاهانه و هشیار راننده است و فقط در صورتی هدایت خودرو را به عهده می‌گیرند یا هشدار صادر می‌کنند که راننده خواب‌آلود باشد. اما تسلا سعی دارد سیستم معروف FSD که روی ماشینهای خودران خود نصب می‌کند را به حدی از تکامل برساند که هم ایمنی کافی داشته باشد و هم بیشتر از قبل وظیفه هدایت خودرو بر عهده آن باشد. به همین خاطر است که ماشین های خودران تسلا در بین تولیدات پیشرفته دیگر خودروسازان جهان در رتبه اول قرار داشته و از نظر کاربردی بودن و ایمنی اکثر استانداردهای جهانی را دارند.
معروف ترین خودروهای خودران تسلا
در این بخش قصد داریم 5 محصول این شرکت که به ماشین های خودران تسلا معروف هستند را معرفی کنیم.
تسلا مدل اس (Tesla Model S)
تسلا مدل S انقلابی در صنعت تولید خودرو به حساب می‌آمد. این خودروی الکتریکی جذاب، با ترکیب فناوری نوآورانه و عملکرد فنی عالی خود، توانست قلب علاقه‌مندان به خودروهای الکتریکی و کسانی که هنوز کاملا در مورد خرید این مدل خودرو متقاعد نشده بودند را به دست آورد.
مدل S رسما در 30 ژوئن سال 2008 معرفی و از نمونه اولیه آن در مارس 2009 رونمایی شد. تسلا بارها روی این خودرو اصلاحاتی انجام داد و از نظر فنی و بدنه آن را بهبود بخشید. تسلا مدل S آخرین بار در سال 2021 باز طراحی و تبدیل به یک سدان تمام الکتریکی شد که در صدر خط تولید محصولات این خودروساز قرار دارد.
مدل S ممکن است قدیمی‌ترین خودروی الکتریکی تسلا باشد؛ اما در حال حاضر به لطف عملکرد قوی و همچنین برد تمام الکتریکی بی‌نظیر خود، فروش خوبی دارد. مدل S از این محصول می‌تواند با یک بار شارژ حدود 405 مایل مسافت را بپیماید. قیمت مدل صفر کیلومتر این خودرو در بازار بسته به نسخه‌های متفاوت از 75 هزار تا 90 هزار دلار متغیر است.
تسلا مدل ایکس (Tesla Model X)
تقریبا یک دهه از عرضه اولیه تسلا مدل ایکس به بازار می‌گذرد؛ اما با وجود اعمال تغییرات زیاد، این محصول هنوز هم شخصیت اولیه خود را حفظ کرده است و همین موضوع آن را در میان خریدارانی که به دنبال خودروی باکیفیت برقی هستند محبوب کرده است. این ماشین جادار و کارآمد، برای 7 نفر طراحی شده و برد مسافتی آن چیزی نزدیک به 348 مایل تخمین زده شده است.
فضای صندوق عقب این محصول نیز بسیار جادار است. به طور کلی طراحی مدل X متمایز از سایر محصولات تسلاست. نسخه جدید تسلا ایکس که قرار است در سال 2024 به بازار عرضه شود؛ تغییرات فنی و ظاهری زیادی از جمله سقف شیشه‌ای، وزن کمتری و ارتقای سیستم ترمزها را تجربه کرده است. مدل‌های مختلف این خودروی برقی بین 80 تا 95 هزار دلار قیمت دارد.
تسلا مدل ۳ (Tesla Model 3)
تسلا مدل 3، مقرون بصرفه ترین محصول تسلا و اقتصادی ترین روش برای تجربه فناوری ماشین های خودران تسلا است. این سدان برقی کوچک موفقیت خارق العاده‌ای در بازار فروش خودروهای الکتریکی داشته و از زمان معرفی خود در سال 2017 تا کنون، در این زمینه با رقبای سرسختی رقابت کرده است.
نسخه بروز شده از این مدل تسلا که به Project Highland نیز معروف است؛ ظاهری بسیار شیک و بدنه‌ای بسیار جذاب‌تر از نسخه های قدیمی از همین سدان دارد. داشبورد این محصول از طراحی پیچیده‌ای برخوردار است که با نورپردازی خاص کابین، فضای داخل خودرو را بسیار زیبا و چشم‌نواز کرده است.
روی داشبورد جلوی یک صفحه نمایش لمسی 15.4 اینچی و در پشت نیز یک صفحه نمایش 8 اینچی وجود دارد که سرنشینان عقب می‌توانند برای کنترل سیستم گرمایش و سرمایش و دسترسی به نرم‌افزار سیستم سرگرمی خودرو از آن استفاده کنند. شما با مبلغی بین 39 هزار تا 46 هزار دلار می‌توانید یک تسلای مدل 3 صفر کیلومتر را خریداری کنید. اگر واردات خودروهای برقی در ایران آزاد شود می‌توان گفت که تسلا 3 یکی از خودروهای وارداتی ارزان قیمت محسوب می‌شود.
تسلا مدل وای (Tesla Model Y)
مدل وای در واقع شاسی بلند کراس اوور کامپکت تسلا محسوب می‌شود و یکی از اولین کراس اوورهای کامپکت تمام الکتریکی بود که اولین بار در سال 2020 وارد بازار شد. این محصول از نظر فضا بسیار جادار و از نظر سواری نیز نسبتا راحت است. مدل Y Long Range حداکثر برد 326 مایلی دارد و برای طی کردن هر 100 مایل مسافت از 27 کیلووات ساعت برق استفاده می‌کند.
این میزان مصرف برق سری وای از این محصول را به کارآمدترین خودروی لوکس بعد از تسلا مدل 3 تبدیل کرده است. البته از نظر فنی و ظاهر هر دو این خودروهای برقی SUV های الکتریکی بسیار چشمگیری هستند؛ اما یک تفاوت کلی بین آنها وجود دارد که آن هم قیمت‌شان است. شما برای خرید این مدل تسلا نیاز به 44 هزار تا 52 هزار دلار بودجه نیاز دارید. بنابراین از این نظر حتی در خود آمریکا هم کسانی که به دنبال اجاره خودرو ارزان هستند به سراغ این مدل تسلا نمی‌روند.
تسلا سایبرتراک (Tesla Cybertruck)
تسلا سایبر تراک آخرین و جدیدترین محصول تسلاست که قرار است در سه مدل تک موتوره دیفرانسیل عقب، دو موتوره تمام چرخ متحرک و سایبربیست تولید شود. استفاده از این سه مدل موتور در تولید به معنی بردهای حرکتی متفاوت است.
حداکثر پیمایش مدل دیفرانسیل عقب این خودرو ۴۰۲ کیلومتر است و مدل AWD آن در حالت استاندارد می‌تواند ۵۴۷ کیلومتر برود. البته مدل دیفرانسیل عقب تسلا سایبرتراک قرار است در سال بعد به بازار عرضه شود. چیزی که این خودروساز در مورد سایبرتراک ادعا می‌کند این است که انتظار میرود شتاب صفر تا 100 کیلومتر در ساعت آن چیزی نزدیک به 6.5 ثانیه باشد. قیمت پایه این خودرو از 80 هزار دلار شروع می‌شود.
چشم انداز خودروهای خودران تسلا
با توسعه فناوری FSD تسلا و تولید خودروهای خودران بیشتر توسط آن می‌توان انتظار داشت که تعداد وسایل نقلیه در جادهها در آینده نزدیک به میزان قابل توجهی کاهش پیدا کند. این مزیت منجر به کاهش ترافیک، کاهش انتشار گازهای گلخانهای و کارآمد شدن سیستم‌های حمل و نقل در جهان خواهد شد.
رفع نگرانی های زیست محیطی
جایگزینی وسایل نقلیه بنزینی با خودروهای الکتریکی و خودران نقش مهمی در رفع نگرانی های زیست محیطی ایفا می‌کند. سیستم FSD تسلا با حذف نیاز صنعت تولید خودرو به موتورهای احتراقی و بهینهسازی مصرف انرژی، به سیستم‌های حمل و نقل امروزی جهت تبدیل شدن به سیستم‌های سبزتر و پایدارتر کمک می‌کند.
نتیجه گیری
سیستم خودران تسلا نقطه عطف مهمی در حوزه فناوری صنعت خودرو است. تکامل، قابلیت‌های قابل توجه و تاثیر بالقوه آن بر حمل و نقل، این سیستم را به یک نیروی پیشگام در صنعت خودرو تبدیل کرده است. پیش‌بینی می‌شود FSD تسلا جهان را به سمت آیندهای با حمل و نقل پایدارتر، کارآمدتر و ایمن‌تر سوق دهد. البته شرکت تسلا هنوز تا رسیدن به یک سیستم کامل و بدون نقص فاصله دارد؛ اما با وجود توسعه روزافزون این سیستم، آینده روشنی پیش‌روی صنعت خودرو است.