كيف تعمل السيارات ذاتية القيادة وما هي أهم تقنياتها؟

تُعد السيارات مِن أشهر وسائل النقل الحديثة وأكثرَها استخداماً وفِي الوقت نفسه أكثرها خُطورة، لِذا دَأب العُلماء والباحثيِن مُنذ ظُهور السيارت على تطويرها لِتُصبح أكثر راحة وأقل خُطورة، ومن هنا ولدت واهتدى التفكير للسيارات ذاتية التوجيه أو القيادة.

في البداية لابد أن نعلم أن السيارات ذاتية القِيادة لا تبدو مثِل الروبوتات كما تظهر في تجارب سيارات جوجل التي تجُوب الشوارع محمّلة بالكاميرات والرادارات ولكِنها سيارات ذكيّة مُزودة بتقنيات “خفية” تسمح لها باتخاذ القرار المُناسب، وبمناسبة ذِكر جوجل فهي تُعد الشركة الأولى في هذا المجال حالياً والتي قطعت سياراتها ذاتية القيادة حتى الآن 1.3 مليون كيلومتر في المُدن دون أي حوادث تُذكر!

في الفيديو التالي يمكنكم مشاهدة كيف ترى سيارة جوجل العالم من حولها لتتخذ القرار المناسب:

كمَا لاحظتُم فالكاميرات والرادارات وأجهزة الاستشعار والليّزر ونِظام تحديد المواقع وغيرها من التقنيات تعمل على خَلق رُؤية خاصّة بالسيارة بعد مُعالجة هذه الرؤية يُمكن للسيارة أن تتخذ القرار الصحيح دون أي أخطاء، سنُلقي الضوء الآن على أهم التقنيات التي ساهمت في وجود السيارات ذاتّية القيادة:

يُطلق على هذه التقنية اسم (autonomous emergency braking (AEB، وما يُميّزها هو الضغط على المكابح في الوقت المُناسب بالقدر المُناسب أيضاً. مِن المعروف أن رد الفعل لدى الإنسان قد يتأثر بعوامل جمّة وهو ما لا ينطبق على هذا النظام الذي يستخدم الرادار لتحديد العقبات والعوائق -حتى المُفاجئ منها- والضغط على المكابح آلياً لمنع الاصطدام بها، ولكن أثبتت التجارب أنه في ظُروف جوية صعبة قد يفشل الرادار في اكتشاف العوائق لِذا تمّ إضافة أدوات استشعار إضافية. في سيارة مرسيديس S-Class مثلاً التي تحدثنا عنها سابقاً قام المهندسون بإضافة كاميرات خاصة وأجهزة استشعار فوق صوتية بالإضافة للرادار واللادار -مثل الرادار ولكنه يستخدم الضوء عوضاً عن موجات الراديو- بحيث يعوض أحدهما الآخر في الظروف الصعبة.

قد يكون مِن المُهمات الصعبة لبعض السائقين وخاصة الاصطِفاف الأُفقي بين سياراتيّن ولكنها ليست كذلك بالنسبة لسيارة تستطيع أن ترى بزاوية 360 درجة ومزودة بأدوات استشعار ومعالج، ظهرت هذه التقنيةل لأول مرة بشكلها البدائي كأداة مساعدة في سيارات تويوتا في اليابان في عام 2003 بحيث كانت تسمح للسائق باختيار مكان الوقوف عبر شاشة التحكم التي أمامه، ثم يتحكم في السرعة والمكابح والسيارة ستقوم بعملية التوجيه.

ولكن الوضع قد تطور اليوم فنجد مثلاً سيارة BMW-i3 التي ذكرناها أيضاً في قائمتنا السابقة قادرة على أن تصطف ذاتياً دون أي مساعدة من السائق، فبعد وصولها إلى الوجهة التي حددتها مسبقاً ستبحث أوتوماتيكياً عن أماكن توقف مناسبة وتظهرها لك على الشاشة لتختار المكان ومن ثم ستقوم السيارة بالاصطفاف من تلقاء نفسها دون مساعدتك.

هناك أنظمة أخرى تعتمد على الاتصال بنظام تحديد المواقع والخادم الخاص بموقف السيارات لتحديد مكان الوقوف المناسب، كل ما عليك عند الوصول لوجهتك هو أن تخرج من السيارة وستذهب للاصطفاف من تلقاء نفسها وعند نزولك مرة أخرى ستأتي إليك مباشرة كما ستشاهدون في الفيديوهات التالية:

نظام التوجيه الآلي يعتمد بشكل جزئي على التقنيات السابقة، ففي النهاية كل التقنيات تساهم مع بعضها البعض في تحقيق القيادة الآلية، فباستطاعة السيارة مع هذه التقنية أن توجه نفسها بنفسها أثناء القيادة وتتعامل بشكل مناسب مع السيارات من حولها. وباستخدام الكاميرات وأدوات الاستشعار ومعالجة الصور تستطيع السيارة أن تدرك السرعات النسبية للأجسام من حولها وليس فقط الأجسام الثابتة وبالتالي التحكم في سرعتها لتصبح مناسبة لسرعاتهم، بالإضافة لتوجيه نفسها بينهم بسهولة.

البقاء في المسار “الخطوط البيضاء على الطريق” المخصص للسيارة من العوامل المهمة لمنع التصادمات بين السيارات الأخرى، وهو أيضاً من الأشياء الهامة في السيارات ذاتية القيادة. وقد ظهرت أنظمة كثيرة للقيام بهذه المهمة منها ما يعتمد على التنبيه فقط ومنها ما يستخدم كاميرات لاكتشاف الانحراف عن المسار ليستلم القيادة من السائق ويعيدها مرة أخرى، ولكنها أنظمة غير فعّالة خاصة في حالة عدم وضوح الخطوط البيضاء.

تعتمد تقنيات اليوم على كاميرات خاصة وأنظمة معالجة الصور بالإضافه لحسابات خطوط الطول والعرض لذا لا يعد المطر والضباب عائقاً أمامها، كما أنها مزودة أيضاً بنظام لموازنة رد فعل السائق إذا كان مبالغاً فيه.

هل في رأيكم هذه التقنيات ستجعل حياتنا أكثر سهولة أم أكثر تعقيداً؟ وهل ستسعى لشراء سيارة ذاتية القيادة إذا أُتيحت لك بسعر مناسب؟

المصادر 1 2 3 4 5 6