فناوری های جدید در امکانات و ایمنی خودرو ها(تحقیق علوم )

خلاصه :

پهباد چشم عقاب در آسمان

در سال ۲۰۱۷ شرکت نیسان نسخه ویژه‌ای از شاسی‌بلند ایکس-تریل را تولید کرد که در کنار ویژگی‌های خاص خود، یک قابلیت فوق‌العاده داشت. این نسخه ویژه با نام X-Scape به عنوان آپشن، دارای یک پهباد دوربین‌دار پرتابل بود که از آن به عنوان فیلم‌بردار اختصاصی ماجراجویی‌های راننده و مسافران استفاده می‌شد. این پهباد با پرداخت ۵۰۰ پوند اضافی در دسترس است و با تنظیم ارتفاع، از خودرو و مسیری که طی می‌کند فیلم‌برداری می‌کند. البته این پهباد کاربرد‌های مختلفی دارد، به عنوان مثال می‌تواند تصویر مسیر پیش‌روی جاده را گرفته و برای راننده ارسال کند یا در بالای خودرو پرواز کرده و با چراغ‌های قدرتمند خود، جاده را روشن کند. این وسیله در سفر‌های خارج از جاده، در مسیر‌های صعب‌العبور و ماجراجویانه، بسیار کارآمد است.

دستیار هوشمند الکسا، همسفر شما

دستیار‌های هوشمند صوتی سال‌ها است که به خودرو‌ها اضافه شده، اما آن طور که باید کارآمد نبودند، اما دستیار صوتی شرکت آمازون به نام الکسا که در محصولات خانه مجازی به خوبی خود را نشان داده است، به صورت بهینه برای خودرو عرضه شد و با قابلیت‌های خود، تجربه رانندگی را تغییر داد. از دستیار صوتی الکسا در تولیدات شرکت‌هایی مانند فورد، تویوتا، لکسوس و آئودی استفاده می‌شود. این دستیار، درب خودرو را باز و بسته می‌کند، راننده را از وضع هوا باخبر می‌سازد، موسیقی مورد نظر را پخش کرده و پیام‌های جدید را می‌خواند. به علاوه دیگر تنظیمات خودرو مانند چراغ‌ها، صندلی‌ها و تهویه خودرو نیز با فرمان‌های صوتی الکسا انجام می‌گیرد.

شارژ وایرلس

دیگر با دنیای کابل‌ها باید خداحافظی کرد، در خودرو‌های جدید شارژ وایرلس به عنوان یک ویژگی استاندارد مورد استفاده قرار می‌گیرد، این نوع شارژ به طور همزمان به چند گوشی متصل شده و آن‌ها را شارژ می‌کند. علاوه‌بر آن خودرو‌های الکتریکی نیز به شارژ وایرلس مجهز شده‌اند، این نوع شارژر با داشتن یک پد یک متری، برروی کف زمین قرار می‌گیرد و خودرو برروی آن پارک شده و به این ترتیب شارژ وایرلس باتری‌های خودرو انجام می‌شود.

سیستم تشخیص عابر پیاده و حیوانات

حدود ۱۰ سال پیش شرکت مرسدس در مدل کلاس S و لکسوس در مدل LS از فناوری جدیدی رونمایی کردند که با نور مادون قرمز حرارتی در شب، وجود عابر پیاده و حیوانات در مسیر را هشدار می‌داد، این فناوری برای جلوگیری از تصادف با انسان یا حیوان در جاده‌های بدون نور و تاریک بسیار کارآمد بود. حال این فناوری در طول سالیان اخیر پیشرفت زیادی داشته و اخیرا ولوو نسخه تکامل یافته آن را معرفی کرد. در این سیستم با وجود سنسور و دوربین در جلو خودرو، تمام عابران پیاده، دوچرخه سواران، اسکوتر سواران و حیوانات تشخیص داده شده و در صورت وجود احتمال تصادف، در ابتدا هشدار می‌دهد و در ادامه به صورت خودکار خودرو را متوقف می‌کند.

پارک کاملا خودکار

در بسیاری از خودرو‌های نوین دستیار پارک خودرو با وجود سنسور و دوربین، راننده را به پارک صحیح خودرو کمک می‌کند، در این فناوری میزان سرعت و ترمز در کنترل راننده است و دستیار پارک، با نشان دادن نمای پشت خودرو و هدایت جزئی فرمان، راننده را در پارک صحیح خودرو کمک می‌کند. اما نیسان در مدل لیف از یک فناوری کاملا جدید رونمایی کرد، در این فناوری صفر تا صد پارک خودرو توسط خود خودرو انجام می‌شود و راننده هیچ نقشی در آن ندارد. همچنین برخی مدل‌های بی‌ام‌و و تسلا به دستیار پارک از راه دور مجهز هستند که در آن راننده به وسیله ریموت کنترل دیجیتالی یا ساعت هوشمند خود، از راه دور خودرو را پارک می‌کند.

شیشه هولوگرافیک

البته این فناوری هنوز به طور گسترده تجاری نشده، اما شرکت سوئیسی WayRay از نوعی شیشه‌های خودرو مجهز به واقعیت افزوده رونمایی کرد که در هنگام رانندگی، بدون آن که دید راننده را کاهش دهد، برخی جزئیات مانند طول مسیر تا مقصد، علائم و هشدار‌ها، عابران پیاده، وضع هوا و مواردی از این دست را با واقعیت افزوده برروی شیشه جلو خودرو نشان می‌دهد. برخی شرکت‌ها مانند پورشه و هیوندای با همکاری WayRay به دنبال تجاری‌سازی این فناوری بر روی محصولات سال آینده خود هستند. شیشه هوشمند با هولوگرافیک‌های سه‌بعدی واقعیت مجازی از آن فناور‌هایی خواهد بود در بسیاری از فیلم‌های تخیلی نمایش داده شده است.

امنیت بیومتریک

فناوری‌های وابسته به بیومتریک هر روزه در حال گسترش هستند، در صنعت خودرو نیز از چند سال پیش حسگر اثر انگشت برای استارت خودرو مورد استفاده قرار می‌گرفت، اما در مدل جدید هیوندای سانتافه، برخی ویژگی‌های دیگر نیز با حسگر اثر انگشت تنظیم می‌شود. به طور مثال وقتی مرد خانواده با اثر انگشت خود، اتومبیل را روشن می‌کند، خودرو تمام تنظیمات از پیش ذخیره برای او را فعال می‌کند، این تنظیمات شامل زاویه صندلی، تهویه و موسیقی می‌شود. در عین حال اگر خانم خانه خودرو را با اثر انگشت خود روشن کند، تنظیمات از پیش تنظیم شده وی فعال می‌شود. ولوو در سال جاری اعلام کرده که امنیت بیومتریک خودرو محصولات خود را ارتقاء داده و سیستم هوشمند خودرو با اندازه‌گیری دما بدن راننده نیز می‌تواند سلامت او را تشخیص دهد.

آینه‌های دیجیتال

فناوری آینه‌های دیجیتال تا چندی پیش تنها در طرح‌های مفهومی استفاده می‌شد، اما آئودی e-tron به اولین خودرویی تجاری تبدیل شد که از آینه‌های مجازی استفاده می‌کند. با این فناوری به جای آینه در بیرون خودرو دوربین و حسگر‌های مخصوص به کار گرفته شده و نمای کنار خودرو توسط نمایشگر بر روی در‌ها به نمایش در می‌آید. فناوری‌هایی مشابه با آینه‌های دیجیتال در لکسوس ES و هوندا E نیز به کار رفته‌اند.

شمارنده چراغ راهنمایی و رانندگی

بسیاری از فناوری‌های جدید برپایه اینترنت اشیاء و اتصال هوشمند زیرساخت‌های راهنمایی و رانندگی با خودرو تولید می‌شوند، به عنوان مثال در فناوری شمارنده چراغ راهنمایی آئودی، با اتصال خودرو و چراغ راهنمایی، زمان باقی مانده از چراغ سبز یا قرمز راهنمایی و رانندگی به خودرو اعلام می‌شود و در نمایشگر داشبورد به صورت شمارنده معکوس به نمایش در می‌آید. در آینده‌ای نزدیک اینترنت 5G در این نوع اتصالات هوشمند نقشی اساسی را خواهد داشت.

پیدا کردن آدرس تنها با سه کلمه

سایت What3Words در اقدامی جالب تمام سطح کره زمین را به مربع‌های سه متری تقسیم بندی کرده و هر مربع را با سه کلمه آدرس‌دهی کرده است. این آدرس‌ها از کلمات ساده و آسان تهیه شده و کارکردی بسیار آسان‌تر از مختصات جغرافیایی دارند. به این واسطه زمانی که داخل خودرو می‌شوید، می‌توانید با اتصال به این سایت و نام بردن سه کلمه منقطه مقصد خود، به واسطه دستیار صوتی خود به آسانی مسیریابی کنید. به خاطر سپردن آدرس سه کلمه‌ای مقصد‌های مورد علاقه شما مانند خانه و محل کار، بسیار راحت و بدون دردسر است، به عنوان مثال، آدرس سه کلمه‌ای ورودی ساختمان باشگاه خبرنگاران جوان "///dragon.breathed.outright " است.

فناوری V2V یا خودرو به خودرو

بارها پیش آمده است که قصد عبور از چراغ قرمز را دارید و حق تقدم با شماست، اما خودرو دیگری چراغ را رد کرده و با شما برخورد می کند و هیچ یک از رانندگان نیز خودرو دیگر را ندیده و یا عکس العمل مناسب را نداشته اند.

فناوری V2V تکنولوژی است که خودروی شما به خودروی دیگری ارسال می کند تا در صورت تشخیص احتمال بروز تصادف هشدار داده، سرعت را کم کند و یا حتی ترمز کرده و خودرو را متوقف کند.

این تکنولوژی اخیرا توسط شرکت فورد مورد بررسی و آزمایش است تا آمار تصادفات کاهش پیدا کرده و ایمنی خودروها و افراد نیز افزایش پیدا کند. تکنولوژی V2V یا Vehicle-to-Vehicle بر پایه وایرلس کار می کند و در صورت احتمال بروز خطر به دیگر خودروها سیگنال هشدار ارسال می کند.

دیگر خودروها نیز با توجه به پیام های دریافتی فاصله ایمن را حفظ کرده و از بروز حوادث جلوگیری می کنند. این فناوری درحال حاضر در دانشگاه MIT درحال بررسی و توسعه است و به توسعه الگوریتم آن می پردازند. این الگوریتم به هنگام تکمیل شدن با استفاده از اطلاعات به دست آمده احتمالات لازم و اقدامات مناسب را برای پیشگیری از بروز حادثه پیشبینی می کند.

در بررسی های اولیه چنین مشخص شده که این فناوری احتمال بروز حوادث را تا 79 درصد کاهش می دهد. همسو با این فناوری نوع دیگری از تکنولوژی ها نیز در دست بررسی است که با اختصار V2I شناخته می شود و برای دریافت اطلاعات از تابلوها و علائم ترافیکی مورد استفاده قرار می گیرد. این فناوری به خودرو و راننده ها کمک می کند تا ترافیک های پیش رو را تشخیص داده و بهترین مسیر دسترسی را پیدا کنند. بیشتر خودروسازان دنیا برای استفاده از این فناوری اعلام آمادگی کرده اند و درتلاشند تا استفاده از آن را تحقق ببخشند.

اتومبیل های خودران

اتومبیل های خودران فناوری پیشرفته و خیلی جدیدی نیست ایده آن مدت هاست که مطرح شده و نمونه هایی نیز از آن تولید شده است. چنین خودروهایی و رویاهایی که برایشان در نظر دارند تابحال بارها در سینما و تلویزیون دیده شده اند، اما یک اتومبیل با قابلیت رانندگی خودکار باید قابلیت های متعددی داشته باشد.

مهندسان گوگل در سال های اخیر اتومبیل های خودران خود را در جاده ها و بزرگراه های عمومی نیز به کار گرفته اند تا آزمایش و بررسی های نهایی روی آنها انجام شود. در بررسی های انجام شده این خودروها مسافتی بیش از 321869 کیلومتر را طی کرده اند و تنها هدف این آزمایش نمایش قدرت اتومبیل های خودران نبوده است.

اتومبیل های گوگل علاوه بر رانندگی عکس هایی نیز از جاده هایی که درآن حرکت می کردند تهیه کرده تا تمام جوانب و علائم جاده ها مورد بررسی قرار گرفته و نقشه های کامپیوتری دقیق تری تهیه کنند. با چنین فرایندی مسیرهای جایگزین بهتری نیز تهیه شده اند و در صورت وجود علائم جاده ای و چراغ های ترافیکی، خیلی زودتر از آنکه شما چیزی ببینید، خودرویتان پیشبینی ها لازم را انجام خواهد داد.

اتومبیل های خودران از طریق لیزر، رادار و دوربین های مختلفی که در ساختشان مورد استفاده قرار گرفته کار می کنند و واکنش هایی بسیار سریعتر از انسان دارند. استفاده از چنین تکنولوژی هایی نیز به طور موثری در کاهش حوادث جاده و ایمنی افراد موثر هستند.

در بررسی های گوگل اتومبیل های خودران یک مسیر را حتی بارها نیز طی کرده اند تا اطلاعات و جزئیات بسیار بیشتری را تشخیص داده و راه را تماما شناسایی کنند. همچنین می توانند به سرعت تشخیص دهند که عابران از کدام قسمت جاده عبور خواهند کرد تا به سرعت متوقف شده و از حوادث جلوگیری کنند.

استفاده از اتومبیل های خودران با حذف عامل انسانی احتمال بروز حوادث را تا 95 درصد کاهش خواهند داد. یکی از کمپانی های پیشرو در تکمیل و استفاده از این فناوری شرکت جنرال موتورز است که اولین نمونه های خود را به مرحله ساخت رسانده است، اما پیشبینی می شود که تا یک دهه آینده ورود این خودروها به بازارهای جهانی ممکن نباشد.

داشبورد های هوشمند واقعیت مجازی

بسیاری از خودروهای نسل جدید برروی شیشه های جلویی خود دارای نمایشگرهایی هستند که دقیقا روبروی راننده قرار دارند. این تکنولوژی چند سالی است که در بیشتر برند ها و خودروهای لوکس دنیا مورد استفاده است. اما در آینده ای نه چندان دور اتومبیل ها اطلاعات و جزئیات خیلی بیشتری را در حین رانندگی در اختیار راننده قرار خواهند داد.

تکنولوژی که از آن صحبت می کنیم همان چیزی است که در فیلم های تخیلی مشابه اش را بسیار دیده ایم. یک ربات به اشیا و افراد اطراف خود نگاه می کند و تمام اطلاعات در مورد هر چیزی در برابر چشمش ظاهر می شود.

داشبورد های واقعیت مجازی نیز دارای تکنولوژی مشابهی خواهند بود و کمپانی BMW از شرکت های پیشرو در استفاده از چنین تکنولوژی است. البته این فناوری هنوز به کمال خود نرسیده است اما درحال حاضر نیز با استفاده از آنها اطلاعات محدوده ای خودروها بررسی می شود. برای مثال وقتی احتمال بروز حادثه ای وجود دارد این نمایشگر با استفاده از فلش مسیرهای را به راننده نشان می دهد که با حرکت در آن جهت احتمال بروز حادثه به صورت کامل از بین خواهد رفت. فناوری استفاده از واقعیت مجازی مسیر طولانی را در فرایند تکمیل خود طی خواهد کرد، اما به لطف فناوری های روز افزون به زودی شاهد استفاده وسیع از آنها در تمام خودروهای دنیا خواهیم بود.

ایربگ های متوقف کننده خودرو

سال هاست که ایربگ یا همان کیسه ها به تمام خودروها اضافه شده است و در تامین سلامت سرنشینان نقش مهمی دارند. امروزه شاهد انواع ایربگ ها هستیم که در بخش های مختلف خودرو نصب می شوند.

اما در سال های اخیر بررسی تولید و استفاده از ایربگ هایی در دست کار بوده است که در فضای خارجی و زیرین خودرو نشب می شوند تا علاوه بر کاهش احتمال برخورد، در صورت نیاز خودرو را به صروت کامل نیز متوقف کنند. در این فناوری به استفاده از ایربگ هایی پرداخته شده است که دارای پوشش سایشی اند و جدیدترین نوع از ایربگ ها در خودرو هستند.

شاید تمام خودروهای دنیا به زودی به این فناوری مجهز نشوند و یا تمام خودروها در حال حاضر قابلیت چنین فناوری را نداشته باشند، اما در نسخه های جدید خودروهایی مانند مرسدس این فناوری درحال نصب و اجراست.

چنین ایربگ هایی به محض تشخیص احتمال بروز تصادف وارد عمل شده و خودرو را متوقف می کنند تا از بروز حادثه به خوبی جلوگیری شود. این کیسه های هوا خودرو را تا ارتفاع 8 سانتی متر بلند می کنند و مانع از سرخوردن خودرو در ترمز های شدید میشوند. شرکت مرسدس بنز سال هاست که برروی این پروژه مشغول به فعالیت است اما شاید به زودی شاهد فراگیر شدن این تکنولوژی نباشیم.

پنل های ذخیره سازی انرژی

با اینکه در دوره تکنولوژی های روزافزون زندگی می کنیم و هرروز شاهد نسل جدیدی از تکنولوژی ها هستیم، اما هنوز در دو صنعت آنچنان که باید شاهد پیشرفت های خاصی نبوده ایم. یکی صنعت ذخیره سازی اطلاعات مانند فلش ها، و دیگر پنل های ذخیره سازی انرژی و باتری ها.

کمپانی Exxon Mobile از برندهای پیشرو در صنعت ذخیره سازی انرژی است و اعلام کرده که تا سال 2040 نیمی از خودروهای تولیدی تمام برندهای دنیا هیبریدی خواهند بود. با اینکه چنین اتفاقی خبری بسیار مهم بخصوص برای محیط زیست است، اما مشکل اصلی در تولید منابع تغذیه خودروهاست.

حتی در ماه اخیر خبری در ارتباط با کمبود مواد معدنی برای تولید باتری های هیبریدی منتشر شد. علارقم پیشرفت هایی که در عرصه تکنولوژی رخداده است، اما هنوز در تولید منابع تغذیه و انرژی پیشرفت های لازم صورت نگرفته است.

باتری های لیتیومی-یونی هم بیش از اندازه سنگین اند و هم حجم بالایی از فضا را اشتغال کرده و در فرایند استفاده و شارژ مجدد محدودیت های بسیاری دارند. اما در کشورهای اروپایی 9 خودروساز به طور گسترده ای درحال بررسی برروی بدنه هایی هستند که قابل استفاده در منابع ذخیره سازی هستند.

این صفحات از نوعی فیبر پلیمری و رزین کربنی ساخته شده اند که استحکام کافی برای نصب روی بدنه هم دارند و انعطاف لازم و قابلیت جوشکاری هم دارند.استفاده از چنین پنل هایی باعث کاهش وزن 15 درصدی در وزن کلی خودرو شده اند. فناوری که در این بدنه ها مورد استفاده قرار گرفته به گونه ای است که حتی با استفاده از نیرو ترمز هم شارژ می شوند.

کپانی تویوتا یکی از پیشگامان در این عرصه است که به طور گسترده ای به استفاده از پنل های سبک ذخیره سازی انرژی روی آورده است. البته این کمپانی فرایند کاری خود را در همین مرحله محدود نکرده است و قصد دارد که فناوری انرژی خورشیدی را هم به چنین پنل هایی اضافه کند.

البته چنین فناوری هایی، حتی استفاده از پنل های خورشیدی هنوز به لحاظ اقتصادی مقرون به صرفه نیستند و ممکن است تا سال ها به بهره برداری کلی و انبوه نرسند.