هوشمند در نام و عمل

تا به حال حتما مطالب متنوعی درباره ویژگی‌های اتومبیل‌های هوشمند مطالعه کرده‌اید و احتمالا می‌دانید طراحی زیبا و جذاب، کم‌مصرف بودن و رانندگی لذ‌ت‌بخش و آسان به مدد فناوری ازجمله ویژگی‌‌های یک خودرو هوشمند است. در چند سال اخیر تحولات جدید و متفاوتی در خودروها پدیدار شده که به آرامی زمینه پیدایش اتومبیل هوشمند را به وجود آورده است.
اولین اتومبیل‌هایی که در این رده قرار می‌گیرند فقط در قسمت‌های خاصی از اتومبیل هوشمند هستند. اتومبیل‌های هوشمندتر خودروهایی هستند که حتی هدایت، مسیریابی و حرکت آن‌ها بدون دخالت انسان و به شکلی مستقل انجام می‌گیرد. شاید برایتان جالب باشد که بدانید اتومبیلی با همین نام چند سال پیش ساخته شده است.
خودرویی به نام Smart Car که دو سال پیش در نمایشگاه خودرویی در آمریکا به نمایش درآمده بود، تابستان امسال توسط شرکت خودروسازی "دایملر کلایسلر" وارد بازار شد. خبرهایی که پیش از عرضه این خودرو درباره امکانات آن منتشر شده بود، موجب جلب توجه بسیاری از افراد شد. از جمله این امکانات می‌توان به مصرف یک لیتر سوخت در هر ۵۰ مایل، تجهیزات و امکانات فراوان ایمنی و بدنه ساخته شده از فولاد تقویت شده، صندلی‌هایی با ارتفاع بالا برای داشتن دید مناسب، تسهیل امکان کنترل سرعت و کیسه‌های هوای عالی برای راننده و سرنشین اشاره کرد. یک مرسدس بنز با ۶۰ اسب بخار قدرت و سه سیلندر، موتور تقویت شده توربو ۶ دنده دارای قابلیت‌های استاندارد به همراه ترمزهای قفل شونده، سقف متحرک و درب‌ها و پنجره‌های زیبا و مستحکم ازجمله خصوصیات Smartcar هستند. این کمپانی آلمانی در تهیه و تدارک سرمایه‌گذاری برای تولید مدل‌های مختلف این خودرو است. مدل Forfour از جمله این خودروهاست که طراحی آن تا پیش از اتمام سال ۲۰۰۸پایان می‌یابد. این خودرو چهار در، چهار نفره و کوچک است، اما مدل اولیه آن با نام Fortwo دو درب و دو نفره بود. به طور خلاصه هدایت خودکار، تشخیص درست مسیر رانندگی و حذف نقش تعیین‌کننده راننده ازجمله مهم‌ترین ویژگی‌های این خودروها محسوب می‌شوند.
اتومبیل استاندارد هوشمند مدل Smart fortwo coupe برای رانندگی کاملا خودکار در محیط شهری و خارج از شهر بهینه‌سازی و تجهیزات لازم به آن اضافه شده است. برای تبدیل این خودرو به یک اتومبیل هوشمند، خودکار و مستقل تغییراتی به شرح زیر در آن انجام گرفته شده است:
چرخ‌های آن با چرخ‌هایی با عاج‌های بهتر و قطر بیشتر تعویض شده است که این مسئله باعث حرکت با ارتفاع بالاتر و بهتر در زمین‌های ناهموار می‌شود. یک منبع تولید انرژی ۲۴ ولت روی این خودرو نصب شده تا انرژی مورد نیاز تمامی تجهیزات و سخت‌افزارهای الکترونیکی اضافه شده را تامین کند. این ژنراتور به وسیله تسمه به محور خروجی موتور که در نزدیکی محور عقب خودرو قرار دارد متصل شده است. دو باتری که جریانی معادل ۴۸ اهم را ایجاد می‌کنند در آن جاسازی شده است و در زمان کارکردن موتور به طور دایم شارژ می‌شود. برای هدایت اتومبیل هماهنگی لازم بین رایانه مرکزی آن از یک طرف و موتور و قسمت‌های محرک دیگر انجام می‌گیرد. همچنین سیستمی متشکل از کابل‌ها و قرقره‌ها برای فعال کردن و استفاده از پدال‌ها طراحی و ایجاد شده است. موتور کمکی که در زیر صندلی راننده جاسازی شده است با دریافت دستور از کامپیوتر، کار فشردن یا رهاسازی پدال‌ها را انجام می‌دهد. حسگرهای مورد استفاده در فضای آزاد باید تقویت و در برابر ضربات مکانیکی، آب و گردوخاک محافظت شوند و قوی‌‌تر از حسگرهای مورد استفاده در فضای بسته باشند. همچنین این حسگرها باید در برابر تابش مستقیم و مدوام نور خورشید مقاومت داشته باشند. این مسائل در مجموع کار انتخاب یا ساخت این نوع حسگرها را با محدودیت‌های فراوانی روبه‌رو می‌کند. با توجه به این نکات حسگرهای نصب شده روی این اتومبیل به این شرح هستند:
۱) سه حسگر اسکنر لیزری SICK LMS از نوع ضد باران و دارای حساسیت پایین نسبت به نور خورشید مخصوص استفاده در فضای آزاد. یکی از این حسگرها به اسکن منطقه روبه‌رو و جلو اتومبیل می‌پردازد و دو حسگر دیگر کناره‌های اتومبیل را اسکن می‌کنند.
۲) حسگر سه بعدی چرخان، حسگری است که در بالای اتومبیل نصب شده و به وسیله آن اسکن سه بعدی فضای اطراف ماشین ممکن می‌شود.
این اتومبیل به دوربین‌های متعدد کنترلی و نظارتی مجهز است. مهم‌ترین دوربین خودرو مذکور دوربین‎ ‎کاملا قابل‎ ‎کنترل ‏‎ Sony XCD-SX‎با‎ ‎فاصله‎ ‎کانونی‎ ‎‏۱۲ میلی‌متری، همراه‏‎ ‎با‎ ‎آینه‎ ‎سهمی‎ ‎و‎ ‎محافظ‎ ‎گرد‎ ‎و‎ ‎خاک‎ ‎است که‎ ‎در‎ ‎در‎ ‎بالای‎ ‎خودرو‎ ‎نصب‎ ‎شده.‏‎ ‎کامپیوتر‎ ‎مرکزی ‏‎ Smart car‏ به‎ ‎وسیله‎ ‎این‎ ‎دوربین‎ ‎توانایی‎ ‎تهیه‎ ‎تصاویر‎ ‎پانوراما را دارد. از این تصاویر برای‎ ‎تهیه نقشه‌های‎ ‎سه‎ ‎بعدی‎ ‎دیجیتال‎ ‎از سطح زمین‎ ‎و‎ ‎منطقه‌ای-‏‎ ‎که‎ ‎اتومبیل‎ ‎در‎ ‎آن‎ ‎در حال‎ ‎حرکت‎ ‎است- استفاده می‌شود.‏‎ ‎این‎ ‎دوربین‎ ‎وظیفه‎ ‎تشخیص‎ ‎اشیا‎ ‎بی‌جان‎ ‎را‎ ‎در‎ ‎صحنه‎ ‎انجام‎ ‎می‌دهد و به دلیل وظایف متنوعش اهمیت فراوانی دارد.
دوربین مهم دیگر به کار گرفته شده در ‏Smart car‏ ‏‎ ‎دوربین‎ ‎تکرنگ ‏‎ Sony XCD-SX‎با‎ ‎فاصله‎ ‎کانونی‎ ‎‏۲/۴ میلی‌متری است.‏‎ ‎این‎ ‎دوربین‎ ‎در‎ ‎داخل‎ ‎اتومبیل‎ ‎پشت‎ ‎یک‎ ‎لایه محافظ‎ ‎در برابر باد‎ ‎قرار‎ ‎داده‎ ‎شده‎ ‎است‎ ‎و‎ ‎همانند‎ ‎دوربین‎ ‎قابل‎ ‎کنترل‎ ‎برای‎ ‎یافتن‎ ‎اشیا‎ ‎بی‌جان‎ ‎در‎ ‎صحنه‎ ‎به کار می‌رود‏‎.‎‏
● سیستم ‏GPS
بدون شک یک اتومبیل هوشمند بدون وجود سیستم ‏GPS‏ بی‌معنا خواهد بود. سیستم‎ GPS ‎متفاوت ‏‎ Smart car‎‏ به نام‏‎ Omnistar Furgo ‎پدیده‌ای جالب و منحصربه‌فرد محسوب می‌شود. این‎ ‎دستگاه‎ ‎طول،‎ ‎عرض‎ ‎و‎ ‎ارتفاع‎ ‎جغرافیایی‎ ‎را‎ ‎در هر لحظه محاسبه می‌کند‏‎ ‎و‎ ‎با‎ ‎مطابقت آن‏‎ ‎با میزان‏‎ ‎انحراف‎ ‎عقربه‎ ‎قطب‌نما،‎ ‎وضعیت دقیق مکانی خودرو را به صورت آنی محاسبه و نمایش می‌دهد. این دستگاه روی‎ ‎فرکانس‎ ‎‏۵ هرتز‎ ‎انجام‎ ‎وظیفه می‌کند. ‏
● حسگرهای قدرتمند
‎ Smart car‎‏ مانند هر اتومبیل هوشمند دیگری دارای ده‌ها حسگر یا سنسور است که البته در این مجال کوتاه نمی‌توان عملکرد آن‌ها را بررسی کرد. اما مهم آن است که مقادیر‎ ‎اندازه‌گیری‎ ‎و اطلاعات حساس جمع‌آوری شده در مورد نقاط مختلف اتومبیل‎ ‎توسط‎ ‎حسگرهای مذکور‎ ‎با‎ ‎فرکانس‎ ‎‏۱۰۰ هرتز‎ ‎‏ برای‎ ‎رایانه‎ ‎مرکزی‎ ‎گزارش‎ ‎می‌شود.‏‎ ‎از جمله اطلاعات جمع‌آوری شده از این طریق می‌توان به دور‎ ‎موتور‎ ‎اتومبیل،‎ ‎درجه‎ ‎حرارت بخش‌های گوناگون،‎ ‎زاویه‎ ‎و‎ ‎سرعت‎ ‎حرکت‎ ‎چرخ‌ها،‎ ‎وضعیت‎ ‎پدال‎ ‎گاز‎ ‎و‎ ‎سایر‎ ‎تجهیزات‎ ‎و‎ ‎سیستم‌های‎ ‎اتومبیل اشاره کرد.‏‎ ‎
● ژیروسکوپ‎ ‎نوری
ژیروسکوپ‎ ‎نوری‎ KVHDSP۳۰۰۰ ‎از جمله امکانات منحصربه‌فرد ‏Smart car‏ است. این‎ ‎ژیروسکوپ‎ ‎نوری‎ ‎توانایی‎ ‎اندازه‌گیری‎ ‎میزان‎ ‎چرخش‌های‎ ‎کم‎ ‎چرخ‌های خودرو را‎ ‎با‎ ‎فرکانس‎ ‎‏۱۰۰هرتز‎ ‎دارد. استفاده‎ ‎از‎ ‎این‎ ‎ژیروسکوپ‎ ‎بهتر از کاربرد ژیروسکوپ‌های‎ ‎مکانیکی‎ ‎است، زیرا دقت و حساسیت بالاتری دارد‎ ‎و به دلیل اینکه هیچ‌گونه قسمت متحرکی ندارد‏‎ ‎در‎ ‎مقابل‎ ‎ضربه‎ ‎نیز‎ ‎حساس‎ ‎و‎ ‎آسیب‌پذیر‎ ‎نیست.‏‎ ‎
● ‎کامپیوتر‎ ‎مرکزی‎ ‎و‎ ‎معماری‎ ‎نرم‌افزاری
سیستم‎ ‎رایانه‌ای ‏Smart car‏ شامل‎ ‎چهار‎ ‎رایانه‎ PCI ‎مجتمع است‎ ‎که‎ ‎هر‎ ‎کدام‎ ‎در‎ ‎یک ردیف به طور فشرده‎ ‎جاسازی‎ ‎شده‌اند‎.‎‏ این رایانه‌ها از‎ ‎طریق‎ ‎یک‎ ‎لینک‎ ‎اترنت‎ ‎با سرعت یک گیگابایت‎ ‎با‎ ‎یکدیگر‎ ‎ارتباط‎ ‎برقرار‎ ‎می‌کنند. تمامی‎ ‎رایانه‌های مذکور هسته‎ ‎یکسانی‎ ‎دارند‎ ‎و‎ ‎با‎ ‎استفاده‎ ‎از‎ ‎یک‎ ‎پردازنده قدرتمند‎ Pentium M ‎‏۲ گیگاهرتز کار‎ ‎می‌کنند. این رایانه‌ها‎ ‎دارای‎ ‎‏۵/۱ گیگابایت‎ ‎حافظه ‏RAM ‎‏ و‎ ‎اترنت‎ ‎سریع،‎ ‎دو‎ ‎پورت‎ ‎سریالRS۲۳۲ ‎،‎ ‎پورت‌های‎ USB ‎و‎ ‎هارددیسکی‎ ‎به ظرفیت۳۰ گیگا‎ ‎بایت‎ ‎هستند.‏‎ ‎هر‎ ‎کدام‎ ‎از‎ ‎این رایانه ها‎ ‎برای‎ ‎کارهای‎ ‎خاصی در نظر گرفته و به‏‎ ‎حسگرهای‎ ‎متفاوتی مجهز شده‌اند. روی‎ ‎تمامی این کامپیوترها‎ ‎سیستم‌عامل‎ ‎متن‌باز لینوکس‎ ‎نصب‎ ‎شده‎ ‎و‎ ‎طراحی‎ ‎نرم‌افزارهای‎ ‎این‎ ‎رایانه‌ها‎ ‎با‎ ‎الهام‎ ‎از‎ ‎معماری‎ ‎نرم‌افزارهای سیستم‌های‎ ‎ربوتیک‎ ‎انجام‎ ‎گرفته‎ ‎است.

منبع : هفته‌نامه بزرگراه فناوری