ความเป็นอิสระของยานพาหนะและอนาคตของวิศวกรรมไฟฟ้า

คุณเคยดูหนังนิยายวิทยาศาสตร์ที่มีนวัตกรรมล้ำยุคที่น่าตื่นตาตื่นใจกำลังบินหรือขับผ่านหน้าจอหรือไม่?

คุณเคยเชื่อไหมว่าสิ่งประดิษฐ์เหล่านี้จะเกิดขึ้นในชีวิตของคุณ? อนาคตอยู่ที่นี่ในรูปแบบของรถยนต์ที่ขับเคลื่อนด้วยตนเอง

รู้จักกันดีในชื่อรถยนต์ไฟฟ้าอัตโนมัติ (AEV) ความมหัศจรรย์ของเทคโนโลยีสมัยใหม่เหล่านี้ใช้เซนเซอร์ กล้อง และเทคโนโลยีขั้นสูงอื่นๆ ร่วมกันเพื่อตรวจสอบพื้นที่รอบ ๆ รถและดูว่ามีโครงสร้างใดอยู่ข้างหน้าหรือไม่

เนื่องจากอัตราการเกิดอุบัติเหตุทางรถยนต์เพิ่มขึ้นเนื่องจากความผิดพลาดของคนขับ ผู้ผลิตรถยนต์จึงมองหาวิธีใหม่ในการสร้างยานพาหนะที่ปลอดภัยกว่าที่ไม่ต้องอาศัยคนขับ

รถยนต์ไฟฟ้าอัตโนมัติคืออะไร?

รถยนต์ไฟฟ้าอัตโนมัติเป็นยานพาหนะที่ไม่ต้องการคนขับ

ดังนั้นจึงใช้เรดาร์ เซ็นเซอร์ กล้อง และปัญญาประดิษฐ์ร่วมกันเพื่อนำทางเส้นทางระหว่างจุดหมายปลายทาง

ยานพาหนะที่ขับเคลื่อนอัตโนมัติโดยสมบูรณ์จำเป็นต้องทำเช่นนี้โดยปราศจากการแทรกแซงของมนุษย์ และมีการใช้ความเป็นอิสระหลายระดับในการวัดสิ่งนี้

ระดับความเป็นอิสระ

การบริหารความปลอดภัยการจราจรบนทางหลวงแห่งชาติของสหรัฐอเมริกา (NHTSA) ให้รายละเอียดเกี่ยวกับความเป็นอิสระ 6 ระดับ เริ่มจากระดับ 0 ซึ่งยานพาหนะสามารถขับเคลื่อนได้ด้วยความช่วยเหลือจากมนุษย์เท่านั้น

ระดับอื่นๆ อีกห้าระดับให้รายละเอียดและสำรวจคุณลักษณะที่ขับเคลื่อนอัตโนมัติได้จนถึงยานพาหนะที่ขับเคลื่อนอัตโนมัติโดยสมบูรณ์ซึ่งไม่ต้องการความช่วยเหลือใดๆ

ระดับ 1

ระดับนี้เกี่ยวข้องกับระบบช่วยเหลือผู้ขับขี่ขั้นสูง (ADAS) ที่ช่วยให้ผู้ขับขี่มีฟังก์ชันต่างๆ ของรถ เช่น การบังคับเลี้ยว การเร่งความเร็ว และการเบรก แต่ไม่พร้อมกัน

นอกจากนี้ ระบบนี้ยังรวมถึงกล้องด้านหลังที่สามารถจับภาพวัตถุใดๆ ที่อยู่เบื้องหลังรถได้ นอกจากนี้ ยังตั้งคำเตือนสำหรับผู้ขับขี่หากพวกเขาดริฟต์ออกจากเลน

คุณลักษณะด้านความปลอดภัยเหล่านี้เป็นมาตรฐานสำหรับรถยนต์เพื่อการพาณิชย์ และโดยทั่วไปแล้วระบบช่วยเหลือผู้ขับขี่จะมีให้ในรถยนต์รุ่นใหม่

ระดับ 2

ความเป็นอิสระระดับ 2 เกี่ยวข้องกับระบบช่วยเหลือผู้ขับขี่ขั้นสูงที่สามารถบังคับเลี้ยว เบรก หรือเร่งความเร็วพร้อมกันในขณะที่คนขับกำลังขับหลังพวงมาลัย

รถสามารถเข้าควบคุมงานในการขับขี่ได้ แต่ผู้ขับขี่สามารถควบคุมได้อีกครั้งเมื่อใดก็ได้

ระดับ 3

ระดับ 3 เกี่ยวข้องกับระบบขับขี่อัตโนมัติ (ADS) แทนที่จะเป็นระบบช่วยเหลือผู้ขับขี่ที่สามารถขับขี่ได้ทั้งหมดภายใต้สถานการณ์บางอย่าง

ตัวอย่างของระดับ 3 คือรถที่สามารถจอดให้คนขับได้โดยไม่ต้องใช้ความช่วยเหลือ อย่างไรก็ตาม คนขับที่เป็นมนุษย์ยังคงต้องตื่นตัวและควบคุมรถเป็นส่วนใหญ่

ระดับ 3 เป็นที่ที่รถเริ่มตรวจจับสภาพแวดล้อมและเรียนรู้สภาพแวดล้อมรอบ ๆ รถ

ระดับ 4

ระดับนี้เป็นจุดที่คนขับเป็นมนุษย์มากกว่าผู้โดยสารและสามารถนั่งพักผ่อนได้ในขณะที่ระบบขับเคลื่อนอัตโนมัติทำงานทั้งหมดและติดตามสภาพแวดล้อม

ยานพาหนะมีความน่าเชื่อถือเพียงพอในระดับนี้ที่มนุษย์สามารถทำสิ่งอื่นขณะขี่และไม่สนใจมากเท่ากับระดับต่างๆ

ระดับ 5

ระดับ 5 เป็นตัวอย่างที่ดีของเอกราช ซึ่งยานพาหนะทำทุกอย่างที่คนขับเป็นมนุษย์จะทำในขณะที่ผู้โดยสารนั่งลงและไม่คาดว่าจะตรวจสอบรถ

นี่คือระดับที่ผู้ผลิตรถยนต์มุ่งมั่นที่จะบรรลุเป้าหมาย เพราะมีพนักงานขับรถเสมือนจริงให้คุณ ดังนั้นคุณจึงมีอิสระที่จะทำอย่างอื่นระหว่างนั่งรถแทนที่จะใส่ใจกับการจราจร

มียานเกราะระดับ 5 บางคันที่อยู่ในขั้นตอนการทดสอบซึ่งมีผลลัพท์ที่ดี แสดงให้เห็นว่ารถที่มีความสามารถนี้สามารถผลิตได้ในราคาไม่แพง ดังนั้นจึงมีให้สำหรับทุกคน

รถยนต์ไร้คนขับทำงานอย่างไร?

รถยนต์ไฟฟ้าอัตโนมัติทำงานโดยใช้ปัญญาประดิษฐ์ ซึ่งใช้ข้อมูลจำนวนมหาศาลเพื่อสร้างระบบที่จะช่วยให้รถสามารถเดินทางไปมาได้โดยไม่ได้รับความช่วยเหลือจากคนขับ

ระบบรวมถึงการจดจำภาพ การเรียนรู้ของเครื่อง และโครงข่ายประสาทเทียมที่ต้องการความเชี่ยวชาญด้านวิศวกรรมในระดับสูงเพื่อรักษาและดำเนินการ

โครงข่ายประสาทเทียมระบุรูปแบบในข้อมูลจำนวนมาก ซึ่งจะถูกป้อนเข้าสู่อัลกอริทึมการเรียนรู้ด้วยคอมพิวเตอร์

จากนั้นโครงข่ายประสาทเทียมจะเรียนรู้ที่จะระบุสิ่งต่างๆ เช่น สัญญาณไฟจราจร ขอบถนน ต้นไม้ คนเดินเท้า ป้ายถนน และส่วนตามธรรมชาติอื่นๆ ของสภาพแวดล้อมในการขับขี่

ดังนั้นโดยพื้นฐานแล้วรถจะไปโรงเรียนสอนขับรถและเรียนรู้สิ่งที่ควรระวัง ระบบนี้สามารถลดอุบัติเหตุได้เนื่องจากปัญญาประดิษฐ์สามารถตรวจจับสิ่งที่อยู่รอบตัวรถได้

นอกจากนี้ รถยังสามารถทำนายว่าวัตถุเหล่านั้นคืออะไร และตัดสินใจเลือกการขับขี่ตามนั้นภายในไม่กี่วินาที ยิ่งระบบทำงานได้ดีขึ้นเท่านั้น เนื่องจากระบบจะเรียนรู้มากขึ้นทุกครั้งที่ออกไปทำงาน

ตัวอย่างการทำงานของระบบขั้นสูงคือโครงการ Waymo ของ Google:

• ผู้โดยสารเป็นผู้กำหนดจุดหมายปลายทาง และซอฟต์แวร์ของรถจะคำนวณเส้นทางที่ดีที่สุด

• เซ็นเซอร์ที่หมุนได้บนหลังคาจะตรวจสอบระยะสูงสุด 60 เมตรรอบ ๆ รถและสร้างแผนที่ 3 มิติของสภาพแวดล้อมรอบ ๆ รถ

• เซ็นเซอร์อีกตัวที่ล้อหลังด้านซ้ายตรวจจับการเคลื่อนไหวด้านข้างเพื่อตรวจสอบตำแหน่งของรถที่สัมพันธ์กับแผนที่ 3 มิติ

• เรดาร์ที่กันชนทั้งสองข้างจะคำนวณสิ่งกีดขวางและระยะห่างของรถ

• ซอฟต์แวร์ปัญญาประดิษฐ์เชื่อมโยงกับเซ็นเซอร์ทั้งหมดและรวบรวมข้อมูลจากซอฟต์แวร์ Street View ของ Google และข้อมูลจากกล้องวิดีโอในรถยนต์

• การเรียนรู้เชิงลึกของระบบปัญญาประดิษฐ์จะจำลองการรับรู้ของมนุษย์และความสามารถในการตัดสินใจเพื่อควบคุมการกระทำต่างๆ เช่น การบังคับเลี้ยว เบรก และการเร่งความเร็ว

• ซอฟต์แวร์ของรถจะสื่อสารกับ Google Maps เพื่อรับการแจ้งเตือนขั้นสูงเกี่ยวกับจุดสังเกตหรือปัญหาที่กำลังจะเกิดขึ้น เช่น อุบัติเหตุ ป้ายจราจร และสัญญาณไฟจราจร

• ฟังก์ชันแทนที่จะติดตั้งอยู่ในระบบหากผู้ขับขี่จำเป็นต้องควบคุมรถ

ระบบประเภทนี้เป็นรถยนต์ที่ขับเคลื่อนอัตโนมัติอย่างแท้จริง โดยที่คนขับจะอยู่ที่นั่นเพื่อควบคุมรถเท่านั้นหากจำเป็น

ประโยชน์ของรถยนต์ไร้คนขับ

ความปลอดภัย

คาดว่า 94% ของเหตุการณ์การจราจรทั้งหมดเกิดจากข้อผิดพลาดของไดรเวอร์หรือพฤติกรรมของคนขับที่ไม่ดี

ด้วยการถือกำเนิดของยานยนต์อัตโนมัติ การเดินทางไม่ได้อาศัยความสามารถของมนุษย์ในการจดจ่อและปฏิบัติตามกฎของถนน

ดังนั้นจึงดูสมเหตุสมผลที่อุบัติการณ์ของอุบัติเหตุจราจรจะลดลงเหลือศูนย์

อิสรภาพ

รถยนต์ที่ขับด้วยตนเองสามารถนำความเป็นอิสระที่เป็นที่ต้องการมากมาสู่บุคคลที่ไม่สามารถขับได้เนื่องจากความทุพพลภาพ

เช่น คนสูงอายุที่ไม่สามารถขับรถได้เพราะจอประสาทตาเสื่อมหรือผู้หญิงที่เป็นอัมพาตตั้งแต่เอวลงมาและไม่ต้องพึ่งพาคนอื่นไปทำธุระอีกต่อไป

รถยนต์ไร้คนขับเป็นทางออกที่ดีสำหรับผู้ที่ยังต้องการรักษาความเป็นอิสระและใช้ชีวิตอย่างมีคุณภาพสูงโดยไม่ต้องพึ่งพาผู้อื่น

ประหยัดเงิน

ยานพาหนะเหล่านี้สามารถช่วยประหยัดเงินค่าสินไหมทดแทนได้เพราะอุบัติเหตุจะลดลง

เมื่อเวลาผ่านไป อัตราการประกันสำหรับรถยนต์ที่ขับเคลื่อนด้วยตนเองก็อาจลดลงเช่นกัน เนื่องจากกรณีการเรียกร้องค่าสินไหมทดแทนจะลดลงอย่างมาก

นอกจากนี้ ด้วยราคาน้ำมันที่เพิ่มสูงขึ้นเรื่อยๆ ผู้คนสามารถประหยัดเงินได้เนื่องจากรถยนต์เหล่านี้เป็นรถยนต์ไฟฟ้า

เพิ่มผลผลิต

ผู้โดยสารจะไม่ต้องคอยดูรถที่อยู่ข้างหน้าอีกต่อไปเมื่อรถติด

นอกจากนี้ พวกเขาสามารถอ่านหนังสือ ทำรายงาน หรือพักผ่อนเพื่อเตรียมพร้อมสำหรับวันข้างหน้า

เทคโนโลยีนี้ยังช่วยให้รถส่งผู้โดยสารที่ปลายทางแล้วไปจอดเองได้

ลดความแออัด

ยานพาหนะเหล่านี้สามารถบรรเทาความแออัดของการจราจรโดยการลดจำนวนอุบัติเหตุที่ทำให้เกิดความล่าช้า

ดีต่อสิ่งแวดล้อม

การลดการจราจรติดขัดหมายถึงการหยุดเดินเบา ๆ น้อยลงและก๊าซเรือนกระจกน้อยลงที่สร้างความเสียหายต่อบรรยากาศ ยานพาหนะที่ขับเคลื่อนด้วยตนเองยังเป็นวิธีที่สมบูรณ์แบบสำหรับการใช้รถร่วม โดยลดจำนวนรถบนท้องถนน

วิศวกรรมยานยนต์ไฟฟ้าอัตโนมัติ

วิศวกรรมในด้านยานยนต์ไร้คนขับเป็นสิ่งที่ท้าทาย นอกจากนี้ยังสามารถเป็นวิชาชีพสหวิทยาการที่คุ้มค่าซึ่งเกี่ยวข้องกับการศึกษาด้านวิทยาการคอมพิวเตอร์ วิทยาการหุ่นยนต์ ยานยนต์ และการเรียนรู้ของเครื่อง

ดังนั้น วิศวกรในอุตสาหกรรมนี้สามารถหางานทำกับหนึ่งในบริษัทยานยนต์รายใหญ่ที่เป็นผู้นำด้านนวัตกรรมระดับแนวหน้าได้

หากคุณสนใจที่จะทำงานกับยานยนต์ไร้คนขับ คุณสามารถลงทะเบียนในโปรแกรมปริญญาโทของ ECE เช่นเดียวกับที่เปิดสอนที่ Kettering University Online

นอกจากนี้ โปรแกรมประเภทนี้ได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะเพื่อสอนวิศวกรรมยานยนต์ไฟฟ้าและยานยนต์ไร้คนขับด้วยมุมมองที่มุ่งสู่อนาคตของอุตสาหกรรมยานยนต์

รถยนต์ที่ขับเคลื่อนด้วยตนเองด้านวิศวกรรมมีมากกว่าการศึกษาด้านวิศวกรรมแบบดั้งเดิมและขยายสาขาไปสู่ความเชี่ยวชาญหลายด้าน

คุณสมบัติของวิศวกรยานยนต์ไฟฟ้าอิสระ

เมื่อคุณศึกษาระดับปริญญาโทด้านวิศวกรรมไฟฟ้าและคอมพิวเตอร์สำหรับระบบเคลื่อนที่ขั้นสูง คุณจะมุ่งเน้นไปที่ประเด็นต่อไปนี้:

• การรวมระบบคอมพิวเตอร์และระบบไฟฟ้าสำหรับใช้ในรถยนต์ที่ขับเคลื่อนด้วยตัวเองและแอพพลิเคชั่นการเคลื่อนไหวขั้นสูงอื่นๆ

• การพัฒนาแอพพลิเคชั่นการเคลื่อนย้ายขั้นสูงสำหรับรถยนต์ไฟฟ้า ขับเคลื่อนอัตโนมัติ และไฮบริด รวมถึงระบบขนส่งอื่นๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง วิธีการพัฒนาระบบปัญญาประดิษฐ์และระบบหุ่นยนต์เมื่อนำไปใช้กับพื้นที่ของแอพพลิเคชั่นการเคลื่อนย้ายขั้นสูง

• วิธีการออกแบบระบบไดนามิกที่เพิ่มประสิทธิภาพการทำงานอัตโนมัติ

• วิทยาการหุ่นยนต์ที่ได้รับการปรับปรุงโดย AI

ต้องใช้บุคคลที่ทุ่มเทด้วยความคิดและดวงตาที่เฉียบแหลมสำหรับอนาคตในการพยายามเป็นวิศวกรรถยนต์ที่ขับเคลื่อนด้วยตนเอง

หากคุณทำงานเต็มเวลา คุณสามารถเรียนต่อปริญญาออนไลน์ได้ ดังนั้นสิ่งนี้จึงต้องมีความมุ่งมั่นและวินัยที่ไม่ซ้ำใครสำหรับผู้เรียนที่เป็นอิสระ

อาชีพนี้ไม่ใช่การแข่งขันจนถึงเส้นชัย แต่เป็นการวิ่งมาราธอนที่จะพาคุณไปสู่ด้านเทคโนโลยีใหม่ๆ

นวัตกรรมที่คุณกำลังทำอยู่จะถูกขยายออกไปอย่างต่อเนื่องเมื่อพื้นที่ของยานยนต์ไร้คนขับเปลี่ยนแปลงและปรับปรุงอย่างก้าวกระโดด

คุณอาจต้องการพิจารณาอาชีพที่มีพลังนี้หากคุณมีคุณสมบัติเหล่านี้:

• เป็นผู้เรียนตลอดชีวิตที่เต็มใจที่จะพัฒนาทักษะและความรู้อย่างต่อเนื่อง

• ความหลงใหลในการวิจัยเพื่อช่วยปรับปรุงเทคโนโลยี

• ทุ่มเทในการแก้ปัญหาและยืนหยัดแม้ต้องเผชิญกับงานยาก

• ความถนัดในการเขียนโปรแกรมและการเข้ารหัสที่ชัดเจน

• ความสามารถในการคิดทางเทคนิค

• สามารถวิเคราะห์ระบบเพื่อหาจุดบกพร่องได้

บุคคลที่มีพื้นฐานด้านวิศวกรรมอยู่แล้วซึ่งมีสไตล์ ความสนใจ และทักษะที่หลากหลาย สามารถพบความสำเร็จอันยิ่งใหญ่ในการร่วมมือกับบริษัทที่เกี่ยวข้องกับวิศวกรรมยานยนต์อัตโนมัติ

มีหลายสาขาที่เปิดรับผู้ที่มีปริญญาขั้นสูง ซึ่งรวมถึง:

• วิศวกรหุ่นยนต์: วิศวกรหุ่นยนต์ทำงานในการรวมหุ่นยนต์เข้ากับเทคโนโลยีที่มีอยู่ เช่น ยานยนต์อัตโนมัติ เรือดำน้ำ อากาศยานไร้คนขับ และหุ่นยนต์ประเภทอื่นๆ

• วิศวกรไฟฟ้า: วิศวกรไฟฟ้าเน้นการทำงานเกี่ยวกับแม่เหล็กไฟฟ้า ไฟฟ้า และอิเล็กทรอนิกส์

• วิศวกรตรวจสอบการขับขี่อัตโนมัติ (ADVE): วิศวกรเหล่านี้ทดสอบและตรวจสอบแพลตฟอร์มคอมพิวเตอร์ของยานพาหนะที่เป็นอิสระ

• วิศวกรระบบ: นี่คือวิศวกรที่พัฒนาและบำรุงรักษาระบบการทำงาน (เช่น ระบบสื่อสารระหว่างยานพาหนะกับรถยนต์แบบไร้สาย ระบบสื่อสารผ่านดาวเทียมในอวกาศ ระบบคลาวด์คอมพิวติ้ง)

• วิศวกรควบคุมและขับเคลื่อน: วิศวกรประเภทนี้มุ่งเน้นไปที่การบำรุงรักษาซอฟต์แวร์และฮาร์ดแวร์สำหรับส่วนประกอบการทำงานของระบบปัญญาประดิษฐ์ เช่น แอคทูเอเตอร์และเซ็นเซอร์

• โปรแกรมเมอร์คอมพิวเตอร์: นี่คือคนที่เขียนและทดสอบรหัสการเขียนโปรแกรมคอมพิวเตอร์สำหรับการทำงานของซอฟต์แวร์และฮาร์ดแวร์

• วิศวกรระบบเซ็นเซอร์: วิศวกรระบบเซ็นเซอร์มุ่งเน้นไปที่ด้านซอฟต์แวร์และฮาร์ดแวร์ของระบบเซ็นเซอร์ เช่น เรดาร์ ไลดาร์ และกล้อง

การเป็นวิศวกรยานยนต์อิสระนั้นเกี่ยวข้องกับการศึกษาแบบสหวิทยาการในสาขาวิศวกรรมซอฟต์แวร์ คณิตศาสตร์ และวิทยาการหุ่นยนต์

นอกจากนี้ ยังต้องเขียนโปรแกรมคอมพิวเตอร์ เซ็นเซอร์ การออกแบบและกลไกยานยนต์ และวิศวกรรมเครื่องกลด้วย

มันคือวิวัฒนาการของวิศวกรรม และเป็นโอกาสที่น่าสนใจที่จะได้เห็นว่านวัตกรรมอะไรจะเกิดขึ้นต่อไป

ความคิดสุดท้าย

อนาคตอยู่ที่นี่ และสักวันหนึ่งเมื่อเราทั้งหมดเข้าสู่ยานพาหนะที่ขับเคลื่อนด้วยตนเองโดยไม่มีพวงมาลัย เราจะสงสัยว่าคนรุ่นหลังทำอย่างอื่นได้อย่างไร

ยานพาหนะที่ขับเคลื่อนด้วยแก๊สของเราซึ่งจำเป็นต้องควบคุมโดยมนุษย์จะไปในทางของม้าและรถม้า

อุบัติเหตุต่างๆ จะหมดไป เพราะรถยนต์ในอนาคตจะได้รับการปรับแต่งให้เหมาะสมกันและเรียนรู้เพิ่มเติมในแต่ละวันที่ผ่านไป

เทคโนโลยีรถยนต์ไฟฟ้าอัตโนมัติเข้าถึงได้ง่ายกว่าที่เราคิด นอกจากนี้ บางบริษัทกำลังพยายามทำให้เทคโนโลยีนี้มีราคาไม่แพงที่สุด

ยานพาหนะที่ขับเคลื่อนด้วยตนเองด้วยไฟฟ้าจะช่วยให้สภาพแวดล้อมและความปลอดภัยของผู้ขับขี่มีความโดดเด่นอย่างไร

มีความคิดเกี่ยวกับเรื่องนี้หรือไม่? ดำเนินการสนทนาไปที่ Twitter หรือ Facebook ของเรา

คำแนะนำของบรรณาธิการ:

• ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีอาจเป็นกุญแจสำคัญในการขับขี่อัตโนมัติอย่างปลอดภัย
• มีรายงานว่า Apple Car จะใช้ระบบขับเคลื่อนอัตโนมัติแบบ all-in และสามารถเปิดตัวได้ภายในปี 2025
• ความผิดพลาดของ Tesla Autopilot มีผลกระทบอย่างมากต่อรถยนต์ที่ขับด้วยตนเอง
• ยานยนต์ไร้คนขับและความปลอดภัยทางถนน