خودروی خودران که به عنوان وسیله نقلیه خودران ( AV یا خودکار)، ماشین بدون راننده یا ماشین روباتیک (روبو-خودرو) نیز شناخته می‌شود، وسیله نقلیه‌ای است که می‌تواند محیط خود را تشخیص دهد و حرکت ایمن با کمک کم یا بدون کمک انسانی را انجام دهد.
اتومبیل های خودران انواع حسگرها را برای درک محیط اطراف خود ترکیب می کنند، مانند رادار، لیدار، سونار، GPS، کیلومتر شمار و واحدهای اندازه گیری اینرسی. سیستم‌های کنترل پیشرفته اطلاعات حسی را برای شناسایی مسیرهای ناوبری مناسب و همچنین موانع و علائم مربوطه تفسیر می‌کنند.
تصور کنید سوار ماشینتان می شوید، مکانی را در رابط وسیله نقلیه خود تایپ می کنید – یا بهتر است بگوییم صحبت می کنید، سپس اجازه می دهید هنگام خواندن کتاب، وب گردی یا چرت زدن، شما را به مقصد برساند. وسایل نقلیه خودران – موارد علمی تخیلی از زمانی که اولین جاده‌ها آسفالت شدند را به معرض ظهور می رسانند و قرار است مسیر حرکت از نقطه A به نقطه B را به طور اساسی تغییر دهند.
خودروی خودمختار وسیله نقلیه ای است که می تواند محیط خود را حس کند و بدون دخالت انسان کار کند. یک مسافر انسانی در هر زمانی موظف نیست که کنترل وسیله نقلیه را در دست بگیرد و همچنین به هیچ وجه، نیازی به حضور مسافر انسانی در خودرو نیست. یک خودروی خودمختار می تواند به هر جایی که یک خودروی سنتی می رود برود و هر کاری را که یک راننده انسانی با تجربه انجام می دهد انجام دهد.
انجمن مهندسین خودرو (SAE) در حال حاضر 6 سطح از اتوماسیون رانندگی را تعریف می کند که از سطح 0 (کاملاً دستی) تا سطح 5 (کاملاً خودمختار) را شامل می شود.
ایده پشت خودروهای خودران نسبتاً ساده است: ساخت خودرویی با دوربین هایی که می تواند تمام اشیاء اطراف خود را ردیابی کند. خودرو اگر بخواهد به سمت یکی برود باید واکنش نشان دهد. و هنگامی که رایانه‌های داخل خودرو همه قوانین رانندگی را بدانند، باید بتوانند به مقصد خود حرکت کنند. در پایان، ممکن است بگویید که اجرای این ایده ها پیچیده تر از آن چیزی است که پیش بینی می شد.
خودروهای خودران نقشه ای از محیط اطراف خود را بر اساس انواع سنسورهای واقع در قسمت های مختلف خودرو ایجاد و نگهداری می کنند. سنسورهای رادار موقعیت خودروهای مجاور را کنترل می کنند. دوربین های فیلمبرداری چراغ های راهنمایی را تشخیص می دهند، علائم جاده را می خوانند، وسایل نقلیه دیگر را ردیابی می کنند و به دنبال عابران پیاده می گردند. حسگرهای Lidar (تشخیص نور و محدوده) پالس‌های نور را از محیط اطراف خودرو منعکس می‌کنند تا فاصله‌ها را اندازه‌گیری کنند، لبه‌های جاده را شناسایی کنند و خط‌ها را شناسایی کنند. سنسورهای اولتراسونیک در چرخ‌ها موانع و سایر وسایل نقلیه را هنگام پارک کردن تشخیص می‌دهند.
سپس نرم‌افزاری پیچیده تمام این ورودی حسگرها را پردازش می‌کند، مسیری را ترسیم می‌کند و دستورالعمل‌هایی را به محرک‌های خودرو می‌فرستد که شتاب، ترمز و فرمان را کنترل می‌کنند. قوانین سخت کد شده، الگوریتم‌های اجتناب از موانع، مدل‌سازی پیش‌بینی‌کننده و تشخیص اشیا به نرم‌افزار کمک می‌کند قوانین ترافیکی را رعایت کند و موانع را طی نماید.
همچنین انتظار می رود که خودروهای بدون راننده ایمن تر باشند. یک کارشناس در این زمینه می گوید: «این ماشین‌ها مست و بی احتیاط نمی‌شوند، خیلی سریع رانندگی نمی‌کنند، یا ریسک‌های غیرضروری را متحمل نمی‌شوند – کارهایی که مردم همیشه انجام می‌دهند.
در مقابل باید گفت رانندگان انسانی به نشانه‌های ظریف و ارتباطات غیرکلامی – مانند تماس چشمی با عابران پیاده یا خواندن حالات چهره و زبان بدن سایر رانندگان – برای قضاوت در چند ثانیه و پیش‌بینی رفتارها متکی هستند. آیا خودروهای خودران قادر به تکرار این ارتباط خواهند بود؟ آیا آنها مانند رانندگان انسان، غرایز نجات دهنده زندگی را خواهند داشت؟ در اینجا صحبت از تقابل بین هوش مصنوعی و هوش هیجانی به میان می آید.
از طرفی سناریوهای بهبود راحتی و کیفیت زندگی نامحدود هستند. سالمندان و ناتوانان جسمی دارای استقلال خواهند بود. اگر بچه‌های شما در کمپ تابستانی بودند و لباس‌های شنا و مسواک‌هایشان را فراموش کردند، ماشین می‌تواند وسایل گم شده را برایشان بیاورد. حتی می توانید سگ خود را به یک قرار ملاقات دامپزشکی بفرستید.
خودروهای امروزی 100 میلیون خط کد دارند. خودروهای خودران فردا بیش از 300 میلیون خط کد خواهند داشت، بنابراین امنیت سایبری یک نگرانی رو به رشد است. Synopsys پیشرو در تست امنیت برنامه و تجزیه و تحلیل ترکیب نرم افزار است و به مشتریان خودرو کمک می کند تا امنیت نرم افزار خود را در طول چرخه عمر توسعه و در سراسر زنجیره تامین ایجاد کنند.
خودروهای کاملاً خودمختار (سطح 5) در حال گذراندن آزمایش در چندین جای جهان هستند، اما هیچ کدام هنوز در دسترس عموم قرار نگرفته است. ما هنوز سالها با آن فاصله داریم. چالش ها از فناوری و قانون گذاری گرفته تا محیطی و فلسفی متغیر است. در اینجا فقط برخی از ناشناخته ها آورده شده است.