وقتی فرمان دیگر به چرخ‌ها وصل نیست؛ انقلاب تازه خودرو‌ها

به گزارش خبرنگار خودرو تابناک، شاید عجیب باشد، اما یکی از قطعاتی که بیش از صد سال تقریباً بدون تغییر اساسی کنار راننده نشسته، حالا در آستانه حذف یکی از مهم‌ترین اجزای خودش است؛ ستون فرمان. سال‌ها وقتی راننده فرمان را می‌چرخاند، یک ارتباط مکانیکی مستقیم میان دست او و چرخ‌های جلو وجود داشت و همین ارتباط ساده باعث می‌شد راننده دقیقاً بداند چرخ‌های خودرو چه می‌کنند. حالا، اما صنعت خودرو تصمیم گرفته این رابطه قدیمی را قطع کند و به جای میل و ستون و اتصالات مکانیکی، سیم، سنسور، موتور برقی و نرم‌افزار را بین دست راننده و چرخ‌ها قرار دهد. نام این فناوری Steer-by-Wire است و برخلاف بسیاری از وعده‌های آینده‌نگرانه صنعت خودرو، دیگر فقط یک نمایشگاه تکنولوژی نیست؛ نیو ET۹ وارد تولید سری شده، لکسوس RZ از آن استفاده می‌کند و مرسدس‌بنز نیز در سال ۲۰۲۶ آن را وارد تولید خودروی سری می‌کند.

 

 

اگر تا امروز فرمان را می‌چرخاندید و چرخ‌های جلو همزمان و به همان نسبت حرکت می‌کردند، دلیلش یک اتصال مکانیکی کاملاً مشخص بود. فرمان به ستون فرمان متصل بود، ستون به جعبه‌فرمان یا مکانیزم رک‌وپینیون می‌رسید و در نهایت نیرو به چرخ‌ها منتقل می‌شد. هرچقدر هم خودرو مدرن‌تر شده باشد، این اصل برای دهه‌ها تقریباً دست‌نخورده باقی مانده بود. حتی سیستم‌های فرمان برقی که امروز تقریباً در همه خودرو‌های جدید دیده می‌شوند، هنوز در نهایت یک اتصال مکانیکی میان راننده و چرخ‌ها دارند.

 

Steer-by-Wire آمده تا همین قسمت را حذف کند. در این سیستم، چرخاندن فرمان دیگر به معنای حرکت مستقیم یک قطعه مکانیکی نیست. سنسور‌ها میزان چرخش فرمان و سرعت حرکت آن را اندازه می‌گیرند، اطلاعات به واحد‌های کنترلی منتقل می‌شود و عملگر‌های برقی در بخش فرمان، چرخ‌های جلو را دقیقاً به اندازه‌ای که نرم‌افزار تعیین کرده حرکت می‌دهند. به زبان ساده‌تر، راننده فرمان را می‌چرخاند، اما دیگر خودش مستقیماً چرخ را نمی‌چرخاند؛ فرمان یک فرمان الکترونیکی صادر می‌کند و خودرو تصمیم می‌گیرد چگونه آن را اجرا کند. ZF که یکی از تأمین‌کنندگان اصلی این فناوری است، می‌گوید در معماری Steer-by-Wire ارتباط مکانیکی ثابت میان فرمان و سیستم فرمان حذف می‌شود و نسبت فرمان می‌تواند به‌صورت نرم‌افزاری و متغیر تنظیم شود.

 

این تغییر شاید روی کاغذ ساده به نظر برسد، اما از نظر مهندسی یکی از جدی‌ترین تغییرات در معماری خودرو است. چون اگر ارتباط مکانیکی حذف شود، دیگر نمی‌توان گفت «اگر برق قطع شد، راننده خودش فرمان را می‌چرخاند»؛ بنابراین تمام سیستم باید به‌شکل بسیار جدی روی افزونگی، تشخیص خطا و مسیر‌های پشتیبان طراحی شود. سنسورها، عملگرها، واحد‌های کنترل و منبع تغذیه باید بتوانند در صورت خرابی یک بخش، کنترل خودرو را حفظ کنند. به همین دلیل است که رسیدن این فناوری به خودرو‌های تولیدی سال‌ها زمان برده است.

 

اما وقتی این مانع مهندسی کنار برود، ناگهان دست خودروساز برای انجام کار‌هایی باز می‌شود که با فرمان مکانیکی بسیار سخت یا حتی غیرممکن بودند. یکی از مهم‌ترین آنها تغییر نسبت فرمان بر اساس سرعت خودرو است. در یک خودرو سنتی، نسبت فرمان عمدتاً یک ویژگی مکانیکی است؛ اما در Steer-by-Wire، نرم‌افزار می‌تواند تعیین کند که خودرو در سرعت پایین چقدر نسبت به چرخاندن فرمان حساس باشد و در سرعت بالا چه واکنشی نشان دهد.

 

این یعنی همان فرمان می‌تواند هنگام پارک کردن بسیار تیز و سریع باشد و با مقدار کمی چرخش، چرخ‌های جلو را به زاویه زیادی ببرد، اما در سرعت بزرگراه آرام‌تر و کنترل‌شده‌تر رفتار کند. نتیجه چیزی است که راننده احتمالاً در چند دقیقه اول استفاده متوجه آن خواهد شد؛ دیگر برای دور زدن در یک خیابان باریک یا پارک کردن، لازم نیست فرمان را چند دور بچرخاند و دست‌ها را روی آن جابه‌جا کند.

 

نیو ET۹ یکی از نخستین خودرو‌هایی است که این ایده را به شکل جدی وارد تولید کرده است. سیستم SkyRide این خودرو از Steer-by-Wire استفاده می‌کند و ارتباط مکانیکی میان فرمان و چرخ‌های جلو را حذف کرده است. طبق اعلام NIO و ZF، نسبت فرمان در این سیستم بر اساس شرایط رانندگی تغییر می‌کند و در سرعت پایین، خودرو می‌تواند با حداکثر حدود ۰.۶ دور فرمان از یک سمت به سمت دیگر هدایت شود. این یعنی همان کاری که در خودرو‌های معمولی ممکن است نیازمند چندین حرکت دست باشد، می‌تواند با حرکت بسیار کوتاه‌تر فرمان انجام شود.

اما جذاب‌ترین بخش ماجرا شاید جایی باشد که این فناوری به رانندگی در جاده می‌رسد. فرمان سنتی فقط فرمان دادن نیست؛ اطلاعات زیادی هم از جاده به دست راننده منتقل می‌کند. لرزش فرمان، سنگینی آن، برگشت فرمان بعد از پیچ و حتی ضربه‌ای که هنگام عبور از یک دست‌انداز احساس می‌کنیم، بخشی از اطلاعاتی است که راننده ناخودآگاه از طریق دست‌هایش دریافت می‌کند. وقتی ستون فرمان حذف شود، این اطلاعات هم دیگر به شکل طبیعی به دست راننده نمی‌رسند.

 

اینجاست که یک موتور برقی کوچک روی فرمان وارد بازی می‌شود. این موتور می‌تواند همان چیزی را که راننده انتظار دارد احساس کند، به شکل مصنوعی تولید کند. به عبارت ساده‌تر، خودرو می‌تواند به شما بگوید جاده چه حسی دارد، بدون اینکه الزاماً همان لرزش واقعی را مستقیماً از چرخ‌ها به دست شما منتقل کند. مرسدس‌بنز نیز در توضیح فناوری جدید EQS اعلام کرده که لرزش‌های ناخواسته ناشی از ناهمواری‌های جاده را می‌توان حذف کرد و حس تماس تایر با سطح جاده را به‌صورت مدل‌سازی‌شده دوباره به راننده منتقل کرد.

 

اینجا همان نقطه‌ای است که موافقان و مخالفان Steer-by-Wire مقابل هم قرار می‌گیرند. موافقان می‌گویند خودرو بالاخره می‌تواند اطلاعاتی را که لازم نیست راننده دریافت کند، فیلتر کند و در عوض اطلاعات مفیدتر را در اختیار او قرار دهد. مخالفان، اما سؤال ساده‌ای دارند؛ اگر حس جاده هم توسط نرم‌افزار ساخته شود، راننده تا چه اندازه می‌تواند به آن اعتماد کند؟

 

این سؤال مخصوصاً برای خودرو‌های اسپرت اهمیت بیشتری دارد. راننده یک خودروی اسپرت معمولاً فقط نمی‌خواهد بداند چرخ‌ها به کدام سمت می‌روند؛ او می‌خواهد رفتار تایر را احساس کند. میزان چسبندگی، شروع لغزش، تغییر وزن روی محور جلو و واکنش خودرو در پیچ، بخشی از تجربه رانندگی است؛ بنابراین اگر خودروساز در طراحی بازخورد فرمان زیاده‌روی کند و همه‌چیز را بیش از حد مصنوعی و تمیز کند، ممکن است بخشی از ارتباط سنتی میان راننده و خودرو از بین برود.

 

از طرف دیگر، Steer-by-Wire می‌تواند دقیقاً برعکس این کار را هم انجام دهد. نرم‌افزار می‌تواند بازخورد فرمان را برای حالت‌های مختلف رانندگی تغییر دهد. یک حالت می‌تواند نرم و راحت باشد، یک حالت اسپرت می‌تواند فرمان را سنگین‌تر و واکنش‌ها را تهاجمی‌تر کند و حتی در آینده امکان شخصی‌سازی بسیار بیشتری وجود خواهد داشت. این همان جایی است که فرمان از یک قطعه مکانیکی به یک قابلیت نرم‌افزاری تبدیل می‌شود.

 

مرسدس‌بنز در نسل جدید EQS دقیقاً روی همین موضوع حساب کرده است. این شرکت اعلام کرده که Steer-by-Wire را در سال ۲۰۲۶ وارد تولید سری می‌کند و خود را نخستین خودروساز آلمانی معرفی کرده که این فناوری را در یک خودروی تولیدی ارائه می‌دهد. از نگاه مرسدس، این فناوری علاوه بر تغییر حس فرمان، امکان طراحی متفاوت کابین و فرمان کوچک‌تر را نیز فراهم می‌کند و در کنار فرمان‌پذیری محور عقب می‌تواند مانورپذیری و پایداری خودرو را بهبود دهد.

 

لکسوس هم از مسیر خودش وارد این بازی شده است. نسل جدید RZ نخستین مدل لکسوس با Steer-by-Wire است و این فناوری در کنار یک فرمان با فرم متفاوت ارائه می‌شود. در این طراحی، فرمان دیگر الزاماً یک دایره کامل سنتی نیست و قسمت‌های بالا و پایین آن حذف شده‌اند تا راننده بتواند با حرکت‌های کوتاه‌تر دست، خودرو را کنترل کند. لکسوس می‌گوید هدف این سیستم ایجاد فرمان‌پذیری دقیق‌تر و حذف لرزش‌های ناخواسته در عین حفظ حس ارتباط راننده با خودرو بوده است.

 

اما یک اتفاق مهم‌تر هم در حال رخ دادن است؛ Steer-by-Wire فقط درباره راحت‌تر شدن رانندگی نیست. این فناوری یکی از قطعات اصلی پازل خودرو‌های Software-Defined است. خودرویی که فرمان آن به‌صورت الکترونیکی کنترل می‌شود، در آینده می‌تواند بسیار راحت‌تر با سیستم‌های کمک‌راننده و رانندگی خودکار ارتباط برقرار کند. اگر خودرو بتواند به‌صورت نرم‌افزاری فرمان را کنترل کند، سیستم‌های خودران دیگر مجبور نیستند یک موتور یا مکانیزم اضافی برای چرخاندن فرمان سنتی در اختیار داشته باشند؛ همان سیستم الکترونیکی موجود می‌تواند این کار را انجام دهد.

 

ZF نیز Steer-by-Wire را یکی از فناوری‌های پایه برای خودرو‌های نرم‌افزارمحور و سیستم‌های رانندگی خودکار آینده می‌داند و معتقد است حذف اتصال مکانیکی، آزادی بیشتری برای ادغام عملکرد‌های خودکار و طراحی معماری الکترونیکی خودرو ایجاد می‌کند.

البته نباید از یک نکته مهم عبور کرد؛ این فناوری هنوز قرار نیست فردا صبح روی تمام خودرو‌های بازار نصب شود. هزینه بالا، پیچیدگی سیستم، نیاز به افزونگی بسیار دقیق و حساسیت موضوع ایمنی باعث شده Steer-by-Wire فعلاً بیشتر در خودرو‌های گران‌قیمت و پیشرفته دیده شود. بررسی S&P Global Mobility نیز نشان می‌دهد هزینه همچنان یکی از موانع اصلی گسترش گسترده سیستم‌های By-Wire است و در کوتاه‌مدت استفاده از آنها بیشتر در خودرو‌های پریمیوم دیده خواهد شد.

 

با این حال، مسیر مشخص است. همان‌طور که فرمان برقی ابتدا یک فناوری گران و خاص بود و بعد به تجهیزی تقریباً عادی در خودرو‌های جدید تبدیل شد، Steer-by-Wire هم می‌تواند همین مسیر را طی کند. وقتی تولید انبوه بیشتر شود، هزینه پایین بیاید و خودروسازان به اطمینان کافی از سیستم‌های افزونه برسند، دیگر حذف ستون فرمان اتفاق عجیبی نخواهد بود.

 

حتی طراحی کابین هم می‌تواند بعد از آن تغییر کند. وقتی دیگر نیازی به یک ستون مکانیکی بزرگ میان فرمان و مجموعه فرمان وجود نداشته باشد، طراح آزادی بیشتری برای جانمایی قطعات دارد. فرمان می‌تواند کوچک‌تر شود، فضای زیر داشبورد تغییر کند و حتی در خودرو‌های آینده، کابین شکل کاملاً متفاوتی به خود بگیرد. این موضوع مخصوصاً برای خودرو‌های خودران اهمیت دارد؛ جایی که ممکن است فرمان در برخی شرایط جمع شود، تغییر موقعیت دهد یا حتی در بعضی سناریو‌ها از فرآیند رانندگی خارج شود.

 

نسل جدید رانندگان احتمالاً خیلی زود با این موضوع کنار می‌آیند. برای نسلی که با خودرو‌هایی زندگی کرده که ترمز دستی آنها دکمه‌ای است، گیربکس آنها با یک اهرم الکترونیکی کنترل می‌شود و بسیاری از عملکردهایشان از طریق نمایشگر و نرم‌افزار تغییر می‌کند، حذف ارتباط مکانیکی فرمان چندان عجیب نخواهد بود. اما برای راننده‌ای که هنوز صدای موتور، وزن فرمان و ضربه جاده را بخشی از شخصیت خودرو می‌داند، ماجرا کمی متفاوت است.

 

واقعیت این است که صنعت خودرو در حال تبدیل کردن رانندگی به یک تجربه نرم‌افزاری است و Steer-by-Wire یکی از مهم‌ترین قدم‌های این مسیر محسوب می‌شود. فرمانی که روزگاری فقط یک قطعه مکانیکی بود، حالا تبدیل به یک رابط دیجیتال میان انسان و خودرو شده است؛ رابطی که می‌تواند میزان فرمان، سرعت واکنش، وزن فرمان و حتی مقدار اطلاعاتی را که به دست راننده منتقل می‌شود، با نرم‌افزار کنترل کند.

 

شاید چند سال دیگر وقتی پشت یک خودروی جدید می‌نشینیم و فرمان را می‌چرخانیم، دیگر حتی به این فکر نکنیم که زمانی بین دست ما و چرخ‌های جلو یک ستون فلزی وجود داشته است. درست مثل بسیاری از فناوری‌هایی که ابتدا عجیب به نظر می‌رسند و بعد آن‌قدر عادی می‌شوند که نبودشان عجیب به نظر می‌رسد. Steer-by-Wire هنوز در ابتدای راه است، اما حالا دیگر سؤال این نیست که «آیا فرمان بدون اتصال مکانیکی ممکن است؟»؛ NIO، لکسوس و مرسدس جواب این سؤال را داده‌اند. سؤال واقعی این است که چه زمانی این فناوری از خودرو‌های گران‌قیمت عبور می‌کند و به همان فرمان معمولی خودروی مردم می‌رسد.