in

Tìm Hiểu Công Nghệ Xe Tự Hành – Xe của bạn có đang tự lái không?

Tìm hiểu về cách thức hoạt động, những cấp độ của xe tự hành, tại sao chúng lại xuất hiện và đang diễn ra ngay bây giờ và trong tương lai, làm thế nào để chúng có thể tác động đến tương lai của giao thông vận tải.

Vâng, tương lai đang diễn ra theo cách của nó – những chiếc xe tự lái đang trở nên phổ biến và hoạt động hoàn thiện đầy đủ hơn bao giờ hết. Chính xác thì xe tự hành không cần người lái để đảm nhận việc vận hành xe an toàn. Chúng cũng được gọi là những chiếc xe tự hành/tự trị hoặc không có người lái. Mặc dù thường được quảng cáo là những chiếc xe không cần người lái, nhưng hiện nay vẫn chưa có xe tự lái hoàn toàn hoạt động hợp pháp tại các nước trên thế giới.

Ô tô tự lái (ô tô tự hành hoặc ô tô không người lái) là phương tiện sử dụng kết hợp các cảm biến, camera, radar, lidar, phần mềm và trí tuệ nhân tạo (AI),… để di chuyển giữa các điểm đến mà không cần con người điều khiển. Để đủ điều kiện là hoàn toàn tự động, một chiếc xe phải có khả năng điều hướng mà không cần sự can thiệp của con người đến một điểm đến được xác định trước trên những con đường chưa được điều chỉnh để sử dụng (bất kể địa hình nào có thể đi được).

Các cấp độ tự hành trên thang điểm 0-5:

Hiệp hội Kỹ sư Ô tô Hoa Kỳ (SAE) xác định 6 cấp độ tự động hóa lái xe, từ Cấp độ 0 (hoàn toàn thủ công) đến Cấp độ 5 (hoàn toàn tự động). Các cấp độ này đã được Bộ Giao thông Vận tải Hoa Kỳ thông qua và đang áp dụng trên toàn thế giới.

Cấp 0: Không có chức năng tự động. Con người vận hành và kiểm soát tất cả các hệ thống chính. Điều này bao gồm những chiếc xe có kiểm soát hành trình vì người lái thiết lập và thay đổi tốc độ khi cần thiết

Cấp 1: Hệ thống hỗ trợ lái xe. Hệ thống hỗ trợ người lái tiên tiến (Advanced driver-assistance systems -ADAS) hỗ trợ người lái xe bằng vô lăng, phanh hoặc tăng tốc, và không đồng thời. ADAS bao gồm camera chiếu hậu và các tính năng như cảnh báo ghế rung để cảnh báo cho người lái xe khi họ lệch khỏi làn đường đang di chuyển. Một số hệ thống như điều khiển hành trình thích ứng hoặc phanh tự động có thể được điều khiển bằng ô tô khi kích hoạt, cá nhân, bởi trình điều khiển của con người.

Như vậy, hầu hết các ô tô ngày nay đều đang ở cấp độ 1 về xe tự lái/tự hành.

Cấp độ 2: Tự động hóa từng phần. Hệ thống hỗ trợ lái xe tiên tiến (ADAS) trên xe có thể tự điều khiển đồng thời cả đánh lái và phanh/tăng tốc trong một số trường hợp. Người lái xe phải luôn chú ý hoàn toàn (“theo dõi môi trường lái xe”) và thực hiện phần còn lại của nhiệm vụ lái xe. Chiếc xe sẽ phù hợp với tốc độ của bạn để lưu thông và đi theo những khúc cua trên đường, nhưng người lái xe phải sẵn sàng kiểm soát nhiều hệ thống mọi lúc. Các hệ thống cấp 2 bao gồm Tesla Autopilot, Volvo Pilot Assistant, Mercedes-Benz Drive Pilot và Cadillac Super Cruise…

Cấp độ 3: Tự động hóa có điều kiện. Hệ thống lái xe tự động (Automated Driving Systems – ADS) trên xe có thể tự thực hiện quản lý tất cả các hoạt động an toàn quan trọng, các khía cạnh của nhiệm vụ lái xe trong các điều kiện cụ thể nhưng người lái xe phải đảm nhận khi được cảnh báo. Chiếc xe giám sát môi trường thay vì con người, nhưng lái xe không nên ngủ gật, vì họ sẽ cần phải biết cách chiếm lấy kiểm soát khi được yêu cầu. Trong mọi trường hợp khác, người lái xe thực hiện nhiệm vụ lái xe.

Về cơ bản thì Tesla đang tiến tới cấp độ 3.

Cấp độ 4: Tự động hóa cao. Hệ thống lái xe tự động (Automated Driving Systems – ADS) trên xe có thể tự thực hiện tất cả các nhiệm vụ lái xe và giám sát môi trường lái xe – về cơ bản, thực hiện tất cả các thao tác lái xe – trong một số trường hợp nhất định. Con người không cần phải chú ý trong những trường hợp đó. Nó vẫn sẽ cần sự can thiệp của lái xe trong điều kiện thời tiết xấu hoặc môi trường bất thường. Xe cấp 4 vẫn sẽ có vô lăng và bàn đạp để lái xe khi cần thiết.

Cấp 5: Hoàn toàn tự động. Hệ thống lái xe tự động (Automated Driving Systems – ADS) trên xe có thể thực hiện tất cả các thao tác lái xe trong mọi trường hợp. Con người chỉ là hành khách và không bao giờ cần phải tham gia vào việc lái xe. Trong mọi tình huống lái xe, chiếc xe sử dụng chế độ lái hoàn toàn tự động và chỉ hỏi con người về lịch trình đi.

Các thuật ngữ Tự trị/Tự hành (Autonomous) Tự động hóa (Automated) và Tự lái (Self-Driving): Sự khác biệt là gì?

SAE sử dụng thuật ngữ tự động hóa (automated) thay vì tự trị/tự hành (autonomous). Một lý do là từ autonomous – tự trị có hàm ý vượt ra ngoài Cơ điện. Một chiếc xe hoàn toàn tự trị sẽ tự nhận thức và có khả năng đưa ra lựa chọn của riêng mình. Ví dụ: bạn nói “chở tôi đi làm” nhưng chiếc xe lại quyết định đưa bạn đến bãi biển. Tuy nhiên, một chiếc xe hoàn toàn tự động sẽ tuân theo mệnh lệnh và sau đó tự lái chứ không phải tự do quyết định.

Thuật ngữ tự lái (self-driving) thường được sử dụng thay thế cho tự trị (autonomous). Tuy nhiên, đó là một điều hơi khác. Xe tự lái có thể tự lái trong một số hoặc thậm chí tất cả các tình huống, nhưng hành khách phải luôn có mặt và sẵn sàng điều khiển. Ô tô tự lái sẽ thuộc Cấp độ 3 (tự động hóa lái xe có điều kiện) hoặc Cấp độ 4 (tự động hóa lái xe cao). Chúng phải tuân theo hàng rào địa lý, không giống như một chiếc ô tô Cấp 5 hoàn toàn tự động có thể đi bất cứ đâu.

Xe tự lái hoạt động như thế nào?

Mặc dù có thể là thiết kế khác nhau giữa các nhà sản xuất, nhưng xe ô tô tự lái đều dựa vào cảm biến, cơ cấu chấp hành, thuật toán phức tạp, hệ thống máy học và bộ xử lý mạnh mẽ để thực thi phần mềm.

Xe tự hành

Xe ô tô tự lái tạo và duy trì bản đồ môi trường xung quanh dựa trên nhiều loại cảm biến nằm ở các bộ phận khác nhau của xe. Cảm biến radar giám sát vị trí của các phương tiện gần đó. Máy quay video phát hiện đèn giao thông, đọc biển báo đường bộ, theo dõi các phương tiện khác và tìm kiếm người đi bộ. Cảm biến Lidar (phát hiện và phạm vi ánh sáng) phát ra các xung ánh sáng từ môi trường xung quanh ô tô để đo khoảng cách, phát hiện các mép đường và xác định các vạch kẻ đường. Cảm biến siêu âm trong bánh xe phát hiện lề đường và các phương tiện khác khi đỗ xe.

Sau đó, phần mềm tinh vi sẽ xử lý tất cả đầu vào cảm biến này, vạch ra đường đi và gửi hướng dẫn đến bộ truyền động – cơ cấu chấp hành của ô tô, bộ điều khiển này sẽ điều khiển gia tốc, phanh và lái. Các quy tắc được mã hóa cứng, thuật toán tránh chướng ngại vật, mô hình dự đoán và nhận dạng đối tượng giúp phần mềm tuân theo các quy tắc giao thông và điều hướng chướng ngại vật.

Các mô hình tự lái hiện tại đều tự chủ một phần và đòi hỏi trình điều khiển của người lái xe. Chúng bao gồm những chiếc xe truyền thống với sự hỗ trợ phanh và các nguyên mẫu xe không người lái gần như độc lập. Các mô hình tương lai, tự chủ hoàn toàn, tuy nhiên, thậm chí có thể không cần vô lăng. Một số cũng có thể đủ điều kiện được kết nối với nhau, có nghĩa là chúng có thể giao tiếp với những chiếc xe khác trên đường hoặc với cơ sở hạ tầng.

Những thách thức với ô tô tự hành là gì?

Xe ô tô hoàn toàn tự động (Cấp độ 5) đang được thử nghiệm ở một số quốc gia trên thế giới, nhưng chưa có loại xe nào được cung cấp cho công chúng. Chúng ta vẫn còn nhiều năm nữa mới đạt được điều đó. Các thách thức bao gồm từ công nghệ và lập pháp đến môi trường và triết học. Đây chỉ là một số ẩn số.

Lidar và Radar

Lidar đắt tiền và vẫn đang cố gắng đạt được sự cân bằng giữa phạm vi và độ phân giải. Nếu nhiều xe ô tô tự lái chạy trên cùng một con đường, liệu tín hiệu điều khiển của chúng có gây nhiễu cho nhau không? Và nếu có nhiều tần số vô tuyến, liệu dải tần có đủ để hỗ trợ sản xuất hàng loạt ô tô tự lái?

Điều kiện thời tiết

Điều gì xảy ra khi ô tô tự lái trong tình trạng mưa lớn? Nếu có một lớp tuyết trên đường, dải phân cách sẽ biến mất. Máy ảnh và cảm biến sẽ theo dõi các vạch kẻ làn đường như thế nào nếu vạch này bị nước, dầu, băng hoặc bụi bẩn che khuất?

Điều kiện và Luật giao thông

Liệu ô tô tự lái có gặp sự cố trong đường hầm hay trên cầu? Chúng sẽ làm như thế nào trong một tình trạng giao thông nối đuôi nhau? Liệu xe ô tô tự lái sẽ chuyển đến một làn đường cụ thể? Liệu chúng có được phép đi chung làn đường không? Và điều gì với những chiếc xe cũ vẫn chia sẻ đường trong 20 hoặc 30 năm tới?

Luật pháp và quy định

Tại Mỹ, các nhà lập pháp cũng đã viết các dự luật đề xuất rằng tất cả các xe ô tô tự hành phải là xe không phát thải và được lắp đặt nút báo động. Nhưng có thể luật sẽ khác nhau giữa các quốc gia, và bạn sẽ có thể vượt qua ranh giới các khu vực và các nước với một chiếc xe tự hành không?

Trách nhiệm pháp lý do tai nạn

Ai chịu trách nhiệm về tai nạn do ô tô tự lái? Nhà sản xuất? Hành khách con người? Các bản thiết kế mới nhất cho thấy rằng một chiếc ô tô cấp độ 5 tự động hoàn toàn sẽ không có bảng điều khiển hoặc vô lăng, vì vậy hành khách thậm chí sẽ không có tùy chọn điều khiển xe trong trường hợp khẩn cấp.

Trí tuệ nhân tạo so với Trí tuệ cảm xúc

Người lái xe dựa vào những dấu hiệu tinh tế và giao tiếp không lời — như giao tiếp bằng mắt với người đi bộ hoặc đọc nét mặt và ngôn ngữ cơ thể của những người lái xe khác — để thực hiện các cuộc gọi phán đoán trong tích tắc và dự đoán hành vi. Liệu ô tô tự hành có thể tái tạo kết nối này? Liệu họ có cùng bản năng cứu người như những người lái xe con người?

Những lợi ích của ô tô tự hành là gì?

Các kịch bản về sự thuận tiện và cải thiện chất lượng cuộc sống là vô hạn. Người già và người tàn tật sẽ có quyền độc lập. Nếu con bạn đang ở trại hè và quên quần áo tắm và bàn chải đánh răng, chiếc xe có thể mang đến cho chúng những món đồ còn thiếu. Bạn thậm chí có thể gửi con chó của bạn đến một cuộc hẹn thú y.

Nhưng những hứa hẹn thực sự của ô tô tự hành là tiềm năng giảm đáng kể lượng khí thải CO2. Trong một nghiên cứu gần đây, các chuyên gia đã xác định ba xu hướng, nếu được áp dụng đồng thời, sẽ phát huy hết tiềm năng của ô tô tự hành: tự động hóa xe, điện khí hóa xe và chia sẻ xe. Đến năm 2050, “ba cuộc cách mạng trong giao thông đô thị” này có thể:

  • Giảm tắc nghẽn giao thông (giảm 30% phương tiện lưu thông trên đường)
  • Cắt giảm 40% chi phí vận chuyển (về phương tiện, nhiên liệu và cơ sở hạ tầng)
  • Cải thiện khả năng đi lại và khả năng sống
  • Giải phóng bãi đậu xe cho các mục đích sử dụng khác (trường học, công viên, trung tâm cộng đồng)
  • Giảm 80% lượng khí thải CO2 đô thị trên toàn thế giới

Tại sao xe tự hành xuất hiện và đang diễn ra?

Người tiêu dùng và các tập đoàn cũng có mối quan tâm đến công nghệ xe tự lái. Cho dù đó là một yếu tố tiện lợi hay đầu tư kinh doanh thông minh, đây là 6 lý do khiến xe không người lái đang trên đường trở nên thịnh hành:

1. Đi lại: Những người đi làm trên đường giao thông nhưng lại muốn thực hiện một số hành động khác như xem các chương trình truyền hình, sách, giấc ngủ hoặc thậm chí là làm việc. Mặc dù không hoàn toàn thực tế, chủ sở hữu xe hơi trong tương lai muốn biết trước việc sở hữu một chiếc xe tự lái, nếu không thể tiết kiệm thời gian trên đường, thì ít nhất hãy để họ tập trung vào những sở thích khác khi đi và về.

2. Các công ty vận tải (hành khách): Các dịch vụ xe chung như Uber và Lyft nhằm mục đích sản xuất taxi không người lái để loại bỏ nhu cầu về người lái xe (và trả tiền cho người lái xe). Thay vào đó, họ sẽ tập trung vào việc tạo ra các chuyến đi an toàn, nhanh chóng và trực tiếp đến các địa điểm.

3. Các nhà sản xuất ô tô: Giả sử, ô tô tự hành sẽ giảm tỷ lệ tai nạn xe hơi. Các công ty xe hơi muốn hỗ trợ công nghệ không người lái để cải thiện xếp hạng an toàn khi va chạm, với xếp hạng trí tuệ nhân tạo có khả năng trở thành điểm bán hàng cho những người mua xe trong tương lai.

4. Tránh sự tắc nghẽn giao thông: Một số công ty ô tô và tập đoàn công nghệ đang nỗ lực phát triển những chiếc xe không người lái sẽ theo dõi tình trạng giao thông và đỗ xe tại các điểm đến trong các thành phố được chỉ định. Điều này có nghĩa là những chiếc xe này sẽ đến những nơi nhanh hơn và hiệu quả hơn so với những chiếc xe người lái. Họ sẽ đảm nhận công việc của người lái xe nhìn vào điện thoại thông minh và thiết bị GPS để tìm đường đến tuyến đường nhanh nhất và làm việc cùng với chính quyền địa phương.

5. Dịch vụ giao hàng: Cắt giảm chi phí lao động, các công ty giao hàng tìm đến xe tự lái. Các gói và thực phẩm có thể được vận chuyển hiệu quả với việc sử dụng một chiếc xe tự hành. Các công ty xe hơi như Ford đã bắt đầu thử nghiệm dịch vụ này bằng cách sử dụng một chiếc xe mà không thực sự tự lái – nhưng được thiết kế để trông giống như nó – để đánh giá phản ứng của công chúng.

6. Dịch vụ lái xe thuê bao: Một số công ty xe hơi đang làm việc để phát triển một đội xe không người lái mà khách hàng trả tiền để sử dụng hoặc sở hữu.

Tác động tiềm năng của xe tự hành là gì?

Ngoài sự hấp dẫn đối với người tiêu dùng, chính phủ và doanh nghiệp, những chiếc xe tự lái có thể được dự kiến sẽ có tác động đến các xã hội và nền kinh tế áp dụng chúng. Chi phí và lợi ích tổng thể vẫn chưa chắc chắn, nhưng đây là 3 lĩnh vực cần lưu ý:

1. An toàn: Xe tự lái có khả năng làm giảm số ca tử vong do tai nạn xe hơi bằng cách loại bỏ các lỗi của con người. Phần mềm có thể ít bị lỗi hơn so với con người và có thời gian phản ứng nhanh hơn, nhưng các nhà phát triển vẫn duy trì mối lo ngại về an ninh mạng.

2. Không thiên vị: Những chiếc xe không người lái có khả năng dành cho, chuyên chở nhiều người hơn, chẳng hạn như người già hoặc người khuyết tật. Tuy nhiên, nó cũng có thể thay thế nhiều công nhân bằng cách giảm số lượng công việc lái xe. Để hoạt động tốt nhất, xe không người lái hoặc dịch vụ đăng ký của họ sẽ cần phải có giá cả phải chăng cho phần lớn mọi người.

3. Môi trường: Tùy thuộc vào sự sẵn có và tiện lợi của xe tự lái, họ có thể có thể tăng tổng số dặm đã lái mỗi năm. Nếu chạy bằng xăng, điều này có thể làm tăng mức phát thải; nếu chạy bằng điện, khí thải liên quan đến giao thông vận tải có thể cho thấy sự sụt giảm lớn.

Create 2018. Update 2022

Bản quyền thuộc về XecoV, đề nghị không sao chép cho mục đích thương mại!
Khi sao chép cho mục đích phi thương mại từ XecoV, đề nghị ghi rõ nguồn: "XecoV.Com". Xin Cảm Ơn!

Bạn nghĩ sao?

1.1k Points
Upvote Downvote
Hero

Được viết bởi Fields Nguyen

Đơn giản là viết - Kỹ thuật Ô tô!

Years Of MembershipUp/Down VoterContent Author

Bình luận

Leave a Reply