Nguyên lý hoạt động của công nghệ xe tự lái là dựa vào cảm biến, bộ điều khiển, thuật toán, hệ thống máy học và bộ xử lý giúp xe di chuyển một cách an toàn. Công nghệ thông minh này mang đến cho người lái nhiều trải nghiệm thú vị hơn khi sử dụng.
Công nghệ xe tự lái là gì?
Xe tự lái hay xe tự hành là một tên gọi chung. Xe có khả năng cảm nhận môi trường xung quanh và di chuyển an toàn, có thể ít hoặc không cần tới sự can thiệp của con người.
Công nghệ xe tự lái ra đời với sự kết hợp các công nghệ có khả năng cảm biến môi trường xung quanh như: Radar, lidar, sonar, định vị GPS, trí tuệ nhân tạo,... Hệ thống điều khiển sẽ phân tích thông tin từ đó xác định hướng xe di chuyển phù hợp cũng như đảm bảo an toàn nhất cho người ngồi trên xe.
Công nghệ xe tự lái có thể di chuyển an toàn mà không cần người lái
Lịch sử ra đời công nghệ xe tự lái
Theo thông tin ghi chép lại, chiếc xe hơi tự lái đầu tiên ra đời năm 1039. Xe tự lái lúc này là xe điện từ trường điều khiển bằng sóng vô tuyến.
Năm 1977, Nhật Bản đã cải tiến sử dụng hệ thống camera chuyển dữ liệu đến máy tính để xử lý hình ảnh đường đi. Nhược điểm chính là xe chỉ có thể di chuyển được với tốc độ khoảng 32km/giờ. Một thập kỷ sau, người Đức tiếp tục cải tiến trang bị camera giúp xe tự lái di chuyển được với tốc độ gần gấp 3, khoảng 90km/giờ.
Từ 1950 - 2000 các tính năng an toàn, tiện lợi, đai ghế điều khiển và Antilock Brakes tiếp tục được khai thác và trang bị cho xe tự lái. Điều này giúp xe dần dần hoàn thiện hơn.
Tiếp đến từ 2000 - 2010, các tính năng tự động hóa, hệ thống kiểm soát hành trình, phát hiện điểm mù, cảnh báo va chạm, chệch làn và phanh chống bó cứng tiếp tục được phát triển với mục đích mang đến sự an toàn cao nhất cho người ngồi trên xe.
Từ 2010 - 2016, công nghệ xe tự lái đã xuất hiện thêm các tính năng camera chiếu hậu, phanh khẩn cấp tự động và hỗ trợ tập trung vào làn đường.
Từ 2016 đến nay, xe đã được hoàn thiện đáng kể: Giúp người lái xe đi đúng làn đường, phát triển công nghệ ACC (hệ thống kiểm soát hành trình thích ứng) và khả năng tự đỗ xe.
Dự đoán tới năm 2025 các chuyên gia sẽ tập trung nghiên cứu để nâng cấp thêm các tính năng giúp xe tự lái có thể vận hành một cách trơn tru nhất trước khi đưa vào hoạt động.
>>> Có thể bạn quan tâm: Auto hold là gì? Những lưu ý khi sử dụng auto hold
Công nghệ xe tự lái đang ngày một phát triển
Phân loại cấp độ công nghệ xe tự lái
Hiện nay công nghệ xe tự lái được phân làm 5 cấp độ tự lái khác nhau, mục đích xe có thể xác định độ tự chủ phương tiện trong quá trình vận hành.
Cấp độ tự lái 1: Có ít nhất 1 tính năng hỗ trợ
Ở cấp độ 1, người lái vẫn phải tự mình thực hiện các tác vụ điều khiển xe cần thiết. Xe sẽ chủ động hỗ trợ người lái 1 vài tính năng trong việc điều hướng chiếc xe ở một vài trường hợp cụ thể.
Cấp độ tự lái 2: Kết hợp 2 tính năng
Ở cấp độ này xe sở hữu nhiều Hệ thống hỗ trợ người lái - Advanced Driver Assistance Systems (ADAS). Lúc này hệ thống tự lái sẽ tự lập trình từ trước giúp phương tiện tự đánh lái, tăng tốc và phanh trong những tình huống cần thiết.
Tuy nhiên, dù đã có sự hỗ trợ từ công nghệ tự lái nhưng tài xế vẫn phải tham gia vào quá trình điều khiển xe. 2 tay cần đặt lên vô lăng cũng như theo dõi hướng di chuyển của phương tiện.
Ở mỗi cấp độ tự lái, xe có những hoàn thiện về mặt tính năng nhằm đảm bảo sự an toàn
Cấp độ tự lái 3: Xe tự vận hành, người lái chỉ can thiệp trong trường hợp cần thiết
Ở cấp độ tự lái thứ 3, xe đã có thể tự động hóa có điều kiện, với nhiều hệ thống hỗ trợ người lái bằng trí tuệ nhân tạo - AI.
Mặc dù xe tự lái cấp độ 3 có thể hoạt động mà không cần sự can dự của tài xế vào quá trình điều khiển, tuy nhiên người lái vẫn bắt buộc phải có mặt để kiểm soát phương tiện, phòng trường hợp xe dừng đột ngột do lỗi hệ thống.
Cấp độ tự lái 4: Xe tự lái an toàn trong 1 khu vực địa lý nhất định
Ở cấp độ 4 xe tự lái có thể di chuyển mà không cần bất cứ sự can thiệp nào của tài xế. Đánh giá xe ở cấp độ này đã được lập trình để tự dừng trong trường hợp hệ thống bị lỗi.
Tuy nhiên một vấn đề được coi là hạn chế ở cấp độ số 4 chính là xe chỉ có thể di chuyển được trong vùng ranh giới nhất định, bên cạnh đó điều kiện thời tiết cũng có thể hạn chế sự hoạt động của xe.
Cấp độ tự lái 5: Xe có thể tự lái mọi lúc, mọi nơi, mọi điều kiện thời tiết và không cần tài xế
Mức độ 5 được đánh giá là cấp độ cao nhất trong thang đo của SAE. Ngoài việc không cần người lái tham gia bất kỳ hoạt động nào, thì xe cũng không có vô lăng, tay ga, chân phanh và gương chiếu hậu như xe truyền thống.
Ở cấp độ 5, xe có thể di chuyển tại mọi vùng địa lý mà không giới hạn phạm vi cũng như điều kiện thời tiết. Sự tham gia duy nhất của con người đối chỉ là ra lệnh cho xe di chuyển đến đâu.
Công nghệ xe tự lái là xu hướng phát triển mới trong tương lai
Có thể thấy ở cấp độ càng cao, ưu điểm công nghệ xe tự lái càng được hoàn thiện và tối ưu hơn cho chính người dùng.Ưu điểm và nhược điểm của xe tự lái.
>>> Có thể bạn quan tâm: Autosar là gì? Cấu tạo và mục tiêu chính của Autosar
Ưu điểm của xe tự lái
Ưu điểm công nghệ xe tự lái được đánh giá là an toàn, tối ưu khả năng vận hành, tiết kiệm thời gian cũng như sức lực con người. Có ba nguyên nhân chính khiến xe tự hành trở thành xu hướng của tương lai:
-
Giảm tai nạn và số người tử vong do tai nạn: Theo nghiên cứu, 90 - 95% các vụ đâm xe ô tô xảy ra do sự bất cẩn của con người. Do đó, ô tô tự hành ra đời nhằm giảm số vụ va chạm hàng năm và kỳ vọng sẽ cứu sống ít nhất 1 triệu người khỏi thương vong.
-
Tiết kiệm chi phí, nhiên liệu: Chuyên gia ước tính xe ô tô tự hành giúp tiết kiệm hàng trăm đến hàng tỷ USD chi phí sửa chữa ô tô. Bên cạnh đó, xe điện tự lái còn giúp tiết kiệm đến 134 tỷ gallon xăng mỗi năm.
-
Phù hợp với mọi đối tượng: Nhờ cơ chế tự lái, xe tự hành có thể giúp người tàn tật, người không biết hoặc không có khả năng lái xe di chuyển dễ dàng, chủ động và thuận tiện hơn.
Trong tương lai xu hướng xe tự lái được dự đoán sẽ trở nên phổ biến hơn trên các đường phố khắp thế giới.
Nhược điểm của xe tự lái
Công nghệ xe tự lái đang phát triển rất nhanh. Tuy nhiên, như bất kỳ công nghệ mới nào, nó cũng có nhược điểm và thách thức riêng. Dưới đây là một số nhược điểm chính của xe tự lái:
-
Mức độ an toàn trong các tình huống bất ngờ: Mặc dù công nghệ xe tự lái có thể giảm thiểu sai sót do con người gây ra, nhưng vẫn còn nhiều rủi ro liên quan đến an toàn. Hệ thống cảm biến và phần mềm có thể gặp lỗi, gây ra nhầm lẫn hoặc không nhận biết chính xác các tình huống đường bộ bất ngờ và phức tạp như một em bé chạy qua đường, một cành cây rơi... Điều này có thể dẫn đến tai nạn và đe dọa tính mạng của người lái và người đi đường.
-
Luật pháp và trách nhiệm: Hiện nay, hầu hết các quy định giao thông đều tập trung vào người lái. Khi xe tự lái xuất hiện trên đường, việc xác định trách nhiệm và quyền lợi pháp lý trở nên phức tạp. Ai sẽ chịu trách nhiệm trong trường hợp tai nạn xảy ra? Làm thế nào để giải quyết tranh chấp về trách nhiệm giữa người lái và hệ thống xe tự lái?
-
Giá cả và sự phụ thuộc vào công nghệ: Xe tự lái đòi hỏi một hệ thống phức tạp bao gồm cảm biến, máy tính xử lý mạnh mẽ và phần mềm thông minh. Điều này làm tăng giá thành sản xuất và duy trì xe tự lái. Đồng thời, việc sửa chữa và bảo dưỡng cũng có thể đắt đỏ do phụ thuộc vào công nghệ cao cấp.
-
Khả năng tương tác và trải nghiệm người dùng: Một phần hấp dẫn của việc sử dụng xe là sự tương tác và trải nghiệm của người lái. Tuy nhiên, trong xe tự lái, người lái không cần tham gia hoặc kiểm soát xe trong nhiều trường hợp. Điều này có thể làm mất đi sự thú vị và tương tác truyền thống trong việc lái xe.
-
Sự phụ thuộc vào công nghệ và hệ thống: Một nhược điểm tiềm ẩn khác của công nghệ xe tự lái là phụ thuộc mạnh mẽ vào công nghệ và hệ thống. Nếu có sự cố kỹ thuật hoặc hệ thống mất điện, người lái có thể không có khả năng tiếp quản và kiểm soát xe một cách an toàn.
Cùng với sự phát triển của khoa học, công nghệ xe tự lái đang phát triển và cải thiện liên tục, những nhược điểm trên có thể sẽ được giải quyết trong tương lai.
Công nghệ xe tự lái có những ưu và nhược điểm riêng
Những tiêu chuẩn an toàn của công nghệ xe tự lái
Các nhà sản xuất xe tự lái cần tuân thủ theo Tiêu chuẩn An toàn Phương tiện Cơ giới Liên bang (FMVSS - Federal Motor Vehicle Safety Standards) và xe tự lái cần được chứng nhận đảm bảo an toàn, không gặp rủi ro khi tham gia giao thông.
Một vài tiêu chuẩn được đề ra đối với xe tự lái như:
-
Xe tự lái phải chủ động xác định đối tượng trong phạm vi di chuyển.
-
Những điểm cần tăng hoặc giảm tốc độ, hệ thống cần tự đưa ra được quyết định.
-
Phần mềm điều khiển cần đảm bảo an toàn và khắc phục được các rủi ro có thể xảy ra trong vấn đề an ninh mạng.
Ở một số cấp độ, người lái vẫn cần tuân thủ theo hướng dẫn của nhà sản xuất, vẫn cần có sự giám sát khi xe chạy để tránh những sự cố bất ngờ.
Hiện công nghệ xe tự lái của Tesla vẫn yêu cầu phải có tài xế
Triển vọng và tiềm năng của công nghệ xe tự lái
Với sự phát triển của công nghệ hiện đại ngày nay, các nhà chuyên gia dự đoán xe tự hành sẽ nhanh chóng áp đảo các phương tiện chỉ trong vòng 10 - 15 năm tới. Tỷ lệ tăng trưởng của loại xe này dự tính đạt 45%, nhanh gấp 10 lần so với xe ô tô nói chung.
Ước tính đến năm 2020, 75% trên tổng số 220 triệu xe ô tô hoạt động trên đường phố được trang bị tính năng kết nối Internet. Trung bình một chiếc xe tự hành hiện có giá khoảng 55.000 USD. Nếu số lượng xe tự lái tăng, giá thành có thể giảm xuống ít nhiều.
Số lượng ô tô tự lái sẽ tăng nhanh chóng trong thời gian tới
Ảnh hưởng của công nghệ xe tự lái đến ngành công nghiệp ô tô và các ngành liên quan
Với công nghệ tiên tiến, xe ô tô tự hành trở thành sự lựa chọn số một của người dùng. Vì nhu cầu sử dụng cao và là xu hướng trong tương lai, nhiều công ty đã tham gia tiên phong nghiên cứu phát triển công nghệ xe tự hành như: Tesla, Daimler, Volvo, Google, GM, Toyota, VW, Audi, BMW, Cadillac. Ở Việt Nam, VinFast đang là đơn vị đầu tiên phát triển công nghệ xe tự hành thông minh này.
Công nghệ xe tự lái nổi bật với nhiều ưu điểm vượt trội, xứng đáng là xu hướng mới trong tương lai. Các nghiên cứu và thử nghiệm xe vẫn không ngừng được thực hiện, hứa hẹn sớm có sự bùng nổ trong ngành công nghiệp tự động hóa.
Nhằm giúp người sử dụng ô tô nắm được các chi phí vận hành cho chiếc xe mơ ước, Nuoixe.vn ra mắt Công cụ tính chi phí sử dụng xe hơi Việt Nam. Để tìm hiểu công cụ và tham khảo chi phí vận hành xe ô tô, bạn hãy truy cập trang chủ Nuôi xe để được đáp án cụ thể.
>>> Xem thêm: Động cơ Hybrid là gì? Động cơ Hybrid có tiết kiệm nhiên liệu
