Xe Ô Tô Tự Lái Là Gì? Đặc Điểm, Nguyên Lý Hoạt Động Như Thế Nào

Xe ô tô tự lái là một phương tiện được đầu tư nghiên cứu, với mong muốn đưa ra thị trường sản phẩm có tiện ích cao, giảm khí thải, giảm tắc nghẽn giao thông, và giảm số vụ tai nạn. Mặc dù nó mang lại nhiều lợi ích, nhưng cũng đi kèm với những nhược điểm cần được khắc phục. Cùng tìm hiểu về đặc điểm của xe ô tô tự lái với những thông tin cũng như cách sử dụng các tính năng thông minh được tích hợp.

Xe ô tô tự lái là gì?

Ô tô tự lái hoặc xe tự hành là ô tô có thể nhận biết được môi trường xung quanh và có thể tự động điều hướng một cách an toàn mà không cần sự can thiệp của người lái. 

Xe tự lái được điều khiển bởi AI, thay thế yếu tố con người. Xe tự lái được trang bị hệ thống công nghệ “khủng” bao gồm GPS, camera, radar và laser giúp phát hiện vị trí và những thay đổi trên đường. Từ dữ liệu được thu thập này, hệ thống máy tính tính toán cách ô tô tự lái có thể giữ an toàn trên đường. 

Hiện nay có nhiều hãng ô tô, công nghệ lớn trên thế giới đang tham gia nghiên cứu, phát triển xe tự hành không người lái, trong đó có Tesla, Google, Apple, Toyota, Audi, BMW, Volvo… Theo các phân tích của HER vào năm 2035 sẽ có hơn 20 triệu xe tự lái trên toàn thế giới.

Xem thêm: Xe Ô Tô Số Sàn Là Gì? Kỹ Thuật Lái Xe Số Sàn An Toàn, Chi Tiết

Ưu/ Nhược điểm của xe ô tô tự lái

Ưu điểm của xe tự lái

Xe tự lái sử dụng hệ thống cảm biến để phát hiện chướng ngại vật và đường đi. Hầu hết các mẫu xe tự lái đều sử dụng  “năng lượng xanh”. Do đó, phương tiện này mang lại nhiều lợi ích cho con người và môi trường.

Mang lại nhiều tiện ích hơn cho mọi người 

Ngoài ra, đây là một cách để đạt được những tiện nghi tuyệt vời trong cuộc sống. Ứng dụng trên xe có thể đáp ứng mọi nhu cầu của người dùng trong cuộc sống hàng ngày. Xe tự lái có thể đóng vai trò là “đại lý giao hàng” nếu người dùng quên đồ ở nhà. Xe còn có thể vận chuyển động vật từ nhà đến phòng khám thú y mà không cần chủ ở gần.

Xem thêm:

• Nguyên nhân gây tai nạn giao thông
• Đi sai làn đường phạt bao nhiêu
• Lỗi chạy quá tốc độ

Giảm ùn tắc giao thông

Bên cạnh xu hướng chia sẻ xe, sự phát triển của xe tự động hóa và điện khí hóa đang giúp giảm bớt tình trạng ùn tắc giao thông trên những tuyến đường đông đúc. Đây là phương tiện đạt hiệu quả vận chuyển cao. Ở các thành phố lớn, phương tiện di chuyển không cao nhưng thời gian đi và đến lại ngắn hơn.

Giảm thiểu tai nạn giao thông 

Nhờ “tầm nhìn” 360 độ và công nghệ chính xác, ô tô tự lái có khả năng quan sát tốt hơn con người. Ngoài ra, các phương tiện được kết nối mạng và liên tục liên lạc với nhau, giúp giảm đáng kể các tình huống tai nạn nguy hiểm.

Xem thêm: Công Nghệ ADAS Là Gì? Tìm Hiểu Hệ Thống Hỗ Trợ Lái Xe An Toàn ADAS

Nhược điểm của xe tự lái

Ngoài những ưu điểm lớn, xe tự lái cũng có những nhược điểm khác. Mặc dù việc tự động hóa phương tiện này có nhiều lợi ích nhưng nó cũng đặt ra một số thách thức. Có thể dễ dàng nhận thấy nhược điểm của xe tự lái mang lại cho người dùng khi sử dụng. 

Lái xe dưới trời mưa lớn hoặc tuyết có thể làm hỏng hệ thống cảm biến được tích hợp trên loại phương tiện này, làm giảm hiệu quả hoạt động. Vì vậy, việc điều khiển tự động không hề dễ dàng. Ngoài ra, xe tự lái cũng sẽ bị hạn chế rẽ trái khi có phương tiện giao thông khác đang đến gần. 

Một nhược điểm khác của ô tô tự lái là không đọc được biển báo bằng tay. Vì vậy, xe tự lái không thể thích ứng với lệnh điều khiển giao thông của cảnh sát. Công nghệ của xe chưa có khả năng xử lý thông tin điều hướng giao thông từ con người. 

Xe tự lái cũng gặp bất lợi trong việc xử lý các tình huống khẩn cấp. Chiếc xe này không đủ thông minh để đưa ra giải pháp hoàn hảo trong những tình huống như vậy. Nếu ô tô của bạn đang di chuyển và một đứa trẻ bất ngờ chạy qua đường đuổi theo quả bóng, ô tô của bạn có thể không đủ nhạy để đưa ra quyết định lái xe an toàn. Vì vậy, việc phát triển xe tự lái đang gây tranh cãi vì nó khiến tính mạng của trẻ em và người dân trên đường có thể nguy hiểm.

Xem thêm:

• Lỗi không tuân thủ vạch kẻ đường
• Đặc điểm của biển báo chỉ dẫn là gì
• Các hạng bằng lái xe ô tô

Với sự tích hợp của các công nghệ mới, rõ ràng chi phí để sở hữu một chiếc xe tự lái sẽ đắt hơn nhiều so với ô tô thông thường. Hơn nữa, các doanh nghiệp vận tải đường bộ sẽ phải đối mặt với những chi phí vận hành để đảm bảo phương tiện hoạt động một cách mượt mà. Không chỉ vậy, để duy trì hệ thống công nghệ tiên tiến, người sở hữu cũng phải đầu tư thêm vào ngân sách.

Sự phát triển của xe tự lái, đặc biệt là khi có số lượng lớn, sẽ đặt ra yêu cầu cần phải xây dựng cơ sở hạ tầng giao thông mới. Để đáp ứng nhu cầu vận hành của những phương tiện này, có thể sẽ cần nhiều tuyến đường mới và quy định mới. Việc thiết lập làn đường riêng cho xe tự lái trên đường cao tốc là một ví dụ điển hình.

Sử dụng các công nghệ hiện đại trong điều khiển xe tự hành cũng mang theo lo ngại về vấn đề bảo mật. Nếu một chiếc xe bị tấn công mạng, đó có thể trở thành một rủi ro lớn đối với an toàn giao thông. Ngay cả khi có sự giám sát, khả năng một tin tặc chiếm quyền kiểm soát phương tiện có thể gây ra nhiều vấn đề và hậu quả không lường trước được.

Các cấp độ của xe tự lái

Theo Hiệp hội Kỹ sư Ô tô (SAE International) và Cục Quản lý An toàn Giao thông Đường cao tốc Quốc gia (NHTSA), chức năng của xe tự hành được phân thành sáu cấp độ, từ Cấp 0 đến Cấp 5 như sau:

– Cấp độ 0: Hoàn toàn thủ công 

Hầu hết các phương tiện lưu thông trên đường hiện nay đều thuộc cấp độ này. Đây là cấp độ mà phương tiện hoàn toàn phụ thuộc vào con người và người lái xe sẽ chịu trách nhiệm về mọi hoạt động của phương tiện.

– Cấp độ 1: Hỗ trợ lái xe

Trong cấp độ này, người lái xe và hệ thống tự động chia sẻ quyền kiểm soát của chiếc xe. Chẳng hạn như việc đánh lái, thay đổi và duy trì tốc độ (kiểm soát hành trình), cũng như cảnh báo người lái xe khi có nguy cơ va chạm bằng cách kích động phanh khẩn cấp tự động… Xe chỉ có khả năng thực hiện một nhiệm vụ tự động duy nhất nhằm hỗ trợ người lái trong quá trình lái xe.

– Cấp độ 2: Tự động hóa một phần việc lái xe 

Xe được trang bị các tính năng tự động tiên tiến có thể thực hiện nhiều tác vụ như tăng/giảm tốc, cảnh báo làn đường/ hiệu chỉnh cũng như điều khiển định vị. Tuy nhiên, người điều khiển phải tiếp tục theo dõi tình trạng lái xe và sẵn sàng can thiệp nếu hệ thống tự động không phản hồi thích hợp. Các phương tiện có khả năng tự lái Cấp độ 2 bao gồm Tesla Autopilot, Cadillac Super Cruise, Mercedes-Benz Drive Pilot và Volvo Pilot Assistant.

– Cấp độ 3: Tự động hóa có điều kiện 

Xe cấp 3 nhận thức được môi trường xung quanh và có khả năng đưa ra quyết định một cách độc lập như tăng tốc độ để vượt xe đang chạy chậm hơn. Trong những điều kiện nhất định, nó sẽ tự động điều hướng từ điểm xuất phát đến điểm đến mà không cần sự can thiệp của con người. Nếu hệ thống không thể vận hành một cách đáng tin cậy, người lái xe phải luôn cảnh giác và sẵn sàng kiểm soát. Hiện tại, phương tiện duy nhất được phê duyệt tự động hóa cấp độ 3 là Audi A8.

– Cấp độ 4: Tự động hóa hoàn toàn trong môi trường được kiểm soát 

Trong các trường hợp, ô tô không cần sự can thiệp của con người. Lái xe tự động chỉ được hỗ trợ ở các khu vực giới hạn (có rào chắn địa lý) hoặc các trường hợp đặc biệt. Ngoài những khu vực hoặc điều kiện này, phương tiện phải có khả năng hoàn thành chuyến đi một cách an toàn mà không cần người lái xe lấy lại quyền kiểm soát. Hiện tại, các loại xe có mức độ tự động hóa này không được bán cho người tiêu dùng.

– Cấp độ 5: Tự động hóa hoàn toàn

Đây là mục tiêu cuối cùng của chiếc xe tự lái, có thể  tự lái trong mọi tình huống và điều kiện. Ở giai đoạn này, chiếc xe có đầy đủ chức năng mà không cần sự can thiệp của con người, thậm chí không có vô lăng hay bàn đạp ga/phanh. Chiếc xe này có thể được sử dụng ở bất cứ đâu và làm được mọi việc mà một người lái xe có kinh nghiệm có thể làm trong mọi tình huống.

Nguyên lí hoạt động của xe ô tô tự lái

Xe tự lái hoạt động dựa vào cảm biến, bộ truyền động, thuật toán phức tạp, hệ thống máy học (Machine Learning) và bộ xử lý mạnh mẽ để chạy phần mềm. 

– Đầu tiên, xe sử dụng hệ thống định vị GPS và nhiều cảm biến khác nhau đặt tại các vị trí khác nhau trên xe để tạo và duy trì bản đồ xung quanh.

– Cảm biến radar giám sát vị trí của các phương tiện gần đó. 

– Cảm biến LIDAR (đèn + radar) phản xạ các xung ánh sáng từ môi trường xung quanh xe và giám sát khoảng cách với người đi bộ và các phương tiện  khác phía trước. Từ đó bạn có thể giảm tốc độ hoặc thực hiện phanh khẩn cấp.  

– Cảm biến siêu âm sử dụng khả năng truyền âm thanh để phát hiện vật thể. Theo dõi  chuyển động của xe và phát hiện lề đường cũng như các phương tiện khác khi đỗ xe. Cảm biến này thường được kích hoạt khi xe lùi. 

– Camera phát hiện đèn giao thông, đọc biển báo giao thông, cảnh báo chệch làn đường, nhận dạng và theo dõi người đi bộ cũng như các phương tiện khác. 

Sau đó, phần mềm xử lý tất cả đầu vào từ các cảm biến này và sử dụng thuật toán để tạo chuỗi và gửi hướng dẫn đến hộp số của xe, bộ phận chịu trách nhiệm điều khiển hệ thống kiểm soát hành trình, phanh và lái.

Những câu hỏi thường gặp về xe ô tô tự lái

Kết luận

Xe ô tô tự lái ngoài những tính năng vô cùng hữu ích đối với con người và môi trường, nhưng vẫn còn nhiều điểm cần được cải tiến thêm trước khi được đem ra thị trường. Cùng trồng chờ vào một ngày không xa chiếc xe tự lái hoàn chỉnh sẽ được ra mắt nhé. Theo dõi blog của BRAVIGO để liên tục cập nhật những thông tin hữu ích nhé!