Công nghệ an toàn và hỗ trợ lái: Xu thế cạnh tranh mới giữa các xe ô tô

Công nghệ an toàn: Xu thế cạnh tranh mới của các hãng ô tô

Cách đây vài năm, các công nghệ an toàn trên ô tô dường như là một thứ gì đó rất xa xỉ, gần như chỉ thấy trên xe sang. Tuy nhiên, hiện nay các công nghệ này đã ngày càng phổ biến hơn. Thậm chí giữa các hãng xe còn diễn ra một cuộc đua thực sự về công nghệ, mang đến nhiều lợi ích cho người dùng.

Mazda

Mazda 6 mở đầu xu hướng này khi lắp nhiều công nghệ an toàn của gói i-Activesense. Đây là gói giải pháp nâng cao độ an toàn giúp người điều khiển ngăn chặn ở mức tối đa những mối nguy hiểm trong quá trình vận xe như các tai nạn bất ngờ, các loại va chạm và trong một số trường hợp có thể giảm mức độ nghiêm trọng của chấn thương.

Thực chất, i-Activsense là một gói giải pháp bao gồm nhiều ứng dụng công nghệ an toàn bao gồm lái xe an toàn, hỗ trợ nhận diện nguy hiểm, tránh va chạm/giảm thiệt hại.

Một trong những chức năng nổi bật của i-Activsense là Mazda Radar Cruise Control. Hệ thống này sử dụng sóng radar milimet và camera để hỗ trợ quá trình điều khiển giúp người lái kiểm soát hành trình cảnh báo nguy hiểm, kiểm soát làn đường (Lane Departure Warning System) và đèn pha thích ứng với điều khiển tự động (High Beam Control System).

Ngoài ra, i-Activsense là gói giải pháp tiên tiến được hãng chế tạo Nhật Bản nghiên cứu và phát triển dựa trên triết lý an toàn mới của tập toàn: Mazda Proactive Safety. Hệ thống này nhằm mục đích giảm thiểu nguy cơ xảy ra tai nạn bằng cách tối đa hóa phạm vi mà trong đó người lái xe có thể điều khiển xe một cách an toàn.

Toyota

Toyota trong lần ra mắt Camry mới đây cũng đã được bổ sung gói công nghệ an toàn Toyota Safety Sense (TSS) được hãng xe Nhật Bản giới thiệu tại 68 quốc gia và khu vực trên toàn cầu.

Tại Việt Nam, Corolla Cross là mẫu xe đầu tiên trang bị gói công nghệ an toàn TSS, tiếp sau là Hilux Adventure 2020, Fortuner Legender, Land Cruiser 300… mới đây nhất là Toyota Camry 2022, mẫu xe an toàn nhất tới tay người tiêu dùng trong nước. Gói trang bị an toàn TSS trên Camry 2022 bao gồm các tính năng như cảnh báo tiền va chạm (PCS), điều khiển hành trình chủ động (DRCC), hỗ trợ giữ làn đường (LTA), cảnh báo lệch làn (LDA), điều chỉnh đèn chiếu xa tự động (AHB).

Bên cạnh những trang bị an toàn cơ bản như hỗ trợ phanh, cân bằng điện tử, camera lùi thì mẫu sedan hạng D của Toyota còn có cảm biến áp suất lốp, camera 360 độ cùng hệ thống cảm biến va chạm xung quanh xe. Tính năng cảnh báo điểm mù và báo phương tiện cắt ngang phía sau cũng là điểm nhấn về công nghệ an toàn trên mẫu xe này.

Honda

Sensing của Honda là hệ thống bao gồm nhiều tính năng hỗ trợ an toàn và được Honda tích hợp lần đầu tiên trên dòng xe Honda CRV 2020 vừa được ra mắt cách đây không lâu.

Honda Sensing là một hệ thống an toàn bao gồm nhiều tính năng hỗ trợ cho xe ô tô và lần đầu tiên hệ thống được trình làng là trên mẫu xe Honda CR-V thế hệ thứ 5 vào tháng 7/2017. Honda Sensing là trang bị an toàn với nhiều tính năng tích hợp. Có tổng cộng 5 tính năng của Honda Sensing bao gồm : Hệ thống phanh giảm thiểu va chạm (CMBS) , Hệ thống đèn pha thích ứng tự động (AHB), Hệ thống kiểm soát hành trình thích ứng bao gồm dải tốc độ thấp (ACC with LSF), Hệ thống giảm thiểu chệch làn đường (RDM), Hệ thống hỗ trợ giữ làn đường (LKAS).

Theo đánh giá từ giới chuyên môn, những mẫu xe ô tô được ứng dụng Sensing có mức độ giảm thiểu tai nạn lên tới 11%, giảm mức độ tổn thương cho người sử dụng xe khi xảy ra va chạm trên 28%.

Ngoài ra còn có các tính năng an toàn như hệ thống cảnh báo lái xe khi buồn ngủ, đèn pha tự động, hệ thống gạt mưa tự động, công nghệ sạc điện thoại không dây, hệ thống mở cốp rãnh tay, hệ thống quan sát làn đường LaneWatch… Vì vậy Honda Sensing có thể hỗ trợ tốt trong việc giảm thiểu, hạn chế tai nạn xảy ra.

Hyundai

Smart Sense là tên gọi của gói công nghệ an toàn thông minh được trang bị trên các dòng xe của tập đoàn ô tô Hyundai, từ thương hiệu hạng sang như Genesis cho đến xe điện như IONIQ.

Smart Sense là một hệ thống phức tạp, khi sử dụng hàng loạt các công nghệ tiên tiến từ các cảm biến của hệ truyền động ghi nhận các tham số di chuyển, hệ thống radar siêu âm quét liên tục cho đến hệ thống camera ghi nhận hình ảnh. Các luồng dữ liệu đó được truyền về hệ thống xử lí trung tâm ECU để xử lí và đưa ra các biện pháp can thiệp khi cần dựa trên dữ liệu đã được lập trình. ECU được trang bị AI giúp tăng tốc và đưa ra xử lí kịp thời phù hợp hoàn cảnh hơn, đồng thời được kết nối với hệ thống máy chủ liên tục nhờ các ứng dụng iOT hệ thống băng thông rộng giúp nâng cấp và hoàn chỉnh sản phẩm hơn.

Tiêu chuẩn an toàn đồng bộ – Universal Safety là tiêu chuẩn an toàn cơ bản của gói an toàn Smartsense, được trang bị cho hầu hết các mẫu xe ở các phân khúc. Universal Safety đảm bảo sự an toàn căn bản cho người lái xe, hành khách trên xem, người đi bộ cũng như các phương tiện khác lưu thông trên đường.

Các công nghệ được ứng dụng trong gói này bao gồm:

• FCA: Hỗ trợ tránh va chạm trước
• LKA: Hỗ trợ giữ làn đường
• BCA: Hỗ trợ tránh va chạm điểm mù
• DAW: Cảnh báo chú ý của người lái
• SVM: Màn hình quan sát xung quanh
• PCA: Hỗ trợ tránh va chạm khi đỗ xe

Gói an toàn tiện nghi – Selective Convenience là các tính năng an toàn tùy chọn này được chọn lọc phù hợp với phân khúc của chiếc xe được trang bị cũng như phù hợp với điều kiện giao thông của chiếc xe lưu hành, ví dụ như Kiểm soát hành trình thông minh SCC, Hỗ trợ sau làn đường LFA, Hỗ trợ lái xe trên đường cao tốc HAD hay Hỗ trợ đỗ xe thông minh từ xa RSPA.

Trên cơ sở đó, Smartsense được chia làm 4 loại: Driving Safety – Hỗ trợ lái xe an toàn; Driving Convenience – Tiện nghi lái xe; Parking Safety – Đỗ xe an toàn và Parking Convenience – Tiện nghi đỗ xe.

Một điểm đáng lưu ý, Hyundai cho biết do là một chuỗi các tính năng an toàn trên thực tế vận hành theo điều kiện hạ tầng giao thông của từng thị trường, nên không phải bất cứ xe nào có Smart Sense là tính năng sẽ giống hệt nhau. Tùy từng quốc gia mà các tính năng được kiểm tra mức độ hoạt động có ổn định hay không. Qua các bài kiểm tra đánh giá mà hãng sẽ quyết định kích hoạt hay không kích hoạt tính năng nào.

Những công nghệ an toàn và hỗ trợ lái đáng chú ý năm 2022

Nền tảng điện toán (computing)

Việc bổ sung tất cả các cảm biến và chức năng sẽ đòi hỏi khả năng điện toán (computing) cao hơn nhiều so với hiện tại. Không chỉ giải trí, những chiếc xe còn trở thành “trợ lý số”, thành thiết bị kết nối với mọi thứ trong tương lai.

Và đây là cuộc đua về chip xử lý dành cho xe hơi trong bối cảnh các công ty đang tập trung phát triển “tài xế phụ” với tính năng trợ lý giọng nói, hệ thống trợ lái tiên tiến (ADAS) có thể điều khiển một số tính năng của xe và lái tự động. Những điều này đòi hỏi khả năng xử lý rất cao.

Thực tế, một số mẫu xe General Motors ra mắt vào năm 2022 (bao gồm cả Cadillac Lyriq) sẽ tận dụng nền tảng Snapdragon Ride mới của Qualcomm, cung cấp tối đa 700 nghìn tỷ hoạt động mỗi giây (TOPS) trong cấu hình nhiều chip. Bên cạnh đó, nền tảng Mobileye EyeQ5 cũng sẽ ra mắt năm 2022 trên nhiều mẫu xe thuộc các hãng khác nhau, trong đó có BMW.

Trong khi đó, Công ty phần mềm Cerence cho biết trợ lý Cerence Co-Pilot của họ có thể học và đoán trước nhu cầu, hành động của người dùng thông qua các cảm biến, dữ liệu, phân tích môi trường, giọng nói, ánh mắt, cử chỉ của tài xế.

Những ông lớn như Google, Amazon cũng không đứng ngoài cuộc chơi đưa trí tuệ nhân tạo (AI) vào xe hơi và đang bắt tay hợp tác để đưa trợ lý ảo lên những dòng xe mới nhất.

Lĩnh vực ô tô là điểm đến tiếp theo, nơi ý tưởng về điện toán môi trường (ambient computing – công nghệ không cần sự tương tác vật lý và cho phép thiết bị phản ứng theo dữ liệu thu thập được) rất có ý nghĩa.

Cảm biến LiDAR

Đây là viết tắt của cụm từ “Light Detection and Ranging”, công nghệ sử dụng tia laser để đo khoảng cách và xây dựng bản đồ 3D của vật thể. Cụ thể, LiDAR hoạt động bằng cách bắn ra cực nhanh các chùm tia laser (lên đến 900.000 lần / giây) vào một chủ thể, bề mặt và sau đó đo đạc thời gian để ánh sáng bật ra khỏi mục tiêu đó và quay ngược trở lại.

Công nghệ này tiếp cận lần đầu đến ngành công nghiệp ô tô vào năm 2018, khi GM sử dụng cảm biến LiDAR gắn trên xe tải để thiết lập bản đồ 3D chính xác.

Một bản đồ hiện đại LiDAR sẽ toả ra hàng triệu chùm tia laser đa hướng mỗi giây , sau đó cung cấp thông tin cảm biến đến máy tính để thiết lập bản đồ chính xác về môi trường xung quanh.

Công nghệ 3D LiDAR có thể được sử dụng để theo dõi các đối tượng chuyển động có kích thước bằng một con vật nuôi, dự đoán hướng đi của chúng, phân biệt giữa các chướng ngại vật tiềm ẩn trong môi trường,…

Hiện nay, một số xe ô tô đã trang bị LiDAR bao gồm Lucid Air cũng như Mercedes-Benz S-class và EQS mới nhất ở Đức. Tiếp đó, Lexus LS500h, Volvo XC90 và Polestar 3 cũng sẽ áp dụng công nghệ này vào năm 2022.

Hệ thống hỗ trợ lái xe tự động

Xe ô tô tự lái (Self-driving car) hay xe tự hành là xe có khả năng nhận diện môi trường xung quanh và tự động di chuyển một cách an toàn với sự can thiếp rất ít của người lái hoặc không cần người lái.

Ô tô tự lái được điều khiển bằng trí tuệ nhân tạo AI thay thế cho các yếu tố con người. Xe tự lái sở hữu một hệ thống công nghệ “đồ sộ” giúp nhận biết vị trí và các biến động trên đường như GPS, camera, radar, laser… Từ các dữ liệu thu về này, hệ thống máy tính sẽ tính toán để điều khiển xe tự động chạy trên đường một cách an toàn.

General Motors đã từng ra mắt hệ thống như vậy với Super Cruise thế hệ đầu tiên vào năm 2017. Tuy nhiên, vào năm 2021, quá trình sản xuất bị tạm dừng và sự thiếu hụt chip đã làm gián đoạn việc cung cấp tính năng này trên một số mẫu xe. Bất chấp như vậy, General Motors vẫn hứa hẹn muộn nhất là đến năm 2023 sẽ có hơn 20 mẫu xe trang bị Super Cruise.

Mặc dù có khả năng chưa thể sánh ngang với Super Cruise nhưng hệ thống BlueCruise cũng đã được ra mắt trên Ford F-150 và Mustang Mach-E vào năm 2021. Tiếp đó, một số mẫu xe khác từ cả 2 thương hiệu Ford và Lincoln sẽ lần đầu áp dụng công nghệ này vào năm 2022.

Trong khi đó, phiên bản mới của mẫu sedan đầu bảng Lexus LS500h sẽ trang bị hệ thống rảnh tay có tên là Teammate trong năm 2022. Cũng vào năm này, Nissan sẽ giới thiệu mẫu xe điện thứ 2 của hãng là Ariya. Trong số các tính năng quan trọng của Nissan Ariya, ProPilot Assist thế hệ mới sẽ cho phép người lái rảnh tay khi xe chạy trên đường cao tốc. Tất cả các hệ thống này đều dựa vào sự kết hợp của camera quan sát xung quanh và cảm biến radar để phát hiện vị trí của xe trên đường và vị trí của các phương tiện khác có liên quan.

Hệ thống hỗ trợ lái xe (ADAS)

Hệ thống hỗ trợ lái xe tự động trên đường hay hệ thống hỗ trợ lái xe tiên tiến (ADAS) đóng vai trò ngăn ngừa tử vong và thương tích bằng cách giảm số vụ tai nạn ô tô và tác động nghiêm trọng của những tai nạn không thể tránh khỏi.

Các hệ thống hỗ trợ lái xe (ADAS) này là chìa khóa để đảm bảo sự thành công của các ứng dụng kết hợp các tiêu chuẩn giao diện mới nhất và chạy nhiều thuật toán dựa trên tầm nhìn để hỗ trợ đa phương tiện thời gian thực, đồng xử lý tầm nhìn và các hệ thống con hợp nhất cảm biến.

Các ứng dụng ADAS

• Hệ thống kiểm soát hành trình thích ứng
• Ánh sáng điểm ảnh và chùm sáng cao không chói lóa
• Kiểm soát ánh sáng thích ứng
• Đỗ xe tự động
• Đỗ xe tự hành có phục vụ
• Hệ thống Định vị
• Hệ thống Thị giác ban đêm
• Hệ thống Giám sát điểm mù
• Hệ thống Phanh khẩn cấp tự động
• Ổn định gió ngang
• Hệ thống Phát hiện tài xế buồn ngủ
• Hệ thống giám sát tài xế

Radar hình ảnh kỹ thuật số

Bên cạnh việc xác định các đối tượng, việc đo khoảng cách, tốc độ và hướng đi của phương tiện khác cũng quan trọng không kém. Camera thụ động có thể làm điều này nhưng chỉ khi có nhiều camera xoay về cùng một hướng với khoảng cách xác định giữa chúng. Lý tưởng nhất là ô tô được trang bị các cảm biến chủ động như lidar và radar. Thực tế, những cảm biến có độ phân giải thấp vẫn được sử dụng cho tới năm 2021 và khó có thể phân biệt nhiều mục tiêu.

Tuy nhiên, năm 2022 sẽ chứng kiến sự xuất hiện của công nghệ ô tô gọi là ‘radar hình ảnh’. Cụ thể, xe sẽ áp dụng các cảm biến có độ phân giải cao để phân biệt xe phía trước với cầu vượt, người đi bộ và xe đang đỗ bên đường. Một trong số những mẫu xe đầu tiên trang bị radar hình ảnh sẽ là Fisker Ocean.

Camera độ có phân giải cao hơn

Độ phân giải của camera cũng sẽ được cải tiến đáng kể trong năm 2022. Trước đây, hầu hết các mẫu xe từ Toyota Camry đến xe Tesla trang bị AutoPilot đều chỉ sử dụng camera 1.3 MP – tương đương với camera kỹ thuật số đầu tiên cách đây 20 năm hoặc camera điện thoại đời đầu. Ngay cả chiếc iPhone đầu tiên từ năm 2007 cũng đã có camera 2 MP.

Tuy nhiên, năm 2022 hoặc 2023 sẽ có những mẫu xe ra mắt thị trường với cảm biến hình ảnh 8 MP. Bên cạnh độ phân giải cao hơn, camera này cũng có thể nhận biết mục tiêu ở khoảng cách xa hơn nhiều so với hiện nay. Tại Trung Quốc và Bắc Mỹ, một số mẫu xe mới năm 2022 sẽ sử dụng cảm biến camera có độ phân giải thậm chí còn cao hơn.