Tại sao xe tự lái luôn là xe điện? VinFast và Tesla ai mới là kẻ thức thời?

Công nghệ pin và công nghệ trí tuệ nhân tạo (AI) là 2 thành tố chính tạo nên cuộc cách mạng của xe điện so với xe sử dụng nhiên liệu hóa thạch. Google đã dò dẫm phát triển xe tự lái từ thuở "sơ khai", rất lâu trước khi Tesla rồi VinFast ra đời.

Tại sao xe tự lái luôn là xe điện?

Một trong những công ty công nghệ thử nghiệm thực tế tính năng tự lái sớm nhất có lẽ là Google – điều này hiển nhiên là dễ hiểu vì gã khổng lồ công nghệ luôn “đi trước thời đại”.

Từ những năm 2009, ta thường thấy hình ảnh những chiếc xe ‘kỳ dị’ với bộ cảm biến cồng kềnh đặt trên nóc xe. Những mẫu xe đó thực tế đều thường là các mẫu xe lai điện, tức là sử dụng song song cả động cơ đốt trong và động cơ điện.

Cụ thể, những mẫu xe lai điện mà Google thử nghiệm tự lái có thể kể tới Lexus LX450h, Ford Fusion Hybrid, Toyota Prius…

Bộ não tự hành của xe điện: Tại sao xe tự lái luôn là xe điện? Thì ra Google dò đường từ lâu! - Ảnh 2.
Chiếc Lexus LX450h trong chương trình thử nghiệm xe tự lái của Google. Ảnh: Fortune

Tới thời điểm hiện tại, khi khái niệm xe tự lái đã phổ biến hơn, ta lại càng hay bắt gặp hình ảnh xe tự lái và xe điện song hành với nhau. Chỉ có điều, dù Google đã “dò đường” từ thuở “sơ khai” như trên, thì ví dụ tiêu biểu nhất trên thế giới về xe điện – tự lái lại là Tesla; còn tại Việt Nam, VinFast đang là điển hình chứ không phải một hãng xe nổi tiếng thế giới nào khác. 

Có lẽ đây cũng chính là lí do khiến công chúng mặc nhiên nghĩ rằng xe điện tức là xe tự hành, và ngược lại.

Nhưng điều này không hoàn toàn đúng. 

Về lý thuyết, các nhà sản xuất vẫn có thể thử nghiệm tự lái trên các mẫu xe sử dụng mỗi động cơ đốt trong. 

Tuy nhiên, thực tế là nếu thử nghiệm chế độ tự hành trên các mẫu xe chỉ sử dụng động cơ đốt trong thì khả năng thành công sẽ không cao. Trong khi, xe điện có cấu tạo vận hành đơn giản hơn, dễ điều khiển bằng các thiết bị điện tử hơn – do đó xe điện trở thành nền tảng quan trọng để các hãng lựa chọn thử nghiệm.

Cấu tạo xe tự lái khác gì xe thường?

Để một chiếc xe có thể tự vận hành, chiếc xe đó cũng phải có chức năng mô phỏng bộ não và cơ chế điều khiển tương tự hoạt động của con người. Vì thế nên trí tuệ nhân tạo (AI) đương nhiên là lựa chọn tối ưu nhất.

Với một con người bình thường, chúng ta có mắt để nhìn, não để suy nghĩ, hệ thần kinh để truyền tín hiệu và các bộ phận như tay, chân để thực hiện hành động.

Tương tự với một chiếc xe tự hành, chiếc xe đó sẽ cần “mắt”, “bộ não”, “hệ thần kinh”, và các bộ phận thực hiện hành động.

Tương ứng, đó sẽ là camera hay cảm biến đóng vai trò như “con mắt”, các hệ thống máy tính như “bộ não”, hệ thống mạch và dây dẫn, và sau cùng là các hệ thống vận hành thực hiện các hành động này. 

Dễ thấy, xe sử dụng động cơ đốt trong sẽ gần như không hoặc rất ít có “bộ não”, “mắt” như xe điện có chế độ tự lái. 

Bộ não tự hành của xe điện: Tại sao xe tự lái luôn là xe điện? Thì ra Google dò đường từ lâu! - Ảnh 4.
Xe tự hành cũng có các chức năng giống với con người. Ảnh: Motor1

Làm thế nào để một chiếc xe có thể tự hành?

Trên những mẫu xe thông tưhowngf, người lái chủ động tham gia trong mọi tình huống vận hành như đánh lái, tăng ga, đạp phanh… Nhưng với xe tự hành, chiếc xe hoàn toàn có khả năng tự xử lý những tình huống đó mà không cần người lái tham gia.

Để làm được như vậy, một chiếc xe tự hành cơ bản cần 3 bước để thực hiện:

– Bước 1: Tiếp nhận thông tin

– Bước 2: Xử lý thông tin

– Bước 3: Hành động

Bộ não tự hành của xe điện: Tại sao xe tự lái luôn là xe điện? Thì ra Google dò đường từ lâu! - Ảnh 5.
Với xe tự hành cấp độ 5, chiếc xe có thể tự động điều khiển mà không cần con người can thiệp. Ảnh: Bluebird

Tại Bước 1, chiếc xe sẽ thu thập dữ liệu về môi trường xung quanh do camera và hệ thống cảm biến ghi nhận, cũng như lộ trình hay tuyến đường di chuyển qua hệ thống định vị GPS. Với những chiếc xe của các hãng có mạng lưới xe lớn như Tesla, chiếc xe còn có thể nhận dữ liệu đã có từ hệ thống tổng gửi về.

Đến bước 2, toàn dữ liệu thu được sẽ đưa về hệ thống máy tính có sẵn trên xe xử lý. Dựa trên nền tảng của Trí tuệ nhân tạo AI, hệ thống sẽ phân tích dữ liệu, đối chiếu với những gì nó đã học và trải nghiệm được, đưa ra dự đoán các tình huống sẽ xảy ra. Bước dự đoán cũng có thể xảy ra trước bước đối chiếu thông tin.

Sau khi dự đoán được các vấn đề sẽ xảy đến, tại bước 3, hệ thống máy tính sẽ tự đưa ra quyết định hành động cho chiếc xe (tăng ga hay giảm ga, rà phanh hay phanh gấp, đánh lái qua bên trái hay phải…).

Cho tới hiện tại vẫn chưa có công ty nào tự tin khẳng định đã đạt được tự lái hoàn toàn mà không cần người lái can thiệp. Ngay cả với bản cập nhật tự lái mới của Tesla, đây vẫn chỉ là chế độ thử nghiệm và người lái vẫn cần có mặt và sẵn sàng can thiệp khi gặp tình huống khẩn cấp.

Bộ não tự hành của xe điện: VinFast giống Google còn Tesla một mình một kiểu!

Xe tự lái “nhìn” đường kiểu gì?

để một chiếc xe có thể tự hành giống như con người, chiếc xe đó cần có các bộ phận giống với con người, đó là ‘con mắt’, ‘bộ não’ và hệ thống vận hành. ‘Con mắt’ của xe tự lái không đơn thuần chỉ là camera, đó còn bao gồm nhiều hệ thống khác, từ dữ liệu chiếc xe thu thập trong quá trình di chuyển tới dữ liệu mà hệ thống máy chủ gửi về.

Bộ não tự hành của xe điện: VinFast giống Google còn Tesla một mình một kiểu! - Ảnh 3.
Vị trí các cảm biến trên Tesla Model 3. Ảnh: Michael Simari / Car and Driver. Chuyển ngữ: Minh Đức

Bài viết này sẽ chỉ đề cập tới thiết bị giúp chiếc xe tự thu thập dữ liệu trong quá trình vận hành.

Xe tự hành ‘nhìn’ đường thế nào?

Thông thường, khi nói tới thiết bị giúp một chiếc xe cảm nhận về môi trường xung quanh, các nhà sản xuất thường sử dụng từ ‘cảm biến’. Đây là cách sử dụng từ ngữ khôn khéo bởi trên thực tế, từ ‘cảm biến’ này phức tạp hơn nhiều.

Để một chiếc xe có thể tự cảm nhận được môi trường xung quanh, ta có 4 loại thiết bị chính: Cảm biến sóng siêu âm (Ultrasonic Sensor), Cảm biến sóng vô tuyến (Radio sensor / RADAR), Cảm biến LiDAR (Light Detection and Ranging – Dò tìm và định vị bằng tia laze), và hệ thống camera.

Về mặt lý thuyết, một chiếc xe tự hành có thể được trang bị 3, hoặc thậm chí cả 4 thiết bị nêu trên để có dữ liệu về môi trường xung quanh, đó là chưa kể tới dữ liệu mà máy chủ gửi thêm về (ví dụ: dữ liệu GPS, dữ liệu bản đồ, dữ liệu về tuyến đường đang di chuyển…).

Bộ não tự hành của xe điện: VinFast giống Google còn Tesla một mình một kiểu! - Ảnh 2.
Vị trí của cảm biến LiDAR trên mẫu xe mới của Volvo. Ảnh: Volvo

Nói là về mặt lý thuyết bởi 4 thiết bị này đều có các điểm mạnh – yếu khác nhau, và quan điểm xây dựng xe tự hành của mỗi hãng thì chưa chắc đã giống nhau.

Tesla chỉ muốn sử dụng đơn thuần mỗi camera cho hệ thống tự hành vì không tin tưởng các thiết bị khác (LiDAR và Radar), còn Volvo thì nghiêng về sử dụng LiDAR chẳng hạn. Cũng vì thế mà số lượng cảm biến, vị trí lắp đặt hay thứ tự ưu tiên của dữ liệu thu về cũng sẽ khác nhau theo từng hãng.

Điểm yếu của các cảm biến này thường do các yếu tố ngoại cảnh gây ra, có thể kể tới thời tiết, ánh sáng hay vật cản. Sử dụng nhiều cảm biến cùng một lúc sẽ giúp bù trừ những điểm yếu của nhau, mang lại hiệu quả tốt hơn. Tuy nhiên, vấn đề xảy ra là khi dữ liệu thu về xung đột nhau, máy tính lựa chọn thông tin nào?

Trong khuôn khổ giới hạn của bài này, chúng tôi sẽ không đề cập tới cách máy tính xử lý dữ liệu. Quý độc giả vui lòng theo dõi tuyến bài ‘Bộ não tự hành của xe điện’ mà chúng tôi sẽ đề cập tới trong các bài viết sau.

Tesla sử dụng công nghệ nào để chiếc xe “nhìn” được đường?

Bộ não tự hành của xe điện: VinFast giống Google còn Tesla một mình một kiểu! - Ảnh 4.
Hệ thống camera trước trên Tesla Model 3. Ảnh: Teslarati

Ban đầu, những chiếc xe của Tesla sử dụng cả 3 loại thiết bị có trên xe, đó là hệ thống camera, cảm biến siêu âm và cảm biến Radar. Tuy nhiên, Elon Musk vẫn luôn cho rằng nếu như con người có thể sử dụng mắt để lái xe được thì một chiếc xe tự hành cũng có thể làm được như vậy, cũng chỉ cần ‘mắt’.

Thực tế rằng với bản cập nhật Full Self Driving thứ 9 mà chuyên gia đánh giá ‘lái như say rượu’, Tesla đã loại bỏ hoàn toàn chức năng của hệ thống Radar phía trước, thay vào đó hãng chỉ sử dụng dữ liệu từ hệ thống camera phức tạp.

Elon Musk còn tự tin cho rằng với cách làm này, Tesla có thể đạt được tự lái cấp độ 5 tới hết năm nay. Tất nhiên, khi Elon Musk và Tesla đã có quá nhiều lần trễ hẹn, dễ hiểu khi giới chuyên gia và người tiêu dùng phần đông không tin tưởng vào lời tuyên bố đó.

Bộ não tự hành của xe điện: VinFast giống Google còn Tesla một mình một kiểu! - Ảnh 5.

Trong một khảo sát trên trang báo uy tín Car and Driver về việc liệu Tesla có thể đạt được tự lái cấp độ 5 vào cuối năm hay không, có tới 90% người được hỏi cho biết rằng “Bao giờ thấy thì mới tin”, 10% còn lại thì “Đặt niềm tin vào Elon Musk”.

VinFast sử dụng công nghệ nào để chiếc xe “nhìn” được đường?

Như đã đề cập ở phía trên, các hãng xe phát triển hệ thống tự hành có cách thức thực hiện khác nhau. Ngoài ví dụ về Tesla thiên về hệ thống camera, còn có Volvo hay Waymo thiên về sử dụng cảm biến LiDAR. 

Cảm biến LiDAR cũng xuất hiện trên xe của VinFast. Thông tin này đã được VinFast đăng tải cùng với thông báo giới thiệu về 03 mẫu xe điện thông minh của hãng. Bên cạnh LiDAR, VinFast còn thông báo về việc sử dụng hệ thống 14 camera tân tiến có khả năng xác định vật thể tại khoảng cách ‘khủng khiếp’ – 687m phía trước.

Bộ não tự hành của xe điện: VinFast giống Google còn Tesla một mình một kiểu! - Ảnh 6.
Mô phỏng những gì LiDAR nhìn thấy. Ảnh: Geospatial World

Bên cạnh đó là hàng loạt các trang bị ‘khủng’ khác như 19 cảm biến 360 độ có thể cảnh báo và xử lý khi di chuyển tại vận tốc lên tới 100km/h, hay việc sử dụng chip hiệu năng cao Orin-X của NVIDIA điều khiển hệ thống tự lái.

Đáng chú ý, con chip mạnh mẽ này có khả năng xử lý tới 200GB dữ liệu chỉ trong 1 giây, có thể điều khiển và dẫn đường nhanh gấp 8 lần các thế hệ hiện tại.

VinFast không công bố chi tiết về kế hoạch cũng như định hướng xây dựng xe tự lái. Tuy nhiên, với việc trang bị cảm biến LiDAR, rất có thể hãng xe ‘made in Vietnam’ cũng sẽ đứng về nhóm các hãng thiên về LiDAR cùng với các ông lớn như Volvo hay Waymo – tiền thân là dự án tự lái của Google.

Nguồn: Soha.vn

Xem video clip đánh giá xe trên Youtube