Ô tô tự lái hoạt động như thế nào?

Một chiếc ô tô muốn có khả năng tự lái phải đảm bảo được ba yêu cầu: hệ thống GPS xác định hành trình, các cảm biến để phát hiện những tình huống bất ngờ xảy ra trên đường và một hệ thống có khả năng kết hợp GPS lần thông tin từ cảm biến thành hành động thực tế như lái xe, tăng tốc, bóp phanh.

Ở thời điểm hiện tại, ô tô tự lái vẫn đang là một công nghệ còn mới mẻ, những chiếc xe hơi có khả năng tự lưu thông trên đường là chưa có nhiều. Tuy nhiên, nhìn nhận từ những lợi ích mà nó mang lại, nhiều người cho rằng đây sẽ là tương lai của ngành ô tô. Đã có nhiều cuộc thảo luận về loại xe này, và cũng đã có nhiều hãng tham gia phát triển. Google có một phòng thí nghiệm "bí mật" chuyên nghiên cứu về các công nghệ kiểu như ô tô tự lái. Apple được đồn đoán cũng sẽ sớm nhảy vào lĩnh vực xe hơi tự động và tương tự là Uber và Tesla.

Nghe nói nhiều, nhưng chắc hẳn nhiều người vẫn đang mơ hồ về cách thức hoạt động của loại xe này. Theo Sridhar Lakshmanan, một chuyên gia về xe hơi tự lái, giáo sư về kỹ thuật của trường Đại học Michigan-Dearborn, để biến một chiếc ô tô thông thường thành ô tô có khả năng tự lái, chúng ta phải đáp ứng được ba yêu cầu. Đầu tiên là hệ thống GPS giống như trên các xe ô tô thông thường; thứ hai là hệ thống nhận diện các biến động trên đường; thứ ba là phương pháp để chuyển các thông tin từ hai hệ thống trên thành hành động thực tế trên đường. "Một hệ thống tự hành đúng nghĩa phải đáp ứng được hai yếu tố: phải xử lý khối lượng lớn dữ liệu tương tự như một chiếc máy tính; và phải thông minh như não người để thích ứng với môi trường mới lẫn cũ" - chuyên gia này nhận định.

Hệ thống GPS về cơ bản không có gì khác so với tính năng dẫn đường của Google Maps, sẽ xác định nhiệm vụ của xe tự lái bằng các thiết lập điểm đầu và điểm cuối của hành trình. Nó sẽ xem xét tất cả các đường đi, chọn con đường thuận lợi nhất. Thông thường, GPS làm điều này tốt hơn so với con người, bởi não người không được trang bị những yếu tố cần thiết để xử lý một lượng lớn dữ liệu cho trước.

Tuy nhiên, chỉ riêng GPS không thể làm nên một chiếc ô tô thông minh. Do dữ liệu bản đồ thường là dữ liệu tĩnh, bất biến hoặc hiếm khi mới thay đổi; trong khi trên thực tế lúc lái xe, người dùng sẽ gặp phải những tình huống bất ngờ như phải quay đầu xe, tắc đường..."Xe tự lái cần có thêm một hệ thống thông minh khác để hỗ trợ cho hệ thống bản đồ", Lakshmanan cho biết. Hệ thống này sử dụng một loạt các công nghệ như radar, camera, để phát hiện và xử lý các tình huống bất ngờ mà lái xe gặp phải khi lưu thông trên đường.

Camera sẽ được dùng để cho phép hệ thống máy tính bên trong xe có thể nhìn thấy tình trạng xung quanh xe; còn radar sẽ giúp ô tô nhìn được đường phía trước (khoảng cách 100 m) trong điều kiện thời tiết xấu như trời tối, mưa, tuyết. Một thiết bị khác cũng được dùng đến là la-de (laser). Laser sẽ quét liên tục để cung cấp cho hệ thống máy tính biết những gì đang xảy ra xung quanh.

"Những cảm biến này cung cấp cho máy tính các thông tin "thô" của những yếu tố liên quan đến chuyến đi, và bạn cần một thuật toán tinh vi để xử lý tất cả các thông tin này, giống như não người vậy" - chuyên gia Lakshmanan nói thêm. Các nhà nghiên cứu cũng hy vọng rằng, trong tương lai, tất cả các ô tô có thể kết nối được với nhau để "hiểu" nhau hơn. Xe này có thể biết chính xác "bạn" của chúng đang ở đâu, định đi đâu, rẽ đoạn nào, nhờ đó máy tính sẽ tìm ra cách xử lý tốt nhất cho từng tình huống. Tuy nhiên, Lakshmanan cho rằng chúng ta vẫn còn lâu nữa mới đạt đến cột mốc đó.

Cuối cùng, một chiếc ô tô tự lái cần một hệ thống có khả năng kết hợp GPS và thông tin từ cảm biến thành những hành động thực tế như lái xe, tăng tốc, bóp phanh. Thông thường, nhiệm vụ này được đảm nhận bởi mạng truyền thông nội bộ trên ô tô (CAN bus) đã được dùng cho xe hơi suốt nhiều thập kỷ nay. Những yêu cầu trên cho thấy nếu Google, Apple, hay một hãng xe hơi nào đó, có thể tìm ra cách xây dựng một hệ thống cho phép người dùng trang bị cho xe hơi của họ các cảm biến cần thiết để nhận diện thế giới quanh nó, những chiếc xe có khả năng tự lái sẽ không còn là chuyện hiếm như hiện nay.

Mời quý độc giả theo dõi Truyền hình trực tuyến các kênh của Đài Truyền hình Việt Nam.