Xe hơi ngày càng trở nên thông minh hơn

Sự gia tăng các công cụ điện toán và phương thức kết nối trên xe hơi đang ngày càng phát triển mạnh mẽ. Xe hơi không còn là phương tiện di chuyển mà dần trở thành một thiết bị di động mới trong tương lai gần.

Cảm biến an toàn
Nếu bạn đã dạo quanh một vòng các trung tâm bán xe hoặc nghiên cứu những chiếc xe mới trong vài năm qua, đặc biệt là dòng cao cấp, sang trọng thì sẽ nhận thấy những xu hướng đang chuyển động. Tính năng hỗ trợ đậu xe và camera hành trình đã là tin tức của ngày hôm qua. Hiện tại, những chiếc xe hơi đời mới có khả năng kiểm soát làn đường, chủ động trong hành trình, cảnh báo vượt ẩu, trợ lực phanh, và khả năng phòng chống va chạm. Tất cả những công nghệ trên đều dựa vào loạt cảm biến bên ngoài (thường là sự kết hợp của radar và cảm biến hình ảnh) để xác định khoảng cách giữa các đối tượng.

Tất cả những công nghệ an toàn đều dựa vào loạt cảm biến để xác định khoảng cách giữa các đối tượng.

Những cảm biến này thường đưa ra lời gợi ý sau đó có sự can thiệp tự động.  Hỗ trợ phanh là một trong những ví dụ tốt nhất với việc sử dụng công nghệ để ngăn chặn tình huống phổ biến là va chạm. Một ứng dụng mới của công nghệ này là chủ động kiểm soát hành trình, giảm tốc từ từ khi đang dần tiếp cận chiếc xe chạy chậm hơn. Công nghệ này có thể ngăn chặn va chạm mạnh mà đôi khi gây ra tai nạn. Một công nghệ hỗ trợ khác là hình ảnh 3D được thu thập bằng các tia laser sẽ khiến mọi thứ trở nên chính xác và hữu ích.

Túi khí ngoài
Túi khí là công nghệ tiêu biểu trong xe hơi nhằm bảo vệ hành khách. Nhưng nếu đặt những túi khí này bên ngoài thì sẽ trông giống như tàu vũ trụ hạ cánh trên sao hỏa. Túi khí ngoài không chỉ giúp hành khách an toàn mà còn giảm thiệt hại cho chiếc xe. Volvo và một số nhà sản xuất khác đang triển khai công nghệ túi khí ngoài, bắt đầu từ vị trí bên dưới xe, cửa ra vào và cửa kính.

Túi khí ngoài phải được bung ra trước khi va chạm, bảo vệ tất cả mọi người ở trên xe hơi.
 

Mục tiêu đầu tiên là bảo vệ những người đi bộ hay đi xe đạp và cuối cùng là bảo vệ tất cả mọi người ở trên xe hơi. Không giống như túi khí bên trong, túi khí ngoài có thể triển khai phân chia thứ tự sau khi va chạm. Túi khí ngoài phải được bung ra trước khi va chạm, tạo ra một số thách thức với nhà sản xuất - ví dụ bung ra quá chậm. Nhưng nếu các cảm biến có thể điều khiển chính xác thì túi khí ngoài là biện pháp an toàn khá hữu dụng.

Hồi năm 2012, hãng Volvo cũng từng ra mắt hệ thống túi khí ngoại thất đầu tiên trên thế giới trên mẫu xe V40. Các cụm cảm ứng được tích hợp trên cản va trước sẽ ghi nhận va chạm giữa hai xe. Tác dụng của hệ thống do Volvo phát triển là giảm nguy cơ đập vào cửa kính cho người ngồi trong xe trong trường hợp va chạm. Đồng thời, hệ thống còn kích hoạt túi khí rèm để bảo vệ an toàn cho người ngồi trong xe.

Ngoài ra hãng TRW Automotive đang phát triển hệ thống radar và camera để tìm ra thời điểm bung chính xác của túi khí ngoại thất. Họ hi vọng hệ thống túi khí ngoại thất mới sẽ được ứng dụng trên dòng sedan hạng sang của Đức.

Nếu bạn đang mệt mỏi, chiếc xe sẽ tự nhận biết
Volvo cũng đang thử nghiệm với bộ cảm biến bên trong buồng lái xe hơi nhằm xác định sự chú tâm của người lái có tên gọi là hệ thống xác định trạng thái lái xe (Driver State Estimation). Cảm biến này đo độ mở đôi mắt trong nhiều tình huống kể cả khi người lái đang nhìn đường. Công nghệ này sẽ đưa ra cảnh báo cho lái xe khi bị phân tâm và không nhìn đường.

Cảm biến đo độ mở đôi mắt trong nhiều tình huống kể cả khi người lái đang nhìn đường.

Driver State Estimation sử dụng hệ thống đèn LED hồng ngoại để nhận diện, và các cảm biến đưa ra các phản ứng phù hợp như: hỗ trợ giữ xe đi đúng làn đường (Lane Keeping Aid) hệ thống cảnh báo va chạm với phanh tự động hoàn toàn, hoặc hệ thống kiểm soát hành trình linh hoạt (Adaptive Cruise Control).

Một công ty khác là Harken đang giải quyết cùng vấn đề nhưng từ một quan điểm khác: dây an toàn được làm từ vải thông minh có khả năng theo dõi nhịp tim và hơi thở, có khả năng nhận biết các dấu hiệu khi người lái sắp rơi vào giấc ngủ.

Giữ trẻ an toàn
Chúng ta đều biết không được để lại em bé và vật nuôi trong xe, đặc biệt là vào những ngày nóng. Nhưng theo ước tính, mỗi năm có khoảng 38 trẻ em và hàng nghìn vật nuôi chết ở Mỹ do bị mắc kẹt trong xe hơi. Các hãng xe hơi lại chưa đưa ra giải pháp nào cho vấn đề này nhưng học sinh trung học 17 tuổi Alissa Chavez đã có 8 bằng sáng chế về việc cảnh báo trẻ trong xe. Tương tự như bộ cảm biến túi khí ở ghế hành khách, thiết bị này được gọi là Hot Seat - bộ cảm biến được gắn dưới ghế trẻ em.

Hot Seat - bộ cảm biến được gắn dưới ghế trẻ em.

Nếu cảm biến này xác định được trẻ em ngồi ở ghế, chuông báo động sẽ phát ra nếu người lái rời xe khoảng 12 mét. Hot Seat là sản phẩm tiêu biểu nhưng chỉ là phụ kiên đi ngoài, trong thời gian tới một cảm biến gắn bên trong để phát hiện chuyển động và nhiệt độ sẽ sớm xuất hiện.

Nhận diện khuôn mặt trong xe hơi
BMW bắt đầu thử nghiệm với nhận dạng khuôn mặt trong năm 2008. Ngoài ra Toyota đã giới thiệu chiếc xe thử nghiệm trong năm 2012 với tính năng nhận diện người lái. Tính năng này của Toyota còn có thể tương tác lời thoại khi lái xe đến gần. Kể từ đó, nhiều nhà sản xuất vẫn phải tiếp tục thử nghiệm bởi các vấn đề liên quan đến an ninh và xã hội. Công nghệ nhận dạng khuôn mặt được ghi nhận bởi khả năng chính xác, hiệu quả cao và còn có thể ngăn ngừa trộm cắp. Nước Mỹ trong năm 2013 đã có hơn 650 ngàn xe bị đánh cắp.

Công nghệ nhận dạng khuôn mặt nhận diện người chủ xe được ghi nhận bởi khả năng chính xác, hiệu quả cao và còn có thể ngăn ngừa trộm cắp.

Gần đây nhất là Ford cùng Intel phát triển hệ thống nhận dạng khuôn mặt trên xe hơi có tên gọi là Project Mobii. Công nghệ mới này nhằm tăng cường tính an toàn và bảo mật, đồng thời cải thiện trải nghiệm trong xe cho cả tài xế và hành khách. Đây là ứng dụng di động cho phép tài xế tiếp cận xe hơi từ xa, có khả năng kiểm soát đồ vật trên xe. Project Mobii chứng thực hình ảnh thông qua camera trước  và nhanh chóng xác nhận người được phép lái chiếc xe hơi đó. Trong trường hợp Project Mobii không nhận ra người lái, một bức ảnh sẽ được gửi đến điện thoại thông minh của chủ xe để yêu cầu xác nhận. Chủ xe sẽ là người quyết định có cho phép người này sử dụng phương tiện hay không và thiết lập những tính năng nên được kích hoạt hay vô hiệu hóa.

Phát hiện đèn giao thông
Đèn giao thông là một trong những trở ngại để tiết kiệm nhiên liệu: Việc đòi hỏi tăng tốc nhanh sau khi đèn xanh lá cây (hoặc đèn vàng) và nổ máy tại chỗ khi đèn đỏ là điều ảnh hưởng không nhỏ đến nhiên liệu hay môi trường. Một số xe hơi hiện nay đã có tính năng tự động tắt và tái đánh lửa khi chờ đèn đỏ, nhưng các nhà sản xuất có thể làm nhiều hơn nữa. Audi là một ví dụ, chương trình thí điểm cho phép xe ô tô có thể khai thác đầu vào tín hiệu được gửi từ đèn giao thông thành phố để dự đoán thay đổi. Điều này sẽ cho phép chiếc xe tăng giảm tốc độ cho phù hợp với tín hiệu đèn. Tự động tắt máy và tái đánh lửa cũng sẽ hiệu quả hơn nếu chiếc xe biết chính xác khi đèn màu đỏ hay xanh.

Công nghệ cho phép xe ô tô nhận biết tín hiệu được gửi từ đèn giao thông thành phố để dự đoán thay đổi hành vi.
 

Theo một ước tính, 25% nhiên liệu của một chiếc xe bị đốt cháy trong quá trình hoạt động mà không chạy và công nghệ này có thể cắt giảm được hóa đơn nhiên liệu và giảm khí thải nhà kính. Nhà sản xuất Honda sử dụng thông tin từ mạng lưới cảnh báo bằng hồng ngoại do UTMS - Hệ thống quản lý giao thông Universal tại Nhật Bản lắp đặt tại các nút đèn tín hiệu. Thông tin này sẽ cho biết thời gian của mạng lưới đèn giao thông, đồng bộ vào hệ thống phân tích trong xe hơi để đưa ra các giải pháp nhằm tiết kiệm nhiên liệu.

Xe hơi nối mạng
Trong đánh giá của Consumer Electronics Show (CES) 2014 cho CIO, tác giả JD Sartain cung cấp một định nghĩa tuyệt vời của dòng xe hơi thông minh hoặc dòng xe kết nối: "Bạn có thể nghĩ về một chiếc xe thông minh như là một phiên bản mở rộng smartphone, đây là 2 thiết bị sử dụng hệ điều hành và công nghệ tương tự". Bao gồm:

• Hệ thống tích hợp thông minh cho phép thực hiện các phương thức truyền thông cá nhân, điện thoại, email hay các đoạn hội thoại.
• Khả năng giao tiếp ngoại vi với GPS, dịch vụ khẩn cấp, các báo cáo giao thông, v.v...
• Truy cập giải trí đa phương tiện
• Hàng loạt công cụ an toàn và chẩn đoán.

Tất cả những cảm biến mới chắc chắn có thể giúp làm cho chiếc xe của bạn an toàn và hiệu quả hơn, nhưng làm thế nào để có thể truy cập và xử lý thông tin từ hàng triệu chiếc xe trên đường cùng một lúc? Đây là thời điểm của Internet of Things giúp kết nối mọi thứ với chiếc xe. Bạn muốn cập nhật giao thông thời gian thực? Không còn quá khó khi chiếc xe của bạn sẽ tiếp cận với tất cả những người khác và hỏi về tình hình giao thông đang diễn ra. Theo Viện Kỹ thuật Điện và Điện tử (IEEE) ước tính vào năm 2025 sẽ có 60% xe hơi lưu thông trên đường phố kết nối Internet. Ngoài công nghệ hỗ trợ giao tiếp giữa mọi người và phương tiện với nhau, việc kết nối trên xe hơi còn có thể giảm tai nạn từ những thiếu sót của con người.

Vào năm 2025 sẽ có 60% xe hơi lưu thông trên đường phố kết nối Internet.

Khi xe hơi được nối mạng thì vấn đề về an ninh bảo mật được đặt ra khá cấp bách. Các nhà sản xuất ô tô đã liên tục đánh giá thấp mối đe dọa hacker tấn công vào xe hơi và luôn nhấn mạnh những chiếc xe nối mạng an toàn hay yêu cầu truy cập vật lý mới có thể hack... Tuy nhiên, vào đầu năm 2011 các nhà nghiên cứu tại Đại học Washington và Đại học California của Mỹ cho biết rằng họ đã có thể xâm nhập không dây và khai thác các hệ thống của xe thông qua kết nối Bluetooth, mạng di động cũng dễ bị tổn thương... Hội nghị bảo mật Black Hat USA 2014 gần đây tại Las Vegas đã đưa ra một vài nghiên cứu về độ an toàn bảo mật của những chiếc xe hơi đời mới. Các nhà nghiên cứu vào năm 2013 đã thực nghiệm bằng cách sử dụng một máy tính xách tay cắm vào cổng dữ liệu on-board của chiếc xe Ford Escape và Toyota Prius để chứng minh rằng họ có thể kiểm soát còi của xe, vô hiệu hóa hệ thống phanh và có thể điều khiển không người lái...

Thu thập dữ liệu và quản lý cuộc sống
Về bản chất thì chiếc xe hơi thực sự có thể trở thành thiết bị di động, và các nhà sản xuất đang dần kết hợp tất cả các tính năng của điện thoại di động vào trong xe.

Xe hơi hiện nay có thể truyền, phát nhạc và được trang bị GPS, vậy tại sao công cụ này không thể phục vụ người dùng như là trợ lý kỹ thuật số? Nếu xe của bạn có thể thu thập thông tin về thói quen của bạn như Siri hoặc Cortana (hoặc thậm chí cả Facebook) thì đây là công cụ hỗ trợ tuyệt vời. Xe hơi với trí thông minh nhân tạo có thể đề xuất tuyến đường thay thế giúp bạn tránh bị muộn cuộc họp hoặc cho bạn biết khi đang ở gần một địa điểm yêu thích. Điều gì nếu xe của bạn nhắc nhở rằng đây là ngày sinh nhật của người bạn đời khi đi qua cửa hàng quà tặng trên đường về nhà? Có thể một ngày nào đó, khi chiếc xe hơi tự lái hoàn thiện thì nó có thể đi mua hoa dùm bạn.

Kính thực tế ảo trên xe
Một trong những điều tốt nhất của chiếc xe thông minh là tư vấn một tuyến đường thay thế khi gặp sự cố. Các hướng dẫn trực tiếp được tích hợp trên kính chắn gió, do đó bạn không cần phải hướng mắt ra khỏi tầm quan sát. Bạn cần tìm một địa điểm nhưng không biết rõ đường đi thì hãy để bản đồ số trên kính chắn gió và nghe hướng dẫn... Nhưng đấy chỉ là mường tượng về tương lai, còn hiện tại thì kính thực tế ảo được Jaguar tích hợp vào dòng xe địa hình offroad.

Các thông số về góc nghiêng, tốc độ, khóa vi sai… hiển thị đầy đủ trên kính lái.

Với tính năng mới trên Land Rover Discovery Vision Concept, lái xe có thể tập trung hoàn toàn về phía trước khi các thông số về góc nghiêng, tốc độ, khóa vi sai hiển thị đầy đủ trên kính lái. Tính năng thú vị nhất của hệ thống là “Ghost car”, hiển thị trực quan cho phép người dùng chạy đua bằng trình điều khiển ảo trên con đường thực sự. Với sự hỗ trợ của công nghệ eye-tracking (theo dõi hành vi mắt người dùng), những hình ảnh sẽ được hiển thị dưới dạng 3D nhưng tài xế không cần dùng đến những loại kính chuyên dụng. Các camera sẽ theo dõi mắt người lái và điều chỉnh các hình ảnh cho phù hợp.

PC World VN, 09/2014