6 cấp độ hệ thống lái xe tự động

Các tính năng lái xe tự động vốn trước đó chỉ được trang bị trên các xe sang thì nay đang dần trở nên phổ biến trên hầu hết các phân khúc ở Việt Nam. Đặc biệt với xu hướng điện khí hóa, mà ở đó động cơ điện là mảnh ghép hoàn hảo để hướng tới khả năng xe tự hành trong tương lai. Vậy phân loại các hệ thống lái xe tự động như thế nào, dựa trên cơ sở gì? Bài viết này chúng ta sẽ đi trả lời từng câu hỏi trên.

Đính chính: Để tránh hiểu nhầm thì mình muốn đính chính là bài viết này không mục đích phân loại hệ thống ADAS (Advanced Driver Assistance Systems – Hệ thống hỗ trợ lái xe nâng cao), mà mục đích phân loại các cấp độ của hệ thống lái xe tự động. Chi tiết mình sẽ giải thích bên dưới khi đi sâu vào từng nội dung cụ thể.

6 cấp độ hệ thống lái xe tự động

Theo tiêu chuẩn SAE J3016 thì các hệ thống lái xe tự động được chia thành 5 cấp độ (levels) khác nhau. Nếu tính cả những xe hoàn toàn không có hệ thống lái xe tự động nào thì có thể phân loại thành 6 cấp độ như sau:

No Driving Automation - Không có lái xe tự động

Xe không có bất cứ hệ thống hỗ trợ lái xe nào, quá trình lái xe được thực hiện hoàn toàn bởi tài xế, kể cả xe có các hệ thống hỗ trợ an toàn chủ động như chống bó cứng phanh (ABS), cân bằng điện tử (ESC),…. thì cũng không được xét là có hệ thống hỗ trợ lái xe tự động.

Mắt quan sát, tay trên vô lăng, chân trên bàn đạp

Xe Toyota Vios đời 2014 trở về trước có thể được xếp vào cấp độ 0. Xe có hệ thống an toàn chủ động như ABS nhưng không có hệ thống nào hỗ trợ quá trình lái xe, kể cả ga tự động (Cruise Control).

Driver Assistance - Hỗ trợ người lái
Xe có hệ thống hỗ trợ lái xe khi các điều kiện hoạt động của hệ thống thỏa mãn, tuy nhiên chỉ hỗ trợ 1 trong 2 phương điều khiển là theo phương dọc hoặc theo phương ngang (không phải cả 2 phương cùng 1 lúc) và tài xế sẽ thực hiện phần còn lại trong quá trình lái xe.
Mắt quan sát, tay trên vô lăng, chân không trên bàn đạp

Xe VinFast VF5 có thể được xếp vào cấp độ 1 khi có trang bị tính năng ga tự động (Cruise Control) hỗ trợ lái xe điều khiển chuyển động theo phương dọc của xe. Tuy nhiên nói chung tính năng ga tự động hoạt động cũng rất hạn chế, chỉ hoạt động trong dải tốc độ xe nhất định (Limited ODD).

Partial Driving Automation - Lái xe tự động một phần

Xe có khả năng tự động lái một cách liên tục trong điều kiện nhất định theo cả 2 phương dọc và ngang, trong đó vẫn cần tài xế giám sát và xử lý các tình huống.

Mắt quan sát, tay không trên vô lăng, chân không trên bàn đạp

Xe VinFast VF8 có thể được xếp vào cấp độ 2 khi cùng một lúc có thể các tính năng khác nhau hoạt động để can thiệp vào 2 phương chuyển động của xe. Tính năng ga tự động thích ứng (Adative Cruise Control) và hỗ trợ giữ làn (Lane Keep Assist) có thể cùng hoạt động để điều khiển xe tuy nhiên chỉ trong điều kiện lái xe nhất định (Limited ODD) và người lái luôn sẵn sàng để cầm lái và xử lý các tình huống.

Conditional Driving Automation - Tự động lái có điều kiện

Xe có khả năng lái tự động một cách liên tục trong điều kiện đường xá nhất định, trong đó tài xế vẫn phải sẵn sàng thực hiện quá trình lái xe nếu như hệ thống yêu cầu hoặc khi có lỗi bất thường trong hoạt động của hệ thống.

Mắt không quan sát, tay không trên vô lăng, chân không trên bàn đạp, người lái luôn sẵn sàng điều khiển

Cấp độ này thì chưa có ở Việt Nam nhưng đã có trên thế giới rồi. Điển hình nhất cho cấp độ này là FSD trên các xe Tesla.

High Driving Automation - Tự động lái nâng cao

Xe có khả năng lái tự động một cách liên tục trong điều kiện đường xá nhất định, bao gồm việc xử lý các tình huống chướng ngại vật và khi có lỗi bất thường trong hoạt động của hệ thống.

Chỉ cần người lái điều khiển khi ra khỏi điều kiện thiết kế

Cấp độ này thì chưa xuất hiện ở Việt Nam. Tuy nhiên trên thế giới thì đã có với những khu vực có cung cấp dịch vụ taxi không người lái như ở Trung Quốc, Mỹ, Singapore,…. Giới hạn hiện tại của dịch vụ taxi không người lái này là dịch vụ chỉ được cung cấp trong 1 khu vực địa lý nhất định, các điểm đi và đến được xác định trước (Limited ODD).

Full Driving Automation - Tự động lái hoàn toàn

Xe có khả năng lái tự động một cách liên tục và không giới hạn điều kiện đường xá, bao gồm cả việc xử lý các tình huống chướng ngại vật và khi có lỗi bất thường trong hoạt động của hệ thống.

Hoàn toàn không cần người lái điều khiển

Cấp độ này thì chưa xuất hiện ở Việt Nam và trên thế giới.

Thuật ngữ cơ bản để phân loại hệ thống lái xe tự động

Có một số thuật ngữ được sử dụng khi phân loại các cấp độ tự động lái xe:
DDT
Dynamic Driving Task, tạm dịch là nhiệm vụ lái xe động

Là tập hợp tất cả những gì mà hệ thống tự động lái xe cần thực hiện để điều khiển xe trên đường, từ khi bắt đầu đến khi kết thúc hành trình.

Bao gồm những hoạt động điều khiển xe như tăng – giảm tốc độ, đánh lái chuyển hướng cho đến những hoạt động phân tích điều kiện lái xe xung quanh, các chướng ngại vật hoặc tình huống để từ đó đưa ra quyết định như giảm tốc độ, chuyển làn, vượt….

Dynamic Driving Task fallback, tạm dịch là DDT dự phòng

Là tập hợp tất cả những gì mà hệ thống tự động lái xe cần thực hiện để điều khiển xe trên đường, từ khi bắt đầu đến khi kết thúc hành trình.

Bao gồm những hoạt động điều khiển xe như tăng – giảm tốc độ, đánh lái chuyển hướng cho đến những hoạt động phân tích điều kiện lái xe xung quanh, các chướng ngại vật hoặc tình huống để từ đó đưa ra quyết định như giảm tốc độ, chuyển làn, vượt….

Object and Event Detection and Response, tạm dịch là khả năng phát hiện và phản ứng với các vật thể, sự kiện.

Là một phần của DDT, bao gồm việc theo dõi, phân tích, đánh giá các vật thể và sự kiện của môi trường lái xe xung quanh và đưa ra các quyết định điều khiển xe phù hợp với những vật thể và sự kiện đó, mục đích hoàn thành DDT cũng như DDT fallback.

Operational Designed Domain, tạm dịch điều kiện hoạt động được thiết kế

Là các điều kiện hoạt động cụ thể mà một hệ thống lái xe tự động hoặc một tính năng của nó được thiết kế để hoạt động. ODD bao gồm môi trường xung quanh, vị trí địa lý, thời gian, đặc điểm đường xá… tất cả các yếu tố tạo nên môi trường lái xe.

Cơ sở phân loại hệ thống lái xe tự động

Có 2 điểm chính về cơ sở phân loại cấp độ hệ thống lái xe tự động:

1. Các cấp độ của hệ thống lái xe tự động được phân loại dựa trên đặc điểm kỹ thuật của hệ thống, mà không phụ thuộc vào bất cứ quy định pháp luật nào.

2. Nền tảng cơ bản để phân loại các hệ thống lái xe tự động là dựa vào mối quan hệ giữa con người và các hệ thống lái xe tự động trên cơ sở các yếu tố đã đề cập bên trên. Mối quan hệ này là đối nghịch, tương tự như một chiếc cân thăng bằng: Khi hệ thống lái xe tự động có thể đảm đương nhiều phần hơn của DDT và DDT fallback trong các ODD khác nhau thì người lái xe sẽ ít phải lái xe hơn, điều này đồng nghĩa với việc hệ thống lái xe tự động đó được xếp cấp độ cao hơn.

Sơ đồ giản lược cách phân loại các cấp độ hệ thống lái xe tự động:

Tài liệu tham khảo: Tiêu chuẩn SAE J3016

Bạn có thể tham khảo tiêu chuẩn SAE J3016 (Revision 202104) để đọc chi tiết hơn về phân loại và các định nghĩ về các thuật ngữ được xử lý liên quan đến các cấp độ lái xe tự động cho phương tiện giao thông đường bộ. Bạn có thể tải bản mềm PDF của tiêu chuẩn từ Thư Viện theo liên kết bên dưới:

SAE J3016 Levels of driving automation

Mở rộng: ADAS khác với hệ thống lái xe tự động như thế nào?

So với khái niệm hệ thống lái xe tự động, thì ADAS rộng hơn nhiều, trong đó ADAS bao gồm cả những tính năng/hệ thống cảnh báo hoặc can thiệp một cách nhất thời mà không được xếp vào là hệ thống lái tự động. Hiểu một cách đơn giản thì hệ thống lái xe tự động là tập con của ADAS.

Ví dụ như hệ thống phanh khẩn cấp (Emgergency Assistance Brake), hệ thống cảnh báo điểm mù (Blind-Spot Detection), hệ thống camera giám sát xung quanh (Surround View Monitor) đều được phân loại thuộc gói ADAS như một yếu tố để marketing bởi các nhà sản xuất xe nhưng lại không được xem là những tính năng hay hệ thống lái xe tự động. Các hệ thống này không thực hiện hoặc chỉ can thiệp một cách tức thời trong quá trình hoạt thành DDT, tức quá trình xe di chuyển.

Vậy làm thế nào để biết cấp độ ADAS xe của bạn?

Well… đây là một câu hỏi khó trả lời nhưng dễ tìm câu trả lời. Theo kết quả tìm hiểu của mình thì có vẻ như không có tiêu chuẩn nào phân loại cấp độ cho ADAS. Tuy nhiên xét về mặt kỹ thuật, mình gợi ý bạn có thể phân loại ADAS xe của bạn bằng cách phân loại mức độ hệ thống lái xe tự động trên. Cụ thể:

Hy vọng bài viết này là hữu ích để bạn hiểu hơn về chiếc xe của mình hoặc hiểu hơn về các tiêu chuẩn quốc tế nếu bạn đang làm trong lĩnh vực ô tô,

Hãy để lại những chia sẻ hoặc câu hỏi của bạn trong phần bình luận bên dưới nhé,

Cheers,

Nguồn: sae.org, iso.org, cộng đồng VinFast Toàn cầu tại vinfast.vn

0 Bình luận
Cũ nhất
Mới nhất
Inline Feedbacks
Xem tất cả các bình luận
Buy me a coffee...

Nếu bạn thấy những bài viết, nội dung được chia sẻ trên Chín Engineer là hữu ích, hãy ủng hộ Chín Engineer bằng cách “Buy me a coffee” nhé. Sự ủng hộ của bạn có ý nghĩa rất lớn góp phần vào duy trì và phát triển Chín Engineer trong tương lai.

You bought me a coffee? Hãy để lại lời nhắn nhé, để mình có thể gửi bạn lời cảm ơn,