09/08/2021

Lượt xem 1957

Vehicle Automation - Các cấp độ khác nhau của tự động hóa phương tiện là gì?

Bạn đang tìm hiều các cấp độ tự động hóa khác nhau của xe? Nexcom.vn sẽ cung cấp cho bạn thông tin các cấp độ khác nhau của xe tự động. Ngoài ra, bài đăng này sẽ cung cấp cho bạn các ví dụ khác nhau về các mức độ tự động hóa khác nhau. Hãy cùng tìm hiểu nhé!

Các cấp độ khác nhau của tự động hóa phương tiện là gì?

1.Tự động hóa mức 0 (Không tự động hóa / Không tự chủ)

Hầu hết các ô tô trên đường đều thuộc Tự động hóa cấp độ 0. Có nghĩa là, những chiếc xe như vậy có thể có các tính năng như kiểm soát hành trình giúp người lái xe duy trì tốc độ ổn định để lái xe đường dài, chứ không có gì khác.

2.Tự động hóa cấp độ 1 là gì? (Hỗ trợ lái xe)

Ở mức độ tự động hóa 1, một chiếc xe hoàn toàn được điều khiển bởi người lái. Tuy nhiên, những xe thuộc diện này được trang bị một số tính năng hỗ trợ lái xe nâng cao. Ví dụ, một chiếc xe có điều khiển hành trình thích ứng được coi là có mức độ tự động hóa 1. Kiểm soát hành trình thích ứng sử dụng cảm biến và / hoặc camera để giữ cho xe ở khoảng cách an toàn với xe phía trước. Ngoài ra, hỗ trợ giữ làn đường cũng thuộc tự động hóa cấp độ 1. Hỗ trợ giữ làn đường cũng sử dụng các cảm biến và / hoặc camera để giữ xe đi đúng làn đường của mình. Vì vậy, nếu bạn ngoài ý muốn rẽ ra khỏi làn đường của mình, tính năng hỗ trợ giữ làn đường sẽ thúc xe của bạn trở lại làn đường của bạn. Do đó, nếu bạn có một chiếc xe có thể hỗ trợ đánh lái hoặc tăng tốc và phanh, nhưng không hỗ trợ đồng thời cả hai thì chiếc xe đó được coi là có mức độ tự động hóa cấp độ 1. Hơn nữa, các tính năng như hỗ trợ đỗ xe được coi là tự động hóa cấp độ 1 vì chúng chỉ hỗ trợ người lái chứ không tự động hóa quá trình lái xe. Tự động hóa cấp độ 1 có sẵn trên nhiều mẫu xe hơi đang được cung cấp ngày nay.

3. Tự động hóa cấp độ 2 (Tự động hóa từng phần)

Tự động hóa cấp độ 2, còn được gọi là tự động hóa từng phần, áp dụng cho các phương tiện cung cấp các chức năng tự động kết hợp, chẳng hạn như tăng tốc và đánh lái. Ở cấp độ tự động hóa 2, về cơ bản bạn đang kết hợp điều khiển hành trình thích ứng với một số hình thức hỗ trợ lái. Ở cấp độ này, người lái xe vẫn phải chịu trách nhiệm lái xe và phải luôn theo dõi môi trường xung quanh xe. Nói một cách đơn giản, ở mức độ tự động hóa này, người lái có thể rời chân khỏi bàn đạp và tay khỏi vô lăng, nhưng vẫn phải chú ý đến môi trường xung quanh xe. Điều này có nghĩa là người lái xe không thể thiết lập hệ thống lái xe và tiến hành thực hiện một tác vụ khác; mà phải để mắt đến con đường. Mức độ lái xe tự động này rất tốt để giúp người lái xe dừng và đi, điều này rất phù hợp cho những người đi làm. Bạn có thể tìm thấy mức độ tự động hóa này trên Tesla Autopilot, Volvo Pilot Assist, GM’s Super-Cruise và Audi Traffic Jam Assist...

4. Tự động hóa cấp độ 3 (Tự động hóa có điều kiện)

Tự động hóa cấp độ 3, còn được gọi là tự động hóa có điều kiện, là nơi mọi thứ trở nên cực kỳ thú vị. Ở cấp độ này, người lái xe phải ở trong xe, nhưng không bắt buộc phải giám sát xe mọi lúc khi xe đang lái. Vì vậy, chẳng hạn, người lái xe có thể ra lệnh cho chiếc xe đi đến một điểm đến và sau đó tiếp tục duyệt qua điện thoại thông minh của mình. Tuy nhiên, ở mức độ 3 tự động hóa có điều kiện, người lái xe phải sẵn sàng điều khiển phương tiện khi có thông báo trước. Về cơ bản, các phương tiện tự hành cấp 3 có khả năng vận chuyển hành khách từ điểm A đến điểm B mà ít hoặc không cần can thiệp trong điều kiện lý tưởng. Điều đó nói lên rằng, một số điều kiện có thể tự xuất hiện, đòi hỏi người lái xe phải can thiệp ngay vào hoạt động của xe.

5. Tự động hóa cấp độ 4 (High Automation)

Cấp độ 4, còn được gọi là tự động hóa cao, là cấp độ tự động hóa mà xe có khả năng thực hiện tất cả các chức năng lái xe trong những điều kiện nhất định; tuy nhiên, tài xế đã có hành vi vượt lên và điều khiển phương tiện. Ở mức độ tự động hóa 4, một chiếc xe vẫn yêu cầu người lái, nhưng nó có thể đưa họ từ điểm A đến điểm B mà không cần bất kỳ sự can thiệp nào. Tuy nhiên, người lái xe không có tùy chọn can thiệp. Nói một cách đơn giản, ở mức độ tự động hóa 4, chiếc xe có khả năng thực hiện tất cả các nhiệm vụ lái xe trong hầu hết các môi trường và trong hầu hết các điều kiện, cũng như giám sát môi trường trong một số trường hợp nhất định.

6. Tự động hóa cấp độ 5 (Full - Automation)

Ở mức độ tự động hóa 5, không cần người lái vì chiếc xe có khả năng thực hiện tất cả các nhiệm vụ lái xe, đi xa đến mức loại bỏ sự cần thiết của bàn đạp và vô lăng. Đây là mức độ tự động hóa cao nhất mà về cơ bản chiếc xe tự lái, thậm chí không yêu cầu người điều khiển ở ghế lái của ô tô.

Quá trình tự động hóa xe diễn ra như thế nào?

Đối với một công ty sản xuất xe tự hành, công ty đó phải phát triển một thuật toán có khả năng phân tích môi trường và các điều kiện xung quanh phương tiện để đưa ra quyết định cuối cùng định hướng cho phương tiện đó. Xe quan sát môi trường xung quanh bằng cách sử dụng nhiều loại camera, cảm biến và các thiết bị giác quan khác để thu thập thông tin. Dữ liệu thu thập được sau đó được sử dụng để đào tạo mô hình học sâu hoặc học máy. Sau khi mô hình được đào tạo, mô hình sẽ được triển khai trên xe vào một máy tính để phân tích thông tin cảm quan và đưa ra quyết định hướng dẫn phương tiện.

Ví dụ: xe tự lái sử dụng máy quay video để phát hiện biển báo đường bộ, đèn tín hiệu giao thông, các phương tiện khác và người đi bộ. LiDAR phát ra các xung ánh sáng từ môi trường xung quanh xe để phát hiện khoảng cách mà chúng còn cách xe. Cảm biến siêu âm trong bánh xe được sử dụng để phát hiện lề đường, mép đường và các phương tiện khác. Tất cả dữ liệu này được thu thập và sử dụng để đào tạo các mô hình AI nhằm điều khiển các phương tiện giao thông đường bộ tốt hơn.

Bây giờ, hãy tập trung vào các hệ thống thu thập và xử lý dữ liệu cần thiết để đào tạo mô hình học máy và học sâu.

Hệ thống thu thập dữ liệu xe dành cho xe tự lái và ADAS (Hệ thống hỗ trợ người lái nâng cao)

Phần này sẽ tập trung vào các hệ thống thu thập dữ liệu được sử dụng để thu thập và xử lý dữ liệu do máy ảnh và cảm biến tạo ra. Hệ thống thu thập dữ liệu thu thập dữ liệu để các nhà sản xuất ADAS (hệ thống hỗ trợ lái xe tiên tiến) và xe tự lái sử dụng để đào tạo mô hình học sâu hoặc học máy sẽ được triển khai trên xe. Tổ chức càng có nhiều dữ liệu thực tế để đào tạo phương tiện của mình, thì phương tiện đó sẽ hoạt động tốt hơn khi đối mặt với môi trường mới mà họ chưa từng thấy trước đây.

Điều đó nói lên rằng, việc thu thập và lưu trữ dữ liệu được tạo ra bởi các phương tiện tự lái hoặc các phương tiện sử dụng hệ thống hỗ trợ lái xe tiên tiến đặt ra một số thách thức vì lượng dữ liệu khổng lồ phải được thu thập và lưu trữ từ nhiều nguồn. Điều này đòi hỏi sức mạnh xử lý mạnh mẽ và các giải pháp lưu trữ mạnh mẽ có thể xử lý lượng lớn dữ liệu.

NEXCOM đã tạo ra một giải pháp được gọi là máy tính suy luận cạnh AI. Máy tính Edge Gateway là giải pháp điện toán mạnh mẽ, cung cấp khả năng xử lý và khả năng lưu trữ cần thiết để thu thập thông tin từ camera và cảm biến của xe và lưu trữ thông tin đó để các tổ chức có thể sử dụng nó để thực hiện các thuật toán khi đối mặt với môi trường mới.

Lợi ích của máy tính Edge AI Computer

Máy tính suy luận Edge AI có thể được triển khai ở biên trong các phương tiện để thu thập và lưu trữ dữ liệu. Chúng có thể được triển khai trên các phương tiện giao thông vì chúng chắc chắn, có khả năng bảo vệ khi tiếp xúc với bụi, mảnh vỡ, sốc, rung và nhiệt độ khắc nghiệt.

Hơn nữa, chúng được thiết kế đặc biệt để sử dụng trên các phương tiện giao thông nhờ dải công suất rộng, giúp chúng tương thích với nhiều tình huống đầu vào điện năng khác nhau, bao gồm cả việc được cung cấp bởi pin xe. Vì vậy, giả sử bạn đang tìm kiếm một giải pháp có thể được triển khai trên một chiếc xe cho mục đích thu thập dữ liệu. Trong trường hợp đó, các giải pháp điện toán cạnh AI là một lựa chọn tuyệt vời vì chúng có thể được định cấu hình với đủ bộ nhớ để chứa dữ liệu được thu thập từ máy ảnh và cảm biến cũng như có sức mạnh xử lý cần thiết để xử lý tất cả dữ liệu cảm biến đến.

Cuối cùng, nếu một tổ chức yêu cầu một giải pháp có thể thực hiện phân tích suy luận ngoài việc thu thập và lưu trữ dữ liệu, máy tính suy luận cạnh AI có thể được trang bị GPU để tăng tốc khối lượng công việc AI. GPU rất tốt để thực hiện phân tích suy luận học sâu vì chúng có thể xử lý nhiều phép tính đồng thời, nhờ vào số lượng lõi lớn hơn so với CPU được sử dụng trong máy tính.

AI đã trở thành một thành phần thiết yếu của công nghệ xe tự động. Với NVIDIA® Jetson ™ TX2 là giải pháp cost-effective được tích hợp, ATC 3200 chắc chắn có thể thực hiện học sâu trong khả năng tăng tốc suy luận lên đến 1.3TFLOPS - sức mạnh tính toán phù hợp với các ứng dụng trên xe / đầu máy như ANPR, ADAS, nhận diện khuôn mặt / hành vi của người lái xe, ngay cả với ITS cho thành phố thông minh. Hơn nữa, ATC 3200 cũng có thể được triển khai trên nhà máy thông minh để thúc đẩy công nghiệp 4.0. ATC 3200 là một hộp nhỏ gọn, không quạt, được thiết kế với DC-in dải rộng 9 ~ 36V với điều khiển IGN, các chức năng I / O đa dạng như GbE / PoE, USB 3.0, CAN cách ly, COM nối tiếp, DI / DO, 12V / 5V DC-OUT, chuyên dùng cho Edge Gateway AIoT để giao tiếp với các cảm biến ngoại vi như radar, camera siêu âm, LiDAR, MIPI để hoàn thành hệ thống ADAS / ADS.

Tìm hiểu thêm: ATC 3200: Giải pháp AI tuyệt vời cho hệ thống quản lý giao thông nâng cao và kết xuất nhanh

AioT là sự kết hợp giữa IoT và AI, đang thúc đẩy tiềm năng của các giải pháp tự động hóa và giao thông hỗ trợ AI, cũng như Hệ thống quản lý giao thông nâng cao (ATMS). Đó là lý do tại sao nhóm Giải pháp Điện toán Di động của NEXCOM rất vui mừng được giới thiệu ATC 3200, một gateway nhỏ gọn, hỗ trợ AI phù hợp cho cả các ứng dụng trên xe và cố định. Có thể so sánh với các embedded box nhưng có nhiều chức năng hơn, máy tính không quạt có khả năng phục vụ camera MIPI SerDes, khả năng giao tiếp 5G tần số phụ 6GHz, điều khiển ignition trong xe, hỗ trợ phần mềm và thiết kế chắc chắn, đảm bảo rằng đó là sự kết hợp hoàn hảo giữa các khả năng AI với chi phí giá hợp lý.