Công nghệ Lidar cho ô tô

Phạm Anh
25/12/2023 15:41
D

Từ những ứng dụng ban đầu trong đo lường và trắc địa, công nghệ lidar (phát hiện và đo khoảng cách bằng ánh sáng) đã có những bước tiến dài để nhanh chóng trở thành một trong những công nghệ chủ chốt phục vụ phát triển xe tự hành (AV). 

Trong khi các nhà sản xuất ô tô thực hiện đo kiểm trên thực địa, họ thấy rằng, khác với suy nghĩ ban đầu, mặc dù các thiết bị cảm biến thế hệ sau có nhiều tính năng hữu ích, chúng không phải là lời giải cho mọi vấn đề. 

Thiếu dữ liệu đầu vào của người lái xe/con người, xe AV đòi hỏi kết hợp cảm biến và máy tính để nhận biết về đường đi và môi trường xung quanh. Hầu hết các công cụ hỗ trợ lái xe tiên tiến hiện nay trên thế giới sử dụng kết hợp radar (viba) và siêu âm (âm thanh) để cảnh báo về những mối đe dọa ngoài tầm nhìn và giúp dừng xe trước khi va chạm xảy ra.

Lidar có thể thực hiện các chức năng tương tự, tạo ra một bức tranh về môi trường xung quanh nó, trong khi vẫn đưa ra lựa chọn tốt nhất để xe AV nhìn thấy ánh sáng.

Công nghệ Lidar cho ô tô

Công nghệ Lidar trong ô tô

Theo Chaimaa Aarab, chuyên gia đến từ Keysight Technologies chia sẻ, ngành ô tô đang trải qua quá trình chuyển đổi mang tính sống còn với xe tự lái (AV) và các hệ thống hỗ trợ lái xe tiên tiến (ADAS). Để tạo được trải nghiệm lái xe tự động toàn diện, việc kết hợp cảm biến đã trở thành nhân tố hỗ trợ quan trọng trong ngành ô tô. Công nghệ kết hợp cảm biến tập trung vào các thuật toán phần mềm có chức năng tổ hợp dữ liệu từ các máy quay, radar và lidar để tạo ra thông tin đưa ra quyết định. Trong bối cảnh đó, chất lượng dữ liệu có vai trò rất quan trọng. Mặc dù hành trình mô phỏng các giác quan và não bộ của con người để hỗ trợ lái xe tự động cấp 5 còn rất dài, công nghệ kết hợp cảm biến là một bước tiến quan trọng trên con đường này.

Máy quay và radar ô tô là những trụ cột hỗ trợ tự động hóa lái xe cấp 2. Tự động hóa từ cấp 3 trở lên đòi hỏi các bộ cảm biến và mức độ dự phòng bổ sung. Chẳng hạn, các nhà sản xuất ô tô sử dụng radar trong các hệ thống khác nhau - các hệ thống giám sát điểm mù để phát hiện xe khác trước khi chuyển làn, hệ thống phanh khẩn cấp tự động dừng xe trước khi va chạm chướng ngại vật và kiểm soát chạy xe thích ứng để duy trì khoảng cách giữa hai xe.

Lidar ô tô có độ phân giải và chính xác cao, hiệu quả trong điều kiện ánh sáng thấp và ánh xạ 3D tới 2 cảm biến khác. Lidar theo dõi chướng ngại vật và các phương tiện khác để duy trì khoảng cách an toàn; công nghệ này có thể giúp đọc biển báo, tín hiệu giao thông và các chỉ dấu trên đường để phân tích nguy cơ theo thời gian thực, bảo đảm xe tự lái vận hành hiệu quả. Tuy nhiên, giá thành đang không cho phép lidar ô tô được sử dụng rộng rãi.

Giới thiệu về lidar

Lidar (phát hiện và xác định khoảng cách bằng ánh sáng) là một thiết bị sử dụng xung laser để phát hiện và xác định khoảng cách; thiết bị này có thể vận hành với các bước sóng khác nhau như 850nm, 905nm, 940nm và 1550nm. Cảm biến lidar bao gồm một nguồn phát laser, một bộ thu quang và một hệ thống thấu kính hoặc quang học để điều hướng và thu nhận xung laser. Ánh sáng tiếp xúc với đối tượng sẽ phản xạ ngược lại thiết bị lidar. Khi đó hệ thống nhận xung phản xạ và tính toán khoảng cách tới đối tượng dựa trên khoảng thời gian từ khi phát xung cho tới khi nhận được tia phản xạ.

Các tia phản xạ về hệ thống sẽ cùng nhau tạo nên một bức tranh về môi trường quanh phương tiện và sử dụng thuật toán máy tính để liên kết các mảnh ghép thành hình dáng xe ô tô, người và các chướng ngại vật khác. Lidar sử dụng laser xung để ánh xạ các mô hình 3D của môi trường nhanh chóng và chính xác hơn so với radar hay sonar, chuyên gia Chaimaa Aarab, cho biết.

Có hai loại lidar:

  • Lidar chênh lệch thời gian (Time of Flight - ToF): sử dụng sự chênh lệch thời gian giữa xung laser phát và phản xạ để tính toán khoảng cách tới mục tiêu, còn gọi là khoảng cách.
  • Lidar điều chế tần số sóng liên tục (FMCW): sử dụng giá trị chênh lệch tần số giữa các chip laser được điều chế thu và phát để tính toán khoảng cách và suy ra tốc độ của mục tiêu. Lidar FMCW sử dụng tách sóng coherent để cải thiện độ chính xác đo khoảng cách và khả năng đo đồng thời các đối tượng mờ và sáng.

Chúng ta cũng có thể phân loại lidar theo công nghệ tách sóng hoặc quét.

Tương tự như các hệ thống ứng dụng công nghệ radar, các nhà sản xuất cảm biến lidar phải đảm bảo hệ thống lidar phát hiện nhanh và đáng tin cậy các vật thể, tạo điều kiện cho hệ thống hỗ trợ người lái tiên tiến (ADAS) hoạt động chính xác trước khi đưa ra thị trường. Thông thường, để có thể đo kiểm các bộ cảm biến một cách thích hợp, các nhà thiết kế cần có phòng diện tích lớn và các loại bảng mục tiêu truyền thống để đo kiểm chức năng xác định khoảng cách và phản xạ. Giảm chi phí các bộ cảm biến và mở rộng quy mô để sản xuất đại trà cũng là những khó khăn thách thức khác trong lĩnh vực này.

Thách thức chính cản trở các nhà sản xuất ô tô OEM ứng dụng lidar rộng rãi là giảm giá thành của cảm biến lidar, có thể xuống tới mức giá của các thiết bị radar. Giá thành của các thiết bị lidar đã giảm đáng kể trong những năm vừa qua; tuy nhiên vẫn có dư địa để mức giá này có thể cạnh tranh hơn. Có nhiều nguyên nhân làm tăng giá thành, bao gồm chi phí nghiên cứu phát triển, chi phí vật liệu và sản xuất và khối lượng sản xuất chưa lớn.

Hướng tới tương lai

Lidar ô tô là một bước đi đầy hứa hẹn hướng tới trải nghiệm lái xe tự động toàn diện. Kết hợp cảm biến và các thuật toán chính xác hơn khác sẽ tạo ra nhiều hơn nữa các luồng dữ liệu có ý nghĩa. Đó là những dữ liệu mà đến một ngày nào đó sẽ giúp ra những quyết định với mức độ phức tạp tương đương với những quyết định chỉ não bộ của con người mới có khả năng xử lý.

 

 

Theo tạp chí Điện tử và Ứng dụng

Tin cùng chuyên mục

Khám phá Mercedes-AMG C 63 S E PERFORMANCE - dành riêng cho những vị chủ nhân đặc biệt

Khám phá Mercedes-AMG C 63 S E PERFORMANCE - dành riêng cho những vị chủ nhân đặc biệt

Lần đầu tiên khán giả chứng kiến dàn siêu xe của James Bond hội tụ

Lần đầu tiên khán giả chứng kiến dàn siêu xe của James Bond hội tụ

Range Rover phiên bản Rồng Tết Giáp Thìn độc đáo chỉ có 8 chiếc trên toàn cầu

Range Rover phiên bản Rồng Tết Giáp Thìn độc đáo chỉ có 8 chiếc trên toàn cầu

Toyota Việt Nam triệu hồi dòng xe Veloz, Avanza, Yaris Cross và triển khai chương trình làm hài lòng khách hàng

Toyota Việt Nam triệu hồi dòng xe Veloz, Avanza, Yaris Cross và triển khai chương trình làm hài lòng khách hàng

Khai mạc Triển lãm Xe điện hóa lớn nhất từ trước đến nay tại Việt Nam

Khai mạc Triển lãm Xe điện hóa lớn nhất từ trước đến nay tại Việt Nam

Tái xuất huyền thoại: Mitsubishi Pajero có thể quay lại với động cơ Hybrid để tiết kiệm nhiên liệu?

Tái xuất huyền thoại: Mitsubishi Pajero có thể quay lại với động cơ Hybrid để tiết kiệm nhiên liệu?

NVIDIA DRIVE sẵn sàng cho làn sóng ô tô điện

NVIDIA DRIVE sẵn sàng cho làn sóng ô tô điện

Điểm lại những mẫu xe Trung Quốc đổ bộ vào Việt Nam 2023

Điểm lại những mẫu xe Trung Quốc đổ bộ vào Việt Nam 2023

Xuất khẩu dòng ôtô thân thiện môi trường của Hàn Quốc tăng kỷ lục

Xuất khẩu dòng ôtô thân thiện môi trường của Hàn Quốc tăng kỷ lục

'Chuyên cơ mặt đất' LEVC L380 lấy cảm hứng từ chính Airbus A380

'Chuyên cơ mặt đất' LEVC L380 lấy cảm hứng từ chính Airbus A380

Rotor Technologies ra mắt trực thăng tự lái R550X cho hoạt động thương mại từ năm 2024

Rotor Technologies ra mắt trực thăng tự lái R550X cho hoạt động thương mại từ năm 2024

Ford Explorer 2025 có thể cách tân thiết kế khi chuyển sang kỷ nguyên của xe điện

Ford Explorer 2025 có thể cách tân thiết kế khi chuyển sang kỷ nguyên của xe điện

Tin mới cập nhật

'Duy trì cách tiếp cận lấy con người làm trung tâm ngay cả khi tích hợp AI'

'Duy trì cách tiếp cận lấy con người làm trung tâm ngay cả khi tích hợp AI'

Meta Llama 3 sẽ có mặt trên các thiết bị sử dụng Snapdragon

Meta Llama 3 sẽ có mặt trên các thiết bị sử dụng Snapdragon

7 yếu tố quan trọng để khôi phục dữ liệu sau khi bị tấn công ransomware 

7 yếu tố quan trọng để khôi phục dữ liệu sau khi bị tấn công ransomware 

Siemens và SHTP hợp tác nâng cao kỹ năng cho nhân lực ngành bán dẫn tại Việt Nam

Siemens và SHTP hợp tác nâng cao kỹ năng cho nhân lực ngành bán dẫn tại Việt Nam

Phát động Giải thưởng báo chí toàn quốc tuyên truyền sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả năm 2024

Phát động Giải thưởng báo chí toàn quốc tuyên truyền sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả năm 2024

Zalo gặp sự cố, người dùng tạm thời không thể gửi tin nhắn và hình ảnh

Zalo gặp sự cố, người dùng tạm thời không thể gửi tin nhắn và hình ảnh

Dreame X30 Master giải quyết triệt để 3 vấn đề các robot hút bụi lau sàn thường gặp

Dreame X30 Master giải quyết triệt để 3 vấn đề các robot hút bụi lau sàn thường gặp

Top 5 iPhone cũ giá tốt không nên bỏ qua

Top 5 iPhone cũ giá tốt không nên bỏ qua

Hưởng ứng ngày trái đất cùng VNPT Smart Lighting

Hưởng ứng ngày trái đất cùng VNPT Smart Lighting

Trải nghiệm Samsung AI TV ngay, rinh quà liền tay

Trải nghiệm Samsung AI TV ngay, rinh quà liền tay

TPHCM đẩy mạnh phát triển CNTT trong ngành GTVT

TPHCM đẩy mạnh phát triển CNTT trong ngành GTVT

Keysight thúc đẩy tầm nhìn 6G với nền tảng NVIDIA 6G Research Platform

Keysight thúc đẩy tầm nhìn 6G với nền tảng NVIDIA 6G Research Platform

Tin đọc nhiều

Khám phá Mercedes-AMG C 63 S E PERFORMANCE - dành riêng cho những vị chủ nhân đặc biệt

Khám phá Mercedes-AMG C 63 S E PERFORMANCE - dành riêng cho những vị chủ nhân đặc biệt

Lần đầu tiên khán giả chứng kiến dàn siêu xe của James Bond hội tụ

Lần đầu tiên khán giả chứng kiến dàn siêu xe của James Bond hội tụ

Range Rover phiên bản Rồng Tết Giáp Thìn độc đáo chỉ có 8 chiếc trên toàn cầu

Range Rover phiên bản Rồng Tết Giáp Thìn độc đáo chỉ có 8 chiếc trên toàn cầu

Toyota Việt Nam triệu hồi dòng xe Veloz, Avanza, Yaris Cross và triển khai chương trình làm hài lòng khách hàng

Toyota Việt Nam triệu hồi dòng xe Veloz, Avanza, Yaris Cross và triển khai chương trình làm hài lòng khách hàng

Khai mạc Triển lãm Xe điện hóa lớn nhất từ trước đến nay tại Việt Nam

Khai mạc Triển lãm Xe điện hóa lớn nhất từ trước đến nay tại Việt Nam

NVIDIA DRIVE sẵn sàng cho làn sóng ô tô điện

NVIDIA DRIVE sẵn sàng cho làn sóng ô tô điện

Điểm lại những mẫu xe Trung Quốc đổ bộ vào Việt Nam 2023

Điểm lại những mẫu xe Trung Quốc đổ bộ vào Việt Nam 2023

'Chuyên cơ mặt đất' LEVC L380 lấy cảm hứng từ chính Airbus A380

'Chuyên cơ mặt đất' LEVC L380 lấy cảm hứng từ chính Airbus A380

Tesla tiết lộ Model S và X 2021 được thiết kế lại với nội thất mới và vô lăng kiểu KITT

Tesla tiết lộ Model S và X 2021 được thiết kế lại với nội thất mới và vô lăng kiểu KITT

Nguyên nhân xe khó nổ khi thời tiết lạnh và cách khắc phục

Nguyên nhân xe khó nổ khi thời tiết lạnh và cách khắc phục

Video xem nhiều

Toàn cảnh xác lập kỷ lục Bản đồ Việt Nam được xếp từ nhiều xe ô tô nhất năm 2022

Toàn cảnh xác lập kỷ lục Bản đồ Việt Nam được xếp từ nhiều xe ô tô nhất năm 2022

Giới thiệu chương trình bình chọn “Xe của năm 2022"

Giới thiệu chương trình bình chọn “Xe của năm 2022"

Ford F-150 Lightning 2022 ra mắt: Bán tải chạy điện giá khởi điểm chưa đến 40 nghìn USD

Ford F-150 Lightning 2022 ra mắt: Bán tải chạy điện giá khởi điểm chưa đến 40 nghìn USD

Clip: Khuyến cáo đối với người lao động, người làm việc, người bán hàng tại khu dịch vụ trong dịch Covid-19

Clip: Khuyến cáo đối với người lao động, người làm việc, người bán hàng tại khu dịch vụ trong dịch Covid-19

Geneva Motor Show 2020: Bentley hé lộ siêu xe Bacalar triệu đô

Geneva Motor Show 2020: Bentley hé lộ siêu xe Bacalar triệu đô

“Rắn tiên tri” dự đoán đội tuyển Việt Nam thắng Thái Lan

“Rắn tiên tri” dự đoán đội tuyển Việt Nam thắng Thái Lan

Xe máy điện VinFast được CNN chọn là 1 trong 5 biểu tượng mới của Hà Nội

Xe máy điện VinFast được CNN chọn là 1 trong 5 biểu tượng mới của Hà Nội

Làm thế nào để nâng cao tương tác giữa loa và phòng nghe hiệu quả

Làm thế nào để nâng cao tương tác giữa loa và phòng nghe hiệu quả

Trực tiếp: Apple ra mắt Iphone 11 tại Cupertino, California, Mỹ

Trực tiếp: Apple ra mắt Iphone 11 tại Cupertino, California, Mỹ

Sếp nhà bán lẻ làm lộ ngày bán iPhone 11

Sếp nhà bán lẻ làm lộ ngày bán iPhone 11

Những gì bạn muốn biết về 5G

Những gì bạn muốn biết về 5G

5G thay đổi tương lai của bạn như thế nào?

5G thay đổi tương lai của bạn như thế nào?

Bàn về tầm nhìn và các trụ cột của công nghệ thông tin di động 6G
04/03/2022
Chip xử lý A15 Bionic của Apple có gì mới
15/09/2021
Sex Education mùa 3 được Netflix công chiếu vào 17/9
14/09/2021
iPhone 13 không thay đổi nhiều về ngoại hình, camera được nâng cấp mạnh
13/09/2021
Cách xem trực tiếp sự kiện ra mắt iPhone 13 và Apple Watch 7
10/09/2021
VNEID của Bộ Công an khác các ứng dụng đang được vận hành?
10/09/2021
'Cái tôi' thời 4.0 và tính hai mặt của mạng xã hội
04/09/2021
'Muôn màu' cảm xúc của trẻ trong ngày khai giảng online
24/08/2021
Chủ tịch Chu Ngọc Anh giải toả 'ách tắc' về Giấy đi đường cho người dân Thủ đô
10/08/2021
Hàng loạt Macbook M1 tự dưng vỡ màn hình, Apple có đồng ý bảo hành?
02/08/2021
6 bộ phim hay nhất để xem trên VieON
29/01/2021
Bắc Ninh: Không ký kết triển khai dự án Owifi 5G với CSE Singapore
27/06/2020
Bị World Bank cấm dự thầu 7 năm, công ty Sao Bắc Đẩu thừa nhận sai sót
27/06/2020
Wefinex - Mô hình hoạt động đa cấp "đội lốt" đầu tài chính trên mạng internet
10/06/2020
Khai trừ MISA khỏi Câu lạc bộ Chữ ký số và Giao dịch điện tử Việt Nam
27/05/2020
Chuyển đổi số - Nên hiểu như thế nào cho đúng
25/05/2020
Chống thất thu thuế là thách thức lớn đối với nền kinh tế số
29/04/2020
Cách chuyển tập tin sang máy tính mới
10/11/2019
VNPT, MobiFone, VTC sẽ hoàn thành cổ phần hóa trước năm 2021
20/08/2019
5G thay đổi tương lai của bạn như thế nào?
26/07/2019
Nhận diện hành vi lừa đảo trên không gian mạng
25/07/2019
Truyền hình OTT - Hướng đi mới của các “nhà Đài”
24/07/2019