Lịch sử phát triển của những chiếc xe không người lái (P1)

Đúng là xe không người lái đang là một trong những xu thể phát triển chủ đạo của ngành công nghiệp xe hơi trong vài năm qua. Tuy nhiên, xuất phát điểm của loại phương tiện này thì đã có từ gần một thế kỷ trước, nghĩa là trước cả cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ ba. Và chúng ta đã đạt được những bước tiến rất dài, từ những công nghệ điều khiển từ xa bằng sóng vô tuyến ban đầu cho tới việc áp dụng các hệ thống lidar, radar hay cảm biến thông minh trên xe tự lái ở thời điểm hiện tại. Và đích đến của công nghệ này là giảm thiểu ùn tắc giao thông và nâng cao độ an toàn cũng như sự tiện lợi cho người sử dụng.

Hôm nay, chúng ta sẽ cùng nhìn lại lịch sử phát triển của loại phương tiện ưu việt này.

1. American Wonder (1925)

Vào năm 1921, quân đội Mỹ đã trình làng một chiếc xe kéo ba bánh điều khiển bằng sóng vô tuyến mang tên tên Radio Air Service tại căn cứ không quân ở Ohio. Tuy được coi là chiếc xe không người lái đầu tiên trên thế giới nhưng thật khó để coi đó là một phương tiện sử dụng hàng ngày. Mãi đến năm 1925, mẫu xe không người lái đúng nghĩa đầu tiên mới chính thức xuất hiện với tên gọi American Wonder. Đó là sản phẩm của kỹ sư điện Francis Houdina, vốn là một chiếc Chandler 1926 tích hợp hệ thống điều khiển bằng sóng radio. Khi xuất hiện trên đường phố New York, chiếc xe này đã khiến không ít người phải hốt hoảng vì nó vẫn di chuyển dù không có ai trong cabin. Đó cũng là lý do đẫn tới sự ra đời của nickname Phantom Car (chiếc xe ma).

2. 1935 Pontiac Phantom Car

Tuy American Wonder không đi vào sản xuất nhưng nó đã khơi nguồn cảm hứng cho những nhà phát minh trên toàn nước Mỹ. Và như thế, những chiếc xe điều khiển từ xa bằng sóng radio liên tiếp ra đời và khiến cho nickname Phantom Car dần trở thành tên gọi chung của những chiếc xe không người lái ở thời điểm đó. Và không ít tác phẩm đã được phát triển từ mẫu Pontiac 1935 (trong hình). Phần lớn các nhà sáng chế điều khiển đứa con cưng của mình từ một chiếc xe đi ngay sau nhưng cũng có người lựa chọn máy bay bay tầm thấp để thực hiện điều này.

3. GM Firebird II Concept (1956)

Tại sự kiện Motorama 1956, GM đã giới thiệu một bản concept vô cùng độc đáo mang tên Firebird II. Đó là một chiếc xe của tương lai, sở hữu bộ cánh bằng titan mang cảm hứng thiết kế của máy bay. Đặc biệt, Firebird II còn có một bộ não điện tử được cung cấp tín hiệu từ các dải điều khiển trên mặt đường. Người ngồi bên trong có thể giám sát đường đi của chiếc xe thông qua màn hình tích hợp trên táp-lô.

4. Hệ thống kiểm soát hành trình của Chrysler (1957)

Người kỹ sư mù Ralph Teetor được coi là cha đẻ của hệ thống kiểm soát hành trình trên xe hơi khi đăng ký bằng sáng chế cho phiên bản nguyên thủy của hệ thống này vào năm 1950. Ban đầu, hệ thống này chỉ có một chức năng duy nhất là giới hạn tốc độ và đã được Teetor bổ sung thêm tính năng khóa tốc độ để thuyết phục các nhà sản xuất xe hơi mua công nghệ của mình. Và Chrysler chính là khách hàng đầu tiên của ông khi cung cấp hệ thống này với tên gọi Auto-Pilot cho dòng xe sang Imperial dưới dạng tùy chọn. Sau đó, công nghệ này trở nên phổ biến hơn vào những năm 1960.

5. Đường cao tốc điều khiển điện tử (1957)

Vào năm 1957, tuyến đường cao tốc điều khiển điện tử đầu tiên đã đi vào thử nghiệm tại Nebraska, thành quả của quá trình nghiên cứu ứng dụng công nghệ radio. Theo đó, các thiết bị điện tử sẽ được chôn dưới mặt đường, truyền tín hiệu về hệ thống radio bên trong xe và cho phép chiếc xe tự đổi hướng mà không cần tới thao tác của người lái. Không dừng lại ở đó, hệ thống này còn là một trong những ứng dụng đầu tiên của công nghệ tương tác xe-hạ tầng với không ít tiềm năng, có thể cập nhật và thông báo về tình trạng của con đường hay tình hình giao thông. Tuy nhiên, để triển khai đại trà công nghệ này sẽ tiêu tốn một nguồn ngân sách khổng lồ.

6. Stanford Cart (1961)

Stanford Cart là nguyên mẫu thử nghiệm của một chiếc xe thám hiểm sao Hỏa. Ban đầu, nguyên mẫu này đã thất bại bởi độ trễ lên tới 2,5 giây kể từ khi mệnh lệnh điều khiển được đưa ra cho đến lúc chiếc xe thực hiện thao tác. Dù vậy, chiếc xe này lại được nhiều nhà nghiên cứu sử dụng để phát triển công nghệ tự lái trong những năm 60, 70 của thế kỷ trước. Với những nền tảng phần cứng cần thiết, chiếc xe này có thể tự động di chuyển theo các vạch kẻ trắng trên đường.

7. Những chiếc xe không người lái thử nghiệm của Anh

Nước Anh cũng bắt đầu tiến hành nghiên cứu và thử nghiệm công nghệ drive-by-wire trong thập niên 1960, 1970. Đây là một hình thức khác của công nghệ tương tác xe-hạ tầng với nhiều điểm chung với hệ thống đường cao tốc điều khiển điện tử của người Mỹ. Theo đó, một hệ thống cáp tín hiệu (thay cho mạch điện tử) đã được chôn bên dưới các con đường và cung cấp tín hiệu cho những chiếc xe hơi, cho phép chúng tự đánh lái, hãm phanh hay tăng tốc tùy theo tình hình. Những chiếc xe thử nghiệm ban đầu bao gồm Austin Mini, Standard Vanguard và Citroen DS19 đã được tùy biến bằng hệ thống thủy lực. Các nhà nghiên cứu tin rằng drive-by-wire có thể nâng cao năng suất giao thông tới 50% và giảm 40% số vụ tai nạn.

8. ‘Computer-Controlled Cars’ (1969)

Nhà khoa học máy tính John McCarthy, người đưa ra thuật ngữ trí tuệ nhân tạo đã nhìn thấy một tương lai, nơi mà những chiếc xe có thể tự lái. Trong một bài đăng có tên ‘Computer-Controlled Cars’ (những chiếc xe điểu khiển bằng máy tính), ông đã đề cập tới những phương tiện tự động có thể di chuyển mà không cần các thao tác nhập liệu từ con người. Tất cả những gì cần làm là nhập một điểm đến và chiếc xe sẽ đưa chúng ta tới đó. Không chỉ nâng cao sự tiện lợi, ý tưởng của McCarthy cũng giúp cho việc tham gia giao thông trở nên an toàn hơn. Dù mọi thứ chỉ nằm trên lý thuyết nhưng phát kiến của ông được coi là nền tảng cho những nghiên cứu sau này.

9. Đôi mắt của xe tự lái (1977)

Các nhà nghiên cứu Nhật Bản tới từ phòng thí nghiệm kỹ thuật cơ khí Tsukuba đã tạo nên một nguyên mẫu xe hơi với bộ não máy tính có thể tự lái với sự trợ giúp của hai camera dùng để nhận biết vạch kẻ đường. Khi đó, chiếc xe có thể chạy ở vận tốc hành trình 32km/h và được coi là một đột phá trong việc phát triển công nghệ thị giác máy tính (machine vision).

10. NavLab 1 (1986)

1986 là một năm đáng nhớ trong lịch sử phát triển của xe tự lái khi các nhà nghiên cứu tới từ viện khoa học rô-bốt Carnegie Melllon (Mỹ) đã cho ra đời NavLab 1, một nguyên mẫu được hoán cải từ chiếc xe van của Chevrolet. Nhờ thùng hàng khá lớn nên nhóm nghiên cứu có thể tích hợp các phần cứng cần thiết để chiếc xe có thể tự di chuyển. Nhưng trong những thử nghiệm ban đầu, NavLab 1 đã không đạt được tốc độ lý thuyết 32km/h và chỉ thực hiện được điều này vào những năm sau đó.