V2V là thuật ngữ công nghệ xe, là từ viết tắt của Vehicle-to-vehicle – là Giao tiếp giữa xe với xe là một công nghệ ô tô được thiết kế cho giao tiếp tầm ngắn chuyên dụng (DSRC) để cho phép các xe giao tiếp với nhau. Truyền thông V2V sử dụng tất cả các dạng thành phần không dây và tạo thành một mạng đặc biệt dành cho xe cộ trên đường (VANET). Tại Hoa Kỳ, tiêu chuẩn V2V “Truy cập không dây cho môi trường xe cộ” dựa trên tiêu chuẩn IEEE 802.11p cấp thấp hơn, trong đó tiêu chuẩn này sử dụng một vùng của băng tần 5,9 GHz.
Trên thực tế, lĩnh vực truyền thông liên lạc trên phương tiện đang trở nên rộng lớn đến mức nó thường được chia thành các lĩnh vực nhỏ hơn. Rộng nhất là ‘phương tiện tới mọi thứ’ (V2X) là chung cho toàn ngành trong khi ‘phương tiện tới phương tiện’ (V2V) và ‘phương tiện tới cơ sở hạ tầng’ (V2I) là phổ biến nhất và là nơi diễn ra phần lớn quá trình phát triển . Những công nghệ khác đang nổi lên bao gồm ‘phương tiện đến người’ (V2P), nơi phương tiện và người đi bộ sẽ có thể giao tiếp hai chiều.
V2V sẽ dựa trên mạng lưới ngang hàng trong đó mỗi thành phần của mạng (phương tiện) có thể tạo, nhận và chuyển tiếp tin nhắn/thông điệp. Với cách tiếp cận này, một mạng lưới mở rộng có thể được tạo ra ở các khu vực đông dân cư mà không cần cơ sở hạ tầng đắt tiền. Thông thường, mỗi phương tiện sẽ có thể truyền thông tin về tốc độ, hướng, vị trí, phanh và ý định rẽ của chúng – và danh sách này có thể mở rộng theo thời gian.
Bên cạnh V2V sẽ là V2I, nơi phương tiện có thể tương tác hai chiều với cơ sở hạ tầng cố định như tín hiệu dừng, công trường xây dựng đường bộ, giao lộ tàu hỏa, v.v.
V2V là gì?
V2V là một công nghệ tránh va chạm, dựa vào việc trao đổi thông tin giữa các phương tiện ở gần để cảnh báo người lái về các tình huống nguy hiểm có thể dẫn đến va chạm. Ví dụ: V2V có thể giúp cảnh báo người lái xe rằng một phương tiện phía trước đang phanh và họ cần giảm tốc độ hoặc cho người lái xe biết rằng không an toàn khi đi qua giao lộ vì một chiếc xe khác (người lái xe chưa nhìn thấy) đang nhanh chóng đến gần.
Giao tiếp giữa xe với xe (V2V) cho phép xe trao đổi không dây thông tin về tốc độ, vị trí và hướng đi của chúng. Công nghệ đằng sau giao tiếp V2V cho phép các phương tiện phát và nhận tin nhắn đa hướng (tối đa 10 lần mỗi giây), tạo ra “nhận thức” 360 độ về các phương tiện khác ở gần. Các phương tiện được trang bị phần mềm thích hợp (hoặc các ứng dụng an toàn) có thể sử dụng thông báo từ các phương tiện xung quanh để xác định các mối đe dọa va chạm tiềm ẩn khi chúng phát triển. Sau đó, công nghệ này có thể sử dụng các cảnh báo bằng hình ảnh, xúc giác và âm thanh—hoặc kết hợp các cảnh báo này—để cảnh báo người lái xe. Những cảnh báo này cho phép người lái xe có khả năng thực hiện hành động để tránh va chạm.
Các thông điệp liên lạc truyền thông V2V này có phạm vi hơn 300 mét và có thể phát hiện các mối nguy hiểm bị che khuất bởi giao thông, địa hình hoặc thời tiết. Giao tiếp V2V mở rộng và tăng cường các hệ thống tránh va chạm hiện có sử dụng radar và camera để phát hiện các mối đe dọa va chạm. Công nghệ mới này không chỉ giúp người lái xe sống sót sau va chạm—nó còn giúp họ hoàn toàn tránh được va chạm.
Các phương tiện có thể sử dụng công nghệ liên lạc V2V bao gồm từ ô tô và xe tải đến xe buýt và xe máy. Ngay cả xe đạp và người đi bộ một ngày nào đó cũng có thể tận dụng công nghệ giao tiếp V2V để nâng cao khả năng hiển thị của họ đối với người lái xe. Ngoài ra, thông tin về phương tiện được truyền đạt không xác định người lái hoặc phương tiện và các biện pháp kiểm soát kỹ thuật có sẵn để ngăn chặn việc theo dõi phương tiện và can thiệp vào hệ thống.
V2V hoạt động như thế nào?
Hệ thống liên lạc V2V bao gồm các thiết bị, được lắp đặt trong xe, sử dụng liên lạc vô tuyến tầm ngắn chuyên dụng (DSRC) để trao đổi tin nhắn/thông điệp chứa thông tin về xe (ví dụ: tốc độ, hướng đi, trạng thái phanh của xe). Các thiết bị V2V sử dụng thông tin này từ các phương tiện khác và xác định xem có cần cảnh báo cho người lái phương tiện đó hay không, điều này có thể ngăn ngừa va chạm phương tiện.
Phát hiện chướng ngại vật là một trong những mục đích chính của hệ thống quan sát phương tiện và mặc dù đã có những tiến bộ lớn nhưng vẫn có những hạn chế. Ví dụ: hệ thống tầm nhìn sẽ gặp khó khăn trong việc phát hiện mối nguy hiểm chẳng hạn như xe bị hỏng hoặc dòng xe cộ quanh khúc cua, nhưng việc triển khai V2V sẽ không bị hạn chế bởi tầm nhìn và có thể phát hiện những tình huống như vậy một cách đáng tin cậy. Trên thực tế, các đầu vào từ hệ thống hình ảnh và V2V có khả năng được hợp nhất trong ‘kết hợp cảm biến’ để xác nhận và loại bỏ thông báo sai.
V2V sẽ tạo thành một mạng lưới và truyền thông tầm ngắn chuyên dụng (DSRC – Dedicated Short-Range Communications) là một công nghệ đang được đề xuất bởi các tổ chức như FCC và ISO. Điều này tương tự như WiFi, vì nó hoạt động ở tần số 5,9 GHz và có phạm vi hoạt động khoảng 300 mét – tương đương với khoảng 10 giây trên đường cao tốc. Tuy nhiên, với tối đa 10 ‘bước nhảy’ trên lưới, ‘khả năng hiển thị’ của hệ thống V2V kéo dài khoảng một dặm, điều này đưa ra nhiều cảnh báo trên những con đường đông đúc nơi lưới có thể kéo dài đến mức này.
Lợi thế của V2V
Tin nhắn V2V có phạm vi khoảng 300 mét, vượt quá khả năng của các hệ thống có cảm biến siêu âm, camera và radar – trong một số trường hợp, khoảng cách gần gấp đôi, cho phép có nhiều thời gian hơn để cảnh báo người lái xe. Ngoài ra, các tin nhắn vô tuyến này có thể “nhìn thấy” xung quanh các góc cua hoặc “xuyên qua” các phương tiện khác đang xử lý, chẳng hạn như tình huống mà một phương tiện đang tới xuất hiện từ phía sau một chiếc xe tải hoặc có thể từ một con hẻm cụt. Trong những tình huống đó, giao tiếp V2V có thể phát hiện mối đe dọa sớm hơn nhiều so với cảm biến radar hoặc camera.
Ngoài ra, công nghệ V2V cũng có thể được kết hợp với radar và camera hiện có để mang lại những lợi ích thậm chí còn lớn hơn so với phương pháp đơn lẻ. Cách tiếp cận kết hợp này cũng có thể nâng cao độ chính xác của hệ thống, trở thành nền tảng để hiện thực hóa các phương tiện tự động trên các con đường.
V2V Cơ bản
DSRC – Giao tiếp phạm vi ngắn chuyên dụng là gì?
Giao tiếp phạm vi ngắn chuyên dụng (DSRC) là giao tiếp hai chiều, không dây cho phép nhắn tin nhanh và an toàn cần thiết cho các ứng dụng an toàn, trong đó “phạm vi ngắn” là khoảng 300 mét tùy thuộc vào môi trường xung quanh. Các giao tiếp này xảy ra trong băng tần 75 MHz của phổ tần 5,9 GHz, đã được FCC phân bổ để sử dụng bởi các ứng dụng di động và an toàn cho xe của Hệ thống Giao thông Thông minh (ITS). Băng tần này tạo ra một môi trường hoạt động tương đối sạch sẽ với rất ít người dùng hiện có, cho phép tạo ra một vùng liên lạc tương đối không bị cản trở và không bị nhiễu.
Những loại thiết bị dựa trên DSRC nào được sử dụng?
Các thiết bị dựa trên DSRC có thể được cài đặt trực tiếp trên xe khi được sản xuất ban đầu, sau quá trình sản xuất ban đầu thông qua cài đặt “hậu mãi” hoặc có thể được người lái xe mang vào xe dưới dạng thiết bị cầm tay (và có lẽ cuối cùng, thậm chí là một chức năng trên một điện thoại thông minh).
Những thông điệp nào được trao đổi?
Thông báo an toàn cơ bản (BSM) được trao đổi giữa các phương tiện và chứa thông tin về động lực học của phương tiện như hướng đi, tốc độ và vị trí. BSM được cập nhật và phát tới 10 lần mỗi giây cho các phương tiện xung quanh. Thông tin được nhận bởi các phương tiện khác được trang bị thiết bị V2V và được xử lý để xác định các mối đe dọa va chạm. Dựa trên thông tin đó, nếu cần, cảnh báo có thể được đưa ra để người lái xe thực hiện hành động thích hợp nhằm tránh va chạm sắp xảy ra.
Các ứng dụng an toàn chỉ được kích hoạt bởi V2V
V2V có thể kích hoạt các cảnh báo hiện không khả dụng cho trình điều khiển và có thể không khả dụng nếu không có V2V. Các ứng dụng tiềm năng của công nghệ V2V bao gồm:
Hỗ trợ di chuyển giao lộ – IMA
IMA cảnh báo người lái xe khi đi vào giao lộ là không an toàn vì có nhiều khả năng va chạm với một hoặc nhiều phương tiện.
Hỗ Trợ Rẽ Trái
LTA cảnh báo người lái xe khi có khả năng cao họ sẽ va chạm với phương tiện đang chạy tới khi rẽ trái. Điều này đặc biệt quan trọng khi tầm nhìn của người lái xe bị chặn bởi một phương tiện cũng đang rẽ trái từ hướng ngược lại.
Đèn phanh điện tử khẩn cấp
Đèn phanh điện tử khẩn cấp (EEBL) cảnh báo người lái xe chuẩn bị hành động khi một phương tiện được trang bị V2V đi cùng chiều nhưng không nằm trong tầm nhìn của người lái xe giảm tốc nhanh chóng. V2V sẽ cho phép người lái xe “nhìn xuyên qua” các phương tiện hoặc điều kiện thời tiết xấu và biết liệu giao thông phía trước có thể dừng đột ngột hay không.
