Tìm hiểu hệ thống cảnh báo va chạm Pre-Collision System trên ô tô

Đã gần 70 năm từ khi dây đai an toàn được giới thiệu, với sự phát triển nhanh chóng của các công nghệ điện tử, việc điều khiển một chiếc ô tô ngày nay đã trở nên dễ dàng và an toàn hơn rất nhiều. Trong bài viết này, danhgiaXe sẽ giới thiệu đến độc giả hệ thống cảnh báo và can thiệp trước va chạm (Pre-collision System). 

Đây là bộ công nghệ tân tiến, hiện đại và cực kỳ phức tạp hứa hẹn trở thành một bước tiến lớn nhằm giảm thiểu các vụ tai nạn chết người, đảm bảo an toàn cho người lái khi lưu thông trên đường.

Sơ lược về hệ thống PCS

Những năm gần đây, những yêu cầu về độ an toàn trên ô tô ngày càng tăng lên, đòi hỏi các nhà sản xuất phải thật sự hợp tác và đầu tư vào một hệ thống an toàn hiện đại, phức tạp để tăng giá trị và ưu thế cạnh tranh của mình.

Về chức năng, PCS sẽ liên tục theo dõi quá trình điều khiển của người lái cũng như các điều kiện xung quanh xe như chướng ngại vật, xe đi trước, xe đối diện,… để phát hiện sớm nguy cơ tai nạn vài giây trước va chạm, từ đó thực hiện những biện pháp cảnh báo, can thiệp nhằm ngăn chặn hoặc giảm thiểu những thiệt hại có thể xảy ra.

Cũng bởi bản chất hoàn toàn tự động của hệ thống cũng như tính chất bất ngờ và khó đoán của hầu hết những vụ tai nạn, công nghệ đứng sau quá trình vận hành của PCS có độ phức tạp cao và cần phải được tinh chỉnh, kiểm tra cực kỳ kỹ lưỡng trước khi được trang bị trên ô tô. 

Chắc chắn không ai trong chúng ta muốn chiếc xe của mình đột nhiên phanh gấp hay siết đai an toàn trong khi đang lái một cách bình thường trên đường, vậy nên quá trình điều chỉnh để đảm bảo hệ thống hoạt động chính xác, phản ứng kịp thời với tình huống cũng như không can thiệp nhầm là rất quan trọng.

Xem thêm: Các công nghệ an toàn điện tử phổ biến trên ô tô hiện nay.

Cơ sở lý thuyết của hệ thống PCS

Về lý thuyết, hệ thống an toàn chủ động nói chung và hệ thống cảnh báo va chạm nói riêng đều hoạt động dựa trên cơ sở là những thông tin và tín hiệu thu thập từ quá trình vận hành của xe và điều kiện xung quanh. Từ đó, hệ thống phát hiện những điều kiện nguy hiểm và phát cảnh báo đến người lái hay thậm chí là can thiệp, hỗ trợ trong những tình huống khó như vừa đánh lái vừa phanh gấp.

Khi mới được giới thiệu, những hệ thống cảnh báo va chạm đầu tiên thường sử dụng sóng hồng ngoại để phát hiện chướng ngại vật. Còn ngày nay, những bộ PCS hiện đại đều vận hành nhờ thông tin từ hệ thống radar và cảm biến dựa trên hiện tượng sóng, ví dụ như sóng âm, dội lại khi gặp vật cản. 

Nhưng thay vì sử dụng sóng âm, hệ thống radar của PCS sử dụng sóng vô tuyến (radio). Sóng vô tuyến vô hình và truyền được quãng đường xa hơn nhiều so với sóng âm.

Thành phần cấu tạo và quá trình hoạt động của hệ thống PCS

Hệ thống cảnh báo va chạm đặt những cảm biến radar ở phía trước của xe, thường được giấu bên trong lưới tản nhiệt. Từ đây, chúng sẽ liên tục phát đi những đợt sóng radar ở tần số cao. Khi gặp chướng ngại vật, chúng sẽ dội ngược lại cảm biến. Nhờ đó, bộ xử lý trung tâm ECU của xe sẽ tính toán được khoảng cách và thời gian từ xe đến vật thể dựa trên tốc độ hiện tại của xe và quá trình điều khiển của người lái. 

Xem thêm: Tìm hiểu công nghệ camera toàn cảnh 360 độ trên ô tô.

Nói một cách đơn giản, nhờ những thông tin mà bộ cảm biến radar gửi về, hệ thống có thể nhận biết được vị trí của xe gần mình, khoảng cách và vận tốc tương đối giữa hai xe một cách liên tục. Và nếu có bất kỳ thay đổi nào trong những yếu tố trên có thể dẫn đến nguy cơ tai nạn, hệ thống sẽ phát cảnh báo hoặc hỗ trợ người lái tránh được va chạm.

Cụ thể hơn, một vài hệ thống chỉ dừng lại ở mức phát ra âm thanh cảnh báo người lái rằng va chạm sắp xảy ra để từ đó tự người lái có những biện pháp can thiệp như phanh và đánh lái để tránh tình huống nguy hiểm. 

Cao cấp hơn, những hệ thống PCS đắt tiền thậm chí còn trực tiếp can thiệp và hỗ trợ người lái ở một vài cơ cấu điều khiển nhất định trên xe. Ngày nay, bên cạnh những hệ thống quen thuộc như chống bó cứng phanh ABS, cân bằng điện tử ESC,.. chúng ta còn có hệ thống hỗ trợ phanh khẩn cấp EBA (Emergency Brake Assist), tự động tăng thêm áp lực phanh trong những tình huống khẩn cấp để hỗ trợ dừng xe nhanh hơn, hệ thống phanh tự động AEB (Automatic Emergency Brake) thậm chí có thể tự phanh xe khi phát hiện khoảng cách với xe trước giảm nhanh để tránh va chạm.

Xem thêm: Tìm hiểu phanh tự động trên các dòng xe phổ thông tại Việt Nam

Xem thêm: Tìm hiểu hệ thống cân bằng điện tử ESP trên ô tô.

Bên cạnh đó, PCS còn có khả năng kết hợp với các hệ thống an toàn khác như cơ cấu căng đai tự động, giúp tự siết chặt dây an toàn trước va chạm. Ở những dòng xe sang đắt tiền, PCS còn kết hợp với hệ thống bảo vệ trước va chạm (Pre-Safe của Mercedes, Active Protection của BMW,...) để tự dựng thẳng tựa lưng, tựa đầu, căng đai an toàn tự động, đóng toàn bộ kính và cửa sổ trời, bung túi khí để đảm bảo an toàn tối đa cho hành khách bên trong xe.

Ứng dụng thực tế của hệ thống PCS

Do tính chất phức tạp và ảnh hưởng nhiều đến độ an toàn và trải nghiệm của người dùng, việc phát triển và vận hành của PCS đòi hỏi phải sở hữu độ chính xác cực cao, bởi bất kỳ trục trặc hay sai sót nào cũng có thể ảnh hưởng đến khả năng tập trung và điều khiển của người lái, từ đó thật sự dẫn đến tai nạn. Bởi thế, các nhà phát triển và sản xuất đều đưa PCS qua nhiều bước kiểm tra khắt khe trước khi trang bị trên xe và đưa đến tay người dùng.

Một trong những hệ thống cảnh báo va chạm đầu tiên là Pre-Safe được Mercedes-Benz giới thiệu năm 2003 trên dòng sedan cao cấp S-class. Hệ thống này “chỉ” sử dụng các cảm biến để đo góc đánh lái, gia tốc trong quá trình vận hành của xe để dự đoán nguy cơ tai nạn, vẫn chưa có khả năng đo đạc và phân tích điều kiện giao thông xung quanh như những hệ thống PCS hiện đại ngày nay. Từ những tín hiệu thu thập được, hệ thống cũng tự động chuẩn bị các biện pháp bảo vệ như đã đề cập (đóng kính, nâng lưng ghế, căng đai an toàn).

Hiện nay, với sự phát triển và phổ biến của công nghệ, những dòng xe hạng trung với mức giá rẻ hơn cũng dần được các nhà sản xuất tích hợp hệ thống cảnh báo va chạm PCS. Tùy mỗi hãng xe mà PCS được giới thiệu dưới nhiều cái tên khác nhau như Honda Sensing, Toyota Safety Sense,… Tuy nhiên, khi về nước, nhiều hãng sản xuất đã cắt bỏ trang bị này để giảm giá thành sản phẩm nhằm dễ tiếp cận người dùng hơn.

Hy vọng qua bài viết này, danhgiaXe đã mang đến cho bạn đọc những thông tin hữu ích và cơ bản nhất về hệ thống cảnh báo va chạm trên ô tô. Qua đó, giúp bạn có thêm kiến thức và những tiêu chí cần thiết để lựa chọn cho mình chiếc xe ưng ý và phù hợp nhất.

Xem thêm: 

Các công nghệ an toàn chủ động trên ô tô

Các tính năng an toàn - Hỗ trợ đáng giá dành cho tài mới

Nguồn tham khảo:  auto.howstuffworks.com, mbusa.com, bmw.co.uk