Hệ thống cảnh báo tiền va chạm hoạt động như thế nào?

Kể từ những năm 1960 và 1970, số vụ tai nạn xe hơi, số người bị thương và tử vong liên quan đến những tai nạn đã giảm đáng kể. Điều này có thể là nhờ một loạt các luật an toàn xe ô tô ở các quốc gia.

Trước đây, những cải tiến này có xu hướng xảy ra dần dần. Ví dụ như sự ra đời của dây ai toàn vào những năm 1950. Thiết bị đơn giản này đã không có tác động ngay lập tức lên lái xe. Thực tế, trong một thời gian dài, lái xe sử dụng dây an toàn vẫn rất ít, duy trì ở mức khoảng 10-15% trên toàn quốc. Nhưng vào năm 1965, cứ mỗi quãng đường lái xe 160.934.400 km ở Mỹ thì có gần 6 người chết – một con số vô cùng đáng sợ. Từ năm 1984 trở đi, việc sử dụng dây an toàn tăng dần lên do một số điều luật và các chiến dịch thực thi mạnh mẽ. Giờ đây, vào đầu thế kỷ 21, cứ mỗi quãng đường lái xe 160.934.400km ở Mỹ thì có ít hơn 2 người tử vong.

Hệ thống cảnh báo va chạm sớm và radar

Thông thường có hai loại hệ thống an toàn trên xe ô tô: thụ động và chủ động.

Hệ thống an toàn thụ động trên xe ô tô hoặc xe tải đều “nhàn rỗi” và chỉ hoạt động khi cần thiết. Một ví dụ của điều này là dây an toàn. Một khi hành khách khóa dây an toàn, dây sẽ không tự động khóa vào vị trí cho đến khi chiếc xe ngừng đột ngột. Hoặc có thể kể đến hệ thống an toàn thụ động như túi khí. Tuy nhiên, điều gây tranh cãi là các túi khí có thể được cho là thuộc danh mục an toàn chủ động. Vì chúng dựa vào các cảm biến tác động quyết định mức độ nghiêm trọng của tai nạn và sử dụng thông tin đó để xác nhận việc bơm phồng nhanh như thế nào và duy trì độ căng phồng bao lâu.

Hệ thống an toàn chủ động khác với hệ thống an toàn thụ động, đặc biệt là khi nói về các hệ thống cảnh báo tiền va chạm. Các hệ thống chủ động hoạt động dựa trên các tín hiệu và thông tin thu thập được và chúng thường cảnh báo cho lái xe một tình huống nguy hiểm hoặc trợ giúp trong các thao tác quan trọng như lái trong khi phanh. Những hệ thống này chủ động tìm kiếm thông tin liên quan đến tình trạng hiện tại của xe.

Mặc dù các hệ thống phát hiện va chạm sớm đã sử dụng các công nghệ khác nhau như sóng hồng ngoại để phát hiện đối tượng, hầu hết các hệ thống cảnh báo tiền va chạm ngày nay đều hoạt động với sự hỗ trợ của radar. Bất cứ loại sóng gì, chẳng hạn như sóng âm thanh, đều có thể dội lại. Tuy nhiên, thay vì âm thanh, hệ thống radar sử dụng sóng vô tuyến. Sóng vô tuyến vô hình và có thể di chuyển xa hơn so với âm thanh.

Hệ thống cảnh báo tiền va chạm bố trí các máy dò radar nhỏ gần phía trước xe, thường là giữa lưới tản nhiệt, nơi chúng truyền nhanh và liên tục sóng radar tần số cao. Sóng sẽ bật ra khỏi các đối tượng gần nhất và di chuyển tới cảm biến, nơi một đơn vị riêng biệt được kết nối với cảm biến tính toán thời gian tín hiệu sẽ rời đi và bật trở lại. Với thông tin này, PSC có thể xác định vị trí, khoảng cách, tốc độ và vận tốc tương đối của chiếc xe khác gần như ngay lập tức, và nếu có thay đổi đột ngột ở những nhân tố này có khả năng gây ra va chạm, hệ thống có thể cung cấp thông tin và hỗ trợ lái xe trong việc tránh va chạm tiềm ẩn.

Các loại hệ thống cảnh báo tiền va chạm

Một số hệ thống phát ra tiếng báo động để cảnh báo cho lái xe rằng một vụ va chạm có thể sắp xảy ra, một âm thanh đơn giản để cảnh báo cho lái xe và giúp họ sẵn sàng tránh. Các hệ thống khác điều khiển các khía cạnh nhất định của xe. Hệ thống phanh tiền va chạm đẩy áp lực bổ sung tới hệ thống phanh của xe ô tô để hỗ trợ lái xe đi chậm lại càng nhanh càng tốt và giảm thiệt hại do tai nạn. Một số hệ thống cũng kết nối PCS với hệ thống dây an toàn tiền va chạm, có thể tự động kéo căng dây an toàn của hành trước khi khi va chạm. Sự phát triển của những loại hệ thống này cần phải được tinh chỉnh và có độ chính xác cao, vì bất kì trục trặc nào cũng có thể làm phân tán sự tập trung của lái xe và gây ra tai nạn. Rõ ràng là các nhà thiết kế và sản xuất đã đưa các hệ thống cảnh báo va chạm trước thông qua các thử nghiệm nghiêm ngặt để đảm bảo điều này không xảy ra.

Một trong những ứng dụng sớm nhất của việc phát hiện tai nạn là hệ thống Mercedes-Benz Pre-Safe trên S-class 2003 mà công ty giới thiệu là chiếc xe sản xuất đầu tiên trên thế giới được trang bị một hệ thống mới đáng ngạc nhiên có thể cảm nhận một vụ va chạm có thể xảy ra trước vài giây và có biện pháp bảo vệ tiền va chạm. Hệ thống này sử các cảm biến để đo lường góc vô lăng của xe và gia tốc nhưng không phải môi trường xung quanh của nó – những hành động như kéo căng trước dây an toàn, tự động đóng cửa sổ trời và nâng cao ghế đều được kích hoạt trong bất kỳ tình huống khẩn cấp nào.