Trong tương lai, ô tô có thể sẽ được trang bị túi khí an toàn bên ngoài xe

Trong hơn ba thập kỷ ngồi trong những “chiếc hộp” di động, nói theo cách hài hước thì chúng ta đã chẳng còn xa lạ gì với những chiếc “bịch vải” nổ tung ngay trước mặt, đó chính là túi khí an toàn - một trong những trang bị an toàn bắt buộc và hữu ích bậc nhất trên ô tô. Sự ra đời của túi khí đã làm nên điều kỳ diệu, đó là bảo vệ đến mức tối đa những con người bằng thịt mỏng manh ngồi trong xe hơi trước các chấn thương nghiêm trọng khi có va chạm xảy ra.

Rất nhiều người, đặc biệt là những nạn nhân đã được công nghệ an toàn này cứu mạng sau nhiều vụ tai nạn giao thông thảm khốc, đã phải tự hỏi: Điều gì sẽ xảy ra nếu chúng ta đặt công nghệ tương tự ở bên ngoài thân xe? Liệu điều này có giúp tăng gấp đôi khả năng bảo vệ cho người ngồi trong xe? Có lẽ chúng ta nên dành câu trả lời này cho các chuyên gia về công nghệ an toàn trên xe hơi của nhà sản xuất ô tô Đức ZF Friedrichshafen AG, những người đã dành 10 năm ròng rã nghiên cứu và thử nghiệm công nghệ túi khí bên ngoài thân xe.

Túi khi trong cabin

Công nghệ này có vẻ như đã sẵn sàng để cung cấp cho các nhà sản xuất ô tô lớn trên thế giới, tất nhiên là chỉ khi ZF có thể thuyết phục được họ bằng chính hiệu quả sử dụng trong thực tế. Chúng ta sẽ cùng nhau tìm hiểu công nghệ này ngay sau đây.

Phải làm gì khi điều tồi tệ nhất là không thể tránh khỏi?

Vâng, đúng như hình dung ban đầu của tất cả chúng ta khi lần đầu tiên nghe thấy công nghệ này, về cơ bản nó sẽ vẫn hoạt động theo cơ chế chung của công nghệ túi khí, chỉ có điều thay vì được trang bị ở các vị trí bên trong khoang cabin thì những chiếc túi khí này sẽ được lắp đặt ở ngoài thân xe. Nói cách khác, chúng là những phiên bản lớn hơn, được lắp đặt bên ngoài của mẫu túi khí trang bị trong khoang nội thất trên chiếc xe của bạn - những quả bóng vải xấu xí chứa đầy khí để bảo vệ cho con người khi có va chạm giao thông.

Túi khí ngoài thân xe

Theo đó, với hệ thống của ZF, mỗi bệ cửa (phần thân xe ở phía ngoài, bên dưới cửa xe) sẽ chứa một túi khí siêu lớn, chạy dọc hết chiều dài của cửa xe. Đồng thời, các cảm biến trên xe sẽ có nhiệm vụ cảnh giác với bất kỳ vật thể nào có khả năng đâm vào sườn xe. Cảm biến sau đó sẽ liên tục truyền thông tin cho máy tính trung tâm (tất nhiên cũng được trang bị ngay trên xe) để phân tích tất cả dữ liệu thu được theo thời gian thực. Khi máy tính tiến hành phân tích tình huống và nhận định rằng một vụ va chạm sắp xảy ra và không thể tránh khỏi, nó sẽ ngay lập tức gửi lệnh kích hoạt hệ thống túi khí được trang bị dọc bệ cửa, nhằm hấp thụ tối đa lực tác động lên khoang cabin. Theo các chuyên gia của ZF, nếu hoạt động đúng theo tính toán, sự kết hợp giữa 2 hệ thống túi khí ngoài và trong có thể đảm bảo an toàn tuyệt đối cho khoang cabin trước những vụ va chạm giao thông điển hình thường được ghi nhận hiện nay.

Tại sao phải đưa công nghệ này ra bên ngoài thân xe?

Như đã nói phía trên, một trong những lợi thế hàng đầu của việc trang bị túi khí bên ngoài là chúng giúp phân tán đáng kể lực tác động lên thân xe. Trên thực tế, khi một chiếc xe khác sắp đâm vào sườn xe của bạn, phần tác động chủ yếu sẽ là khu vực cản trước (phần gờ nhô ra phía trước mũi xe), và nếu 2 xe va chạm ở một góc nghiêng, diện tích tiếp xúc thậm chí còn nhỏ hơn khá nhiều, dẫn đến việc vị trí tiếp xúc giữa 2 xe phải chịu một lực tác động cực lớn, có thể gây hư hại nghiêm trọng và ảnh hưởng đến tính mạng của người ngồi trong khoang cabin. Tuy nhiên, khi một chiếc xe đâm vào hệ thống túi khí đã được thổi phồng, lực tác động sẽ được lan truyền qua túi khí và chạy dọc theo chiều dài cấu trúc bên hông xe, giúp dàn trải lực lên toàn bộ thân xe, nhờ đó vị trí va chạm cũng sẽ chịu lực ít hơn rất nhiều. Các chuyên gia tại ZF cho biết công nghệ của họ có thể giúp giảm tới gần 30% lực tác động vào khoang hành khách, và đồng thời giảm từ 20 đến 30% mức độ thương tích cho người ngồi trên xe khi va chạm xảy ra.

Tại sao phải đưa công nghệ này ra bên ngoài thân xe?

ZF cho biết họ sẽ trang bị cho từng phương tiện nhiều loại cảm biến khác nhau để xác định xem khi nào túi khí nên được bơm căng, bởi vì mỗi loại ô tô lại sở hữu những đặc điểm không giống nhau. “Cảm biến radar sẽ là ưu tiên tuyệt vời trong trường hợp này. Chúng có thể đo khoảng cách giữa các vật thể một cách rất nhanh chóng, chính xác, và đặc biệt hầu như không bị “đánh lừa” bởi điều kiện ánh sáng hoặc thời tiết”, ông Uwe Class, giám đốc hệ thống an toàn xe hơi tại ZF cho biết. Trong khi đó, camera cũng sẽ là trang bị không thể thiếu của hệ thống này bởi nó đặc biệt hữu ích trong việc nhận dạng vật thể bằng cách phân biệt giữa, giả sử, một chiếc xe môtô phân khối lớn và một chiếc xe đạp. Bên cạnh đó, camera cũng thường cho tầm nhìn rộng hơn các cảm biến radar, vì vậy chúng có thể quan sát và thu về dữ liệu của một vật thể sớm hơn.

Và sau cùng, cảm biến Lidar sẽ là mảnh ghép cuối cho “câu đố” này. Nếu bạn chưa biết thì Lidar là một phương pháp khảo sát đo khoảng cách tới mục tiêu bằng cách chiếu sáng mục tiêu đó bằng một tia laze xung quanh và đo các xung phản xạ bằng một cảm biến. Khi được ứng dụng vào công nghệ túi khí mới này, cảm biến Lidar sẽ phát ra ánh sáng chiếu tới phương tiện giao thông đang hoạt động xung quanh chiếc xe của bạn, và sau đó tiến hành đo lường bằng cách phân tích bước sóng phản xạ dội ngược trở lại. Bằng cách này, cảm biến có thể cung cấp thông tin giúp máy tính tạo ra hình ảnh ba chiều chi tiết của mọi vật thể thu được. Tại thời điểm mà sự va chạm là không thể tránh khỏi, độ trễ phản hồi ngắn và tốc độ làm mới nhanh của cảm biến sẽ cho phép hệ thống nhanh chóng phát hiện và theo dõi bất kỳ vật thể chuyển động nhanh nào sắp đâm vào xe của bạn, từ đó kích hoạt túi khí kịp thời. Ngay cả những thay đổi nhỏ về hướng của vật thể chỉ diễn ra trong từng mili giây cuối cùng này cũng có thể giúp thay đổi đáng kể cách thức túi khí được kích hoạt sao cho phù hợp, do đó, vai trò chung của cảm biến là rất nặng nề, chúng phải thực sự nhanh và chính xác đến mức đối ta.

Ứng dụng triệt để ngay từ khâu thiết kế

Nếu bạn nghĩ rằng việc tích hợp hệ thống này trên một chiếc nghe có vẻ khá khó khăn, suy nghĩ này là hoàn toàn chính xác. Do công nghệ của ZF yêu cầu phải được tích hợp vào bộ cảm biến trên xe và đồng thời đòi hỏi thêm cả không gian trong các khu vực kết cấu quan trọng, vậy nên công nghệ túi khí bên ngoài này sẽ không thể được “độ” thêm cho những chiếc xe hiện tại. Tức là nếu muốn đưa công nghệ này vào sử dụng thực tế, bạn sẽ phải lắp đặt nó trên một chiếc xe hoàn toàn mới, được thiết kế để đáp ứng nhu cầu về không gian vật lý cũng như kỹ thuật của công nghệ. Cụ thể, chiếc xe cần phải được thiết kế ngày từ đầu để nhường chỗ cho mô-đun túi khí, bơm hơi, cảm biến và kết cấu của hệ thống cửa bên.

Ứng dụng triệt để ngay từ khâu thiết kế

Đây thực sự là một nhiệm vụ không hề đơn giản. Vì vậy, thay vì thuyết phục các công ty xe hơi bổ sung thêm một bộ cảm biến khác cho xe của họ, ZF đã thiết kế bộ cảm biến của riêng mình để có thể thực hiện cùng lúc 2 hoặc 3 nhiệm vụ riêng biệt. Tức là hệ thống này sẽ tận dụng đến rất nhiều camera và cảm biến radar trong các hệ thống con an toàn đã được vi tính hóa trên xe. Ví dụ, thiết lập túi khí bên ngoài của ZF có thể sử dụng cùng các cảm biến vốn đang được dùng trong nhiều công nghệ an toàn khác như cảnh báo chệch làn đường, hệ thống cảnh báo tốc độ hoặc hệ thống điều chỉnh làn đường chủ động thường được tìm thấy trên những chiếc xe đời mới.

Mặt khác, hệ thống túi khí bên ngoài cũng có thể hoạt động song song với các hệ thống an toàn hướng về phía trước, chẳng hạn như hệ thống cảnh báo va chạm (cảnh báo người lái giữ khoảng cách với xe phía trước), và hệ thống phanh khẩn cấp tự động (tự động phanh xe nếu người lái không phanh hoặc có biểu hiện không tỉnh táo). Ngoài ra, kiểm soát hành trình thích ứng (Adaptive cruise control) - công nghệ cho phép xe giữ tốc độ và khoảng cách tự động với phương tiện phía trước trên đường cao tốc - cũng là một hệ thống khác sử dụng các loại cảm biến này.

Ông Uwe Class tiết lộ rằng các hệ thống túi khí bên ngoài đầu tiên của ZF có thể được xuất xưởng sau khoảng 2 năm nữa. Mặc dù vẫn còn nhiều vấn đề phải đối mặt nhưng triển vọng của dự án lần này là rất lớn. Khi được hỏi về các vấn đề quy định, phía đại diện công ty cho biết: "ZF đang ở giai đoạn đầu của quá trình làm rõ những rào cản tiềm năng và dọn đường cho việc khai phá thị trường cho công nghệ này".

Volvo XC90 - chiếc xe hơi an toàn nhất thế giới

Những chiếc xe hơi đang ngày càng trở nên an toàn hơn, hy vọng công nghệ của ZF Friedrichshafen AG sẽ sớm được triển khai để giúp giảm thiểu những thiệt hại đáng tiếc mà đáng ra chúng ta hoàn toàn có thể tránh được.

Thứ Tư, 03/04/2019 15:51
52 👨 118