Giống như các hệ thống an toàn khác có chung các bộ phận nhưng thực hiện các chức năng khác nhau (đáng chú ý là hệ thống chống bó cứng phanh và kiểm soát lực kéo), hệ thống PCS (Pre – Collision System) thường được kết hợp với kiểm soát hành trình thích ứng. Điều này là do cả hai hệ thống sử dụng một thiết bị quét được gắn ở phía trước của xe để đo khoảng cách với các phương tiện phía trước bạn.
Có một số cách đáng kể mà các hệ thống PCS hoạt động, bao gồm các biến thể trong phương pháp được sử dụng để phát hiện các va chạm tiềm ẩn và các cách mà phương tiện tự chuẩn bị để dừng hoặc chuẩn bị cho một vụ va chạm sau khi báo động được kích hoạt. Các hệ thống cảnh báo sử dụng radar, laser hoặc camera để phát hiện các phương tiện phía trước và mỗi hệ thống này được mô tả ngắn gọn dưới đây.
Hệ thống radar hoạt động bằng cách phát ra sóng vô tuyến từ mui xe. Tốc độ di chuyển và khoảng cách từ các phương tiện khác được xác định bằng cách theo dõi các thay đổi trong Doppler Shift của sóng vô tuyến sau khi nó bật ra thứ gì đó và quay trở lại điểm bắt đầu.
Dò người đi bộ của radar
Hệ thống laser hoạt động bằng cách phát ra tia laser hồng ngoại từ mui xe. Khi chùm tia chạm vào một phương tiện khác và phản xạ trở lại nguồn của nó, công nghệ laser cho phép đo khoảng cách giữa hai phương tiện. Sử dụng một công thức toán học đơn giản, tốc độ của chiếc xe của bạn sau đó có thể được tính toán. Dựa trên hai thông tin này, hệ thống PCS xác định nguy cơ va chạm trực diện.
Tia laser hồng ngoại phát ra từ xe
Hệ thống camera hoạt động khác với các phương pháp radar và laser. Thay vì dựa vào các bài đọc hoặc phản xạ của Doppler Shift, hệ thống PCS này có một camera được gắn ở phía trước của xe và bộ xử lý hình ảnh điện tử. Máy ảnh và bộ xử lý hình ảnh được sử dụng để xác định nguy cơ va chạm trực diện.
Màn hình quan sát tốc độ và phát hiện vật cản
Nếu hệ thống PCS phát hiện ra rằng chiếc xe có nguy cơ bị va chạm trực diện, có nhiều cách khác nhau để cảnh báo người lái xe về nguy hiểm:
– Cảnh báo bằng âm thanh bao gồm chuông, âm thanh chuông và báo động cảnh báo.
– Cảnh báo trực quan bao gồm đèn trên bảng điều khiển và đèn phanh mô phỏng trên kính chắn gió.
– Cảnh báo xúc giác bao gồm cảm giác dây an toàn siết chặt vào thân xe và xe bị giật khi giảm tốc độ (trong các hệ thống áp dụng phanh).
Một số hệ thống PCS cung cấp hỗ trợ phanh bổ sung trong trường hợp người lái xe không phản ứng với các cảnh báo.
Ngay cả các hệ thống PCS mới hơn cũng có thể áp dụng phanh mạnh mẽ nếu không có phản ứng với các cảnh báo, trong nỗ lực ngăn chặn hoặc giảm thiểu va chạm sắp xảy ra. Ngoài ra, các hệ thống mới hơn này cũng có thể thắt chặt dây an toàn và bơm trước túi khí.
Cảnh báo có thể gặp vật cản nguy hiểm
1. Biểu đồ MOD:
Biểu đồ MOD
Biểu đồ xử lý tín hiệu và dữ liệu của hệ thống cảnh báo va chạm trước
Hệ thống này hoạt động dựa trên các tín hiệu nhận được từ các cảm biến được đặt ở phía trước đầu xe hoặc cao cấp hơn là bộ đôi camera dưới gương hậu. Đây là bộ các camera góc rộng chất lượng HD. Nó tiếp tục phát ra sóng radio, khi gặp chướng ngoại vật sóng radio sẽ phản hồi ngược về lại cảm biến. Hệ thống điều khiển trung tâm (ECU) sẽ tự động tính toán khoảng cách giữa xe đến chướng ngại vật và gửi cảnh báo về màn hình hiển thị.
2. Sơ đồ nguyên lí hoạt động:
Sơ đồ nguyên lý hoạt động hệ thống cảnh báo va chạm trước
Về công nghệ, để thực hiện chức năng hỗ trợ hệ thống cảnh báo va chạm phía trước (Forward collision warning system), trong đó bao gồm hệ thống cảnh báo va chạm phía trước và sau. Do đó, chúng ta cần nắm bắt thông tin về tốc độ, khoảng cách, vị trí tương đối, hướng di chuyển cũng như kích thước và kiểu của vùng lân cận các phương tiện, người và súc vật khác trên đường di chuyển. trong hệ thống cảnh báo va chạm phía trước cần một số công nghệ có sẵn, bao gồm cả radar (phát hiện và phạm vi vô tuyến), Lidar (phát hiện ánh sáng và rung chuông), Sonar (điều hướng bằng âm thanh và phạm vi), GPS (toàn cầu hệ thống định vị) và phân tích dựa trên video). Chúng giải thích phân tích dựa trên video một cách chi tiết hơn vì hệ thống đề xuất sử dụng nó. Phân tích dựa trên cơ sở video sử dụng máy ảnh kỹ thuật số để có được hình ảnh rõ nét về môi trường xung quanh xe.
3. Sơ đồ mạch điện hệ thống trên xe Toyota Camry 2021:
Hoạt động của hệ thống dựa trên nguyên lý tiếp nhận tín hiệu từ camera nhận dạng phía trước và radar cảm biến, sau đó sẽ truyền thông tin đến cổng trung tâm của ECU để xử lý.
Đồng thời thông tin sau khi được ECU xử lý sẽ được hiển thị trên màn hình của ô tô để thông tin đến người lái xe về tình trạng hiện tại ở phía trước của ô tô.
Sơ đồ mạch điện hệ thống cảnh báo trước va chạm
Hệ thống còn thu thập các tín hiệu từ cảm biến góc lái, cảm biến góc xoay thân xe đưa về ECU điều khiển trợ lực lái điện để xử lý.
Sơ đồ mạch điện hệ thống cảnh báo trước va chạm
Sơ đồ mạch điện hệ thống cảnh báo trước va chạm
Ngoài ra, các thao tác điều khiển của người lái trên các phím tích hợp trên vô lăng cũng được thu thập để phục vụ cho hoạt động của hệ thống.
4. Các mức cảnh báo của hệ thống:
Hệ thống có 3 mức cảnh báo:
– Mức 1: Cảm biến radar phát hiện xe: có nguy cơ xảy ra va chạm với phương tiện của bạn
Hệ thống cảnh báo mức 1
– Mức 2:
Hệ thống cảnh báo mức 2
Cảm biến radar phát hiện xe: nguy cơ xảy ra va chạm tăng lên, thời gian phản hồi giảm
Cảnh báo hình ảnh và âm thanh: cảnh báo trực quan bằng hình ảnh và âm thanh
Phanh: nhẹ nhàng, đã áp dụng phanh
– Mức 3:
Hệ thống cảnh báo mức 3
Cảm biến radar phát hiện xe: nguy cơ va chạm cực cao.
Cảnh báo hình ảnh và âm thanh: cảnh báo trực quan bằng hình ảnh và âm thanh.
Phanh: mạnh, đã áp dụng phanh.
Hệ thống cảnh báo va chạm trên ô tô không chỉ là một đột phá nổi bật trong lĩnh vực an toàn giao thông mà còn là một bước tiến đáng kể hướng tới tương lai an toàn và thông minh. Việc tích hợp các công nghệ tiên tiến như cảm biến, radar, và hệ thống thông tin giúp tối ưu hóa khả năng phát hiện nguy cơ va chạm và cung cấp cảnh báo kịp thời cho người lái. Điều này không chỉ giúp giảm nguy cơ tai nạn mà còn tăng cường sự tin tưởng và thoải mái khi lái xe.
