Ý tưởng hệ thống cảnh báo xe hơi bị trượt nước của Continental

Tập đoàn Continental phát triển hệ thống có khả năng cảnh báo tình huống nguy hiểm để người lái biết trước, từ đó thận trọng hơn góp phần giảm nguy cơ tai nạn, đặc biệt là mặt đường trơn trượt do những nguyên nhân khách quan.

Theo những nghiên cứu và thông kê của tập đoàn Continental, đa số các tai nạn xe hơi xảy ra trong thời tiết khắc nghiệt phát sinh chủ yếu do mất ma sát đáng kể giữa lốp xe và bề mặt đường. Cụ thể là do hiện tượng xe bị trượt nước gọi là Hydroplaning (hay Aquaplaning). Nếu nhận biết trước được về điều kiện đường xá, đặc biệt về mặt đường sẽ giảm tối đa nguy cơ tai nạn có thể xảy ra.

Ông Bernd Hartmann, người đứng đầu bộ phận công nghệ tiên tiến Chassis & Safety Continental thuộc dự án phát triển hệ thống hỗ trợ lái xe nâng cao & lốp tương tác, cho biết: “Điều kiện đường xá ướt rất khó cho một người lái xe ô tô để đánh giá. Một khi bạn cảm thấy chiếc xe của mình bị trượt thì chiếc xe đã bị hiện tương Aquaplaning, bạn đang trong tình huống cực kỳ nguy hiểm. Lúc đó, các hệ thống trang bị trên xe hầu như không còn phát huy tác dụng. Chúng tôi đưa ra giải pháp để phát hiện ra sớm hiện tượng aquaplaning để người lái xe biết được điều gì đang xảy ra dưới lốp xe. Điều này có thể giúp lái xe hoặc phương tiện tự động điều chỉnh tốc độ phù hợp với điều kiện đường ướt. Hệ thống đang được phát triển bao gồm: lốp xe, cảm biến lốp, máy ảnh, các thuật toán, kích hoạt phanh và trí tuệ nhân tạo.”

Hiện tượng Hydroplaning (hay Aquaplaning) xuất hiện khi mặt đường bị bao phủ bởi nước và xe di chuyển quá nhanh, không đủ thời gian để nước kịp thoát khỏi bề mặt tiếp xúc giữa lốp và mặt đường, nước tạo thành một lớp ngăn cách giữa lốp và mặt đường và xe bắt đầu bị hydroplaning. Khi xe bị Hydroplaning thì bánh xe đã mất ma sát với mặt đường, điều này đồng nghĩa khả năng phanh của xe sẽ kém hiệu quả thời điểm đó, xe bị đẩy về phía trước theo lực quán tính.

Để hạn chế Hydroplaning thì khi trời mưa ài xế chỉ nên chạy xe với tốc độ dưới 2/3 tốc độ bình thường, đặc biệt phải thận trọng trong 15 phút mưa đầu tiên. Vì lúc này bụi đất bám trên mặt đường sẽ trộn với nước mưa khiến cho nước kém linh động, làm cho nước khó thoát khỏi mặt tiếp xúc giữa lốp và mặt đường cũng khiến hiện tượng hydroplaning sớm xảy ra. Tuy nhiên, với những trường hợp xe khác bị rò rỉ dầu hay những loại nước khác trên mặt đường thì lái xe hầu như khó nhận biết bằng mắt thường từ xa.

Quay trở lại với hệ thống cảnh báo của Continental, nguyên lí hoạt động dựa trên việc sử dụng tín hiệu từ hình ảnh, video camera quan sát được đặt trong gương chiếu hậu hai bên, phía trước lưới tản nhiệt và phía sau được tổng hợp, phân tích. Kết hợp cùng với hệ thống cảm biến eTIS gắn trên lốp xe (hệ thống thông tin điện tử), sẽ cảnh báo sớm về tình huống aquaplaning gần đây được cung cấp cho lái xe thông qua màn hình hiển thị, hoặc âm thanh.

Cụ thể, khi có rất nhiều nước trên đường, hình ảnh của máy ảnh cho thấy một hình ảnh nước phun trào và bắn ra từ lốp xe. Bên cạnh đó, sự dịch chuyển nước quá mức theo mọi hướng bên dưới lốp xe là một thuộc tính đặc trưng sẽ được các thuật toán phân tích nhận dạng cảnh báo hiện tượng Aquaplaning tiềm ẩn.

Ngoài thông tin hình ảnh, Continental sử dụng thông tin từ lốp xe để phát hiện nguy cơ aquaplaning. Các tín hiệu từ bộ cảm biến eTIS của Continental được gắn trên lót bên trong lốp sẽ cung cấp tín hiệu gia tốc và tính toán, xử lý gia tốc xuyên tâm của một phần lốp tiếp xúc với đường. Và thông báo cho hệ thống khi phát hiện có hiện tượng trượt. Thông qua công nghệ V2X (kết nối xe với mọi thiết bị thông minh xung quanh) sẽ thông báo với các xe khác, ở vùng lân cận biết trước để phòng tránh, giảm tốc độ.

Theo Continental, họ cũng đang làm việc để phát triển các hệ thống kiểm soát và ổn định thân xe trong tình huống aquaplaning, chẳng hạn như kiểm soát mô-men xoắn hay hệ thống phanh xe.