Ranh giới giữa an toàn chủ động và bị động bắt đầu từ đâu?

Chia sẻ trang này
An toàn thụ động là tổng thể các hệ thống giúp giảm thiểu chấn thương trong và sau va chạm (vùng biến dạng, dây an toàn, túi khí); còn an toàn chủ động là tên gọi của các hệ thống cố gắng ngăn tai nạn trước khi nó xảy ra (ABS, ESC, hỗ trợ phanh, hệ thống hỗ trợ người lái). Tiêu chí cơ bản phân biệt hai khái niệm này rất đơn giản: hệ thống có hoạt động trước tai nạn, hay là một cơ cấu chờ đợi cho đến khi va chạm được phát hiện? Đừng lo, chúng ta sẽ vẽ đường phân định này ở dưới bằng từng ví dụ cụ thể.
Điểm nổi bật
- Dây an toàn giảm 75% nguy cơ tử vong trong va chạm trực diện.
- Túi khí chỉ bơm phồng trong vòng 20-30 mili giây sau khi phát hiện va đập.
- ABS điều biến áp lực phanh 15 lần mỗi giây để ngăn bánh xe bị khóa cứng.
- Sự kết hợp giữa cảnh báo va chạm phía trước và phanh tự động làm giảm rõ rệt các tai nạn gây thương tích.
- Số sao Euro NCAP đo lường đồng thời cả khả năng bảo vệ thụ động lẫn hiệu quả ngăn ngừa tai nạn.
Sự khác biệt giữa an toàn thụ động và an toàn chủ động là gì?
Hãy nghĩ thử xem: hãy hình dung một chiếc ô tô như một tòa thành trì. An toàn thụ động là hàng phòng thủ tại thời điểm kẻ thù đã chạm tới bức tường thành - những viên đá tường thành (buồng an toàn cứng vững), những người lính gác ở cổng (dây an toàn và túi khí). Còn an toàn chủ động là những đội tuần tra chặn đường kẻ thù từ khi hắn còn trên đường đi: hệ thống phanh, các trợ giúp điện tử sửa chữa hiện tượng mất lái, các cảm biến đưa ra cảnh báo. Một cái bảo vệ bạn sau khi sự việc đã xảy ra, cái kia vận hành để sự việc không bao giờ diễn ra.
Tiêu chí phân loại mà các kỹ sư sử dụng cũng chính xác là điều này: thời điểm và mức độ can thiệp. Các hệ thống chủ động hoạt động liên tục trước tai nạn và nếu cần có thể trực tiếp kiểm soát phanh, tay lái hoặc tốc độ. Còn các hệ thống thụ động là những kết cấu và thiết bị không hề nhúc nhích cho đến khi va chạm được phát hiện. Thực ra thuật ngữ này khá tinh tế: trong các tiêu chuẩn quốc tế, an toàn chủ động được dùng với thuật ngữ "primary safety", còn an toàn thụ động là "secondary safety"; cách gọi này cũng phổ biến ở Anh.
Ngoài ra còn có một cách sử dụng thứ hai thú vị: khái niệm an toàn chủ động ngày càng mở rộng, không chỉ bao gồm ngăn ngừa tai nạn mà còn cả các hệ thống cố gắng giảm thiểu tác động của tai nạn suýt xảy ra (như trợ giúp phanh, các hệ thống giảm thiểu va chạm). Nói cách khác, ranh giới thực sự đang trở nên mơ hồ - và đây chính là chủ đề chính của phần còn lại của bài viết.
An toàn thụ động: tấm khiên bảo vệ kích hoạt ngay lúc va chạm

Vùng biến dạng: phần chủ động bị nghiền nát
Nếu bạn nghĩ "Xe của tôi đừng bị nghiền nát, phải chắc chắn!" thì hãy dừng lại một giây. Vật lý nói điều ngược lại: xe mất bao lâu để dừng lại, lực va đập trung bình tác động lên người ngồi trong xe càng thấp. Các crumple zone tức vùng biến dạng ở phần trước và sau tồn tại chính vì lý do đó - chúng chủ động gập lại và hấp thụ động năng. Xung quanh là một buồng an toàn cứng vững nơi hành khách ngồi, như một chiếc lồng sắt kiên cố, vẫn đứng vững.
Nói cách khác, khoang xe bị biến dạng không phải là khuyết điểm mà là một phép tính kỹ thuật. Hãy nghĩ giống như việc rụt lại cánh tay đang ôm trước khi nó chạm đất khi ngã - bạn kéo dài thời gian tác động của lực va đập, qua đó giảm cường độ của nó.
Túi khí và dây an toàn: cuộc đua tính bằng mili giây
Nếu va chạm đủ mạnh, các cảm biến sẽ gửi tín hiệu đến bộ thổi khí và túi khí được bơm đầy bằng khí trong một phần nhỏ của vài phần trăm giây. Khoảng thời gian từ khoảnh khắc phát hiện va chạm đến khi việc bơm khí hoàn tất chỉ là 20-30 mili giây - thấp hơn nhiều so với cả một cái chớp mắt. Ngày nay, xe có cả một đội quân túi khí bên trong, gồm túi khí trước, túi khí bên hông, túi khí rèm và túi khí đầu gối; hơn nữa, chúng giảm thiểu việc đầu và phần thân trên của bạn va vào các bề mặt bên trong và không đòi hỏi bảo dưỡng thường xuyên.
Nhưng không cái nào hoạt động nếu thiếu dây an toàn, vì ở đỉnh của hệ thống phân cấp chính là dây an toàn ba điểm: giữ chặt hông và vai của bạn, khóa bạn vào ghế. Việc giảm 75% nguy cơ tử vong trong va chạm trực diện không phải là ngẫu nhiên. Các dây an toàn hiện đại còn có bộ căng trước siết chặt bạn trong vài mili giây và bộ giới hạn lực giới hạn lực tác động lên ngực - dây an toàn trước tiên giữ bạn lại, sau đó "xin lỗi" như thể xin lỗi, nhả ra một chút để không làm thương tích bạn trong khi giữ.
Những cái còn lại trong danh sách
- Gối tựa đầu ngăn đầu bạn bị văng ra sau trong va chạm
- Ghế trẻ em kết nối ISOFIX
- Kính dán xếp lớp
- Bình nhiên liệu được bố trí đúng vị trí và công tắc cắt bơm nhiên liệu
Như có thể thấy, an toàn thụ động không phải là một bộ phận đơn lẻ; mà là một triết lý thiết kế trải dài từ khoang xe đến ghế, từ kính đến đường dẫn nhiên liệu.
An toàn chủ động: những hệ thống không để tai nạn xảy ra
ABS: không cho phép bánh xe bị khóa
Nguy hiểm lớn nhất khi phanh gấp là bánh xe bị khóa; bánh xe bị khóa sẽ trượt trên đường và cho dù bạn có đánh lái, xe cũng không nghe lời bạn. ABS chính xác bước vào đúng lúc này: bằng cách điều chỉnh áp lực phanh 15 lần mỗi giây, nó đảm bảo các bánh xe tiếp tục quay, nhờ đó quyền kiểm soát tay lái vẫn nằm trong tay bạn. Một ý tưởng đơn giản nhưng cứu mạng người - và là một trong những ví dụ kinh điển của an toàn chủ động.
ESC: hệ thống xoay chiếc xe đang văng sang hướng bạn ý định
Điều khiển ổn định điện tử bao gồm các cảm biến và một máy tính nhỏ, liên tục theo dõi việc xe phản ứng thế nào với các lệnh của người lái. Khi phát hiện mất kiểm soát tay lái - ví dụ một chiếc xe bị văng đuôi trên mặt đường ướt - nó hướng xe về hướng bạn ý định bằng cách phanh từng bánh xe riêng lẻ, và nếu cần còn giảm cả công suất động cơ. Đó là lý do nó được nhắc đến như một trong những hệ thống an toàn chủ động cơ bản: vừa theo dõi, vừa can thiệp.
ADAS: những hệ thống cảnh báo và can thiệp vào tay lái
Sự phân biệt quan trọng nhất của thời đại ngày nay nằm ở đây. Các hệ thống hỗ trợ người lái được chia thành hai nhóm, và các nhóm này là nơi ranh giới thụ động-chủ động gây tranh cãi nhất:
- ADAS thụ động (chỉ cảnh báo): Cảnh báo lệch làn (LDW), cảnh báo va chạm phía trước (FCW), giám sát điểm mù (BSM). Cảnh báo có thể bằng âm thanh, hình ảnh hoặc xúc giác - ví dụ như tay lái hoặc ghế rung lên. Nhưng quyết định luôn thuộc về con người.
- ADAS chủ động (can thiệp vào xe): AEB tự phanh nếu tài xế không phản ứng, LKA chạm vào vô-lăng để chỉnh lại làn, ACC tự động giảm tốc để giữ khoảng cách an toàn.
Điểm khác biệt quan trọng là: hệ thống thụ động đòi hỏi tài xế phải tin vào các cảnh báo của nó; trong khi hệ thống chủ động đòi hỏi tài xế phải tin tưởng nó ở khâu lái và phanh. Vì lớp quyết định của con người bị loại bỏ, một lỗi ở phía chủ động ảnh hưởng trực tiếp đến việc điều khiển xe - đó là lý do việc hiệu chuẩn các hệ thống này là vấn đề nghiêm túc (tôi sẽ đề cập sau đây).
| Hệ thống | Làm gì? | Khi nào hoạt động? |
|---|---|---|
| Vùng biến dạng | Hấp thụ năng lượng bằng cách biến dạng | Ngay thời điểm va chạm |
| Dây an toàn | Khóa người ngồi vào ghế | Ngay thời điểm va chạm |
| Túi khí | Phồng lên trong 20–30 ms | Khi phát hiện va đập |
| ABS | Ngăn bánh xe bị khóa cứng | Trước tai nạn, khi đang phanh |
| ESC | Sửa hiện tượng lệch hướng bằng phanh từng bánh xe riêng lẻ | Theo dõi liên tục + can thiệp tức thì |
| AEB | Tự động phanh nếu va chạm là không thể tránh | Ngay trước tai nạn |
Vì sao ranh giới đang bị xóa nhòa? Camera và radar hợp nhất hai thế giới
Đây chính là trái tim của bài viết. Trước đây hai lĩnh vực này hoàn toàn tách biệt về mặt công nghệ: phía thụ động là cơ khí và kết cấu, còn phía chủ động chỉ là hệ thống phanh với vài cảm biến. Ngày nay camera, radar, lidar và cảm biến siêu âm quét quanh xe; dữ liệu cảm biến bên trong và bên ngoài được kết hợp, thậm chí cả trạng thái sự chú ý của tài xế cũng có thể được đưa vào các quyết định tránh va chạm. Các nhà nghiên cứu đang phát triển các giải pháp bảo vệ tiền va chạm kết nối hai lĩnh vực vào một hệ thống duy nhất - mức độ đan xen ở tầm kỹ thuật chính là như thế.
Logic hoạt động theo tầng được thấy rõ nhất qua ví dụ chuỗi sau: cảnh báo va chạm phía trước (FCW) trước tiên cảnh báo bạn; nếu bạn không phản ứng, phanh khẩn cấp tự động (AEB) sẽ kích hoạt. Ở phía làn đường cũng vậy: nếu bạn bỏ qua cảnh báo LDW, LKA sẽ đưa bạn trở lại đúng làn. Còn những hệ thống kiểu City Safety cố gắng ngăn hoàn toàn va chạm ở tốc độ thấp nhưng ở tốc độ cao lại phanh để làm dịu cú đâm thì một mình chúng đảm nhận cả hai vai trò. Vậy bạn sẽ đặt một hệ thống như vậy vào hộp nào? Chính ở đây cuộc tranh luận bắt đầu: một số nhà sản xuất có thể tính cả các trợ lý giảm nhẹ va chạm vào danh sách an toàn thụ động của họ.
Một lỗi hiệu chuẩn trong hệ thống cảnh báo trong trường hợp xấu nhất chỉ dẫn đến một cảnh báo sai - vẫn còn lớp quyết định của con người ở giữa. Nhưng nếu có lỗi trong hệ thống chủ động, việc điều khiển xe bị ảnh hưởng trực tiếp; một hệ thống chủ động bị hiệu chuẩn sai có thể gây ra tai nạn thay vì ngăn chặn nó. Vì việc thay kính chắn gió, sửa chữa va đập, thậm chí cả thay mâm có thể làm lệch căn chỉnh camera và radar, việc hiệu chuẩn sau sửa chữa giờ đây là bắt buộc. Nếu bạn tò mò một hệ thống được phân loại vào nhóm nào, hãy hỏi hai câu sau: nó có hoạt động liên tục trước va chạm và điều khiển xe một cách vật lý không? Nếu câu trả lời là có, nó thuộc phía chủ động. Nếu nó chỉ kích hoạt khi phát hiện va chạm thì nó là thụ động. Vấn đề là các hệ thống mới nhất trả lời "có" cho cả hai câu hỏi.
Euro NCAP và các yêu cầu bắt buộc: hai lĩnh vực chứ không phải một hệ thống chấm điểm đơn lẻ, mà là một kỳ thi duy nhất
Sự hội tụ không chỉ thấy trong phòng thí nghiệm mà còn trên bàn đánh giá. Euro NCAP, tổ chức đã thử nghiệm hơn 1.800 xe mới và công bố hơn 600 kết quả xếp hạng kể từ năm 1997, tính điểm sao dựa trên cả khả năng bảo vệ hành khách (bị động) lẫn hiệu quả ngăn ngừa tai nạn (chủ động); xe được xếp hạng từ 0 đến 5 sao. Nghĩa là khi chấm sao, tổ chức này cùng lúc đặt câu hỏi "xe bảo vệ bạn ra sao khi va chạm" và "xe ngăn ngừa tai nạn tốt đến đâu".
Phía cơ quan quản lý cũng không đứng yên: Từ tháng 7 năm 2022, tại EU tất cả xe mới đều bắt buộc có hệ thống phanh khẩn cấp, trợ lý giữ làn, phát hiện mệt mỏi, cảnh báo lùi, hộp đen và bộ giới hạn tốc độ thông minh. Nhìn lại lịch sử, ranh giới này luôn di chuyển: Năm 1968, dây an toàn vai trở bắt buộc ở ghế trước; quá trình phát triển trải dài từ dây an toàn đến túi khí, từ túi khí đa điểm đến ADAS, rồi đến các hệ thống hỗ trợ bằng trí tuệ nhân tạo. Vì phía bị động đã khá trưởng thành, tâm điểm chú ý của ngành ngày nay đã chuyển sang các hệ thống né tránh va chạm. Ngay cả các công ty bảo hiểm cũng giảm 5-15% phí cho xe trang bị an toàn chủ động nâng cao - bằng chứng cụ thể cho mức độ rủi ro thực tế giảm xuống.
Cái nào quan trọng hơn: bị động hay chủ động?
Tôi thường xuyên thấy câu hỏi này, nên tôi nói thẳng: cả hai. Điểm các nguồn thống nhất là - an toàn chủ động và bị động không phải là sự thay thế mà là sự bổ sung cho nhau; những xe đạt điểm tốt ở cả hai lĩnh vực có tỷ lệ tử vong thực tế thấp hơn rõ rệt. Hơn nữa, các cảnh báo bị động (như FCW, LDW) trong đa số trường hợp giải quyết tình huống mà không cần can thiệp chủ động nào - người lái nhận cảnh báo và tự đạp phanh. Nghĩa là nói "chỉ đưa ra cảnh báo" không có nghĩa là "ít giá trị hơn".
Nhưng bức tranh có một mảng tối, và hãy thành thật mà nói: khi các hệ thống ngày càng tinh vi, những câu hỏi về "sự tự chủ của người lái" và "hệ thống nên can thiệp khi nào?" được đặt ra. Ranh giới nơi chiếc xe quyết định thay bạn bắt đầu từ đâu? Hệ thống sao của Euro NCAP bị chỉ trích vì có thể trao 5 sao ngay cả cho những xe có điểm dưới 90% ở cả bốn lĩnh vực; vì vậy một số người đam mê an toàn cho biết họ thích phương pháp của các tổ chức thử nghiệm khác. Thay vì mù quáng tin vào số sao, bạn nên xem điểm số của cả bốn lĩnh vực.
Lời cuối: ranh giới di chuyển, nguyên tắc bất biến
Giới hạn giữa an toàn bị động và chủ động ngày càng mờ đi mỗi năm nhờ các hệ thống lai được cung cấp dữ liệu từ camera và radar. Nhưng la bàn của việc phân loại không đổi: hệ thống hoạt động trước tai nạn, hay chờ va chạm? Trong lần xem xét xe tiếp theo, khi lật các trang thông số, hãy tự đặt hai câu hỏi này; bạn sẽ tự thấy mình phân loại được hệ thống nào làm nhiệm vụ gì. Còn nếu là bạn, bạn sẽ đầu tư tiền vào cảm biến mới nhất của phía chủ động, hay vào kết cấu thân vỏ? Tôi đang đợi bình luận của bạn!
Nguồn tham khảo
- An toàn chủ động
- Hệ thống an toàn ADAS chủ động và bị động
- An toàn chủ động và bị động: định nghĩa, sự khác biệt chính và ví dụ
- Tính năng an toàn ô tô chủ động và bị động
- Túi khí ô tô và phòng ngừa thương tích
- Công nghệ hỗ trợ người lái
- An toàn ô tô đã cải thiện như thế nào qua các thập kỷ
- Túi khí
- Vùng biến dạng
- Vùng biến dạng hoạt động như thế nào
- Hệ thống ổn định điện tử
- Hệ thống ổn định điện tử (ESC)
- Hệ thống an toàn chủ động: chúng là gì và hoạt động ra sao?
- Giải thích về các sao xếp hạng
- Euro NCAP
- An toàn ô tô chủ động và bị động: cách tiếp cận tích hợp
- Hệ thống an toàn thông minh tích hợp an toàn chủ động và bị động
- An toàn thông minh hơn nhờ hợp nhất cảm biến bên trong và bên ngoài xe