Nguồn gốc và cách thức hoạt động của hệ thống kiểm soát hành trình thích ứng

Hệ thống kiểm soát hành trình thích ứng là một tính năng tiêu chuẩn trên nhiều mẫu xe ngày nay

Trong hơn hai thập kỷ qua, công nghệ ô tô đã phát triển nhanh chóng, mang đến nhiều tính năng giúp công việc lái xe trở nên thoải mái, an toàn và ít căng thẳng hơn. Kiểm soát hành trình thích ứng (adaptive cruise control - ACC) là một trong những công nghệ như vậy, từng chỉ xuất hiện trên các mẫu xe sang trọng nhưng nay đã phổ biến trên nhiều dòng xe phổ thông. Với việc các mẫu xe giá rẻ như Toyota Corolla cũng đã trang bị tính năng này, nhiều người mua xe có thể chưa nhận ra chiếc xe mới của họ đã sở hữu công nghệ này hoặc chưa hiểu rõ cách hoạt động.

Sau đây, chúng ta sẽ cùng tìm hiểu những kiến thức cơ bản về kiểm soát hành trình thích ứng là gì, cách hệ thống vận hành, quá trình phát triển của công nghệ, đồng thời phân tích ưu điểm và hạn chế. Hơn nữa, ACC còn đóng một vai trò nhất định trong sự hình thành của các hệ thống lái tự động/hands-free (rảnh tay) hiện nay, cho dù những công nghệ tiên tiến này vẫn yêu cầu sự giám sát của người lái.

Kiểm soát hành trình thích ứng là gì?

Adaptive Cruise Control (ACC) được phát triển dựa trên nguyên lý của tính năng kiểm soát hành trình (cruise control) truyền thống, nhưng bổ sung khả năng tự điều chỉnh tốc độ tùy theo điều kiện giao thông. Giống như cruise control thông thường, ACC duy trì một tốc độ cố định, thường được sử dụng trên đường cao tốc. Tuy nhiên, ACC sử dụng radar, camera hoặc nhiều loại cảm biến để theo dõi phương tiện phía trước và tự động giữ khoảng cách an toàn mà không cần người lái thao tác ga hoặc phanh.

Nhiều hệ thống ACC hiện đại được tích hợp thêm cảnh báo va chạm hoặc hỗ trợ phanh khẩn cấp tự động. Khi phát hiện xe tiến quá gần phương tiện hoặc chướng ngại vật phía trước, hệ thống có thể cảnh báo người lái hoặc trong một số trường hợp tự động phanh nhằm tránh hoặc giảm thiểu va chạm.

Cách sử dụng kiểm soát hành trình thích ứng

Cách kích hoạt ACC có tồn tại sự khác nhau giữa các hãng và từng mẫu xe, nhưng đa số được vận hành thông qua các nút trên vô lăng hoặc cần gạt riêng. Người lái thường bật chế độ cruise control, sau đó nhấn nút “SET” để thiết lập tốc độ và sử dụng các nút (+/–) để điều chỉnh theo nhu cầu. Tiếp đó, khoảng cách theo sau được chọn thông qua nút điều chỉnh tương ứng, với các mức gần, trung bình hoặc xa tùy hệ thống.

Khi đã kích hoạt, ACC tự động tăng hoặc giảm tốc để duy trì khoảng cách đã thiết lập. Một số phiên bản tiên tiến còn hỗ trợ dừng hoàn toàn và tự khởi động lại trong điều kiện kẹt xe. Trong mọi trường hợp, người lái có thể can thiệp bất kỳ lúc nào, ví dụ đạp phanh sẽ khiến ACC ngắt ngay lập tức, trong khi đạp mạnh chân ga sẽ tạm thời ghi đè lệnh điều khiển của hệ thống.

Ở các mẫu xe cao cấp, ACC đôi khi được kết hợp với hỗ trợ giữ làn để tạo thành gói hỗ trợ lái nâng cao, giúp xe duy trì tốc độ, khoảng cách và vị trí trong làn đường. Tuy vậy, hệ thống vẫn yêu cầu người lái giữ sự tập trung và sẵn sàng kiểm soát khi cần thiết.

Lịch sử phát triển của Adaptive Cruise Control

Khởi nguồn tại Nhật Bản

Công nghệ kiểm soát hành trình thích ứng được ghi nhận bắt nguồn từ ngành công nghiệp ô tô Nhật Bản. Mitsubishi Motors được xem là hãng tiên phong với hệ thống tiền thân có tên “Preview Distance Control” vào đầu những năm 1990. Sau đó, Mitsubishi đã lần đầu ứng dụng ACC sử dụng laser trên Mitsubishi Diamante 1995 dành cho thị trường Nhật Bản. Hệ thống này có khả năng điều chỉnh tốc độ thông qua bướm ga và hộp số, dù vẫn hạn chế về khả năng phanh.

Các hãng xe Nhật Bản khác như Toyota (bao gồm Lexus), Honda và Nissan nhanh chóng phát triển hệ thống ACC riêng trong cuối thập niên 1990, sử dụng công nghệ laser hoặc radar. Tuy nhiên, công nghệ tiên tiến này vẫn phải chờ thêm một thời gian nữa mới thực sự bùng nổ trên phạm vi rộng hơn.

Phát triển toàn cầu trong những năm 2000

Sang đầu những năm 2000, ACC bắt đầu xuất hiện rộng rãi hơn, đặc biệt trên các dòng xe hạng sang. Mercedes-Benz là một trong những hãng đầu tiên phổ biến công nghệ ACC dựa trên radar với dòng S-Class thế hệ W220, trang bị tính năng gọi là DISTRONIC từ năm 1999 và nâng cấp lên DISTRONIC PLUS sau đó.

Trong thập kỷ này, BMW, Audi, Volkswagen, Infiniti, Cadillac và nhiều thương hiệu khác đã lần lượt giới thiệu ACC trên các mẫu sedan và SUV cao cấp. Khi chi phí cảm biến giảm xuống, ACC dần xuất hiện ở những mẫu xe tầm trung, rồi đến xe phổ thông giá mềm mà phần đông đại chúng có thể mua được. Từ giữa thập niên 2010, nhiều hãng bắt đầu trang bị ACC tiêu chuẩn trong các gói hỗ trợ lái nâng cao.

Ưu điểm và hạn chế của Adaptive Cruise Control

Mặc dù kiểm soát hành trình thích ứng mang lại nhiều tiện ích đáng kể cho việc lái xe hiện đại, công nghệ này, giống như mọi hệ thống hỗ trợ khác, vẫn có những giới hạn nhất định trong quá trình vận hành. Việc hiểu rõ cả ưu điểm lẫn hạn chế giúp người dùng tận dụng hiệu quả khả năng của ACC, đồng thời duy trì sự chủ động và an toàn khi tham gia giao thông.

Ưu điểm

• Giảm gánh nặng cho người lái: Hệ thống giúp hạn chế thao tác chân ga và phanh, đặc biệt hữu ích khi đi đường dài hoặc kẹt xe.
• Tăng tính an toàn: ACC luôn duy trì khoảng cách an toàn, giảm nguy cơ bám đuôi và va chạm từ phía sau.
• Hỗ trợ tuân thủ tốc độ: Một số hệ thống kết hợp nhận diện biển báo hoặc dữ liệu bản đồ để điều chỉnh tốc độ phù hợp giới hạn đường đi.

Hạn chế

• Không phải hệ thống tự lái: ACC chỉ kiểm soát tốc độ và khoảng cách; không thể tự đánh lái, chuyển làn hoặc xử lý các tình huống phức tạp.
• Giới hạn trong điều kiện thời tiết xấu: Mưa lớn, sương mù, tuyết hoặc cảm biến bị bẩn có thể khiến hệ thống hoạt động không ổn định hoặc tự ngắt.

Từ ACC đến công nghệ lái tự động rảnh tay

Có thể nói rằng kiểm soát hành trình thích ứng chính là nền tảng quan trọng để phát triển các hệ thống hỗ trợ lái tiên tiến hơn. Các công nghệ lái rảnh tay (hands-free) như Tesla Autopilot (bao gồm Full Self-Driving), Ford BlueCruise hay GM Super Cruise đều sử dụng các loại cảm biến tương tự ACC, kết hợp với bản đồ chính xác cao và thuật toán AI dự đoán hành vi giao thông.

Các hệ thống này có thể hỗ trợ giữ làn, chuyển làn tự động, nhập làn hoặc tách khỏi đường cao tốc trong phạm vi cho phép, thường thuộc cấp độ hỗ trợ lái SAE Level 2 và cao hơn. Dù vậy, chúng vẫn yêu cầu người lái giám sát liên tục và hiện mới xuất hiện trên một số mẫu xe nhất định, đôi khi kèm theo gói đăng ký dịch vụ.