Lái xe vào ban đêm luôn tiềm ẩn nhiều thách thức do khả năng quan sát của người lái bị hạn chế đáng kể. Tình huống bất ngờ xuất hiện vật cản trên đường có thể dẫn đến phản ứng chậm trễ và gây ra những va chạm không mong muốn. Để nâng cao sự an toàn khi di chuyển trong điều kiện thiếu sáng, hệ thống hỗ trợ tầm nhìn ban đêm là một trong những công nghệ hiện đại được trang bị trên nhiều dòng xe hơi ngày nay.
Hệ thống hỗ trợ tầm nhìn ban đêm là gì?
Hệ thống hỗ trợ tầm nhìn ban đêm (thường gọi là Night Vision System) là một công nghệ tiên tiến trên ô tô, được thiết kế để giúp người lái phát hiện và xác định các vật thể, chướng ngại vật hoặc con người trên đường trong điều kiện ánh sáng yếu hoặc hoàn toàn tối. Thay vì chỉ dựa vào đèn pha truyền thống, hệ thống này sử dụng các cảm biến đặc biệt để “nhìn” xa hơn và rõ hơn so với mắt thường. Đây là sự kết hợp thông minh của các thiết bị như camera hồng ngoại, cảm biến và bộ xử lý dữ liệu. Công nghệ này cho phép phát hiện sớm các nguy hiểm tiềm ẩn, giúp người lái có thêm thời gian phản ứng và xử lý tình huống một cách chủ động, từ đó giảm thiểu rủi ro tai nạn đáng tiếc xảy ra, đặc biệt là trên những đoạn đường vắng hoặc không có đèn chiếu sáng công cộng.
Xe ô tô trang bị hệ thống hỗ trợ tầm nhìn ban đêm hiển thị trên màn hình
Hệ thống này thường hiển thị hình ảnh đã được xử lý trên màn hình đặt ở bảng điều khiển trung tâm hoặc tích hợp vào màn hình hiển thị thông tin trên kính lái (HUD). Các vật thể có nguy cơ cao như người đi bộ, động vật hoang dã hoặc vật cản khác trên đường có thể được làm nổi bật bằng màu sắc hoặc ký hiệu đặc biệt, kèm theo tín hiệu cảnh báo bằng âm thanh hoặc hình ảnh để thu hút sự chú ý của người lái. Mặc dù ban đầu là trang bị tùy chọn trên các dòng xe hạng sang, công nghệ này đang dần phổ biến hơn trên các mẫu xe tầm trung, góp phần nâng cao đáng kể tính an toàn khi lái xe đêm.
Phân loại các công nghệ tầm nhìn ban đêm phổ biến
Hệ thống hỗ trợ tầm nhìn ban đêm trên ô tô hiện nay được phân loại chủ yếu dựa trên công nghệ cảm biến mà chúng sử dụng. Có hai loại chính là hệ thống chủ động và hệ thống thụ động, mỗi loại có nguyên lý hoạt động và những đặc điểm riêng biệt, phù hợp với các điều kiện sử dụng và mục đích khác nhau. Sự khác biệt cơ bản nằm ở cách hệ thống thu thập thông tin về môi trường xung quanh để tạo ra hình ảnh hiển thị cho người lái.
Công nghệ tầm nhìn ban đêm chủ động
Công nghệ tầm nhìn ban đêm chủ động sử dụng một nguồn sáng hồng ngoại (IR) tích hợp, thường được đặt ở đèn pha hoặc một vị trí khác ở phía trước xe, để chủ động chiếu sáng khu vực phía trước mà mắt người không nhìn thấy. Một camera đặc biệt (thường là camera hồng ngoại gần – NIR) sẽ thu lại ánh sáng hồng ngoại phản xạ từ các vật thể. Hệ thống này hoạt động hiệu quả bằng cách chiếu sáng một khu vực cụ thể phía trước xe với ánh sáng có bước sóng trong dải hồng ngoại gần (khoảng 0,75–1,4 micromet). Bước sóng này có khả năng đi xuyên qua một số loại hạt nhỏ trong không khí như sương mù hoặc mưa nhẹ tốt hơn so với ánh sáng nhìn thấy, giúp cải thiện tầm nhìn trong các điều kiện thời tiết không thuận lợi.
<>Xem Thêm Bài Viết:<>- Xe điện Trung Quốc thống trị thị trường toàn cầu 2022
- Lốp Xe Ô Tô Sản Xuất Tại Việt Nam: Tổng Quan & Lựa Chọn
- Đánh Giá Chi Tiết Camera Hành Trình Vietmap TS-2K
- Giá Sirius Bạc Tại Việt Nam Chi Tiết Nhất
- Cách tra cứu biển số xe ô tô online nhanh chóng
Minh họa công nghệ hỗ trợ tầm nhìn ban đêm chủ động sử dụng tia hồng ngoại chiếu sáng
Hình ảnh được camera NIR thu lại sau đó được xử lý và hiển thị trên màn hình. Hệ thống chủ động có khả năng cung cấp hình ảnh rõ nét về các vật thể vô tri như biển báo, làn đường hay lề đường, vì chúng phản xạ ánh sáng hồng ngoại tốt. Tuy nhiên, khả năng nhận diện các vật thể sống như con người hay động vật có thể bị hạn chế hơn so với hệ thống thụ động, vì chúng không phản xạ ánh sáng hồng ngoại một cách đặc trưng như cách chúng phát ra nhiệt. Phạm vi hoạt động hiệu quả của hệ thống chủ động thường vào khoảng 150-250 mét.
Công nghệ tầm nhìn ban đêm thụ động
Ngược lại với hệ thống chủ động, công nghệ tầm nhìn ban đêm thụ động không phát ra bất kỳ nguồn sáng nào. Thay vào đó, nó sử dụng một camera nhiệt (thermal camera) để thu nhận bức xạ nhiệt (ánh sáng hồng ngoại xa – FIR) tự nhiên phát ra từ mọi vật thể có nhiệt độ lớn hơn không độ tuyệt đối (-273,15 °C). Con người, động vật, động cơ xe đang hoạt động hay lốp xe sau khi di chuyển đều phát ra nhiệt và do đó, chúng nổi bật rõ rệt trên nền môi trường xung quanh trong ảnh nhiệt. Camera nhiệt độ thường sử dụng cảm biến nhiệt CMOS trong dải phổ hồng ngoại xa (khoảng 8-15 micromet), có khả năng xuyên qua sương mù và khói tốt hơn đáng kể so với hồng ngoại gần hoặc ánh sáng nhìn thấy.
Minh họa công nghệ hỗ trợ tầm nhìn ban đêm thụ động nhận diện vật thể qua bức xạ nhiệt
Hình ảnh từ camera nhiệt thường hiển thị dưới dạng đen trắng hoặc thang màu giả, trong đó các vật thể ấm hơn sẽ sáng hơn. Ưu điểm nổi bật của hệ thống thụ động là khả năng phát hiện vật thể sống như người đi bộ hay động vật từ khoảng cách rất xa, có thể lên tới 300 mét hoặc hơn, ngay cả khi chúng ẩn nấp trong bóng tối hoàn toàn hoặc sau bụi cây. Điều này đặc biệt hữu ích ở những khu vực nông thôn hoặc ngoại ô, nơi động vật hoang dã thường xuyên xuất hiện. Tuy nhiên, hình ảnh từ camera nhiệt thường có độ phân giải thấp hơn và ít chi tiết về môi trường xung quanh (như vạch kẻ đường) so với hệ thống chủ động.
Lợi ích của công nghệ tầm nhìn ban đêm đối với người lái xe
Việc trang bị hệ thống hỗ trợ tầm nhìn ban đêm mang lại nhiều lợi ích thiết thực, góp phần nâng cao đáng kể mức độ an toàn khi tham gia giao thông trong điều kiện thiếu sáng. Lợi ích quan trọng nhất là khả năng cải thiện tầm nhìn của người lái, cho phép họ nhận biết các vật thể, người đi bộ hoặc động vật sớm hơn nhiều so với khi chỉ sử dụng đèn pha truyền thống. Trong đêm tối, đặc biệt là trên các đoạn đường không có đèn chiếu sáng, đèn pha chỉ có thể chiếu sáng một phạm vi giới hạn phía trước xe. Công nghệ nhìn đêm, bằng cách sử dụng bức xạ hồng ngoại, có thể “nhìn xuyên” qua bóng tối, sương mù nhẹ hoặc mưa, mở rộng phạm vi phát hiện nguy hiểm tiềm ẩn lên hàng trăm mét.
Lợi ích thứ hai là giảm thiểu căng thẳng và mệt mỏi cho người lái. Khi lái xe đêm, mắt phải hoạt động căng thẳng hơn để cố gắng phân biệt các vật thể trong điều kiện ánh sáng yếu. Hệ thống tầm nhìn ban đêm trên ô tô hiển thị hình ảnh rõ ràng trên màn hình, giúp người lái dễ dàng nhận diện môi trường xung quanh mà không cần phải nheo mắt hay tập trung quá độ. Điều này đặc biệt quan trọng trong các chuyến đi dài hoặc khi di chuyển trên những cung đường phức tạp vào ban đêm.
Ngoài ra, khả năng phát hiện sớm vật cản còn giúp tăng thời gian phản ứng cho người lái. Khi hệ thống cảnh báo về sự xuất hiện của người đi bộ, động vật hoặc vật thể bất ngờ, người lái có thêm vài giây quý giá để giảm tốc độ, chuyển hướng hoặc phanh gấp, tránh được va chạm nghiêm trọng. Một số hệ thống còn có khả năng kết hợp với các tính năng an toàn khác như phanh khẩn cấp tự động để chủ động can thiệp khi phát hiện nguy cơ va chạm sắp xảy ra với vật thể được nhận diện bởi hệ thống nhìn đêm. Nhờ những lợi ích này, người lái cảm thấy tự tin và an toàn hơn khi điều khiển xe vào ban đêm, giảm thiểu rủi ro tai nạn đáng tiếc có thể xảy ra.
Những hạn chế cần biết về hệ thống nhìn đêm
Mặc dù mang lại nhiều lợi ích, hệ thống hỗ trợ tầm nhìn ban đêm cũng có một số hạn chế nhất định mà người dùng cần lưu ý. Một trong những hạn chế chính là sự phụ thuộc vào điều kiện môi trường cụ thể. Hệ thống chủ động sử dụng hồng ngoại gần có thể bị ảnh hưởng bởi sương mù dày hoặc mưa lớn, mặc dù tốt hơn ánh sáng nhìn thấy nhưng vẫn có giới hạn. Ngược lại, hệ thống thụ động dựa trên nhiệt độ có thể hoạt động kém hiệu quả hơn trong điều kiện thời tiết quá ấm áp, nơi sự khác biệt nhiệt độ giữa vật thể sống và môi trường xung quanh không đủ lớn để tạo ra độ tương phản rõ rệt.
Hạn chế thứ hai là chất lượng hình ảnh. Đặc biệt đối với hệ thống thụ động, hình ảnh hiển thị trên màn hình thường là ảnh nhiệt với độ phân giải thấp hơn và ít chi tiết về môi trường xung quanh so với hình ảnh thực tế. Điều này có thể khiến việc nhận diện chính xác loại vật thể hoặc khoảng cách trở nên khó khăn hơn một chút. Hình ảnh cũng có thể có hiện tượng “nhiễu hạt” (noisy), gây khó khăn cho việc quan sát liên tục.
Một điểm cần cân nhắc khác là chi phí. Việc trang bị hệ thống tầm nhìn ban đêm thường là một tùy chọn đắt đỏ, chủ yếu có trên các dòng xe cao cấp. Điều này khiến công nghệ này chưa phổ biến rộng rãi trên tất cả các phân khúc xe. Cuối cùng, việc hiển thị hình ảnh trên màn hình cũng có thể gây phân tâm cho người lái nếu không được tích hợp và thiết kế hiển thị một cách khoa học. Người lái cần dành một phần sự chú ý để quan sát màn hình, điều này có thể làm giảm sự tập trung vào con đường thực tế phía trước. Do đó, việc hiểu rõ cách hoạt động và những giới hạn của hệ thống là rất quan trọng để sử dụng nó một cách hiệu quả và an toàn.
Các hệ thống hỗ trợ tầm nhìn ban đêm nổi bật
Trên thị trường ô tô hiện nay, có một số nhà cung cấp và tên gọi hệ thống hệ thống hỗ trợ tầm nhìn ban đêm khá phổ biến, thường được các hãng xe tích hợp vào các mẫu xe của mình. Mỗi hệ thống có thể có những đặc điểm và tính năng riêng biệt, nhưng đều dựa trên nguyên lý hoạt động cơ bản của công nghệ chủ động hoặc thụ động đã được mô tả. Việc tìm hiểu về các hệ thống này giúp người dùng hiểu rõ hơn về khả năng và hiệu suất của công nghệ nhìn đêm khi lựa chọn một chiếc xe.
Hệ thống Autoliv Night Vision
Autoliv là một trong những nhà cung cấp hàng đầu về các hệ thống an toàn ô tô, bao gồm cả công nghệ tầm nhìn ban đêm. Hệ thống Autoliv Night Vision thường sử dụng công nghệ bức xạ hồng ngoại xa (FIR), thuộc loại thụ động. Công nghệ này cho phép hệ thống quan sát trong phạm vi rất rộng, có thể lên đến 300 mét, mà không cần dựa vào đèn pha của xe để chiếu sáng. Nó hoạt động dựa trên việc cảm biến nhiệt thu thập bức xạ nhiệt từ các vật thể trong môi trường.
Giao diện hệ thống Autoliv Night Vision hiển thị vật thể dựa trên nhiệt độ
Hình ảnh thu được từ cảm biến nhiệt, thường có độ phân giải 320×240 pixel, được hiển thị trên màn hình ở bảng điều khiển dưới dạng ảnh đen trắng hoặc thang màu xám. Đặc điểm của hệ thống này là các vật thể phát nhiệt mạnh như con người hoặc động vật sẽ hiển thị rất rõ ràng dưới dạng đốm sáng, nổi bật trên nền lạnh hơn của môi trường. Hệ thống Autoliv cũng có thể tích hợp tính năng zoom hình ảnh (ví dụ: zoom 1.5 lần khi xe chạy trên 70 km/h) để giúp người lái quan sát chi tiết hơn các vật thể ở xa. Tuy nhiên, do dựa vào nhiệt độ, các vật thể không phát nhiệt hoặc vật thể đã chết có thể khó nhận diện hơn.
Hệ thống Night View Assist
Night View Assist là tên gọi hệ thống hệ thống hỗ trợ tầm nhìn ban đêm được sử dụng trên các dòng xe của Mercedes-Benz. Hệ thống này thường áp dụng công nghệ hồng ngoại gần (NIR), thuộc loại chủ động. Khi được kích hoạt, đèn pha của xe sẽ phát ra ánh sáng hồng ngoại gần vô hình đối với mắt người nhưng được camera đặc biệt gắn trên kính chắn gió thu lại. Hệ thống có phạm vi hoạt động hiệu quả khoảng 150 mét phía trước xe.
Giao diện hệ thống Night View Assist hiển thị vật thể và người đi bộ được đánh dấu
Hình ảnh thu được từ camera hồng ngoại sẽ được xử lý và hiển thị trên màn hình phía sau vô-lăng, thường là màn hình kỹ thuật số tích hợp. Ưu điểm của Night View Assist là khả năng hiển thị hình ảnh có độ chi tiết cao hơn về môi trường xung quanh, bao gồm cả làn đường và lề đường, tương tự như nhìn bằng mắt thường nhưng được tăng cường độ sáng. Quan trọng hơn, hệ thống này có khả năng tự động phát hiện và làm nổi bật (thường bằng một khung màu) các vật thể có hình dạng người đi bộ hoặc động vật trên màn hình hiển thị, ngay cả khi chúng không phát ra nhiệt mạnh (ví dụ: động vật đã chết hoặc vật thể vô tri có hình dáng tương tự). Hệ thống này hoạt động không gây lóa mắt cho người đi ngược chiều vì sử dụng ánh sáng hồng ngoại.
Các câu hỏi thường gặp về hệ thống hỗ trợ tầm nhìn ban đêm
Hệ thống hỗ trợ tầm nhìn ban đêm là gì?
Đây là một công nghệ trang bị trên ô tô giúp cải thiện khả năng quan sát của người lái trong điều kiện thiếu sáng hoặc ban đêm bằng cách sử dụng các cảm biến đặc biệt để phát hiện vật thể ở khoảng cách xa hơn so với đèn pha truyền thống và hiển thị chúng trên màn hình.
Công nghệ này hoạt động như thế nào?
Hệ thống sử dụng camera hồng ngoại (chủ động phát tia hoặc thụ động thu nhiệt) kết hợp với bộ xử lý để thu thập dữ liệu hình ảnh từ môi trường. Thông tin này sau đó được xử lý và hiển thị dưới dạng hình ảnh tăng cường độ sáng hoặc ảnh nhiệt trên màn hình trong xe, thường kèm theo cảnh báo khi phát hiện vật thể nguy hiểm như người hoặc động vật.
Sự khác biệt giữa hệ thống chủ động và thụ động là gì?
Hệ thống chủ động sử dụng nguồn sáng hồng ngoại tích hợp để chiếu sáng và thu nhận ánh sáng phản xạ (thường là hồng ngoại gần), hoạt động tốt với vật vô tri. Hệ thống thụ động thu nhận bức xạ nhiệt tự nhiên từ vật thể (thường là hồng ngoại xa), hoạt động hiệu quả trong việc phát hiện vật thể sống (có thân nhiệt) từ xa.
Lợi ích chính khi xe có công nghệ này?
Lợi ích chính là tăng cường an toàn khi lái xe ban đêm. Hệ thống giúp người lái nhận biết sớm hơn các nguy hiểm tiềm ẩn như người đi bộ, động vật hoặc vật cản trên đường, cho phép họ có thêm thời gian phản ứng, từ đó giảm thiểu nguy cơ va chạm.
Hệ thống này có nhược điểm nào không?
Nhược điểm bao gồm chi phí cao, hiệu suất có thể bị ảnh hưởng bởi điều kiện thời tiết khắc nghiệt (sương mù dày, mưa lớn), chất lượng hình ảnh đôi khi có giới hạn (độ phân giải, chi tiết) và khả năng gây phân tâm cho người lái nếu việc quan sát màn hình không được thực hiện cẩn thận.
Hệ thống hỗ trợ tầm nhìn ban đêm là một minh chứng cho thấy công nghệ ô tô ngày càng chú trọng đến sự an toàn của người lái và hành khách, đặc biệt trong những điều kiện lái xe đầy thử thách như ban đêm. Việc hiểu rõ về cách thức hoạt động và lợi ích của công nghệ tầm nhìn ban đêm trên ô tô giúp chúng ta đánh giá cao vai trò của nó trong việc nâng cao trải nghiệm lái xe an toàn. Tại Brixton Việt Nam, chúng tôi luôn cập nhật những thông tin mới nhất về các công nghệ tiên tiến trong ngành công nghiệp xe để mang đến cho bạn cái nhìn toàn diện và hữu ích nhất.
