Trung tâm nghiên cứu công nghệ Higashi-Fuji là cái nôi cho ra đời những công nghệ tiên tiến của Toyota, là địa điểm thuộc diện tối mật của hãng xe lớn nhất thế giới, và cũng là mục tiêu quan trọng nhất của em trong chuyến đi Nhật tìm hiểu công nghệ của Toyota vừa qua. Tại đây, em đã được xem cách Toyota phát triển các công nghệ tự lái và hỗ trợ người lái thông qua một trong những thiết bị mô phỏng lớn nhất thế giới, chứng kiến màn phá hủy một chiếc Prius để kiểm tra độ an toàn và soi hình nhân thế mạng THUMS có thể đánh giá mức độ chấn thương chi tiết đến phạm vi cơ bắp.[pagebreak][/pagebreak]
Sở dĩ trong tên của trung tâm nghiên cứu Higashi có chữ Fuji là vì trung tâm này nằm ngay dưới chân núi Phú Sĩ (Fuji), một biểu tượng của đất nước mặt trời mọc. Trung tâm nghiên cứu công nghệ Higashi-Fuji được thành lập vào tháng 11 - 1966, tức là cách đây 50 năm. Vì tập trung những công nghệ quan trọng của Toyota nên ngay cả một nhân viên cấp cao của Toyota nếu không đủ tư cách cũng không được vào. Em may mắn nằm trong số khách tham quan hiếm hoi có cơ hội khám phá trung tâm Higashi kể từ lúc nó thành lập đến nay.
Xem thiết bị mô phỏng cảm giác lái lớn nhất thế giới
Điều ấn tượng nhất về trung tâm nghiên cứu Higashi-Fuji là nó có một trong những thiết bị mô phỏng lái xe lớn nhất thế giới. Thiết bị này có dạng mái vòm với kích thước đường kính 7,1 m và có khả năng chứa một chiếc xe thật bên trong. Hôm em đến tham quan thì Toyota đặt một chiếc Lexus LS, một chiếc sedan cao cấp cỡ lớn bên trong để demo cho mọi người xem.
Thiết bị này có thể tự do di chuyển bên trong một khu vực dài 35 m và rộng 20 m, và thậm chí là nghiêng, xoay, rung nhằm phục vụ cho mục đích mô phỏng quá trình lái xe thật nhất. Bên trong thiết bị mô phỏng này là một màn hình hiển thị hình ảnh 360 độ, giúp người ngồi bên trong xe có thể quan sát môi trường ảo xung quanh. Theo em thì trải nghiệm với thiết bị này nó không khác gì chúng ta xem phim 4D, chỉ là nó còn thiếu hiệu ứng mùi và thời tiết.
Một người ngồi trong xe sẽ thao tác các quá trình chạy xe như bình thường để chiếc xe có thể di chuyển trong môi trường ảo. Mặc dù ảo nhưng những cảnh vật, con người, nhà cửa, những chiếc xe bên trong đều có thể tương tác theo thời gian thực. Thiết bị mô phỏng này cho cảm giác thật đến nỗi bản thân xem cứ nghĩ mình đang "sống thật" trong thế giới ảo, từ cảm giác như xe đang chạy về phía trước cho đến quán tính đẩy mình về phía trước khi phanh. Sau khi trải nghiệm chán chế trong 10 phút thì ra ngoài em mới được cho biết là nãy giờ thiết bị chỉ xoay và nghiêng một chỗ, chứ nó chưa có di chuyển xung quanh căn phòng. Điều này có nghĩa là vẫn còn nhiều hiệu ứng phức tạp hơn.
Toyota lập ra những tình huống giả định, ví dụ như có một chiếc xe trước mặt thắng gấp, một người băng qua đường bất cẩn,... Những tình huống giả định này sẽ giúp các kỹ sư Toyota nghiên cứu hành vi của người lái và phát triển nên những hệ thống hỗ trợ người lái thiết thực như hệ thống phanh tự động (autonomous braking), gói hệ thống tiền va chạm có khả năng phát hiện người đi bộ (Pre-Collision System). Ngoài ra thiết bị mô phỏng này cũng góp phần vào việc tạo nên những chiếc xe tự lái thông minh của Toyota trong tương lai. Theo thông tin em được biết thì Toyota hiện nay đã cho chạy thử nghiệm những chiếc xe tự lái này trên đường phố Nhật.
Chứng kiến bài test va chạm bằng Prius thế hệ thứ 4
Sau khi trải nghiệm thiết bị mô phỏng, em được tham gia vào một bài test va chạm cảm giác mạnh với nạn nhân là chiếc Prius thế hệ mới nhất. Nội dung của bài test này là cho một vật thể nặng 2,5 tấn va chạm với chiếc Prius ở tốc độ 90 km/h. Va chạm diễn ra ở một góc xéo 15 độ so với chiếc xe và phạm vi va chạm chiếm khoảng 35% phần đầu.
Bài test của Toyota có phần nặng đô hơn nhiều so với lại bài test của những tổ chức an toàn trên thế giới. Những tổ chức an toàn khác thường thử nghiệm va chạm bằng cách cho 2 xe đối đầu trực tiếp (phạm vi va chạm 100% hoặc 50%) và ở tốc độ 64 km/h, thấp hơn. Thế nên cũng không có gì lạ khi chiếc Prius thế hệ thứ 4 dễ dàng đạt tiêu chuẩn an toàn 5 sao của Euro NCAP với khả năng bảo vệ hành khách lên đến 92%.
Sau khi màn va chạm gay cấn diễn ra thì tụi em có dịp tiếp cận chiếc xe để quan sát tình trạng chiếc xe như thế nào. Phần đầu nơi va chạm bẹp dúm, kính xe nứt nhưng trong khoang xe vẫn không ảnh hưởng gì nhiều, bằng chứng là các cửa xe vẫn có thể mở ra dễ dàng. Điều này cho thấy là vùng biến dạng (crumple zone) ở khoang động cơ đã hấp thụ, phân tán lực va chạm rất hiệu quả để các lực tác động này không truyền thẳng vào khoang xe có người ngồi bên trong.
Nếu các bác để ý thì sẽ thấy những chiếc xe hơi đời mới ngày nay phần khoang động cơ và khoang hành lý phía sau rất dễ biến dạng khi có va chạm xảy ra. Điều này cũng không có gì lạ vì vai trò của 2 phần này là vùng biến dạng (crumple zone) và những vật liệu sử dụng tại 2 phần này cũng không được gia cố hay cứng như phần khoang xe.
Vùng biến dạng có màu xanh lá trên chiếc Prius thế hệ thứ 4
Vùng va chạm có tất cả 3 vai trò. Thứ nhất là nó sẽ hấp thụ lực tác động từ các vụ va chạm thông qua việc biến dạng vật liệu. Thứ 2 là vùng biến dạng có khả năng giảm lực phát sinh do va chạm gây ra bằng cách làm chậm quá trình giảm tốc. Các bác cứ hình dung khi các bác đạp phanh gấp (giảm tốc nhanh) thì các bác sẽ cảm thấy cơ thể chịu nhiều lực tác động hơn là lúc đạp phanh từ từ (giảm tốc chậm). Thứ 3, vùng va chạm còn có khả năng chuyển hướng lực tác động để nó không truyền trực tiếp vào khoang xe, ảnh hưởng đến người bên trong.
Có lẽ chúng ta không nên đánh giá một cách chủ quan độ an toàn của chiếc xe thông qua mức bẹp dúm nhiều hay ít của đầu xe sau khi va chạm. Để biết được một chiếc xe an toàn hay không thì chúng ta có thể tham khảo kết quả từ của các tổ chức an toàn uy tín, ví dụ như ở Đông Nam Á chúng ta có tổ chức ASEAN NCAP.
Toyota cũng tự hào công bố là từ lúc sản xuất xe Hybrid vào năm 1997 tới nay, chưa có trường hợp nào chết cho bị điện giật từ xe hybrid. Có nhiều phương án để tránh hiện tượng rò rỉ điện sau khi xảy ra tai nạn trên xe hybrid. Một trong số đó là đặt bộ pin ở vị trí ít bị biến dáng nhất và gần đất đó, đó là ngay bên dưới băng ghế sau. Ngoài ra trong xe còn bố trí các bộ rơ le ngắt điện ngay khi tai nạn xảy ra.
Tìm hiểu hình nhân thế mạng công nghệ cao
Quá trình thử nghiệm va chạm xe sẽ không thể nào trọng vẹn nếu thiếu hình nhân thế mạng hay còn gọi là dummy do chính Toyota phát triển. Hình nhân thế mạng của Toyota có tên gọi đầy đủ là Total Human Model for Safety không chỉ là một hình nộm cao su khung thép thông thường mà đây là một loại hình nộm công nghệ cao có khả năng mô phỏng mức độ chấn thương khi va chạm.
THUMS được Toyota phát triển từ năm 1997 để phục vụ cho việc nghiên cứu về các chấn thương do tai nạn xe hơi gây ra và đánh giá hiệu quả của những công nghệ an toàn tiên tiến. Phiên bản THUMS đầu tiên được giới thiệu vào năm 2000. Phiên bản THUMS thứ 2 ra mắt vào năm 2003 bổ sung thêm nét mặt và cấu trúc xương. Năm 2008, Toyota trình làng phiên bản THUMS thứ 3 có thêm phần hộp sọ. 2 Năm sau đó, phiên bản thứ 4 ra đời cập nhật thêm chi tiết phần não và các bộ phận nội tạng. Phiên bản thứ 5 của THUMS vừa giới thiệu năm ngoái là phiên bản mới nhất với khả năng mô phỏng đến phần cơ của con người.
THUMS có đầy đủ các cỡ người khác nhau
Với tính thiết thực cao, THUMS không chỉ sử dụng trong nội bộ Toyota mà còn được nhiều hãng xe khác và các trung tâm nghiên cứu trên thế giới tin dùng. Tính cho đến tháng 6 năm nay đã có 81 tổ chức ứng dụng hình nộm công nghệ cao của Toyota. Em cũng được đại diện của Toyota chia sẻ là chi phí phát triển THUMS vào khoảng hơn 1 triệu đô, nhưng mỗi hình nộm THUMS được bán với giá 80.000$ (phiên bản thứ 3).
Sau chuyến đi khám phá trung tâm nghiên cứu Higashi-Fuji và tham quan đất nước mặt trời mọc, em có một ước ao là Toyota sẽ sớm phổ cập những công nghệ an toàn đã trở thành tiêu chuẩn ở những nước tiên tiến như ổn định thân xe điện tử (VSC), phanh tự động (Autonomous Brake), và hệ thống túi khí đầy đủ hơn cho những dòng xe bán ra trong nước. Nếu được vậy, hãng xe lớn nhất thế giới sẽ thay đổi được những quan niệm chưa tốt về tính năng an toàn trong sản phẩm mình trong mắt khách hàng Việt Nam.
Hệ thống phanh tự động Autonomous Brake đi cùng tính năng phát hiện người đi bộ là một phần trong gói công nghệ hỗ trợ người lái Safety Sense Package, đã trở thành tiêu chuẩn trên những xe Toyota tại Nhật. Công nghệ này thật sự hữu ích trong việc giảm thiểu tai nạn do người lái mất tập trung và bảo vệ cho người đi bộ.
