BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THƠNG VẬN TẢI TP. HỒ CHÍ MINH
--------- oOo --------

VÕ HIẾU TRUNG
NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ, CHẾ TẠO VÀ LẬP
TRÌNH ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG
CẢNH BÁO VA CHẠM SỚM TRÊN Ô TÔ

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TP. HỒ CHÍ MINH 05 - 2021


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THƠNG VẬN TẢI TP. HỒ CHÍ MINH
--------- oOo --------

VÕ HIẾU TRUNG

NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ, CHẾ TẠO VÀ LẬP
TRÌNH ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG
CẢNH BÁO VA CHẠM SỚM TRÊN Ô TÔ

CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ Ô TÔ

MÃ SỐ: 8520116

LUẬN VĂN THẠC SĨ
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
TS. Nguyễn Văn Nhanh

TP. HỒ CHÍ MINH 05-2021


1

LỜI CẢM ƠN
Trước tiên, học viên xin gửi lời cảm ơn tới thầy hướng dẫn luận văn, TS.
Nguyễn Văn Nhanh, Thầy đã tạo mọi điều kiện, động viên và giúp đỡ học viên hoàn
thành tốt luận văn này. Trong suốt quá trình nghiên cứu, Thầy đã kiên nhẫn hướng
dẫn, trợ giúp và động viên học viên rất nhiều. Sự hiểu biết sâu sắc về kiến thức chuyên
môn, cũng như kinh nghiệm của thầy chính là tiền đề giúp học viên hồn thành luận
văn của mình.
Bên cạnh đó, học viên cũng xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong Viện
Cơ Khí - Trường Đại học Giao thơng Vận tải TP. HCM. Trong suốt quãng thời gian
học tập tại trường, các thầy cô đã trang bị cho học viên những kiến thức và kỹ năng
quý báu. Đó là hành trang tốt nhất để học viên có thể bước đi vững chắc trên con
đường sự nghiệp.
Do thời gian cũng như kiến thức còn nhiều hạn chế nên luận văn của học viên
khơng thể tránh khỏi các thiếu sót. Học viên rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến
từ quý thầy cô và các bạn để luận văn của học viên được hồn thiện hơn.

Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 05/2021
Học viên thực hiện


Võ Hiếu Trung


2

LỜI CAM ĐOAN
Học viên cam đoan:
Luận văn “Nghiên cứu thiết kế, chế tạo và lập trình điều khiển hệ thống
cảnh báo va chạm sớm trên ơ tơ”
1.

Là cơng trình nghiên cứu của bản thân học viên được đúc kết từ quá trình

học tập và nghiên cứu dưới sự hướng dẫn của TS. Nguyễn Văn Nhanh
2.

Số liệu và kết quả trong luận văn nghiên cứu là trung thực và chưa được

công bố trong bất kỳ cơng trình nào khác.
Học viên cũng xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn
này đã được cảm ơn và các thơng tin trích dẫn trong luận văn đã được chỉ rõ nguồn
gốc.
Học viên xin chịu hoàn toàn trách nhiệm về nghiên cứu của mình.
Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 05/2021
Học viên thực hiện

Võ Hiếu Trung


3


MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................. 1
LỜI CAM ĐOAN ........................................................................................................ 2
DANH SÁCH HÌNH ................................................................................................... 6
DANH SÁCH BẢNG .................................................................................................. 8
DANH SÁCH TỪ VIẾT TẮT ..................................................................................... 9
MỞ ĐẦU ................................................................................................................... 10
1.

Tính cấp thiết của đề tài .............................................................................. 10

2.

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài .................................................................... 11

3.

Phương pháp nghiên cứu của đề tài ............................................................. 11

4.

Phạm vi và đối tượng nghiên cứu ................................................................ 11

5.

Ý nghĩa thực tiễn của đề tài ......................................................................... 12

6.


Bố cục luận văn ........................................................................................... 12

CHƯƠNG 1 - TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ............................................ 13
1.1 Tình hình nghiên cứu ở nước ngồi................................................................... 13
1.2 Tình hình nghiên cứu trong nước ...................................................................... 15
1.3 Thực trạng và các vấn đề cơ bản đặt ra cho nghiên cứu ..................................... 17
1.4 Kết luận chương 1 ............................................................................................ 19
CHƯƠNG 2 - CƠ SỞ LÝ THUYẾT.......................................................................... 20
2.1 Đề xuất giải pháp .............................................................................................. 20
2.2 Khảo sát các linh kiện có liên quan ................................................................... 22
2.2.1 Xác định khoảng cách với vật cản.............................................................. 22
2.2.2 Xác định vận tốc của xe ............................................................................. 33
2.2.3 Arduino xử lý tín hiệu................................................................................ 35
2.2.4 Bộ điều khiển từ xa .................................................................................... 42
2.2.5 Các loại linh kiện khác .............................................................................. 45


4

2.3 Kết luận chương 2 ............................................................................................ 50
CHƯƠNG 3 - NỘI DUNG VÀ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ....................................... 51
3.1 Các linh kiện cần thiết ...................................................................................... 51
3.1.1 Cảm biến tốc độ......................................................................................... 51
3.1.2 Cảm biến rada RCWL-0516 ...................................................................... 52
3.1.3 Cảm biến siêu âm HC-SR04 ...................................................................... 53
3.1.4 Nút nhấn .................................................................................................... 53
3.1.5 Mạch điều khiển wifi ESP8266 ................................................................. 54
3.1.6 Arduino Uno R3 ........................................................................................ 55
3.1.7 Relay tự động và hệ thống khóa ................................................................. 55
3.1.8 Bộ tín hiệu cảnh báo .................................................................................. 57

3.1.9 Relay ......................................................................................................... 58
3.2 Tính tốn thiết kế phần cơ khí ........................................................................... 58
3.3 Tính tốn thiết kế phần điện .............................................................................. 58
3.3.1 Sơ đồ khối ................................................................................................. 58
3.3.2 Thiết kế sơ đồ mạch tổng quát .................................................................. 59
3.3.3 Tính tốn cơng suất tiêu thụ của tồn hệ thống .......................................... 59
3.4 Lập trình thuật tốn điều khiển ......................................................................... 60
3.4.1 Sơ đồ giải thuật.......................................................................................... 60
3.4.2 Code điều khiển hệ thống .......................................................................... 61
3.5 Quy trình lắp ráp............................................................................................... 62
3.6 Lắp đặt và kiểm tra hoạt động của hệ thống ...................................................... 63
3.7 Lắp đặt hệ thống cảnh báo mở cửa trên Honda City 2017 ................................ 65
3.8 Lắp đặt hệ thống cảnh báo va chạm trên Honda City 2017 ................................ 67
3.8.1 Hệ thống cảnh báo va chạm ....................................................................... 67
3.8.2 Tiến hành thi công lắp đặt hệ thống ........................................................... 72


5

3.8.3 Tiến hành thực nghiệm trên xe Honda city ................................................ 74
3.9 Kết luận chương 3 ............................................................................................ 76
CHƯƠNG 4 - KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................................................. 77
Phân tích đánh giá lựa chọn thiết bị ........................................................................ 76
Kết luận .................................................................................................................. 77
Kiến nghị ................................................................................................................ 78
Hướng phát triển .................................................................................................... 78
TÀI LIỆU THAM KHẢO.......................................................................................... 79
PHỤ LỤC .................................................................................................................. 82
MÃ CODE ĐIỀU KHIỂN ......................................................................................... 82



6

DANH SÁCH HÌNH
Hình 1. 1 Cảnh báo điểm mù trên ơ tơ ....................................................................... 13
Hình 1. 2 Tín hiệu cảnh báo đèn trên xe Audi Q7....................................................... 14
Hình 1. 3 Vùng quét của cảm biến ............................................................................. 14
Hình 1. 4 Cảnh báo trên hệ thống SEA xe Huyndai .................................................... 14
Hình 1. 5 Mơ phỏng tầm quét của hệ thống................................................................ 15
Hình 2. 1 Nguyên lý hoạt động song Radar ................................................................ 22
Hình 2. 2 Phản xạ sóng sử dụng trong theo dõi máy bay............................................ 24
Hình 2. 3 Nguyên lý Doppler trong sự phản xạ sóng của sóng Radar ........................ 24
Hình 2. 4 Sơ đồ mạch điện của cảm biến RCWL-0516 ............................................... 25
Hình 2. 5 Sơ đồ mạch in của cảm biến ....................................................................... 26
Hình 2. 6 Sơ đồ chân của cảm biến ............................................................................ 26
Hình 2. 7 Minh họa các loại sóng siêu âm trên động vật và máy móc ........................ 27
Hình 2. 8 Hình cảm biến HCSR-04 trong thực tế ....................................................... 28
Hình 2. 9 Sự phản xạ sóng siêu âm của CB HCSR-04 ................................................ 28
Hình 2. 10 Biểu đồ xác định thời gian của cảm biến HCSR-04 .................................. 28
Hình 2. 11 Sơ đồ chân cảm biến HC-SR04 ................................................................. 30
Hình 2. 12 Ảnh mặt trên và mặt dưới của cảm biến Lidar .......................................... 31
Hình 2. 13 Cách tính khoảng cách bằng hệ thống Lidar. ........................................... 32
Hình 2. 14 Chức năng từng bộ phận trên đông hồ Taplo............................................ 33
Hình 2. 15 Ngun lý thu và nhận sóng GPS .............................................................. 34
Hình 2. 16 Đo tốc độ và khoảng cách của xe tải tại 2 điểm A, B ................................ 34
Hình 2. 17 Board mạch Arduino UNO R3 .................................................................. 35
Hình 2. 18 Thơng số kỹ thuật mạch Arduino .............................................................. 35
Hình 2. 19 Mặt trước và mặt sau của Arduino Mega2560 R3 .................................... 39
Hình 2. 20 Vị trí các linh kiện chủ chốt của arduino .................................................. 40
Hình 2. 21 Sơ đồ chân của Arduino Mega2560 .......................................................... 41

Hình 2. 22 Mặt trước của Module .............................................................................. 42
Hình 2. 23 Sơ đồ chân của Module ESP8266 ............................................................. 43
Hình 2. 24 Mặt trước và mặt sau của module HC-05 ................................................. 44
Hình 2. 25 Sơ đồ chân của Module Bluetooth HC-05 ................................................. 44
Hình 2. 26 Ảnh thực tế của đèn và khi đèn hoạt động................................................. 45
Hình 2. 27 Đèn dải LED gầm RGB ............................................................................ 46
Hình 2. 28 Cịi báo động âm thanh ............................................................................ 47
Hình 2. 29 Chng báo FM-20B ................................................................................ 48
Hình 2. 30 Module điều khiển 2 kênh ......................................................................... 48
Hình 2. 31 Module Relay H/L 5V ............................................................................... 49
Hình 3. 1 Module cảm biến đo tốc độ Encoder V1 ..................................................... 51
Hình 3. 2 Thiết bị mơ phỏng đo tốc độ trên xe............................................................ 52
Hình 3. 3 Cảm biến RCWL-0516 trên mơ hình ........................................................... 53
Hình 3. 4 Cảm biến siêu âm HC trên mơ hình ............................................................ 53
Hình 3. 5 Nút nhấn trên mơ hình ................................................................................ 54
Hình 3. 6 Ảnh module wifi ESP8266 trên mơ hình ..................................................... 54


7

Hình 3. 7 Giao diện điều khiển Module ESP8266 trên điện thoại............................... 55
Hình 3. 8 Bộ xử lý tín hiệu Arduino UNO R3 trên mơ hình......................................... 55
Hình 3. 9 Bộ relay tự động điều khiển khóa cửa......................................................... 56
Hình 3. 10 Bộ mơ phỏng cơ cấu khóa cửa sử dụng chuột của trên mơ hình................ 57
Hình 3. 11 Chng báo động SFM-27 trên mơ hình ................................................... 57
Hình 3. 12 Đèn LED cảnh báo ................................................................................... 58
Hình 3. 13 Bộ đơi Relay 2 kênh điều khiển mạch trên mơ hình................................... 58
Hình 3. 14 Bộ đơi relay 1 kênh điều khiển trên mơ hình ............................................. 58
Hình 3. 15 Bảng vẽ 2D các chi tiết có trong hệ thống ................................................ 59
Hình 3. 16 Sơ đồ khối hệ thống cảnh báo mở cửa thông minh .................................... 59

Hình 3. 17 Sơ đồ khối hệ thống mở cửa từ xa............................................................. 60
Hình 3. 18 Sơ đồ mạch tổng quát ............................................................................... 60
Hình 3. 19 Sơ đồ giải thuật hệ thống .......................................................................... 61
Hình 3. 20 Mơ hình hồn chỉnh của hệ thống............................................................. 62
Hình 3. 21 Mơ hình khi hệ thống hoạt động ở trường hợp 1 ....................................... 63
Hình 3. 22 Mơ hình hoạt động ở trường hợp 2 (khi có vật cản) .................................. 64
Hình 3. 23 Mơ hình hoạt động ở trường hợp 3 (khơng có vật cản) ............................. 64
Hình 3. 24 Giao diện điều khiển hệ thống .................................................................. 65
Hình 3. 25 Giao diện điều khiển hệ thống .................................................................. 65
Hình 3. 26 Vị trí lắp đặt cảm biến .............................................................................. 66
Hình 3. 27 Vị trí lắp đặt linh kiện bên trong xe .......................................................... 66
Hình 3. 28 Test khoảng cách hoạt động của cảm biến rada ....................................... 67
Hình 3. 29 Mạch ghi phát âm thanh ISD1820 20s ...................................................... 67
Hình 3. 30 LCD 2004 5V ........................................................................................... 68
Hình 3. 31 Mạch nguồn giảm áp DC XL4015 5A có hiển thị ...................................... 69
Hình 3. 32 Mạch nguồn giảm áp DC XL4015 5A có hiển thị ...................................... 70
Hình 3. 33 Servo SG90 .............................................................................................. 70
Hình 3. 34 Module 2 Relay Với Opto Cách Ly (5VDC) .............................................. 70
Hình 3. 35 Cảm biến siêu âm chống nước AJ-SR04M/JSN-SR04T ............................. 71
Hình 3. 36 Module 1 Relay Với Opto Cách Ly Kích H/L (5VDC) ............................... 71
Hình 3. 37 Arduino UNO R3 SMD ............................................................................. 71
Hình 3. 38 Cấu tạo bên trong của hệ thống................................................................ 72
Hình 3. 39 Cấu tạo bên phải của hệ thống ................................................................. 73
Hình 3. 40 Cấu tạo bên trái của hệ thống .................................................................. 73
Hình 3. 41 Cấu tạo mặt trước của hệ thống ............................................................... 73
Hình 3. 42 Cấu tạo tổng thể của hệ thống .................................................................. 74
Hình 3. 43 Lắp đặt cảm biến trên xe .......................................................................... 74
Hình 3. 44 Lắp nguồn cho hệ thống ........................................................................... 75
Hình 3. 45 Tiến hành thực nghiệm 1 khi xe đứng yên ................................................. 75
Hình 3. 46 Tiến hành thực nghiệm 2 khi xe chạy ........................................................ 76



8

DANH SÁCH BẢNG
Bảng 2. 1 Thông số kỹ thuật của CB Radar................................................................ 25
Bảng 2. 2 Ưu, nhược điểm của cảm biến RCWL-0516 ............................................... 27
Bảng 2. 3 Sơ đồ chân cảm biến HC-SR04 .................................................................. 30
Bảng 2. 4 Thông số kỹ thuật CB HCSR-04 ................................................................. 30
Bảng 2. 5 Ưu, nhược điểm của CB Siêu âm................................................................ 31
Bảng 2. 6 Thông số kĩ thuật của CB Laser Radar....................................................... 32
Bảng 2. 7 Ưu, nhược điểm của CB Lidar ................................................................... 32
Bảng 2. 8 Sơ đồ chân của Arduino UNO R3 ............................................................. 37
Bảng 2. 9 Bảng giá trị của cổng serial ....................................................................... 39
Bảng 2. 10 Thông số kỹ thuật của arduino mega ........................................................ 40
Bảng 2. 11 Thông số kỹ thuật Module Wifi ESP8266 ................................................. 43
Bảng 2. 12 Thông số kỹ thuật đèn Laser .................................................................... 45
Bảng 2. 13 Thông số kỹ thuật của đèn gầm ................................................................ 46
Bảng 2. 14 Thông số kỹ thuật của chuông SFM-27 .................................................... 47
Bảng 2. 15 Thông số kỹ thuật của chuông FM-20B .................................................... 48
Bảng 2. 16 Thông số kỹ thuật của relay 1 kênh .......................................................... 48
Bảng 3. 1 Bảng thơng số kí hiệu các chân .................................................................. 67
Bảng 3. 2 Bảng thông số kỹ thuật của chip ATmega328 ............................................. 72


9

DANH SÁCH TỪ VIẾT TẮT

CAN


Controller

Area Network

(CAN bus)

Mạng vùng kết nối các bộ điều khiển
Tiêu chuẩn cho sản phẩm vào thị

CE

CE Making

CPU

Central Processing Unit

Bộ xử lý trung tâm

EI

Eye Index

Chỉ số mắt

FCC

Federal


trường EU

Communication

Commission

Ủy ban Truyền thông Liên bang Mỹ
quản lý về viễn thông, công nghệ
thông tin, tần số vô tuyến điện….

Hidden Markov Model

Mơ hình Markov ẩn

High-Definition Multimedia

Giao diện đa phương tiện độ phân giải

Interface

cao

HP

Head Position

Vị trí đầu (người)

PA


Pupil Activity

Hoạt động của con ngươi

Partial

Kỹ thuật hồi quy toàn phương nhỏ

HMM
HDMI

PLSR

RoHS
SoC

least squares

regression

nhất một phần

Restriction Of Hazardous

Bộ quy tắc tiêu chuẩn Châu Âu hạn

Substances

chế các chất độc hại


System on Chip

Hệ thống cài đặt trên chip


10

MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Theo số liệu khảo sát về thị trường ô tô Việt Nam của Công ty Tư vấn Chiến
lược Solidiance, tỉ lệ tăng trưởng kép hằng năm của thị trường ô tô đạt 38% tính từ
năm 2016 - 2020. So với Malaysia (giảm 13%), Thái Lan (giảm 4%) và Indonesia
(tăng 5%), Việt Nam đang là thị trường ơ tơ có tốc độ tăng trưởng nhanh nhất trong
khu vực Đơng Nam Á.Ơ tơ tại Việt Nam được tiêu thụ nhiều nhất ở Hà Nội và TP. HCM. Hai thành phố
này chiếm khoảng 45% tổng lượng xe được đăng ký tại Việt Nam hàng năm. Cụ thể,
tính đến năm 2020, các loại xe du lịch đã đăng ký tại TP. HCM chiếm 211.000 xe và
Hà Nội là 291.000 xe. Khoảng 600.000 xe còn lại được tiêu thụ tại các tỉnh thành còn
lại [29].
Theo Quyết định 356/QĐ - TTg của Thủ tướng Chính phủ: Phê duyệt điều chỉnh
Quy hoạch phát triển giao thông vận tải đường bộ Việt Nam đến năm 2020 và định
hướng đến năm 2030, mục tiêu là đáp ứng được nhu cầu về vận tải hàng hóa và hành
khách với chất lượng tốt và giá cả hợp lý, bảo đảm an toàn, thuận lợi, kiềm chế tiến tới
giảm tai nạn giao thông và hạn chế ô nhiễm môi trường... Cụ thể theo Quyết định này,
đến năm 2020, định hướng phát triển phương tiện vận tải gồm ơ tơ các loại có khoảng
3,2 - 3,5 triệu xe, trong đó xe con 57%, xe khách 14% và xe tải 29%; hạn chế dần tiến
tới không lưu hành các phương tiện xe ô tô không phù hợp với kết cấu hạ tầng giao
thông.
Với yêu cầu phát triển kinh tế và đáp ứng nhu cầu của người dân, trong điều kiện
hạ tầng giao thơng cịn chưa đáp ứng kịp, nhiều nhà xe phải chạy ban đêm để vận
chuyển hành khách, hàng hố. Mật độ giao thơng về đêm thường tăng đột biến vào các

dịp lễ, tết.
Lái xe là một nghề khá nguy hiểm, nhất là đối với những lái xe đi đường dài như
xe khách, xe tải, xe container. Chỉ cần người lái trong tình trạng khơng tỉnh táo, khả
năng kiểm soát suy giảm, quan sát và phản ứng kém khi cơn buồn ngủ ập đến sẽ dễ
gây ra tai nạn. Việc thiếu ngủ khi đang lái xe là một trong những nguyên nhân gây ra
tai nạn giao thông hàng đầu trên thế giới. Với số lượng ô tô lớn, chạy đêm nhiều và
hoạt động căng thẳng, tai nạn xảy ra do buồn ngủ là điều thường hay xảy ra.


11

Trong thời đại công nghiệp ngày nay, xe ô tô là một trong những phương tiện
gần như là nhu cầu thiết yếu dùng để vận chuyển hàng hoá và là phương tiện đi lại,
nhu cầu sinh hoạt cá nhân hàng ngày.
An tồn khi tham gia lưu thơng trên đường hiện nay là một trong các vấn đề cấp
bách cần được quan tâm giải quyết. Theo các chuyên gia về giao thơng phân tích gồm
có 7 nhóm ngun nhân gây ra tai nạn trên đường: rẽ phải khi đèn đỏ, ngủ gật khi lái
xe, mất kiểm soát tay lái, khuất tầm nhìn, chạy q tốc độ đâm xe phí trước, xao nhãng
khi lái xe, yếu tố kỹ thuật.
Nên khi điều khiển xe ô tô trên đường dài hay đường cao tốc cần phải có thiết bị
cảnh báo sớm va chạm nhằm giúp cho người lái điều khiển xe kịp thời phản ứng với
những tình huấn nguy hiểm trong quá trình điều khiển xe với tốc độ cao và cung
đường nguy hiểm.
Kết quả nghiên cứu đề tài “Nghiên cứu thiết kế, chế tạo và lập trình điều
khiển hệ thống cảnh báo va chạm sớm trên ô tô” là một trong những giải pháp giúp
cho người điều khiển xe được cảnh báo va chạm sớm khi lưu thơng trên đường nhằm
an tồn hơn.
2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài

-


Thiết kế mạch điều khiển để tự động báo hiệu khi có vật cản và cảnh báo cho

điều khiển biết thông tin và xử lý kịp thời.
- Kiểm nghiệm thực tế trên xe.
3. Phương pháp nghiên cứu của đề tài
- Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: tổng quan, đánh giá, phân tích ưu và
nhược các đề tài nghiên cứu có liên quan trong và ngồi nước, để từ đó định hướng nội
dung thực hiện đề tài.
- Phương pháp lập trình: sử dụng phần mềm, viết code lập trình.
- Phương pháp thực nghiệm: lắp đặt thử nghiệm hệ thống, tùy chỉnh theo yêu
cầu thực tế và hồn thành mơ hình chuẩn.
4. Phạm vi và đối tượng nghiên cứu
- Thiết kế mạch điều khiển.
- Hệ thống các cơ cấu chấp hành cảnh báo.
- Cảm biến nhận diện vật cản.


12

- Tìm hiểu linh kiện điện tử: điện trở, IC, tụ, bo mạch, viết mã code cho chương
trình.
- Vị trí lắp hệ thống cảnh báo đảm bảo ổn định khi điều khiển xe chạy với tốc
độ cao.
5. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài
Một trong những nguyên nhân gây tai nạn giao thông là lái xe rơi vào trạng thái
buồn ngủ, khơng phát hiện vật cản để xử lý tình huống trên đường chạy, hoặc các vật
cản rơi vào điểm mù. Việc phát hiện và cảnh báo sớm va chạm có ý nghĩa thiết thực
trong lĩnh vực an tồn giao thơng.
6. Bố cục luận văn

Bố cục luận văn ngồi phần mở đầu và kết luận thì bao gồm 3 chương chính.
Chương 1- Tổng quan vấn đề nghiên cứu
Chương 2 - Cơ sở lý thuyết
Chương 3 - Nội dung và kết quả nghiên cứu


13

CHƯƠNG 1 - TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1 Tình hình nghiên cứu ở nước ngồi
Hầu hết các hãng xe lớn hiện nay như Toyota, Ford, Volvo, Mecredes – Benz,
Honda,…[16] đều có các hệ thống cảnh báo mở cửa riêng của mình. Nhưng hệ thống
chỉ đang nằm ở giai đoạn sơ khai, đang trên đà phát triển và trong tương lai nó sẽ trở
thành một trang bị an tồn khơng thể thiếu trên xe.
Về cơ bản, nguyên lý hoạt động của hệ thống có chức năng tương tự như hệ
thống cảnh báo điểm mù, hệ thống này hoạt động khi xe đứng yên tại một điểm đỗ xe
bên lề đường và khi có phương tiện đang đến từ phía sau hệ thống sẽ phát các cảnh
báo như đèn, chuông và hình ảnh hiển thị ở trên đồng hồ xe.

Hình 1. 1 Cảnh báo điểm mù trên ô tô
Sau đây xin giới thiệu hệ thống báo khoảng cách của một số hãng trên thế giới:
Xe Audi Q7:
Trên xe, Audi Q7 hệ thống cảnh báo mở cửa có tên gọi là Exit Warning
Assitance
Về ngun lý thì giống như ở trên đã nói. Tuy nhiên, điểm trừ của hệ thống có
thể nằm ở tốc độ phản xạ của người lái hay hành khách không nhanh so với tốc độ
thông báo của hệ thống, có nghĩa là khi người lái mở cửa ra với tốc độ nhanh mà
không kịp quan sát hay chú ý đến đèn báo hay chng cửa thì việc tai nạn khi mở cửa
là hồn tồn có thể xảy ra.



14

Hình 1. 2 Tín hiệu cảnh báo đèn trên xe Audi Q7

Hình 1. 3 Vùng quét của cảm biến
Huyndai Santafe 2020:
Được trang bị trên xe với tên gọi là Safe Exit Assist (thốt khỏi xe an tồn):

Hình 1. 4 Cảnh báo trên hệ thống SEA xe Huyndai


15

Nguyên lý hoạt động của hệ thống này là sử dụng chính ra-đa phát hiện phương
tiện trong điểm mù để tự động khố cửa xe trong trường hợp có nguy hiểm. Trường
hợp nhận thấy nguy hiểm phát sinh, chiếc xe tự động chốt cửa ngay lập tức, mặc cho
đã nhấn nút mở khố cửa trước đó. Tính năng này đặc biệt hữu ích tại Việt Nam, khi
có rất nhiều vụ tai nạn thương tâm xảy ra chỉ vì mở cửa xe không quan sát.
Hệ thống cảnh báo điểm mù BSM-01M:
Là sản phẩm của công ty công nghệ XFD chuyên sản xuất sản phẩm hệ thống
hỗ trợ cho ơ tơ. Ngồi tính năng phát hiện điểm mù, nó cịn được tích hợp thêm nhiều
tính năng hữu ích khác như tính năng hỗ trợ chuyển làn an toàn (LAC), cảnh báo
phương tiện cắt ngang (RCTA), cảnh báo mở cửa xe an toàn (DOW). BSM-01 hoạt
động dựa trên nguyên lý sử dụng sóng radar qt 3D các vật có bán kính 25m. Phát
hiện các phương tiện trong khu vực điểm mù ở hai làn bên cạnh và phía sau xe, đồng
thời sẽ cảnh báo những xe có vận tốc lớn hơn. Bộ BSM-01M sẽ lắp 2 radar qt ở phía
sau đi xe, và đèn LED được tích hợp trên mặt gương chiếu hậu.

Hình 1. 5 Mơ phỏng tầm qt của hệ thống

1.2 Tình hình nghiên cứu trong nước
Xe ơ tơ mở cửa gây va chạm, thậm chí gây thương vong về người là chuyện đã
xảy ra ở nhiều nơi không chỉ riêng ở Việt Nam mà cả ở thế giới. Nguyên nhân gây tai
nạn chủ yếu do thiếu kinh nghiệm, không tập trung khi đang lái xe, không chú ý quan
sát khi mở cửa. Tuy nhiên, rất may là đa số ở các tai nạn, người lái xe đều không bỏ
chạy mà ở lại cùng với người bị nạn giải quyết tình huống.
Những vụ tai nạn bất ngờ:


16

Trường hợp vơ tình trở thành nạn nhân như chị Thám khơng phải là ít. Đơn cử,
vào 14h30 phút ngày 5/1/2019 trên đường Nguyễn Văn Cừ, TP Vinh, một chiếc taxi
màu trắng vừa dừng thì khách trong xe đã mở cửa xe, khiến một người phụ nữ đang
điều khiển xe máy đi sau bị văng xuống đường. Rất may, chiếc xe máy khác phía sau
đã kịp phanh lại, khơng chèn vào người phụ nữ này. Tuy nhiên, cú ngã khiến chị H,
nạn nhân trong sự việc đang mang bầu, bị vỡ túi ối, chấn thương vùng đầu [29].
Trước đó, khoảng 11h trưa 18/09/2018, trên đường Nguyễn Thị Minh Khai, TP.
Vinh, đã xảy ra 1 vụ TNGT liên quan đến việc mở cửa xe ô tô. Xe máy BKS 37A 007.49 đang lưu thông trên đường Nguyễn Thị Minh Khai, hướng Bưu điện tỉnh đi Lê
Hồng Phong. Khi đi đến trước số nhà 58, lái xe ô tô mang BKS 37D - 011.66 đang
dừng bên phải đường bất ngờ mở cửa xe. Sự việc diễn ra bất ngờ nên nữ sinh đi xe
máy đã không kịp đánh lái mà đâm thẳng vào cửa xe ô tô. Vụ tai nạn khiến nữ sinh bị
thương nặng, phải nhập viện cấp cứu [4].
Những vụ tai nạn giao thông do mở cửa xe ô tô gây ra tuy chưa được thống kê
đầy đủ, nhưng hậu quả thường rất nghiêm trọng và phần lớn xảy ra khu vực nội thành,
có nhiều phương tiện đi lại. Đáng nói, lỗi bất cẩn mở cửa ơ tơ tùy tiện, thiếu quan sát,
không chỉ xảy ra với người mới học lái xe, mà ngay cả những người từng dày dạn kinh
nghiệm cũng có thể vi phạm do tâm lý chủ quan, nóng vội mà khơng nhìn gương chiếu
hậu, khơng quan sát trước sau.
Theo một giáo viên dạy lái xe chia sẻ, những thao tác như dừng xe, mở cửa xe,

xuống xe… là những bài học “vỡ lòng” được dạy rất kỹ nhưng không phải học viên
nào cũng nhớ. Nhiều người khi cần xuống xe là mở cửa chứ không hề quan sát xem đã
đảm bảo các điều kiện an toàn hay chưa. Thậm chí nhiều trường hợp ngồi sau, họ mở
cánh cửa bên trái, thay vì hồn tồn có thể mở cánh cửa bên phải.
Trung tá Nguyễn Duy Hà - Đội trưởng Đội CSGT-TT (Công an TP Vinh) cho
hay: Với từng vụ việc cụ thể, ngoài căn cứ theo điều 18 Luật giao thông đường bộ,
Điều 5 Nghị định 46/2016/NĐ-CP để có căn cứ xử lý về lỗi mở cửa xe gây tai nạn, còn
phải xét tới việc dừng, đỗ xe trên đường có đúng quy định hay khơng. Tiến sĩ, luật sư
Nguyễn Trọng Hải - trưởng văn phòng Luật sư Trọng Hải và cộng sự cho biết: Điều 18
Luật giao thông đường bộ quy định, trường hợp xảy ra tai nạn ngoài ý muốn do lỗi của
người mở cửa xe thì người này phải có trách nhiệm bồi thường thiệt hại do hành vi của
mình đã gây ra theo quy định của Bộ Luật Dân Sự [4].


17

Các khoản bồi thường gồm chi phí cho việc cứu chữa, bồi dưỡng, phục hồi sức
khỏe và chức năng bị giảm sút hoặc bị mất của người bị thiệt hại; Thu nhập thực tế bị
mất hoặc bị giảm sút của người bị thiệt hại trong thời gian chờ phục hồi; Nếu người bị
thiệt hại mất khả năng lao động và cần có người thường xun chăm sóc thì thiệt hại
bao gồm cả chi phí hợp lý cho việc chăm sóc người bị thiệt hại; Chi phí bù đắp về mặt
tinh thần cho người bị thiệt hại do các bên tự thỏa thuận.
Trước khi mở cửa xe hãy dừng, đỗ xe đúng quy định, không dừng xe ở những
đoạn đường quá hẹp, đường giao nhau… Khi mở cửa cần chú ý quan sát kỹ trước sau
bằng mắt và gương chiếu hậu hai bên, thấy an toàn mới tiến hành mở cửa, nên mở từ
từ. Với người đi cùng trên xe, người điều khiển nên chủ động nhắc nhở họ mở hé cửa,
chú ý quan sát trước khi ra ngoài. Về nguyên tắc, người lái xe ln khóa trái cửa lại
khi xe đang chạy để đảm bảo rằng các cửa không bị bật ra gây tai nạn cho người khác.
Và quan trọng nhất, người lái xe, cần tạo cho mình thói quen cẩn thận, không nên mở
cửa xe khi chưa quan sát kỹ, nhằm tránh những tai nạn đáng tiếc xảy đến với mình,

cũng như những phương tiện khác khi tham gia giao thơng.
Hiện nay chưa thấy có thiết bị cảnh báo va chạm do Việt Nam sản xuất trong
nước. Tuy nhiên, cũng có một số nghiên cứu liên quan được thực hiện.
Một loại thiết bị kiểm soát cơn buồn ngủ của lái xe được nhóm nghiên cứu đến
từ Khoa Điện tử Viễn Thông, trường Đại học Bách khoa Hà Nội gồm Nguyễn Quang
Trường và cộng sự đã chế tạo thiết bị chống ngủ gật cho lái xe với chi phí thấp [21],
[12]. Đây là một thiết bị tự động đưa ra các câu hỏi trắc nghiệm cho người lái. Nếu
khơng có tiếng trả lời hoặc nếu thời gian trả lời chậm, ngắt quãng, tín hiệu cảnh báo
chống ngủ gật lập tức phát ra.
Trong nước đã có một vài sản phẩm sử dụng camera và thiết bị xử lý hình ảnh
(trên main board máy tính) để phát hiện hiện tượng buồn ngủ của lái tàu, xe. Tuy
nhiên, thiết bị này cồng kềnh, khó lắp đặt vào trong ơ tơ.
1.3 Thực trạng vấn đề cơ bản đặt ra cho nghiên cứu
Hiện nay, nhu cầu đi xe ô tô là một sự lựa chọn phổ biến và độ linh động cao.
Lưu thơng hàng hóa các vùng miền trải dài từ bắc vào nam có quãng đường rất dài, nó
cũng tạo ra cho người lái xe một áp lực phải chạy xe suốt mấy tiếng đồng hồ. Trong
thời gian gần đây, trên các tuyến đường dài và đường cao tốc thường xảy ra những tai
nạn rất nghiệm trọng và làm nguy hiểm đến tính mạng người điều khiển xe, hành


18

khách trên xe đồng thời làm hư hỏng phương tiện.
Theo các chun gia về giao thơng phân tích gồm có 7 nhóm nguyên nhân gây
ra tai nạn trên đường: rẽ phải khi đèn đỏ, ngủ gật khi lái xe, mất kiểm sốt tay lái,
khuất tầm nhìn, chạy q tốc độ đâm xe phí trước, xao nhãng khi lái xe, yếu tố kỹ
thuật.
Nên khi điều khiển xe ô tô trên đường dài hay đường cao tốc cần phải có thiết
bị cảnh báo sớm va chạm nhằm giúp cho người điều khiển xe kịp thời phản ứng với
những tình huống nguy hiểm trong quá trình điều khiển xe với tốc độ cao và cung

đường nguy hiểm.
Ngày nay, hầu hết mẫu xe cao cấp đều được hãng sản xuất trang bị các công
nghệ an toàn như hệ thống ổn định thân xe (ESB), kiểm sốt lực kéo (TCS), hỗ trợ đỗ
xe (PAS)... Ngồi ra, cịn có một cơng nghệ đang được nhiều người quan tâm, hệ
thống cảnh báo va chạm (Pre-Collision System).
Nhiệm vụ của hệ thống cảnh báo va chạm là quan sát phía trước đầu xe liên tục
nhằm phát hiện kịp thời những nguy cơ xảy ra va chạm và phát ra cảnh báo cho người
lái. Trong tình huống khẩn cấp, hệ thống này sẽ can thiệp để xử lý nhằm ngăn chặn và
giảm tối đa những nguy hiểm có thể xảy ra.
Ban đầu hệ thống cảnh báo va chạm sử dụng sóng hồng ngoại để nhận biết mơi
trường xung quanh, tuy nhiên ngày nay sóng hồng ngoại đã được thay thế bằng sóng
radio cho phép phát hiện các chướng ngại vật ở xa hơn.
Hệ thống này bao gồm các cảm biến đặt ở phía trước đầu xe liên tục phát ra
sóng radio, khi gặp chướng ngại vật sóng radio sẽ phản hồi ngược về lại cảm biến. Hệ
thống điều khiển trung tâm (ECU) sẽ tự động tính tốn khoảng cách giữa xe đến
chướng ngại vật và gửi cảnh báo đến người điều khiển.
Những hệ thống chống va chạm cao cấp còn có chức năng can thiệp đến việc
vận hành xe mà không cần đến sự cho phép của người lái, hệ thống này sẽ tự động liên
kết với hệ thống phanh tự động (Automatic Emergency Brake) giúp xe tự động phanh
trước khi có sự tác động của người lái, qua đó tránh được va chạm xảy ra.
Một vài dòng xe của Mercedes E-Class, BMW 5-Series... cịn được tích hợp
thêm hệ thống bảo vệ trước va chạm (Pre-Safe, Active Protection...) giúp siết chặt dây
đai an tồn, điều chỉnh lại vị trí ghế, đóng tất cả kính trên xe... đảm bảo an tồn cho
người ngồi phía trong nếu va chạm xảy ra.


19

Cảnh báo va chạm cũng như phanh khẩn cấp tự động là 2 hệ thống an toàn tiên
tiến, trước đây thường chỉ xuất hiện trên xe hạng sang. Tuy nhiên, tại Việt Nam, các

cơng nghệ an tồn này thường được nhà sản xuất/nhà nhập khẩu cắt bỏ để giảm chi phí
và tăng khả năng cạnh tranh. Chính điều này dẫn đến xe khi lưu thông trên đường sẽ
gặp nhiều nguy hiểm hơn khi thiếu vắng công nghệ hỗ trợ này.
Thiết bị giám sát và cảnh báo từ xa đã có trên thị trường với giá thành không rẻ.
Thiết bị cảnh báo trên xe: 6 ÷ 7 triệu (chưa kể phụ kiện), thiết bị cảnh báo có thể kết
nối mạng: ~ 10 triệu. Việc đầu tư cho nhiều xe của công ty như vậy sẽ bị hạn chế.
Chính vì vậy, việc nghiên cứu, thiết kế, chế tạo một thiết bị nhúng trên vi xử lý,
có kích thước nhỏ, giá thành thấp để phát hiện vật cản, nhằm cảnh báo tại chỗ và
truyền về trung tâm có tính cấp thiết.
1.4 Kết luận chương 1
Trong bối cảnh đất nước đang trên đà phát triển mạnh về lĩnh vực ô tô. Lưu
lượng người tham gia giao thông đường bộ ngày càng đông, quãng đường di chuyển
khá dài sẽ làm cho người lái giảm khả năng tập trung khi tham gia giao thông dẫn đến
tai nạn nghiêm trọng thiệt hại về người và tài sản. Trong chương này, học viên đã tham
khảo tìm hiểu tình hình nghiên cứu trong và ngồi nước, các vấn đề đặt ra của vấn đề
cảnh báo va chạm, tính cấp thiết cần nghiên cứu áp dụng trong điều kiện đường xá
Việt Nam. Vì lý do đó, nên bản thân học viên đã chọn đề tài “Nghiên cứu thiết kế, chế
tạo và lập trình điều khiển hệ thống cảnh báo va chạm sớm trên ô tô” trong điều kiện
đường xá ở Việt Nam là một trong những giải pháp giúp cho người điều khiển giao
thông nhận biết được mối nguy hiểm có thể xảy ra đang lưu thơng trên đường.


20

CHƯƠNG 2 - CƠ SỞ LÝ THUYẾT
2.1 Đề xuất giải pháp
Hệ thống cảnh báo mở cửa xe thông minh là giải pháp an tồn và tiết kiệm, có
thể giải quyết triệt để những vấn đề mà người lái gặp phải mỗi khi mở cửa xe.
Hệ thống sử dụng các thiết bị mang yếu tố công nghệ thiết thực nhất để hỗ trợ
cho người lái cũng như cho hành khách mỗi khi lên và xuống xe.

Khối tín hiệu đầu vào là những cảm biến có đặc tính phù hợp sẽ thơng báo cho
người lái khoảng cách tối ưu nhất cũng như đủ thời gian để người lái có thể phản xạ lại
được.
Với bộ xử lý trung tâm có khả năng xử lý nhiều tín hiệu đầu vào cũng như điều
khiển bộ chấp hành ở đầu ra sẽ giúp cho người lái biết được khoảng cách cho đến khi
va chạm, với âm thanh lớn sẽ giúp người lái dù có bận việc gì cũng phải chú ý đến mà
có những hành động phù hợp để tránh những trường hợp đáng tiếc xảy ra.
Đặc biệt, hệ thống có thể sử dụng vào cả ban ngày và ban đêm, không những
người lái xe biết rõ người hay phương tiện sắp đến mà người tham gia giao thông khi
đang tiến lại gần xe được trang bị hệ thống cũng có thể nhận biết được rằng xe phía
trước sắp mở cửa.
Thiết kế hệ thống cảnh báo mở cửa thơng minh với các tính năng sau:
-

Hệ thống tự động khóa cửa khi vận tốc lớn hơn 10 km/h;

-

Giữ nguyên trạng thái khóa cửa khi có vật cảng xuất hiện trong vùng nguy

-

Cảnh báo cho người đi đường phạm vi có thể xảy ra tai nạn khi mở cửa bằng

hiểm;
đèn LED;
-

Cảnh báo cho người bên trong ô tô bằng âm thanh khi có vật cản xuất hiện


trong phạm vi nguy hiểm;
-

Khóa và mở khóa cửa từ xa (khơng giới hạn khoảng cách);

-

Tìm xe trong bãi đỗ;

-

Giá thành rẻ phù hợp với nhu cầu của người dùng Việt Nam.

a. Giải pháp 1: Báo chuông khi mở cửa
Mô tả: Lắp một chng ở vị trí cửa xe và được diều khiển bằng một cảm biến
ánh sáng ngay tay nắm cửa.
Nguyên lý hoạt động: Khi tay người lái chạm vào tay nắm cửa. Cảm biến sẽ


21

cho dịng điện đi qua. Chng hoạt động cảnh báo cho người lái và người bên trong xe
tập trung quan sát.
Nhược điểm:
-

Chỉ cảnh báo cho người bên trong;

-


Không chủ động lock cửa vẫn có thể xảy ra nguy hiểm.

b. Giải pháp 2: Lắp hệ thống hãm tốc độ mở cửa
Mô tả: Lắp một piston thủy lực vào khung sường và cửa ô tô.
Nguyên lý hoạt động: Khi người trong ô tơ mở cửa. Thanh thủy lực có tác dụng
làm giảm tốc độ giúp cho việc mở cửa diễn ra chậm và an tồn.
Nhược điểm:
-

Giá thành cao;

-

Khơng tối ưu khi người trong xe có việc gấp;

-

Khơng có tín hiệu cảnh báo cho người đi đường.

c. Giải pháp 3: Thiết kế hệ thống cảnh báo mở cửa thông minh trên ô tô
Mô tả: Xây dựng thuật tốn điều khiển cơ cấu khóa cửa, chuông và LED cảnh
báo.
Nguyên lý hoạt động: Hệ thống hoạt động dựa trên tín hiệu tốc độ xe, cảm biến
radar và cảm biến siêu âm. Cảm biến tốc độ xe VSS (Vehicle Speed Sensor) [12] nhận
biết tốc độ thực tế của xe. Nó phát ra một tín hiệu xung gửi lên đồng hồ taplo:
Trường hợp 1: Nếu tốc độ xe lớn hơn 10km/h. Hệ thống lock cửa tự động sẽ
được kích hoạt khóa cứng các cửa xe, đồng thời ngắt dòng điện đến các hệ thống khác
như: cảm biến radar, cảm biến siêu âm, chuông và LED.
Trường hợp 2: Nếu tốc độ xe giảm xuống dưới 10km/h. Cảm biến radar và cảm
biến siêu âm sẽ được cấp điện quét khu vực phía sau và bên hơng xe theo vị trí được

thiết lập.
- Nếu có vật cản chuyển động xuất hiện trong vùng quét của cảm biến radar
(5m). Đèn laser sẽ được cấp điện, chiếu xuống mặt đường một tia sáng giúp cảnh báo
cho người đi đường giữ khoảng cách an tồn với xe.
- Nếu khơng có vật cản xuất hiện trong vùng quét của cảm biến siêu âm (2m).
Motor bước sẽ được cấp điện, điều khiển cơ cấu khóa cửa mở khóa.
- Ngược lại, nếu phát hiện vật cản trong vùng quét của cảm biến siêu âm. Cửa
sẽ tiếp tục được khóa, đồng thời chng cảnh báo sẽ được cấp điện và sẽ báo động khi


22

người trong xe chạm vào tay nắm cửa.
Trường hợp 3: Khi người chủ phương tiện đang ở xa muốn mở cửa cho người
thân lấy đồ ở bên trong xe thì chỉ cần dùng phần mềm Blynk [30], kết nối mạng là có
thể mở cửa được.
Ưu điểm:
-

Chủ động khóa cửa khi xe chạy;

-

Chủ động khóa cửa khi có vật cản xuất hiện trong phạm vi nguy hiểm;

-

Cảnh báo cho người trong xe khi có vật cản xuất hiện trong phạm vi nguy

-


Cảnh báo cho người đi đường biết khoảng cách nguy hiểm có thể xảy ra tai

hiểm;
nạn khi người trong xe mở cửa khơng chú ý;
-

Khóa, mở khóa cửa từ xa khơng bị giới hạn khoảng cách;

-

Dễ dàng tìm xe trong bãi đỗ;

-

Giá thành hợp lý với điều kiện của người dùng ơ tơ ở Việt Nam;

Vì các ưu điểm trên nhóm chọn giải pháp thiết kế hệ thống cảnh báo mở cửa
thông minh trên ô tô.
2.2 Khảo sát các linh kiện có liên quan
2.2.1 Xác định khoảng cách với vật cản
a. Cảm biến rada
Giới thiệu về sóng radar:

Hình 2. 1 Nguyên lý hoạt động song Radar
Radar là kỹ thuật và hệ thống thiết bị điện tử sử dụng sóng vơ tuyến để phát


23


hiện và xác định vị trí của các vật thể, mục tiêu trong vùng không gian quan sát. Thuật
ngữ Radar, viết tắt từ cụm từ Radio Detection And Ranging, với nghĩa là tìm kiếm và
đo đạc bằng sóng vơ tuyến điện, được sử dụng đầu tiên trong hải quân Mĩ vào năm
1940.
Từ Thế chiến II khoa học Radar bắt đầu phát triển, chủ yếu phục vụ cho chiến
tranh. Ngày nay, Radar đã và đang được ứng dụng mạnh mẽ trong nhiều lĩnh vực dân
sự như điều khiển không lưu trong ngành hàng không, giám sát tốc độ trong giao
thông giám sát khí tượng địa hình, dự báo thời tiết,... Hiện nay, Radar có thể hiểu là
thuật ngữ chung cho các hệ thống phát hiện, dị tìm, thăm dị vị trí của các vật thể hay
mục tiêu bằng các dạng năng lượng khác nhau, khơng nhất thiết là sóng điện từ như
sóng âm, sóng ánh sáng, hay sử dụng năng lượng nhiệt. Kỹ thuật Radar ngày càng
được mở rộng và ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau, như dùng sóng điện từ
thăm dò dưới lòng đất (Radar địa thám), thăm dị dự báo thời tiết (Radar thời tiết);
dùng sóng âm thăm dò trong cơ thể người (siêu âm), thăm dò dưới lòng nước sử dụng
kỹ thuật SONAR. Hệ thống Radar phát hiện và đo đạc tham số mục tiêu từ xa thơng
qua hệ thống phát, thu và xử lý sóng điện từ.
Nguyên lý cơ bản của Radar là bộ phát sóng bức xạ sóng điện từ định hướng
trong vùng khơng gian quan sát. Nguồn năng lượng sóng điện từ gặp các đối tượng
(mục tiêu Radar) sẽ phản xạ một phần năng lượng về hướng thiết bị thu sóng điện từ
của trạm Radar.
Sau khi được khuếch đại ở thiết bị thu, các tín hiệu phản xạ cần thiết sẽ được
tách ra để đưa vào khối phân tích và xử lý tín hiệu Radar thu được. Căn cứ vào sự thay
đổi thông số của hai tín hiệu phát và tín hiệu thu được, hệ thống Radar có thể xác định
được vị trí của mục tiêu và các thông tin khác về mục tiêu (như vận tốc, quỹ đạo...).
Tương tự trên cảm biến Radar RCWL – 0516 được chia ra làm 2 phần là phần
thu / phát, trộn sóng và phần xử lý tín hiệu của sóng.
Ngun lý hoạt động của Cảm biến Radar RCWL – 0516:
Cảm biến vật cản Radar RCWL-0516 [11] được sử dụng để phát hiện vật cản
phía trước bằng sóng Radar, thích hợp cho vơ số ứng dụng khác nhau: chống trộm,
phát hiện vật cản, ... cảm biến có kích thước nhỏ gọn tiện lắp đặt, khoảng cách phát

hiện xa từ 5~9m, có thể đâm xuyên một số vật cản bằng nhựa, gỗ mỏng nên tiện che
dấu, cảm biến có độ nhạy và độ bền cao.