​Sáng tạo trợ giúp lái xe an toàn của 2 học sinh

Vui với thành tích đạt được sau gần một năm học mày mò, nghiên cứu, Trưởng nhóm Bùi Đình Nguyên Khoa (hiện đang học lớp 11 - Tin học, Trường THPT Chuyên Nguyễn Tất Thành) bộc bạch: Tai nạn giao thông là một vấn nạn lớn của xã hội. Ứng dụng công nghệ vào thiết bị máy móc để tạo ra nhiều chức năng hạn chế, giảm thiểu tối đa những sai lầm của con người khi tham gia giao thông là điều cần thiết, em và bạn Chu Thanh Tùng đã suy nghĩ như thế. Sau đó cả 2 đã đưa ra ý tưởng, xây dựng đề cương đầu tư cho dự án “Xây dựng hệ thống trợ giúp lái xe an toàn” trình thầy Hồ Hữu Sơn - quản lý môn Toán Tin ứng dụng, cũng như tham gia bảo vệ ý tưởng, thuyết phục Ban giám hiệu nhà trường hỗ trợ kinh phí cho thực hiện đề tài này.  

Chu Thanh Tùng (học sinh lớp 11 - Vật Lý) góp thêm nhận xét: Em cũng nghĩ như Nguyên Khoa, hệ thống lái xe an toàn ra đời là một giải pháp giúp nâng cao mức độ an toàn khi lái xe, giảm thiểu các tai nạn do lỗi của con người. Hệ thống lái xe an toàn của tụi em gồm tổng thiết bị có các cảm biến, camera và mạch nhún được gắn lên xe nhằm phát hiện, đưa ra các mối nguy hiểm cho người lái xe và có thể hoạt động trên mọi dòng xe ô tô hiện nay.

Hai bạn Nguyên Khoa và Chu Thanh Tùng (ngồi vị trí thứ nhất, hai) với sản phẩm xây dựng hệ thống lái xe an toàn đạt giải cao tại cuộc thi sáng tạo khoa học kỹ thuật học sinh THPT cấp tỉnh, quốc gia. Ảnh: M.T

Quá trình nghiên cứu, các bạn được thầy Sơn hướng dẫn định hướng tìm kiếm thông tin, thu thập dữ liệu nói về camera, về cảm biến, sử dụng các thư viện mã nguồn mở để tính toán và nhận biết trường hợp tai nạn thường xảy ra, vấn đề mà tài xế, phương tiện giao thông (các loại xe ô tô) hay gặp phải. Sau đó, nhóm sử dụng ngôn ngữ python (là một ngôn ngữ lập trình mã nguồn mở đa mục đích được sử dụng ngôn ngữ, biểu tượng chủ yếu bằng ngoại ngữ hỗ trợ các phong cách lập trình dành cho lĩnh vực công nghệ thông tin) và thư viện opencv (một thư viện mã nguồn mở có hàng ngàn thuật toán tối ưu, cung cấp bộ công cụ phổ biến cho các ứng dụng về thị giác máy tính, xử lý ảnh và máy học), để xử lý các hình ảnh thu từ camera.

“Khi tụi em chọn hệ thống phần mềm công nghệ thông tin trên kích hoạt  ghép vào sản phẩm phần cứng gồm: 2 cảm ứng biến siêu âm, 2 camera, còi Buzzer, 1 mạch Arduinouno r3, 1 mạch Raspiberry pi 3, 1 module l298, đèn led và motor, động cơ rung- thì ưu điểm thiết bị phần mềm có được tốc độ xử lý truyền tín hiệu cảm ứng tương đối nhanh. Trường hợp ô tô gắn thiết bị sản phẩm thông minh này, lái xe nhận biết nhanh hơn, có khả năng tích hợp với mọi loại xe” - Khoa giới thiệu. 

Nói sâu hơn về phần mềm sáng tạo, tự tạo lập trình, hai bạn trẻ say sưa giải thích, nhóm đã được thầy Sơn theo sát, động viên từng thành viên nghiên cứu, sử dụng các bài tập toán học Haar Cascade (nhận diện khuôn mặt cá nhân) tối ưu nhất về người lái, áp dụng ghi hình trong quá trình điều khiển phương tiện bằng cách quét hình ảnh từ camera hai lần, sau đó chuyển ảnh về hình ảnh trắng đen (xám hóa) - đây là vùng quét để nhận diện khuôn mặt. Khi người lái rơi vào trạng thái ngủ gục chừng 2 giây, mắt nhắm yên lặng trong trạng thái này, lập tức phần mềm sẽ mã hóa, gửi đi tín hiệu làm chuông báo kêu lên. Hay nhận diện chuyển làn của tài xế đang điều khiển xe ô tô, muốn cảnh báo khi rẽ, phần mềm sử dụng 2 cảm biến siêu âm để đo khoảng cách, nếu như mạch Arduino nhận được tín hiệu đang rẽ xe của tài xế, thì tín hiệu sẽ kích hoạt cảm biến bên phía mà tài xế xe có ý định sẽ rẽ. Nếu như khoảng cách đo được với vật cản quá gần còi sẽ hú để cảnh báo tài xế.

Cạnh các tính năng trên, Khoa còn cho biết: Hệ thống trợ giúp lái xe an toàn” của nhóm còn cảnh báo các trường hợp tài xế lơ là không quan sát đường đi, đi sai làn trên đường cao tốc và đèn thông minh mở rộng tầm nhìn của tài xế mỗi lúc thực hiện các đoạn cua mới tầm nhìn bao quát nhất, ghi lại nhật kí các lỗi của người tài xế. Khuyết điểm của phần mềm sản phẩm đã qua thử nghiệm là không thể hoạt động khi camera bị che khuất.  

Thanh Tùng cũng nhấn mạnh tính phổ biến của sản phẩm rất tiện ích, có thể gắn riêng biệt ở mọi loại xe từ xe gia đình đến các xe khách, xe tải không phân biệt đời mới nay cũ. Giá thành mỗi sản phẩm trên tương đối rẻ 2-3 triệu đồng/sản phẩm.

Mai Trâm