Nhóm học sinh Ninh Bình đoạt giải nhất Cuộc thi "Sáng tạo dành cho thanh, thiếu niên, nhi đồng toàn quốc" năm 2023

Cuộc thi sáng tạo dành cho thanh, thiếu niên, nhi đồng là sân chơi trí tuệ, khơi dậy niềm đam mê khoa học, sức sáng tạo trong thế hệ trẻ, giúp các em từng bước chinh phục đỉnh cao kiến thức, trở thành những nhà sáng chế trong tương lai. 

Với sức sáng tạo của tuổi trẻ, hai em Phạm Đăng Minh và Hoàng Văn Đồng đã trăn trở tìm tòi, học hỏi và tìm ra hướng đi mới với các thiết bị kỹ thuật cải tiến, ứng dụng công nghệ để đưa vào ứng dụng trong thực tế cuộc sống. 

Do đó, đề tài "Hệ thống phát hiện và cảnh báo điểm mù trên xe ô tô tải" đã được 2 em quyết tâm thực hiện và bảo vệ thành công trước Hội đồng khoa học của Cuộc thi "Sáng tạo dành cho thanh, thiếu niên, nhi đồng toàn quốc" lần thứ 19 năm 2023.

Em Phạm Đăng Minh cho biết: Thực trạng tai nạn giao thông liên quan đến điểm mù của xe ô tô tải tại Việt Nam ngày càng gia tăng. Qua tìm hiểu, nghiên cứu thực tế hiện nay trên xe tải chưa có hệ thống phát hiện và cảnh báo điểm mù nên chúng em đã lên ý tưởng thiết kế, lắp đặt hệ thống phát hiện và cảnh báo điểm mù trên xe tải để góp phần hạn chế tai nạn do xe tải gây nên.

Nhóm chúng em với ý tưởng lắp đặt hệ thống và phát hiện cảnh báo điểm mù trên xe tải phù hợp với điều kiện kinh tế ở Việt Nam. Trong đó, giải pháp thực hiện là việc phát hiện và cảnh báo vật thể trong vùng mù thông qua việc xác định các vùng mù (tính toán các góc mù) và đặt các cảm biến (cảm biến siêu âm) trong các vùng mù đó. 

Hệ thống hệ thống phát hiện và cảnh báo điểm mù có chức năng phát hiện và cảnh báo cho 4 vùng mù hay gây tai nạn (vùng mù phía trước xe, vùng mù bên trái, vùng mù bên phải, vùng mù phía sau xe và 1 phần vùng mù dưới gầm xe); ngoài ra hệ thống còn có thêm việc cảnh báo mở cửa cho lái xe bằng chốt khóa (cảm biến vị trí). 

Chúng em đo đạc tính toán góc mù trên xe tải để từ đó tìm vị trí lắp đặt cảm biến trong vùng mù; tính toán góc mù theo công thức vật lí- bản vẽ AUTOCAD có được kết quả tính toán góc mù như trên...; thiết kế mạch điện tử bằng phần mềm ALTIUMO.

Từ sáng kiến và thực hiện ý tưởng, nhóm học sinh đã dành nhiều thời gian trao đổi, bàn bạc với nhau để tìm ra giải pháp tối ưu nhất trong thực hiện đề tài đạt hiệu quả cao. 

Em Hoàng Văn Đồng cho biết: Trong quá trình thực hiện đề tài, khó khăn nhất mà chúng em gặp phải là chưa có kinh nghiệm lựa chọn linh kiện, nhất là cảm biến cho phù hợp, đồng thời hiệu chỉnh cảm biến- để cảm biến đo được khoảng cách điểm mù đến vật cản. Chúng em đã được cô giáo chỉ ra lựa chọn cảm biến chống nước, phù hợp với giá cả; đồng thời, cô chỉ ra những phần mềm để chúng em hiệu chỉnh khoảng cách.

Đề tài của nhóm tác giả được đánh giá cao với nhiều ưu việt, mới, có tính ứng dụng cao trong thực tiễn, đó là hầu hết trên hệ thống xe tải ở Việt Nam chưa lắp đặt hệ thống cảnh báo điểm mù; nếu được lắp đặt hệ thống này sẽ góp phần hạn chế tai nạn giao thông (mới chỉ lắp đặt trên một số loại xe con hạng sang và hệ thống đó cũng chỉ phù hợp với xe con, điểm mù ít, và chỉ cảnh báo cho lái xe với âm cảnh báo rất bé). 

Hệ thống cảnh báo không chỉ hỗ trợ cho lái xe tải mà còn có tác dụng cảnh báo cho người tham gia giao thông để chủ động phòng, tránh. Phù hợp với điều kiện kinh tế của nước ta.

Đề tài của nhóm học sinh hoàn thiện đã lắp đặt thử nghiệm trên xe tải thật. Việc lắp đặt hệ thống tiện lợi do có kích thước nhỏ, dễ lắp đặt, đảm bảo độ chính xác, an toàn khi sử dụng, có tính ứng dụng và thực tiễn cao với giá thành chủ xe có thể chấp nhận được.

Với kết quả đạt được, hệ thống sẽ góp phần giảm thiểu số vụ tai nạn giao thông, đặc biệt tai nạn giao thông do đi vào điểm mù.  Từ dự án thành công, hướng phát triển của nhóm học sinh sẽ phát triển lắp đặt hệ thống cảnh báo vùng mù trên nóc xe; phát triển lắp đặt hệ thống phát hiện và cảnh báo điểm mù trên xe container.

Chia sẻ về thành công của nhóm học sinh, cô giáo Lê Thị Thùy Dương, giáo viên môn Công nghệ, Trường THPT chuyên Lương Văn Tụy - giáo viên hướng dẫn đề tài cho biết: Sau khi học sinh tìm hiểu thực trạng và đề xuất ý tưởng, nêu giải pháp thì tôi yêu cầu các em xây dựng kế hoạch nghiên cứu và thực hiện đề tài phải phù hợp với điều kiện kinh tế của nước ta; thiết kế phải nhỏ gọn, tài xế tin dùng; đưa ra các câu hỏi nghiên cứu cho ý tưởng thiết kế (như điểm mù của xe tải là gì, có mấy loại điểm mù, những loại điểm mù nào hay gây ra tai nạn cho con người nhất, cách khắc phục điểm mù, tại sao chọn cách khắc phục điểm mù là lắp đặt hệ thống phát hiện và cảnh báo điểm mù, khi trời mưa, sương mù, ban đêm, hệ thống có cảnh báo được không…).

Đồng thời, chỉ ra cơ sở lý thuyết của việc tính toán các vùng mù để từ đó đặt cảm biến cho phù hợp. Sau đó hướng dẫn các em xác định nhiệm vụ của mạch điện tử điều khiển; thiết kế sơ đồ nguyên lý; sử dụng lập trình C (phần mềm IDE) cho mạch điện tử điều khiển (viết code).

Vì khi thực hiện đề tài, khó khăn gặp phải đó chính là khi hiệu chỉnh (tức là khi hiệu chính cảm biến đọc được khoảng cách từ điểm mù tới vật cản) thì cần viết được code, hiệu chỉnh phần mềm ADUNO, tuy nhiên với hai em là học sinh chuyên Tin nên đã vận dụng kiến thức môn chuyên của mình xử lý rất tốt việc hiệu chỉnh đó. Do đó, đề tài của các em được thực hiện thuận lợi.

Từ sự sáng tạo của tuổi trẻ cùng sự hướng dẫn nhiệt tình của cô giáo, đề tài đã được thực hiện hiệu quả, được ghi nhận với kết quả cao nhất. Đó chính là động lực giúp các em tiếp tục sáng tạo, viết tiếp thành tích về chất lượng đào tạo mũi nhọn của ngôi trường THPT chuyên Lương Văn Tụy.

Bài, ảnh: Hồng Vân