Hệ thống xác định khoảng cách giữa ô tô với chướng ngại vật

HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG
KHOA ĐIỆN TỬ 1

Đề tài: Hệ thống xác định khoảng cách giữa ô tơ và chướng ngại vật

Mơn học:

Chun đề xử lý tín hiệu và truyền thông

Giảng viên :

Vũ Hữu Tiến


MỞ ĐẦU
Hệ thống xác định chướng ngại vật là một hệ thống nhằm cải thiện thêm tính an
tồn trên xehơi, bên cạnh hệ thống túi khí (air bag), hệ thống thắng ABS v..v… thì
hệthống xác định khoảngcách từ ơ tơ đến chướng ngại vật được lắp trên một số
loại ô tơđắt tiền. Vì chi phí chế t ạo hệ thống khá đắt nên ở Việt Nam hiện nay, hệ
thống xácđịnh chướng ngại vật (Pre- Crash Safety System) chỉ được trang bị cho
xe LesusLS460, một dòng xe siêu sang của TOYOTA. Hệ thống này có ưu điểm
khá lớn khiđiều khiển xe ở tốc độ cao, khi qua đường hoặc khi lùi xe. Với những
ưu điểm vượt trộinhư vậy vấn đề đặt ra làm sao có thể thiết kế hệ thống này với
một giá cả hợp lí và chấtlượng khơng thua kém hệ thống trang bị trên các ô tô đắt
tiền.Đây là vấn đề cần quan tâmđể có thể trang bị hệ thống này cho nhiều dịng xe
khác, khơng chỉ trên các dòng xe đắt tiền.
MỤC TIÊU VÀ NHIỆM VỤ CỦA ĐỀ TÀI
A.MỤC TIÊU
- Xác định loại cảm biến đo khoảng cách phù hợp . Loại cảm biến này có khả năng
phát hiện ra chướng ngại vật trong một khoảng cách mà lái xe đó có thể xử lí an
tồn .

- Thiết kế, chế tạo hệ thống xác định chướng ngại vật sao cho phù hợp.
- Bố trí, chế tạo hệ thống có hiển thị khoảng cách lên màn hình và điều khiển được
cảm biến chính xác.
B.Đề tài nghiên cứu, thiết kế và chế tạo hệ thống xác định khoảng cách ô tơ
đến chướng ngại vật có nội dung chủ yếu :
- Tổng quan về hệ thống xác định chướng ngại vật.
- Xây dựng phương trình và giải thuật để tính tốn khoảng cách cho cảm biến khi tín
hiệu đưa về .
- Dùng phần mềm để lập trình và điều khiển cho hệ thống hiển thị khoảng cách và
điều khiển cảm biến.
- Thiết kế và thi cơng mơ hình.
C. Các linh kiện cần thiết
- Arduino Uno R3
- Cảm biến siêu âm ( SRF-04)
- Breadboard


PHẠM VI NGHIÊN CỨU
PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
1. Thu thập tài liệu liên quan đến đề tài nghiên cứu.
2. Nghiên cứu các hệ thống xác đ- Nghiên cứu về thu và phát của cảm biến siêu âm.
- Nghiên cứu phương pháp tính tốn hệ thống khi xe di chuyển trên đường đến
chướng ngại vật .
- Nghiên cứu tính tốn các thơng số từ xe đến chướng ngại vật .
- Lập trình cho hệ thống cảnh báo
- Đưa ra mơ hình tốn học và mô phỏng khi xe gặp chướng ngại vật và cách u
cầu khác.
- Áp dụng tính tốn thiết kế mơ hình.
ịnh chướng ngại vật của các hãng xe trên thế giới.
3. Phương pháp thiết kế mạch cho hệ thống .

4. Phương pháp thực nghiệm và tính tốn kết quả đo.
5. Sử dụng đồ thị để đánh giá kết quả của mơ hình
6. Đánh giá tồn bộ báo cáo .Đề nghị hướng phát triển của đề tài .
ĐIỂM MỚI CỦA ĐỀ TÀI
- Tính tốn các thơng số trong cảm biến tránh va chạm.
- Đưa ra cách tính tốn và xây dựng mơ hình về hệ thống cảnh báo va chạm.
- Thiết kế , chế tạo hệ thống xác định khoảng cách từ ô tô đến chướng ngại vật.
- Điều khiển được cảm biến có khả năng phát hiện chướng ngại vật xa hơn.
GIÁ TRỊ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
Từ nhu cầu và sự an toàn của người lái xe khi được trang bị hệ thống có thể
phát ra tín hiệu khi có vật cản đường , giúp cho lái xe có thể di chuyển an tâm cũng
như trong q trình đỗ xe được an tồn góp phần khơng nhỏ trong q trình di
chuyển và giảm tai nạn giao thơng .
PHẦN 1: TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ LIÊN QUAN ĐẾN THIẾT KẾ , CHẾ
TẠO HỆ THỐNG XÁC ĐỊNH KHOẢNG CÁCH TỪ Ô TÔ ĐẾN CHƯỚNG
NGẠI VẬT .
CHƯƠNG 1 :TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG XÁC ĐỊNH CHƯỚNG NGẠI
VẬT TRÊN Ô TÔ


Những cơng nghệ phịng tránh va chạm mới đang dẫn xuất hiện nhiều hơn
trên ô tô , bắt đầu từ những mẫu xe sang . Một số hệ thống an tồn phát ra tín hiệu
cảnh báo bằng âm thanh hoặc hình ảnh để nhắc tài xế có hành động sử lý , trong khi
một số khác sẵn sàng can thiệp vào phanh hoặc hệ thống lái xe để chỉnh sửa đi đúng
hướng . Hệ thống xác định chướng ngại vật trên ô tô là một trong những hệ thống
được sử dụng khá nhiều hiện nay . Theo báo cáo của Viện bảo hiểm an tồn đường
bộ Mỹ thì hệ thống xác định chướng ngại vật này rất hữu ích vì hằng năm có đến
40% tai nạn liên quan đến việc lái xe thiếu tập trung.
1.1 Khảo sát hệ thống cahr báo an toàn trên xe
1.1.1 Hệ thống cảnh báo va chạm trước :

Hệ thống này sử dụng radar để phát hiện trường hợp người lái sắp đâm vào
thứ gì đó phía trước . Hầu hết các hệ thống đều phát cảnh báo bằng âm thanh hoặc
đèn chớp , hình ảnh. Một số thậm chí có thể tự động rà phanh để gảm tốc độ của xe.
1.1.2 Hỗ trợ phanh khẩn cấp
Hệ thống này dành cho các trường hợp tài xế nhìn thấy nguy cơ va chạm phía
trước và nhấn phanh nhưng có thể khơng phanh kịp . Nghiên cứu của các nhà sản
xuất chỉ ra rằng nhiều tài xế không đạp được lực phanh tối đa trong trường hợp khẩn
cấp , do ảnh hưởng tâm lí , nên vẫn để xảy ra va chạm dù đã biết trước và hoàn tồn
có thể tránh . Hệ thống hỗ trợ phanh khẩn cấp có khả năng phát hiện các trường hợp
tài xế mất bình tĩnh , như dấu hiệu nhấc chân ga đột ngột . Khi đó hệ thống hệ lập
tức tự động rà phanh
trước và giúp người lái đạt được lực phanh tối đa .
1.1.3 Hệ thống báo chệch lan đường
Hệ thống này sử dụng các camera gắn trên xe để phát hiện thời điểm lốp xe
bắt đầu chệch khỏi làn đường đang chạy . Máy tính sẽ kiểm tra hệ thống lái và tốc
độ để xác định xem việc chạy lệch làn đường là cố ý hay vơ tình .Nếu máy tính kết
luận đó là vơ tình , hệ thống sẽ phát tín hiệu cảnh báo bằng cách làm rung nhẹ vơ
lăng , có thể kèm theo cảnh báo bằng âm thanh .
1.1.4 Hệ thống xóa điểm mù
Hệ thống này cho phép người lái biết có xe ở trong điểm mù – khoảng nằm
ngoài tầm quan sát của gương chiếu hậu , và chớp đèn cảnh báo ở ngay bên gương .
Với một số hệ thống đèn cảnh báo sẽ sáng hơn hoặc chớp nhanh hơn nếu tài xế bật
xi – nhan vào đúng thời điểm hệ thống phát hiện có xe trong điểm mù. Một số hệ
thống cịn có cả chuông cảnh báo .
1.1.5 Đèn pha chiếu sang chủ động
Phần mềm điều khiển tự động của dải chiếu sáng đèn pha được kết nối với
thông tin truyền từ vô – lăng , để khi xe chuyển hướng dải chiếu sáng cũng chuyển
hướng theo , giúp tài xế quan sát tốt những góc cua vào buổi tối.

1.2 Giới thiệu các hãng xe chệ tạo hệ thống báo khoảng cách
Hầu hết các hãng xe lớn hiện nay như Toyota, Ford , Honda,… đầu có hệ
thống cảnh báo va chạm riêng của mình .Hệ thống được trang bị hết sức hiện đại ,
nó khơng những phát hiện được khoảng cách của đối tượng phát hiện mà cịn có thể
can thiệp vào hệ thống thắng và hệ thống dây an tồn giúp lái xe n tâm hơn phía
sau tay lái của mình .Sau đây xin giới thiệu hệ thống cảnh báo khoảng cách của một
số hãng xe trên thế giới .
1.2.1 Hệ thống xác định khoảng cách trên xe Lexus LS460 của TOYOTA
Lexus LS460 mới là mẫu xe đầu tiên trang bị hệ thống phát hiện và cảm ứng
khi gặp chướng ngại vật cũng như người đi bộ. Nếu tài xế khơng quan sát tình
huống và khơng kịp phản ứng sau lúc có cịi báo động , máy tính sẽ tự tính tốn để
kích hoạt phanh hỗ trợ lái xe và siết chặt dây an tồn .

Hình 1.1 : Hệ thống xác định chướng ngại vật của TOYOTA
Công nghệ phát hiện chướng ngại vật hoạt động cả ngày lẫn đêm , dựa trên
các tín hiệu thu từ radar gắn trước mũi xe và từ camera hồng ngoại ống kính kép
phía trên kính chắn gió . Để cung cấp sóng hồng ngoại , các kỹ sư gắn đèn phát ở
cạnh đèn pha .Tia hồng ngoại từ nguồn phát đập vào chướng ngại vật , phản xạ và
camera chịu trách nhiệm thu lại dưới dạng tín hiệu số . Đến lượt các tín hiệu số


được gửi tới máy tính trung tâm để xử lý. Khoảng cách hiệu dụng tối đa của hẹ
thống này là 25 m và hoạt động phụ thuộc vào điều kiện thời tiết .
Ngoài hệ thống phát hiện chướng ngại vật , LS460 cịn trang bị cơng nghệ trợ
giúp lái khẩn cấp ESA có tác dụng chọn tỉ số lái tối ưu khi chiếc xe gặp tình huống
nguy hiểm ở tốc độ cao . ESA giúp lái xe giữ ổn định hướng lái , giảm nguy cơ va
chạm . Hoạt động đồng thời với ESA , hệ thống treo sẽ tăng cường độ cứng để xe
khơng bị lật cịn bộ kiểm soát động lực chọn phương pháp phanh tối ưu nhắm tránh
hiện tượng trượt .
Bên cạnh đó, để hệ thống phát hiện chướng ngại vật hoạt động hiệu quả ,

LS460 còn trang bị công nghệ cảnh báo chống lái xe DMS , có khả năng phát tín
hiệu nguy hiểm nếu tài xế không tập chung lái . Một camera gắn trên trục vô- lăng
tự động xác định khoảng chuyển động đầu người lái . Khi tài xế quay đầu ra khỏi
khoảng cho phép trong thời gian quá lâu , hệ thống sẽ kích hoạt thiết bị báo động .
Với thiết bị này nếu xe nhìn thấy chướng ngại vật trước người lái , DMS sẽ bật đèn
báo động , nhấn còi. Sau khi báo động mà tài xế khơng có bất cứ phản ứng nào ,
máy tính sẽ tự động phanh để thu hút sự chú ý của anh ta .
Trong trường hợp người lái vẫn khơng có hành động ứng phó , hệ thống tiền
an tồn sẽ hoạt động . Pre-crash Safety tính tốn xác suất va chạm có thể x ảy ra
trong tình huống cụ thể, dựa trên vận tốc xe , hướng quan sát của người lái và đặc
điểm của chướng ngại vật phía trước . Nếu các yếu tố nằm trong vùng nguy hiểm ,
nó sẽ kích hoạt còi báo động , báo đèn phanh đỏ trên màn hình đa dụng .Cùng lúc
bộ hỗ trợ phanh sẽ kích hoạt ở mức áp suất phanh cao nhất , trước khi tài xế đạp
chân lên bàn đạp phanh , còn hệ thống treo bắt đầu gia tăng độ cứng . Nếu nhận
thấy va chạm là không thể tránh khỏi , Pre-safety sẽ thắt dây an toàn , siết chặt
người ngồi vào ghế đồng thời tự động phanh.
Ngồi các cơng nghệ trên , LS460 còn trang bị radar , gắn trên chắn bùn sau ,
liên tục quét bề mặt xung quanh khi xe đỗ hoặc di chuyển .Nếu thấy va chạm chắc
chắn sẽ xảy ra nó tự động nâng đầu gối lên tối đa 35 mm và đưa về phía trước tối
đa 60 mm để giảm nguy cơ chấn thương cột sống cổ


Hình 1.3 : Gối đỡ trên ghế ngồi trước và sau khi va chạm
1.2.2 Hệ thống cảnh báo va chạm của Volvo
Trước thực tế là khoảng 1/3 số vụ tai nạn giao thông liên quan đến các
trường hợp va đâm sau , trong đó hơn 50% trường hợp lái xe không kịp phanh ,
Volvo đã tập trung nghiên cứu cải tiến công nghệ cảnh báo đâm sau.
Trong khi hệ thống Brake Support chỉ sử dụng radar để phát hiện nguy cơ va
chạm , thì hệ thống Auto Brake mới dùng cả radar và camera nên hoạt động hiệu
quả hơn hẳn .Tầm quét của radar là 15 m phía trước xe còn tầm quan sát của

camera là 5,5 m .Một trong những ưu điểm lớn nhất của việc sử dụng camera là có
thể phát hiện được các xe đang đứng yên
1.2.3 Hệ thống phát hiện điểm mù của Ford
Ford đã giới thiệu hai công nghệ mới nhất để hỗ trợ cho lái xe quan sát các
điểm mù là “Gương quan sát điểm mù” (Blind Spot Mirror) và hệ thống giám sát
điểm mù (BlindSpotMonitoring System). Với những tiện ích của các cơng nghệ
m ới này Ford dự định sẽ cho tích hợp ngay trên những model của năm 2009 này.


Hình 1.4 : Gương quan sát điểm mù của Ford
Gương quan sát điểm mù (Blind Spot Mirror ): Thực ra đây là một giải pháp
rất đơn giản và ít tốn kém nhất để giúp lái xe quan sát phía sau, trên gương chiếu
hậu bên ngoài xe gắn thêm một gương cầu lồi nhỏ ở góc trên của gương thơng
thường, gương cầu lồi nhỏ này sẽ giúp cho lái xe quan sát được những chiếc xe
hoặc vật thể đang nằm ở v ị trí được coi là “điểm mù” (mà gương thơng thường
khơng quan sát được) để giúp lái xe có những xử lý thích hợp.
Nhờ s ự k ết hợp của các hệ thống giúp lái xe có thể nhận biết được các vật
thể trong một phạm vi rất rộng. Những rada này có tầm hoạt động rất rộng, nó có
thể phát hiện ra những vật thể nằm cách chiếc xe ở khoảng cách lên tới 19,8 m.
Khi phát hiện ra có vật thể hoặc một chiếc xe khác đang áp sát trong phạm vi này
hệ thống sẽ đưa ra cảnh báo tới lái xe bằng cách: làm sáng đèn nhỏ ở trên gương
chiếu hậu đồng thời đưa ra cả âm thanh để cảnh báo, chính điều này làm cho lái xe
dù khơng thật sự tập trung nhưng vẫn có thể nhận ra được.


Hình 1.5 : Hệ thống an tồn thơng minh của Ford
Ford cho biết những cơng nghệ này sẽ được tích hợp đồng thời trên các
model của Ford, Lincoln và Mercury giống như m ột thiết bị tiêu chuẩn và những
thiết bị này sẽ kết hợp cùng với những hệ thống an toàn khác trên xe của Ford như
Ford"s Personal Safety System và Space Architecture để giúp nâng cao tính tiện

nghi và an toàn cho người lái.
1.3. Những thành tựu đã đạt được của hệ thống báo khoảng cách
Vào năm 2002, hãng Toyota đã cho giới thiệu hệ thống quan sát ban đêm hệ
thống này được trang bị m ột camera hồng ngoại có thể quan sát các chướng ngại
vật khi đi trong đêm tối, khi hoạt động tầm xa của hê thống lên đến 30 m, góc nhìn
của camera là 30, năm 2003 hệ thống này được trang bị trên Lexus LX470. Cùng
trong năm 2003, hệ thống xác định chướng ngại vật cũng được trang bị trên các xe
của Honda, Mecredes- Benz, trong đó nổi bật hơn cả là hệ thống Pre-safe c ủa
Mecredes- Benz, hệ thống sử d ụng một cảm biến quang, được hiển thị lên LCD
phía trước tay lái. Nó có khả năng nhận biết các chướng ngại vật trong tầm 30 m,
khi phát hiện đối tượng hệ thống thông báo âm thanh cho người lái đồng thời can
thiệp vào hệ thống thắng, trên ghế ngồi dây đai an toàn được siết chặt lại. Hệ thống
này làm tiền đề cho các hãng xe khác nghiên cứu phát triển thêm cho hệ thống sau
này.


Theo thời gian hệ thống xác định khoảng cách được phát triển ngày càng
mạnh mẽ. Năm 2004, Honda giới thiệu hệ thống quan sát thơng minh ban đêm, có
khả năng có khả năng nhận biết làn đường dành cho người đi bộ vào ban đêm.
Năm 2007 là một năm mà Toyota đã phát triển hệ thống này một cách hoàn
thiện. Hệ thống Driver Monitoring System được ứng dụng vào xe Lexus LS, sử
dụng một camera CCD thơng minh phát tín hiệu về màn hình LCD trước tay lái,
đồng thời gắn thêm hệ thống báo động khi chướng ngại vật đến gần.
CHƯƠNG 2: CÁC HỆ CẢM BIẾN SỬ DỤNG ĐO KHOẢNG CÁCH
Các hệ thống cảm biến đều là những bộ biến đổi năng lượng, nó biến năng
lượng từ dạng này sang dạng khác, thơng thường là biến đổi tín hiệu từ các đại
lượng hơng điện thành các tín hiệu đại lượng có điện. Tín hiệu này được phản hồi
về bộ điều khiển, thơng qua bộ điều khiển có các quyết định thích hợp.
2.1 Phân loại cảm biến
Ngày nay, cùng với sự phát triển của nền khoa học kỹ thuật, có rất nhiều loại

cảm biến được sử dụng để đo khoảng cách của vật thể. Các cảm biến này hoạt động
tùy theo nhiệm vụ và chức năng hoạt động. Các loại cảm biến sử d ụng để đo vị trí
và khoảng cách được phân loại , chúng ta cùng đi tìm hiểu một số loại cảm biến
như sau :
2.1.1 Cảm biến tiệm cận siêu âm
Cảm biến tiệm cận siêu âm có thể phát hiện hầu hết các loại đối tượng: kim
loại hoặc không phải là kim loại, chất lỏng hoặc chất rắn, vật trong hoặc mờ đục
(những vật có hệ số phản xạ sóng âm thanh đủ lớn).


Hình 2.1 : Một vài loại cảm biến tiệm cận siêu âm do Siemens sản xuất
2.1.1.1. Cấu trúc cảm biến tiệm cận siêu âm:
Cảm biến tiệm cận siêu âm có 4 phần chính:
- Bộ phận phát và nhận sóng siêu âm (Transducer / Receiver).
- Bộ phận so sánh (Comparator).
- Mạch phát hiện (Detector Circuit): Khi cảm biến nhận được sóng phản hồi, bộ
phân so sánh tính tốn khoảng cách bằng cách so sánh thời gian phát, nhận và vận
tốc âm thanh
- Mạch điện ngõ ra (Output): Tín hiệu ngõ ra có thể là digital hoặc analog. Tín hiệu
từ c ảm biến digital báo có hay khơng sự xuất hiện đối tượng trong vùng cảm nhận
của cảm biến. Tín hiệu từ cảm biến analog chứa đựng thông tin khoảng cách của
đối tượng đến cảm biến.


Hình 2.2 . Các thành phần của cảm biến tiệm cận siêu âm
2.1.1.2. Nguyên lý hoạt động cảm biến tiệm cận siêu âm


Hình 2.3 : Nguyên lý hoạt động của cảm biến siêu âm
Kĩ thuật cảm biến siêu âm dựa trên đặc điểm vận tốc âm thanh là hằng số.

Thời gian sóng âm thanh đi từ cảm biến đến đối tượng và quay trở lại liên hệ trực
tiếp đến độ dài quãng đường. Vì vậy cảm biến siêu âm thường được dùng trong
các ứng dụng đo khoảng cách.
Tần Số hoạt động: Nhìn chung, các cảm biến công nghiệp hoạt động với tần
số 25 kHz đến 500 kHz. Các cảm biến trong lãnh vực y khoa thì hoạt động với
khoảng tần số từ 5MHz trở lên. Tần số hoạt động của cảm biến tỉ lệ nghịch với
khoảng cách phát hiện cảm biến. Với tần số 50 kHz, phạm vi hoạt động của cảm
biến có thể lên tới 10 m hoặc hơn, với tần số 200 kHz thì phạm vi hoạt động cảm
biến bị giới hạn ở mức 1 m.


Vùng hoạt động: Là khu vực giữa giới hạn khoảng cách phát hiện lớn nhất
và nhỏ nhất. Cảm biến tiệm cận siêu âm có một vùng nhỏ khơng thể s ử d ụng gần
bề m ặt cảm biến gọi là “khu vực mù” (blind zone).

Hình 2.4 : Vùng hoạt động của cảm biến tiệm cận siêu âm
Kích thước và vật liệu của đối tượng cần phát hiện quyết định khoảng cách
phát hiện lớn nhất (xem hình 2.5).


Hình 2.5 : Khoảng cách hoạt động lớn nhất của cảm biến tiệm cận siêu âm với
các đối tượng khác nhau
Cảm biến tiệm cận siêu âm loại có thể điều chỉnh khoảng cách phát hiện
(Background Suppression). Một số d ạng cảm biến ngõ ra analog cho phép điều
chỉnh khoảng cách phát hiện, chúng có thể t ừ chối việc phát hiện các đối tượng


sau một khoảng cách xác định. Khoảng cách phát hiện có thể điều chỉnh bởi người
sử d ụng. Ngồi ra để c ảm biến không phát hiện đối tượng dù chúng di chuyển
vào vùng hoạt động của cảm biến, người ta có thể tạo 1 lớp vỏ bằng chất liệu có

khả năng khơng phản xạ lại sóng âm thanh.
2.1.1.3. Ưu nhược điểm của cảm biến tiệm cận siêu âm
- Ưu điểm :
+ Khoảng cách mà cảm biến có thể phát hiện vật thể lên tới 15 m.
+ Sóng phản hồi của cảm biến không phụ thuộc màu sắc của bề m ặc đối
tượng hay tính chất phản xạ ánh sáng của đối tượng ví dụ bề mặt kính trong suốt,
bề mặt gốm màu nâu, bề mặt plastic màu trắng, hay bề mặt chất liệu nhơm sáng,
trắng... là như nhau
+ Tín hiệu đáp ứng của cảm biến tiệm cận siêu âm analog là tỉ l ệ tuyến tính
với khoảng cách. Điều này đặc biệt lý tưởng cho các ứng dụng như theo dõi các
mức của vật chất, mức độ chuyển động của đối tượng
- Nhược điểm :
+ Cảm biến tiệm cận siêu âm u cầu đối tượng có một diện tích bề m ặt tối
thiểu (giá trị này tùy thuộc vào từng loại cảm biến)
+ Sóng phản hồi cảm biến nhận được có thể chịu ảnh hưởng của các sóng âm
thanh.
+ Cảm biến tiệm cận siêu âm yêu cầu một khoảng thời gian sau mỗi lần sóng
phát đi để s ẵn sàng nhận sóng phản hồi. Kết quả thời gian đáp ứng của cảm biến
tiệm cận siêu âm nhìn chung chậm hơn các cảm biến khác khoảng 0,1 s.
+ Nhiệt độ b ề m ặt của đối tượng ảnh hưởng đến phạm vi hoạt động của
cảm biến. Hơi nóng tỏa ra từ đối tượng có nhiệt độ cao làm méo dạng sóng, làm
cho khoảng cách phát hiện của đối tương ngắn lại và giá trị khoảng cách khơng
chính xác.


Hình 2.6 : Vị trí lắp đặt của cảm biến siêu âm

Bề m ặt phẳng phản hồi năng lượng của sóng âm thanh tốt hơn bề m ặt gồ ghề.
Tuy nhiên bề m ặt trơn phẳng lại có địi hỏi khắc khe về v ị trí góc tạo thành giữa
cảm biến và mặt phẳng đối tượng.

Hình 2.7 : Đối tượng có bề mặt phẳng u cầm cảm biến đặt ở vị trí ở góc phải
bằng hoặc nhỏ hơn 30
2.2. Cảm biến quang
2.2.1. Cảm biến quang loại thu phát độc lập
a. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động:
Cảm biến quang loại thu phát độc lập (through beam) bao gồm hai
thành phần chính đó là bộ phận phát và bộ phận thu (được trình bày như hình bên
dưới).
Khi ánh sáng hồng ngoại phát ra từ b ộ phận phát, nó sẽ được truyền đi thẳng. Ánh
sáng hồng ngoại này ln được mã hóa theo một tần số nhất định nào đó, và dĩ
nhiên bộ phận thu chỉ nhận biết được loại ánh sáng hồng ngoại đã được mã hóa
theo tần số, với mục đích tránh sự ảnh hưởng của các nguồn ánh sáng xung quang.


Nếu chúng ta đặt bộ phận thu nằm trên đường truyền thẳng của ánh
sáng hồng ngoại này thì bộ phận thu sẽ nhận được ánh sáng và tác động cho tín
hiệu ở ngõ ra. Nếu có một vật đi ngang qua làm ngắt đi ánh sáng truyền đến bộ
phận thu, thì bộ phận thu sẽ khơng thu được ánh sáng, như vậy bộ phận thu sẽ
không tác động và không có tín hiệu ở ngõ ra.


Hình 2.8 :Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của cảm biến quang loại thu phát độc lập