Đồ án nghiên cứu thiết kế gương chiếu hậu thông minh cho xe máy

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN
KHOA CÔNG NGHỆ PHẦN MỀM

---o0o---

BÁO CÁO ĐỒ ÁN MÔN HỌC

ĐỒ ÁN 1

NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ GƯƠNG CHIẾU HẬU
THÔNG MINH CHO XE MÁY
GIẢNG VIÊN GIẢNG DẠY: HỒ THỊ MỘNG TRINH

SINH VIÊN THỰC HIỆN:
ĐỖ VŨ MINH QUÂN – 19522075



LỜI CẢM ƠN

Lời đầu tiên, em xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến cô Hồ Thị Mộng Trinh
đã giúp đỡ chúng em có đầy đủ kiến thức trong môn Đồ án 1 một cách dễ dàng
nhất. Trong lúc thực hiện đồ án, sẽ không tránh khỏi những sai sót, nhóm em mong
muốn nhận được những lời góp ý chân thành từ thầy để có thể hồn thiện mơn học
một cách thành công và hiệu quả nhất. Một lần nữa, nhóm em xin cảm ơn cơ.


NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN

MỤC LỤC

MỤC LỤC .................................................................................................................5
DANH MỤC HÌNH..................................................................................................7
Chương I. Tổng quan đề tài ....................................................................................8
1.1.

Lý do chọn đề tài ........................................................................................8

1.2.

Mục tiêu hướng đến ...................................................................................8

1.3.

Phương pháp nghiên cứu ............................................................................9

Chương II. Kiến thức nền tảng .............................................................................10
2.1.

Giới thiệu về hệ thống nhúng ...................................................................10

2.1.1.

Định nghĩa ..........................................................................................10

2.1.2.

Mục đích ............................................................................................10

2.1.3.

Đặc điểm ............................................................................................11

2.2.

Raspberry Pi .............................................................................................12

2.2.1.

Lịch sử ra đời .....................................................................................12

2.2.2.

Raspberry Pi là gì? .............................................................................13

2.2.3.

Cấu tạo ...............................................................................................15

Chương III. Triển khai ứng dụng ........................................................................15
3.1.

Thiết kế hệ thống ......................................................................................15

Chương IV. Kết quả...............................................................................................16


Chương V. Kết luận ...............................................................................................17
1.1.

Đánh giá ...................................................................................................17

1.2.

Hướng phát triển ......................................................................................17

Tài liệu tham khảo .................................................................................................18


DANH MỤC HÌNH


Chương I. Tổng quan đề tài
1.1. Lý do chọn đề tài
Gương chiếu hậu là một yếu tố cực kỳ quan trọng trên xe máy để giúp tài xế
quan sát và đánh giá tình hình xung quanh. Tuy nhiên, trong mơi trường đô thị
ngày càng tăng đông đúc và phức tạp, việc quan sát tất cả các hướng có thể trở nên
khó khăn. Với sự phát triển của các cơng nghệ hiện đại ngày nay, việc tích hợp
chúng vào các phương tiện giao thơng trong cuộc sống đã khơng cịn là điều bất
khả thi.
Bằng cách thiết kế gương chiếu hậu thông minh có tích hợp cơng nghệ, chúng
ta có thể nâng cao khả năng quan sát, giúp giảm thiểu nguy cơ tai nạn giao thơng
và tăng cường an tồn cho người tham gia giao thơng. Gương chiếu hậu thơng
minh có thể cung cấp thơng tin hữu ích như dẫn đường, cảnh báo khoảng cách với
các phương tiện xung quanh và cảnh báo điểm mù. Nhờ vào tích hợp cơng nghệ,
tài xế có thể tập trung vào việc lái xe an tồn hơn, giảm thiểu các rối loạn gây ra
bởi việc quan sát thủ cơng.

1.2.

Mục tiêu hướng đến

- Tăng cường an tồn và giảm nguy cơ tai nạn: Một trong những mục tiêu
quan trọng của việc phát triển gương chiếu hậu thông minh là tăng cường an
tồn giao thơng và giảm nguy cơ xảy ra tai nạn cho người điều khiển xe
máy. Gương chiếu hậu thơng minh nên có khả năng cung cấp cho tài xế
những thơng tin hữu ích như cảnh báo va chạm, theo dõi điểm mù, và cảnh


báo lệch làn đường để giúp tài xế nhận biết và phản ứng kịp thời đối với các
tình huống nguy hiểm.
- Cải thiện trải nghiệm người: Gương chiếu hậu thông minh giúp tài xế nắm
bắt được các thông tin như tốc độ, hướng di chuyển, thông báo từ hệ thống
xe máy một cách toàn diện và dễ dàng.

1.3. Phương pháp nghiên cứu
- Tham khảo các bài báo nghiên cứu khoa học để có được hướng nghiên cứu
đúng đắn.
- Tham khảo các tài liệu liên quan qua sách vở, internet,… từ đó phân tích và
chọn lọc thơng tin phù hợp.


Chương II. Kiến thức nền tảng
2.1. Giới thiệu về hệ thống nhúng
2.1.1. Định nghĩa
- Hệ thống nhúng (Embedded System) là một hệ thống tích hợp phần cứng và
phần mềm, được thiết kế để thực hiện một nhiệm vụ cụ thể. Thông thường,
các hệ thống nhúng được sử dụng để điều khiển, giám sát hoặc tương tác
với các thiết bị, hệ thống lớn hơn hoặc môi trường xung quanh chúng.

- Các hệ thống nhúng thường được tích hợp trong các sản phẩm điện tử như
điện thoại di động, máy tính bảng, thiết bị y tế, ô tô, máy chủ, thiết bị gia
dụng thông minh và nhiều ứng dụng khác. Chúng cũng có thể được tìm thấy
trong các thiết bị cơng nghiệp như máy móc điều khiển, hệ thống điều khiển
nhà máy, thiết bị đo lường và nhiều ứng dụng khác.
2.1.2. Mục đích
- Mục đích chính của hệ thống nhúng là cung cấp một giải pháp nhỏ gọn, tối
ưu và không can thiệp để thực hiện một nhiệm vụ cụ thể trong các sản
phẩm, thiết bị hoặc hệ thống.:
• Điều khiển và giám sát: Hệ thống nhúng thường được sử dụng để
điều khiển và giám sát các thiết bị và hệ thống khác. Ví dụ, trong một
dự án nhúng ơ tơ, hệ thống nhúng có thể điều khiển các chức năng
như hệ thống phanh, hệ thống điều hòa, hay hệ thống giám sát độ an
tồn.
• Tích hợp: Hệ thống nhúng cho phép tích hợp các cơng nghệ và chức
năng khác vào các sản phẩm hoặc thiết bị. Ví dụ, hệ thống nhúng
trong một smart TV có thể kết hợp chức năng truyền hình, trình phát
đa phương tiện, và khả năng kết nối Internet.


• Tối ưu hóa hiệu suất: Hệ thống nhúng thường được tối ưu hóa để đạt
hiệu suất cao và tiêu thụ năng lượng thấp. Điều này đặc biệt quan
trọng trong các thiết bị di động hoặc có nguồn năng lượng hạn chế
như điện thoại di động hoặc thiết bị y tế.
• Tính nhúng và tích cực khơng can thiệp: Hệ thống nhúng được tích
hợp trực tiếp vào sản phẩm hoặc thiết bị và thường không yêu cầu
tương tác trực tiếp từ người dùng. Điều này giúp đảm bảo tính ổn
định và bảo mật của hệ thống.
• Tích hợp vào mạng lưới và IoT: Hệ thống nhúng có khả năng kết nối
mạng, cho phép truyền dữ liệu và tương tác với các thiết bị khác

trong mạng lưới hoặc môi trường IoT. Điều này mở ra nhiều cơ hội
cho việc thu thập và phân tích dữ liệu, cải thiện quản lý và tối ưu hố
các quy trình.
2.1.3. Đặc điểm
Hệ thống nhúng gồm các đặc điểm sau:
- Tính nhúng: Hệ thống nhúng được tích hợp trực tiếp vào sản phẩm hoặc
thiết bị mà nó điều khiển, thường khơng thể thay đổi hoặc tương tác trực
tiếp từ người dùng.
- Tính chuyên dụng: Hệ thống nhúng được thiết kế để thực hiện một nhiệm
vụ cụ thể và thường có hiệu suất cao và thời gian phản hồi nhanh.
- Tính thời gian thực: Một số hệ thống nhúng yêu cầu phản hồi và xử lý dữ
liệu trong một khoảng thời gian cụ thể, gọi là thời gian thực. Điều này đặc
biệt quan trọng trong các ứng dụng như điều khiển máy móc hoặc hệ thống
an ninh.
- Phần cứng giới hạn: Hệ thống nhúng thường có các tài nguyên phần cứng
hạn chế, bao gồm bộ xử lý, bộ nhớ và giao diện ngoại vi.


- Phần mềm nhúng: Hệ thống nhúng sử dụng phần mềm nhúng để điều khiển
và quản lý phần cứng. Phần mềm nhúng thường được viết bằng ngơn ngữ
lập trình nhúng như C/C++ và thường là mã nguồn đóng (closed-source).
- Kết nối: Nhiều hệ thống nhúng hiện đại có khả năng kết nối mạng để truyền
dữ liệu hoặc tương tác với các thiết bị khác. Điều này cho phép tích hợp vào
các mạng lưới thông minh và Internet of Things (IoT).

2.2. Raspberry Pi
2.2.1. Lịch sử ra đời

.
Hình 0.1 :Eben Upton

- Eben Upton là người sáng lập, ủy viên ban quản trị , đồng thời là giám đốc
điều hành của Raspberry Pi Foundation . Ơng là người chịu trách nhiệm về
tồn bộ phần mềm và kiến trúc phần cứng của Raspberry Pi. Trước đó, ơng
cũng đã lập nên 2 cơng ty rất thành công về mobile games và middleware
(phần mềm trung gian giữa máy khách và cơ sở dữ liệu) là Ideaworks 3d
Ltd. và Podfun Ltd.. Ông giữ học vị tiến sĩ đồng thời có bằng BA và MBA
của đại học Cambrige. Hiện tại Eben Upton đang làm việc tại Broadcom


- Vào năm 2006, Eben Upton cùng các đồng nghiệp làm việc tại phịng thí
nghiệm máy tính đại học Cambridge bắt đầu cảm thấy quan ngại về việc
trình độ đầu vào của các tân sinh viên ngày càng giảm. Vào thời điểm
những năm 90, các sinh viên khi mới nhập học ngành khoa học máy tính
đều đã có những kinh nghiệm nhất định về lập trình; nhưng mọi chuyện rất
khác vào những năm 2000, khi mà ngay cả những sinh viên khá nhất cũng
chỉ biết đơi chút về lập trình web.
- Eben Upton và các đồng nghiệp muốn làm điều gì đó để thay đổi thực
trạng này. Họ nảy ra ý tưởng về những chiếc máy tính mini, giá rẻ và có
khả năng lập trình được dành cho trẻ em. Họ dự tính vào ngày mở của đại
học Cambridge sẽ trao chúng cho các em học sinh có đam mê với khoa học
máy tính; rồi sau đó vài tháng họ sẽ liên lạc để tìm hiểu xem bọn trẻ đã làm
được gì với những mini pc này. Như vậy, những thiết kế đầu tiên của
Raspberry Pi ra đời vào năm 2006.
- Đến năm 2008, Eben Upton vào làm việc tại Broadcom với vai trị thiết kế
chip. Cơng việc này giúp ông có nhiều điều kiện tốt hơn để phát triển
Raspberry Pi. Ông đã sử dụng các linh kiện và chip điện tử có hiệu năng
cao (nhưng giá thành rẻ gấp nhiều lần ngồi thị trường) ở chính cơng ty
ơng làm việc để hồn thiện sản phẩm của mình .
- Về nguồn gốc của cái tên Raspberry Pi, phịng thí nghiệm máy tính của đại

học Cambridge thường đặt tên các sản phẩm của mình bằng tên các loại trái
cây, “Raspberry” nghĩa là “quả dâu” cịn “Pi” là ám chỉ “python” ngơn ngữ
lập trình chính thức của Raspberry Pi.
2.2.2. Raspberry Pi là gì?
- Raspberry Pi là từ để chỉ các máy tính chỉ có một board mạch (hay cịn gọi
là máy tính nhúng) kích thước chỉ bẳng một thẻ tín dụng, được phát


triển tại Anh bởi Raspberry Pi Foundation với mục đích ban đầu là thúc
đẩy việc giảng dạy về khoa học máy tính cơ bản trong các trường học và
các nước đang phát triển
- Raspberry Pi gốc và Raspberry Pi gốc 2 được sản xuất theo nhiều cấu hình
khác nhau thơng qua các thỏa thuận cấp phép sản xuất với Newark
element14 (Premier Farnell), RS Components và Egoman. Các công ty này
bán Raspberry Pi trực tuyến. Egoman sản xuất một phiên bản phân phối
duy nhất tại Đài Loan, có thể được phân biệt với Pis khác bởi màu đỏ của
chúng và thiếu dấu FCC/CE. Phần cứng là như nhau đối với tất cả các nhà
sản xuất.
- Raspberry Pi ban đầu được dựa trên hệ thống trên một vi
mạch (SoC) BCM2835 của Broadcom, bao gồm một vi xử lý
ARM1176JZF-S 700 MHz, VideoCore IV GPU, và ban đầu được xuất
xưởng với 256 MB RAM, sau đó được nâng cấp (model B và B +) lên đến
512 MB. Board này cũng có socket Secure Digital (SD) (model A và B)
hoặc MicroSD (model A + và B +) dùng làm thiết bị khởi động và bộ lưu
trữ liên tục.
- Raspberry Pi là cái máy tính chạy HĐH Linux. Với mục tiêu chính của
chương trình là giảng dạy máy tính cho trẻ em. Được phát triển bởi
Raspberry Pi Foundation – là tổ chức phi lợi nhuận với tiêu chí xây dựng
hệ thống mà nhiều người có thể sử dụng được trong những công việc tùy
biến khác nhau.

- Raspberry Pi sản xuất bởi 3 OEM: Sony, Qsida, Egoman. Và được phân
phối chính bởi Element14, RS Components và Egoman.
- Nhiệm vụ ban đầu của dự án Raspberry Pi là tạo ra máy tính rẻ tiền có khả
năng lập trình cho những sinh viên , nhưng Pi đã được sự quan tầm từ nhiều
đối tượng khác nhau . Đặc tính của Raspberry Pi xây dựng xoay quanh bộ


xử lí SoC Broadcom BCM2835 ( là chip xử lí mobile mạnh mẽ có kích
thước nhỏ hay được dùng trong điện thoại di động ) bao gồm CPU , GPU ,
bộ xử lí âm thanh /video , và các tính năng khác… tất cả được tích hợp bên
trong chip có điện năng thấp này .
- Raspberry Pi không thay thế hoàn toàn hệ thống để bàn hoặc máy xách tay .
Bạn khơng thể chạy Windows trên đó vì BCM2835 dựa trên cấu trúc ARM
nên không hỗ trợ mã x86/x64 , nhưng vẫn có thể chạy bằng Linux với các
tiện ích như lướt web , môi trường Desktop và các nhiệm vụ khác . Tuy
nhiên Raspberry Pi là một thiết bị đa năng đáng ngạc nhiên với nhiều phần
cứng có giá thành rẻ nhưng rất hoàn hảo cho những hệ thống điện tử ,
những dự án DIY , thiết lập hệ thống tính tốn rẻ tiền cho những bài học
trải nghiệm lập trình ….
2.2.3. Cấu tạo

Chương III. Triển khai ứng dụng
3.1. Thiết kế hệ thống


Chương IV. Kết quả


Chương V. Kết luận
1.1. Đánh giá

1.2. Hướng phát triển


Tài liệu tham khảo
1. Bài báo về nghiên cứu khoa học về gương chiếu hậu thông minh:
/>an_Rear-Stitched_View_Panorama_CVPR_2017_paper.pdf