一些大型車輛,比如公交車在道路上通行時(shí),由于其體積較大,導(dǎo)致從旁邊經(jīng)過(guò)的小車司機(jī)的視線被遮擋,易造成交通事故。我們想設(shè)計(jì)一種能安裝在大型車輛上的提醒裝置。當(dāng)小車和行人經(jīng)過(guò)大型車輛的側(cè)面時(shí),車身兩側(cè)的點(diǎn)陣顯示屏和聲音提醒器就會(huì)發(fā)出文字和語(yǔ)音提示。
一次,我們?cè)诠卉嚿下?tīng)到兩位老人在討論糧食的收成與儲(chǔ)存問(wèn)題。其中一位老人說(shuō),這兩年雖然谷子豐收了,但家里的糧倉(cāng)年代已久,有點(diǎn)滲水,導(dǎo)致儲(chǔ)糧因霉變板結(jié)變質(zhì)白白浪費(fèi)了。在為他們感到惋惜的同時(shí),我們不約而同地想要發(fā)明一個(gè)能自動(dòng)監(jiān)測(cè)糧食儲(chǔ)存狀況的裝置。
在學(xué)??萍驾o導(dǎo)老師的鼓勵(lì)和幫助下,我們開(kāi)展了研究。
一、設(shè)計(jì)原理
大型車輛側(cè)面盲區(qū)預(yù)警裝置有四組紅外測(cè)距傳感器,分別檢測(cè)車頭和車身兩側(cè)是否有行人或車輛經(jīng)過(guò)。當(dāng)檢測(cè)到車頭有行人且車身側(cè)面有車輛經(jīng)過(guò)時(shí),安裝在車頭的喇叭會(huì)發(fā)出語(yǔ)音,同時(shí)安裝在車身側(cè)面的點(diǎn)陣顯示屏滾動(dòng)顯示提醒文字。
為避免車輛錯(cuò)過(guò)車身側(cè)面的文字提示,車身側(cè)面也安裝了喇叭,通過(guò)語(yǔ)音提醒側(cè)面的小車,注意車頭前方有行人出沒(méi)。
二、結(jié)構(gòu)組成
大型車輛側(cè)面盲區(qū)預(yù)警裝置包括傳感器檢測(cè)單元、處理單元、語(yǔ)音提示單元、點(diǎn)陣顯示屏。
傳感器檢測(cè)單元有四個(gè)紅外測(cè)距傳感器,可對(duì)車身周圍的環(huán)境進(jìn)行檢測(cè)。其中兩個(gè)用于檢測(cè)車頭前方是否有行人或車輛出沒(méi),另外兩個(gè)用于檢測(cè)車身側(cè)面是否有車輛出沒(méi)。
處理單元采用的是Arduino處理器模塊。語(yǔ)音提示單元采用ISD1820語(yǔ)音模塊。點(diǎn)陣顯示屏安裝在車身兩側(cè)。
三、使用方法
(一)當(dāng)車頭前有行人,且左面或右面有車輛時(shí)
安裝在車頭的喇叭發(fā)出語(yǔ)音提示“注意側(cè)面有車輛駛出”,同時(shí),喇叭對(duì)有車輛經(jīng)過(guò)的車身一側(cè)發(fā)出“注意車頭有行人”的語(yǔ)音,并在點(diǎn)陣顯示屏上顯示“注意車頭有行人”文字提醒。
(二)車頭前有行人,車身側(cè)面沒(méi)有車輛
為防止車輛突然從車身側(cè)面高速通過(guò),車頭的喇叭會(huì)發(fā)出“注意側(cè)面有車輛出入”語(yǔ)音,提醒車頭前的行人。此時(shí),側(cè)面的喇叭和點(diǎn)陣顯示屏?xí)和9ぷ?。?dāng)車身側(cè)面有車輛、車頭前無(wú)行人時(shí),系統(tǒng)暫停工作。
四、作品調(diào)試
將四個(gè)紅外測(cè)距傳感器面對(duì)著白色墻壁,反射距離調(diào)整到40 cm觸發(fā)即可。
測(cè)試顯示屏?xí)r,將四個(gè)紅外測(cè)距傳感器完全遮擋,兩塊屏幕上若都顯示“注意行人”文字,則表示工作正常。
將功放聲音調(diào)到最大,直接扭動(dòng)旋鈕即可調(diào)節(jié)音量。
五、創(chuàng)新點(diǎn)
本項(xiàng)目通過(guò)在公交車等大型車輛上安裝傳感器,檢測(cè)車頭前方是否有行人或車輛出入,對(duì)側(cè)面來(lái)往的車輛進(jìn)行提示。同時(shí)通過(guò)語(yǔ)音和點(diǎn)陣顯示屏提示車頭前的行人和側(cè)面的小車,有效降低交通事故的發(fā)生概率。
本裝置制作簡(jiǎn)單,成本較低,效果明顯。(指導(dǎo)老師:韓志紅)
作者心聲
我從發(fā)現(xiàn)問(wèn)題到調(diào)查研究,循序漸進(jìn)地對(duì)大型車輛側(cè)面盲區(qū)進(jìn)行了研究,并制作出預(yù)警裝置,通過(guò)傳感器來(lái)檢測(cè)是否有行人或車輛經(jīng)過(guò),進(jìn)而減少交通事故發(fā)生。在研究過(guò)程中,我明白了發(fā)現(xiàn)問(wèn)題比解決問(wèn)題更重要,在生活中要做一個(gè)善于發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的有心人。在車站進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)采訪時(shí),我鍛煉了自己的膽量。在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)項(xiàng)目的不足時(shí),我及時(shí)進(jìn)行了改進(jìn),力求凸顯科學(xué)研究的嚴(yán)謹(jǐn)??傊?,這次研究對(duì)于我來(lái)說(shuō),收獲頗豐!
專家點(diǎn)評(píng)
李思穎同學(xué)的大型車輛側(cè)面盲區(qū)預(yù)警裝置是一項(xiàng)創(chuàng)新實(shí)踐作品。這是因?yàn)?021年4月21日有報(bào)道稱:大貨車裝上“眼睛”和“耳朵”,當(dāng)車輛、行人處于本車輛一定范圍內(nèi)時(shí),系統(tǒng)可通過(guò)內(nèi)置“AI智能圖像算法”,實(shí)現(xiàn)北斗布標(biāo)功能,對(duì)視線盲區(qū)內(nèi)疑似行人或車輛等自動(dòng)識(shí)別;可根據(jù)物體距離本車的遠(yuǎn)近程度適時(shí)發(fā)出聲、光等信號(hào),輔助駕駛員規(guī)避盲區(qū)物體,同時(shí)提醒車外其他車輛、行人注意避讓。從上述內(nèi)容分析,李思穎同學(xué)的創(chuàng)新實(shí)踐思路是可取的。她在力所能及的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)了技術(shù)印證,這對(duì)她的技術(shù)應(yīng)用能力與實(shí)踐能力的提高都有幫助。
但我們要思考的是:黨的二十大報(bào)告第一次把科教興國(guó)、人才強(qiáng)國(guó)、創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展三大戰(zhàn)略放在一起集中論述,系統(tǒng)部署。作為新時(shí)代的高中生,我們?cè)鯓硬拍茏寗?chuàng)新項(xiàng)目對(duì)自己的創(chuàng)新愛(ài)好、創(chuàng)新思維、科學(xué)方法、創(chuàng)新精神的初步形成等,有較全面的幫助呢?
本期點(diǎn)評(píng)專家
迪熬 中國(guó)發(fā)明協(xié)會(huì)院士專家咨詢工作委員會(huì)首任專家,中國(guó)發(fā)明協(xié)會(huì)中小學(xué)創(chuàng)造教育分會(huì)會(huì)長(zhǎng),科技創(chuàng)新教育特級(jí)教師,教育部國(guó)培計(jì)劃專家?guī)鞂<摇?/p>
發(fā)明與創(chuàng)新·中學(xué)生2023年3期