電動車自動鳴笛及高速轉彎側滑示警裝置

楊易桐，邵和義

（合肥市第四十五中學，安徽 合肥 230002）

1 選題的產生

路上難免遇到交通堵塞，既要掌控方向騎車，手又要不停撥鈴鐺，這樣不僅會分心，而且會增加安全隱患。需要轉彎時，后方車輛可能會反應不及時，發生意外。而且下雨天轉彎時路滑，如果不注意速度，容易滑倒。

圖1 城市電動車實景圖

據了解，現在大部分人的做法是按鈴鐺，并減速，然后轉彎，但這樣后方車輛也存在反應不及時而撞到的風險，而且下雨天路滑，自己也不容易控制車速，很容易滑倒。于是發明一種智慧鈴鐺的想法應運而生，既可以自動響鈴，又可以轉彎時提醒駕駛員車速，還可以提醒后方來車，這樣騎車時就更加安全了。

當超聲波傳感器檢測與前方障礙物的距離，檢測到電動車行駛速度大于一定值，且前方距前方障礙物小于一定距離，自動鳴笛示警。陀螺儀檢測電動車左右傾斜角度，如果大于一定行駛速度，打開車尾部相應一側方向箭頭燈，提示后方行人和車輛注意前方車輛可能突然轉彎。設置在車輪擋泥板處的雨水傳感器檢測路面的干濕狀態，并綜合電動車傾斜角度和行駛速度，聲光報警提示電動車騎行者注意側滑摔倒。

根據以上思路，在老師的幫助下設計制作了“電動車自動鳴笛及高速轉彎側滑示警裝置”，相比普通鈴鐺，預警更加及時，安全隱患也可以降到最低。

2 設計原理

設置超聲波傳感器，當檢測電動車大于一定速度，且與前車相距較近時，自動鳴笛提示前方注意避讓。

設置陀螺儀，檢測電動車的傾斜角度，如果向某一側傾斜大于一定角度，則點亮車尾部對應一側的指示燈，警示后方可能存在變道或轉彎。

電動車前輪擋泥板處安裝雨水傳感器，檢測路面的干濕狀況。下雨天氣或者行駛在有水路面，行駛中車輪帶起的水將濺射到雨水傳感器。

系統根據電動車的行駛速度、轉彎傾斜角度和路面的干濕狀況，綜合判斷轉彎存在的側滑風險，提示騎行人注意減速。如果檢測到行駛在濕滑路面，即使不轉彎，超過一定速度也會提示騎行人注意安全。

圖2 設計原理圖

3 設計的裝置

所設計的“電動車自動鳴笛及高速轉彎側滑示警裝置”由控制系統、檢測單元、輸出單元組成。

（1）控制系統，采用ArduinoUNO模塊，通過圖形化編程軟件，采集傳感器數據，控制相應輸出。如下圖所示：

圖3 Arduino UNO模塊

（2）檢測單元，由超聲波傳感器、雨水傳感器、陀螺儀組成。超聲波傳感器檢測與前車距離，雨水傳感器檢測路面的干濕狀況，陀螺儀檢測電動車左右傾斜角度。

（3）輸出單元，由LED燈、聲光報警器、蜂鳴器等組成。紅色LED燈提示濕滑路面注意減速，聲光報警器在轉彎有側滑風險是提醒騎行人注意減速，蜂鳴器鳴響提示前方注意避讓。

4 使用方法

電動車自動鳴笛及高速轉彎側滑示警裝置是電動車騎行的安全輔助系統，能夠結合道路交通情況和路面狀況，給騎行人多種安全提示。電動車在等紅綠燈等情況下靜止時，系統不做提示。當電動車大于一定行駛速度時，激活系統工作。前方有行人或其他障礙物，自動鳴響警示。電動車側向傾斜一定角度，啟動車尾部方向指示燈，提示后方注意可能發生變道或轉向行為。雨水傳感器檢測路面干濕狀況，結合電動車傾斜角度和速度，提醒騎行人減速，避免轉彎側滑發生事故。即使不轉彎，如果系統檢測行駛在濕滑路面，紅色LED燈提示騎行人減速行駛，當心濕滑路面影響剎車距離。

5 創新與意義

創新意義主要有：

（1）通過超聲波傳感器檢測距離和測速裝置，綜合判斷并啟動鳴笛警示前方行人和車輛，可以讓騎車人不用分心去操作喇叭。

（2）陀螺儀檢測電動車傾斜角度，打開車尾部方向箭頭燈，及時提示后方行人和車輛，避免突然轉向造成碰擦。

（3）車輪擋泥板處的雨水傳感器檢測電動車行駛的路面是干還是濕，結合電動車傾斜角度和速度，提醒騎行人注意減速，避免發生高速過彎側滑事故發生。

（4）當檢測到電動車以大于一定速度行駛在的有水的路面，即使不轉彎也通過前方亮起的紅燈提醒騎行人注意控制速度，防止因剎車距離變長而不能及時停止電動車。