大型車(chē)輛側(cè)面盲區(qū)預(yù)警裝置

◆湖南省汩羅市第一中學(xué) 李思穎

本期點(diǎn)評(píng)專(zhuān)家

迪熬中國(guó)發(fā)明協(xié)會(huì)院士專(zhuān)家咨詢(xún)工作委員會(huì)首任專(zhuān)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(zhuān)家?guī)鞂?zhuān)家。

一些大型車(chē)輛，比如公交車(chē)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(chē)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(chē)輛上的提醒裝置。當(dāng)小車(chē)和行人經(jīng)過(guò)大型車(chē)輛的側(cè)面時(shí)，車(chē)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、設(shè)計(jì)原理

大型車(chē)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(chē)頭和車(chē)身兩側(cè)是否有行人或車(chē)輛經(jīng)過(guò)。當(dāng)檢測(cè)到車(chē)頭有行人且車(chē)身側(cè)面有車(chē)輛經(jīng)過(guò)時(shí)，安裝在車(chē)頭的喇叭會(huì)發(fā)出語(yǔ)音，同時(shí)安裝在車(chē)身側(cè)面的點(diǎn)陣顯示屏滾動(dòng)顯示提醒文字。

為避免車(chē)輛錯(cuò)過(guò)車(chē)身側(cè)面的文字提示，車(chē)身側(cè)面也安裝了喇叭，通過(guò)語(yǔ)音提醒側(cè)面的小車(chē)，注意車(chē)頭前方有行人出沒(méi)。

圖1 裝置系統(tǒng)架構(gòu)圖

二、結(jié)構(gòu)組成

大型車(chē)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(chē)身周?chē)沫h(huán)境進(jìn)行檢測(cè)。其中兩個(gè)用于檢測(cè)車(chē)頭前方是否有行人或車(chē)輛出沒(méi)，另外兩個(gè)用于檢測(cè)車(chē)身側(cè)面是否有車(chē)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(chē)身兩側(cè)。

圖2 制作模型

圖3 作品模型圖

三、使用方法

（一）當(dāng)車(chē)頭前有行人，且左面或右面有車(chē)輛時(shí)

安裝在車(chē)頭的喇叭發(fā)出語(yǔ)音提示“注意側(cè)面有車(chē)輛駛出”，同時(shí)，喇叭對(duì)有車(chē)輛經(jīng)過(guò)的車(chē)身一側(cè)發(fā)出“注意車(chē)頭有行人”的語(yǔ)音，并在點(diǎn)陣顯示屏上顯示“注意車(chē)頭有行人”文字提醒。

（二）車(chē)頭前有行人，車(chē)身側(cè)面沒(méi)有車(chē)輛

為防止車(chē)輛突然從車(chē)身側(cè)面高速通過(guò)，車(chē)頭的喇叭會(huì)發(fā)出“注意側(cè)面有車(chē)輛出入”語(yǔ)音，提醒車(chē)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(chē)身側(cè)面有車(chē)輛、車(chē)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。

圖4 調(diào)試裝置的靈敏度

五、創(chuàng)新點(diǎn)

本項(xiàng)目通過(guò)在公交車(chē)等大型車(chē)輛上安裝傳感器，檢測(cè)車(chē)頭前方是否有行人或車(chē)輛出入，對(duì)側(cè)面來(lái)往的車(chē)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(chē)頭前的行人和側(cè)面的小車(chē)，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(chē)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(chē)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(chē)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)。總之，這次研究對(duì)于我來(lái)說(shuō)，收獲頗豐！

專(zhuān)家點(diǎn)評(píng)

李思穎同學(xué)的大型車(chē)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(chēng)：大貨車(chē)裝上“眼睛”和“耳朵”，當(dāng)車(chē)輛、行人處于本車(chē)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(chē)輛等自動(dòng)識(shí)別；可根據(jù)物體距離本車(chē)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(chē)外其他車(chē)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？