雙向感應聲光提示轉角鏡

郝梓名 陳曉恩 李天端

一天下午放學回家，我們路過小區地下車庫時發現，在地下車庫出口道路轉角處，兩邊道路幾乎形成直角，無論從哪個方向進出都無法看到轉角處是否來車來人，極易引發交通事故。

人們一般怎么解決此類問題呢？經過觀察我們了解到，有些建筑物的地下車庫是在轉角處安裝了凸面鏡。這引起了我們的興趣。我們發現，當環境光線不好，或者在晚上、陰雨天等光線不足的時候，轉角凸面鏡的效果會大打折扣，交通事故還是容易發生。

當我們把觀察到的情況報告給物理老師時，老師表揚了我們，并引導我們一起解決這個問題。就這樣，我們的科學探究和發明之旅開始了。

研究思路

我們一起到幾處設置有轉角凸面鏡的地方進行了觀察和研究。針對轉角凸面鏡在光線不足時雙方車輛、行人看不到對面道路這一問題，我們的構思是：采用雙向獨立傳感器來檢測對向車道，任意方向有車輛或行人出入時，都會發出聲音及強光提醒。

材料選擇

1.高清轉角凸面鏡。我們選ABS材料軟鏡面，它的優點是能夠承受一般強度的撞擊，且受擠壓后會慢慢恢復原狀。為了制作方便，我們選用30cm的標準鏡面。

2.傳感器。

我們首先考慮的是紅外人體傳感器，它的檢測距離為5米至8米，優點是感應距離遠、可調延時關閉、可調光照度、對移動的行人及熱源反應靈敏，但它的缺點是環境溫度變化會產生誤動作、感應有死角、感應距離易受環境因素影響等，當氣溫達到37℃左右時會失效。

另一種備選的傳感器是24GHz雷達傳感器。這種傳感器模塊可用來檢測物體的移動，其中C波段有人體存在感應開關，即使人沒有大幅度活動也能感應出來，填補了普通微波雷達感應開關不能感應人體靜止（微動）的空白。該產品工作穩定，抗干擾能力強；且在周圍溫度達到37℃的情況下，感應距離不會縮短，開關不會失效。

綜合來看，紅外人體感應器已能滿足本項目的需求，故本項目采用的是紅外人體感應器。

3.聲光警示裝置。警示燈選用可調光、可調延時關閉、可調照度的高亮LED爆閃燈。12V語音提示器采用可錄音的語音播放模塊，可根據需要錄制提示音，聲音洪亮，能夠在嘈雜的環境中清晰發聲。

4.太陽能電池及太陽能控制器。采用12V單晶體太陽能電池板，可通過控制器對充電池進行充電。

除了上述器材，本裝置還需要用到 PVC板、開孔器、膠水、電路連接板、電烙鐵、焊錫、電線等。

制作過程

我們先將凸面鏡安裝在模型支架上。為了使整個裝置的外觀整潔大方，我們制作了一個控制器安裝盒，傳感器和聲光警示裝置都安裝在控制器安裝盒上。

太陽能電池板安裝在支架頂部，輸出線接到控制器安裝盒，對12V電池充電，如在室內使用可不安裝太陽能電池板。

后期設想

本裝置目前采用木板制作控制器安裝盒，在潮濕的環境下容易發霉腐爛，實際運用中應該采用防水防曬材料來制作，以適應室內外長期使用。

目前我們所使用的感應器較為低端，將來如果能夠使用更智能的感應器，就能更準確地區分人與機動車，感應距離也會更精確。

（本作品獲得第37屆全國青少年科技創新大賽青少年科技創新成果競賽二等獎、第37屆廣西青少年科技創新大賽青少年科技創新成果競賽一等獎，指導老師為劉平、楊永鄧、蘇飛旭。）