新型汽车防撞智能限高安全预警装置

乐羊羊

一、设计者介绍

陈思宁，10岁，四年级，钟山县实验小学学生，擅长机器人编程。

二、设计故事

我的作品创意来源于一次事故。有一天，我和爸爸外出游玩时，看到一辆大货车被卡在一座高速公路桥前的限高门下无法动弹，司机被变形的驾驶舱挤伤，这一惨不忍睹的场景让我产生了要防止这类事情再发生的想法。当天晚上，电视播出了名为《公路限高门，真的是鬼门吗？》的新闻节目，更让我下定决心要设计出一款“新型汽车防撞智能限高安全预警装置”，以此防止悲剧发生。

三、作品意义

为移动缓冲限高杆增添了红外测高和声、光提醒警报等装置，让传统的限高杆“动”起来，避免“限高杆伤人”的悲剧发生。

四、设计思路

利用人工智能技术，在传统限高杆的基础上增加传感器技术，把原来的固定限高杆改进为可移动缓冲的限高杆。

五、需要材料

塑胶棍、不锈钢管、铝合金角型条、激光传感器、控制板、杜邦线等。

六、科创过程

第1步：查阅资料与实地调研

我花了2个月的时间，实地观察了各种限高門，并采访了交警叔叔和汽车修理师傅等，收集了近50页的一手调查材料。

指导老师杨艳娟：在收集资料的过程中，有效利用收集到的数据尤为重要。首先要把调查到的数据进行分类整理，然后从数据中分析出问题的原因，找到解决的办法。特别要注意收集不同材料和实验器材的对比数据，寻求最佳解决办法。

第2步：画设计草图，确定制作材料

杨艳娟：选择的材料要具备抗撞击、材质轻等特点。陈思宁听从交警叔叔和汽车修理厂叔叔的建议，选用不锈钢材料制作作品。不锈钢材料具有耐腐蚀、抗撞击、耐用度高等特点，符合作品的要求。

第3步：组装模型

杨艳娟：在测试过程中发生了一个小插曲，电子显示屏和黄色警示光屏都亮了，但声音警报器却失灵了。为此，陈思宁请教了毕业于电子技术专业的李竟斗老师，学习了传感器和电子线路板的原理、多传感器接线技巧等知识，最终找出了问题所在——在控制器的两个信号开关上，一条电线接错了线路。陈思宁重新连接了信号线，排除了故障。

第4步：研究作品操作方法

①打开电源开关，进入运行状态

②不超高车辆，无法触动警报器，警示灯、超高显示屏、光屏处于休息状态

③超高车经过，触发激光传感器，“三重”警报触发，司机听到警报后便可及时停下车辆

杨艳娟：因作品采用太阳能供电，使用前先将蓄电池充满电。为方便演示，陈思宁用遥控小车做测试。室内测试结果达到了作品设计的预期目标。

第5步：测试系统工作性能

我在室内测试作品时，没有发现问题。但在汽车修理师傅、交警叔叔的帮助下，到野外环境中进行了数次测试后，发现了电池蓄能不足的问题，我想办法解决了这个问题。

杨艳娟：陈思宁把原来的铅酸蓄电池改为储电效果更好的大容量锂电池，并把电子显示屏、声光报警器和黄光光屏中的灯都改为LED节能灯。这些改动，为作品能在极端天气下正常运行提供了有力的保证。

第6步：大功告成

当车辆进入限高检测区时，红外线传感器检测模块对车辆进行检测。当车辆超高时，红外线检测模块就会向控制模块发出声、光及文字警报，提醒司机迅速采取有效措施，避免与限高杆相撞，从而保证道路畅通和人车安全。即使有些司机大意误闯进入限高杆，限高杆也会在汽车的冲撞下向前移动一段路程，给司机留出采取有效措施的时间，避免车辆和司机受到更严重的损坏。

第7步：总结

我认为自己的作品既起到了警示司机的作用，又避免了限高杆对车辆造成严重损伤，能有效减少“超高车辆撞上限高杆”这类事件的发生率。

杨艳娟：希望作者今后能优化显示屏延时显示、作品制作成本等问题，进一步提高市场价值。