汽车底部障碍体探测器

◆大连市第三十四中学 李思诺

本期点评专家

谭迪熬中国发明协会院士专家咨询工作委员会首任专家，中国发明协会中小学创造教育分会会长，科技创新教育特级教师，教育部国培计划专家库专家。

汽车停在户外或停车场时经常有小猫、小狗前来“蹭车”，它们总喜欢待在车底，或者趴在车胎上，不易被发现。当司机发动汽车后，发动机随即启动，小动物们被皮带卷入的案例偶有发生。虽然一些小动物们能及时得到救治，但也难免落下残疾，还有一些小动物因此不幸丧命。这种情况不仅会伤害小动物，还会造成车辆发动机受损。

车辆前进或倒退时，遇到的障碍物高于底盘高度，汽车就无法翻越。若司机未及时发现障碍物而强行翻越，就会造成无法挽回的损失。

我想设计一个汽车底部障碍体探测器，它不仅能探测车辆底部的路面情况，当车前、车后有行人或障碍物时，还会发出语音警报。当行车道路狭窄时，该设备还可自主判断汽车能否通过前方道路，警示司机谨慎行驶。

图1 李思诺参加第三十六届大连市青少年科技创新大赛

一、设计要点

1.车底动物示警

当发现车底有动物时，红外传感器会第一时间检测到，并通过语音模块播报警示信息。

2.车前/后障碍物示警

当车前或车后的障碍物高于汽车底盘时，超声波传感器将检测障碍物的高度，并通过语音模块进行警示。

3.狭窄道路示警

若前方道路过于狭窄，汽车无法安全通过时，通过语音模块进行警示。

二、硬件组成

系统硬件部分以STM32 F103 ZET为控制核心，结合超声波传感器模块、红外探测模块、语音播报模块、电源等部分组成硬件电路。综合利用传感器技术，实现汽车辅助警示系统。

图2 系统结构图

三、创新点

1.当系统检测到车体底部有活物时，发出语音警报提示，避免碾压事故。

2.当系统检测到车前、车后的障碍物过高时，通过语音提示车辆无法翻越。

3.通过狭窄的道路时，对路面宽度进行判断，如过于狭窄，则提示该道路无法通行，请谨慎行驶。（指导老师：田智慧）

图3 实物结构图

图3 作者制作汽车底部障碍体探测器

作者心声

通过本次项目的研究与开发，我的科研思维、创新能力、动手实践能力、文献阅读能力以及专业知识运用能力等方面都有不同程度的提高。

首先，根据现实生活中的问题联系所学知识，认真思考，提出解决方法。通过收集资料、查阅文献，在老师的指导下确定研究方向，完成选题。在确定选题的过程中，我提高了思考问题、解决问题的能力。针对问题查阅资料，了解研究现状，尤其对引文文献的阅读，我的科研术语理解能力、英语阅读能力都有所提高。

其次，通过本项目的研究与开发，我分析问题的能力、实践技能以及组织协调能力都有所提高。项目实施中每个阶段遇到的问题都是一次挑战，在问题逐一被解决的过程中，我既学到了知识，又提升了自我。

最后，通过本课题的研究和开发过程，我的科学素养得到了显著的提升，也更加热爱信息科学。

专家点评

粗看李思诺同学完成的“汽车底部障碍体探测器”似曾相识，但仔细阅读并与互联网上的相关资料进行比较、分析后发现，这个作品颇有内涵，让人刮目相看，它真正体现了青少年发明人独特的观察力、爱心与解决问题的意识。

其一，汽车停稳，经常有小猫、小狗前来蹭车轮或在车底休息。人们不注意，汽车启动时它们被压伤、压死的情况经常出现。李思诺同学不仅看在眼里并记在心里，这就是观察能力强的体现。

其二，这种事故发生也可能造成汽车一定程度的损坏，李思诺看到了这个问题，既动心了，又动手了。

其三，真正富有爱心。关爱身边的动物，这种怜悯之心或许大家都有，但真正为它们的生存做点有益事情的人就为数不多了。

好的青少年发明作品不在于它能解决多大的问题，关键在于它是否另辟蹊径，解决常人看不到、想不到而又应解决的问题。