电车提醒装置——车载报警器
作者：伍洲正（闵行区航华第二小学）
一、发现问题与思考解决方案 2025年1月的一天，我放学回家时，看到妈妈走路一瘸一拐，膝盖上有一道醒目的伤，可把我心疼坏了！妈妈说是被一辆闯红灯还骑得飞快的电瓶车撞到了，看着妈妈疼得眉头紧皱，我的心像被紧紧揪住。爸爸说这属于“交通事故”，还帮我用电脑查询相关信息。这一查，我惊讶地发现：此类事件竟然如此之多！尤其是一些刚学会骑车的新手，他们对车辆操控还不熟悉；还有像外卖员这类着急赶时间的人群，骑车时超速、看手机，甚至忘记握紧车把手！这些行为不仅危及自己安全，还可能伤害无辜的行人。
晚上睡觉时，我一直在想：如果电瓶车能像我的玩具小车一样，快撞到东西时发出“滴滴”的提醒声，或者能告诉骑车人“小心一点”，妈妈是不是就不会受伤了？ 老师曾教导我们，发现问题就要积极寻找解决办法。于是，我下定决心：要当个“安全小卫士”，发明一个能帮助大家避免碰撞的小装置，减少交通事故的发生！
在学校和老师讨论后，我精心设计了一份小问卷，内容包括：您认为电瓶车有哪些危险行为？为什么容易撞到人？您觉得哪些功能能有帮助？放学后，我鼓起勇气在小区门口向取快递的居民和保安伯伯进行调查。虽然有点害羞，但一想到是为了大家的安全，我就充满了动力。通过调查，我还注意到外卖骑手常把手机架在车头，大家也抱怨这些车“嗖地一下就窜出来”。
经过约两周的调查，我将问卷结果整理成了彩色图表。结果令人震惊：高达87.5%的人认为危险驾驶（如超速、分心、不握紧把手等）是电瓶车事故的主因！同样比例的人相信我的发明能有效解决这一问题！这让我信心倍增，决定设计一个会报警的提醒装置，并命名为“电车提醒装置——车载报警器”。
二、设计与制作和测试与优化 基于调查结果，我开始认真设计“车载报警器”，针对调查中发现的三大问题逐一解决。
一是新手驾驶员对安全距离感知不足，对刹车距离不敏感。比如在小区窄路或拥堵路段，前车突然减速时，后车驾驶员常因反应不及时而追尾。我计划使用超声波传感器监测前方距离，当车辆过于接近时提醒驾驶员减速。
二是危险驾驶行为缺乏即时干预。87.5%的受访者指出超速、分心、单手骑车是事故主因。我也曾亲眼看到外卖员边骑车边看手机，手并未握紧车把。因此，我计划在车把上安装压力传感器，检测到手离开时即发出警报。
三是倒车场景的被动风险。比如一些加装了大车筐的车辆会遮挡视线，夜间尤其危险。我想到通过语音提示，倒车时发出 “倒车请注意！”，提醒后面的人小心。
我满心欢喜地按照思路把电路图画出来，拿给老师看。老师肯定了我的想法,夸赞我能聚焦实际问题，但也提醒我注意传感器的实际安装位置的合理性及可靠性；并联电路的思路是准确的，但是用电器过多，需要简化。这让我意识到，设计不只是简单地画图，还得考虑如何把它做出来、装上去，并且能实际使用。
接下来我开始动手制作，把图纸上的设计变成实物。经过与老师讨论，我决定采用集成模块来简化电路中的用电器。我将超声波传感器、薄膜压力传感器、蜂鸣器、语音模块等连接到集成主控板上，并按功能编写好程序，满怀期待地接通电源——结果一点反应都没有！当时真是有点沮丧。还好爸爸陪我一起检查：发现一个导线的接触点松了，另一处单头杜邦导线的正负极反了。我赶紧调整电路并再次通电，当听到“请注意前方有车辆”的语音清晰响起时，那种成功的喜悦简直难以形容！
初步成功后，最重要的测试阶段来临。我把装置安装在邻居王阿姨新买的电瓶车上，第一次路试就发现一个问题：设定的5米预警距离在小区里显得过于敏感了，稍微靠近路边停着的车就会频繁报警，反而干扰骑行；王阿姨作为新手，对减速和刹车的判断不太准确，也存在安全隐患。妈妈带我找了更多邻居帮忙测试，我们又发现不少问题：把手握持检测也太灵敏，偶尔的颠簸也会报警；倒车提示音音量较大，晚上会不会扰民？夜间亮度不够，如果加个闪烁灯就更令人安心了；还有环境适应方面的小问题：下雨天时，传感器有点“犯迷糊”，总是误报警。
根据邻居们的反馈，我对传感器的参数进行了细致调整，并反复调试，最终完善了我的作品。
功能一：距离检测并分级预警。在车头安装超声波传感器，它每0.2秒发出一次声波，像蝙蝠回声定位一样，通过计算声波反射回的时间来判断障碍物的距离。连接的主板会实时处理这些数据：如果连续三次检测到4米内有障碍物，它会用语音提醒“请注意前方有车辆！”；要是距离降至1米，比如急刹车时，语音会立刻变为急促的警报“前方车辆仅1米，请保持安全距离！”，就算周围环境很吵也能听见。这样一来，司机就有足够的时间刹车，避免撞车事故啦！为了让它更精准，我在程序里设置了0.5秒的延迟，避免树叶、塑料袋等飘过物造成误报；我还换用了防水等级更高的传感器，即使狂风暴雨，它也能坚守岗位。
功能二：把手检测预警。在车把两侧各安装一个薄膜压力传感器，就像给车把装上 “触觉神经”。只要手没握紧，程序就会启动双重检测：如果单侧把手压力消失超过 5 秒，装置会立刻发出“嘟嘟”的警报声，提醒驾驶者握紧把手，目视前方！这个功能能及时制止危险驾驶行为。为防止颠簸时手短暂离开车把的误报，我还加了个“过滤”功能，忽略1秒内的压力波动。
功能三：倒车提醒。我在左侧把手上安装了一个防水按钮，雨天也能用，按钮连接到播放芯片。倒车时按下按钮，会发出“倒车请注意”的提示音，15米内清楚可闻；同时伴有LED灯闪烁。这样倒车时，周围的人能及时注意到，减少盲区风险。另外，为了让警报声清楚而不刺耳，还能通过噪声认证，我改用专业音效库替代蜂鸣器；我还增加了“夜间静音模式”，晚上10点到早上6点关闭语音提示，仅保留灯光警示，既保障安全又不扰民。
我希望我的“安全小卫士”能让更多人看到，于是参加了全球发明大会。因为不能带着一辆电瓶车参赛，我把装置安装到一个模拟车把上，并设计了一个外壳将线路隐藏起来。为节约成本并体现环保，外壳采用结实的旧快递纸盒裁剪粘合而成，外面用醒目的红绿两色装饰，既美观又实用。
制作过程图
程序截图 作品原型图
三、小结与展望 根据新闻报道，电瓶车肇事导致的交通事故占城市道路事故总量的10%，外卖骑手、快递员等职业骑行者事故率是普通用户的2.8倍。我国电瓶车用户已超过4亿，骑行安全问题不容忽视！我的作品可为新手提供安全车距提醒，对职业骑行者的危险驾驶行为进行及时干预，为倒车和夜间视线不良提供安全保障，从而降低相关事故风险。整个装置成本低廉，采用常见电子元件，不会让电瓶车成本明显增加。未来，我还想加入太阳能电池，让它更环保！希望我的设计能帮到更多电瓶车骑行者，让城市道路更安全。
制作这个作品的过程中，我学会了连接电路、使用传感器和编程，虽然目前只是基础水平。更重要的是，我学会了如何发现问题、通过调查验证需求、设计解决方案、动手制作原型、不断测试并根据反馈改进它。过程中我遇到不少困难，如电路连接不畅、程序逻辑错误等，最难的还是测试结果不理想。尤其是传感器准确性问题，一次次调试失败极大打击了我的信心，险些放弃。还好有爸爸妈妈的鼓励和老师的帮助，一次次失败后终于成功了！
这次经历让我觉得，运用所学知识和双手去解决实际问题，是一件既有趣又有意义的事情。我的作品不仅是一个智能装置，更是一位守护生命的爱心伙伴。它用科技让驾驶更安全，让社区更和谐！
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