电动车自动鸣笛及高速转弯侧滑示警装置

杨易桐，邵和义

（合肥市第四十五中学，安徽 合肥 230002）

1 选题的产生

路上难免遇到交通堵塞，既要掌控方向骑车，手又要不停拨铃铛，这样不仅会分心，而且会增加安全隐患。需要转弯时，后方车辆可能会反应不及时，发生意外。而且下雨天转弯时路滑，如果不注意速度，容易滑倒。

图1 城市电动车实景图

据了解，现在大部分人的做法是按铃铛，并减速，然后转弯，但这样后方车辆也存在反应不及时而撞到的风险，而且下雨天路滑，自己也不容易控制车速，很容易滑倒。于是发明一种智慧铃铛的想法应运而生，既可以自动响铃，又可以转弯时提醒驾驶员车速，还可以提醒后方来车，这样骑车时就更加安全了。

当超声波传感器检测与前方障碍物的距离，检测到电动车行驶速度大于一定值，且前方距前方障碍物小于一定距离，自动鸣笛示警。陀螺仪检测电动车左右倾斜角度，如果大于一定行驶速度，打开车尾部相应一侧方向箭头灯，提示后方行人和车辆注意前方车辆可能突然转弯。设置在车轮挡泥板处的雨水传感器检测路面的干湿状态，并综合电动车倾斜角度和行驶速度，声光报警提示电动车骑行者注意侧滑摔倒。

根据以上思路，在老师的帮助下设计制作了“电动车自动鸣笛及高速转弯侧滑示警装置”，相比普通铃铛，预警更加及时，安全隐患也可以降到最低。

2 设计原理

设置超声波传感器，当检测电动车大于一定速度，且与前车相距较近时，自动鸣笛提示前方注意避让。

设置陀螺仪，检测电动车的倾斜角度，如果向某一侧倾斜大于一定角度，则点亮车尾部对应一侧的指示灯，警示后方可能存在变道或转弯。

电动车前轮挡泥板处安装雨水传感器，检测路面的干湿状况。下雨天气或者行驶在有水路面，行驶中车轮带起的水将溅射到雨水传感器。

系统根据电动车的行驶速度、转弯倾斜角度和路面的干湿状况，综合判断转弯存在的侧滑风险，提示骑行人注意减速。如果检测到行驶在湿滑路面，即使不转弯，超过一定速度也会提示骑行人注意安全。

图2 设计原理图

3 设计的装置

所设计的“电动车自动鸣笛及高速转弯侧滑示警装置”由控制系统、检测单元、输出单元组成。

（1）控制系统，采用ArduinoUNO模块，通过图形化编程软件，采集传感器数据，控制相应输出。如下图所示：

图3 Arduino UNO模块

（2）检测单元，由超声波传感器、雨水传感器、陀螺仪组成。超声波传感器检测与前车距离，雨水传感器检测路面的干湿状况，陀螺仪检测电动车左右倾斜角度。

（3）输出单元，由LED灯、声光报警器、蜂鸣器等组成。红色LED灯提示湿滑路面注意减速，声光报警器在转弯有侧滑风险是提醒骑行人注意减速，蜂鸣器鸣响提示前方注意避让。

4 使用方法

电动车自动鸣笛及高速转弯侧滑示警装置是电动车骑行的安全辅助系统，能够结合道路交通情况和路面状况，给骑行人多种安全提示。电动车在等红绿灯等情况下静止时，系统不做提示。当电动车大于一定行驶速度时，激活系统工作。前方有行人或其他障碍物，自动鸣响警示。电动车侧向倾斜一定角度，启动车尾部方向指示灯，提示后方注意可能发生变道或转向行为。雨水传感器检测路面干湿状况，结合电动车倾斜角度和速度，提醒骑行人减速，避免转弯侧滑发生事故。即使不转弯，如果系统检测行驶在湿滑路面，红色LED灯提示骑行人减速行驶，当心湿滑路面影响刹车距离。

5 创新与意义

创新意义主要有：

（1）通过超声波传感器检测距离和测速装置，综合判断并启动鸣笛警示前方行人和车辆，可以让骑车人不用分心去操作喇叭。

（2）陀螺仪检测电动车倾斜角度，打开车尾部方向箭头灯，及时提示后方行人和车辆，避免突然转向造成碰擦。

（3）车轮挡泥板处的雨水传感器检测电动车行驶的路面是干还是湿，结合电动车倾斜角度和速度，提醒骑行人注意减速，避免发生高速过弯侧滑事故发生。

（4）当检测到电动车以大于一定速度行驶在的有水的路面，即使不转弯也通过前方亮起的红灯提醒骑行人注意控制速度，防止因刹车距离变长而不能及时停止电动车。