儿童防撞提示帽查看源代码讨论查看历史

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儿童防撞提示帽鉴于近年来儿童意外伤害事故不断发生，且儿童自我安全防范意识比较欠缺，我们本次的项目是针对低年纪儿童设计的一款有安全警示作用的儿童防撞提示帽。该项目基于Arduino平台，使用了超声波传感器、喇叭、全彩LED灯环和LED灯等部件。我们将儿童安全头盔与警报器、警示灯结合起来，当检测到有危险靠近时，儿童防撞提示帽的警示灯发光，同时警报器根据靠近物体的距离发出不同频率的响声，以提示身边的家长等成年人及儿童自身，从而减少可能存在的意外伤害。

技术要点

（1） 测距，测速：主要利用超声波传感器模块测量距离，根据测量时间的间隔计算速度，计算机再根据速度大小进行判断；利用超声波实时检测每个方向上的物体距离，并每次检测都更新前次距离和后次距离。通过前后距离之差判断每个方向上的物体为靠近，或者远离。如物体为靠近，则利用前后距离之差除以一次循环代码的运行时间，得到物体在单位时间内靠近的速度，如速度超过警戒值则报警。

（2） 灯光：主要引入了灯环的库，利用里面的函数与方法进行效果的设计与创作；

（3） 报警提醒：利用测距测速所获得的数据进行判断，达到一定的阈值就会报警；如本次实验先将每个方向上的超声波探测经过函数pandaun()得到返回值0或1或2，1为超过小警戒值但没有超过大警戒值，2为超过了大警戒值，0为安全值。判断6个方向有一个及以上返回值等于2，则报警。判断6个方向返回值相加大于0，则报警。

（4） 双线程：利用多线程编程，不会让计算机再计算数据的时候阻止传感器的测量，要让每次警报都是实时数据。如本次利用双线程，一个线程进行超声波的实时检测，另一个线程判断速度是否超过警戒值，如超过则报警。双线程解决了 LED警示灯和喇叭报警时超声波停止探测的问题。

硬件创新

硬件方面，采用超声波测距、蜂鸣器、LED灯，将传感器与传统的安全头盔相结合。超声波测量距离儿童物体的距离，计算出加速度，若超过警戒值便发出警报声和亮起警示灯，提示儿童和周边成年人有物体快速接近儿童，预防危险发生。更新迭代后，我们将单个LED灯换成了全彩灯环。 全彩灯环的好处是可以在不同的情况下发出不同的光效。人是视觉动物，人类所接受的信息83%来自视觉，我们使用全彩LED灯环也是考虑到这一点，在视觉上做出更加醒目的提示与警告，更好地让儿童和家长警觉危险情况。不同于以往普通的安全头盔，在做到耐冲、防撞的基础上，加上了“感知”周边环境的传感器，更好保证儿童安全。

算法创新

物体靠近速度检测

利用超声波实时检测每个方向上的物体距离，并每次检测都更新前次距离和后次距离。通过前后距离之差判断每个方向上的物体为靠近，或者远离。如物体为靠近，则利用前后距离之差除以一次循环代码的运行时间，得到物体在单位时间内靠近的速度，如速度超过警戒值则报警。