兒童防撞提示帽檢視原始碼討論檢視歷史

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兒童防撞提示帽鑑於近年來兒童意外傷害事故不斷發生，且兒童自我安全防範意識比較欠缺，我們本次的項目是針對低年紀兒童設計的一款有安全警示作用的兒童防撞提示帽。該項目基於Arduino平台，使用了超聲波傳感器、喇叭、全彩LED燈環和LED燈等部件。我們將兒童安全頭盔與警報器、警示燈結合起來，當檢測到有危險靠近時，兒童防撞提示帽的警示燈發光，同時警報器根據靠近物體的距離發出不同頻率的響聲，以提示身邊的家長等成年人及兒童自身，從而減少可能存在的意外傷害。

技術要點

（1） 測距，測速：主要利用超聲波傳感器模塊測量距離，根據測量時間的間隔計算速度，計算機再根據速度大小進行判斷；利用超聲波實時檢測每個方向上的物體距離，並每次檢測都更新前次距離和後次距離。通過前後距離之差判斷每個方向上的物體為靠近，或者遠離。如物體為靠近，則利用前後距離之差除以一次循環代碼的運行時間，得到物體在單位時間內靠近的速度，如速度超過警戒值則報警。

（2） 燈光：主要引入了燈環的庫，利用裡面的函數與方法進行效果的設計與創作；

（3） 報警提醒：利用測距測速所獲得的數據進行判斷，達到一定的閾值就會報警；如本次實驗先將每個方向上的超聲波探測經過函數pandaun()得到返回值0或1或2，1為超過小警戒值但沒有超過大警戒值，2為超過了大警戒值，0為安全值。判斷6個方向有一個及以上返回值等於2，則報警。判斷6個方向返回值相加大於0，則報警。

（4） 雙線程：利用多線程編程，不會讓計算機再計算數據的時候阻止傳感器的測量，要讓每次警報都是實時數據。如本次利用雙線程，一個線程進行超聲波的實時檢測，另一個線程判斷速度是否超過警戒值，如超過則報警。雙線程解決了 LED警示燈和喇叭報警時超聲波停止探測的問題。

硬件創新

硬件方面，採用超聲波測距、蜂鳴器、LED燈，將傳感器與傳統的安全頭盔相結合。超聲波測量距離兒童物體的距離，計算出加速度，若超過警戒值便發出警報聲和亮起警示燈，提示兒童和周邊成年人有物體快速接近兒童，預防危險發生。更新迭代後，我們將單個LED燈換成了全彩燈環。 全彩燈環的好處是可以在不同的情況下發出不同的光效。人是視覺動物，人類所接受的信息83%來自視覺，我們使用全彩LED燈環也是考慮到這一點，在視覺上做出更加醒目的提示與警告，更好地讓兒童和家長警覺危險情況。不同於以往普通的安全頭盔，在做到耐沖、防撞的基礎上，加上了「感知」周邊環境的傳感器，更好保證兒童安全。

算法創新

物體靠近速度檢測

利用超聲波實時檢測每個方向上的物體距離，並每次檢測都更新前次距離和後次距離。通過前後距離之差判斷每個方向上的物體為靠近，或者遠離。如物體為靠近，則利用前後距離之差除以一次循環代碼的運行時間，得到物體在單位時間內靠近的速度，如速度超過警戒值則報警。