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“汽车·交通”小发明

------2003年6月9日至6月13日

央视国际 2003年06月13日 18:05

  从德国工程师卡尔·本茨发明的世界上第一辆汽车驶上斯图加特街头以来,汽车在地球上已经奔驰了100多年,现在终于一天一天地开近了我们中国人的家门口。有关专家提出:1908年、1937年、1966年、1987年分别是汽车进入美国、德国、日本、韩国的家庭的元年,而2002年,则是中国汽车进入家庭的元年!

  《异想天开》主持人朱蕾考取机动车驾驶证已经有一年多的时间了,可是真正摸车的时间却很少,这几天,她想利用一点空闲时间好好练练车,恢复一下自己的驾车技术。这不,还特邀了一位教练陪她练习。

  正所谓“熟能生巧”,许久没有练车的朱蕾在驾车的过程中频频出现一些小失误,同时还由于其它车辆和路况等客观原因,更是险况叠出。朱蕾在练车的过程中出现的种种问题,其实就是很多“新手上路”常常碰见的,原因多种多样,司机技术稍逊,心理素质稍差,道路设置不健全等等,由于这些主观和客观的原因而造成的交通事故比比皆是,还是那句老话“发现问题,就要及时解决问题”,我们“异想天开”队员针对“汽车与交通”,异想天开设计出了许多小发明,包括针对具有环保理念的“绿色汽车”、对司机有提醒作用的“司机防睡装置”、“警示红绿灯”、帮助新司机的“不怕错踩油门、防追尾绝招”、还有概念系列“梦想汽车”、“未来汽车”,还有“汽车安全小卫士”、“交道口的保安”等等,通过主持人在练车过程中的种种“交通事故”,逐一将以上发明展现。

  汽车与我们的关系是越来越密切,在我们《异想天开》的世界里,汽车也不再是传统意义上那么单纯,它将变得更加多姿多彩,它将与交通交叉搭建一个通向未来的桥梁,在上面运载着的是人们的奇思妙想和创造发明。


  A队选手:上海新中高级中学

  A队选手作品阐述:


  “汽车司机误踩油门自动控制补救装置”,名字是不是很长呢,不过它的优点也很多,我给大家介绍一下这个装置。

  首先是一个模型,这是小车,它模拟行使中的汽车,有油门踏板,在油门踏板连杆处有几个光电探头,探测油门踏板变化的速率。电源的装置最主要的部分是控制装置。

  经过调查发现,汽车司机踩油门踏板和踩刹车踏板时,存在着明显的速度差,我就利用了速度差这一个特性,让单片机进行分析,以判断它是否是急刹车误踩油门,在油门踏板连杆处的几个光电探头负责采样,采取这个油门踏板的变化速率,再把这些数据传送到上面的单片机进行数据的分析。如果单片机分析油门踏板速度过快,单片机就会认为是汽车司机在急刹车时误踩油门,然后就会做出两个动作,第一个切断汽车的油路,第二个就是启动汽车本身具备的刹车系统。如果它是过慢,或者说是正常的加速的话,这个装置就不会干涉它,就像没有装一个装置一样。我要提醒一点的是,我这个装置只是一个辅助系统,如果司机觉得他不需要这个装置的话,他就完全可以关掉电源。


  B队选手:华中师大一附中

  B队选手作品阐述:


  我们的课题分为两部分,第一部分就是判断部分,第二部分是电信号处理部分,其关键在于第一部分判断部分,即判断司机当时是要踩刹车,还是要踩油门。我们的理论依据就是:当司机急刹车误踩油门时,它的加速度远大于平时踩油门时的加速度,于是我们有了最初的想法,就是利用导线在磁场中做运动,然后它的加速度不同,得到不同电信号,从而来判断。但是在实际的完全过程中,我们发现它的可行性和可操作性都不是很好,而且不具有新意,于是我们就想进一步的创新,于是就想利用空气作为缓冲剂,然后就得到我们现在的第一部分。

  第一部分:判断部分,它由两部分组成,是由注射器和铜片开关组成注射器的活塞模拟油门的踏板,当司机慢踩油门即慢推活塞的时候,这个气流不足以推动铜片使其接触,这样开关就保持断开。当司机急踩油门即快推活塞,这样气流就可以推动铜片使开关接触,这样开关就打开,产生一个瞬间的信号,这样的判断我们就完成了。这个瞬间信号将激活第二部分,我们的第二部分就是由电池、开关、蓄电器和灯泡组成的,灯泡就是模拟刹车制动装置,当灯泡亮的时候,就说明刹车自动装置开启了,然后它的关键就在于这个蓄电器,这个蓄电器就相当于一个单刀双置开关,当这个瞬间信号进入到这个蓄电器之后,它就使原来的发动机支路断开并使刹车部分启动,然后车子就刹住了。与此同时,它里面还有反馈回路,使瞬间的电流变为可持续刹车的电流,这就是我们的最终方案。


  C队选手:湖北武昌实验中学

  C队选手作品阐述


  我们采用电磁学原理来解决这个问题,现在让我来介绍一下我们这个作品的基本原理,一个铁芯上面绕线圈,这是一个磁铁,当磁铁上下运动的时候,铁芯中就产生磁力线,运动的时候,产生磁力线的变化非常的大,就会使得这个线圈产生电流,这个电流就作为信号发射器发射我的信号。当它运动速度快的时候就会产生较大电流,当运动速度慢的时候,就会产生较小的电流,而只有达到一定的电流大小之后才能启动电路。于是我使用了一个电流表,作为计量电流的仪器。有控制电路,有触点、有复位开关、自动系统、点火系统、电磁继电器和电源。

  当我将电路接通后,电磁继电器起作用,把触点从B点拉到C点,形成一个通路。由于触点是安在电流表上的,指针和触点接触得并不是非常良好,于是有人提到了三极管放大器的原理,使用后提高整个系统的稳定性,来解决这个信号太小的问题。在实物上面就是切断发动机的火花塞电源,并且启动它的刹车系统,达到我们所需要的制动效果。当这个电容放电放完之后,汽车会恢复到正常状况,这个时候可以重新启动了。

(编辑:刘曼毅来源:CCTV.com)