内容正文:
第7章 汽车里的小奥秘
倒车防撞请注意
第26节
人教版
学习目标
01
课堂导入
02
新知探究
03
知识总结
04
智慧挑战
05
兴趣园地
06
目录
CONTENTS
2
知道倒车防撞系统的功能和模块组成
能通过数据运算设计警报鸣响的效果
学习目标
能利用计算机编程验证方案
课堂导入
车辆在倒车时,驾驶员视野盲区大,稍有不慎便可能发生交通事故,轻则剐蹭,重则伤人。
因此,一般车辆都配备有倒车警报系统。
倒车时,随着车身后退,驾驶员会听到警报声。
视频里,工程车倒车时为什么一直有语音提醒?
一、倒车防撞系统简介
倒车防撞系统主要依靠超声波传感器和雷达技术检测障碍物,向驾驶员发出警报,并在必要时通过自动刹车来防止碰撞,从而提高驾驶员在倒车过程中的安全性。
新知探究
本课只介绍倒车过程中的警报控制系统。
动手做——观察倒车的警报效果
1.在虚拟仿真工具中打开本课第一个倒车程序,观察系统设置的报警距离。
2.运行程序,观察倒车过程中何时响起警报声。
3.分析系统工作过程,完成活动1任务单。
新知探究
学习任务单 活动1
1. 程序设置的报警距离(阈值)为_______。当车离障碍物一定距离时会__________,说明它进入了发出警报的区域。
2.程序中体现倒车安全距离的一行关键代码是什么?
__________________________________________________________
新知探究
学习任务单 活动1
90cm
发出警报声
如果读取的距离数据小于90cm
3.倒车警报控制系统可以大体分为超声波传感器、计算模块和报警器三个主要部分。请写出它们各自的作用。
(1)超声波传感器:_______________________________
(2)计算模块:_______________________________
(3)报警器:_______________________________
新知探究
学习任务单 活动1
超声波传感器
计算模块示意图
报警器
超声波传感器是采集汽车与障碍物距离数据的模块;
采集的数据传给计算模块;
计算模块对数据进行处理和分析;
根据计算结果,“命令”报警器发出警报或不发出警报。
新知探究
倒车警报算法流程图
驾驶员如何通过警报声了解汽车与障碍物的距离范围呢?
二、设计警报鸣响的效果
超声波传感器采集车身距离障碍物的数据并输出到计算模块,作为计算模块的输入。计算模块对数据进行处理和分析,确定警报的频率和时长。
新知探究
驾驶员
超声波
传感器
数据处理专家
报警器
和同学进行角色扮演,每人扮演不同的角色,以上是角色位置关系示意图。
新知探究
驾驶员
模拟倒车操作
超声波传感器
挨着驾驶员,负责判断后面障碍物的距离并把数据报给数据处理专家。
数据处理专家
进行计算,如果距离为2m,对报警器说:“发出1声警报,发4次。”如果距离为1m,说:“发出急促的2声警报,发4次。”
接收数据处理专家发来的信号,发出警报。
报警器
03
01
02
04
学习任务单 活动2
新知探究
你知道吗?
说说你的感想,哪一次的警报给驾驶员带来的紧迫感更强烈?
一般来说,驾驶员更想知道汽车离障碍物究竞有多远,因此可以制定警报声音持续时间长短的计算规则。
汽车距离障碍物1.5m~1m时,发出1次警报声持续的时间是2s。
汽车距离障碍物1m~0.6m时,发出1次警报声持续的时间是1s。
汽车距离障碍物0.6m~0.3m时,发出1次警报声持续的时间是0.5 s。
第二次的警报声短促、频率高,让人感觉更紧迫。
动手做——控制倒车过程中的不同警报效果
1.在虚拟仿真工具中打开本课第二个倒车程序。
2.运行程序,观察汽车与障碍物之间距离的变化以及警报效果的变化。
3.拖动滑块,改变一级警报距离的数据,再运行程序,注意汽车与障碍物之间距离的变化及警报效果的变化。
4.修改一级警报的声音频率,再运行程序,注意警报的效果变化。
5.修改一级警报的声音时长,再运行程序,注意警报的效果变化。
记录你的体验过程,完成活动3任务单。
新知探究
学习任务单 活动3
1.警报从一级到三级,声音变得越来越(舒缓急促)。
2.把一级警报距离改为________,运行程序后,汽车倒车,当距离障碍物距离为_________,开始发出一级警报。
3.把一级警报的声音频率改为________,运行程序后,汽车倒车进入一级警报区城,警报声比没修改声音频率之前(高低)。
4.把一级警报的声音时长改为________,运行程序后,汽车倒车进入一级警报区城,警报声比没修改声音时长之前(舒缓急促)。
新知探究
学习任务单 活动3
√
160cm
160cm
500
√
0.7秒
√
新知探究
警报的声音效果是由声音频率和声音时长共同决定的。频率表示声音的高低,时长表示声音持续多久。
可见,控制系统中的计算环节涉及各种运算,它们构成了控制系统中的控制规则或原理。
关键的计算机程序是哪些?
大部分的控制系统都离不开计算机程序。请与同学分析以下两种形式的倒车程序,然后根据Python程序补充汽车倒车过程的部分代码。
新知探究
1.第____行至第______行代码,设置汽车的初始状态。
2.第___行代码,控制超声波采集数据并进行比较,相当于输入和计算。
3.第____行至第____行代码,设置倒车一级警报规则,相当于计算。
4.第____行代码,设置报警器的状态,相当于输出。
新知探究
4
9
12
12
16
26
知识总结
倒车防撞请注意
由超声波传感器、计算模块、报警器组成
利用超声波原理检测障碍物距离,距离越近,警报声越急促
计算机程序可以设定报警阈值、声音频率和时长,实现分级提醒
2.倒车控制系统中,超声波采集的障碍物距离数据属于( )
A.输入
B.计算
C.输出
D.反馈
1.倒车防撞系统用来检测车辆与障碍物距离的传感器是( )
A.光敏传感器
B.温度传感器
C.超声波传感器
D.土壤湿度传感器
智慧挑战
智慧挑战
解析:倒车防撞依靠超声波探测距离。
答案:C
解析:传感器采集外界环境数据,是控制系统的输入环节。
答案:A
智能驾驶
兴趣园地
当前,汽车领域已迈进智能驾驶时代。上网搜索资料,了解智能驾驶在防撞方面有哪些功能。
我了解到的智能汽车防撞功能如下。
功能1:
功能2:
谢谢
下节课见!
Thanks!
人教版
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