作品构想书万润2016创新创意竞赛作品构想书作品名称防撞
附件三-作品構想書
萬潤2016創新創意競賽
作品構想書
(主辦單位填寫) 作品名稱 防撞車門警示器 收件編號
1. 創作動機與目的,
隨著科技的進步以及汽機車的普及化交通事故的發生率逐年的成長,近年更是在電視上頻繁出 現,因為忽然開啟車門,而後方來車未能即時注意並閃避以至於撞上車門發生慘絕人寰的新聞案 件,嚴重者更可能因為衝擊力撞飛至車道上遭第三者輾過造成二次傷害或使得災害的擴大。
人類的警覺能力是有限的,因此興起讓車子自動避免車主衝動下車,也能防止意外的發生何樂而不為呢?好奇不停地在內心萌芽,使我能盡早想出解決問題的方法,經由與師長認可並諮詢長輩,於是我想出了這個題目,而剛好校內有一部實習車可供我們研究與測試,於是我們以降低此類事故之發生率為旨進行研究,開始製作車門鎖與車外把手燈、車尾特殊警示燈合一裝置。
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2. 目前相關創作或產品介紹,
一、 避免未查看後方來車之欲下車者造成意外事故:下車前門鎖鎖住兩秒,提醒下車者注意後方。
二、 令後方來車提前注意到前方異狀:當手放入車門把手時,車外把手燈、車尾特殊警示燈亮起。
三、 拉長來車察覺異狀後之反應距離:門鎖鎖住期間,增加額外反應時間。
四、駕駛人與乘客能多注意車外情況:車門鎖住期間增加時間查看後方來車。
表2-1 有無把手、車尾特殊燈比較
圖2-1 加裝車門把手燈前 圖2-2 加裝車門把手燈後
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圖2-3 加裝車尾特殊警示燈前 圖2-4 加裝車尾特殊警示燈後
3. 創新實作方法,
,一, 使用材料
本作品使用了光電式近接開關、延時繼電器、LED燈…等材料如表 4-1,使用用途如下。
表1. 材料表
材料 用途 數量
1 雙路繼電器 用於安全保護轉換電路
1 延時繼電器 延遲時間至切換接點
1 光電開關NPN 偵測光線的反射導通電路
3 1k電阻 控制電路電壓、電流
LED燈條 代表作用 1~2公尺x2
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公子母線 連接元件 數個 單心線 連接元件 數個
1 電工膠布(黑) 固定元件
烏龜夾 連接兩條線路 數個
1 牽引電磁鐵 產生磁場
圖4-2 雙路繼電器 圖4-3 1k電阻 圖4-4 光電開關
圖4-5 延時繼電器 圖4-6 牽引電磁鐵 圖4-7 烏龜夾
圖4-8 電工膠布 圖4-9 公子母線 圖4-10 單心線
,二, 使用設備、工具表
使用學校現有器材來進行本專題的測試,如下表 4-2。
表2. 設備、工具表
器材 用途
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尖嘴鉗 固定較小元件
三用電表 測量電阻、電壓
一字起子 拆裝螺絲
十字起子 拆裝螺絲
老虎鉗 固定零件
圖4-11 一字起子 圖4-12 十字起子 圖4-13 三用電表
圖4-14 尖嘴鉗 圖4-15 老虎鉗
,三, 電路系統製作
為了不破壞車輛原廠電路的設計,本系統擬以加裝方式完成本專題,其電路圖設計圖如圖4-18所
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示,電路圖左側為車門把手之光電感知器,當偵測到駕駛者或乘客欲下車,光電感知器會將訊號,同時送到電路圖右上角的延時繼電器與電路圖中間的雙路繼電器,使雙路繼電器導通後,電路圖下方的危險特殊警示燈以及車門警示燈同時亮起,警告後方來車車門即將開啟,與此同時,在延時繼電器作動期間,將鎖上強制車門鎖,當延時繼電器經過兩秒後,解除強制車門鎖。
但是,如果延時繼電器未經過兩秒手就離開光電感知器,則需要重新計時才可以解除車門。
圖4-16 配置電燈與後車尾特殊燈並作動測試
但是由於實車中控鎖部分,需要經過電腦,為了尊重各車廠的電腦設定,所以我以牽引電磁鐵以及LED燈(完成圖中)模擬車門鎖的作動情形。
圖4-17 表示車門鎖
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圖4-18 單門實車電路圖
圖4-19 麵包板電路圖
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4. 作品特色說明,
我參考
高中
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一年級所學的汽車學II所算出來的數據,並實際由家裡的長輩測試反應距離的 結果,如表1所示,由下圖可知有自動中控鎖的話反映距離可以大大提升,並減少意外的發生率。
表3. 反應數據
我們實驗緊急剎車時所作出來的空走距離,如表2所示。
表4. 緊急剎車空走距離
30km/h 40km/h 50km/h 法規速度
8m/s 11m/s 14(m/s)
0.5m 1m 2m 緊急剎車空
走距離
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未安裝警示裝置會造成發生車禍的危險距離。如圖4-22所示
圖4-22 未安裝警示裝置時所發生的車禍危險距離
已安裝警示裝置的安全距離,由圖可知不管後方來車在哪個位子,都可以安全的不會被突然
開車門而撞到,如圖4-23所示。
圖4-23 已安裝警示裝置的安全範圍
已裝置警示裝置時,忽視或未注意到警示燈兩秒後的危險區域,如圖4-24 所示。
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圖4-24 已安裝警示裝置安全範圍(忽視或未注意到警示燈)
5. 結論與建議,
台灣的人口密度高居全球第二,車流量增加車禍事故率相對提升,現今車門意外多半因為車主的疏忽(即使交通規則有規定),未注意後方有無來車就開起車門,導致後方來車反應不及撞上或導致相關事故發生。
於是我們這個專題想要解決類似問題。每當車主下車前接近把手時(下車前一定要做的動作),門鎖與特殊警告燈同時作動,達到我們想要的目的。
但是,現今因為部分車廠有門鎖的設定,在KEY OFF與手煞車拉起時門鎖會自動跳開,可能會與本專題有衝突,經過我還有指導老師不停地討論後,得到了一個結果,雖然廠商這樣設定達到方便省時的目的,但卻增加了車主可能直接下車不看後方來車的風險,我們實際測試發現本專題的門鎖兩秒與直接看後方來車的時間接近,所以我們是希望以安全來代替方便是較好的選擇。
此外,車尾的特殊警示燈我們暫時以LED燈條表示,希望往後可以統一以特定的警示燈顯示,讓大眾不會有所混淆。我們的成品以實驗成果顯示,我們以較經濟的成本,達到最佳的預防效果,同時使駕駛人與後方來車產生雙重警覺,將事故發生率降到最低,也讓雙方用路人都能開開心心出門,平平安安回家。
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(構想書內容,請勿超過15頁)
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