我来发明特辑·安全“行驶”

交通工具是现代社会生活中不可缺少的一部分。随着时代的变化和科学技术的进步，我们周围的交通工具越来越多，这给每个人的生活都带来了极大的便利，但同时也引发出许多安全问题。

本期，且看“未来爱迪生”们为解决这个问题，想出了什么好办法，从而让交通工具的行驶变得更加安全、可靠、便捷。

智能防撞限高杆系统

现在，很多地方都设有车辆限高杆，它能防止一些超高车辆撞坏桥梁和隧道。但有些司机忽视了限高杆的作用，从而导致车辆事故的发生。

所以我发明了一款智能防撞限高杆系统，希望能避免这类事故的发生。该系统是在原有限高杆的基础上增设了3个装置（如右图所示），分别为检测装置、预警装置和预限高杆。当车辆经过时，检测装置通过激光扫描测量车高，一旦发现有超高车辆经过，预警装置就会发出警示。当车辆不顾预警装置的警示或仍未发现超高时，预限高杆便会进行有效拦截，避免事故发生。

上海市洛川学校 李泽芃 指导老师 吴致远

专家说：李泽芃同学的发明作品完成度较高，设计实用性较好。建议尽量减少辅助装置，是否可以考虑将检测装置和预警装置的功能整合到预限高杆上，使发明作品更具整体性。

山地自行车防前翻装置

我从汽车的ABS装置（制动防抱死系统）获得灵感，在山地自行车上设计安装了一款简易的间歇刹车装置（如右图所示）。装置由两部分组成：一个是固定在自行车前减震器上的方形槽，另一个是固定在前轮刹车线上的固定钮。其中方形槽上下打孔，将外皮截短后的前轮刹车线穿过小孔。之后在前轮刹车线上安装一个固定钮，固定钮由一个带孔的螺丝和螺帽组成，中间加凹形垫片，拧紧后可以固定在刹车线上。固定钮可在方形槽内上下自由移动，平时刹车不受影响。当紧急刹车时，减震器降到最低，带动方形槽下降，固定钮被方形槽压迫向下运动，前轮刹车线向下运动，松开前轮的闸口，使山地车前轮转动。当减震器上升后，又恢复刹车，如此往复，起到间歇刹车的作用，防止山地自行车前翻。

安徽省萧县中学 朱梓萌 杨心语

指导老师 李 峰

专家说：朱梓萌、杨心语的发明作品通过减震器的升降，起到间歇刹车作用，设计思路巧妙，间歇刹车结构简单。但是减震器升降受外界因素的影响较大，是不完全可控的，这可能造成间歇刹车不稳定。建议针对上述问题，进一步完善装置。另外，还需要加大装置的刚度和强度。

下穿隧道水位自动控制系统

我所在的城市常会受到台风的侵袭。台风会带来强降雨，从而引发城市内低洼地段特别是下穿隧道频发内涝，造成车辆被淹，甚至发生人员伤亡事故。

我结合现代科技手段和现有资源，设计了一款下穿隧道水位自动控制系统，希望能解决这个难题。该系统的设计图如右页图所示。它是以水位高低变化作为开关信号。当隧道水位低于安全水位线时，双水位开关K低和K高断开，继电器线圈断电，继电器开关K处于“常态”位置，控制电路处于待命状态。当隧道水位越过安全水位，达到并超过警戒水位时，双水位开关K低和K高相继接通，继电器线圈通电工作，继电器开关K被吸合到“报警”位置，控制电路启动，报警器模块、警示灯模块和抽水泵模块接通电源，分别实现声光报警、警灯闪烁和水泵抽水功能，信号灯模块由绿灯切换为红灯，电动道闸模块实现降杆阻拦动作，同时，GSM短信报警模块向指定的手机发送短信报警信息。

当隧道水位降回到安全水位以下时，双水位开关K低和K高相继断开，继电器线圈断电，继电器开关K回到“常态”位置，警报解除。

福建省厦门市 张楷文

专家说：张楷文同学的发明充分利用了城市中的现有资源，用比较经济的方式实现交通安全的最大化。但在实际应用前，还需进一步提高装置的安全性、可靠性及其自身的防水能力。

探路自行车灯

在夜晚，由于光线不好，骑自行车时一不注意就会因为没有看清路面状况而摔倒，我为此吃了不少苦头。

为了解决这个问题，我在自行车上安装了车灯，但在骑行过程中，光照范围内和周围黑暗环境的亮度反差太大，眼睛难以适应明暗间的快速切换。

在一次买衣服的过程中，我偶然发现当穿上一件细条纹的汗衫时，细细的条纹紧贴在身上，条纹产生了变形，不再是一条直线了，条纹的形状竟可以勾勒出身体的轮廓。如果把直线条纹换作直线光线，不就可以用同样的道理探测地形了吗？于是，我用线型激光投射器，发射直线光线做实验（如右图所示）。结果表明，将线型激光投射到地面，通过产生的光斑变化可准确地判断路面状况。于是我将车灯设计成能在路面正前方水平和垂直方向各发射多条线型激光，形成激光格栅。这样，骑车的人可以观察到这个矩形激光格栅范围内的路面情况，从而可以避免摔倒。

上海市长宁区青少年活动中心 钱允执

专家说：钱允执同学非常注意观察生活中的细节，将发明创意融入到日常生活中，具备了一定的创新能力。在装置的调试过程中，一定要注意协调好激光强度与激光格栅亮度之间的关系。

双模电动工作椅

如今有许多职业，其工作人员需要每天长时间站立并走很多路，如医院的护士、画室里的画家、图书馆的管理员等。如此，不仅降低了他们的工作效率，而且对工作人员的身体造成很大的负担和危害。

针对这个问题，我发明了一款双模电动工作椅（如下图）。它有两种控制模式，分别为主模式和辅助模式。主模式为机械运动控制模式，即利用人体的腰部扭转来控制工作椅的左右转向，用右脚控制椅子的前后运动和制动。而辅助模式为语音控制模式，即通过程序中设计的7句普通语音命令（如前进、停车等）来指挥电动椅行进。这两种模式可复合操纵电动椅，使其成为一种比较理想的代步工具，有效减轻了上述职业工作人员的工作强度，解放了他们的双手，提高了工作效率。

上海市西南位育中学 高 兴

指导老师 李启晨

专家说：比起市场上的同类产品，这个发明解放了使用者的双手，并使座椅有较好的舒适度，这是它的两个亮点。希望高兴同学能进一步降低制作成本，将发明作品转化为产品，推广至市场。

无人机失联掉落缓冲装置

随着小型无人机为越来越多的寻常百姓所喜爱，它的安全性问题已引起社会的广泛关注。特别是无人机飞行中发生的坠机事件，轻则无人机坠落损坏，重则造成行人被无人机砸伤。

所以我设计发明了一款无人机失联掉落缓冲装置（如右图所示），此套装置包括安装在无人机顶部的降落伞和无人机底部的缓冲充气垫以及蜂鸣器。此外，该装置与飞行器主控制器相连，一旦无人机失去控制，便自动关闭发动机，打开降落伞，并且底部充气垫充气，蜂鸣器提醒下方的行人注意躲避，最终能使意外降落的无人机安全降落。

上海市西南位育中学 赵史恩 汪垒之 指导老师 叶新建

专家说：两位同学的发明具有一定实用性。然而，小型无人机的有效载荷通常很小，所以建议要对此装置的质量和体积进行精确计算。另外，还要注意新添加装置的外形对小型无人机空气动力学性能的影响。