資源簡介

(共24張PPT)
義務教育信息科技（2024）六年級　　　　　　　　　　
第1課時
第七單元　汽車里的小奧秘
六年級下冊
第26課 倒車防撞請注意
1
2
知道倒車警報系統的功能和模塊組成。
能通過數據運算設計警報鳴響的效果。
學習目標
3
能利用計算機編程驗證方案。
第26課 課堂導入
平時大家有沒有注意，有的車在倒車時，會有語音提示“倒車”，有的車則會發出“嘀嘀嘀”的警報，這個功能有什么作用呢？它的工作過程又是怎樣的呢？
讓我們開始本課的學習！
倒車……倒車……倒車
問題情境
學習活動
一 了解倒車警報系統
三 改變汽車和障礙物的距離，
注意警報鳴響的效果
二 角色扮演：倒車請注意
第26課 學習活動
1．在虛擬仿真工具中運行倒車的程序，車子即將撞到障礙物時，作出的反應是：__________________________________________。
2．你認為程序中，距離障礙物最小值對倒車起到什么作用？
要求：
① 進入虛擬仿真工具，打開倒車的程序；
② 運行程序后，進行觀察，然后請說出自己的結論。
第26課 學習活動
一、了解倒車警報系統
3．倒車警報系統旨在提高駕駛員在倒車過程中的安全性。該系統可以進一步分為超聲波傳感器、計算模塊和報警器三個主要模塊。
請根據下圖簡單描述汽車倒車警報系統的基本工作過程。
這只是倒車警報系統的基本組成。
第26課 學習活動
一、了解倒車警報系統
思考
超聲波傳感器的工作原理是什么？
第26課　倒車防撞請注意
超聲波傳感器是采集汽車與障礙物距離數據的模塊；采集的數據傳給計算模塊；計算模塊對數據進行處理和分析；根據計算結果，“命令”報警器發出警報或不發出警報。
一、了解倒車警報系統
　　·超聲波傳感器: 是收集數據的模塊，用于采集汽車與后方障礙物的距離。采集到的數據傳給計算模塊。
　　·計算模塊：是將超聲波傳感器獲取的數據進行處理和分析，識別并檢測出可能的障礙物，為駕駛員提供倒車環境信息。
　　·報警器：是輸出模塊，當超聲波傳感器檢測到與汽車距離過近的障礙物時，經過處理，判斷出障礙物過近，報警器會發出警報。
汽車倒車警報系統基本工作過程的簡單描述如下。
第26課 學習活動
一、了解倒車警報系統
這是倒車警報系統最基本的算法流程圖。
第26課 學習活動
超聲波傳感器
計算模塊示意圖
報警器
一、了解倒車警報系統
回到虛擬仿真工具中的倒車程序，進入編程窗口，在程序中找一找，設定的離障礙物最小距離是多少？修改這個數據，然后仿真運行程序，觀察機器人的狀態變化。
程序中，設定的障礙物最小距離值發生變化，機器人倒車停止并發出警報的時機也發生變化。
可見，編寫計算機程序可以實現控制系統的功能。
第26課 學習活動
　　
　　主要角色包括：駕駛員、超聲波傳感器、數據處理專家和報警器。
　　（1）駕駛員，模擬倒車。
　　（2）超聲波傳感器，報出與障礙物的距離。
　　（3）數據處理專家，計算警報鳴響頻率和時長。
　　（4）報警器，發出一定效果的警報。
二、角色扮演：倒車請注意
　　第一步，進行角色分工。
扮演角色：駕駛員、超聲波傳感器、數據處理專家和報警器。
第26課 學習活動
　　第二步，角色扮演。
學生A：模擬倒車操作。
學生B：挨著學生A，負責判斷后面障礙物的距離并把數據報給學生C。
學生C：進行計算，如果距離為2 m 時，對學生D 說：“發出1聲警報，發4次。”如果距離為1 m，說“發出急促的2聲警報，發4次”。
學生D：接收學生C發來的信號，發出警報。
二、角色扮演：倒車請注意
第26課 學習活動
二、角色扮演：倒車請注意
　　　 第三步，進行總結和討論。
分享游戲體驗收獲，并展開討論。
第26課 學習活動
二、角色扮演：倒車請注意
通過游戲體驗活動，我對倒車警報系統各個模塊的作用和重要性又有了進一步理解，還加深了對汽車倒車警報系統的基本工作過程的認識。
這是我的感受，你的呢？
第26課 學習活動
三、改變汽車和障礙物的距離，
注意警報鳴響的效果
在開始進行實驗之前，先了解計算規則。
超聲波傳感器收集距離障礙物的數據并輸出給計算模塊，作為計算模塊的輸入。計算模塊對數據進行處理和分析，以獲取障礙物的位置。
計算模塊可以根據結果來確定警報鳴響的頻率和時長，例如，離障礙物較近時報警器快速鳴響，否則慢速鳴響。
第26課 學習活動
一般來說，駕駛員更想知道汽車離障礙物究竟有多遠，因此要制定警報鳴響的計算規則。例如，汽車離障礙物1.5 m～1 m之間時，發出1聲警報持續的時間是2 s ； 汽車離障礙物1 m～0.6 m之間時，發出1聲警報持續的時間是1 s ； 汽車離障礙物0.6 m～0.3 m之間時，發出1聲警報持續的時間是0.5 s
三、改變汽車和障礙物的距離，
注意警報鳴響的效果
第26課 學習活動
1. 活動環境：開源硬件或虛擬仿真工具。
2. 活動目的：進一步了解控制系統工作過程中遵循的控制規則。
3. 活動步驟：
（1）運行程序，觀察汽車與障礙物之間距離的變化以及警報鳴響效果的變化。
（2）閱讀程序，找到汽車與障礙物之間距離的相關代碼，理解距離閾值對警報鳴響效果的作用。
（3）修改程序中的相關閾值，運行程序，體驗閾值變化對警報鳴響效果的影響。
第26課 學習活動
三、改變汽車和障礙物的距離，
注意警報鳴響的效果
通過實驗，你得到的結論是什么？把你所看到和所感受到的寫下來，或者說給同組的成員聽聽。
第26課 學習活動
三、改變汽車和障礙物的距離，
注意警報鳴響的效果
1．倒車警報系統包含超聲波傳感器、計算模塊和報警器三個主要模塊。
2．倒車警報系統需要檢測與障礙物的距離，與閾值進行比較，然后生成指令（開關量），向報警器發出指令，控制報警器的狀態變化。
3．通過計算機編程實現控制系統的功能是以后進一步學習本門課程的一個重要內容。
第26課 課堂總結
1．上網搜索汽車倒車雷達的相關資料，或者請教開車的長輩，了解雷達警報頻率與障礙物距離之間的關系。了解一般距離為多少米時，報警器會發出警報；一般距離小于多少米時，警報的聲音會變急促。
第26課 拓展與提升
2．當前，汽車領域已逐漸邁進智能駕駛時代。其中，安全駕駛是智能駕駛技術中最重要的研究課題。上網搜索資料，了解智能駕駛在防撞設計上的相關技術。
第26課 拓展與提升
下課啦！

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