让限高杆 “看见”车辆高度 主动提醒司机

小学生研发超声波报警器

鲁轩成 受访者供图

装置特写。 受访者供图

桥洞的限高标识牌立在那里,可夜间行车看不清,也有驾驶员没留意,超高车辆撞上桥底的惊险与尴尬时有发生,既伤车又损设施,还暗藏安全隐患。

这学期,余姚市东风小学教育集团梦麟校区二年级学生鲁轩成,在科学老师张洁的指导下,巧用超声波测距技术自主设计出“车辆限高报警器”,成功化解这一出行难题。日前,该作品获得宁波市第九届中小学生创客大赛终评创意作品类二等奖。

□现代金报 | 甬派

记者 樊莹

给限高杆装“慧眼”

鲁轩成的科创灵感,源于一次和爸爸的出行经历。当时父子俩路过一座大桥,桥洞“限高4米”的标识牌让他心生好奇。“为什么会标注这样的文字呢?”鲁轩成问。爸爸解释道,城区一些便民桥的桥身并不高,仅允许小客车通行,一些大型卡车司机如果疏忽,没留意到限高标识,很容易引发交通事故。

说者无心,听者有意。看着眼前的静态标识牌,鲁轩成心里冒出一个大胆的想法:“要是限高杆能自己‘看见’车辆高度,主动提醒司机,甚至拦住超高车辆,不就能避免事故了吗?”

这个既天真又坚定的念头,成为他开启科创探索之路的初心。在爸爸妈妈和科学老师的帮助下,鲁轩成踏上了让限高杆变“聪明”的研发之路。

传统限高杆有着“光靠看、拦不住、无记录”的三大硬伤。为此,鲁轩成希望借助超声波测距技术,让限高杆拥有“火眼金睛”与“灵活身手”。他先用乐高积木搭建作品框架,再一根根梳理连接电路,一遍遍调试超声波传感器、舵机与LED灯带,让舵机、喇叭、超声波模块、扩展板等零部件逐步拼凑出作品雏形。

为了优化限高杆结构,他跟着家人学习建模软件,从零起步钻研。在此基础上,他进一步构思出“声光报警+物理拦截+车速测算”的三级防护方案,参与核心代码编写。这些知识对小学低年级的学生来说并不简单,好在张洁老师全程指导,帮他捋顺编程逻辑,陪他完成十多次模拟实验,逐步把作品反应速度优化到最佳。

从“被动提醒”到“主动防护”

“别看这个智能设备很小巧,但本领很大。”鲁轩成骄傲地介绍,限高报警器搭载的超声波传感器如同蝙蝠的回声定位一般,能精准捕捉过往车辆高度。红灯瞬间以5Hz频率高频闪烁,即便在夜间百米之外也能清晰看见,再搭配清晰的绕行语音提醒,能为司机预留充足的反应时间。

他当场为记者进行了演示,分别用小轿车模型和大卡车模型开展了两组实验。第一次,小轿车模型准备通行时,系统自动检测到其高度低于限定值,上方四个信号灯瞬间亮起绿灯,舵机迅速驱动栏杆自动升起,响应时间在0.5秒以内,保障车辆快速顺畅通行。第二次,超高大卡车模型准备通行时,系统对比预设限高值后,识别出车辆超高,红灯亮起,同时语音播报“车辆已超道路行驶高度限制,禁止通行,请您绕道行驶”,栏杆也随之自动放下,实现拦截禁行。

不同于传统限高杆的被动警示模式,这款创新作品整合多重功能,实现了从“被动提醒”到“主动防护”的升级,其配备的车速监测、声光报警、物理拦截等防护措施,可有效保障桥梁、隧道、停车场、物流园区的交通设施安全。

从小就是个“好奇宝宝”

鲁轩成能在科学的世界里不断探索钻研,离不开家庭和学校的共同培育。妈妈回忆说,孩子从小就爱观察生活,满脑子都是好奇的小问号。面对这些疑问,家人从不会直接给出答案,而是陪着他一起查资料、做小实验,一点点帮他种下热爱科学的种子。家人还会鼓励他把奇思妙想变成实实在在的小装置,如拼搭简易机器人、制作小型水循环模型等。

指导老师张洁也表示,虽然鲁轩成是一个腼腆的小男孩,却有着独特的科学气质,课堂上认真观察、积极思考,愿意把自己的探索收获分享给身边人。课后他会主动和老师交流生活中的点滴感悟,这次的智能限高报警器,正是孩子用心观察生活后的创意结晶。

采访最后,鲁轩成笑着许下心愿,要继续深耕科创领域,做出更多实用的好作品。这位小小创客的追梦故事,不仅闪耀着少年科创的耀眼光芒,更激励着更多同龄人怀揣对科学的热爱,在动手创造中追逐科学梦想。

2026-01-20 小学生研发超声波报警器 3 3 现代金报 content_258323.html 1 3 让限高杆 “看见”车辆高度 主动提醒司机 /enpproperty-->