5차시

센서 자율주행 (초음파·적외선)

초음파·적외선 센서 값을 읽고 조건에 따라 장애물 회피 또는 라인 트레이싱을 구현합니다.

대상 중학교 1~3학년 45분 준비물 지도안 기준 산출물 센서 판단 코드·튜닝 기록

TODAY

오늘 수업 한눈에

도입 5 → 시연 10 → 실습 25 → 정리 5.

  1. 도입5분자율주행 원리 발문
  2. 시연10분센서 연결·활성화와 값 읽기
  3. 실습25분장애물 회피 또는 라인 트레이싱
  4. 정리5분실패 원인 토의와 미션 준비

GOAL

학습목표·성취기준

학습목표

초음파(거리)·적외선(라인) 센서 값을 읽어 조건(선택)에 따라 스스로 주행하는 프로그램을 만들 수 있다.

장애물 회피 또는 라인 트레이싱 중 하나를 구현할 수 있다.

성취기준

[9정03-XX] 센서 입력에 따른 선택·반복 구조 프로그래밍 계열 (대조필요)

[9정01-XX] 센서·액추에이터 기반 피지컬 컴퓨팅 계열 (대조필요)

[9정04-XX] 인공지능/자율 시스템의 원리·영향 이해 계열 (대조필요)

READY

준비물

이 차시 지도안에 적힌 준비물만 체크합니다.

이 차시 준비물

SAFETY

⚠ 안전

자율 주행 중 예측 못한 방향 이동 → 코스 밖 낙하·충돌 주의, 정지 버튼/조건 필수. 무한 루프 정지 방법 재확인.

LESSON SLIDES

수업 흐름

위에서 아래로 진행하면 한 차시가 끝납니다.

[도입] 5분

1. 자율주행 원리 발문

교사가 할 말/행동

사람 없이 스스로 판단하는 원리를 센서→판단→구동 흐름으로 질문합니다.

학생이 할 일

센서가 로봇 주행에 쓰이는 흐름을 생각합니다.

✓ 센서→판단→구동 흐름을 확인하면 다음으로

[시연] 10분

2. 센서 연결·활성화와 값 읽기

교사가 할 말/행동

센서 연결·활성화, 값 읽어 조건 분기, Python UART 예를 시연합니다.

학생이 할 일

센서 값과 조건 분기를 관찰합니다.

✓ 값 읽기 흐름을 확인하면 다음으로

[실습] 25분

3. 장애물 회피 또는 라인 트레이싱

교사가 할 말/행동

모둠별로 장애물 회피 또는 라인 트레이싱을 선택하게 하고 임계값·속도 튜닝과 시험 주행을 진행합니다.

학생이 할 일

선택 미션을 구현하고 임계값·속도를 바꿔 시험합니다.

✓ 시험 주행 기록이 채워지면 다음으로

[정리] 5분

4. 실패 원인 토의와 미션 준비

교사가 할 말/행동

센서 오차·속도 등 실패 원인을 토의하고 미션·발표 준비를 안내합니다.

학생이 할 일

실패 원인과 개선점을 말합니다.

✓ 미션 준비가 확인되면 완료

VIDEO

수업 영상

교사용 지도안에 적힌 영상만 연결했습니다.

공통 적외선센서 연결

센서 연결

블럭리 적외선센서 코딩

라인 트레이싱

블럭리 - 변수와 센서

센서 값·조건

WORKSHEET

학생 활동지

한 차시 분량만 인쇄합니다.

엘리오 트랙 M 5차시

센서 자율주행 (초음파·적외선)

이름: ____________________

① 우리 모둠이 선택한 미션

☐ (A) 장애물 회피 (초음파)
☐ (B) 라인 트레이싱 (적외선 line1/line2)

② 센서 판단 규칙 설계 (의사코드)

반복:
    센서 값 읽기
    만약 (____________) 이면:
        ____________   (예: 회전해서 피하기)
    아니면:
        ____________   (예: 직진)

③ 코드 작성란 (Python UART 예시 채우기)

from elio_uart.comm.eliochannel import eliochannel

with eliochannel('/dev/ttyUSB0') as ch:
    ch.sensorConfig(sonic=True, line1=True, line2=True)
    while True:
        s = ch.readStatus()
        if s.sonic_cm < ____:          # 임계값(cm)
            ch.sendPower(dc1=____, dc2=____)   # 회피
        else:
            ch.sendPower(dc1=____, dc2=____)   # 직진

④ 튜닝 기록

시도임계값(cm)속도결과(성공/실패·이유)
1
2
3

RUBRIC

평가

트랙 M 루브릭에서 이 차시와 연결된 항목만 옮겼습니다.

구분평가 요소배점연계 차시
개인제작·발표 참여2제작·코딩·발표 적극 기여부분 참여소극/불참3~6
개인자율주행 상용화 영향 예측2긍정·우려 균형 있게 예측한 측면만단편적/미작성1·5·6 성찰
모둠문제 발견·개선3오류·실패를 분석해 개선 반영개선 시도 일부개선 없음4·5

이 차시 평가/루브릭 연계 개인(10): "자율주행 상용화 영향 예측"(성찰 연계). 모둠(15): "문제 발견·개선", "미션 통과" 준비.

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