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防車輛事故自動剎車裝置

2016-07-05 15:37

交通事故不僅威脅著他人的家庭幸福,,也涉及著車輛駕駛者的自身安全,,并給國家與人民造成重大經(jīng)濟損失,。如何防止和減少交通事故呢?這是人們十分關(guān)注的問題,。縱觀產(chǎn)生交通肇事的原因,,不外乎以下幾方面:

(1)司機開車時精力不集中或打嗑睡,;

(2)司機開車雄車、搶車,,致使行人或其它車輛躲避不及,;

(3)操作或剎車失靈;

(4)行人與車輛搶道,,司機來不及剎車,;

(5)司機酒后開車等。

追究根源,,車輛是肇事的“罪魁禍?zhǔn)住薄R虼?,若想防止交通肇事,,?yīng)從車輛上下功夫,也就是在車輛即將肇事前的片刻,,強迫車輛停止,,不讓它繼續(xù)運行,這樣便可把車輛故事降到最低限度,。

為此,,筆者設(shè)計了《防車輛事故自動剎車裝置》。它的功能是:在車輛前方一定距離出現(xiàn)任何物體時,,自動剎車裝置便發(fā)出告警信號,,提醒司機精力集中,、減速和準(zhǔn)備剎車,若司機聽而未聞,、視而不見,,超過一定時間,自動剎車裝置便立即切斷發(fā)動機電源,,使發(fā)動機熄火,,與此同時強行自動剎車,迫使車輛停止不前?,F(xiàn)將《防止車輛事故自動剎車裝置》介紹如下,,供感興趣的感廠家及愛好者進一步研究與開拓。

1.電路工作原理

防車輛事故自動剎車裝置的電路原理如圖25-1所示,,它是由紅外線發(fā)射與接收電路,、延時電路,、告警電路及自動剎車電路所組成的,。

防車輛事故自動剎車裝置

圖25-1

圖中,,電阻R1,、R2,、電容C1和時基集成電路IC及紅外線發(fā)射管LED等,,組成紅外線發(fā)射電路,。它是利用時基電路IC組成的占空比構(gòu)成可調(diào)方波發(fā)生器,,只要改變電阻R1與R2的阻值比,,就可以改變占空比,。輸出的方波經(jīng)三極管BG1放大后驅(qū)動紅外線發(fā)光二極管工作。按圖中給出的數(shù)值,,占空比為1 3,,其脈沖電流幅值約達(dá)600mA。根據(jù)紅外線發(fā)光二極管的參數(shù),,峰值電流是指流過管子脈沖電流的最大峰值,。若脈沖電流的平均值與直流恒定電流相等,其脈沖直流的幅值要比允許的工作電流大得多,,則發(fā)射效率也高,。所以,一般紅外線發(fā)射器都采用占空比較小的脈沖方式供電,。

BG2~BG5組成紅外線接收器,,其中BG2為紅外線光敏三極管,電容C3和半可調(diào)電阻W,,組成選頻網(wǎng)路,,以排除其它紅外頻率的干擾,保證工作可靠。

當(dāng)裝在車輛前頭的紅外線管發(fā)射出的不可見調(diào)制紅外線,,遇到車前的人或物體時,,其紅外光將反射回來,被紅外線光敏三極管BG2接收,,經(jīng)BG3放大,,由C3、W3組成的網(wǎng)路選頻,,選出與紅外發(fā)射電路頻率相同的脈沖信號,,經(jīng)BG4放大、二極管D2半波整流后,,使BG5獲得正向偏置而導(dǎo)通,,在其發(fā)射極上輸出的電壓觸發(fā)單向可控硅SCR1導(dǎo)通,接通告警電路及自動剎車電路的控制電源,,立即發(fā)出車前有人或物的緊急告警,,提醒駕駛員注意減速和準(zhǔn)備剎車;若駕駛?cè)藛T在規(guī)定時間內(nèi)沒有反應(yīng),,未采取減速及準(zhǔn)備剎車的措施,,自動剎車裝置將立即切斷發(fā)動機電源,實行緊急自動剎車,,避免事故發(fā)生,。也就是說,在觸發(fā)SCR1導(dǎo)通,,接通后部電路電源發(fā)出告警聲響的同時,,電源經(jīng)電阻R8向電容C5充電,當(dāng)C5上的充電電壓達(dá)到BG6管基極工作電壓時,,駕駛員仍未減速,,也未采取剎車措施,即將發(fā)生車禍時,,BG6管導(dǎo)通,,觸發(fā)可控硅SCR2導(dǎo)通,繼電器J動作,,常閉觸點斷開發(fā)動機電路電源,,使發(fā)動機熄火;常開觸點閉合,,接通電磁鐵線圈供電電路,電磁鐵吸合剎車器的控制桿,,立即剎死閘,,使車輛迅速停止。

若駕駛員聽到告警聲響,精力集中駕駛,,鳴笛,、減速,把防車輛事故自動剎車裝置的電源開關(guān)K置于斷的位置,,自動剎車裝置便失去防范作用,。再次把K置于通的位置,自動剎車裝置又進入監(jiān)視防范狀態(tài),。

2.元件選擇與調(diào)試

IC為時基集成電路,,可選用國產(chǎn)的5G1555或進口的NE555。

LED1,、LED2為紅外線發(fā)光二極管,,它分小功率、中功率和大功率三種,??紤]車輛在中速行駛緊急剎死車后的慣性滑動距離,至少應(yīng)選用中功率紅外線發(fā)光二極管,。

中,、小、大紅外線發(fā)光二極管主要參數(shù)如下表,。

表25-1 紅外線發(fā)光二極管的主要參數(shù)

 

符號

單位

TLN107

TLN104

HG310

HG450

HG520

BT401

正向工作電流

Iλr

mA

50

60

50

200

3

40

峰值電流

Iλp

mA

600

600        

反向擊穿電壓

Vλp

V

>5

>5

≥5

≥5  

≤5

管壓降

Vλp

V

<1.5

<1.5

≤1.5

≤1.8

≤2.0

≤1.3

反向漏電流

Iλp

A

<10

<10

≤50

≤100

≤50

≤100

光功率

Pλp

mW

>1.5

>2.5

>2

5~20

100-506

1~2

光波長

Aλp

nm

940

940

940

930

930

940

最大功耗

Pλp

mW    

75

360

≈6

100

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