防車(chē)輛事故自動(dòng)剎車(chē)裝置

交通事故不僅威脅著他人的家庭幸福，也涉及著車(chē)輛駕駛者的自身安全，并給國(guó)家與人民造成重大經(jīng)濟(jì)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(wèn)題?？v觀產(chǎn)生交通肇事的原因，不外乎以下幾方面：

(1)司機(jī)開(kāi)車(chē)時(shí)精力不集中或打嗑睡；

(2)司機(jī)開(kāi)車(chē)雄車(chē)、搶車(chē)，致使行人或其它車(chē)輛躲避不及；

(3)操作或剎車(chē)失靈；

(4)行人與車(chē)輛搶道，司機(jī)來(lái)不及剎車(chē)；

(5)司機(jī)酒后開(kāi)車(chē)等。

追究根源，車(chē)輛是肇事的“罪魁禍?zhǔn)?rdquo;。因此，若想防止交通肇事，應(yīng)從車(chē)輛上下功夫，也就是在車(chē)輛即將肇事前的片刻，強(qiáng)迫車(chē)輛停止，不讓它繼續(xù)運(yùn)行，這樣便可把車(chē)輛故事降到最低限度。

為此，筆者設(shè)計(jì)了《防車(chē)輛事故自動(dòng)剎車(chē)裝置》。它的功能是：在車(chē)輛前方一定距離出現(xiàn)任何物體時(shí)，自動(dòng)剎車(chē)裝置便發(fā)出告警信號(hào)，提醒司機(jī)精力集中、減速和準(zhǔn)備剎車(chē)，若司機(jī)聽(tīng)而未聞、視而不見(jiàn)，超過(guò)一定時(shí)間，自動(dòng)剎車(chē)裝置便立即切斷發(fā)動(dòng)機(jī)電源，使發(fā)動(dòng)機(jī)熄火，與此同時(shí)強(qiáng)行自動(dòng)剎車(chē)，迫使車(chē)輛停止不前。現(xiàn)將《防止車(chē)輛事故自動(dòng)剎車(chē)裝置》介紹如下，供感興趣的感廠家及愛(ài)好者進(jìn)一步研究與開(kāi)拓。

1.電路工作原理

防車(chē)輛事故自動(dòng)剎車(chē)裝置的電路原理如圖所示，它是由紅外線(xiàn)發(fā)射與接收電路、延時(shí)電路、告警電路及自動(dòng)剎車(chē)電路所組成的。



圖中，電阻R1、R2、電容C1和時(shí)基集成電路IC及紅外線(xiàn)發(fā)射管LED等，組成紅外線(xiàn)發(fā)射電路。它是利用時(shí)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(dòng)紅外線(xiàn)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(xiàn)發(fā)光二極管的參數(shù)，峰值電流是指流過(guò)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(xiàn)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(xiàn)接收器，其中BG2為紅外線(xiàn)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(chē)輛前頭的紅外線(xiàn)管發(fā)射出的不可見(jiàn)調(diào)制紅外線(xiàn)，遇到車(chē)前的人或物體時(shí)，其紅外光將反射回來(lái)，被紅外線(xiàn)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(hào)，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(dòng)剎車(chē)電路的控制電源，立即發(fā)出車(chē)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(chē)；若駕駛?cè)藛T在規(guī)定時(shí)間內(nèi)沒(méi)有反應(yīng)，未采取減速及準(zhǔn)備剎車(chē)的措施，自動(dòng)剎車(chē)裝置將立即切斷發(fā)動(dòng)機(jī)電源，實(shí)行緊急自動(dòng)剎車(chē)，避免事故發(fā)生。也就是說(shuō)，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(shí)，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(shí)，駕駛員仍未減速，也未采取剎車(chē)措施，即將發(fā)生車(chē)禍時(shí)，BG6管導(dǎo)通，觸發(fā)可控硅SCR2導(dǎo)通，繼電器J動(dòng)作，常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)發(fā)動(dòng)機(jī)電路電源，使發(fā)動(dòng)機(jī)熄火；常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，接通電磁鐵線(xiàn)圈供電電路，電磁鐵吸合剎車(chē)器的控制桿，立即剎死閘，使車(chē)輛迅速停止。

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

2.元件選擇與調(diào)試

IC為時(shí)基集成電路，可選用國(guó)產(chǎn)的5G1555或進(jìn)口的NE555。

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