防車輛事故自動剎車裝置

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濟損失。如何防止和減少交通事故呢?這是人們十分關注的問題。縱觀產生交通肇事的原因，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“罪魁禍首”。因此，若想防止交通肇事，應從車輛上下功夫，也就是在車輛即將肇事前的片刻，強迫車輛停止，不讓它繼續運行，這樣便可把車輛故事降到最低限度。

為此，筆者設計了《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任何物體時，自動剎車裝置便發出告警信號，提醒司機精力集中、減速和準備剎車，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動機電源，使發動機熄火，與此同時強行自動剎車，迫使車輛停止不前。現將《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所示，它是由紅外線發射與接收電路、延時電路、告警電路及自動剎車電路所組成的。



圖中，電阻R1、R2、電容C1和時基集成電路IC及紅外線發射管LED等，組成紅外線發射電路。它是利用時基電路IC組成的占空比構成可調方波發生器，只要改變電阻R1與R2的阻值比，就可以改變占空比。輸出的方波經三極管BG1放大后驅動紅外線發光二極管工作。按圖中給出的數值，占空比為1 3，其脈沖電流幅值約達600mA。根據紅外線發光二極管的參數，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，則發射效率也高。所以，一般紅外線發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和半可調電阻W，組成選頻網路，以排除其它紅外頻率的干擾，保證工作可靠。

當裝在車輛前頭的紅外線管發射出的不可見調制紅外線，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BG3放大，由C3、W3組成的網路選頻，選出與紅外發射電路頻率相同的脈沖信號，經BG4放大、二極管D2半波整流后，使BG5獲得正向偏置而導通，在其發射極上輸出的電壓觸發單向可控硅SCR1導通，接通告警電路及自動剎車電路的控制電源，立即發出車前有人或物的緊急告警，提醒駕駛員注意減速和準備剎車；若駕駛人員在規定時間內沒有反應，未采取減速及準備剎車的措施，自動剎車裝置將立即切斷發動機電源，實行緊急自動剎車，避免事故發生。也就是說，在觸發SCR1導通，接通后部電路電源發出告警聲響的同時，電源經電阻R8向電容C5充電，當C5上的充電電壓達到BG6管基極工作電壓時，駕駛員仍未減速，也未采取剎車措施，即將發生車禍時，BG6管導通，觸發可控硅SCR2導通，繼電器J動作，常閉觸點斷開發動機電路電源，使發動機熄火；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視防范狀態。

2.元件選擇與調試

IC為時基集成電路，可選用國產的5G1555或進口的NE555。

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