防车辆事故自动刹车装置

交通事故不仅威胁着他人的家庭幸福，也涉及着车辆驾驶者的自身安全，并给国家与人民造成重大经济损失。如何防止和减少交通事故呢?这是人们十分关注的问题。纵观产生交通肇事的原因，不外乎以下几方面：

(1)司机开车时精力不集中或打嗑睡；

(2)司机开车雄车、抢车，致使行人或其它车辆躲避不及；

(3)操作或刹车失灵；

(4)行人与车辆抢道，司机来不及刹车；

(5)司机酒后开车等。

追究根源，车辆是肇事的“罪魁祸首”。因此，若想防止交通肇事，应从车辆上下功夫，也就是在车辆即将肇事前的片刻，强迫车辆停止，不让它继续运行，这样便可把车辆故事降到最低限度。

为此，笔者设计了《防车辆事故自动刹车装置》。它的功能是：在车辆前方一定距离出现任何物体时，自动刹车装置便发出告警信号，提醒司机精力集中、减速和准备刹车，若司机听而未闻、视而不见，超过一定时间，自动刹车装置便立即切断发动机电源，使发动机熄火，与此同时强行自动刹车，迫使车辆停止不前。现将《防止车辆事故自动刹车装置》介绍如下，供感兴趣的感厂家及爱好者进一步研究与开拓。

1.电路工作原理

防车辆事故自动刹车装置的电路原理如图所示，它是由红外线发射与接收电路、延时电路、告警电路及自动刹车电路所组成的。



图中，电阻R1、R2、电容C1和时基集成电路IC及红外线发射管LED等，组成红外线发射电路。它是利用时基电路IC组成的占空比构成可调方波发生器，只要改变电阻R1与R2的阻值比，就可以改变占空比。输出的方波经三极管BG1放大后驱动红外线发光二极管工作。按图中给出的数值，占空比为1 3，其脉冲电流幅值约达600mA。根据红外线发光二极管的参数，峰值电流是指流过管子脉冲电流的最大峰值。若脉冲电流的平均值与直流恒定电流相等，其脉冲直流的幅值要比允许的工作电流大得多，则发射效率也高。所以，一般红外线发射器都采用占空比较小的脉冲方式供电。

BG2～BG5组成红外线接收器，其中BG2为红外线光敏三极管，电容C3和半可调电阻W，组成选频网路，以排除其它红外频率的干扰，保证工作可靠。

当装在车辆前头的红外线管发射出的不可见调制红外线，遇到车前的人或物体时，其红外光将反射回来，被红外线光敏三极管BG2接收，经BG3放大，由C3、W3组成的网路选频，选出与红外发射电路频率相同的脉冲信号，经BG4放大、二极管D2半波整流后，使BG5获得正向偏置而导通，在其发射极上输出的电压触发单向可控硅SCR1导通，接通告警电路及自动刹车电路的控制电源，立即发出车前有人或物的紧急告警，提醒驾驶员注意减速和准备刹车；若驾驶人员在规定时间内没有反应，未采取减速及准备刹车的措施，自动刹车装置将立即切断发动机电源，实行紧急自动刹车，避免事故发生。也就是说，在触发SCR1导通，接通后部电路电源发出告警声响的同时，电源经电阻R8向电容C5充电，当C5上的充电电压达到BG6管基极工作电压时，驾驶员仍未减速，也未采取刹车措施，即将发生车祸时，BG6管导通，触发可控硅SCR2导通，继电器J动作，常闭触点断开发动机电路电源，使发动机熄火；常开触点闭合，接通电磁铁线圈供电电路，电磁铁吸合刹车器的控制杆，立即刹死闸，使车辆迅速停止。

若驾驶员听到告警声响，精力集中驾驶，鸣笛、减速，把防车辆事故自动刹车装置的电源开关K置于断的位置，自动刹车装置便失去防范作用。再次把K置于通的位置，自动刹车装置又进入监视防范状态。

2.元件选择与调试

IC为时基集成电路，可选用国产的5G1555或进口的NE555。

LED1、LED2为红外线发光二极管，它分小功率、中功率和大功率三种。考虑车辆在中速行驶紧急刹死车后的惯性滑动距离，至少应选用中功率红外线发光二极管。