НАУКА и ОБРАЗОВАНИЕ

Файл статьи: Vasyukov_S.pdf (1080.93Кб)

Рассматриваются вопросы проектирования двухзоновых цифровых микроволновых датчиков автосигнализаций, обладающих высокостабильными характеристиками и способностью адаптации к внешним помехам.
Существующие микроволновые датчики для охраны автомобилей строятся по аналоговой схеме и имеют ряд существенных недостатков:
  -  высокий уровень собственных шумов, вызывающий «ложные» срабатывания датчиков;
 - нестабильность характеристик, вызванных применением аналоговых элементов, при изменении температуры окружающей среды от -30 до +60 С. Это требует перенастройки датчика при переходе от летнего к зимнему сезону, что практически труднореализуемо;
 - неудобство настройки смонтированного датчика с помощью перемен-ных резисторов;
 - нелинейность регулировочной характеристики и большое энергопотребление;
 - невозможность реализации алгоритмов автокомпенсации и настройки к повторяющимся внешним воздействиям.
Для преодоления вышеперечисленных недостатков предложена схема цифрового микропроцессорного датчика (процессор PIC12F683), высокочастотный генератор которого  работает в импульсном режиме (скважность 20). Это снизило энергопотребление в 6-8 раз до 2,1 мА и уменьшило амплитуду шумов в два раза. Фильтры, выделяющие полезный сигнал реализованы в цифровой форме, что позволило в два раза сократить число электроэлементов датчика и повысить стабильность характеристик.
Для дистанционной настройки (с помощью брелка автосигнализации или по GSM-каналу) датчика введены 16 градаций чувствительности по зонам предупреждения и тревоги. Опорные уровни цифровых компараторов при на каждой градации чувствительности сформированы таким образом, чтобы датчик имел линейную регулировочную характеристику (зависимость расстояния обнаружения движущегося объекта от номера градации).
Применение цифровой обработки сигнала и способность датчика обмениваться информацией с главным модулем сигнализации по шине, позволило реализовать оригинальный алгоритм автоматической коррекции чувствительности по зоне предупреждения датчика. Он заключается в постепенном снижении чувствительность при повторяющихся внешних воздействиях (сильный дождь, проезжающие автомобили на улице с интенсивным движением…) и возвращении на уровень предварительной настройки по мере уменьшения интенсивности внешнего воздействия. Предложенные схемотехнические решения и алгоритмы цифровой обработки сигнала реализованы в серийных датчиках автосигнализаций торговой марки Excellent (производитель ООО Мэджик Ринг Лтд.).

1. Магауенов Р.Г. Системы охранной сигнализации, основы теории и принципы построения: учеб. пособие. 2-еизд. М.: ГорячаяЛиния - Телеком, 2004. 367 с.
2. Blumenkrantz S. Personal and Organizational Security Handbook. Government Data Publication, Washington, DC, 1989.
3. Андрианов В.И., Соколов А.В. Охранные устройства для автомобилей: Справочное пособие. СПб.: Изд-во Лань, 1997. 320 с.
4. Противоугонные устройства / под ред. В.М. Мальцева. Минск: Красно-Принт, 1996. 265 с.
5. Лабутин С.А. Ультразвуковые волноводные датчики и системы. Н. Новгород: Изд-во НГТУ, 2001. 83 с.
6. Long D.J. Occupancy detector apparatus for automotive safety system: patent no. 3898472 US. 1975.
7. Фрайден Дж. Современные датчики: Справочник: пер. с англ. М.: Техносфера, 2006. 592 с.
8. Шебуков М.Н. Микроволновый датчик автомобильной сигнализации // Мастер 12 Вольт. 1998. № 1. С 23-25.
9. Пупков К.А., Егупов Н.Д., Баркин А.И., Воронов Е.М., Коньков В.Г., Корнюшин Ю.П., Милов Л.Т., Мышляев Ю.И., Рыбин В.М., Сивцов В.И., Трофимов А.И., Фалдин Н.В., Шевяков О.В. Методы классической и современной теории автоматического управления: учебник. В 5 т. Т. 1: Математические модели, динамические характеристики и анализ систем автоматического управления / под ред. К.А. Пупкова, Н.Д. Егупова. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2004. 656 с.
10. Сергиенко А.Б. Цифровая обработка сигналов. СПб.: Питер, 2002. 608 с.