НАУКА и ОБРАЗОВАНИЕ

Файл статьи: SE-BMSTU...o229.pdf (2542.74Кб)

УДК 621.317.39.084.2

Россия,  МГТУ им. Н.Э. Баумана

Современные автомобильные сигнализации оснащены интеллектуальными датчиками, построенными на различных физических принципах. Эти датчики должны обеспечивать высокую надежность и достоверность контролируемых параметров при отсутствии ложных срабатываний. К интеллектуальным датчикам, прежде всего, относят датчик удара (шок-сенсор), входящий в состав практически всех сигнализаций, а также датчики наклона и движения.
Датчики удара с чувствительными элементами (ЧЭ) пьезоэлектрического, микрофон-ного и электромагнитного типов обладают рядом существенных недостатков, связанных именно с типом ЧЭ. Это, прежде всего, узкополосность чувствительных элементов, не по-зволяющая достоверно разделить удары по кузову от ложных воздействий, а также различ-ная чувствительность датчиков, в зависимости от ориентации оси ЧЭ.
Датчики наклона электромагнитного типа, реализованные в виде отдельных уст-ройств, применялись редко в силу их дороговизны и несовершенства характеристик. Хотя потребность в таких датчиках до сих пор есть. Преодоление указанных недостатков вряд ли связано с совершенствованием подвесов чувствительных элементов рассмотренных датчи-ков. Наиболее перспективным здесь видится применение трехосевых акселерометров, вы-полненных по MEMS-технологии.
 В статье приведены результаты экспериментальных исследований ускорений, дейст-вующих при ударе по кузову, наклоне и движении автомобиля. При измерениях использо-вана тестовая плата STM32F3DISCOVERY с MEMS-акселерометром LSM303DLHS. Проведен анализ уровня шумов и вибраций при креплении платы на пластиковой панели автомобиля и  работе двигателя в диапазоне от 700 до 4000 об/мин. Приведены реализации ускорений при: слабых ударах в разных частях кузова (крыло, багажник, капот); сильном ударе (закрытие двери); медленном и быстром разгоне до скорости 20 км/час с последующим торможением и проездом препятствий в виде «лежачих полицейских».
 В результате исследований обоснован выбор диапазона работы акселерометра, точно-сти измерения ускорения, частоты опроса сигнала и алгоритма фильтрации.
Приведены рекомендации по выбору MEMS-акселерометров для комбинированных датчиков удара, наклона и движения современных автосигнализаций.

1. Магауенов Р.Г. Системы охранной сигнализации, основы теории и принципы построения: учеб. пособие. 2-е изд. М.: Горячая Линия - Телеком, 2004. 367 с.
2. Андрианов В.И., Соколов А.В. Охранные устройства для автомобилей: Справочное пособие. СПб.: Изд-во Лань, 1997. 320 с.
3. Противоугонные устройства / под ред. В.М. Мальцева. Минск: Красно-Принт, 1996. 265 с.
4. Васюков С.А., Красовский А.Б., Остапенко Д.Г., Федин В.И. Разработка методов и средств повышения чувствительности и стабильности характеристик микроволновых датчиков // Наука и образование. МГТУ им. Н.Э. Баумана. Электрон. журн. 2014. № 4. С. 367-381. DOI: 10.7463/0414.0704976
5. Васюков С.А., Красовский А.Б., Остапенко Д.Г., Федин В.И. Разработка методов и средств улучшения характеристик микропроцессорных датчиков удара для автомобильных сигнализаций // Наука и образование. МГТУ им. Н.Э. Баумана. Электрон. журн. 2014. № 5. С. 121-138. Режим доступа: http://technomag.bmstu.ru/doc/709342.html (дата обращения 01.06.2014).
6. Юдин А. Новые акселерометры компании STMicroelectronics // Компоненты и технологии. 2009. № 2. С. 28-31.
7. Сысоева С. Ключевые сегменты рынка МЭМС-компонентов. Акселерометры // Компоненты и технологии. 2010. № 3. С. 20-26.
8. Еманов А. Инерциальные датчики STMicroelectronics // Новости электроники. 2007. № 18. Режим доступа:http://www.compel.ru/lib/ne/2007/18/7-inertsialnyie-datchiki-stmicroelectronics-2/ (дата обращения 01.04.2014).
9. 3- Axis Digital Accelerometer ADXL 345. Analog Devices Inc., Data Sheet, Rev. 0, 2009.
10. Воронов А.С., Иванов А.В., Калигин Н.Н. Инерциальная навигация в системах экстренного реагирования при авариях // Ползуновский альманах. 2013. №1. С. 47-50.
11. Воронов А.С., Калигин Н.Н. Определение момента аварии и оценка вероятности получения опасных для жизни травм // Ползуновский альманах. 2013. №1. С. 83-86.