Зачем нужен датчик движения в авто

Основные принципы работы датчиков движения

При упоминании прибора под названием «датчик движения», в первую очередь возникают ассоциации с охраной банков, музеев и секретных объектов. Воображение рисует картинку пересекающихся лазерных лучей, через которые виртуозно пробирается шпион или грабитель.

Отчасти, это верно, поскольку некоторые виды датчиков обнаружения движения используются в охранных комплексах. Однако по мере удешевления технологии, эти устройства стали доступными для широких масс. Тем более что принцип работы датчика движения никогда не являлся секретом, и от использования его в домашних условиях удерживала только высокая стоимость.

Для чего нужен датчик движения

В шпионских боевиках он показан, как грозный страж, включающий пулеметы при проникновении на важный объект. Может быть, такая система и существует, проверять не будем. На самом деле, датчики движения регистрируют любые виды перемещения объектов, и сообщают информацию в некую электронную систему.

Что происходит дальше

В зависимости от того, как устроен алгоритм работы, после срабатывания сенсора может произойти следующее:

• включение (отключение) освещения;
• запуск вентиляции;
• начало (прекращение) работы некоего механизма;
• включение отопительной системы;
• срабатывание охранной тревоги;
• старт видеозаписи;
• передача информации на центральный пульт управления объектом либо механизмом.

Список можно продолжить, но из него уже понятно назначение прибора: любые его разновидности предназначены для подключения некоего алгоритма при появлении в секторе обзора предмета или живого организма.

Принцип действия датчика движения

За исключением механических приспособлений, вроде натянутой проволоки или веревки (такие типы датчиков движения существовали до изобретения электричества), сенсоры представляют собой электронное устройство. Для того чтобы обнаружить перемещение объекта, необходимо работа по принципу радара. Собственно, радары и эхолокаторы — это разновидности вышеупомянутых датчиков, только покрупнее масштабом. Принцип работы бытового (гражданского) датчика движения также основан на пересечении любого вида излучения. По принципу работы с сигналом, сенсоры бывают трех видов:

• Прерывающие (линейные): в основе излучатель линейного сигнала (как правило, лазерный луч), и приемник. Пока фотодатчик фиксирует излучение — прибор в состоянии покоя. При пересечении луча движущимся объектом — устройство подает сигнал.Преимущество такой технологии в простоте реализации. Недостаток — одиночный луч легко обойти. Кроме того, такой сенсор состоит из двух частей, что не всегда удобно.
• Отражающие (объемные): в основе лежит принцип работы радара. Излучатель посылает рассеянный или концентрированный сигнал (по выбору заказчика). Если на его пути нет препятствия, датчик в состоянии покоя. Любой попавший в сектор действия предмет, отразит часть излучения.Отраженные волны улавливаются приемником, установленным в том же корпусе, и сенсор переводится в состояние тревоги. Преимущества: широкий сектор обзора, удобно монтировать (электроника в одном корпусе), возможность настройки. Недостаток: нужно отсекать ложные срабатывания, иначе прибор будет функционировать невпопад.
• Пассивные: сами ничего не излучают. Как же работают такие датчики движения? Их чувствительные сенсоры улавливают волны, испускаемые другими предметами. Преимущество — простота и дешевизна, отсутствие ненужного волнового фона. Недостаток: улавливают только одушевленные предметы (люди, животные). Большинство сенсоров этого типа настроены на тепловой фон живых существ.

Какой прибор выбрать? Зависит от задач. Для защиты или фиксации появления объекта в коридоре или некоем портале (дверь, проем, окно), подойдет прерывающий комплект сенсоров. Если необходимо зафиксировать перемещение в замкнутом пространстве или на территории — лучше выбрать отражающий или объемный датчик.

Именно по этому принципу работают популярные датчики движения для включения (выключения) света. Только при попадании объекта в сектор действия, не срабатывает сигнал тревоги, а включается освещение.

Информация: Экономистами подсчитано, сколько электроэнергии сохраняет использование датчиков движения для автоматического включения света. Деньги, затраченные на приобретение этого оборудования, окупаются в течение 1–2 лет.

Правда, есть несколько оговорок:

• использование сенсора для освещения разумно только на территориях (в помещениях), где редко находятся люди;
• при многократном подключении (отключении), люминесцентные и спиральные лампы быстро выходят из строя: лучше использовать LED или галогеновые светильники.

Устройство и технологии датчика движения

• Начнем с прерывающих. Как мы уже знаем, прибор состоит из излучателя и приемника. Простейшая реализация — фото пара с линзой, формирующей направленный луч. Однако подобные устройств не применяются уже несколько десятков лет. Какой датчик можно считать современным? Тот, который использует когерентный или поляризованный луч. То есть, лазер.

Для справки: Лазерный луч может быть видимым или невидимым. Это расширяет возможности прибора при использовании в охранных системах.

Вариантов исполнения два: в одном корпусе или с разделенным приемником и передатчиком. В первом случае необходимо электрическое объединение двух узлов в единую электрическую систему. Второй вариант использует отражающую поверхность, и луч возвращается в приемный сенсор, расположенный рядом с излучателем.

Для улицы такое исполнение не подойдет, слишком много потенциальных предметов для срабатывания (птицы, животные). Поэтому необходимо дублировать лучи, расположенные на расстоянии (чтобы не было ложных срабатывания на малые объекты).

Отражающие также являются излучателями, со своим приемником в корпусе. По использованию волн, делятся на три группы:

• Как работает микроволновый датчик движения? Он излучает СВЧ волны, которые формируют вокруг него некий фон из волн высокой частоты. Они отражаются от предметов, и «мозг» датчика запоминает объемную картинку в виде уровня излучения в разных плоскостях. При появлении внутри этого фона постороннего предмета, уровень отраженного излучения меняется. Это фиксируется приемником, и включается сигнал оповещения. После исчезновения объекта, датчик возвращается в состояние покоя.
• Еще один похожий вариант — электромагнитный сенсор. Регистрирует изменение магнитного поля при попадании в сектор объемных предметов. Чувствительность ниже, высокая зависимость от помех.
• Ультразвук. Практическое его применение мы знаем по прибору УЗИ, который применяется в медицине. Бывают и другие варианты использования: датчики движения. Генератор ультразвука постоянно испускает УЗ волны в заданном секторе. Проверить (засечь) работу прибора сложно, поэтому эти виды сенсоров популярны в охранных системах. При возникновении препятствия, звуковые волны возвращаются и регистрируются приемником. Происходит срабатывание датчика.

Несмотря на высокое качество и скрытность, эти виды сенсоров применяются и в системах автоматического включения освещения.

Информация: Единственное ограничение — нежелательно применение на объектах с домашними животными. Некоторые особи негативно реагируют на ультразвук.

Такие датчики отлично работают в помещении и на улице. Выглядят они по-разному, но обязательно с цилиндрическим окошком в корпусе.

Пассивные инфракрасные системы редко применяются в охранной сигнализации, зато активно работают с источниками освещения. Задайтесь вопросом: как выбрать датчик движения для включения света? Он не должен регистрировать неодушевленные предметы (например, автомобили) и птиц с животными. При этом прибор обязан фиксировать появление в зоне действия человека. Получаем единственно верное решение: приемник инфракрасного излучения. Сенсор настраивается на тепло человеческого организма и соответствующий размер источника излучения. Для этого чувствительный инфракрасный сенсор располагается за специальной линзой Френеля, концентрирующей тепло в одной точке. Далее сигнал поступает в электронный блок управления, оснащенный вспомогательными модулями:07

• реле времени задерживает момент включения от случайных кратковременных срабатываний;
• сумеречный выключатель отключает прибор в светлое время суток;
• блок ступеней переключения настраивается под определенный размер «объекта», чтобы кошки и птицы не включали свет.

Комбинированные приборы сочетают в себе сенсоры разных типов, и применяются для решения особо ответственных задач, где не допускаются ошибки в срабатывании.

Можно ли изготовить такой прибор самому, и как его отключить

Любой домашний умелец задается вопросом: как сделать датчик движения своими руками? Саму электросхему управления собрать несложно. Проблема в источнике и приемнике излучения. Проще использовать готовый излучатель волн, просто интегрируя его в свой проект. Наиболее удачными являются датчики для систем на базе Arduino.

Еще одна популярная самоделка — лазерная указка с фотоприемником, размещенным на линии пересечения. Но это не более чем развлечение: для серьезных задач такой прибор не подходит.

Еще одна мысль, которая приходит в некоторые беспокойные головы: как отключить датчик движения.

Важное предупреждение: Информация не предназначена для криминального применения!

Если отключение связано с режимом использования — нет проблем. Просто отсоедините сенсор от блока питания, и он перестанет включать свет. Например, когда объект закрыт. В остальных случаях поступайте так (не для злого умысла):

• инфракрасные сенсоры заклеиваются металлическим скотчем;
• микроволновый прибор перестает принимать сигналы, если покрыть окошко прозрачным лаком из аэрозольного баллончика;
• УЗ датчик экранируется только металлом или металлизированным скотчем в 2–3 слоя.

В любом случае, информация о том, что на объекте не работает датчик движения, будет зарегистрирована владельцем. Кроме того, прежде чем вам удастся отключить сенсор, ваше появление будет зафиксировано.

Какой датчик выбрать

О производителе мы не говорим, это личное предпочтение каждого. Исходя из информации в данной статье, вы можете выбрать тип сенсора по виду излучения, подходящий для ваших целей.

Совет: Не пытайтесь получить высокие показатели качества от прибора в нижнем ценовом сегменте.

Равно как и нет смысла искать универсальный датчик: тип определяется условиями применения.

Видео по теме

Источник

Автомобильные датчики gps слежения, скорости, угла наклона, мертвых зон, холла и другие

Современный автомобиль невозможно представить без различных систем, за счет которых повышается безопасность и комфорт, а процесс вождения максимально облегчается. В основе всех этих систем лежат различные датчики, на основе сигналов которых, блок управления подает те или иные команды.

Датчик Холла

Датчики Холла – это общее название группы датчиков, в основе действия которых лежит эффект Холла. Заключается он в том, что если полупроводниковую пластину, через которую в продольном направлении проходит электрический ток, поместить в магнитное поле, то в поперечном направлении также возникнет ток.

Общее устройство датчиков Холла следующее. Внутри пластмассового корпуса закреплен постоянный магнит, два магнитопровода, между которыми проходят лопасти вращающегося ротора. Также внутри корпуса размещена микросхема.

Эффект Холла лежит в основе работы многих датчиков автомобиля, контролирующих положение различных узлов и механизмов. Примером могут служить датчики скорости автомобиля или положения коленвала.

Основные преимущества датчиков Холла – это низкая стоимость, большой срок службы, обусловленный отсутствием трущихся деталей, и неприхотливость.

Датчик света

Как следует из названия, предназначение датчика света состоит в том, чтобы автоматически включать и выключать фары автомобиля в зависимости от освещенности. С заходом солнца или же в тоннеле уровень освещенности снижается, датчик света регистрирует ее недостаточный уровень, в результате включаются фары. И наоборот, с восходом солнца или при выезде из тоннеля, датчик света регистрирует достаточную освещенность, и фары автоматически выключаются.

Некоторые автовладельцы утверждают, что эта система не нужна, ведь ПДД требуют, чтобы на всех автомобилях во время движения, независимо от времени суток были включены фары ближнего света. С этим утверждением трудно поспорить, если не вспомнить, что Правила также допускают применение дневных ходовых огней, единственное предназначение которых – сделать автомобиль более заметным на дороге. Дорогу они не освещают, поэтому при условиях недостаточной освещенности водителю потребуется включать фары. Датчик света в таком случае позволяет водителю не отвлекаться от управления автомобилем, косвенно участвуя в повышении безопасности вождения.

Однако встретить датчик света сам по себе вряд ли удастся, как правило, его совмещают с датчиком дождя, который при попадании в зону контроля капель воды или любых предметов, мешающих обзору, включает стеклоочистители.

Датчик наклона автомобиля

Датчик крена или наклона автомобиля предназначен для контроля угла крена кузова машины, чтобы при необходимости автоматика могла вмешаться в работу водителя. Особенно полезен датчик крена для внедорожников. Это обусловлено высоко расположенным центром тяжести автомобилей данного класса и склонностью к опрокидыванию.

1. Датчик наклона жестко крепится к машине и непрерывно отслеживает положение кузова относительно горизонта и при достижении критических значений угла крена посылает сигнал в блок управления.
2. ЭБУ, в свою очередь, посылает команды различным системам, которые помогают стабилизировать положение кузова и предотвратить опрокидывание.

Кроме того, датчик крена (наклона) нередко входит в состав охранной системы авто. В этом случае он включает режим «Паника» при поддомкрачивании машины. В этом случае при постановке машины на охрану, датчик наклона регистрирует положение кузова как эталонное. Даже при небольшом изменении угла наклона кузова включается сирена.

Датчик колебаний

Еще один датчик, без которого невозможна надежная охранная система, это датчик колебаний кузова. Он предназначен для регистрации механических колебаний кузова. Его также называют датчиком удара. Реагирует он на резкие колебания кузова машины, например, удар по колесу или проезжающий поезд. Чувствительность можно настроить самостоятельно, чтобы, с одной стороны, свести к минимуму ложные срабатывания, а с другой – не дать злоумышленникам причинить вред автомобилю.

• При высокой чувствительности датчик срабатывает при возникновении незначительных колебаний кузова: от раската грома или проезжающего неподалеку грузовика.
• Если же порог срабатывания слишком низкий, то даже падения кирпича на капот будет недостаточно для включения режима «Паника».

Еще одна особенность датчика колебаний заключается в том, что он не реагирует на плавное перемещение кузова, т. е вполне возможно аккуратно поддомкратить машину, чтобы снять колеса. Именно поэтому датчик колебаний в более дорогих охранных системах всегда дополняется датчиком угла наклона.

Датчик движения

Датчик движения предназначен для контроля внутреннего объема автомобиля. Он устанавливается в салоне и срабатывает на движение предметов и является составной частью противоугонной системы авто. Обычно датчик движения служит для контроля не только внутреннего объема, но и пространства вокруг машины.

Таким образом, обеспечивается двухступенчатая охрана. При возникновении движения в пределах внешнего контролируемого объема срабатывает предупреждающий сигнал. При обнаружении движения внутри салона или в случае открытия двери датчик объема включает сирену.

Стоит сделать оговорку, что при открывании двери, если машина стоит под охраной, сработает даже самая простая сигнализация, поскольку срабатывание в таких системах происходит как раз в двух случаях: при ударе по автомобилю и при открытии двери. Датчик объема реагирует не на замыкание контакта датчика открытия двери, а на движение двери в момент открывания, поэтому даже если преступникам каким-то образом удастся обойти датчик открытия двери, противоугонная система, если она оснащена датчиком объема, все равно сработает по его сигналу.

Датчики контроля мертвой зоны

У каждого автомобиля есть одна особенность: как ни настраивай зеркала заднего вида, все равно останется какое-то неконтролируемое пространство, и объект, попавший в пределы этой мертвой зоны, увидеть невозможно. На дороге это опасно тем, что водитель, не заметив движущийся в соседней полосе немного позади автомобиль или мотоцикл (что более вероятно), перестроится и станет виновником аварии.

Для предотвращения таких ситуаций предназначены датчики контроля мертвой зоны. Они непрерывно сканируют не просматриваемое пространство и подают водителю предупреждающий сигнал, если в пределах мертвой зоны находится какой-либо объект.

Принцип работы датчика контроля мертвой зоны аналогичен радарам парктроника. С тем лишь отличием, что реагирует он на объекты, приближающиеся со скоростью более 10 км/ч, и игнорирует объекты, движущиеся во встречном направлении. Он посылает ультразвуковой сигнал, который отражается от объекта и возвращается обратно, после чего система вычисляет расстояние до объекта.

Устанавливаются датчики контроля мертвой зоны по несколько с каждой стороны. При появлении в контролируемом пространстве объекта его вначале регистрирует передний, и ЭБУ понимает, что ситуация пока не опасна, поскольку водитель видит приближающееся транспортное средство. По мере приближения объект пропадает из поля зрения сидящего за рулем, и тогда система контроля мертвых зон оповещает водителя об опасности.

Датчики слежения за автомобилем

Подстраховаться на случай угона транспортного средства можно путем установки на него датчика слежения или GPS-маячка. Второе предназначение GPS-датчика слежения заключается в контроле перемещения машины по дорогам.

В обоих случаях автомобиль оборудуется GPS-маячком, который постоянно держит связь со спутником и передает свои координаты хозяину машины. Если автомобиль служебный, GPS-маячок можно использовать для слежения за маршрутом его движения, временем работы и т.д. В настоящее время практика слежения при помощи GPS все чаще находит применение в сфере коммерческих грузо- и пассажироперевозок.

Оборудовав противоугонную систему GPS-маячком для слежения за местонахождением машины, владелец многократно повышает шансы на ее успешный поиск в случае угона.

Если ставится задача максимально обезопасить машину от угона, установка GPS-маяка для слежения за ним в дополнение к противоугонной системе – необходимый шаг. Однако к выбору устройства следует подходить очень тщательно.

Прежде всего, нужно обратить внимание на мощность сигнала GPS-маячка слежения, поскольку эта характеристика может сильно различаться у разных устройств. Слишком слабый сигнал будет часто пропадать при неблагоприятных условиях, например, в пасмурную погоду. Конечно, из подземной стоянки ни один маяк не «достучится» до спутника, но в этом случае на помощь приходят вышки сотовой связи и точки доступа WiFi.

Также следует уточнить, как запитывается GPS-маяк. Надежная работа обеспечивается двойным питанием: от бортовой сети автомобиля (основное питание) и от аккумуляторов на случай, если угонщики отключат аккумуляторную батарею.
» alt=»»>

Источник