Н. Егин, инженер, г.Рязань
Греческий философ Диоген жил в бочке, совершенно не заботясь об ее охране. В наше время, уходя из жилища, приходится запирать за собой дверь, а оставляя на улице автомобиль,— принимать все меры против его угона. Однако любой замок также легко открыть, поэтому ГАИ рекомендует, а промышленность выпускает различные механические и электронные противоугонные устройства.
О механических запорах, капканах и тому подобных экспонатах музеев и художественных кинолент говорить не будем. Ассортимент же электронных сторожей не велик. Принцип их работы основан на замыкании выключателей или инерционно-вибрационных датчиках. Недостатки: неудобство монтажа, низкая чувствительность и ложные срабатывания при эксплуатации. Действительно, поставить выключатели на все детали автомобиля немыслимо, да и лишние провода снижают надежность и мешают нормальной эксплуатации и обслуживанию автомобиля. Инерционные и вибрационные датчики реагируют на любые колебания корпуса автомобиля. Порой достаточно порыва ветра, чтобы «сторож» разбудил не только водителя, но и всех жильцов дома. То же самое произойдет, если прохожий случайно заденет или обопрется на охраняемый автомобиль. Зато злоумышленников, которые аккуратно откручивают колеса, фары, зеркала и другие дорогостоящие детали автомобиля, эти «сторожа» не замечают.
Мы решили сконструировать сторожа-мыслителя, который постоянно «обдумывает» все происходящее с автомобилем и вокруг него и безошибочно подает сигналы тревоги. Для этого разработаны маятниковый датчик и датчик ветровых нагрузок.
Маятниковый датчик содержит минимум деталей. Это трубка с резьбовым конусом на конце, в центре его на отрезке гибкого провода помещен стальной шарик от подшипника. Другой конец трубки имеет шаровой шарнир с фрикционом, которым крепится к корпусу автомобиля в кабине водителя. Привод фрикциона подключен к электромагниту, который срабатывает на несколько секунд перед включением автосторожа и выключает фрикцион. Тогда трубка с конусом становится отвесом и занимает строго вертикальное положение независимо от положения автомобиля, поставленного на стоянку. Таким образом, между шариком и конусом автоматически устанавливался равномерный кольцевой зазор. Это делает датчик максимально чувствительным к любым воздействиям на автомобиль. Оптимальную же чувствительность легко подобрать, меняя положение резьбового конуса так, чтобы датчик надежно «замечал» все самые аккуратные попытки снять колеса, ветровое стекло, фары, зеркала и т. д. Маятниковый датчик среагирует и на очень медленный наклон автомобиля, например с помощью домкрата.
Датчик ветровых нагрузок выполнен по мостовой схеме на двух терморезисторах с малой тепловой инерцией. Причем один терморезистор открыт всем ветрам, а второй прячется под защитным экраном и реагирует только на температуру воздуха. Мостовая схема сохраняет баланс и не реагирует на температуру и влажность воздуха. Не влияют на датчик и равномерные потоки воздуха, которые в равной мере охлаждают оба терморезистора. Что касается порывов ветра, способных вызвать колебания корпуса автомобиля, то они выделяются датчиком в электрический сигнал, который поступает в логический блок сторожа. Если по времени и интенсивности колебания корпуса совпадают с сигналами датчика ветровых нагрузок,— это помехи. Такому же пристальному анализу подвергаются и случайные, одиночные прикосновения к автомобилю. Одиночные сигналы остаются в «памяти» сторожа определенное время, но если нет других подтверждений злого умысла, также считаются помехами, и сигнал тревоги не включается.
Весь «мыслительный» аппарат сторожа разместился на печатной плате с несколькими корпусами логических микросхем и состоит из формирователя сигналов, ждущего мультивибратора, порогового элемента, инвертора, элемента «И» и реле времени (положительное решение по заявке на изобретение № 4487428/11). Электронного сторожа назвали «ДИОГЕН-1» (дистанционный охранный генератор), «поселили» его в кабине автомобиля и устроили самые настоящие экзамены. В жару и холод, на обочинах шумных дорог и в тихих переулках шесть месяцев нес службу «ДИОГЕН-1 » и полностью оправдал не только расходы на разработку, но и свое имя. Самые осторожные попытки проникнуть в автомобиль или снять с него дефицитные детали пресекались сигналом тревоги, а все посторонние помехи отсеивались и не беспокоили окружающих. Стоимость устройства не выше серийных (около 40 руб.), весь монтаж в кабине занимает не более 30 минут и состоит из установки датчиков, корпуса и подключения питания 4-12 вольт. В дежурном режиме устройство потребляет мизерный ток и совершенно не влияет на состояние аккумулятора автомобиля. Что же касается корпуса устройства, то изготовили несколько вариантов: прямоугольной формы для скрытого размещения под приборной панелью или в других местах кабины и в виде маленького пластмассового бочонка, который размещается за ветровым стеклом. Бочонок крепится на резиновой присоске и предупреждает, что автомобиль надежно охраняется нашим «ДИОГЕНОМ-1».
Эксплуатация автосторожа «ДИОГЕН-1» на нескольких легковых автомобилях в течение года убедила нас, что за сохранность колес, ветровых стекол и других крупных и дорогостоящих деталей можно не волноваться. Однако от мелких хищений, например электрических лампочек и рассеивателей света, полной гарантии не было. Действительно, мелкие детали с автомобиля можно открутить очень аккуратно, не раскачивая его корпус, но звук отвертки или гаечного ключа хорошо передается по металлическому корпусу и легко воспринимается микрофоном. Чтобы наделить сторожа «слухом», ввели дополнительный микрофонный датчик, изготовленный по мостовой схеме из двух самых простых и дешевых угольных микрофонов. Один из них закрепили на стенке кабины. Теперь любой внешний или внутренний источник звука изменяет сопротивление угольного порошка микрофона. Второй микрофон улавливает все внешние звуки. Поскольку сигналы двух микрофонов вычитаются мостовой схемой, то все внешние помехи, например шум от проходящих мимо автомобилей, компенсируются датчиком и сторожем не учитываются. Зато шум от инструмента, которым пытаются отвинтить мелкие детали автомобиля, отличается от внешних шумов и выделяется для «обдумывания» сторожу. Так в электронной схеме появилась еще одна «мыслящая извилина», а в названии устройства — новый индекс — «ДИОГЕН-2». Стоимость сторожа увеличилась незначительно и вновь не вышла за пределы одного из серийных автосторожей, например, типа «Автокод-01» (60 руб.). Количество автолюбителей, желающих участвовать в испытаниях автосторожа «ДИОГЕН-2», значительно увеличилось, и нам пришлось выбирать тех, чьи автомобили хранятся в наиболее опасных местах. Несколько месяцев службы новых сторожей на транспорте убедительно доказали их преимущества над серийными системами охраны и сигнализации.
«ДИОГЕН» может надежно охранять не только автомобили, но и другие предметы. Поэтому целесообразна организация промышленного производства «мыслящего» сторожа не только для автолюбителей, но и для объектов народного хозяйства.
Вернуться