Поделки своими руками для автолюбителей

Модернизация управления стоп-сигналом авто, схема

Всем здравствуйте! Представленная в статье конструкция модернизации управления стоп-сигналами автомобиля — это очередная попытка повысить безопасность управления транспортным средством и снизить аварийность на дорогах.

Кстати, подобное управление стоп-сигналом реализовано уже с завода на некоторых иностранных моделях авто.

В чём заключается идея модернизации? Многие автовладельцы знакомы с ситуацией на дороге, когда при торможении впереди идущей машины, водитель поздно реагирует на загорание стоп-сигнала. Это чревато аварийной ситуацией. Так вот это устройство призвано повысить привлечение внимания вслед идущего автомобиля о начале торможения. Делается это не просто загоранием стоп-сигналов, как в штатном режиме, а путём подачи нескольких коротких вспышек, после чего стоп-сигналы переходят в обычный режим горения. Такой режим более эффективен для привлечения внимания о начале торможения, а значит и более безопасен с точки зрения дорожного движения.

Подобное устройство продаётся как в законченном виде, так и в качестве наборов для самостоятельной сборки. Но зачастую в них использованы редкие выходные реле, да и само управление выходным механизмом оставляет желать лучшего. Представленная конструкция дорабатывалась с использованием распространённых деталей массового производства и низкой стоимости. Вот собственно итоговая схема устройства:

Сразу обозначу условные обозначения схемы для лучшего восприятия принципа её работы. SB1 — концевик управляющий стоп-сигналами; «STOP-LAMP» — непосредственно сами лампы стоп-сигналов; +U — напряжение питания линии стоп-сигналов (бортовая сеть).

Схема реализована на двух популярных таймерах 555 серии. Микросхема DD1 включена по схеме одновибратора, а DD2 — мультивибратора. Для запуска одновибратора в работу необходим импульс с низким уровнем на выводе 2 DD1. Он формируется цепью R3VD1C2 при подаче напряжения на схему через концевик SB1.

Принцип действия прост: пока конденсатор С2 не зарядится, его сопротивление постоянному току мало, и это равносильно подключению вывода 2 на корпус. После зарядки С2 напряжение на выводе 2 практически равно напряжению питания. Этот импульс низкого уровня запускает в работу DD1 и на её выходе 3 формируется высокий уровень напряжения. Длительность работы одновибратора DD1 зависит от параметров C1,R2,R1 и её можно изменять (подстроечный резистор R1) в пределах от 0,5 до 3 сек. Это именно то время, в течении которого стоп-сигналы будут работать в импульсном режиме.

Одновременно с этим в работу запускается и мультивибратор DD2, который на своём выходе (3) формирует прямоугольные импульсы с изменяемой частотой (подстроечный резистор R6). Эти короткие импульсы управляют отпиранием транзистора VT1 в коллекторную цепь которого включена обмотка коммутационного реле K1.

Мультивибратор вырабатывает импульсы только пока на выводе 2 и 6 высокий уровень напряжения т.е. пока работает одновибратор DD1. При двух крайних положениях подстроечных резисторов R1 и R6 получаются около 40 коротких вспышек в течении 3 секунд после чего лампа переходит в обычный режим горения. Но как вы уже поняли, их количество, как и длительность всего импульсного режима, можно регулировать в широких пределах по-своему усмотрению.

Печатная плата показана на рисунке выше, её можно скачать. В конструкции можно использовать любые таймеры 555-серии или наш КР1006ВИ1, вместо VT1 можно применить КТ815 или КТ817. Плата рассчитана на реле NRP05-A-12D c обмоткой на 12 В и током до 5 А, а стоимость его составляет всего лишь 70₽.

Мигающий стоп сигнал своими руками

Как-то будуче в Питере заметил, что у впереди идущей машине мигающий стоп-сигнал. Интересно стало, тоже решил сделать себе подобный стоп-сигнал. Цены на подобные девайсы стартуют с 400 руб.

И как раз нашёл несколько вариантов мигающего стоп-сигнала. Свой выбор остановил сделанный на знаменитом таймере NE555.

Для сборки нам понадобится:

Микросхема- NE555, Диод- 1n4007, Транзистор- IRF540, C1- 22мкф, С2-10мкф, R1-1k, R2- 5k, R3- 10k, R4- 470k, Макетная планка, контакты.

Принципиальная схема мигающего стоп-сигнала

Монтаж на монтажной планке

Схемка установлена в панель стоп-сигнала

Мне нравится паять на монтажной планке. Да это очень утомительно, но зато не нужно возится с травлением платы.

При пайке соблюдайте аккуратность особенно с полевым транзистором, ножки транзистора лучше придерживать пинцетом для теплоотвода. Строго соблюдайте полярность в момент сожжёте всю схему. Для подстраховки в схему можно включить диод в разрез плюсовой шины.

Вот как работа сигнала видна со стороны.

Схема автомата-выключателя ламп стоп-сигнала для авто

Летом в жаркую погоду длительное стояниев пробке под уклон, с постоянной ногой на тормозе приводит к сильному перегреву задних фонарей, ведь лампы стоп-сигналов обычно более мощные, потому что стоп-сигнал должен гореть ярче. А в результате, даже пластмассовый корпус задней фары может оплавиться.

Здесь приводится схема автомата, который гасит лампы стоп-сигнала если они горят более 3-4 минут подряд. Схема собрана на самой простой и доступной элементной базе — на микросхеме К561ЛА7 и автомобильном реле с переключающими контактами.

Обычно схема стоп-сигнала автомобиля состоит из двух ламп и концевого выключателя, соединенного механически с педалью тормоза. Еще может быть и дополнительный стоп-сигнал, подключенный параллельно основным ламам, но сути дела это не меняет.

Принципиальная схема

Схема, показанная на рисунке, получает питание от цепей ламп стоп-сигнала, но на лампы подает напряжение через контакты своего выходного реле К1, которые включены в разрыв провода, идущего от ламп к концевому выключателю SD1, который имеется в машине, и связан механически с педалью тормоза.

Пока педаль тормоза не нажата, питание на схему не поступает, а нормальнозамкнутые контакты реле К1 замыкают конденсатор С2. При нажатии на педаль тормоза концевой выключатель SD1 замыкается. Через него поступает питание на схему.

Рис. 1. Принципиальная схема автомата-выключателя ламп стоп-сигнала.

Цепь R2-C1 сразу же устанавливает RS-триггер на элементах D1.1 и D1.2 в состояние логической единицы на выходе элемента D1.2. Напряжение с выхода D1.2 поступает на базу транзистора VT1. Он открывается и открывает VT2.

Через VT2 поступает ток на реле К1, его контакты переключаются. При этом, они перестают замыкать конденсатор С2, и подают питание на лампы стоп-сигнала Н1 и Н2, имеющиеся в автомобиле.

Зажигается стоп-сигнал. И начинает заряжаться конденсатор С2. Если педаль тормоза отпустить, питание от схемы отключается. Реле К1 выключается и его контакты переходят в нормальное состояние, в котором лампы стоп-сигнала выключены, а конденсатор С2 замкнут.

Если педаль тормоза удерживается нажатой длительное время, то конденсатор С2 постепенно заряжается через резистор R3. Примерно через 3-4 минуты он зарядится на столько, что напряжение на резисторе R3 будет соответствовать логическому нулю. Это переключит RS-триггер D1.1-D1.2 в состояние логического нуля на выходе элемента D1.2.

Транзисторы VT1 и VT2 закроются и реле К1 вернет свои контакты в нормальное состояние. При этом, стоп-сигналы гаснут, а конденсатор С2 разряжается через контакты реле. Зацикливания не происходит потому что RS-триггер D1.1-D1.2 находится в установившемся состоянии. Чтобы стоп-сигналы зажглись снова нужно отпустить и нажать педаль тормоза.

При отпускании педали конденсатор С1 разряжается через цепь VD1-R1, и при нажатии педали, он своим зарядным током формирует импульс, который устанавливает RS-триггер в состояние единицы на выходе D1.2.

Таким образом, если педаль тормоза находится в нажатом состоянии менее времени в 3-4 минуты, которое требуется на зарядку конденсатора С2, то схема никак себя не проявляет внешне, — стоп-сигнал работает как обычно. Но, при продолжительном нажатии педали тормоза, дольше времени, необходимого на зарядку С2, лампы стоп-сигнала по прошествии этого времени выключаются.

О деталях

Схему можно сделать на любой микросхеме серии К561, К176 или CD40, у которой есть не менее двух логических элементов «И-НЕ». При этом, если логические элементы 3-х или 4-х входовые, лишние входы каждого логического элемента нужно соединить с выводом 14 микросхемы. Все конденсаторы должны быть на напряжение не ниже 16V.

Особое внимание следует уделить выбору конденсатора С2. Это должен быть хороший конденсатор с очень малым током утечки. Использовать на его месте «б/у» конденсатор, выпаянный откуда-то крайне не желательно.

Если ток утечки С2 будет слишком велик, схема не сможет работать, так как конденсатор не сможет зарядиться до нужного напряжения через R3.

Можно конденсатор С2 выбрать существенно меньшей емкости, пропорционально увеличив сопротивление R3. Например, при емкости С2 47 мкФ сопротивление R3 нужно увеличить до 4,3 М. Реле К1 — стандартное автомобильное 5-контактное, по Вазовской классификации — 90.3747. Такое реле можно купить в любом магазине автозапчастей. Схема должна быть помещена во влагозащищенном корпусе. Особенно нужно уделить внимание защите от влаги R3 и С2, например, покрыть их толстым слоем парафина.

Стоп-сигнал: спорим, вы не все о нем знаете?

Стоп-сигнал – две или три лампочки на корме автомобиля: казалось бы, что может быть проще? Однако хитростей в этой элементарной на первый взгляд системе хватает, как и потенциала для развития и эволюционирования!

Давным-давно…

С читается, что первые стоп-сигналы были замечены на европейских самодвижущихся экипажах в 1912 году. Правда, делали их не электрическими, а механическими – в виде вздергивающихся жестяных «флажков», управляемых тросиками или тягами. Несовершенство конструкции не вызывало затруднений благодаря низкой плотности автомобильного трафика на рубеже веков и малым скоростям эпохи зари автомобилизма.

Первые автомобили унаследовали от конных карет упрощенные тормоза – только на заднюю ось. Когда же в 20-х годах прошлого столетия начали появляться машины с колодками на всех четырех колесах, разница в эффективности торможения новых и старых моделей стала слишком заметна, и пришло повсеместное понимание необходимости установки стоп-сигналов как элементов безопасности движения. Окончательная стандартизация тормозных фонарей была закреплена в 1949 году Венской конвенцией о дорожных знаках и сигналах. Долгие годы в технические регламенты никаких изменений касательно стоп-сигналов не вносилось: лишь в восьмидесятых — девяностых (в Новом свете раньше, в Старом — позже) обязательным стал третий фонарь – вспомогательный, расположенный по центру заднего стекла или спойлера.

В отечественном автопроме первый штатный электрический стоп-сигнал появился на «Победе» ГАЗ-М20 в 1946 году. Ее единственный и едва заметный по современным меркам «стопарь» располагался по центру крышки багажника в общем блоке с фонарём освещения номерного знака (на шоферском жаргоне именуемым «самолетиком» или «птичкой»). А на советском двухколесном транспорте первый стоп-сигнал, включающийся при нажатии педали тормоза, получил мотоцикл Минск М-105 двумя десятилетиями позже, в 1967 году. Кстати, специфическим был стоп-сигнал и на знаменитой «двадцать первой» Волге — для стоп-сигналов и указателей поворотов использовались одни и те же лампы! Если при нажатой педали тормоза водитель включал сигнал поворота, соответствующая тормозная лампа переключалась с постоянного горения на моргание. В эпоху, когда «21-е» вовсю колесили по дорогам, такой алгоритм был привычен шоферам и не вызывал удивления, сегодня же световая сигнализация ретрокара выглядит непривычно и неочевидно. И все владельцы «машин с оленями», которые не пренебрегают их выгуливанием на дорогах общего пользования, давно переделали фонари на нормальный свет, чтобы их маневры трактовались соседями по дороге однозначно и безопасно.

ГАЗ М-20 Победа ‘1949–55

К слову, иногда стоп-сигналы даже становились одной из «визитных карточек» автомобиля – не ключевой, конечно, но запоминающейся. Например, к таким можно смело отнести фирменные сдвоенные кругляши на корме культового Nissan Skyline, элементы стилизованного британского флага в задних фонарях Mini, «крестики» у Jeep Renegade, «глаз улитки», торчащий из-за запасного колеса у Land Rover Freelander, и так далее.

Nissan Skyline (BNR34) ‘2002

Технически же управление стоп-сигналами десятилетиями представляло собой не меняющуюся простейшую схему, понятную даже тем, кто в школе прогулял всю физику напрочь: под педалью тормоза находился выключатель без фиксации (на шоферском жаргоне именуемый «лягушкой»), подающий +12 вольт на лампы в задней части автомобиля – и, в общем-то, всё! В семидесятые — восьмидесятые годы автопроизводители стали дополнять эту простейшую схему устройством контроля исправности ламп – оно отмечало ток, потребляемый двумя лампочками, и зажигало индикатор на приборной панели, когда одна из них перегорала, уменьшая общий ток вдвое.

Не горят, а мигают

В конце 90-х годов практически все автопроизводители начали внедрять в свои машины системы, которые принято называть «сигнализацией экстренного торможения» — Emergency Stop Signal или ESS (многие автобренды выдумывали для этого и собственные аббревиатуры). При торможении с относительно плавным замедлением автомобиля лампы стоп-сигналов зажигаются обычным образом, но при экстренном торможении огни автоматически переходят в режим интенсивного мигания – с частотой в несколько раз выше, чем при включении «аварийки». Этот режим доступен только на скоростях выше 50-60 км/ч, так что если вам взбредет в голову внезапно резко ударить по тормозам в вяло ползущей пробке, он не включится.

Согласно заводским тестам Mercedes и других автоконцернов, мигающие стоп-сигналы привлекают внимание следующего сзади водителя в среднем на 0,2 секунды раньше постоянно горящих. На скорости 100 км/ч, к примеру, это дает выигрыш тормозного пути в 5,5 метра. Мелочь – а полезно! Несложная с технической точки зрения система ESS позволяет повысить безопасность движения, ибо внимание водителя идущего сзади автомобиля склонно притупляться, и он неадекватно долго не реагирует на стоп-сигнал двигающегося впереди авто. Производители автомобилей, проведя ряд исследований, сошлись во мнении, что при срабатывании системы ESS лампы стоп-сигналов должны мигать, если легковой автомобиль замедляется со скоростью более 6 метров в секунду, а грузовик или автобус — более 4 м/с. Частота мигания при этом должна быть не менее 4 герц – иначе говоря, не менее 4 вспышек в секунду, дабы работу ESS невозможно было спутать с прерывистым нажатием на педаль или включением «аварийки», при которой лампы указателей поворота обычно мигают с частотой 1-1,5 Гц.

Функция Emergency Stop Signal появилась на авто от среднего класса и выше, но уверенно проникает и в бюджетный сегмент. К примеру, на вполне народном Hyundai Solaris она имеется, начиная со второй генерации. Некоторые же продвинутые самодельщики изготавливают и устанавливают блок ESS на свои авто самостоятельно, используя GPS-приемники для определения скорости и акселерометры для обнаружения резкого замедления. Гаджет подключается в разрыв провода, подающего +12 вольт на лампы стоп-сигналов. При плавном замедлении автомобиля он «спит», а при резком торможении включается в работу и прерывает подачу тока на лампы быстрыми импульсами.

К сожалению, промышленность и торговля подобных устройств не предлагают, а китайские ремесленники выпускают лишь жалкие подобия ESS, не связанные с контролем динамики замедления и скоростью. С их помощью при нажатии на педаль тормоза стоп-сигналы сперва делают несколько вспышек, после чего, если педаль не отпущена, продолжают гореть уже постоянно, без мигания. Обычно такое реализуют для дополнительного сигнала на заднем стекле, хотя некоторые энтузиасты подключают «мигалки» и к основным «стопарям». Подобный гаджет можно приобрести на AliExpress совсем недорого. Вот только стоит ли?

Да, вспышки привлекают внимание извне в большей степени, нежели постоянное горение стоп-сигналов – факт совершенно бесспорный и доказанный давным-давно. Однако ESS неразрывно связана с датчиком скорости и получает разрешение на включение при резком торможении, только если торможение осуществляется со скоростей 50 км/ч и выше. В плотном и медленном городском движении мигать «стопарями» категорически не разрешается, о чем однозначно говорится везде – и в ГОСТе «Автотранспортные средства. Требования безопасности к техническому состоянию и методы проверки», и в техрегламенте Таможенного союза «О безопасности автотранспортных средств»: «Сигналы торможения (как основные, так и дополнительные) должны включаться при воздействии на органы управления рабочей и аварийной тормозных систем и работать в постоянном режиме». Мигание аварийных сигналов торможения ESS отдельно оговорено и разрешено/ А вот бесконечно «выносить мозг» вспышками красных огней едущему сзади – неприемлемо! Это опасно, поскольку все выходящее за нормы обыденного на дороге воспринимается неоднозначно (да, вспышки внимание привлекут – но будет ли адекватной реакция?). Это опасно, поскольку заставляет водителей совершать лишние маневры, пытаясь объехать нервирующего «мигальщика».

Сигнал торможения… без торможения!

Любопытный алгоритм управления стоп-сигналами предложила недавно небольшая компания MechOptix из Хантсвилля, штат Алабама. Инженеры MechOptix рассудили весьма свежо и смело: по-хорошему, для повышения безопасности движения водитель, едущий впереди, должен оповещать водителя, едущего сзади, о любых своих замедлениях, включая и те, что происходят БЕЗ нажатия на педаль тормоза. А таких, в общем-то, немало — торможение двигателем при сбросе газа, переключение на пониженную, внезапные перебои в работе мотора, кончившийся бензин и прочее. Чем раньше водитель задней машины поймет, что передняя начала замедляться, тем лучше и безопаснее!

Для реализации такой логики были разработаны особые светодиодные лампы для стоп-сигналов – со стандартными распространенными цоколями и чуть увеличенными колбами. Собственно, внутри ламп и располагается вся умная электроника, поэтому подключение упрощено до предела – в проводку внедряться не требуется, достаточно просто поменять обычные лампы в «стопарях» на лампы Stoptix. В этих «умных лампах» находится электронный модуль с G-сенсором, отслеживающим ускорения и замедления, и собственный небольшой аккумулятор. Когда вы нажимаете на педаль тормоза, все работает совершенно штатно и заурядно – лампы стоп-сигналов просто загораются. Если же вы бросили газ, но на тормоз не нажали, «стопари» вспыхнут сами по себе, за счет управляющей электроники и мини-аккумуляторов внутри ламп. Аккумуляторов этих, к слову, хватает на 20 секунд непрерывного свечения, держат они заряд 3 часа, и подзаряжаются за секунду от любого, даже самого короткого нажатия на педаль тормоза — видимо, в их качестве используются ионисторы.

В России вряд ли можно встретить Stoptix вживую – собственно, особой популярности они пока и у себя на родине-то не добились, да и стоят немало. А вот нечто идеологически близкое к идее ламп Stoptix встречалось мне в свое время в одном из выпусков ежегодного альманаха «В помощь радиолюбителю» годов эдак 80-х! Алгоритм и техническая база там были иными, но мысль, в сущности, реализовывалась та же самая – сообщить едущему сзади, что вы перешли на движение накатом и начали плавно замедляться. В отечественной концепции предлагалось собрать несложный электронный блок и смонтировать дополнительный концевой выключатель над педалью газа – такой же, как штатно установлен над педалью тормоза. Логика работы была такая – когда автомобиль двигался равномерно или с ускорением (педаль газа нажата) фонари стоп-сигналов не светились. При брошенном газе (торможении двигателем) они загорались постоянно, а при нажатом тормозе – вспышками.

«Светофор» на корме

История, как известно, развивается по спирали, и будет совершенно неудивительно, если со временем вернется интерес к экспериментальным системам автомобильной внешней световой сигнализации, которые уже пытались аргументировать и внедрять в прежние годы – например, в США в шестидесятые — семидесятые. В некоторых штатах страны (в частности, в Вашингтоне, Орегоне и Айдахо) до сих пор не потеряло силы старое разрешение на использование на транспорте многоцветных стоп-сигналов! В свое время Национальная администрация безопасности дорожного движения США активно стимулировала исследования в области нестандартных конфигураций сигнальных систем транспортных средств для определения свежих перспективных направлений. В результате появились вспомогательные стоп-сигналы, которые работали по весьма логичному алгоритму всем известного светофора:

• нажатие на тормоз (замедление) – красный свет
• нажатие на акселератор (ускорение) – зеленый свет
• отпускание газа и движение накатом (плавное снижение скорости) – желтый свет

Подобные фонари много лет назад можно было приобрести как дополнительные гаджеты и смонтировать их на заднее стекло или бампер автомобиля – куда, к слову, обожали ставить два дополнительных нештатных красных «стопаря» водители в СССР…

Кнопка под педалью тормоза

Традиционно выключателем (или, вернее, включателем!) стоп-сигналов была и остается кнопка-концевик над педалью тормоза, «лягушка». Но, как ни странно, простейшая и надежнейшая концепция кнопки возле педали тормоза не всегда была самой распространенной! В ХХ веке достаточно долгое время массово применялись гидравлические выключатели ламп стоп-сигнала — в качестве замыкателя электрической цепи выступала не кнопка над педалью, а мембранный выключатель, вкрученный в тройник тормозных трубок. По логике все было оправдано – нажимаем на педаль тормоза, в магистрали появляется давление жидкости, оно изгибает мембранку выключателя, а та, в свою очередь, замыкает контакт. Вот только в отличие от обычной и весьма долговечной кнопки, мембранный выключатель был штукой нестабильной. Резинка в нем со временем дубела, и «стопари» начинали небезопасно зажигаться лишь при торможении «в пол»! Однако это ненадежное решение применялось достаточно широко – гидравлический выключатель ВК-12Б использовался и на Волгах, и на УАЗах, и на грузовиках, и на автобусах – в первую очередь совместно с гидровакуумным усилителем тормозов. Хотя никакой объективной надобности в применении именно «гидрокнопки» вместо обычной кнопки под педалью не было… К слову, в эпоху советского дефицита каждый гаражный мастер знал способ восстановления эластичности резинок, в том числе и мембраны в тормозном выключателе ВК-12Б — стакан кипятка и столовая ложка соды. Опытные «шофера» частенько… варили неисправные тормозные «вэкашки» и ставили их обратно! На какое-то время помогало…

Казалось бы, все очевидные «грабли» уже вконец истоптаны, и сегодня столь элементарная вещь как электрический педальный концевик должен уже стать беспроблемным и не приносить головной боли. Как бы не так! Кровушки «лягушка» может попить изрядно, ибо с усложнением конструкции автомобилей на эту ерундовую детальку легла масса новых функций.

Например, сегодня во многих автомобилях к тормозному концевику подходят не два провода, как в дедовские времена, а как минимум четыре. Часто внутри «лягушки» находятся два независимых выключателя, один из которых подает питание на стоп-сигналы, а второй – на блок управления двигателем для реализации эффективного торможения накатом и экономии топлива. К примеру, многим вазоводам, имеющим машины с «е-газом», знаком «чек энджин» из-за рассогласования датчиков педали тормоза. Из-за невысокого качества «лягушки» два независимых выключателя в ней могут начать срабатывать несинхронно, порождая сбои в работе двигателя… Но и импортные комплектующие порой не лучше — владельцы целого ряда моделей KIA/Hyundai помнят массовую проблему ненадежной механической контактной «лягушки», приводившую к глюкам в круиз-контроле или ESP – закрыть эту историю производителю удалось лишь заменой выключателя с механическими контактами на сложный электронный, с микроконтроллером, датчиками Холла и транзисторными ключами внутри! Ну и «классика жанра» — когда на машинах с АКП ухудшение контакта в «лягушке» является причиной зависания селектора в положении «паркинг»…