مراقبة المقاعد وأحزمة الأمان في المركبات العسكرية: الاستشعار ومنطق التحذير و CAN Bus

مراقبة أحزمة الأمان في المركبات العسكرية هي الوظيفة الإلكترونية التي تجيب باستمرار عن سؤالين لكل موقع من مواقع الطاقم: هل المقعد مشغول، وهل الحزام مربوط؟ وبخلاف سيارة الركاب، يجلس سائق المركبة المدرعة وقائدها أمام حجرة أفراد لا يستطيعان رؤيتها في كثير من الأحيان وفيها مقاعد كثيرة. يجمع نظام المراقبة حالة تلك المقاعد على شاشة واحدة ويضعها على شبكة المركبة في صورة بيانات.

يتناول هذا الدليل الاستشعار ومنطق التحذير والتكامل مع الشبكة وأسئلة المواصفة. وهو يفصّل طبقة سلامة الطاقم الواردة في دليلنا ما هي إلكترونيات المركبات؛ أما المنتجات ذات الصلة فتوجد في فئة إلكترونيات المركبات العسكرية.

في المركبات المدرعة والتكتيكية لا يقتصر دور حزام الأمان على حوادث الطرق. ففي حالات الانقلاب والكبح المفاجئ والارتجاجات الشديدة على الأرض الوعرة وتحت تأثير الانفجار يعمل المقعد والحزام كنظام حماية واحد: المقعد الممتص للطاقة لا يؤدي وظيفته إلا إذا كان الراكب مربوطاً به. ومع ذلك تبقى الأحزمة غير مربوطة في الميدان لأسباب كثيرة. فالسترة الواقية والتجهيزات تجعل ربط الحزام صعباً، وكثرة الترجل تكسر العادة، وحجرة الأفراد خارج مجال رؤية السائق.

طرق استشعار إشغال المقعد

يختلف موضع الحساس بين المقاعد القابلة للطي والمقاعد المعلقة والمقاعد الثابتة، ولذلك يُختار الحساس بالاشتراك مع صانع المقعد.

استشعار حالة الحزام

تُقرأ حالة الحزام بمفتاح داخل الإبزيم: مفتاح ميكانيكي دقيق أو حساس لا تلامسي بتأثير Hall أو من نوع reed تتغير حالته عند تعشيق اللسان. وأحزمة النقاط الأربع والنقاط الخمس شائعة في المقاعد العسكرية؛ أما الإبزيم الذي يُراقب، وهو الإبزيم المركزي في الغالب، فيُحدد ضمن تصميم المقعد.

بنية الإشارة: مرجعية الهيكل أو ثنائية السلك

في البنية المرجعية للهيكل يمتد سلك واحد من كل حساس إلى الوحدة ويكون مسار الرجوع هو هيكل المركبة. تصبح ضفيرة الكابلات أخف، لكن ضجيج الهيكل قد يتسرب إلى القياس، ولذلك يحتاج المدخل إلى ترشيح وتكييف للإشارة. أما البنية ثنائية السلك فتحتاج إلى موصلات أكثر وهي أقل حساسية للضجيج. وفي الحالتين يسبب الاهتزاز ارتداد التلامس، فلا يُقبل تغير الحالة إلا بعد مرشح وعتبة زمنية. وتُضاف عادةً مقاومات إلى المفتاح للتمييز بين الدارة المفتوحة ودارة القصر وبين حالتي "مربوط" و"غير مربوط".

ومن الأمثلة على ذلك نظام مراقبة المقاعد والأحزمة العسكري SENTRA-16. فبحسب ورقة بياناته صُمم لبنية حساسات مرجعية للهيكل؛ ويقرأ 32 قناة (16 مقعداً + 16 حزاماً) باستمرار وفي الوقت نفسه، ويمرر الإشارات التماثلية عبر ترشيح RC وعزل بمضخمات op-amp وبنية مُجمِّع قنوات قبل تحويلها إلى بيانات رقمية.

معلومتان لكل مقعد تعطيان أربع حالات:

كثيراً ما يُغفل الصف الرابع: فالنظام الذي يراقب الإبزيم وحده يرى الراكب الذي ربط الحزام خلف ظهره على أنه "مربوط".

أربعة قرارات تحدد شكل المنطق: شرط السرعة (عرض فقط عند التوقف وتحذير عند الحركة، مع أخذ السرعة من ناقل بيانات المركبة)؛ والتصعيد من تحذير مرئي إلى تحذير صوتي؛ ومن يرى ماذا (ملخص للسائق وخريطة مقاعد للقائد)؛ والتعتيم (blackout)، حيث يبقى التحذير على الشاشة ويجب أن يصل أمر التعتيم إلى وحدة التحذير أيضاً.

بحسب ورقة بيانات وحدة التحذير القابلة للبرمجة T-Light يتغير اللون والوميض والسلوك الصوتي بأوامر من نظام التحكم؛ والتنبيه الصوتي بحد أقصى 110 dB على ثلاثة مستويات، ويطفئ وضع التعتيم مصابيح LED والتنبيه الصوتي كلياً، والاتصال عبر RS-485 أو CAN-Bus ويُحدد عند الطلب. وفي البنية المعتادة تبلّغ وحدة المراقبة عن الحالة، بينما يقرر حاسوب المهمة أو برمجيات التحكم في المركبة أي تحذير يصدر.

البيانات. يرسل SENTRA-16 حالة المقاعد والأحزمة إلى حاسوب مهمة المركبة عبر CAN-Bus (ISO 11898، 500 kbps)؛ وبحسب ورقة البيانات يمكن تمرير البيانات نفسها إلى أنظمة السلامة والتحذير أيضاً. ويُثبَّت بروتوكول الطبقة العليا ومعرّفات الرسائل ودورة الإرسال وتوزيع البتات في وثيقة التحكم بالواجهات (ICD) قبل الطلب.

التغذية. تعمل الوحدة على 18–32 VDC (القيمة الاسمية 24 VDC) وتستهلك أقل من 15 W. وتُعرَّف الحالات العابرة لتغذية المركبة 28 VDC في MIL-STD-1275؛ ولأنها قد تتجاوز نطاق التغذية لمعظم الوحدات الإلكترونية، تُغذى الوحدات المنخفضة القدرة عادةً من مخرج توزيع محمي. فعلى سبيل المثال يوفر موديول توزيع طاقة الكاميرات SENTRA KBM مخرجاً منفصلاً ومعزولاً 24 VDC ±0.2 V لموديول المقاعد من مدخل 28 VDC متوافق مع MIL-STD-1275E. راجع دليل البنية الكهربائية للمركبات العسكرية لمعرفة طبقات التوزيع.

التمديدات والبيئة. يستخدم SENTRA-16 موصل MIL-DTL-38999 ويُثبَّت بالبراغي على الهيكل بقاعدته ذات الشفة؛ وتذكر ورقة بياناته غلاف IP65 وتشغيلاً من −32 °C … +55 °C. وما يشمله IP65 مشروح في دليلنا عن درجات الحماية IP.

يجب أن تذكر المواصفة هل تطلب إثبات "مصمَّم للامتثال" أم إثبات "تم اختباره"؛ راجع دليل MIL-STD-461 و MIL-STD-810.

TEDEG Defence شركة مصنّعة لإلكترونيات القدرة العسكرية وإلكترونيات المركبات مقرها أنقرة.

SENTRA-16 (P/N TDG-SKK-1600) هو وحدة مراقبة المقاعد والأحزمة لديها. وتُثبَّت توزيعات الأطراف وقائمة الرسائل وواجهات ضفيرة الكابلات لكل منصة في وثيقة ICD قبل الطلب. والشهادات موجودة في صفحة الشهادات والجودة.

ماذا يعني أن يظهر الحزام مربوطاً على مقعد فارغ؟

إما أن الحزام رُبط خلف الراكب أو أن أحد الحساسات معطل. ومنطق التحذير المبني جيداً يعرض هذه الحالة تحذيراً للتحقق لا حالة طبيعية.

هل يمكن أن تسبب التجهيزات المتروكة على المقعد تحذيراً خاطئاً؟

مع الاستشعار المعتمد على الضغط يمكن ذلك. ويقلل التحذيرات الخاطئة اختيار عتبة مناسبة للمقعد، وربط التحذير بشرط السرعة، واستخدام طريقة استشعار مختلفة عند الحاجة.

كم مقعداً تستطيع وحدة واحدة مراقبته؟

يراقب SENTRA-16 إشغال 16 مقعداً وحالة 16 حزاماً عبر 32 قناة. وبحسب ورقة البيانات تتكيف بنيته المعيارية مع منصات مركبات مختلفة.

يتوقف نجاح مراقبة المقاعد وأحزمة الأمان على ثلاثة أمور: حساس يناسب المقعد، ومنطق تحذير يعالج الحالات الأربع كلها، وواجهة مع شبكة المركبة مثبتة كتابةً. شاركونا عدد المقاعد ونوع الحساس وبيانات CAN-Bus عبر نموذج طلب عرض السعر، أو تواصلوا مع فريقنا الهندسي عبر صفحة اتصل بنا للاستفسارات الفنية.