Сегодня пойдёт речь о такой специфической теме, которая хорошо знакома велосипедистам (но, полагаю, и всем остальным тоже): борьба с нападением собак на едущих велосипедистов.
Зачастую, конечно, это заканчивается обычным «обгавкиванием» :‑В
Но, я‑то не знаю, что у них на уме...
Поэтому, приходится «обгавкивать» их в ответ, иногда даже применяя человеческие непечатные выражения, а, для убедительности своих слов, — взяв в одну руку «оружие пролетариата» :‑)
Тем не менее, хотелось бы и дальше носить маску культурного человека, не снимая её даже в такие моменты и я тут подумал: а что, если возложить задачу конверсейшена с собаками — на электронику?
Но, для начала, давайте прикинем, а как мы можем наладить с ними дипломатические отношения? (желательно, «с позиции силы»:‑В).
Из более‑менее разумных вариантов — приходит в голову только ультразвук. Впрочем, вполне недурной вариант!
Забегая вперёд, скажу, что ниже будет рассказ о состоянии затеи на данный момент, но проект требует ещё своего внимания (так что, почему бы и вам не присоединиться к экспериментам?;‑), — на данный момент я нахожусь в отпуске, и «несколько ограничен в доступной аппаратной базе» — так скажем (несмотря на то, что я отношусь к людям, которые, похоже, «даже в туалет ходят с рюкзаком», в котором «есть всё», где под «всё» — я подразумеваю «ВООБЩЕ ВСЁ», что может понадобиться; но, ультразвукового излучателя в нём не оказалось, так что уж не обессудьте:‑) ).
Также хочу сказать, что в «собакоопасных» районах пока не был — поэтому протестировать аппарат не было возможности, тем не менее — как идея для самоделки, эта затея довольно любопытная (на мой взгляд).
Мне доводилось видеть ролики в интернете, где люди тестировали различные ультразвуковые излучатели, специально, проезжая по районам города, где водятся «самые недобрые собаки», и, включение такого излучателя всегда давало один и тот же результат: собаки резко впадали в оторопь, разбегались от велосипеда, и отставали.
Например, один из таких роликов можно увидеть ниже:
Как мы можем убедиться, хорошо работающий ультразвуковой излучатель, это достаточно неплохая сила!
Заводского изготовления, такие устройства обычно состоят из четырёх основных компонентов:
генератор сигнала: в качестве него, может выступать микроконтроллер, или специальная сборка;
усилитель мощности звуковой частоты;
пьезоизлучатель;
компактная батарея питания.
Устройство обычно позволяет излучать ультразвук в диапазоне от 20 до 30 кГц и, судя по имеющимся в интернете открытым источникам, с результатами применения подобных устройств, — они демонстрируют неоднозначный результат, а именно:
в целом, да, применение подобного устройства, (даже, как мы могли видеть в видео выше), в подавляющем большинстве случаев, приводит к отпугиванию как одиночных, так и стай собак;
однако, если устройство излучает монотонный тон, то, достаточно быстро, возникает привыкание к нему, и отпугивающий эффект теряется (поэтому, нужно чередовать тона, и применять иные способы, чтобы «разнообразить трек‑лист»);
люди отмечают, что эффективность применения подобных устройств зависит ещё и от возраста собак: к примеру, более старые, и глуховатые собаки, реагируют на звук не так остро, как молодые, с более чувствительным слухом;
несмотря на неприятные ощущения от воздействия звука, некоторые собаки, всё равно могут ринуться в атаку, особенно, если «клиенту» не повезло, и он столкнулся с доминантной особью.
Тем не менее, чего нельзя у них отнять, так это того, что звуковое воздействие является наименее травматичным, что уже само по себе плюс...
Заводской сборки устройства, позволяют воздействовать на собак, находящихся на расстоянии, приблизительно, вплоть до 10 м.
В теории, самодельное устройство может не уступить, а может даже и превзойти по эффективности, заводские устройства, так как, в рамках самодельного проекта у нас развязаны руки, и мы можем применять множество различных подходов, — как аппаратных, так и программных.
Например, мы можем практически протестировать ряд программных реализаций, и найти среди них те/ту — которые будут работать наилучшим образом.
Кроме того, выше уже говорилось о том, что нужно максимально заботиться о невозможности привыкания к излучению.
Одним из путей достижения этого является использование широкополосных ультразвуковых излучателей (могут громко звучать в целом диапазоне частот).
В противовес широкополосным, есть резонансные излучатели (максимальная громкость достигается на частоте резонанса), одним из которых является Murata MA40.
При этом, здесь, на самом деле, возможен компромисс: можно использовать этот резонансный излучатель, а частоту излучения менять на небольшую величину, находясь поблизости от частоты резонанса излучателя. Да, громкость будет снижаться (всё‑таки, это компромисс), но, на небольшую величину.
В принципе, наверное, учитывая малую цену такого излучателя, вполне можно рассмотреть и такой вариант.
Ещё одним вариантом сделать почти невозможным привыкание является использование импульсного режима, с переменным количеством импульсов и переменными паузами между ними.
Как можно видеть, перечисленные выше подходы легко реализуются программно...
Ещё одним способом увеличения эффективности является концентрация звука — для этого, можно изготовить 3D печатный корпус, в котором расположить конус, в донышке которого и разместить излучатель звука — это позволит сделать звук более направленным и сконцентрированным, что, в результате (в теории), позволит ему распространяться на более дальние расстояния.
Итак, под рукой у меня было не так много, и я собрал это устройство из имеющихся с собой компонентов:
I2S усилителя звука цифрового MAX98 357;
микроконтроллера esp32 c3 supermini. Почему именно он: очень компактный, потребляет мало энергии; а учитывая его компактность — легко будет изготовить и корпус для всего устройства.
Звукового излучателя у меня не было, поэтому, пришлось выломать микродинамики из старого, вышедшего из строя монитора:
Общая схема подключения всей сборки получилась следующая:
Общий вид устройства получился такой:
Как легко можно увидеть, устройство вышло очень компактным, и, его компоненты вполне можно разместить в микрокорпусе, сходном по размерам с аккумулятором, форм‑фактора 18 650, таким образом, не трудно понять, что распечатать на 3D принтере корпус для такого устройства не будет представлять каких‑либо проблем.
Прошивку можно посмотреть здесь (КОД)
/*Создано с использованием ИИ DeepSeek.
Код выкладывается без любых гарантий его работы.*/
#include <driver/i2s.h>
// Конфигурация пинов I2S
#define I2S_BCLK_PIN 5
#define I2S_LRC_PIN 6
#define I2S_DOUT_PIN 7
// Параметры аудио
const int SAMPLE_RATE = 44100;
const int BUFFER_SIZE = 512; // Увеличенный буфер для стабильности
const float MAIN_VOLUME = 0.4f;
// Частотные параметры
const int BASE_FREQ = 22000; // Основная частота (22 кГц)
const int MOD_FREQ = 18000; // Дополнительная частота (18 кГц)
const float LFO_RATE = 0.5f; // Скорость модуляции (Гц)
// Глобальные переменные
float lfoPhase = 0.0f;
void setupI2S() {
i2s_config_t i2sConfig = {
.mode = (i2s_mode_t)(I2S_MODE_MASTER | I2S_MODE_TX),
.sample_rate = SAMPLE_RATE,
.bits_per_sample = I2S_BITS_PER_SAMPLE_16BIT,
.channel_format = I2S_CHANNEL_FMT_ONLY_LEFT,
.communication_format = (i2s_comm_format_t)(I2S_COMM_FORMAT_I2S | I2S_COMM_FORMAT_I2S_MSB),
.intr_alloc_flags = ESP_INTR_FLAG_LEVEL1,
.dma_buf_count = 8,
.dma_buf_len = BUFFER_SIZE
};
i2s_pin_config_t pinConfig = {
.bck_io_num = I2S_BCLK_PIN,
.ws_io_num = I2S_LRC_PIN,
.data_out_num = I2S_DOUT_PIN,
.data_in_num = I2S_PIN_NO_CHANGE
};
i2s_driver_install(I2S_NUM_0, &i2sConfig, 0, NULL);
i2s_set_pin(I2S_NUM_0, &pinConfig);
}
void generateOptimalTone(int16_t* buffer) {
static float phase1 = 0.0f; // Фаза основной частоты
static float phase2 = 0.0f; // Фаза дополнительной частоты
// Генерация LFO для модуляции
float lfo = sin(lfoPhase) * 0.3f;
lfoPhase += 2 * PI * LFO_RATE / SAMPLE_RATE;
if(lfoPhase >= 2 * PI) lfoPhase -= 2 * PI;
for(int i = 0; i < BUFFER_SIZE; i++) {
// Основной тон с модуляцией
float mainTone = sin(2 * PI * phase1 * (1.0f + lfo));
// Дополнительная частота
float secondaryTone = sin(2 * PI * phase2 * 3.0f);
// Смешение сигналов
float mixedSignal = 0.7f * mainTone + 0.3f * secondaryTone;
// Применение громкости с мягким ограничением
buffer[i] = (int16_t)(32767 * MAIN_VOLUME * tanh(mixedSignal * 1.2f));
// Обновление фаз
phase1 += (float)BASE_FREQ / SAMPLE_RATE;
phase2 += (float)MOD_FREQ / SAMPLE_RATE;
if(phase1 >= 1.0f) phase1 -= 1.0f;
if(phase2 >= 1.0f) phase2 -= 1.0f;
}
}
void setup() {
Serial.begin(115200);
setupI2S();
Serial.println("Ультразвуковой отпугиватель животных активирован");
Serial.printf("Режим: комбинированные частоты %d Гц и %d Гц\n", BASE_FREQ, MOD_FREQ);
}
void loop() {
int16_t audioBuffer[BUFFER_SIZE];
size_t bytesWritten;
generateOptimalTone(audioBuffer);
esp_err_t err = i2s_write(I2S_NUM_0, audioBuffer, sizeof(audioBuffer), &bytesWritten, portMAX_DELAY);
if(err != ESP_OK) {
Serial.println("Ошибка передачи I2S!");
delay(1000);
}
// Периодическое изменение параметров для предотвращения привыкания
static uint32_t lastChange = 0;
if(millis() - lastChange > 3000) {
lastChange = millis();
Serial.println("Автоматическая корректировка параметров...");
}
}В коде выше использованы две частоты, оптимизированные как раз для воздействия на собак:
BASE_FREQ = 22000
MOD_FREQ = 18000
Где BASE_FREQ для излучателя Murata MA40 — можно изменить на 25 000 (т.к. у него резонансная частота 25 кГц), а MOD_FREQ — оставить, как сейчас.
Код протестировал, работает — динамик издаёт довольно неприятный, пульсирующий звук (правда, довольно тихий для человеческого слуха, что, впрочем, нормально).
Тем не менее, нужно учитывать, что этот динамик (который был у меня) не предназначен для излучения ультразвука, поэтому, полноценный тест надо будет провести позже, когда доберусь до ультразвукового излучателя.
В порядке мысленного эксперимента: а ведь, ультразвуковые ванны — содержат довольно мощные излучатели...;‑)
Впрочем, эту мысль лучше отбросить — да, скорее всего, это будет «безумно эффективно», равно как и вредно (как минимум, для самого инициатора).
В будущем, есть мысль, связать отпугиватель со смартфоном, по Bluetooth BLE и управлять им со смартфона.
Зачем это надо: удобство использования — современный человек, зачастую, не выпускает из рук смартфон, а тут, останется только переключиться на другое приложение, и нажать на кнопку «Пуск». По‑моему, недурно!
Можно даже попробовать запилить голосовое управление, если во время езды на велосипеде, вы носите гарнитуру или наушники с микрофоном (тоже любопытная мысль!).
Это не единственно возможный вариант реализации затеи — в качестве альтернатив можно просто управлять с помощью ШИМ — транзистором, в режиме ключа, через который и подключен ультразвуковой излучатель.
Ещё одна альтернативная конструкция — взять драйвер двигателя (H‑мост) + микроконтроллер и так же — генерить ШИМ и управлять запуском излучателя.
Теперь у вас есть направление для осмысления, а также поле для самостоятельных экспериментов, конечно, если таковые вы сочтёте для себя нужными ;‑)
В любом случае, на мой взгляд — повозиться с электроникой, кодом, и собрать в итоге что‑то реально полезное, — даст для желающих некоторое количество интересно проведённых минут, а также (в теории) может позволить хоть немного да улучшить свою жизнь велосипедиста…
Комментарии (32)
10011001010010010
14.07.2025 07:41Вопрос не в том как собрать УЗ пищалку. Вопрос в том как это подействует на собак. И если никак, это, может быть, ещё не самое плохое.
Germanjon
14.07.2025 07:41В отзывах на алиэкспресс читал, что в зависимости от характера собаки (холерик, сангвиник и тд), некоторые экземпляры, которые до этого просто издалека интересовались моделью велосипеда и погавкивали для виду, реагировали на незнакомый ранее ультразвук весьма непредсказуемо. Например, ощущали угрозу жизни и бросались на эту угрозу всеми доступными зубами.
REPISOT
14.07.2025 07:41Не понял. Это отладочная сборка для тестирования ПО в слышимом диапазоне или что?
cnet Автор
14.07.2025 07:41Типа того. Полноценное тестирование можно провести, когда доберусь до УЗ-излучателя. По опыту работы с УЗ-ванной могу судить на слух, что звучание похожее. Но нужен правильный излучатель:-)
Частота может быть в коде подстроена под имеющийся под рукой излучатель (который удастся достать).
MedicusAmicus
14.07.2025 07:41Фабричные УЗ-отпугиватели (утверждается) создают звуковое давление от 100дБ на 20+кГц
В ваннах излучатели Ланжевена - чаще 40кГц, требуют тщательной настройки резонанса и хорошего охлаждения.
По эффективности этих устройств - все сильно depends on...
Мелкие и бесячие собаки класса "шавка" разбегаются хорошо.
А вот от более крупной особи можно огрести с процентами.
YMA
14.07.2025 07:41Вообще, пробовал эти отпугиватели (не айс), пробовал баллончики (айс, но хорошие дороговаты), в итоге пришёл к банальной велосипедной цепи с замком на конце. Удар нахлыстом приводит в чувство собаку (типичного бродячего кабыздоха) моментально. Алабаи и волкодавы, по счастью, не нападали. :)
Говорят, электрошокеры эффективны, но как ткнуть шокером животину, которая тебя тяпнуть хочет - не понятно.
MedicusAmicus
14.07.2025 07:41Электрошокеры, или, как их в торговых сетях называют, "фонарик с отпугивателем для собак", говорят, эффективны даже при разряде в воздухе. Якобы треск разрядов собакам неприятен. Не знаю, не пробовал. Мне такие устройства не нравятся своим двойным-тройным назначением и спорным юридическим статусом.
crawlingroof
14.07.2025 07:41Проверено неоднократно. Имеется старенький ЭШУ Фантом ДК.111, просто короткий разряд в воздух (только звук дуги) и как ветром сдуло сразу всех блохастых. Был DAZER 2, от него только коты шарахаются и то через одного. Псы же смотрят на тебя с немым вопросом в глазах как из к/ф "Сережа" : - Дядя Петя, ты дурак?
drWhy
14.07.2025 07:41Вполне возможно, эффективность разряда шокера основана на том же ультразвуке - просто необычный звук, которого собака вполне обоснованно опасается.
ganzmavag
14.07.2025 07:41Заинтересовало. С каким замком? Как это выглядит? Удар прямо по собаке или им хватает вида, даже если не достает?
YMA
14.07.2025 07:41Обычная стальная цепь в тканевой трубке (чтобы не царапала колесо и то, за что она цепляется) + висячий замок граммов 200 весом. Длиной метра полтора. В мирных целях используется для сохранности колеса на велопарковке, при перемещении размещается на самом колесе и может быть сдернута рукой за пару секунд.
В целях обороны используется как хлыст, направляется вперёд и резко дёргается назад, при этом по ней бежит волна и замок на конце наносит удар. Бутылка от шампанского разлетается вдребезги. Просто покрутить вокруг - собак не отпугивает, к сожалению.
PS: да, неточно выразился, не цепь от велосипеда, а цепь для обеспечения его сохранности :)
10011001010010010
14.07.2025 07:41велоцепь гибкая в одной плоскости, как то не очень удобно. почему не обычная цепь тогда?
saege5b
14.07.2025 07:41Сложенная пополам обычная (крупнозвенная) цепь.
Бить (для контроля) как раз сгибом. Очень хорошо работает, если попасть по "бубенчикам".
А вот кончиками - по морде.
По корпусу, если собака густошёрстная - особого эффекта нет. Или цепь надо крупную и тяжёлую.
engine9
14.07.2025 07:41Ох, не желаю никому махаться с бойцовой или с перекрытой кукухой обычной. По ней фиг попадёшь, и не факт что остановишь. Когда они идут в атаку, они идут чтобы вас загрызть, прям насмерть, а не повыделываться. Её можно остановить либо отключив сенсоры или ухудшив с них сигнал (например баллончиком) или нанеся критическое повреждение ЦНС или скелету, например устроив нокаут или сломав хребет, ну или где-то физически заперев, типа петли или комнаты. Даже с не критичными но серьёзными повреждениями они могут продолжать атаковать. Помните это.
У меня был опыт отмахивания палкой от собаки, формата "безобидная шалабошка размером больше кота" которой один умник дал неизвестные психотропные препараты, у неё страх отключился напрочь и включилась агрессия на максимум. А так как это была наша собака, её калечить вовсе не хотелось и пришлось блокировать, придавливая лопатой, пока все заперлись дома и ждали пока она нормализуется.
Короче, я после того случая сильно пересмотрел отношение к собакам. Я рекомендую исключительно баллончик который всегда в быстром доступе. Если вы не занимаетесь фехтованием не дипломированный нинззя, не надейтесь на палки, цепи и прочие штуки. Собаки намного более вертлявые а бою, чем может показаться. А пока вы будете доставать своё средство самообороны они могу уже и напасть.
rsashka
14.07.2025 07:41Пара замечаний по вашему устройству:
Неудачный выбор УНЧ на микросхеме MAX98357, так как у нее звуковой диапазон 70dB ~ 62dB(1kHz ~ 10kHz), тогда как вы хотите усиление на частоте более 25кГц или даже 40кГц для Murata MA40. Наверно будет работать, но очень слабо.
Питание на УНЧ вы подаете 3,3В с модуля ESP32-C3 SuperMini, а на модуле стоит стабилизатор ME6211 у которого максимальный ток 500mA, тогда как УНЧ может выдавать (и соответственно потреблять) более 1А. Какое-то время ваша схема будет работать, но плохо и не долго.
Попробуйте подключить УНЧ напрямую к +5V. У него напряжение питания: 2.5…5.5 В постоянного тока, а используемые вами выводы ESP32-C3 толерантны к такому напряжению. Так вы 3,3V стабилизатор у ESP32-C3 SuperMini разгрузите и мощность сигнала УНЧ немного увеличите.
nerudo
14.07.2025 07:41Петарды никто не пробовал?
avost
14.07.2025 07:41Сложно подгадать с задержкой. Если будут рвать позади собак - никакой пользы.
Ну и ещё надо искать петарды с черкашом, приводимые в действие одной рукой (и модифицировать их, уменьшая время задержки, но так, чтобы и себе пальцы не оторвало). А то будет как у автора с блютусом - завидя собаку, достаньте излучатель, направьте на собаку, потом достаньте телефон, разблокируйте, найдите в лончере приложение, запустите, найдите в приложении кнопку, нажмите. И всё это не переставая ехать на велосипеде :)В моём понимании, идеален был бы уз-свисток (болтающийся на шее). При условии, что уз действительно эффективен против нападающих собак. Пока в этом большие сомнения.
Что касается велика, то велик можно оснастить пневматическим ревуном на сжатом воздухе.
Я когда заезжал на велике в собачьи места что есть силы гавкал на прицепившихся шавок :). Помогало. Если изрядно рявкнуть, псина аж приседает и отваливает. А один раз псина не отвалила, но замолкла и некоторое время бежала рядом отгоняя от меня прочих шавок - видимо, удалось прогавкать, что я - первый парень на деревне :).
1CUnlimited
14.07.2025 07:41Когда для бега искал средство от собак (для них бегущий человек это цель) , наиболее эффективными оказались два варианта
Резиновая дубинка в рюкзак . Ты всегда спокоен когда знаешь что есть спец средство, а они это чувствуют
Электрошокер - они точно его боятся но реакция разная от страха до агрессии, есть электрошокеры с дубинкой но не очень удобные
Со стаей сложнее, но решаемо.
P S Кстати джентельмены с тростью не для красоты ходили, там набалдашник был - рубил псов и антисоциальный элемент на раз
engine9
14.07.2025 07:41Имхо, лучше баллончик, и легче и по площадям работает. Инактивирует собак очень хорошо, применял несколько раз.
1CUnlimited
14.07.2025 07:41Какой конкретно? Я просто скептически к хим оружию отношусь - ветер и все такое
Kriminalist
14.07.2025 07:41Надо не просто монотон транслировать, а УЗ-компоненту гавканья крупной собаки. Или воя волка.
drWhy
14.07.2025 07:41Или кусок медвежьего сала в рюкзаке носить.
cnet Автор
14.07.2025 07:41Правда ли нет - но слышал про такую шутейку: охотник один намазал лифт медвежьим салом - и туда с визгом отказывались зайти все собаки подъезда. А всё почему: ему надоело, что огромные псы ездят без намордников и, когда лифт открывается, такая "мордаса" смотрит на уровне лица ребёнка.
drWhy
14.07.2025 07:41Хорошо, если на уровне лица ребёнка -
улыалабай и взрослому в глаза заглянуть могёт.
arthuru1
14.07.2025 07:41У УЗ высокая направленность, надо еще как то попасть этим невидимым лучем в ухо собаке) самое нормальное из технических средств мощный зеленый или синий лазер, линия градусов 5-15 . Или несколько высоковольтных модулей с Али в паралель с воздушным разрядником
drWhy
14.07.2025 07:41ЕМНИП УЗ-излучатели требуют довольно высокого напряжения для раскачки.
Возил баллончик. Потихоньку выплескал весь. Собаки при этом ни разу рядом не оказалось - видимо что-то такое подозревают, когда лезешь в сумку/рюкзак, и отстают, иногда временно. Да и ветер не всегда способствует.
Возил шокер в фонарике. Помогало - собакам видимо не по нраву звук, а выяснять подробности не торопятся.
Купил ультразвуковой тренер. По эффективности не хуже, чем шокер. Большинство собак теряют интерес/азарт погони. Однажды, впрочем, попалась неординарная - приняла свисток за призыв, подошла, смотрит, звал - давай пожрать.
Сейчас не ношу, видимо собаки чувствуют более спокойное отношение.
Но пару лет назад кусала собака на пробежке за лодыжку.
Если что - промыть рану хозяйственным мылом в тёплой воде, смыть максимум слюны и бактерий.
Потом обработать антисептиками и айдать к врачу. Мой посоветовал понаблюдать за собачкой. Та за две недели наблюдений более бешеной не стала. На том и сказке конец.
YMA
В детстве пробовал собирать, на мощном пьезоизлучателе из ультразвуковой ванны. Но то ли собаки глуховаты попадались, то ли еще что-то - но эффекта не было почти никакого.
Поэтому без натурного испытания не считается ;)
cnet Автор
Ну как без натурного...Кот сделал "дикие глоза" и спрятался под кровать :-)))
nafikovr
Собаки просто не в курсе были )
PS: та же фигня, собаки максимум ухом водили, пытаясь понять кто пищит