УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ Российский патент 1994 года по МПК G06F3/00 

Изобретение относится к производству товаров народного потребления, в частности к устройствам управления, а более конкретно к устройствам ввода информации, пультам управления, и может быть использовано в качестве периферийного оборудования в персональных компьютерах, в качестве средства управления бытовыми электроприборами, а также электрофицированными играми и игрушками. Кроме того, предложенное устройство может быть использовано в вычислительной технике в качестве вспомогательного пособия (дешифратора) для программистов и обслуживающего персонала ЭВМ при переводе двоичного кода в десятичный, восьмиричный, шестнадцатиричный и др. и наоборот.

Известно устройство ввода координатное, содержащее корпус, размещенные в нем электрические выключатели, исполнительные органы которых кинематически связаны со средствами управления [1].

Известен также пульт управления, содержащий корпус, размещенные в нем электрические выключатели, исполнительные органы которых кинематически связаны со средствами управления [2].

Известное устройство является наиболее близким к заявленному по своей технической сущности и достигаемому результату, в связи с чем и выбрано в качестве прототипа.

Недостатком известных устройств являются сравнительно низкие технологические возможности, поскольку они могут быть применены лишь для работы с персональным компьютером и не могут быть использованы для надежного управления другими электробытовыми приборами. Кроме того, в них отсутствуют указатели вводимой информации, что создает определенное неудобство для пользователя. Указанные недостатки вызваны тем, что в известных устройствах не предусмотрены средства для повышения удобства пользования и надежности при их адаптации с другими электробытовыми приборами.

Целью изобретения является повышение надежности и удобства пользования.

Цель достигается тем, что устройство управления, содержащее корпус, размещенные в нем электрические выключатели, исполнительные органы которых кинематически связаны со средствами управления, имеет смонтированные в корпусе указатель с информационными символами и по крайней мере две пары пластин, расположенные над указателем, друг над другом и попарно перпендикулярно друг другу, при этом каждая пластина связана с соответствующим средством управления, каждое из которых смонтировано в корпусе с возможностью возвратно-поступательного перемещения, а выключатели, исполнительные органы которых связаны с соответствующим средством управления, размещены по разные стороны и каждый из них связан с одним из входов триггера с двумя входами, причем размеры пластин кратны размерам информационных символов указателя, размеры каждой из пластин первой пары обеспечивают перекрытие соответствующей половины указателя с символами, а каждая из пластин второй пары имеет продольный вырез, длина которого равна рабочей длине указателя, а ширина - четверти ширины указателя при общей ширине пластин три четверти ширины указателя, при этом указатель выполнен в виде плоской пластины, корпус имеет окно для его установки и средства для его ориентации.

Цель может достигаться и тем, что корпус имеет решетчатую крышку, окна которой расположены над соответствующими информационными символами указателя.

Цель может достигаться также и тем, что устройство имеет метки, соответствующие символам двоичной системы счисления, размещенные на корпусе в местах, соответствующих крайним положениям средств управления каждой пластины.

Кроме того, цель достигается тем, что устройство дополнительно снабжено третьей парой пластин, установленной в корпусе аналогично пластинам первой и второй пар, при этом каждая из пластин третьей пары имеет три продольных выреза, длина каждого из которых равна соответствующей длине информационного указателя, а ширина каждого из них равна одной восьмой ширины информационного указателя при общей ширине пластины, равной семи восьмым ширины информационного указателя.

Цель может достигаться и тем, что устройство дополнительно снабжено четвертой парой пластин, установленной в корпусе аналогично пластинам предыдущих пар, при этом каждая из пластин четвертой пары имеет семь продольных вырезов, длина каждого из которых равна соответствующей длине информационного указателя, а ширина - одной шестнадцатой ширины информационного указателя при общей ширине пластины, равной пятнадцати шестнадцатых ширины информационного указателя.

Существенным отличием заявленного устройства является то, что оно имеет смонтированные в корпусе указатель с информационными символами и по крайней мере две пары пластин, расположенные над указателем, друг над другом и попарно перпендикулярно друг другу, при этом каждая пластина связана с соответствующим средством управления, каждое из которых смонтировано в корпусе с возможностью возвратно-поступательного перемещения, а выключатели, исполнительные органы которых связаны с соответствующим средством управления, размещены по разные его стороны и каждый из них связан с одним их входов триггера с двумя входами.

Выполнение указанных условий обеспечивает повышение надежности и удобства пользования за счет возможности совмещения с другими электробытовыми приборами, повышения наглядности при использовании и повышения надежности за счет устранения влияния некоторых неаккуратных действий пользователя.

Действительно, на указателе постоянно открыт лишь один информационный символ в зависимости от того, в какой комбинации включены электрические выключатели. Одновременно пользователь легко может менять информационные указатели в зависимости от типа управляемого средства. В случае, если пользователь не до конца переместил клавишу средства управления или сдвинул ее в процессе эксплуатации, данные действия будут полностью исключены без дополнительного его вмешательства.

Таким образом, заявленное техническое решение обладает существенными отличительными признаками, которые в совокупности обеспечивают появление у него новых свойств, заключающихся в возможности совмещения различных бытовых электроприборов со средством управления, повышения информативности и исключения влияния некоторых ошибок пользователя в процессе эксплуатации, а также обеспечивают повышение надежности и удобства пользования.

На фиг. 1 изображено устройство управления, общий вид; на фиг.2 - его составные элементы; на фиг.3 дана принципиальная электрическая схема устройства; на фиг.4 - 8 показано расположение двух пар пластин над информационным указателем; на фиг.9 - пластина третьей пары; на фиг.10 - информационный указатель в случае использования трех пар пластин; на фиг.11 - пластина четвертой пары; на фиг.12 - информационный указатель в случае использования четырех пар пластин; на фиг.13 показано расположение пластин третьей пары над информационным указателем; на фиг.14 - то же для пластин четвертой пары; на фиг.15 - результат наложения трех пар пластин на информационный указатель; на фиг.16 - то же для четырех пар пластин.

Устройство управления содержит корпус 1 (фиг.1 и 2), размещенные в нем электрические выключатели 2 и 3, исполнительные органы 4 которых (например, кнопки) кинематически связаны со средствами управления, выполненными в виде ползунов 5. Кроме того, устройство содержит смонтированные в корпусе 1 указатель 6 с информационными символами 7 и по крайней мере две пары пластин 8, 9 и 10, 11, расположенные над указателем 6, друг над другом и попарно перпендикулярно друг другу, при этом каждая пластина 8, 9, 10 и 11 связана с соответствующим средством управления (ползуном) 5, каждое из которых смонтировано в корпусе 1 с возможностью возвратно-поступательного перемещения, а выключатели 2 и 3, исполнительные органы которых кинематически связаны с соответствующим средством 5 управления, размещены по разные его стороны и каждый из них связан с одним из входов триггера 12 с двумя входами. Размеры пластин 8, 9, 10 и 11 кратны размерам информационных символов 7 указателя 6, причем размеры каждой из пластин первой пары 8 и 9 обеспечивают перекрытие соответствующей половины указателя 6 с символами 7, а каждая из пластин 10 и 11 второй пары имеет пpодольный вырез 13, длина которого равна рабочей длине указателя 6, а ширина - четверти ширины указателя 6 при общей ширине пластины три четверти ширины указателя 6. Указатель 6 выполнен в виде плоской пластины, корпус 1 имеет окно 14 для его установки и средства для его ориентации, выполненные в виде направляющих 15. Таким образом, указатель 6 выполнен съемным и представляет собой плоскую пластину, на которой любым из известных методов (например, типографским способом или способом тампопечати) нанесены различные символы 7 с изображениями типов электрических приборов, выполняемых команд, характеристик и т.п. Указатель 6 может быть выполнен в виде карточки, которую пользователь вставляет или вынимает через окно 14 корпуса 1. Корпус может иметь решетчатую крышку 16, окна 17, которой расположены над соответствующими информационными символами 7 указателя 6. Корпус 1 может также иметь метки 18, соответствующие символам двоичной системы счисления ("0" и "1"), размещенные на корпусе 1 в местах, соответствующих крайним положениям ползунов 5. Ползуны 5 установлены в пазах 19 корпуса 1 с возможностью возвратно-поступательного перемещения и взаимодействия с исполнительными органами (например, кнопками) 4 соответствующих выключателей 2 и 3. Так, в одном из своих крайних положений ползун 5 нажимает на кнопку выключателя и замыкает его контакты. Электрические провода от триггеров 12 и выключателей 2 и 3 подходят к гнезду, смонтированному в корпусе 1, а подключение устройства управления к компьютеру или электробытовому прибору осуществляется с помощью пучка проводов 20 и штекера 21.

В качестве устройства, воспринимающего информацию о положении пластин в предложенном устройстве управления могут быть использованы устройства, принцип действия которых базируется на различных известных физических процессах и эффектах. В частности, могут быть использованы тензодатчики, фотоэлементы и другие физические явления.

Триггер 12 с двумя входами и выключатели 2 и 3 могут быть выполнены в виде гидродинамических элементов с использованием газовых либо жидкостных устройств. Могут быть также использованы известные тепловые и излучательные процессы и устройства.

Механизм открывания символов информационного указателя 6 подробно иллюстрируется на фиг.4-8. Если на указателе 6 (фиг.4) расположить пластину 8 первой пары, то она перекрывает половину информационного указателя 6 и в зоне видимости оказывается половина информационных символов 7. При перемещении средства 5 управления в другое крайнее положение в зоне видимости оказывается другая половина информационных символов 7, ранее закрытая пластиной 8. Если на указателе 6 перпендикулярно пластине 8 разместить пластину 9 (фиг.5) первой пары, то в зоне видимости остается всего четверть информационных символов 7. Поочередно сдвигая пластины 8 и 9 из одного крайнего положения в другое, можно открывать группы информационных символов 7, размещенных в разных концах указателя 6.

Теперь рассмотрим взаимодействие между собой пластин второй пары. Перекрывая указатель 6, пластина 10 (фиг.6) оставляет для обозрения восемь информационных символов 7 на указателе 6. Если на указателе перпендикулярно пластине 10 расположить пластину 11 этой пары (фиг.7), то для обозрения остается всего четыре символа 7. Поочередно сдвигая пластины 10 и 11 из одного крайнего положения в другое, можно, также как и в пером случае, открывать группы информационных символов 7, размещенных в разных частях указателя 6.

При наложении одной пары пластин 8 и 9 на другую - 10 и 11 получается конструкция (фиг. 8), при которой для обозрения открыт лишь один информационный символ 7. Перемещая пластины в определенной последовательности, можно поочередно открывать соответствующие информационные символы 7 указателя 6.

В предложенном устройстве может быть реализовано и большее количество пар пластин, например три или четыре пары. В этом случае они также располагаются над информационным указателем 6, но их конфигурация будет несколько иной.

При использовании в устройстве трех пар пластин указатель 6 может содержать 64 символа 7 вместо 16. Пластины 22 и 23 третьей пары (фиг.9, 13) имеют по три продольных выреза 24, длина каждого из которых равна соответствующей длине указателя 6, а ширина - одной восьмой ширины указателя при общей ширине пластины, равной семи восьмым ширины указателя. Внешний вид указателя 6 при таком конструктивном выполнении приведен на фиг.10.

Наиболее сложный вариант устройства включает четыре пары пластин. Пластины 25 и 26 четвертой пары (фиг.11, 14) имеют семь продольных вырезов 27, длина каждого из которых равна соответствующей длине указателя 6, а ширина - одной шестнадцатой ширины указателя 6 при общей ширине пластин 25 и 26, равной пятнадцати шестнадцатых ширины указателя. В этом случае, указатель 6 может содержать 256 информационных символов 7 (фиг.12).

Перекрывая информационный указатель 6, пластина 22 третьей пары оставляет для обозрения 32 или 128 информационных символов 7 для указателей 6, изображенных на фиг.10 и 12 соответственно. Если на указателе 6 перпендикулярно пластине 22 расположить вторую пластину 23 этой пары (фиг.13), то для обозрения останется соответственно 16 информационных символов 7 для указателя на фиг. 10 или 64 символа 7 для информационного указателя 6 на фиг.12.

Перекрывая информационный указатель 6, пластина 25 четвертой пары (фиг. 11) оставляет для обозрения 128 информационных символов 7 для указателя 6 на фиг. 12. Если на информационном указателе перпендикулярно пластине 25 расположить пластину 26 четвертой пары (фиг.14), то для обозрения остается всего 64 информационных символа 7. Поочередно сдвигая пластины 25 и 26 из одного крайнего положения в другое, можно, как и в предыдущих случаях, открывать группы информационных символов 7, размещенных в разных частях указателя 6.

При наложении трех пар пластин 8 и 9, 10 и 11, 22 и 23 друг на друга получается конструкция (фиг.15), при которой для обозрения открыт лишь один информационный символ 7 для указателя 6, изображенного на фиг.10, или группа из четырех символов 7 для указателя 6 на фиг.12. Перемещая пластины в определенной последовательности, можно поочередно открывать соответствущие информационные символы или их группы на указателях 6.

При наложении четырех пар пластин 8 и 9, 10 и 11, 22 и 23, 25 и 26 друг на друга получается конструкция (фиг.16), при которой для обозрения открыт лишь один информационный символ (для указателя 6, изображенного на фиг.12). Перемещая пластины в определенной последовательности, можно поочередно открывать соответствующие информационные символы 7 информационного указателя 6.

Символика информационных указателей 6 может быть самой различной: буквы, цифры, рисунки, знаки, условные обозначения и пр.

Устройство управления работает следующим образом.

Пользователь вставляет в окно 14 (фиг.2) необходимый информационный указатель 6 с информационными символами 7 в зависимости от типа управляемого компьютера, электробытовой техники или электромеханической игрушки. Управляя ползунами 5 и воздействуя при этом на выключатели 2 и 3, пользователь вводит необходимые команды, расшифровка которых приводится на информационном указателе 6 путем открывания необходимого символа 7, точно соответствующего заданной команде. Например, для компьютера: "курсор вверх", "курсор вниз", для самоходной электромеханической игрушки: "вперед", "назад" и т.д. В случае использования электрической схемы выключатель 2 или 3, замыкая цепь через триггер 12 с двумя входами, передает по проводу 20 необходимую команду управляемому средству. Команды могут задаваться в двоичной системе счисления, при этом на корпусе 1 устройства управления (фиг. 1) наносятся символы двоичной системы "0" и "1". Двоичное число при этом устанавливают перемещением ползунов 5, ориентируясь на метки 18. Как уже отмечалось выше, предложенное устройство может быть реализовано и на других известных физических процессах и явлениях, в частности на гидродинамических и тепловых устройствах.

Такое конструктивное выполнение устройства управления обеспечивает повышение надежности и удобства пользования за счет возможности совмещения с различными электробытовыми приборами (естественно совместимыми с предложенным устройством или специально доработанными), повышения наглядности при использовании и повышения надежности за счет устранения влияния некоторых неаккуратных действий пользователя или ситуаций, возникших в процессе эксплуатации.

Так, например, на указателе постоянно открыт лишь один информационный символ в зависимости от того, в какой комбинации включены электрические выключатели 2 и 3. Одновременно пользователь легко может менять информационные указатели 6 в зависимости от типа управляемого средства. В случае, если пользователь не до конца переместил клавишу средства управления или сдвинул ее в процессе эксплуатации, данные действия будут полностью исключены без дополнительного его вмешательства, поскольку каждый выключатель 2 или 3 соединен с одним из входов триггера 12 с двумя входами.

Так, вводя какую-то определенную команду, пользователь перемещает ползун 5, в зависимости от направления перемещения ползун 5 взаимодействует с исполнительным органом 4 (в виде кнопки, поворотного рычага и т.п.) одного из электрических выключателей 2 или 3, при этом контакты выключателя срабатывают и электрический (или иной другой, в случае использования других физических явлений) сигнал передается на триггер 12 (любого типа) через один из его входов, соединенных с соответствующим выключателем, далее по полученному внешнему сигналу срабатывает триггер и переходит в одно из двух своих состояний устойчивого равновесия, одновременно передавая соответствующий сигнал к управляемому средству.

Если в дальнейшем контакты выключателя 2 или 3 по какой-то причине размыкаются, например пользователь случайным образом сдвинул ползун 5 в другую сторону или размыкание контактов произошло по каким-то иным причинам в процессе эксплуатации, команда, которую пользователь задает, все равно поддерживается включенным триггером.

Предложенное устройство управления довольно универсально, может быть использовано в качестве надежного и удобного в эксплуатации устройства ввода, обеспечивающего наглядное представление вводимой информации. Таким образом, заявленное техническое решение позволит обеспечить повышение надежности и удобства пользования. Все это дает возможность заявленному техническому решению найти широкое применение в народном хозяйстве и обеспечить потребителей новыми и полезными устройствами управления.

Изобретение относится к производству товаров народного потребления, в частности к устройствам управления, а более конкретно к устройствам ввода информации, пультам управления, и может быть использовано в качестве периферийного оборудования в персональных компьютерах, в качестве средства управления бытовыми электроприборами, а также электрофицированными играми и игрушками. Целью изобретения является повышение надежности и удобства пользования. Новым в устройстве управления является то, что оно имеет смонтированные в корпусе указатель с информационными символами и по крайней мере две пары пластин, расположенные над указателем, друг над другом и попарно перпендикулярно друг другу, при этом каждая пластина связана с соответствующим средством управления, каждое из которых смонтировано в корпусе с возможностью возвратно-поступательного перемещения, а выключатели, исполнительные органы которых связаны с соответствующим средством управления, размещены по разные его стороны и каждый из них связан с одним из входов триггера с двумя входами. Размеры пластин кратны размерам информационных символов указателя, причем размеры каждой из пластин первой пары обеспечивают перекрытие соответствующей половины указателя с символами, а каждая из пластин второй пары имеет продольный вырез, длина которого равна рабочей длине указателя, а ширина - четверти ширины указателя при общей ширине пластины три четверти ширины указателя. При этом указатель выполнен в виде плоской пластины, корпус имеет окно для его установки и средства для его ориентации. 4 з.п. ф-лы, 16 ил.

1. УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ, содержащее корпус, размещенные в нем электрические выключатели, исполнительные органы которых кинематически связаны со средствами управления, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и удобства в пользовании, оно содержит смонтированный в корпусе указатель с информационными символами и по меньшей мере две пары пластин, расположенных над указателем одна над другой и попарно перпендикулярно одна другой, при этом каждая пластина связана с соответствующим средством управления, каждое из которых смонтировано в корпусе с возможностью возвратно-поступательного перемещения и расположено между соответствующими выключателями, каждый из которых связан с одним из двух входов триггера, выход которого связан с управляемым средством, при этом размеры пластин кратны размерам информационных символов указателя, причем размеры каждой из пластин первой пары выбраны с обеспечением перекрытия соответствующей половины указателя, а каждая из пластин второй пары имеет продольный вырез, длина которого равна рабочей длине указателя, а ширина - четверти ширины указателя при общей ширине пластины - три четверти ширины указателя, при этом указатель выполнен в виде плоской пластины, а корпус имеет окно для ее установки и средства для ее ориентации. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что корпус имеет решетчатую крышку, окна которой расположены над соответствующими информационными символами указателя. 3. Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что оно имеет метки, соответствующие символам двоичной системы счисления, размещенные на корпусе в местах, соответствующих крайним положениям средств управления каждой пластины. 4. Устройство по пп. 1 - 3, отличающееся тем, что оно дополнительно снабжено третьей парой пластин, установленной в корпусе аналогично первой и второй парам пластин, при этом каждая из пластин третьей пары имеет три продольных выреза, длина каждого из которых равна длине соответствующего указателя, а ширина - одной восьмой ширины указателя при общей ширине пластины, равной семи восьмым ширины указателя. 5. Устройство по пп. 1 - 4, отличающееся тем, что оно дополнительно снабжено четвертой парой пластин, установленной в корпусе аналогично первой, второй и третьей парам пластин, при этом каждая из пластин червертой пары имеет семь продольных вырезов, длина каждого из которых равна длине соответствующего указателя, а ширина - одной шестнадцатой ширины указателя при общей ширине пластины, равной пятнадцати шестнадцатым ширины указателя.