Изобретение относится к легкой промышленности и может найти применение в качестве упаковки для различных потребительских товаров, в частности - корма для животных.
Известна упаковка со звуковоспроизведением, содержащая корпус для размещения потребительского товара, блок воспроизведения звуковых сигналов, электрически связанный с источником напряжения и громкоговорителем, и датчик внешнего воздействия (патент США 6020823, 2000 г., МКИ7 В 08 В 03/00).
Известная упаковка может воспроизводить звуки при воздействии человека на датчик внешнего воздействия. Недостатком известного устройства являются недостаточно широкие функциональные возможности, так как воспроизводимые звуковые сигналы не зависят от состояния упаковки, в частности от того, закрыта упаковка или открыта, есть в ней потребительский товар или нет.
Наиболее близкой по технической сущности к заявляемому изобретению является упаковка со звуковоспроизведением, содержащая корпус для размещения потребительского товара, расположенный в нем блок воспроизведения звуковых сигналов, электрически связанный с источником напряжения и громкоговорителем, и по меньшей мере один датчик внешнего воздействия, соединенный с первым входом блока воспроизведения звуковых сигналов (патент США 5795209, МКИ7 А 63 Н 03/00, 1998 г.).
Известная упаковка может содержать несколько датчиков внешних воздействий и воспроизводить различные звуковые сигналы, например, заранее записанные в память блока воспроизведения звуковых сигналов речевые сообщения при воздействиях пользователя на эти датчики.
Недостатком известного устройства являются недостаточно широкие функциональные возможности, так как воспроизводимые звуковые сигналы не зависят от состояния упаковки, например, от того, открыта упаковка или закрыта или есть в ней потребительский товар или нет, а определяются только тем, на какой из датчиков произведено воздействие. Кроме того, известная упаковка плохо приспособлена для того, чтобы служить игрушкой для домашнего животного после того, как упакованный в ней товар использован, так как звуки воспроизводятся только при воздействиях на датчики, а возможность самопроизвольного воспроизведения звуков, привлекающих внимание животного, отсутствует.
Техническим результатом настоящего изобретения является создание упаковки со звуковоспроизведением, имеющей расширенные функциональные возможности, а именно, обеспечивающей выбор воспроизводимых в ответ на внешние воздействия звуковых сигналов в зависимости от текущего состояния упаковки. Дополнительным техническим результатом является создание устройства, позволяющего использовать его в качестве игрушки для домашнего животного, в частности кошки.
Для достижения заявленного технического результата упаковка со звуковоспроизведением, содержащая корпус для размещения потребительского товара, расположенный в нем блок воспроизведения звуковых сигналов, электрически связанный с источником напряжения и громкоговорителем, и по меньшей мере один датчик внешнего воздействия, соединенный с первым входом блока воспроизведения звуковых сигналов, в соответствии с изобретением снабжена датчиком состояния упаковки, выход которого соединен со вторым входом блока воспроизведения звуковых сигналов, причем последний выполнен с возможностью выбора из своей памяти звуковых сигналов для воспроизведения в зависимости от сигнала на втором входе.
Кроме того, датчик состояния упаковки выполнен с возможностью формирования сигнала, соответствующего открытому и закрытому состоянию упаковки.
Помимо этого, корпус выполнен в виде коробки с крышкой.
Кроме того, датчик состояния упаковки содержит подвижный и неподвижный контакты и кнопку, механически связанную с подвижным контактом и расположенную с возможностью воздействия на нее крышки при ее закрывании.
Помимо этого, датчик состояния упаковки выполнен с возможностью формирования сигнала, соответствующего наличию или отсутствию потребительского товара внутри упаковки.
Кроме того, датчик внешнего воздействия выполнен с возможностью формирования сигнала, соответствующего наличию или отсутствию ускорения.
Помимо этого, датчик внешнего воздействия содержит корпус и пружину, являющиеся двумя его контактами, причем пружина установлена внутри корпуса с возможностью касания его внутренних стенок при наличии ускорения.
Кроме того, блок воспроизведения звуковых сигналов, источник напряжения, громкоговоритель, датчик внешнего воздействия и датчик состояния упаковки конструктивно объединены в звуковоспроизводящий модуль, прикрепленный к внутренней поверхности корпуса упаковки.
Помимо этого, блок воспроизведения звуковых сигналов выполнен с возможностью начала воспроизведения звуковых сигналов при изменениях напряжения на втором входе.
Кроме того, блок воспроизведения звуковых сигналов выполнен с возможностью выбора соответствующего воспроизведения звуковых сигналов в зависимости от полярности изменения напряжения на втором входе.
Помимо этого, блок воспроизведения звуковых сигналов выполнен с возможностью воспроизведения по меньшей мере одного дополнительного звукового сигнала по истечении заданного промежутка времени после окончания воспроизведения звукового сигнала.
Кроме того, блок воспроизведения звуковых сигналов выполнен с возможностью последовательного воспроизведения звуковых сигналов из заданного набора звуковых сигналов в заданном порядке.
Помимо этого, блок воспроизведения звуковых сигналов выполнен с возможностью обеспечения заданного порядка воспроизведения звуковых сигналов в виде их циклического повторения.
Кроме того, упаковка выполнена для хранения корма для животных.
Помимо этого, упаковка выполнена для хранения корма для кошек.
Кроме того, блок воспроизведения звуковых сигналов выполнен с возможностью воспроизведения звуковых сигналов, привлекающих внимание кошек.
Сущность изобретения состоит в том, что выполнение предлагаемого устройства вышеописанным образом позволяет расширить его функциональные возможности путем обеспечения выбора воспроизводимых в ответ на внешние воздействия звуковых сигналов в зависимости от текущего состояния упаковки. Кроме того, устройство может быть использовано в качестве игрушки для домашнего животного, в частности кошки, так как в нем обеспечиваются необходимые для этого характер воспроизводимых звуковых сигналов и закономерности их воспроизведения.
Сравнение предлагаемого устройства с ближайшим аналогом позволяет утверждать о соответствии критерию "новизна", а отсутствие отличительных признаков в аналогах говорит о соответствии критерию "изобретательский уровень". Предварительные испытания позволяют судить о возможности промышленного использования.
На фиг.1 представлена конструкция упаковки со звуковоспроизведением; на фиг. 2 - структурная схема упаковки со звуковоспроизведением; на фиг.3 - вариант конструкции датчика состояния упаковки и звуковоспроизводящего модуля; на фиг.4 -вариант конструкции датчика внешнего воздействия; на фиг.5 - блок-схема подпрограммы реакции на внешнее воздействие; на фиг.6 - блок-схема подпрограммы реакции на открывание упаковки; на фиг.7 -блок-схема подпрограммы реакции на закрывание упаковки.
Упаковка со звуковоспроизведением (фиг. 1 и 2) содержит корпус 1 для размещения в нем потребительского товара, расположенный в нем блок 2 воспроизведения звуковых сигналов, электрически связанный с источником 3 напряжения и громкоговорителем 4, датчик 5 внешнего воздействия и датчик 6 состояния упаковки, выходы которых соединены с первым и вторым входами блока 2 воспроизведения звуковых сигналов соответственно. Корпус 1 может быть выполнен в виде коробки с крышкой 7.
Блок 2 воспроизведения звуковых сигналов выполнен с возможностью воспроизведения заранее записанных в его память звуковых сигналов при поступлении электрических сигналов, например импульсов или перепадов напряжения на его первый вход. При этом выбор звуковых сигналов для воспроизведения из памяти блока 2 воспроизведения звуковых сигналов зависит от состояния электрического сигнала, например от уровня напряжения на его втором входе. Соединение блока 2 воспроизведения звуковых сигналов с источником 3 напряжения выполнено путем подключения шин положительного и отрицательного напряжений последнего к выводам положительного и отрицательного напряжений питания блока 2 воспроизведения звуковых сигналов соответственно.
Блок 2 воспроизведения звуковых сигналов (фиг.2) может содержать последовательно соединенные синтезатор 8 звуков и усилитель 9 звуковой частоты, выводы положительного и отрицательного напряжений, питания которых соединены с выводами соответствующих напряжений питания блока 2 воспроизведения звуковых сигналов.
Синтезатор 8 звуков может быть выполнен на основе специализированной большой интегральной схемы (БИС), например W52910, W52915 или W52920 производства фирмы Winbond Electronics Corp., Тайвань. Такие БИС содержат процессор, программируемое постоянное запоминающее устройство, в которое записываются воспроизводимые звуковые сигналы и программы, электронные схемы для воспроизведения записанных звуковых сигналы и другие узлы. Общая длительность записываемых звуковых сигналов 40, 60 и 80 секунд соответственно. Запись звуковых сигналов и программ их воспроизведения осуществляется на заводе-производителе по заказу, передаваемому, например, в виде дискеты со звуковыми сигналами в одном из стандартных цифровых форматов и описанием порядка воспроизведения этих сигналов. Указанные БИС имеют четыре входа переключения (Trigger Inputs), при поступлении на которые перепадов напряжения осуществляется воспроизведение в соответствии с программой записанных в памяти звуковых сигналов.
Первый и второй входы блока 2 воспроизведения звуковых сигналов могут быть реализованы с использованием двух входов переключения синтезатора 8 звуков, выполненного описанным выше образом. При подаче положительного или отрицательного перепада напряжения на какой-либо из этих входов, синтезатор 8 звуков выходит из режима ожидания и начинает выполнение соответствующей программы. В варианте реализации, показанном на фиг.2, первый и второй входы переключения синтезатора 8 звуков соединены с отрицательной шиной напряжения через первый и второй резисторы 10 и 11 соответственно. При этом один из контактов датчика 5 внешнего воздействия соединен с шиной положительного напряжения источника 3 напряжения, а другой является его выходом. Аналогично, один из контактов датчика 6 состояния упаковки соединен с шиной положительного напряжения источника 3 напряжения, а другой является его выходом. При разомкнутых контактах датчика 5 внешних воздействий и датчика 6 состояния упаковки на первом и втором входах переключения синтезатора 8 звуков присутствуют низкие уровни напряжения.
Усилитель 9 звуковой частоты может быть выполнен на транзисторах или микросхеме. Его выход является выходом блока 2 воспроизведения звуковых сигналов. Если синтезатор 8 звуков может сам обеспечить необходимую громкость звуковоспроизведения, то усилитель 9 звуковой частоты может отсутствовать.
Источник 3 напряжения может быть выполнен на миниатюрных батарейках. В качестве громкоговорителя 4 может использоваться малогабаритный динамик.
Датчик 6 состояния упаковки может быть выполнен с возможностью формирования сигнала, соответствующего открытому и закрытому состоянию упаковки. В частности, датчик 6 состояния упаковки (фиг.3) может содержать подвижный контакт 12, неподвижный контакт 13 и кнопку 14, механически связанную с подвижным контактом 12 и расположенную с возможностью воздействия на нее крышки 7 при закрывании. При закрытой крышке 7 кнопка 14 нажата, а подвижный контакт 12 и неподвижный контакт 13 разомкнуты.
Датчик 6 состояния упаковки может быть выполнен также с возможностью формирования сигнала, соответствующего наличию или отсутствию потребительского товара внутри упаковки. В этом случае он может содержать пару контактов, встроенных в днище упаковки, и замыкающихся под действием веса потребительского товара (на чертежах не показано).
Блок 2 воспроизведения звуковых сигналов, источник 3 напряжения, громкоговоритель 4, датчик 5 внешнего воздействия и датчик 6 состояния упаковки конструктивно могут быть объединены в звуковоспроизводящий модуль 15 (фиг. 3), прикрепленный к внутренней поверхности корпуса 1. Звуковоспроизводящий модуль 15 имеет корпус 16, внутри которого расположены вышеперечисленные узлы. Внутри корпуса 16 расположена печатная плата 17, на которой устанавливается блок 2 воспроизведения звуковых сигналов. На печатной плате 17 в виде печатных проводников выполняются электрические соединения между узлами устройства. Крепление звуковоспроизводящего модуля 15 к корпусу 1 может осуществляться с помощью винтов, клея или каких-либо еще известных средств.
В принципе датчики 5 и 6 могут быть расположены как внутри корпуса 1, так и вне его.
Датчик 5 внешнего воздействия может быть выполнен с возможностью формирования сигнала, соответствующего наличию или отсутствию ускорения. В этом случае датчик 5 внешнего воздействия (фиг.4) может содержать корпус 18 и пружину 19, являющиеся двумя его контактами. Пружина 19 установлена внутри корпуса 18 с возможностью касания его внутренних стенок при наличии ускорения. Корпус 18 может быть выполнен в виде металлической гильзы, закрепленной на печатной плате 17. Первый конец пружины 19 прикреплен к контакту 20 на печатной плате 17, а второй конец пружины 19 свободен и при отсутствии ускорения не касается внутренних стенок корпуса 18. Проводники, связывающие датчик 5 внешнего воздействия с другими узлами устройства, выполнены в виде печатных проводников на поверхности печатной платы 17 и электрически соединены с корпусом 18 и контактом 20.
Блок-схема подпрограммы реакции на внешнее воздействие (фиг.5) содержит блоки 21-30 программы, блок-схема подпрограммы реакции на открывание упаковки (фиг. 6) содержит блоки 31-37 программы, блок-схема подпрограммы реакции на закрывание упаковки (фиг.7) содержит блоки 38-41 программы.
Работа устройства.
Когда крышка 7 закрыта, она механически воздействует на кнопку 14, связанную с подвижным контактом 12 в датчике 6 состояния упаковки (фиг.3). Подвижный и неподвижный контакты 12 и 13 при этом разомкнуты, и на втором входе блока 2 воспроизведения звуковых сигналов (фиг.2) присутствует низкий уровень напряжения. При открывании крышки 7 кнопка 14 перестает давить на подвижный контакт 12, и последний под действием силы упругости распрямляется и замыкается с неподвижным контактом 13. На втором входе блока 2 воспроизведения звуковых сигналов при этом формируется положительный перепад напряжения, после чего устанавливается высокий уровень напряжения, определяемый источником 3 напряжения.
При последующем закрывании крышки 7 она снова воздействует на кнопку 14, передающую это механическое воздействие на подвижный контакт 12, который деформируется и размыкается от неподвижного контакта 13. На втором входе блока 2 воспроизведения звуковых сигналов при этом формируется отрицательный перепад напряжения, в результате чего устанавливается низкий уровень напряжения. Блок 2 воспроизведения звуковых сигналов может воспроизводить звуковые сигналы как при положительном, так и при отрицательном перепадах напряжения на своем втором входе.
Когда упаковка неподвижна, пружина 19 в датчике 5 внешнего воздействия вследствие своей упругости занимает положение вдоль оси корпуса 18 и не касается его стенок. Контакты в датчике 5 внешнего воздействия разомкнуты, и на первом входе блока 2 воспроизведения звуковых сигналов присутствует низкий уровень напряжения.
Когда упаковка испытывает ускорение, например, в результате удара, толчка, подбрасывания и т.д., свободный конец пружины 19 начинает колебаться и при этом касается внутренних стенок корпуса 18. При каждом касании происходит кратковременное замыкание контактов в датчике 5 внешнего воздействия, и на первом входе блока 2 воспроизведения звуковых сигналов формируются положительные импульсы напряжения.
Блок 2 воспроизведения звуковых сигналов воспроизводит звуки при поступлении на его первый вход импульсов с датчика 5 внешнего воздействия. При этом выбор звуковых сигналов для воспроизведения из памяти синтезатора 8 звуков осуществляется в зависимости от уровня напряжения на втором входе блока 2 воспроизведения звуковых сигналов, то есть в зависимости от состояния упаковки (открыта или закрыта).
Реализация расширенных функциональных возможностей заявленного устройства детально поясняется ниже с помощью блок-схем алгоритмов его работы. В качестве одного из возможных вариантов рассматривается случай, когда открытая упаковка воспроизводит звуковые сигналы, придающие ей характер игрушки для кошки, а закрытая упаковка воспроизводит звуковые сигналы, обозначающие реакции на внешние воздействия.
Выполнение программы в синтезаторе 8 звуков начинается после подачи на него напряжения питания. При отсутствии импульсов с выхода датчика 5 внешнего воздействия на первом входе блока 2 воспроизведения звуковых сигналов и при отсутствии изменений уровня напряжения с выхода датчика 6 состояния упаковки на втором входе указанного блока синтезатор 8 звуков переходит в режим ожидания, в котором потребляемый им от источника 3 напряжения ток минимальный (не более 1 мкА).
При поступлении импульса напряжения с выхода датчика 5 внешнего воздействия на первый вход блока 2 воспроизведения звуковых сигналов синтезатор 8 звуков выходит из состояния ожидания и начинает выполнение подпрограммы реакции на внешнее воздействие (фиг.5).
После старта этой подпрограммы (блок 21) выполняется проверка состояния упаковки (блок 22). Для этого процессор в синтезаторе 8 звуков проверяет уровень напряжения на его втором входе переключения, то есть на втором входе блока 2 воспроизведения звуковых сигналов.
Если упаковка открыта, то осуществляется выбор одного из звуков игры (блок 23). Это может быть имитация звуков, создаваемых мышами, птичками и т. п. Затем выбранный звуковой сигнал воспроизводится (блок 24). На время выбора и воспроизведения звукового сигнала перезапуск данной подпрограммы при поступлении нового импульса напряжения на первый вход блока воспроизведения звуковых сигналов блокируется, чтобы выбранный звуковой сигнал был воспроизведен до конца.
После завершения воспроизведения звукового сигнала процессор в синтезаторе 8 звуков выдерживает паузу в ожидании новых внешних воздействий (блок 25). Если в течение паузы на первый вход блока 2 воспроизведения звуковых сигналов поступил импульс с датчика 5 внешнего воздействия, то выполнение подпрограммы повторяется с начала (с блока 21). Если же новых импульсов с датчика 5 внешнего воздействия нет, то процессор в синтезаторе 8 звуков выбирает один из звуков призыва (блок 26), а затем воспроизводит его (блок 27). Блокировка перезапуска подпрограммы на время воспроизведения звука призыва может отсутствовать, чтобы при воздействии животного на упаковку сразу начал воспроизводиться звук игры.
Звуки призыва также могут имитировать звуки, создаваемые мышами или птичками, но имеют другой характер, чем звуки игры, чтобы привлечь внимание кошки.
Если за время воспроизведения звука призыва не последовало внешних воздействий на упаковку, то БИС синтезатора звуков переходит в состояние ожидания (блок 28).
Если при выполнении проверки в блоке 22 обнаружено, что упаковка закрыта, то выполняются выбор звука реакции (блок 29) и его последующее воспроизведение (блок 30). Звуки реакции имеют другой характер, чем звуки игры и призыва. Например, это могут быть короткие щелчки, гудки и т.п., чтобы препятствовать игре животного с закрытой упаковкой, так как предполагается, что в закрытой упаковке еще есть корм. После воспроизведения звука реакции синтезатор 8 звуков переходит в состояние ожидания (блок 28).
При открывании и закрывании упаковки также воспроизводятся соответствующие звуковые сигналы.
При открывании крышки 7 на втором входе блока 2 воспроизведения звуковых сигналов формируется положительный перепад напряжения, по которому начинается выполнение подпрограммы реакции на открывание упаковки (фиг.6). После старта этой подпрограммы (блок 31) выполняется выбор звукового сигнала открывания (блок 32), после чего выполняется воспроизведение этого сигнала (блок 33). Затем процессор в синтезаторе 8 звуков выдерживает паузу, после которой, если не было внешнего воздействия на упаковку, осуществляются выбор звукового сигнала призыва (блок 35) и последующее воспроизведение этого звукового сигнала (блок 36). Если в течение этого интервала времени не было внешнего воздействия на упаковку, синтезатор 8 звуков переходит в состояние ожидания (блок 37).
При закрывании крышки 7 на втором входе блока 2 воспроизведения звуковых сигналов формируется отрицательный перепад напряжения, по которому начинается выполнение подпрограммы реакции на закрывание упаковки (фиг.7). После старта этой подпрограммы (блок 38) производится выбор звукового сигнала закрывания (блок 39), а затем - воспроизведение этого звукового сигнала (блок 40), после чего синтезатор 8 звуков переходит в состояние ожидания (блок 41).
Звуковые сигналы открывания и закрывания упаковки могут имитировать звуки, издаваемые какими-либо животными, или иметь другой характер.
Звуковые сигналы игры, призыва, реакции, открывания и закрывания упаковки могут объединяться в наборы по какому-либо признаку, например, в набор звуков, имитирующих звуки, издаваемые мышами, куда могут входить писк различной громкости, тональности и длительности, шуршанье, звуки, которые создает мышь когда что-нибудь грызет и т.д. Звуковые сигналы из набора могут воспроизводиться в различном порядке, например, случайном или с циклическим повторением. Последовательность воспроизводимых звуковых сигналов может образовывать сценарий, что делает наблюдение за игрой животного еще более интересным для людей.
Возможны и другие варианты организации выбора звуковых сигналов для воспроизведения.
Упаковка может содержать несколько датчиков внешних воздействий, подключенных к соответствующим входам блока 2 воспроизведения звуковых сигналов. Кроме того, устройство может содержать несколько датчиков состояния упаковки, связанных с соответствующими входами блока 2 воспроизведения звуковых сигналов. Например, могут быть датчик, реагирующий на открытое и закрытое состояния упаковки, и датчик, реагирующий на наличие внутри упаковки товара. При этом выбор звуковых сигналов для воспроизведения может осуществляться в зависимости от того, с какого из датчиков внешних воздействий поступил сигнал, а также в зависимости от сигналов со всех датчиков состояния упаковки, что обеспечит большое разнообразие вариантов функционирования устройства.
Таким образом, в заявленном устройстве достигается поставленный технический результат - расширение функциональных возможностей. Выбор воспроизводимых в ответ на внешние воздействия звуковых сигналов осуществляется в зависимости от состояния упаковки, а также от изменений этого состояния. Благодаря этому звуковые реакции упаковки на действия пользователя становятся более разнообразными и занимательными.
Конструкция и функциональные возможности заявленного устройства делают возможным его использование в качестве игрушки для домашнего животного после того, как весь находившийся в упаковке корм употреблен. Игры кошки с упаковкой развлекают хозяев и способствуют поддержанию хорошей физической формы животного.
Изобретение относится к упаковкам для различных потребительских товаров, в частности корма для животных. Упаковка содержит корпус для размещения потребительского товара, расположенный в нем блок воспроизведения звуковых сигналов, электрически связанный с источником напряжения и громкоговорителем. Упаковка также содержит, по меньшей мере, один датчик внешнего воздействия, соединенный с первым входом блока воспроизведения звуковых сигналов, и датчик состояния упаковки, который выполнен с возможностью формирования сигнала, соответствующего открытому или закрытому состоянию упаковки или наличию или отсутствию потребительского товара внутри упаковки. При этом выход датчика состояния упаковки соединен со вторым входом блока воспроизведения звуковых сигналов, который выполнен с возможностью выбора из своей памяти звуковых сигналов для воспроизведения в зависимости от сигнала на втором входе. Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей упаковки. Дополнительным техническим результатом является создание упаковки, позволяющей использовать ее в качестве игрушки для домашнего животного, в частности кошки. 12 з.п. ф-лы, 7 ил.
US 5795209 А, 18.08.1998 | |||
US 6084526 А, 04.07.2000 | |||
US 6020829 А, 01.02.2000 | |||
US 5049107 А, 17.09.1991. |
Авторы
Даты
2003-07-27—Публикация
2002-06-07—Подача