ПУЛЬТ ДИСТАНЦИОННОГО УПРАВЛЕНИЯ Российский патент 2008 года по МПК G08C17/00 

Изобретение относится к дистанционному управлению объектами, конкретно к устройству ручных пультов дистанционного управления.

Известен пульт дистанционного управления, включающий корпус, управляющую электронику, командные кнопки, передатчик управляющего сигнала, источник электропитания: см. патент США №5253068.

Указанный пульт дистанционного управления является аналогом предлагаемого изобретения. Этот известный пульт характеризуется наличием источника электропитания в виде сменной электрической батарейки, которая (одна или несколько) вставляется в нишу корпуса. Хотя электрические батарейки постоянно совершенствуются, все же они имеют ограниченный срок службы и их приходится заменять, что вызывает неудобства. Причем, как правило, батарейки «садятся», и пульт перестает работать в самый неподходящий момент, например при управлении телевизором во время просмотра вечерней передачи. Наряду с этими эксплуатационными неудобствами пользователю приходится считаться с денежными тратами на новые батарейки, а выброс израсходованных источников питания усугубляет экологическую проблему.

Известен пульт дистанционного управления, включающий корпус, управляющую электронику, командные кнопки, передатчик управляющего сигнала, возобновляемый источник электропитания, накопитель электрического заряда: см. патентную заявку ЕР 0973139 A1.

Указанный пульт дистанционного управления является прототипом предлагаемого изобретения. Этот известный пульт характеризуется наличием источника электропитания в виде встроенной солнечной батареи из фотоэлементов, нанесенных на корпус пульта. Описанное устройство-прототип имеет существенный эксплуатационный недостаток: требуется достаточный уровень дневного освещения для функционирования пульта или для предварительного накопления электроэнергии в нем. Это обстоятельство препятствует широкому применению устройства-прототипа.

Изобретение решает техническую задачу улучшения эксплуатационных характеристик пульта дистанционного управления.

Поставленная техническая задача решается тем, что в пульте дистанционного управления, включающем корпус, управляющую электронику, командные кнопки, передатчик управляющего сигнала, возобновляемый источник электропитания, накопитель электрического заряда, согласно изобретению источником электропитания является линейный генератор переменного тока с соленоидом и подвижным магнитом, приводимым в движение по каналу внутри соленоида, между концевыми ограничительными элементами, при воздействии на корпус; причем в электронной схеме пульта между соленоидом и накопителем электрического заряда смонтирован выпрямитель переменного тока, внешний поперечный размер соленоида превышает соответствующий внутренний в 1,5-2,5 раза, и соленоид выполнен из медной проволоки диаметром от 0,15 мм до 0,5 мм, намотанной в количестве от 2000 до 5000 витков. В частных случаях осуществления изобретения:

- соленоид и магнит характеризуются сечением круглой формы;

- соленоид и магнит характеризуются сечением прямоугольной формы;

- относительные размеры элементов генератора находятся в следующих пределах: осевой размер соленоида составляет 0,75÷1,25 длин магнита, расстояние от соленоида до концевого ограничительного элемента составляет 0,75÷1,5 длин магнита;

- длина магнита составляет 0,75÷1,25 от его диаметра;

- концевым ограничительным элементом является упругий неметаллический диск;

- концевым ограничительным элементом является упругая диафрагма;

- концевым ограничительным элементом является пружина;

- концевым ограничительным элементом является магнит, обращенный к подвижному магниту одноименным полюсом;

- концевым ограничительным элементом является торцевая поверхность канала;

- концевым ограничительным элементом является корпусная часть;

- накопителем электрического заряда является аккумулятор;

- накопителем электрического заряда является ионистор;

- накопитель электрического заряда выполнен на общей печатной плате с элементами управляющей электроники;

- выпрямитель переменного тока выполнен на общей печатной плате с элементами управляющей электроники;

- выпрямитель переменного тока смонтирован в пространстве вокруг одного из концов генератора;

- передатчик управляющего сигнала функционирует в радиочастотном диапазоне;

- передатчик управляющего сигнала функционирует в инфракрасном световом диапазоне;

- генератор установлен вдоль направления передачи управляющего сигнала;

- генератор установлен поперек направления передачи управляющего сигнала;

- пульт содержит два генератора.

При осуществлении изобретения ожидается технический результат, совпадающий с существом решаемой задачи.

Сущность изобретения иллюстрируют фигуры:

фиг.1 представляет схематично предлагаемый пульт дистанционного управления, вид в плане;

фиг.2 представляет вид сбоку на предлагаемый пульт дистанционного управления в другом конструктивном исполнении;

фиг.3 представляет вид в плане на пульт в конструктивном исполнении согласно фиг.2.

На фиг.1 представлен схематично предлагаемый пульт дистанционного управления. Фигура состоит из двух частей с электрической связью между ними. Вверху показана передняя часть пульта со смонтированным в корпусе 1 набором командных (управляющих) кнопок 2 (клавиатурой). В нижней части фигуры показано внутреннее устройство пульта, видимое при снятии передней части (крышки) корпуса с командными кнопками. В одном конце корпуса размещен линейный генератор переменного тока 3, благодаря которому осуществляется питание пульта. В составе генератора имеются цилиндрическая трубка 4 с охватывающим ее в средней части круглым (кольцевым) соленоидом (индуктивной катушкой) 5. Трубка выполнена из немагнитного, электроизоляционного материала (обычно из пластика), и внутрь нее помещен с зазором магнит 6, так что он имеет возможность челночного перемещения по трубчатому каналу между размещенными на его концах упругими неметаллическими прокладками (дисками) 7 и 8. Перечисленные элементы генератора заключены в пластиковую оболочку 9. Генератор помещен в нишу (отделение) корпуса и закреплен в ней, конкретно зажат посредством упругодеформируемых объемных кольцевых прокладок 10 и 11.

Вырабатываемые генератором импульсы переменного тока поступают от соленоида в электронную схему 12, которая включает выпрямитель тока (например, в виде известного 4-диодного мостика) и накопитель электрического заряда (аккумулятор, ионистор или конденсатор). От накопителя питается смонтированная на печатной плате управляющая электроника 13, к которой подсоединены вышеупомянутые кнопки 2, а также передатчик радиочастотного сигнала 14 и передатчик инфракрасного светового сигнала 15.

Для функционирования предлагаемого пульта дистанционного управления его необходимо зарядить. Эту операцию осуществляют силовым воздействием на корпус пульта, а именно берут его в руку и трясут в направлении оси генератора 3, заставляя магнит 6 совершать челночные перемещения относительно соленоида 5. При этом концевые прокладки 7 и 8 демпфируют ударные нагрузки на конструкцию и способствуют возвратному движению магнита в направлении соленоида. Перемещение магнита генерирует в соленоиде импульсы переменного тока, которые затем выпрямляются, накапливаются и обеспечивают питание пульта.

Показанный на фиг.1 пульт дистанционного управления содержит одиночный линейный генератор, который имеет цилиндрическую форму и установлен вдоль направления передачи управляющего сигнала. В отличие от этого пульт на фиг.2 и фиг.3 содержит два генератора-параллелепипеда, размещенные по концам пульта в корпусе 1А параллельно друг другу, каждый поперек направления передачи управляющего сигнала. В этих (одинаковых) генераторах трубка 4А, соленоид 5А и магнит 6А выполнены прямоугольного сечения (по перпендикулярной оси генератора плоскости А-А на фиг.3). Указанные элементы заключены в оболочку 9А также прямоугольного сечения. Придание такой формы элементам генератора позволяет уменьшить толщину пульта. Дополнительное утонение достигается установкой второго генератора, каждый из которых имеет меньшие размеры по сравнению с одиночным генератором. Пульт, показанный на фиг.2 и фиг.3, удобно заряжать его покачиванием.

Многочисленными испытаниями опытных образцов предлагаемого пульта дистанционного управления установлено, что для решения поставленной технической задачи (с ожидаемым техническим результатом) необходимо, чтобы для размещенного в пульте линейного генератора внешний поперечный размер соленоида превышал соответствующий внутренний в (1,5-2,5) раза, причем соленоид должен выполняться из медной проволоки диаметром от 0,15 мм до 0,5 мм, намотанной в количестве от 2000 до 5000 витков (минимальному диаметру соответствует большее из этих чисел, а максимальному диаметру - меньшее). Соблюдением этих непременных условий обеспечиваются надлежащие параметры генерируемого тока для питания пульта в сочетании с приемлемыми габаритами генератора, позволяющими удобно встроить его в конструкцию пульта.

Рассмотренные конкретные технические решения не исчерпывают сущности изобретения.

В частности, в предлагаемом пульте дистанционного управления генератор может монтироваться под клавиатурой. Его крепление в корпусе может быть осуществлено другими известными способами, с применением известных крепежных и удерживающих элементов. Размещение и количество генераторов в пульте не ограничено их конфигурацией.

Вместо концевых прокладок 7 и 8 (выполненных, например, в виде шайб из упругого полимера) могут устанавливаться упругие диафрагмы, пружины (например, пластинчатые) или неподвижные магниты, обращенные к подвижному магниту 6 одноименным полюсом. Наличие перечисленных ограничительных элементов не является обязательным: челночное перемещение магнита 6 может совершаться непосредственно между корпусными частями пульта или между торцевыми поверхностями, которые можно предусмотреть в трубке 4.

Выпрямитель переменного тока, как и накопитель электрического заряда, могут выполняться на общей печатной плате с элементами управляющей электроники. Учитывая, что по поперечному габариту соленоид 5 превосходит трубчатый канал 4, выпрямитель и другие элементы схемы 12 могут удобно монтироваться в показанном на фиг.1 пространстве W между корпусом пульта и одним из концов генератора.

Конкретные пульты, изображенные на фиг.1, фиг.2 и фиг.3, предназначены главным образом для управления аудио- и видеоаппаратурой. В этих пультах обычно предусматривается один из показанных двух передатчиков управляющего сигнала: радиочастотный либо инфракрасный световой. Пульты другого назначения могут включать передатчик ультразвукового сигнала. Конкретный вид управляющей электроники 13 (простая электронная схема, микропроцессор, микрокомпьютер и др.) определяется назначением пульта и не составляет предмет настоящего изобретения.

Изобретение осуществимо на базе обычной технологии. Подвижный магнит изготовляется из обладающего большой магнитной (коэрцетивной) силой сплава (например, «самарий - кобальт», «неодим - железо - бор») по известным технологиям (в том числе с использованием известных связующих материалов). Тело магнита может быть сплошным или состоять из нескольких частей с различными характеристиками (что определяется, в частности, возможностями изготовления магнита).

Оптимальное сочетание характеристик пульта достигается в большинстве случаев, когда относительные размеры элементов генератора находятся в следующих пределах: осевой размер соленоида составляет 0,75÷1,25 длин магнита, расстояние от соленоида до концевого ограничительного элемента составляет 0,75÷1,25 длин магнита. Для круглого (цилиндрического) магнита рекомендуемая длина составляет 0,75÷1,25 диаметров.

Выполненные согласно изобретению опытные образцы пульта дистанционного управления легко умещаются в руке; ими легко манипулировать для зарядки пульта. За 10 секунд такой операции вырабатывается запас электроэнергии, достаточный для 100-кратного переключения пульта при просмотре телепередачи.

Вышеизложенное подтверждает ожидаемый от изобретения технический результат, состоящий в улучшении эксплуатационных характеристик пульта дистанционного управления, с превращением его в устройство с практически неограниченным сроком службы, готовое к работе всегда и при любых внешних условиях.

Области применения предлагаемого пульта дистанционного управления: аудио- и видеоаппаратура (записывающая и воспроизводящая), автомобильные охранные системы, запорные и блокирующие устройства, бытовые электрические приборы и машины, транспортировочные и другие механические устройства, технологическое оборудование, контрольно-испытательная аппаратура и др.

Пульт включает корпус, управляющую электронику, командные кнопки, передатчик управляющего сигнала, возобновляемый источник электропитания в виде линейного генератора переменного тока с соленоидом и подвижным магнитом, приводимым в движение по каналу внутри соленоида, между концевыми ограничительными элементами, при ручном воздействии на корпус. В электронной схеме пульта предусмотрены выпрямитель переменного тока и накопитель электрического заряда. Внешний поперечный размер соленоида превышает соответствующий внутренний в 1,5-2,5 раза, и соленоид выполнен из медной проволоки диаметром от 0,15 мм до 0,5 мм, намотанной в количестве от 2000 до 5000 витков. Технический результат состоит в улучшении эксплуатационных характеристик пульта дистанционного управления, с превращением его в устройство с практически неограниченным сроком службы, готовое к работе всегда и при любых внешних условиях. Области применения предлагаемого пульта: аудио- и видеоаппаратура (записывающая и воспроизводящая), автомобильные охранные системы, запорные и блокирующие устройства, бытовые электрические приборы и машины, транспортировочные и другие механические устройства, технологическое оборудование, контрольно-испытательная аппаратура и др. 20 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Пульт дистанционного управления, включающий корпус, управляющую электронику, командные кнопки, передатчик управляющего сигнала, возобновляемый источник электропитания, накопитель электрического заряда, отличающийся тем, что источником электропитания является линейный генератор переменного тока с соленоидом и подвижным магнитом, приводимым в движение по каналу внутри соленоида между концевыми ограничительными элементами при воздействии на корпус, причем в электронной схеме пульта между соленоидом и накопителем электрического заряда смонтирован выпрямитель переменного тока, внешний поперечный размер соленоида превышает соответствующий внутренний в 1,5-2,5 раза и соленоид выполнен из медной проволоки диаметром от 0,15 до 0,5 мм, намотанной в количестве от 2000 до 5000 витков.2. Пульт дистанционного управления по п.1, отличающийся тем, что соленоид и магнит характеризуются сечением круглой формы.3. Пульт дистанционного управления по п.1, отличающийся тем, что соленоид и магнит характеризуются сечением прямоугольной формы.4. Пульт дистанционного управления по одному из пп.1-3, отличающийся тем, что относительные размеры элементов генератора находятся в следующих пределах: осевой размер соленоида составляет 0,75÷1,25 длин магнита, расстояние от соленоида до концевого ограничительного элемента составляет 0,7÷1,5 длин магнита.5. Пульт дистанционного управления по п.2, отличающийся тем, что длина магнита составляет 0,75÷1,25 величины диаметра.6. Пульт дистанционного управления по одному из пп.1-5, отличающийся тем, что концевым ограничительным элементом является упругий неметаллический диск.7. Пульт дистанционного управления по одному из пп.1-5, отличающийся тем, что концевым ограничительным элементом является упругая диафрагма.8. Пульт дистанционного управления по одному из пп.1-5, отличающийся тем, что концевым ограничительным элементом является пружина.9. Пульт дистанционного управления по одному из пп.1-5, отличающийся тем, что концевым ограничительным элементом является магнит, обращенный к подвижному магниту одноименным полюсом.10. Пульт дистанционного управления по одному из пп.1-5, отличающийся тем, что концевым ограничительным элементом является торцевая поверхность канала.11. Пульт дистанционного управления по одному из пп.1-5, отличающийся тем, что концевым ограничительным элементом является корпусная часть.12. Пульт дистанционного управления по одному из пп.1-11, отличающийся тем, что накопителем электрического заряда является аккумулятор.13. Пульт дистанционного управления по одному из пп.1-11, отличающийся тем, что накопителем электрического заряда является ионистор.14. Пульт дистанционного управления по одному из пп.1-13, отличающийся тем, что накопитель электрического заряда выполнен на общей печатной плате с элементами управляющей электроники.15. Пульт дистанционного управления по одному из пп.1-14, отличающийся тем, что выпрямитель переменного тока выполнен на общей печатной плате с элементами управляющей электроники.16. Пульт дистанционного управления по одному из пп.1-14, отличающийся тем, что выпрямитель переменного тока смонтирован в пространстве вокруг одного из концов генератора.17. Пульт дистанционного управления по одному из пп.1-16, отличающийся тем, что передатчик управляющего сигнала функционирует в радиочастотном диапазоне.18. Пульт дистанционного управления по одному из пп.1-16, отличающийся тем, что передатчик управляющего сигнала функционирует в инфракрасном световом диапазоне.19. Пульт дистанционного управления по одному из пп.1-18, отличающийся тем, что генератор установлен вдоль направления передачи управляющего сигнала.20. Пульт дистанционного управления по одному из пп.1-18, отличающийся тем, что генератор установлен поперек направления передачи управляющего сигнала.21. Пульт дистанционного управления по одному из пп.1-20, отличающийся тем, что он содержит два генератора.