УСТРОЙСТВО ДИСТАНЦИОННОГО УПРАВЛЕНИЯ Российский патент 2018 года по МПК H04B1/00 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение в общем относится к технике беспроводного дистанционного управления и более конкретно к устройству дистанционного управления.

Уровень техники

Бытовая аппаратура, такая как телевизоры, кондиционеры, стереосистемы и другие подобные устройства, используется в современной жизни повсеместно. Для удобства пользователей производители конфигурируют каждую такую аппаратуру для использования вместе с устройством дистанционного управления (которое позволяет управлять такой аппаратурой с небольшого расстояния) еще до выпуска аппаратуры с предприятия-изготовителя.

Питание существующих устройств дистанционного управления в процессе эксплуатации осуществляется от сухих батареек. Поскольку запас электроэнергии в такой сухой батарейке ограничен, пользователь должен периодически заменять сухую батарейку, что ведет к значительному расходованию ресурсов. Более того, сухие батарейки часто содержат тяжелые металлы, такие как ртуть, марганец, кадмий, свинец и другие. По мере коррозии наружной оболочки сухой батарейки эти тяжелые металлы постепенно проникают глубоко в почку и в грунтовые воды, загрязняя тем самым окружающую среду. Поэтому для сбережения ресурсов и защиты окружающей среды имеет место настоятельная необходимость создания устройства дистанционного управления нового типа.

Раскрытие изобретения

Настоящее изобретение предлагает новое устройство дистанционного управления. Это устройство дистанционного управления содержит оболочку, внутри которой размещены модуль термоэлектрического генератора, центральный процессор, кнопочный модуль и высокочастотный (RF) модуль. Модуль термоэлектрического генератора соединен с центральным процессором, кнопочным модулем и ВЧ-модулем. Центральный процессор соединен с кнопочным модулем и ВЧ-модулем. Модуль термоэлектрического генератора содержит модуль генератора электроэнергии. Этот модуль генератора электроэнергии содержит два металлических листа, изготовленных из разных материалов. Эти два металлических листа образуют схему с замкнутым контуром через две соединительные точки. Модуль генератора электроэнергии может генерировать термоэлектродвижущую силу на основе разницы температур между этими двумя соединительными точками и обеспечивать питание центрального процессора, кнопочного модуля и ВЧ-модуля посредством этой термоэлектродвижущей силы.

В другом варианте настоящего изобретения устройство дистанционного управления может дополнительно содержать модуль накопителя энергии, соединенный с модулем термоэлектрического генератора.

В другом варианте настоящего изобретения модуль накопителя энергии может представлять собой накопительный конденсатор.

В другом варианте настоящего изобретения устройство дистанционного управления может дополнительно содержать индикатор запаса энергии, соединенный с модулем накопителя энергии. Этот индикатор запаса энергии имеет два состояния - светящееся состояние и выключенное состояние. Когда в модуле накопителя энергии нет запасенной электроэнергии, индикатор запаса энергии выключен; а когда в модуле накопителя энергии есть запасенная энергия, индикатор запаса энергии светится.

В другом варианте настоящего изобретения устройство дистанционного управления может дополнительно содержать интерфейс универсальной последовательной шины (Universal Serial Bus (USB)), соединенный с модулем накопителя энергии.

В другом варианте настоящего изобретения кнопочный модуль может быть конфигурирован в составе нескольких кнопок, каждая из которых обозначает одну из функций устройства дистанционного управления.

В другом варианте настоящего изобретения модуль термоэлектрического генератора может дополнительно содержать выпрямительный модуль и модуль стабилизатора напряжения. Выпрямительный модуль соединен с модулем генератора электроэнергии. Один конец модуля стабилизатора напряжения соединен с выпрямительным модулем, а другой конец модуля стабилизатора напряжения соединен со всеми модулями - центральным процессором, кнопочный модуль и ВЧ-модуль.

В другом варианте настоящего изобретения указанные два металлических листа в составе модуля генератора электроэнергии могут быть выполнены из титановых сплавов или алюминиевых сплавов.

В другом варианте настоящего изобретения ВЧ-модуль содержать один или несколько следующих модулей - модуль Bluetooth, модуль «Беспроводной достоверности» (Wireless Fidelity (WiFi)), инфракрасный модуль и модуль связи в ближней зоне (Near Field Communication (NFC)).

В другом варианте настоящего изобретения устройство дистанционного управления может дополнительно содержать выключатель и фонарик. Этот фонарик соединен с выключателем, а выключатель соединен с модулем накопителя энергии.

Технические решения вариантов настоящего изобретения могут создавать по меньшей мере некоторые из следующих благоприятных эффектов.

Устройство дистанционного управления, предложенное в настоящем изобретении, может использовать встроенный модуль термоэлектрического генератора для питания других функциональных модулей, не требуя для этого наличия внешнего источника питания, такого как сухая батарейка. Это решение сберегает ресурсы и позволяет избежать загрязнения окружающей среды, поскольку электроэнергию генерируют на основе тепловой энергии, что не загрязняет окружающую среду.

Следует понимать, что и приведенное выше общее описание, и следующее ниже подробное описание являются только примерами, служат только для разъяснения и никак не направлены на ограничение настоящего изобретения.

Краткое описание чертежей

Прилагаемые чертежи, включенные в состав настоящего изобретения и составляющие его часть, иллюстрируют варианты, согласованные с настоящим изобретением, и вместе с описанием служат для пояснения принципов изобретения.

Фиг. 1 представляет упрощенную структурную схему, показывающую устройство дистанционного управления согласно одному из примеров вариантов.

Фиг. 2 представляет упрощенную структурную схему, показывающую модуль термоэлектрического генератора согласно одному из примеров вариантов.

Фиг. 3 представляет упрощенную структурную схему, показывающую модуль генератора электроэнергии согласно одному из примеров вариантов.

Фиг. 4 представляет упрощенную структурную схему, показывающую модуль термоэлектрического генератора согласно одному из примеров вариантов.

Фиг. 5 представляет упрощенную структурную схему, показывающую устройство дистанционного управления согласно одному из примеров вариантов.

Фиг. 6 представляет упрощенную структурную схему, показывающую устройство дистанционного управления согласно одному из примеров вариантов.

Фиг. 7 представляет упрощенную структурную схему, показывающую устройство дистанционного управления согласно одному из примеров вариантов.

На этих чертежах цифровые позиционные обозначения имеют следующие значения: 1) оболочка; 2) центральный процессор; 3) модуль термоэлектрического генератора; 4) кнопочный модуль; 5) ВЧ-модуль; 6) модуль накопителя энергии; 7) индикатор запаса энергии; 8) USB-интерфейс; 9) фонарик; 10) выключатель; 31) модуль генератора электроэнергии; 32) выпрямительный модуль; 33) модуль стабилизатора напряжения; 311) металлический лист из какого-либо материала; 312) другой металлический лист из другого материала; А - первая соединительная точка; и В - вторая соединительная точка.

Осуществление изобретения

Обратимся теперь подробнее к примерам вариантов, иллюстрируемым прилагаемыми чертежами. Последующее описание ссылается на прилагаемые чертежи, где одинаковые цифровые позиционные обозначения на разных чертежах представляют одинаковые или подобные элементы, если не указано иначе. Варианты реализации, приведенные в последующем описании, не представляет все варианты, согласованные с настоящим изобретением. Напротив, это всего лишь примеры устройств и способов, согласованных с аспектами настоящего изобретения, как они указаны в прилагаемой Формуле изобретения.

Для решения проблем расходования ресурсов и загрязнения окружающей среды, связанных с заменами внешнего источника питания (такого как сухие батарейки) для существующего устройства дистанционного управления, варианты настоящего изобретения предлагают устройство дистанционного управления. Это устройство дистанционного управления использует эффект Зеебека, т.е. схему с замкнутым контуром, образованную посредством соединения двух металлов разных типов; и если температуры в двух точках соединения этой схемы с замкнутым контуром различны, происходит генерация термоэлектродвижущей силы. Тогда устройство дистанционного управления может получать питание на основе этой термоэлектродвижущей силы. Как показано на Фиг. 1, устройство дистанционного управления может содержать оболочку 1. Внутри оболочки 1 располагаются модуль 3 термоэлектрического генератора, центральный процессор 2, кнопочный модуль 4 и высокочастотный (RF) модуль 5.

Модуль 3 термоэлектрического генератора соединен с каждым из модулей - центральным процессором 2, кнопочным модулем 4 и ВЧ-модулем 5. Модуль 3 термоэлектрического генератора может передавать электрическое питание устройству дистанционного управления. Центральный процессор 2 соединен с кнопочным модулем 4 и с ВЧ-модулем 5. Центральный процессор 2 может управлять операциями каждого из функциональных модулей в составе устройства дистанционного управления. Кнопочный модуль 4 может определять нажатия пользователя на кнопки и передавать данные об обнаруженной им операции нажатия центральному процессору 2. ВЧ-модуль 5 может передавать команду, сформированную центральным процессором 2 на основе операции нажатия кнопки, аппаратуре, с которой спарено рассматриваемое устройство дистанционного управления.

Как показано на Фиг. 2, модуль 3 термоэлектрического генератора может содержать модуль 31 генератора электроэнергии. Как показано на Фиг. 3, модуль 31 генератора электроэнергии содержит два металлических листа 311 и 312, выполненных из разных материалов. Металлические листы 311 и 312 могут быть соединены концами для образования первой соединительной точки А и второй соединительной точки В. Первая соединительная точка А расположена в области захвата, за которую пользователь держит устройство рукой, а вторая соединительная точка В расположена вне области захвата. Металлический лист 311 и металлический лист 312 образуют схему с замкнутым контуром, проходящим через первую соединительную точку А и вторую соединительную точку В. Когда пользователь держит устройство дистанционного управления в руке, температура первой соединительной точки А становится выше температуры второй соединительной точки В. Когда имеет место разность температур между первой соединительной точкой А и второй соединительной точкой В, модуль 31 генератора электроэнергии может генерировать термоэлектродвижущую силу и питать соединенные с ним центральный процессор 2, кнопочный модуль 4 и ВЧ-модуль 5 с использованием этой термоэлектродвижущей силы.

Работа устройства дистанционного управления основана на следующих принципах.

Когда пользователь хочет использовать устройство дистанционного управления, чтобы управлять спаренной с этим устройством аппаратурой, пользователь держит устройство дистанционного управления в руке, так что температура первой соединительной точки А, расположенной в области захвата, растет и в результате становится выше температуры второй соединительной точки В. В этот момент между первой соединительной точкой А и второй соединительной точкой В может возникнуть термоэлектродвижущая сила, которая может быть использована для питания центрального процессора 2, кнопочного модуля 4 и ВЧ-модуля 5. Когда кнопочный модуль 4 обнаружит нажатие пользователем на какую-либо кнопку, этот модуль передает сигнал обнаруженной операции нажатии на кнопку центральному процессору 2. Центральный процессор 2 генерирует в ответ на нажатие кнопки пользователем соответствующую нажатой кнопке команду управления и передает эту команду управления ВЧ-модулю 5. ВЧ-модуль 5 передает эту команду управления аппаратуре, спаренной с устройством дистанционного управления, для осуществления управления этой аппаратурой.

Устройство дистанционного управления, предлагаемое вариантами настоящего изобретения, может использовать встроенный модуль термоэлектрического генератора для питания других функциональных модулей без необходимости во внешнем источнике питания, таком как сухая батарейка. Это техническое решение сберегает ресурсы и позволяет избежать загрязнения окружающей среды, поскольку выработка электроэнергии происходит на основе тепловой энергии, которая не создает загрязнения.

На основе структуры устройства дистанционного управления, показанного на Фиг. 1, в другом варианте настоящего изобретения предложено свое устройство дистанционного управления. Как показано на Фиг. 4, устройство дистанционного управления может дополнительно содержать модуль 6 накопителя энергии, соединенный с модулем 3 термоэлектрического генератора, центральный процессор 2, кнопочный модуль 4 и ВЧ-модуль 5. Этот модуль 6 накопителя энергии может представлять собой накопительный конденсатор большой емкости. В одном из вариантов настоящего изобретения, вначале, когда пользователь держит устройство дистанционного управления в руке, модуль 3 термоэлектрического генератора генерирует относительно большую термоэлектродвижущую силу. Часть этой термоэлектродвижущей силы используется для подачи электрического питания другим функциональным модулям, а другая часть энергии, соответствующей этой термоэлектродвижущей силе, может быть сохранена в модуле 6 накопителя энергии. По мере того, как пользователь продолжает держать устройство дистанционного управления в руке все дольше и дольше, термоэлектродвижущая сила, генерируемая модулем 3 термоэлектрического генератора, постепенно уменьшается. Когда температура первой соединительной точки А станет эквивалентной температуре второй соединительной точки В, модуль 3 термоэлектрического генератора перестанет генерировать электроэнергию, и тогда устройство дистанционного управления будет получать питание от модуля 6 накопителя энергии.

На основе структуры устройства дистанционного управления, показанного на Фиг. 4, в другом варианте настоящего изобретения предложено свое устройство дистанционного управления. Как показано на Фиг. 5, устройство дистанционного управления может также содержать индикатор 7 запаса энергии, соединенный с модулем 6 накопителя энергии. Этот индикатор 7 запаса энергии имеет два состояния - светящееся состояние и выключенное состояние. Когда в модуле 6 накопителя энергии запасенной энергии нет, индикатор 7 запаса энергии выключен, а когда в модуле 6 накопителя энергии есть запасенная электроэнергия, индикатор 7 запаса энергии светится.

На основе структуры устройства дистанционного управления, показанного на Фиг. 5, в другом варианте настоящего изобретения предложено свое устройство дистанционного управления. Как показано на Фиг. 6, устройство дистанционного управления может дополнительно содержать интерфейс 8 универсальной последовательной шины (USB), соединенный с модулем 6 накопителя энергии. Если к устройству через USB-интерфейс 8 присоединен источник питания, этот источник может заряжать модуль 6 накопителя энергии.

Для удобства управления, осуществляемого пользователем посредством нажатия на кнопки, кнопочный модуль 4 может иметь несколько кнопок. Каждая из этих кнопок обозначает какую-либо функцию устройства дистанционного управления. Каждая функция управляет аппаратурой, спаренной с устройством дистанционного управления, для осуществления какой-либо операции. Например, если аппаратура представляет собой «интеллектуальный» громкоговоритель, кнопочный модуль устройства дистанционного управления может быть конфигурирован с кнопкой «выключателя», кнопкой «переключения состояния», кнопкой «регулировки громкости» и т.д. Кнопка «выключателя» может управлять включением и выключением интеллектуального громкоговорителя. Кнопка «переключения состояния» может управлять переходом интеллектуального громкоговорителя из одного состояния в другое. Кнопка «регулировки громкости» может управлять громкостью интеллектуального громкоговорителя.

Обычно электроэнергия, вырабатываемая модулем 3 термоэлектрического генератора, нестабильна. Для получения стабильного постоянного тока (direct current (DC)) модуль 3 термоэлектрического генератора может дополнительно содержать выпрямительный модуль 32 и модуль 33 стабилизатора напряжения. Выпрямительный модуль 32 соединен с модулем 31 генератора электроэнергии. Один конец модуля 33 стабилизатора напряжения соединен с выпрямительным модулем 32, а другой конец этого модуля 33 стабилизатора напряжения соединен с каждым из модулей - центральным процессором 2, кнопочным модулем 4 и ВЧ-модулем 5.

В другом варианте настоящего изобретения два металлических листа в составе модуля 31 генератора электроэнергии могут быть выполнены из титановых сплавов. Например, один металлический лист 311 изготовлен из сплава титана с первым металлом, а другой металлический лист 312 изготовлен из сплава титана со вторым металлом, отличным от первого металла. Два металлических листа в составе модуля 31 генератора электроэнергии могут быть выполнены из алюминиевых сплавов. Например, один металлический лист 311 изготовлен из сплава алюминия с третьим металлом, а другой металлический лист 312 изготовлен из сплава алюминия с четвертым металлом, отличным от третьего металла.

В другом варианте настоящего изобретения ВЧ-модуль представлять собой один из следующих модулей - модуль Bluetooth, модуль WiFi, инфракрасный модуль или модуль связи в ближней зоне (NFC). После приема команды, переданной центральным процессором, ВЧ-модуль может передать эту команду аппаратуре, спаренной с рассматриваемым устройством дистанционного управления, в форме какого-либо из сигналов - сигнала Bluetooth, сигнала WiFi или инфракрасного сигнала; либо ВЧ-модуль может передать команду аппаратуре, спаренной с рассматриваемым устройством дистанционного управления, по каналу передачи данных для связи в ближней зоне (NFC), установленному между устройством и аппаратурой.

На основе структуры устройства дистанционного управления, показанного на Фиг. 5, в другом варианте настоящего изобретения предложено свое устройство дистанционного управления. Как показано на Фиг. 6, устройство дистанционного управления может дополнительно содержать выключатель 10 и фонарик 9. Фонарик 9 используется для освещения. Этот фонарик 9 соединен с выключателем 10. Выключатель 10 соединен с модулем 6 накопителя энергии. Для того чтобы пользователь мог видеть состояние выключателя 10, этот выключатель 10 конфигурирован с двумя зубцами, соответствующими состоянию «вкл.» и состоянию «выкл.» соответственно. Когда пользователь держит устройство дистанционного управления в руке и при этом включает выключатель 10, модуль 6 накопителя энергии может обеспечивать питание фонарика для предоставления функции освещения для пользователя.

Устройство дистанционного управления, предлагаемое вариантами настоящего изобретения, может использовать встроенный модуль термоэлектрического генератора для питания других функциональных модулей без необходимости в применении внешнего источника питания, такого как сухая батарейка. Это решение сберегает ресурсы и позволяет избежать загрязнения окружающей среды, поскольку электроэнергию генерируют на основе тепловой энергии, что не загрязняет окружающую среду.

Другие варианты настоящего изобретения будут очевидны для специалистов в рассматриваемой области из изучения описания и способов практической реализации настоящего изобретения. Настоящая заявка имеет целью охватить любые вариации, виды применения или варианты адаптации настоящего изобретения, соответствующие общим принципам этого изобретения, включая такие отклонения, какие возможны в рамках известной или общепринятой практики в рассматриваемой области. Необходимо также понимать, что настоящее описание и варианты следует рассматривать только в качестве примеров, а истинный объем и смысл настоящего изобретения указаны приведенной ниже Формулой изобретения.

Должно быть понятно, что концепция настоящего изобретения не ограничивается точной конструкцией, которая была описана выше, и иллюстрирована прилагаемыми чертежами, и что разнообразные модификации и изменения могут быть сделаны, не отклоняясь от объема настоящего изобретения. Объем настоящего изобретения ограничен только прилагаемой Формулой изобретения.

Изобретение относится к беспроводной связи, более конкретно к беспроводному дистанционному управлению. Устройство дистанционного управления содержит оболочку, выполненную с модулем термоэлектрического генератора, центральным процессором, кнопочным модулем и высокочастотным (ВЧ) модулем. Модуль термоэлектрического генератора соединен с каждым модулем из центрального процессора, кнопочного модуля и ВЧ-модуля. Центральный процессор соединен с кнопочным модулем и ВЧ-модулем. Модуль термоэлектрического генератора содержит модуль генератора электроэнергии. Модуль генератора электроэнергии содержит два металлических листа, изготовленных из различных материалов. Указанные два металлических листа образуют схему с замкнутым контуром через две соединительные точки. Модуль генератора электроэнергии выполнен с возможностью генерировать термоэлектродвижущую силу на основе разницы температур между упомянутыми двумя соединительными точками и обеспечивать питание центрального процессора, кнопочного модуля и ВЧ-модуля посредством термоэлектродвижущей силы. Устройство дистанционного управления, предлагаемое настоящим изобретением, может использовать встроенный модуль термоэлектрического генератора для питания других функциональных модулей, не требуя для этого наличия внешнего источника питания, такого как сухая батарейка. Это решение сберегает ресурсы и позволяет избежать загрязнения окружающей среды, поскольку электроэнергию генерируют на основе тепловой энергии, которая не загрязняет окружающую среду. 8 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Устройство дистанционного управления, содержащее:

оболочку, выполненную с модулем термоэлектрического генератора, центральным процессором, кнопочным модулем и высокочастотным (ВЧ) модулем, причем модуль термоэлектрического генератора соединен с каждым модулем из центрального процессора, кнопочного модуля и ВЧ-модуля, а центральный процессор соединен с кнопочным модулем и ВЧ-модулем;

при этом модуль термоэлектрического генератора содержит модуль генератора электроэнергии, содержащий два металлических листа, выполненных из различных материалов и образующих схему с замкнутым контуром через две соединительные точки, а

модуль генератора электроэнергии выполнен с возможностью генерировать термоэлектродвижущую силу на основе разницы температур между указанными двумя соединительными точками и обеспечивать питание центрального процессора, кнопочного модуля и ВЧ-модуля посредством упомянутой термоэлектродвижущей силы,

при этом одна из двух соединительных точек расположена в области захвата удаленного устройства управления, а другая из двух соединительных точек расположена вне области захвата удаленного устройства управления, и

модуль термоэлектрического генератора дополнительно содержит выпрямительный модуль и модуль стабилизатора напряжения, при этом выпрямительный модуль соединен с модулем генератора электроэнергии, один конец модуля стабилизатора напряжения соединен с выпрямительным модулем, а другой конец модуля стабилизатора напряжения соединен с каждым модулем из центрального процессора, кнопочного модуля и ВЧ-модуля.

2. Устройство дистанционного управления по п. 1, дополнительно содержащее модуль накопителя энергии, соединенный с модулем термоэлектрического генератора.

3. Устройство дистанционного управления по п. 2, в котором модуль накопителя энергии представляет собой накопительный конденсатор.

4. Устройство дистанционного управления по п. 2, дополнительно содержащее индикатор запаса энергии, соединенный с модулем накопителя энергии и имеющий два состояния – светящееся состояние и выключенное состояние; при этом

индикатор запаса энергии выключен, когда в модуле накопителя энергии нет запасенной электроэнергии; и

индикатор запаса энергии светится, когда в модуле накопителя энергии есть запасенная электроэнергия.

5. Устройство дистанционного управления по п. 2, дополнительно содержащее интерфейс универсальной последовательной шины (USB), соединенный с модулем накопителя энергии.

6. Устройство дистанционного управления по п. 1, в котором кнопочный модуль может быть выполнен с множеством кнопок, каждая из которых указывает функцию устройства дистанционного управления.

7. Устройство дистанционного управления по п. 1, в котором упомянутые два металлических листа в модуле генератора электроэнергии выполнены из титановых сплавов или алюминиевых сплавов.

8. Устройство дистанционного управления по п. 1, в котором ВЧ-модуль содержит один модуль из модуля Bluetooth, модуля беспроводной достоверности (WiFi), инфракрасного модуля и модуля связи в ближней зоне (NFC).

9. Устройство дистанционного управления по п. 1, дополнительно содержащее выключатель и фонарик, причем фонарик соединен с выключателем, а выключатель соединен с модулем накопителя энергии.