УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ПОВОРОТА ПРИБОРА, ПОДВЕШЕННОГО НА КАБЕЛЕ, СИСТЕМА ПОЗИЦИОНИРОВАНИЯ ПРИБОРА И СИСТЕМА ПОЗИЦИОНИРОВАНИЯ КОМПЛЕКТА ПРИБОРОВ Российский патент 2024 года по МПК A63J1/00 B65H79/00 

Область техники

Настоящее изобретение относится к устройству поворота прибора, подвешенного на кабеле, системе позиционирования прибора и системе позиционирования комплекта приборов.

Уровень техники

Часто встречающимся сценарием практического применения микрофонов в концертных залах и на театральных сценах является их использование для звукозаписи происходящего на сцене. Зачастую невозможно (или нежелательно) установить (направленный) микрофон на (поворотной) стойке в нужной точке пространства на сцене. В таком случае для решения этой задачи подвешивают микрофон сверху за собственный кабель. Обычно при этом используются всенаправленные микрофоны. Находят свое применение и направленные микрофоны с кардиоидной диаграммой, ориентированной вдоль оси микрофона. В этом случае ось направлена вертикально вниз и принципиальной разницы с всенаправленным микрофоном нет.

Однако, направленные микрофоны обладают значительными преимуществами по сравнению с всенаправленными, которые могут быть реализованы даже для такого случая. Для этого зачастую применяются механические направляющие устройства, позволяющие отклонить ось диаграммы направленности от вертикали.

Многие производители выпускают модели микрофонов с возможностью отклонения оси чувствительности от линии подвеса. Как правило, это кардиоидный капсюль, который имеет проволочный держатель, фиксирующий нужный угол по вертикали. Такой проволочный держатель получил широко известное обозначение «гусиная шея». Такой держатель с помощью несложных манипуляций с кабелем можно направить и по азимуту. Однако, после каждого изменения микрофон должен «отвисеться».

Для установки оси микрофона в нужном направлении «шею» подгибают вручную. Для этого должен быть доступ оператора к микрофону. Если микрофон подвешен достаточно высоко, приходится опускать подвеску, корректировать угол, поднимать обратно, при необходимости повторять. При этом возникают следующие затруднения. Микрофонный кабель всегда имеет свитую пару проводов и экранирующую оболочку, заключенные в гибком изолирующем покрытии. Наличие витой структуры кабеля при механическом воздействии на кабель неизбежно приводит к возникновению вращательных составляющих сил реакции. Даже при обычном перемещении спиральная составляющая формы оболочки взаимодействует с поверхностями, которых она касается. Чем длиннее кабель, тем сильнее влияние его спиральной структуры. При длине кабеля более 5-10 метров даже суточные изменения температуры приводят к заметному повороту оси подвески микрофона.

Описанная выше проблема проявляется не только при позиционировании звукового (акустического) оборудования в системах озвучивания и звукозаписи, применяемых в концертных залах, на театральных сценах, в конференц-залах, студиях и т.д., но может также проявляться и при позиционировании других приборов, например, различных сенсоров физических величин, таких как пирометрические датчики, ультразвуковые приемопередатчики, используемые для измерения уровня жидкости в емкостях, датчики, используемые в геофизических исследованиях, видеокамеры и т.д.

Таким образом, существует потребность в разработке простого и надежного решения, позволяющего с высокой точностью позиционировать прибор, подвешенный на кабеле, в заданном направлении.

Краткое изложение существа изобретения

Настоящее изобретение предназначено для решения, по меньшей мере, некоторых из приведенных выше проблем.

В соответствии с одним аспектом изобретения предложено устройство поворота прибора, подвешенного на кабеле, включающее в себя: корпус; поворотный блок, расположенный в корпусе и содержащий зажим для кабеля прибора; электродвигатель, выполненный с возможностью приведения во вращение поворотного блока; блок управления для управления поворотным блоком и электродвигателем, причем в верхней и нижней стенке корпуса выполнены сквозные отверстия, расположенные соосно, для пропуска через них кабеля прибора.

В соответствии с одним вариантом осуществления устройства прибор, подвешенный на кабеле, представляет собой направленный микрофон.

В соответствии с другим вариантом осуществления устройства корпус устройства поворота прибора включает в себя установочный короб и шасси, на котором расположены поворотный блок, электродвигатель и блок управления, причем шасси выполнено с возможностью извлечения из короба.

В соответствии с другим вариантом осуществления устройства верхняя крышка короба имеет разрез и выполнена с возможностью ее монтажа и демонтажа, когда кабель прибора пропущен через устройство.

В соответствии с другим вариантом осуществления устройства поворотный блок включает в себя поворотный диск, приводимый в движение электродвигателем, кожух поворотного блока, установленный на поворотном диске, а также защитный диск, установленный поверх кожуха, причем зажим для кабеля размещен в кожухе и выполнен с возможностью зажатия микрофонного кабеля.

В соответствии с другим вариантом осуществления устройства зажим для кабеля выполнен в виде карточной петли, причем в открытом состоянии он не касается свободно висящего кабеля.

В соответствии с другим вариантом осуществления устройства зажим для кабеля состоит из стационарной части и подвижной части, причем подвижная часть зажима выполнена с возможностью приведения в движение поворотным кулачком сервопривода, толкающим упомянутую подвижную часть для зажатия кабеля.

В соответствии с другим вариантом осуществления устройства упомянутый сервопривод установлен на кронштейне, выполненном с возможностью регулировки его положения относительно зажима для настройки устройства для работы с разными диаметрами кабеля прибора.

В соответствии с другим вариантом осуществления устройства зажим удерживается в открытом состоянии подпружиненным рычагом датчика зажима.

В соответствии с другим вариантом осуществления устройства, когда зажим зажимает кабель прибора вследствие воздействия на него кулачка сервопривода, датчик зажима выполнен с возможностью формирования сигнала, предотвращающего возможность подъема или опускания кабеля при зажатом кабеле.

В соответствии с другим вариантом осуществления устройства в кожухе поворотного блока выполнен разрез, через который от блока управления к зажиму протягивается кабель управления зажимом и через который кабель прибора размещается в упомянутом кожухе.

В соответствии с другим вариантом осуществления устройства защитный диск, кожух и поворотный диск образуют барабан для укладки одного витка кабеля управления зажимом при повороте поворотного блока.

В соответствии с другим вариантом осуществления устройства кабель управления зажимом представляет собой плоский многожильный кабель.

В соответствии с другим вариантом осуществления устройства защитный диск состоит из двух разрезных дисков, которые выполнены с возможностью после установки кабеля поворачиваться относительно друг друга на некоторый угол, тем самым образуя центральное отверстие защитного диска и предотвращая выпадение кабеля за пределы центрального отверстия.

В соответствии с другим вариантом осуществления устройства поворотный диск имеет разрез для заправки кабеля в кожух поворотного блока.

В соответствии с другим вариантом осуществления устройства поворотный диск выполнен с возможностью приведения в движение электродвигателем через вал электродвигателя, прижимаемый к диску посредством пружины, соединяющей кронштейн, на котором расположен электродвигатель, с неподвижной стойкой на шасси.

В соответствии с другим вариантом осуществления устройства на поворотном диске расположены стопоры для ограничения угла поворота диска, когда упомянутые стопоры контактируют с упорами на шасси.

В соответствии с другим вариантом осуществления устройства электродвигатель является шаговым двигателем.

В соответствии с другим вариантом осуществления устройства шасси имеет разрез для заправки кабеля в поворотный блок.

В соответствии с другим вариантом осуществления устройства блок управления выполнен с возможностью осуществления связи с мобильным терминалом, выполненным с возможностью отображения информации пользователю и приема управляющих воздействий от пользователя.

Согласно второму аспекту настоящего изобретения предложен способ поворота прибора, подвешенного на кабеле, посредством устройства поворота прибора, включающий в себя этапы, на которых: пропускают кабель прибора через устройство поворота прибора; устанавливают поворотный блок в центральное положение, из которого углы поворота поворотного блока до упора по часовой стрелке и против часовой стрелки равны; зажимают кабель прибора посредством зажима поворотного блока; посредством электродвигателя осуществляют поворот поворотного блока на заданный угол.

Согласно одному варианту осуществления способа кабель прибора зажимают после получения сигнала о том, что подъем/спуск прибора завершен.

Согласно третьему аспекту настоящего изобретения предложена система позиционирования прибора, включающая в себя устройство задания высоты прибора, подвешенного на кабеле, и устройство поворота прибора, подвешенного на кабеле.

Согласно одному варианту осуществления система дополнительно содержит блок управления для автоматического управления устройством задания высоты прибора, подвешенного на кабеле, и устройством поворота прибора, подвешенного на кабеле, на основании управляющих команд, принимаемых от внешнего устройства управления.

Согласно четвертому аспекту настоящего изобретения предложена система позиционирования комплекта приборов, включающая в себя по меньшей мере две системы позиционирования прибора и устройство управления для позиционирования комплекта приборов в заданных позициях в соответствии с заданной компоновкой.

Согласно одному варианту осуществления системы устройство управления содержит дисплей для отображения информации пользователю и средство ввода для приема управляющих воздействий от пользователя.

Согласно другому варианту осуществления системы устройство управления выполнено с возможностью осуществления связи с мобильным терминалом, выполненным с возможностью отображения информации пользователю и приема управляющих воздействий от пользователя.

Технический результат, обеспечиваемый настоящим изобретением, состоит в обеспечении простой конструкции устройства поворота прибора, подвешенного на кабеле, обеспечивающей повышение надежности работы устройства и точности позиционирования прибора.

Краткое описание чертежей

В дальнейшем изобретение поясняется описанием предпочтительных вариантов воплощения изобретения со ссылками на сопроводительные чертежи, на которых:

Фиг. 1 изображает общую схему системы позиционирования прибора, подвешенного на кабеле.

Фиг. 2 изображает общий вид сверху (фиг.2а) и снизу (фиг.2б) устройства поворота прибора в соответствии с примерным вариантом осуществления изобретения.

Фиг. 3 изображает общий вид устройства поворота прибора, извлеченного из установочного короба и со снятой верхней крышкой.

Фиг. 4 изображает общий вид устройства поворота прибора по фиг. 3 со снятым защитным диском.

Фиг. 5 изображает другой общий вид устройства поворота прибора по фиг. 3 со снятым защитным диском.

Фиг. 6 изображает общий вид снизу устройства поворота прибора по фиг. 3 без шасси.

Описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения

Варианты осуществления не ограничиваются описанными здесь вариантами осуществления, специалисту в области техники на основе информации, изложенной в описании, и знаний уровня техники станут очевидны и другие варианты осуществления изобретения, не выходящие за пределы сущности и объема данного изобретения.

Элементы, упомянутые в единственном числе, не исключают множественности элементов, если отдельно не указано иное.

В соответствии с настоящим изобретением предложена система (1) позиционирования прибора (см. фиг. 1), которая включает в себя: устройство (4) задания высоты прибора, подвешенного на кабеле, и устройство (5) поворота прибора, подвешенного на кабеле.

В иллюстративных целях на фиг. 1 и в дальнейшем описании примерного варианта осуществления настоящего изобретения прибором, подвешенным на кабеле, является направленный микрофон. Однако, в равной мере настоящее изобретение может применяться для позиционирования других приборов, например, различных сенсоров физических величин, таких как пирометрические датчики, ультразвуковые приемопередатчики, используемые для измерения уровня жидкости в емкостях, датчики, используемые в геофизических исследованиях, видеокамеры и т.д.

В качестве примера устройство (4) задания высоты прибора представляет собой лебедку. Лебедка в примерном варианте осуществления предназначена для дистанционно управляемого подъема и опускания звукового оборудования, в частности, микрофона. Лебедка устанавливается над точкой, в которую необходимо позиционировать направленный микрофон, причем местом установки может быть как неподвижное основание, такое как потолочные конструкции, технические настилы или колосниковые решетки, так и подвижное, например, софиты. Примером такой лебедки может служить лебедка для звукового оборудования, раскрытая в патентном документе RU 2705036 C1.

Для дистанционного ориентирования оси микрофона в горизонтальной плоскости в настоящем изобретении предложено осуществлять поворот всего кабеля путем его скручивания.

Для этого предлагается устройство (5) поворота прибора, подвешенного на кабеле, дистанционно управляемое для скручивания свободно висящего кабеля (3) и установленное выше микрофона (2), но ниже точки подвеса.

В соответствии с примерным вариантом осуществления настоящего изобретения устройство (5) поворота прибора, подвешенного на кабеле, включает в себя корпус, поворотный блок, расположенный в корпусе и содержащий зажим для кабеля прибора, электродвигатель для приведения во вращение поворотного блока и блок управления для управления поворотным блоком и электродвигателем. При этом в верхней и нижней стенке корпуса выполнены сквозные отверстия, расположенные соосно, для пропуска через них кабеля прибора.

Устройство (5) поворота прибора обеспечивает захват и скручивание кабеля вокруг его оси с помощью электрических приводов. Блок (11) управления обеспечивает согласованную работу приводов и взаимодействие с оператором.

Далее со ссылками на фиг. 2-6 будет подробно описано устройство (5) поворота прибора, подвешенного на кабеле, в соответствии с примерным вариантом осуществления настоящего изобретения.

В соответствии с примерным вариантом осуществления корпус устройства (5) поворота прибора, подвешенного на кабеле, включает в себя установочный короб (см. фиг. 2) и шасси (10), на котором расположены остальные элементы устройства (5). Короб служит для точной установки устройства (5) под местом крепления микрофонного кабеля. Он имеет жесткое основание, предназначенное для крепления к конструкциям и предохранения механики от повреждения и пыли. Нижнее выходное отверстие короба имеет достаточный размер для прохождения кабеля вместе с распаянным разъемом для подключения к микрофону. Эти отверстия служат также для первичной центровки кабеля, который должен проходить сквозь механизм строго вертикально, во избежание прецессии. Верхняя крышка выполнена разрезной, т.е. имеет разрез для обеспечения возможности ее монтажа и демонтажа, когда кабель (3) пропущен через устройство (5).

Шасси (10) может извлекаться из короба в процессе монтажа/демонтажа и для проведения технического обслуживания элементов устройства (5) поворота прибора.

Устройство (5) поворота прибора дополнительно включает в себя поворотный блок (подробно описан далее), установленный на шасси (10) устройства (5), электродвигатель (15) для поворота поворотного блока и блок (11) управления (см. фиг. 3).

Поворотный блок (см. фиг. 3) включает в себя поворотный диск (14), приводимый в движение электродвигателем (15), кожух (13) поворотного блока, установленный на поворотном диске (14), а также защитный диск (12), установленный сверху кожуха (13).

Поворотный диск (14) имеет разрез для заправки кабеля (3). На поворотном диске (14) в кожухе (13) размещен зажим (17) для кабеля (см. фиг. 4). Зажим (17) в примерном варианте осуществления выполнен в виде карточной петли, причем в открытом состоянии он не касается свободно висящего кабеля (3). В открытом состоянии зажим (17) удерживается подпружиненным рычагом датчика (18) зажима. Зажим состоит из стационарной части и подвижной части. Подвижная часть зажима приводится в движение поворотным кулачком (19) сервопривода, толкающим упомянутую подвижную часть (карту петли) для зажатия кабеля. Упомянутый сервопривод установлен на кронштейне, который имеет возможность регулировки положения относительно зажима (17). Таким образом обеспечивается возможность настройки устройства (5) для работы с разными диаметрами сигнального кабеля прибора. Это обеспечивает высокую надежность работы устройства (5).

Зажим (17) управляется посредством подачи управляющих команд из блока (11) управления через кабель (21) управления зажимом (см. фиг. 5). Кабель (21) управления зажимом представляет собой плоский кабель и протягивается от блока (11) управления к зажиму (17) через разрез в кожухе (13) поворотного блока. Микрофонный кабель (3) также заправляется в кожух (13) поворотного блока через упомянутый разрез.

Защитный диск (12) состоит из двух разрезных дисков. Разрез выполнен от края до центра диска и имеет размеры, позволяющие разместить микрофонный кабель в центре диска. После заправки кабеля разрезные диски поворачиваются относительно друг друга на некоторый угол и закрепляются, тем самым образуя центральное отверстие защитного диска (12) и предотвращая выпадение кабеля за пределы центрального отверстия. Это обеспечивает высокую надежность работы устройства (5).

Защитный диск (12), кожух (13) и поворотный диск (14) образуют барабан для укладки одного витка кабеля управления зажимом при повороте поворотного блока.

Поворотный диск (14) изготовлен из прочного и скользкого пластика, например, капрона. Поворотный диск (14) имеет разрез для заправки кабеля в кожух (13) поворотного блока. Диск (14) имеет цилиндрический выступ на нижней поверхности, который вставляется в отверстие шасси (10), формируя тем самым подшипник скольжения. Диск (14) скользит по поверхности шасси (10) своей нижней плоскостью. Высота цилиндрического выступа больше толщины шасси на 0,2-0,3 мм, так чтобы образовался необходимый зазор в подшипнике скольжения. Полая разрезная запорная шайба (27), выполненная из того же материала, что и диск (14), и имеющая диаметр больше диаметра отверстия шасси, прикручивается винтами к цилиндрическому выступу диска (14) и фиксирует диск в отверстии шасси, а также образует замок для кабеля. Отверстие в диске центрует кабель в зажиме (17).

Диск (14) может вращаться, приводимый в движение двигателем (15) через обрезиненный вал (24), прижатый к диску посредством пружины (22), соединяющей кронштейн (16) двигателя с неподвижной стойкой (23) на шасси (10) (см. фиг. 6). Двигатель (15) через кронштейн (16) установлен на безлюфтовой осевой опоре (25). При этом если зажим (17) для кабеля закрыт, то зажатый кабель (3) скручивается. Если зажим (17) для кабеля открыт, то зажим не контактирует с кабелем (3) и незажатый кабель не скручивается. Угол поворота диска ограничен посредством стопоров (26), т.к. прорезь на диске (14) не должна попадать на ролик, установленный на валу двигателя (15). Стопор (26) ограничивает угол поворота диска (14) с помощью соответствующих упоров на шасси. Они стоят так, чтобы прорезь на диске (14) не попадала на вал (24) двигателя (15). Это обеспечивает высокую надежность работы устройства (5).

В альтернативном варианте осуществления для передачи усилия от двигателя (15) к поворотному диску (14) может использоваться ременная передача, зубчатая передача, фрикционная передача и т.д.

Опционально, для определения угла поворота поворотного блока могут использоваться любые известные подходящие датчики угла поворота, установленные в устройстве (5), например, оптические, механические, магнитные и другие датчики угла поворота.

Шасси (10) имеет разрез для заправки кабеля прибора в поворотный блок. Упомянутый разрез после заправки кабеля закрывается замком (20).

Двигатель (15) в примерном варианте осуществления представляет собой шаговый электродвигатель. Однако, в альтернативном варианте осуществления в качестве двигателя может использоваться любой другой подходящий двигатель, например, двигатель постоянного тока, асинхронный электродвигатель и т.д.

Блок (11) управления включает в себя контроллер и интерфейс(ы) связи для обмена данными с датчиками, а также с внешними устройствами, например, для приема управляющих команд от пользователя. Упомянутым внешним устройством может быть внешнее устройство управления или мобильный терминал, осуществляющий функции отображения информации пользователю и приема управляющих воздействий от пользователя. К контроллеру могут быть подключены датчик зажима, датчик углового положения поворотного блока, концевые датчики поворотного блока и т.д. Упомянутый контроллер содержит энергонезависимую память настроек системы.

Далее описаны сборка и функционирование устройства (5) поворота прибора в соответствии с настоящим изобретением.

Конструкция устройства позволяет заправлять микрофонный кабель вместе с распаянным стандартным разъемом (например, разъем типа XLR CANON диаметром 20 мм). Нераспаяный кабель можно продеть без разборки устройства.

Сборка устройства (5) в соответствии с примерным вариантом осуществления выполняется в следующей последовательности:

- для заправки кабеля (3) в устройство (5) снимают верхнюю крышку короба устройства (см. фиг. 2а), откручивают винты, фиксирующие шасси (10) в коробе (см. фиг. 3) и извлекают шасси (10) из короба;

- фиксируют короб в месте монтажа, продевают микрофонный кабель (3) вместе с разъемом в отверстие на дне короба (см. фиг. 2б) и оставляют его висеть под своим весом;

- откручивают винты на защитном диске (12) (см. фиг. 3), и снимают обе части, из которых он состоит (то есть два разрезных диска, которые устанавливаются с поворотом прорези друг относительно друга);

- откручивают винты замка (20) (см. фиг 4) и снимают его;

- поворачивают диск (14) до совмещения прорезей на диске (14) и на шасси (10);

- отводят в сторону подпружиненный рычаг датчика (18) зажима;

- откручивают три винта запорной шайбы (27) (см. фиг. 6) и снимают шайбу (27);

- заводят свисающий микрофонный кабель (3) в прорезь шасси (10) и диска (14) до центра диска, отведя рычаг датчика (18);

- надевают шайбу (27) на кабель (3) и устанавливают ее на место, развернув прорезь на шайбе (27) в сторону от прорези на диске (14), и привинчивают шайбу (27);

- устанавливают на место замок (21);

- возвращают на место подпружиненный рычаг датчика (18) зажима;

- надевают разрезные диски, формирующие защитный диск (12), на кабель (3) и фиксируют их, развернув прорези в разные стороны;

- устанавливают шасси (10) в короб и фиксируют винтами;

- закрывают крышку короба, пропустив кабель (3) в прорезь крышки;

- подключают кабель управления к разъему блока (11) управления.

В случае необходимости, демонтаж осуществляется в обратной последовательности.

Когда кабель (3) заправлен в устройство (5), он проходит через верхнее отверстие крышки корпуса и выходит, не касаясь губок зажима (17), сквозь отверстие в поворотном диске (14). При этом кабель может свободно подниматься и опускаться, например, посредством устройства (4) задания прибора. Поворотный диск (14) заблаговременно установлен в центральное положение, когда углы поворота до упора по часовой стрелке и против часовой стрелки примерно равны. Когда перемещение кабеля (3) по высоте остановлено, устройство получает команду от оператора, либо возможно от лебедки. По этой команде блок (11) управления формирует сигналы для сервопривода, который вращает кулачок (19) (против часовой стрелки на фиг. 4). Повернувшийся кулачок (19) давит на подвижную часть зажима (17), которая прижимает кабель (3) к неподвижной части зажима (17). Подвижная часть зажима также воздействует на подпружиненный рычажок датчика (18) зажима. Датчик (18) зажима формирует электрический сигнал, поступающий в блок (11) управления. Этот сигнал служит для предотвращения включения привода подъема или опускания кабеля (3) при зажатом кабеле. Датчик (18) зажима включает в себя физический сухой контакт, не зависящий от питания устройства. Это обеспечивает высокую надежность работы устройства (5).

Процесс зажима кабеля (3) завершается. Оператор получает сигнал, что устройство готово для приема команд вращения/скручивания.

По команде оператора блок (11) управления формирует электрические сигналы управления электродвигателем (15) привода. В примерном варианте осуществления электродвигатель является шаговым двигателем, поэтому по количеству шагов двигателя возможно примерно оценить положение поворотного диска (14).

В соответствии с командой диск (14) вращается в ту или иную сторону от начального положения. В данном случае максимальный угол поворота меньше 360 градусов. Требуемое направление вращения заранее неизвестно, поэтому для уменьшения ошибок диск перед началом манипуляций устанавливается в среднее положение, с помощью процедуры, описанной ниже. Это позволяет повысить надежность и точность работы устройства (5).

Оператор задает направление вращения по своим критериям и контролирует процесс поворота визуально, либо по приборам фазового контроля звука, либо иным подходящим образом. В альтернативном варианте осуществления направление и угол поворота задаются блоком (11) управления автоматически в зависимости от требуемого положения направленного микрофона (2). По достижению требуемого угла поворота устройство (5) получает команду останова.

После этого устройство (5) можно выключить до следующего сеанса регулировки, кабель при этом остается зажатым.

Если требуется поднять или опустить кабель, то оператор подает команду освобождения зажима. Кулачок (19), вращаясь (по часовой стрелке на фиг. 3), снимает давление на створку зажима (17). Под действием подпружиненного рычага датчика (18) зажима, створка зажима (17) освобождает кабель (3), который принимает свое естественное состояние под действием сил упругости.

Датчик (18) меняет состояние с «зажато» на «свободно», снимая блокировку подъема/опускания с блока (11) управления. После освобождения зажима устройство (5) автоматически переходит в состояние «центровки», то есть устанавливает поворотный диск в центральное положение. Процесс центровки состоит из двух стадий: поворот до упирания стопора (26) в упор на шасси и по его завершению поворот в среднее положение. Таким образом, сначала блок (11) управления запускает поворот диска (14) на полный угол поворота в одну из сторон (в любую), чтобы гарантированно привести диск в одно из крайних положений. Когда стопор (26) диска (14) доходит до упора, обрезиненный ролик двигателя проскальзывает по поверхности диска. Первая стадия завершается по (заранее известному) времени либо по достижению известного количества шагов двигателя. После этого блок (11) управления запускает поворот диска на половинный угол (по шагам или по времени). Цикл подготовки к следующему сеансу завершен.

Автоматическая центровка поворотного диска - это минимальная автоматизация, облегчающая настройку подвеса микрофона.

Поскольку разрезной диск невозможно выбранным способом повернуть на 360 и более градусов, то для подачи сигналов управления сервоприводом и съема сигнала с датчика зажима используется неразрывный кабель (21) управления зажимом (то есть, без скользящих контактов). В примерном варианте осуществления используется плоский многожильный кабель, имеющий повышенный ресурс изгибаний за счет большого количества жил, например, кабель типа FFC (Flexible Flat Cable, гибкий плоский кабель) или FPC (Flexible Printed Circuit, гибкая печатная плата). Кабель (21) управления зажимом от блока (11) управления проложен по стенке шасси, где он имеет последний фиксатор и далее образует свободную петлю для компенсации вращения точки подключения. Во время вращения плоский кабель управления зажимом наматывается на барабан, образованный защитным диском (12), кожухом (13) и поворотным диском (14), примерно на пол-оборота в ту и другую сторону. Наибольшие нагрузки кабель испытывает при перегибах в месте входа внутрь барабана, поэтому оно оформлено в виде V-образной щели.

Защитный диск (12) препятствует контакту микрофонного кабеля (3) с деталями поворотного блока и кабелем управления зажимом, а также с проводами от мотора. Кабель (3) может образовывать петли над устройством (5), если попытаться опустить микрофон с зажатым для поворота кабелем. Эта ситуация нештатная, но возможна при пусконаладке или неисправностях.

В соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения предложен способ поворота прибора, подвешенного на кабеле, посредством описанного выше устройства поворота прибора, включающий в себя этапы, на которых: пропускают кабель прибора через устройство поворота прибора; устанавливают поворотный блок в центральное положение, из которого углы поворота поворотного блока до упора по часовой стрелке и против часовой стрелки равны; зажимают кабель прибора посредством зажима поворотного блока; посредством электродвигателя осуществляют поворот поворотного блока на заданный угол. При этом кабель прибора зажимают после получения сигнала о том, что подъем/спуск кабеля прибора (или самого прибора на кабеле) завершен.

Система (1) позиционирования прибора, дополнительно может включать в себя блок управления для автоматического управления устройством (4) задания высоты прибора, подвешенного на кабеле, и устройством (5) поворота прибора, подвешенного на кабеле, на основании управляющих команд, принимаемых от внешнего устройства управления и задаваемых, например, пользователем.

Таким образом, система позиционирования прибора, содержащая устройство поворота прибора, подвешенного на кабеле, обеспечивает высокую точность позиционирования прибора в заданной позиции, обладает простой и надежной конструкцией.

В соответствии с еще одним аспектом изобретения предложена система позиционирования комплекта приборов, включающая в себя по меньшей мере две системы позиционирования прибора, описанных выше. Система позиционирования комплекта приборов включает в себя устройство управления упомянутыми системами позиционирования прибора для позиционирования нескольких приборов в заданных позициях в соответствии с заданной компоновкой. При этом устройство управления выполнено с возможностью сохранения множества компоновок расположения приборов с целью их последующего воспроизведения. Упомянутое устройство управления в соответствии с одним из вариантов осуществления содержит средство отображения информации (например, дисплей) для отображения информации, представляющей возможные компоновки расположения приборов, или другой информации, необходимой для управления упомянутой системой. Также устройство управления в соответствии с одним из вариантов осуществления содержит средство ввода, такое как клавиатура, мышь, сенсорная панель, тачпад, джойстик и т.д., для приема управляющих воздействий от пользователя для управления упомянутой системой. В альтернативном варианте осуществления устройство управления может быть связано с мобильным терминалом, осуществляющим функции отображения информации пользователю и приема управляющих воздействий от пользователя. Устройство управления может осуществлять связь с мобильным терминалом и с соответствующими устройствами задания высоты прибора и устройствами поворота прибора как посредством проводных, так и посредством беспроводных технологий связи. Такая система позволяет простым и надежным образом обеспечить позиционирование с высокой точностью приборов в соответствии с заданной компоновкой.

Несмотря на то, что примерные варианты осуществления были подробно описаны и показаны на сопроводительных чертежах, следует понимать, что такие варианты осуществления являются лишь иллюстративными и не предназначены ограничивать более широкое изобретение, и что данное изобретение не должно ограничиваться конкретными показанными и описанными компоновками и конструкциями, поскольку различные другие модификации могут быть очевидны специалистам в соответствующей области.

Изобретение относится к устройству поворота прибора, подвешенного на кабеле, системе позиционирования прибора и системе позиционирования комплекта приборов. Технический результат состоит в обеспечении простой и надежной конструкции устройства поворота прибора, подвешенного на кабеле, и повышении точности позиционирования прибора. Технический результат достигается посредством устройства поворота прибора, подвешенного на кабеле, причем устройство включает в себя корпус, поворотный блок, расположенный в корпусе и содержащий зажим для кабеля прибора, электродвигатель, выполненный с возможностью приведения во вращение поворотного блока, блок управления для управления поворотным блоком и электродвигателем, причем в верхней и нижней стенке корпуса выполнены сквозные отверстия, расположенные соосно, для пропуска через них кабеля прибора. Также раскрыта система позиционирования прибора, включающая в себя устройство задания высоты прибора, подвешенного на кабеле, и устройство поворота прибора, подвешенного на кабеле. 4 н. и 23 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Устройство (5) поворота прибора, подвешенного на кабеле, включающее в себя:

- корпус;

- поворотный блок, расположенный в корпусе и содержащий зажим (17) для кабеля (3) прибора;

- электродвигатель (15), выполненный с возможностью приведения во вращение поворотного блока;

- блок (11) управления для управления поворотным блоком и электродвигателем,

причем в верхней и нижней стенке корпуса выполнены сквозные отверстия, расположенные соосно, для пропуска через них кабеля (3) прибора.

2. Устройство по п. 1, причем прибор, подвешенный на кабеле, представляет собой направленный микрофон (2).

3. Устройство по п. 1, в котором корпус устройства поворота прибора включает в себя установочный короб и шасси (10), на котором расположены поворотный блок, электродвигатель (15) и блок (11) управления, причем шасси (10) выполнено с возможностью извлечения из короба.

4. Устройство по п. 3, в котором верхняя крышка короба имеет разрез и выполнена с возможностью ее монтажа и демонтажа, когда кабель прибора пропущен через устройство (5).

5. Устройство по п. 1, в котором поворотный блок включает в себя поворотный диск (14), приводимый в движение электродвигателем (15), кожух (13) поворотного блока, установленный на поворотном диске (14), а также защитный диск (12), установленный поверх кожуха (13), причем зажим (17) для кабеля размещен в кожухе (13) и выполнен с возможностью зажатия микрофонного кабеля (3).

6. Устройство по п. 5, в котором зажим (17) для кабеля выполнен в виде карточной петли, причем в открытом состоянии он не касается свободно висящего кабеля (3).

7. Устройство по п. 6, в котором зажим (17) для кабеля состоит из стационарной части и подвижной части, причем подвижная часть зажима выполнена с возможностью приведения в движение поворотным кулачком (19) сервопривода, толкающим упомянутую подвижную часть для зажатия кабеля (3).

8. Устройство по п. 7, в котором упомянутый сервопривод установлен на кронштейне, выполненном с возможностью регулировки его положения относительно зажима (17) для настройки устройства (5) для работы с разными диаметрами кабеля прибора.

9. Устройство по п. 7, в котором зажим (17) удерживается в открытом состоянии подпружиненным рычагом датчика (18) зажима.

10. Устройство по п. 9, в котором, когда зажим (17) зажимает кабель (3) прибора вследствие воздействия на него кулачка (19) сервопривода, датчик (18) зажима выполнен с возможностью формирования сигнала, предотвращающего возможность подъема или опускания кабеля (3) при зажатом кабеле.

11. Устройство по п. 5, в котором в кожухе (13) поворотного блока выполнен разрез, через который от блока (11) управления к зажиму (17) протягивается кабель управления зажимом и через который кабель (3) прибора размещается в упомянутом кожухе (13).

12. Устройство по п. 11, в котором защитный диск (12), кожух (13) и поворотный диск (14) образуют барабан для укладки одного витка кабеля управления зажимом при повороте поворотного блока.

13. Устройство по п. 12, в котором кабель управления зажимом представляет собой плоский многожильный кабель.

14. Устройство по п. 5, в котором защитный диск (12) состоит из двух разрезных дисков, которые выполнены с возможностью после установки кабеля (3) поворачиваться относительно друг друга на некоторый угол, тем самым образуя центральное отверстие защитного диска (12) и предотвращая выпадение кабеля (3) за пределы центрального отверстия.

15. Устройство по п. 5, в котором поворотный диск (14) имеет разрез для заправки кабеля (3) в кожух (13) поворотного блока.

16. Устройство по п. 5, в котором поворотный диск (14) выполнен с возможностью приведения в движение электродвигателем (15) через вал (24) электродвигателя, прижимаемый к диску посредством пружины (22), соединяющей кронштейн (16), на котором расположен электродвигатель, с неподвижной стойкой (23) на шасси (10).

17. Устройство по п. 16, в котором на поворотном диске (14) расположены стопоры (26) для ограничения угла поворота диска, когда упомянутые стопоры контактируют с упорами на шасси (10).

18. Устройство по п. 1, в котором электродвигатель (15) является шаговым двигателем.

19. Устройство по п. 3, в котором шасси (10) имеет разрез для заправки кабеля (3) в поворотный блок.

20. Устройство по п. 1, в котором блок (11) управления выполнен с возможностью осуществления связи с мобильным терминалом, выполненным с возможностью отображения информации пользователю и приема управляющих воздействий от пользователя.

21. Способ поворота прибора, подвешенного на кабеле, посредством устройства (5) по любому из пп. 1-20, включающий в себя этапы, на которых:

- пропускают кабель (3) прибора через устройство (5) поворота прибора;

- устанавливают поворотный блок в центральное положение, из которого углы поворота поворотного блока до упора по часовой стрелке и против часовой стрелки равны;

- зажимают кабель (3) прибора посредством зажима (17) поворотного блока;

- посредством электродвигателя (15) осуществляют поворот поворотного блока на заданный угол.

22. Способ по п. 21, в котором кабель (3) прибора зажимают после получения сигнала о том, что подъем/спуск прибора завершен.

23. Система (1) позиционирования прибора, включающая в себя устройство (4) задания высоты прибора, подвешенного на кабеле, и устройство (5) поворота прибора, подвешенного на кабеле, по любому из пп. 2-19, включающее в себя: корпус; поворотный блок, расположенный в корпусе и содержащий зажим (17) для кабеля (3) прибора; электродвигатель (15), выполненный с возможностью приведения во вращение поворотного блока; блок (11) управления для управления поворотным блоком и электродвигателем, причем в верхней и нижней стенке корпуса выполнены сквозные отверстия, расположенные соосно, для пропуска через них кабеля (3) прибора.

24. Система по п.23, дополнительно содержащая блок управления для автоматического управления устройством (4) задания высоты прибора, подвешенного на кабеле, и устройством (5) поворота прибора, подвешенного на кабеле, на основании управляющих команд, принимаемых от внешнего устройства управления.

25. Система позиционирования комплекта приборов, включающая в себя по меньшей мере две системы позиционирования прибора, каждая из которых включает в себя устройство (4) задания высоты прибора, подвешенного на кабеле, и устройство (5) поворота прибора, подвешенного на кабеле, по любому из пп. 2-19, включающее в себя: корпус; поворотный блок, расположенный в корпусе и содержащий зажим (17) для кабеля (3) прибора; электродвигатель (15), выполненный с возможностью приведения во вращение поворотного блока; блок (11) управления для управления поворотным блоком и электродвигателем, причем в верхней и нижней стенке корпуса выполнены сквозные отверстия, расположенные соосно, для пропуска через них кабеля (3) прибора; и устройство управления для позиционирования комплекта приборов в заданных позициях в соответствии с заданной компоновкой.

26. Система по п. 25, в которой устройство управления содержит дисплей для отображения информации пользователю и средство ввода для приема управляющих воздействий от пользователя.

27. Система по п. 25, в которой устройство управления выполнено с возможностью осуществления связи с мобильным терминалом, выполненным с возможностью отображения информации пользователю и приема управляющих воздействий от пользователя.