пульт дистанционного управления

Формула изобретения

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.

Описание изобретения к патенту

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.