CN103270541A - 轴向控制无电池遥控器 - Google Patents

Abstract

公开了用于控制关闭住所的设备例如锁和机动门或大门和/或照明装置的漫游遥控器（1）。

Description

轴向控制无电池遥控器

本发明涉及漫游遥控器，其用于使用由发电机供电的射频发射机来控制用于关闭设备或保护建筑物的设备和/或照明装置，该发电机能够将漫游遥控器的用户所提供的机械能转换成电能。

从专利申请JP2004241956中已知圆柱形装置例如笔，其能够在它放置在垂直位置上时或当它被摇动时发送射频信号。该装置用作独自生活的老年人或病人的活动指示器。活动信号可通过电话转送到监测中心。

机械能通过在移动该装置内部引导的块来提供，该块借助于小齿轮-齿条组件来作用于直流发电机。

这样的设计不适合于产生漫游遥控器，因为它引入关于在携带装置的用户的运动期间发送的消息的性质和数量的极大的不确定性。

从专利申请WO98/52272中已知一种遥控装置，其设置有可平移或可旋转元件，以将机械能转换成电能并在电能变得足够时发送命令。

专利EP0,836,166描述了遥控设备，其中控制构件12充当磁路来使磁阻变化改变线圈中的磁流量，并从而向电力供应电路提供电能。由于且只要这样提供的电能是足够的，发射电路就被启动。

控制构件连接到在线圈中可移动的芯20。在所有实施方式中，在控制构件和芯之间的连接具有铰链杆类型。

本发明目的在于在用于在建筑物中或附近控制关闭或照明装置的漫游遥控器的特别情况中简化现有技术的这些装置。漫游遥控器和启动器构件的壳体的特别形状实现人类工程学操作。此外，在本发明的一个可选形式中，压电元件的使用通过提供比电动类型的解决方案高的体积能量来允许漫游遥控器的较大紧凑性。

根据本发明，用于控制关闭或太阳保护设备例如百叶窗、锁和机动门或大门和/或照明装置的漫游遥控器包括在壳体中的能够将遥控器的用户所提供的机械能转换成电能的发电机和当电能是足够的时将命令发送到设备的射频发射机，壳体具有沿着壳体的最长尺寸的主轴线，并包括设置有轴的启动器，轴沿着主轴线可平移并与发电机协作，使得启动器的运动在发电机上引起机械作用，启动器包括固定到轴且与其一起平移的至少一个手动控制键。

根据本发明，启动器可穿过与主轴线交叉的壳体的至少一个第一侧表面。

根据本发明，壳体的侧表面可具有用于在启动器相对于壳体移动时阻止壳体在用户的手中移动的装置。

根据本发明，启动器可穿过壳体的第二侧表面。

根据本发明，启动器可至少在手动控制键被按下，即，朝着发电机移动时在发电机上引起机械作用。

根据本发明，漫游遥控器可包括对抗启动器的运动的弹性元件。

根据本发明，漫游遥控器可包括锁定装置，只要在运动方向上施加在启动器上的力阈值没有达到，锁定装置就锁住弹性元件和发电机之间的能量转移装置。

根据本发明，漫游遥控器可包括用于将能量转移装置紧固到启动器的轴的装置。

根据本发明，紧固装置可在启动器的第一运动期间被启动，并在与第一运动相反的启动器的第二运动期间被解除启动。

根据本发明，紧固装置可与坡板协作以使轴旋转。

根据本发明，壳体可具有实质上圆柱形的形状，例如笔形状。

根据本发明，发电机可以具有压电类型。

根据本发明，发电机可包括在主轴线的方向上堆叠的一叠压电陶瓷。

根据本发明，发电机可具有磁电类型。

使用如上所述的漫游遥控器的控制方法包括：用于握住壳体的步骤，其中壳体由不包括拇指的四个手指保持在用户的手的手掌中；以及用于将拇指按压在启动器上引起壳体中的启动器的第一运动的第一步骤。

根据本发明，该方法可包括用于将拇指按压在启动器上引起壳体中的启动器的第二运动的第二步骤。

根据本发明，控制方法可包括用于在执行第二按压步骤之前在手的手掌中将启动器翻过来的步骤。

图1示出根据本发明的在手动启动器的两个特别位置上的漫游遥控器的一个实施方式。

图2示出使用漫游遥控器的控制方法。

图3示出漫游遥控器的第一传输方法。

图4示出漫游遥控器的第二传输方法。

图1示出根据本发明的漫游遥控器1的一个实施方式。将关于这个图描述其它实施方式和/或可选方案，该图示出在启动器3相对于壳体2的两个位置上的漫游遥控器。壳体中的启动器的第一位置P1在图1的左边由1A示出，而壳体中的启动器的第二位置P2在图1的右边由1B示出。该图的部分1B部分地示出漫游遥控器的用户的手HND以说明控制方法的一个操作模式。

壳体2具有沿着最长尺寸L1的细长形状。这个最长尺寸实质上等于用户的手的手掌的平均宽度。壳体设计成保持在手的握起位置中，即，在包围壳体的拳头中。沿着最长尺寸的壳体的外表面2a提供与皮肤的高摩擦系数。根据第一可选方案，该表面至少部分地由具有与皮肤的高摩擦系数的材料例如弹性体层2b形成，如参考符号2c部分地示出的。可选地或共同地，凸起的部分2d在该外表面2a的至少一部分上形成，使得当用户在手掌和四个手指之间抓住所述壳体而在壳体上闭合手指时，波浪形状部与手的四个手指F2-F5协作，而手的拇指F1作用于启动器。

启动器3在壳体内部可移动。它包括轴30，该轴30具有平行于最长尺寸L1的轴线ZZ’并在每端处设置有上手动控制键31和下手动控制键32。上手动控制键穿过壳体的上侧表面2g，而下手动控制键穿过壳体的下侧表面2h。可选地，穿过侧表面的是轴，且手动控制键紧固在壳体的任一侧上的轴，而不穿过它。可选地，手动控制键连接到穿过在壳体的侧表面中形成的一个或多个缝隙的轴。

在任何情况下，手动控制键位于轴30的延伸部分中并在平移中与轴30固定，即，手动控制键在主轴线方向上的平移运动与启动器的轴的运动相同。例如在轴上的控制键的收紧组件的情况下，如果轴绕着本身旋转，则手动控制键可绕着本身旋转。可选地，例如在轴上的控制键的简单压力的情况下，手动控制键与轴分离用于旋转运动。

因此，作为对这个机械简化的回报，用户能够将足够的力施加在手动控制键上是重要的。

每个手动控制键能够与抓住壳体的手的拇指协作。

上弹性装置33例如螺旋形弹簧与在第一方向上推进上手动控制键的启动器的运动相对。下弹性装置34与在第二方向上推进下手动控制键的启动器的运动相对。启动器还包括相对于启动器部分地能够移动的第一能量转移装置35和第二能量转移装置36。这些能量转移装置在平移中由启动器的轴引导，该引导在没有摩擦的情况下发生。当能量转移装置与锁定装置接触时，锁定装置21和23和相应地22和24分别锁住第一能量转移装置、第二能量转移装置，同时在启动器的运动方向上施加的力F保持低于预定的力阈值FT。当手动控制键使用增加的力被按下时，锁住能量转移装置实现在相应的弹性装置中的势能的积累。

当能量转移装置未被锁住时，它可与能够将机械能转换成电能的发电机40协作。当能量转移在短时间段内出现时，能量转换更好。发电机可具有磁电或压电类型。

发电机40电连接到例如支持射频发射机42的柔性类型的印刷电路41（连接未示出），如在现有技术中描述的，以便实现以一个或多个射频帧的形式的命令信号的传输，只要发电机所提供的能量是足够的。

在超过力阈值时，锁定装置停止活动，即，它释放能量转移装置的运动：

-如果发电机具有磁电类型，例如，如在现有技术中所述的，则该能量转移装置在发电机40内部或朝着发电机非常突然地移动，

-在发电机具有压电类型的情况下，该能量转移装置非常突然地朝着发电机40移动，能量转换通过在压电材料与能量转移装置碰撞期间对压电材料施加应力而引起。

例如，在压电发电机的情况下，第一能量转移装置包括钢环形线圈，刚环形线圈的中心孔35a被轴穿过，且上锁定装置包括可变形的凸销。

如果力逐渐施加在上手动控制键31上，则存在上弹性装置33的逐渐压缩，且可逐渐从启动器的第一位置P1转到第二位置P2。压缩力传输到由凸销固定在所谓的初始位置上的能量转移装置35。力因此被凸销的反作用平衡，同时产生凸销的弹性变形。当超出某个变形值（相应于力阈值FT）时，凸销不再保持能量传输装置：钢环形线圈突然朝着发电机40射出，如在附图的右部分中的实线双向箭头所示的。第二位置P2因此是在锁定装置被释放并离开其初始位置之前的启动器的极限位置。

钢环形线圈在这里等效于抛射体或锤子，其猛烈地撞发电机的上表面40a并在其中引起由直接压电效应引起的电压的出现。

因此当手动控制键被按下时，即，当它朝着发电机移动时，存在对发电机的作用，且因此存在控制信号的传输。因此没有失去的时间或对操作的误解，这将是对当手动控制键被释放时在发电机上的作用的情况。因此当手动控制键被推进时至少一个第一信号被发送是重要的，这不排除在释放时发电机的第二次启动和控制信号的第二次传输。

在第一能量转移装置和发电机的上表面之间的碰撞之后，这两个元件在能量转移装置的“松弛”位置上保持彼此接触。因此机械动作将能量转移装置从松弛位置朝着初始位置返回是必要的，其中它再次被锁定装置锁住。

这个动作在附图的下部分中示出，其中当启动器在第一位置P1上时，第二能量转移装置36在松弛位置（在左边）上。第一紧固装置37被示为相关于第一能量转移装置，而第二紧固装置38被示为相关于第二能量转移装置。这些紧固装置例如是垂直于轴线ZZ’位于轴30中且具有比每个钢环形线圈的中心孔的直径大的长度的销。作为结果，启动器从位置P1朝着位置P2的运动导致通过锁定装置22和24将第二能量转移装置36从其松弛位置移动到位于超过其初始锁定位置的位置。

当用户继续将力施加在启动器上时，后者移动得远至第三位置P3。刚刚在经过P2之后，第一能量转移装置35立即被释放，如前所述。它的运动不被第一紧固装置37阻碍，第一紧固装置37于是位于发电机的上表面40a之下。在继续从位置P2朝着位置P3的运动期间，第二弹性装置被第二紧固装置从其松弛位置推到初始位置并超过该初始位置。

当用户按第二键时，例如在其手中将漫游遥控器翻过来之后，相对的运动出现。在与前面的方向相反的方向上完全按启动器将后者带到位置P0，然后再次进入位置P1。

因此，能量转移元件仍然可用来在交替地按第一手动控制键和第二手动控制键期间被启动。

在另一实施方式中，如在位于图1的上部分中并沿着割平面XX’实现的横截面视图1C中图解地示出的，构成能量转移装置的钢环形线圈被长椭圆形孔例如中心孔35a穿透，如果紧固装置37的销被定向在孔的长椭圆形方向上，则中心孔35a能够让该销自由地通过，或在相反的情况下，禁止销通过。第一紧固装置与静止坡板25协作，且第二固装置与静止坡板26协作，使轴在从位置P2到位置P3的平移期间旋转了四分之一圈。因此，当较大的紧凑性是必需的时，例如可能让销穿过长椭圆形孔。当锁定装置比以前描述的更精巧时，轴的旋转也可用于将锁定装置从锁定状态移动到未锁定状态。

最后，壳体和启动器在轴线ZZ’的方向上被非对称地构建，且特别是可只包括单个手动控制键例如上键和单个能量转移装置。在那种情况下，壳体的下部分被封闭，且第二弹性装置用于将启动器的组件返回到位置P0，然后在按下上键之后返回到P1。遥控器的控制人类工程学于是接近于圆珠笔的人类工程学。

作为该实施方式的备选方案，在只按下手动控制键时引起第一能量转换且在该唯一的手动控制键被释放时引起第二能量转换然而是可能的。

图2示出使用漫游遥控器的控制方法。在第一步骤S1中，壳体被抓在手掌和不包括拇指的四个手指之间，即，手以闭合拳头的形式握在壳体上，拇指与启动器的手动控制键接触。

在第二步骤S2中，用拇指将第一压力施加在启动器上。这个运动出现，直到它引起第一电能转换，且因此引起控制信号的传输。累积地，根据实施方式，这个运动发生，直到将能量转移装置返回到初始位置。

在可选的第三步骤S3，壳体在手的手掌上被翻过来，作为其结果，拇指现在与启动器的另一手动控制键接触。

在第四步骤S4中，用拇指将第二压力施加在启动器上。这个运动出现，直到它引起第二电能转换，且因此引起控制信号的传输。可选地或累积地，这个运动发生，直到它将能量转移装置返回到初始位置。

因此，在第四步骤中，启动器的运动在与第一步骤的方向相反的方向上或在同一方向上出现，取决于第三步骤是否被使用。

图3示出漫游遥控器的第一传输方法，当在发电机上有两个连续的机械作用时，该方法以规定遥控器的操作模式的单个步骤S8的形式。同样，术语“启动”或“激励”用于表示在发电机上的产生机械能到电能的转换的机械作用。

根据这个单个步骤，它是在连续激励的这个情况下发送的相同命令。这个步骤例如可适用于具有单个键的遥控器的选定实施方式，使当在键上加压时然后当键被释放时引起能量转换的情况。因此，为了发送信号而发送的帧或发送的帧的数量被加倍，这在混乱的无线电环境的情况下保证命令的更好传输。

图4示出漫游遥控器的第二传输方法。在可适用于机动打开和关闭装置的第一可选方案中，有第一子步骤S11和第二子步骤S12的序列。在第一子步骤中，当第一次作用于启动器时，第一启动命令（例如，打开）被发送，而当第二次作用于启动器时，停止命令被发送。在第二子步骤中，当第一次作用于启动器时，第二启动命令（例如，关闭）被发送，而当第二次作用于启动器时，停止命令被发送。因此有发送顺序的四部分循环：打开-停止-关闭-停止。

如果该方法只在第一子步骤上循环，如箭头所示的，则只有第一子步骤被使用，且当每次作用于启动器时，只有第一命令（例如，“开启”）和第二命令（例如，“关掉”）被发送。

在本发明的优选实施方式中使用的压电发电机具有下列优点：有高体积能量，特别适合于漫游遥控器的使用，用于在达到在开放空间的几百米的范围的传输。事实上，这样的开放空间范围在汽车的客舱中使用的车库门漫游遥控器的情况下是必要的，客舱形成法拉第笼，特别是在使用半反射层处理并明显减小遥控器的实际范围的玻璃门窗的情况下。因此，在启动器的单次启动中得到1.5毫焦（mJ）的有用能量。

由于成本原因，可能使用专用于证明非常大数量的生产是合理的另一用途的压电元件，例如在汽车注射设备中使用的、特别是在平行于主轴线的堆叠方向上使用的多层堆栈。尽管最自然的压电转换模式是由碰撞引起的变形的方向是压电元件的极化方向的模式（模式3.3），也可能使用变形的方向垂直于极化方向的结构（模式3.1）。

所述漫游遥控器包括射频发射机，其给它单向性质。然而，技术的优化，且特别是部件的消耗和/或发电机所传送的能量的增加也可使至少在以向用户显示来感测信息返回信号所必需的持续时间期间启动射频接收机装置变得可能。因此，根据本发明的控制装置对需要信息的返回的双向应用也是有用的。

Claims (17)

1.一种用于控制关闭或太阳保护设备例如百叶窗、锁和机动门或大门和/或照明装置的漫游遥控器（1），所述漫游遥控器包括在壳体（2）中的能够将所述遥控器的用户所提供的机械能转换成电能的发电机（40）和当电能是足够的时将命令发送到所述设备的射频发射机（42），所述壳体具有沿着所述壳体的最长尺寸的主轴线（ZZ’），并包括设置有轴（30）的启动器（3），所述轴（30）沿着所述主轴线可平移并与所述发电机协作，使得所述启动器的运动引起对所述发电机的机械作用，

特征在于，所述启动器包括固定到所述轴且与所述轴一起平移的至少一个手动控制键（31、32）。

2.如权利要求1所述的漫游遥控器，特征在于，所述启动器（3）穿过与所述主轴线交叉的、所述壳体的至少一个第一侧表面（2g）。

3.如前述权利要求中的一项所述的漫游遥控器，特征在于，所述壳体的侧表面（2a）具有用于在所述启动器相对于所述壳体移动时阻止所述壳体在用户的手中移动的装置（2b-2d）。

4.如前述权利要求中的一项所述的漫游遥控器，特征在于，所述启动器穿过所述壳体的第二侧表面(2h)。

5.如前述权利要求中的一项所述的漫游遥控器，特征在于，所述启动器至少在所述手动控制键被按下，即，朝着所述发电机移动时引起对所述发电机的所述机械作用。

6.如前述权利要求中的一项所述的漫游遥控器，特征在于，所述漫游遥控器包括对抗所述启动器的运动的弹性元件（33、34）。

7.如权利要求4所述的漫游遥控器，特征在于，所述漫游遥控器包括锁定装置（21-24），只要没有达到在运动方向上施加在所述启动器上的力阈值，所述锁定装置就锁住所述弹性元件和所述发电机之间的能量转移装置（35、36）。

8.如权利要求5所述的漫游遥控器，特征在于，所述漫游遥控器包括用于将所述能量转移装置紧固到所述启动器的轴（30）的装置（37、38）。

9.如权利要求6所述的漫游遥控器，特征在于，所述紧固装置在所述启动器的第一运动期间被启动，并在所述启动器的与所述第一运动相反的第二运动期间被解除启动。

10.如权利要求7所述的漫游遥控器，特征在于，所述紧固装置与坡板（25、26）协作以使所述轴旋转。

11.如前述权利要求中的一项所述的漫游遥控器，特征在于，所述壳体具有实质上圆柱形的形状，例如笔形状。

12.如前述权利要求中的一项所述的漫游遥控器，特征在于，所述发电机（40）是压电类型的。

13.如权利要求12所述的漫游遥控器，特征在于，所述发电机可包括在所述主轴线的方向上堆叠的一叠压电陶瓷。

14.如权利要求1到11中的一项所述的漫游遥控器，特征在于，所述发电机（40）是磁电类型的。

15.一种使用根据权利要求1到14中的一项的漫游遥控器的控制方法，特征在于，所述控制方法包括：用于握住所述壳体的步骤（S1），其中所述壳体由不包括拇指的四个手指保持在用户的手的手掌中；以及用于将拇指按压在所述启动器（3）上从而引起所述启动器在所述壳体中的第一运动的第一步骤（S2）。

16.如权利要求15所述的控制方法，特征在于，所述控制方法包括：用于将拇指按压所述启动器而引起所述启动器（3）在所述壳体中的第二运动的第二步骤（S4）。

17.如权利要求16所述的控制方法，特征在于，所述控制方法包括用于在执行所述第二按压步骤之前在手的手掌中将所述启动器翻过来的步骤（S3）。

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