УСТРОЙСТВО ДИСТАНЦИОННОГО УПРАВЛЕНИЯ ОБЪЕКТАМИ

Устройство дистанционного управления объектами.
Полезная модель относится к радиотехнике и может быть использована в устройствах дистанционного управления объектами, например, системами сигнализации, контроля и индикации в специализированных транспортных средствах ( транспортных средств УВД, скорой медицинской помощи, пожарных, коммунальных и т. д.)
Известно устройство дистанционного управления, описанное в заявке на патент Франции № 2654240 по кл. G 08 С 17 / 00 з. 07.11.89 г., оп. 17.05.91 г. Устройство дистанционного управления электрической аппаратурой или источниками света с помощью радиосвязи и кодированных сигналов.
Известное устройство содержит модули включения электрических аппаратов или источников света, которые могут быть запрограммированы для выборочного обеспечения двух режимов функционирования. В одном из режимов, по меньшей мере, некоторые из модулей включения реагируют соответственно на различные определенные коды. Каждый модуль включения связан с одним или несколькими передатчиками, вследствие чего каждый модуль включения запускает связанный с ним электрический аппарат или источник света. В другом режиме один из модулей включения реагирует на определенный код, связанный с несколькими передатчиками и управляет одновременно , по меньшей мере, некоторыми из других модулей включения, нечувствительных к этому определенному коду, в результате чего эти модули включения одновременно запускают связанные с ними электрические аппараты или источники света. Каждый из модулей включения содержит схему декодирования определенного кода, который может быть задержан в соответствии с режимом желаемого функционирования.
Недостатком данного технического решения является сложность используемой аппаратуры и невозможность увеличения числа передаваемых команд без усложнения передающей стороны, что создает неудобство при эксплуатации устройства.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является устройство дистанционного управления, описанное в патенте Российской Федерации Способ дистанционного управления объектами и устройство для его осуществления № 2032942 по кл. О08С15/06,Н04В7/005,А63НЗО№02заявл. 12.11.92г., опубл. 10.04.95г.
Известное устройство для дистанционного управления объектами, выбранное в качестве прототипа, содержит на передающей стороне модулятор, передатчик и формирователь команд, выходы которого соединены с соответствующими входами модулятора, выход которого подключен ко входу передатчика.
На приемной стороне известное устройство содержит последовательно соединенные приемник и демодулятор, а также первую группу исполнительных механизмов и первую группу сигнализаторов, выход передатчика через линию связи соединен со входом приемника. На приемной стороне установлены формирователи сигналов индикации, формирователи периодических сигналов, вторая группа сигнализаторов, коммутаторы и вторая группа исполнительных механизмов. Выходы первой и второй групп демодулятора подключены соответственно к информационным входам соответствующих коммутаторов и входам соответствующих формирователей сигналов индикации. Первый и второй выходы каждого из коммутаторов подключены ко входам одноименных испо;шительных механизмов соответственно первой и второй групп, либо ко входам соответственно прямого и реверсивного включения одноименного исполнительного механизма первой группы. Выход каждого формирователя сигналов индикации соединен со входами одноименных сигнализаторов первой группы и формирователя периодического сигнала, выход которого подключен ко входу соответствующего сигнализатора второй группы и управляющим входом соответствующих коммутаторов.
МПК, 6;G08C15/04
Недостатком данного технического решения является ограниченное число групп исполнительных механизмов из-за ограниченного числа передаваемых команд, что создает трудности при эксплуатации устройства.
Целью заявляемой полезной модели является повышение удобства эксплуатации за счет увеличения количества передаваемых команд путем использования программируемых схем.
Поставленная цель достигается тем, что в устройство дистанционного управления объектами, содержащее на передающей стороне формирователь команд, последовательно соединенные модулятор и передатчик, на приемной стороне, содержащее последовательно соединенные приемник и демодулятор, а также две группы исполнительных механизмов, выход передатчика через линию связи соединен со входом приемника, согласно полезной модели, в него введен на передающей стороне канал передачи речевого сигнала, содержащий последовательно соединенные микрофон, микропереключатель и микрофонный усилитель, один выход которого подсоединен к одному входу модулятора, к другому входу которого подсоединен выход программируемого контроллера формирования команд, один вход которого соединен с выходом формирователя команд, а другой его вход - с другим выходом микропереключателя, на приемной стороне введен канал приема речевого сигнала, выполненный в виде последовательно соединенных электронного коммутатора, усилителя мощности и блока звуковой сигнализации, программируемый контроллер управления и дополнительно п групп исполнительных механизмов, где п  1 , при этом электронный коммутатор и все группы исполнительных механизмов подсоединены к соответствующим выходам программируемого контроллера управления, вход которого соединен с одним выходом демодулятора, другой выход которого подключен ко входу усилителя мощности, выход которого подсоединен ко входу соответствующей группы исполнительных механизмов.
Введение в устройство дистанционного управления канала передачи речи позволяет создать второй независимый канал, по которому происходит передача речи на дистанционно управ.ляемый обьект, повьшхая тем самым удобство эксплуатации устройства в целом.
Введение в заявляемое устройство программируемых схем: на передающей стороне программируемого контроллера формирования команд, на приемной стороне программируемого контроллера управления с п группами исполнительных механизмов, соединенных как указано выше, позволяет увеличивать количество сигналов управления путем увеличения объема памяти программируемых контроллеров, не изменяя схемного выполнения всего устройства, что значительно повышает удобство его эксплуатации.
По сравнению с прототипом заявляемая полезная модель обладает новизной, отличаясь от него введенными новыми существенными признаками, указанными выше.
Заявляемая полезная модель может найти широкое применение в системах световой и звуковой сигнализации для службы городского коммунального хозяйства, на транспортных средствах в системе УВД, скорой медицинской помощи, для перевозки опасных грузов и т. д., то есть соответствует критерию промьшшенная применимость.
Полезная модель иллюстрируется чертежом, где на фигуре показана блок - схема заявляемой полезной модели.
Устройство дистанционного управления объектом содержит на передающей стороне формирователь 1 команд, последовательно соединенные модулятор 2 и передатчик 3, на приемной стороне, установленной на управляемом объекте, содержит последовательно соединенные приемник 4 и демодулятор 5, а также две группы исполнительных механизмов бь 62. Выход передатчика 3 через линию 7 связи соединен со входом приемника 4.
Кроме того, заявляемое устройство на передающей стороне снабжено каналом передачи речевого сигнала, который содержит последовательно соединенные микрофон 8, микропереключатель 9 и микрофонный усилитель 10, выход которого подсоединен к одному входу модулятора 2, к другому входу которого подсоединен выход программируемого контроллера 11 команд, один вход которого соединен с выходом формирователя 1 команд, а другой его вход - с другим выходом микропереключателя 9. На приемной стороне введен канал приема речевого сигнала, содержащий последовательно соединенные электронный
коммутатор 12 и усилитель 13 мощности, программируемый контроллер 14 и п групп
исполнительных механизмов 6з, 646п, при этом электронный коммутатор 12 и все группы
исполнительных механизмов 6i.... 6 подсоединены к соответствующим выходам программируемого контролера 14 управления, вход которого соединен с одним выходом демодулятора 5, др)той выход которого подключен ко входу усилителя 13 мощности, выход которого подсоединен к входу соответствующей группы исполнительных механизмов.
Констрз ктивно устройство дистанционного управления объектом выполнено в виде двух отдельных блоков лереносного пульта 15 управления и стащюнарного приемного блока 16, который может быть установлен в любом свободном месте кузова или салона транспортного средства.
Пульт 15 управления состоит из последовательно соединенных формирователя 1 команд, программируемого контроллера 11 формирования команд, модулятора 2 и передатчика 3, а также из последовательно соединенных микрофона 8, микропереключателя 9 и микрофонного усилителя 10, один выход которого подсоединен к одному входу модулятора 2, а другой его выход - к другому входу программируемого контроллера 11 формирования команд.
Стационарный приемный блок 16 состоит из последовательно соединенных приемника 4, демодулятора 5, электронного коммутатора 12, усилителя 13 мощности, а также программируемого контроллера 14 управления, к соответствующим выходам которого подсоединены )шравляющий вход электронного коммутатора 12 и входы всех групп исполнительных механизмов 6i ... 6к, а вход программируемого контроллера 4 соединен с другим выходом демодулятора 5.
Элементы заявляемого устройства имеют следующее назначение и выполнение.
Формирователь 1 команд предназначен для ручного ввода команд управления с помощью клавиатуры. В общем случае клавиатура формирователя 1 команд выполнена в виде набора кнопок на замыкание типа QA. Количество кнопок зависит от количества групп исполнительных механизмов Ь ... 6 . Пример конкретного выполнения приведен для универсальной системы сигнализации, применяемой на транспортных средствах в системе УВД.
Клавиатура для ручного ввода режимов работы звуковой и световой сигнализации выполнена в виде набора пяти кнопок. Назначение кнопок следующее:
1)Кнопка ЗВУК служит для включения одного из трех звуковых режимов:
а)быстрой сирены типа
б)медленной сирены ТИПА
в)двухтональной сирены типа Ш - LOW.
2)Кнопка СВЕТ служит для включения одного из двух световых режимов:
а)режима ПРОБЛЕСК (лампа с вращающимся вокруг нее отражателем )
б)режима ПРИСУТСТВИЕ (периодически вспыхивающая лампа)
3)Кнопка СТОП служит д.1м выключения звука и света.
4)Кнопка ГОРЯЧАЯ КНОПКА служит для одновременного включения светового режима ПРОБЛЕСК и звукового режима быстрой сирены типа YELP.
5)Кнопка ТИХО служит для уменьщения уровня звукового сигнала.
Кроме того, на клавиатуре могут быть установлены и другие кнопки, например, для управления поворотом фары освещения, для включения локатора на измерение скорости движения транспортного средства, для трансляции сообщения, принятого радиостанцией, через рупорный громкоговоритель и т.д.
Передатчик 3 служит для передачи частотно - модулированных сигналов по линии радиосвязи и выполнен в виде генератора на транзисторе КТ 315 Б по схеме емкостной трехтонки.
Приемник 4 служит для приема частотно - модулированных радиосигналов с дистанционно удаленного пульта и генерации модулированного сигнала. Выполнен на микросхеме К 174 X А 26.
Демодулятор 5 служит для расшифровьшания закодированных радиосигналов и генерации сигнала, соответствующего режиму работы групп исполнительных механизмов 6... 6к.
Вьшолнен на микросхеме К 174 X А 26.
Группы исполнительных механизмов: звуковая сигнализация 6, световая сигнализация 62 в виде лампы накаливания с отражателем; световая сигнализация 6з в виде мигающего светового сигнала; электродвигатель 64 для вращения отражателя , управ тяемая фара 65 освещения, доплеровский локатор 6б определения скорости движения транспортного средства; автомобильная радиостанция 67 и т.д.
В общем случае количество групп исполнительных механизмов может быть К,где
К 1.
В качестве примера конкретного вьшолнения устройства взята универсальная система сигнализации специализированных транспортных средств.
Первая группа исполнительных механизмов 6 - звуковая сигнализация, вьшолнена в виде одного рупорного громкоговорителя бц.
Вторая группа исполнительных механизмов 62 - световая сигнализация в режиме ПРОБЛЕСК. Выполнена в виде одной или двух световых ячеек, каждая из которых содержит по одной лампе 621 с отражателем или двух ламп 621, 622 с отражателями, соединенных параллельно.
Третья группа исполнительных механизмов 6з световая сигнализация в режиме ПРИСУТСТВИЕ. Выполнена в виде одной боковой лампы бзь расположенной с наружного края световой ячейки.
В общем случае п - ная группа исполнительных механизмов 6п выполнена в виде ш количества исполнительных механизмов 6п1 ...бдш, где ш  1.
В рассматриваемом примере выполнения, линия 7 предназначена для осуществления радиосвязи. Однако в общем случае это может быть оптическая связь или связь с помощью иных электромагнитных волн, а также связь с помощью упругих волн (акустических, сжатия).
Микрофон 8 ДЭМШ -1 А служит для преобразования звука в электрический ток.
Микропереключатель 9 служит для включения режима передачи речевой информации и является встроенным в микрофон 8 элементом.
Микрофонный усилитель служит для усиления сигнала с микрофона 8 до уровня входного сигнала усилите.ия 12 мощности и выполнен на микросхеме К 157 УД 2.
Программируемый контроллер 11 формирования команд служит для преобразования сигнала с клавиатуры формирователя 1 команд в кодовую посылку, соответствующую команде, заданной на клавиатуре формирователя 1 команд. Программируемый контроллер 11 формирования команд выполнен на микросхеме PIC 16 С 61.
Усилитель 13 мощности служит для усиления мощности специального речевого сигнала и выполнен на дискретных элементах по типовой мостовой схеме.
Программируемый контроллер 14 управления служит для преобразования кодовой посылки, поступившей от пульта 15 управления по линии 7 связи, в сигналы управления исполнительными механизмами (рупорным громкоговорителем бц, лампами 621, 622, 631 ). Программируемый контро.ш1ер 14 зпправления выполнен на микросхеме PIC 16 С 61.
Конструкция пульта 15 управления представляет собой пластмассовый кожух, в котором на печатной плате установлены перечисленные выще элементы. На лицевой панели пульта 15 управления расположены кнопки для управления режимами работы исполнительных механизмов 6 ц -- 6 зь
Конструкция стационарного приемного блока 16 представляет собой металлический кожух, в котором на печатной плате установлены указанные выше элементы.
Лампы 621,622,6з1 служат для световой сигнализации и являются лампами накаливания.
Устройство дистанционного управления объектами работает следующим образом.
В исходном состоянии все кнопки клавиатуры формирователя 1 команд, микропереключателя 9 и электронный коммутатор 12, находятся в разомкнутом состоянии. Включены передатчик 3 и приемник 4. На выходе передатчика 3 сигнал отсутствует, приемник 4 находится в дежурном режиме, на его выходе, а также на выходе исполнительных механизмов бц, 621,6з1 сигнал отсутствует. Звук отключен, свет отключен.
Выбор режимов сигнализации обеспечивает оператор нажатием кнопок клавиатуры формирователя 1 команд.
При нажатии кнопки клавиатуры формирователя 1 команд на соответствующем входе программируемого контроллера 11 формирования команд появляется сигнал логический О. Программируемый контроллер 11 формирователя команд определяет какая команда задана и формирует соответствующую этой команде кодовую посылку, которая поступает на модулятор 2. Модулятор 2 модулирует частоту несущего сигнала передатчика 3 сформированными сигналами управления. Передатчик 3 передает частотно - модулированный сигнал по линии 7 связи на приемник 4. Приемник 4 принимает этот сигнал, подает его на демодулятор 5, который демодулирует принятый сигнал и подает демодулированный сигнал управления на программируемый контроллер 14 управления и усилитель 13 мощности.
Так как кнопка ЗВУК нажата, то от программируемого контроллера 14 управления сигнал поступает на вход электронного коммутатора 12, который под действием этого сигнала подключает вход усилителя 13 мощности к выходу программируемого контроллера 14 управления. С выхода программируемого контроллера 14 управления через электронный коммутатор 12 на вход усилителя 13 мощности поступает сигнал выбранной сирены. С выхода усилителя 13 мощности сигнал поступает на рупорный громкоговоритель бц , который формирует звуковой сигнал (сирену).
Программный контроллер 14 управления формирует сигналы трех сирен:
1)тип WAIL - прерьшистый тональный сигнал с изменением тональной частоты (0,9 ... 1,5) ± 0,2 кГц в течение 4 ± 0,2 с;
2)тип YELP - прерьшистый тональный сигнал с изменением тональной частоты (0,7 ... 1,2) ± 0,1 к ГЦ в течение 400 ± 30 мс;
3)тип HI - LOW - чередующиеся сигналы первого тона - 750 Гц и второго тона - 550 Гц одинаковой длительностью звучания 500 ± . 100 мс.
Вид сирены выбирают нажатием кнопки ЗВУК , а именно:
1)первое нажатие кнопки включает быстрзто сирену (типа YELP)
2)второе нажатие кнопки включает медленную сирену (типа WAIL)
3)третье нажатие включает двух тональную сирену (типа Ш - LOW).
При нажатии кнопки ТИХО клавиатуры формирователя 1 команд программируемый контроллер 14 зшравления формирует сигнал, который , поступая на электронный коммутатор 12, уменьшает уровень звукового сигнала.
После очередного нажатия этой кнопки уровень звука возвращается к исходному.
При нажатии кнопки СТОП клавиатуры формирователя 1 команд программируемый контроллер 11 формирования команд формирует, соответствующую кодовую посылку, получив которую контроллер 14 управления отключает все включенные ранее режимы и возвращается в исходное состояние.
При нажатии кнопки СВЕТ клавиатуры формирователя 1 команд работа программируемого контроллера 11 формирования команд и контролера 14 управления происходит аналогично описанной выше , т.е. программируемый контроллер 14 управления включает выбранный режим.
при первом нажатии кнопки СВЕТ программируемый контроллер 14 управления включает режим ПРОБЛЕСК , при этом с выхода контроллера 14 управления поступает напряжение + 12 В на лампы 621, 622 .Включаются лампы 621, 622 и электродвигатель 641, вращающий отражатели вокруг этих ламп.
Происходит подача световых сигналов с этих ламп с проблеском частотой (2,5 ± 0,5) Гц. В этом режиме работают лампы мощностью55 Вт.
При втором нажатии кнопки СВЕТ программируемый контроллер 14 управления включает режим ПРИСУТСТВИЕ, при этом сигнал с выхода программируемого контроллера 14 управления поступает на лампу бзь Происходит подача мигающего светового сигнала с этой лампы с частотой (0,5 ± 0,1) Гц. В этом режиме работают лампы мощностью 20 Вт.
При третьем нажатии кнопки СВЕТ программируемый контроллер 14 управления вновь включает режим ППРОБЛЕСК . Цикл работы повторяется.
При нажатии кнопки ГОРЯЧАЯ КИОПКА программируемый контроллер 14 управления включает на 6 ... 10 сек лампы 621 , 6 22 в режим ПРОБЛЕСК и рупорный громкоговоритель бц в режим воспроизведения быстрой сирены (YELP) . При нажатии ГОРЯЧЕЙ КНОПКИ программируемый контроллер 14 управления отключает включенные ранее режимы . После окончания режима ГОРЯЧАЯ КПОПКА программируемый контроллер 14 управления включает прерванный режим.
При нажатии на кнопку микропереключателя 9 программируемый контроллер 11 формирования команд формирует соответствуюо ую кодовую посылку, которая поступает по каналу управления на программируемый контроллер 14 управления. Программируемый контроллер 14 управления, обработав принятую кодовую посылку, включает выбранный режим, т.е. выдает управляющий сигнал на электронный коммутатор 12, который подключает вход усилителя 13 мощности к демодулятору 5.
Так как кнопка микропереключателя 9 нажата , то речевой сигнал с микрофона 8 проходит на микрофонный усилитель 10, затем на вход модулятора 2 и далее по каналу передачи управляющего сигнала на вход демодулятора 5, с выхода которого речевой сигнал через электронный коммутатор 12 и усилитель 13 мощности поступает на рупорный громкоговоритель бц. После окончания передачи речевой информащда оператор отпускает кнопку микропереключателя 9. При отпускании кнопки микропереключателя 9 сигнал с микрофона 8 не проходит , микрофонный усилитель 10 отключен. После отключения микрофонного усилителя 10 программируемый контроллер 11 формирования команд посылает по каналу передачи управляющего сигнала программируемому контроллеру 14 управления сигнал, что кнопка микропереключателя 9 отпущена. Программируемый контроллер 14 управления с помощью электронного коммутатора 12 отключает усилитель 13 и рупорный громкоговоритель бц.
При нажатии кнопки микропереключателя 9 программируемый контроллер 14 управления отключает ранее включенные кнопкой ЗВУК режимы. После отпускания этой кнопки программируемьш  контроллер  14 управления включает прерванный режим.
При одновременном нажатии двух шш более кнопок клавиатуры формирователя 1 команд программируемый контроллер 14 управления включает тот режим, приоритет которого выше.
Приоритеты определены следующие:
1) МИКРОФОП ;
2) ГОРЯЧАЯ КНОПКА ;
3)
4)
5).
В сравнении с прототипом заявляемое устройство является более удобным в эксплуатации, т.к. позволяет дистанционно управлять требуемым к количеством исполнительных механизмов: звуковой и световой сигнализацией, фарой освещения, локатором измерения скорости движения транспорта, автомобильной радиостанцией и т.д., без усложнения схемного выполнения устройства в целом, а лишь изменяя объем памяти программируемых контрюллеров формирования команд и управления.