ЕМКОСТЬ С ЭФФЕКТАМИ (ВАРИАНТЫ)

Настоящая полезная модель относится к емкостям, в частности для жидкостей, которые в различных вариантах выполнения полезной модели могут быть снабжены различными дополнительными эффектами, например, элементами подсветки в виде светодиодов, жидкокристаллическими индикаторами, жидкокристаллическими экранами и т.п. и/или источниками звука и могут представлять собой столовую посуду для питья, бутылки или подобные сосуды, вазы для цветов и т.д. и могут быть использованы как в декоративных целях в барах, ресторанах, на выставках, в бассейнах, в домашних условиях и т.п., так и для индикации уровня жидкости, содержащейся в емкости.
В настоящее время известны различные конструкции емкостей с различными дополнительными эффектами, в частности емкостей с подсветкой и/или с различными звуковыми эффектами, в которых использован принцип замыкания электрической цепи при срабатывании либо элемента переключения типа кнопки [1, 2] в момент механического контакта с поверхностью, на которой размещается сосуд, либо различного типа датчиков, связанных со средством управления электрической цепью, в частности с электронным блоком. При этом технические решения, в которых замыкание электрической цепи обеспечивается переключателями типа кнопок, несмотря на то, что были созданы в течение последних десяти лет, уже, практически, «устарели» и все шире заменяются техническими решениями, базирующимися на различного типа датчиках и электронном управлении источниками оптического и/или акустического эффекта.
Так, известна емкость с эффектами (подсветкой), содержащая прозрачный корпус с внешней и внутренней поверхностью, в котором установлено средство подсветки, включающее, по меньше мере, один источник света, связанный с источником питания [3]. При этом емкость дополнительно снабжена, по меньшей мере, двумя связанными со средством подсветки токопроводящими элементами, выполненными из прозрачного материала и размещенными, по меньшей мере, на двух несмежных участках, по меньшей мере, внешней поверхности корпуса с возможностью их перемыкания токопроводящей средой при одновременном их контакте с токопроводящей средой. Аналогичное техническое решение известно также для емкости со звуковыми эффектами, где вместо источника света предусмотрен источник звука [4]. В упомянутых конструкциях емкости функцию переключателя электрической цепи выполняет токопроводящая среда, в качестве которой может выступать жидкая среда, контактирующая с внутренней и/или внешней поверхностью емкости в зоне токопроводящих элементов, либо рука человека, контактирующая с внешней поверхностью емкости в зоне токопроводящих элементов. В таких конструкциях емкостей с эффектами основным недостатком является размещение токопроводящих элементов на поверхности корпуса емкостей, что может привести к случайному их механическому повреждению и, как следствие, разрыву формирующейся электрической цепи. Кроме того, для создания различных по своим режимам/характеристикам эффектов (например, цвет, величина светового потока и т.п. для источников оптического излучения, уровень звука, определенный звуковой ряд и т.п.для источников звука) необходимо располагать на поверхности корпуса большое количество пар токопроводящих элементов.
Также известна посуда для питья, выполненная в виде емкости с подсветкой или звуковым эффектом, в которой управление подключением элемента излучения к блоку питания осуществляется блоком управления, связанным с датчиком вибраций [5, 6]. Более того, известно решение емкости со световым и звуковым эффектами, в котором датчик вибраций одновременно выполняет функцию акустического излучателя [7]. Однако, с учетом чувствительности датчиков вибрации при такой конструкции возможно случайное срабатывание датчиков и проявление эффектов в самопроизвольном, случайном режиме, что может привести к быстрому выходу из строя всей системы, обеспечивающей создание эффектов, или отдельных элементов системы. Кроме того, используя датчики вибрации, достаточно сложно осуществлять управление режимами/характеристиками эффектов.
Анализ уровня техники показал, что в качестве наиболее близкого по совокупности общих существенных признаков технического решения для заявляемой емкости в обоих вариантах может быть выбрана упомянутая выше емкость с подсветкой (в соответствующем варианте исполнения), в которой управление замыканием электрической цепи осуществляется с помощью парных (токопроводящих) элементов [3].
Таким образом, задачей настоящей полезной модели является предложение конструкции емкости с различными эффектами, которая имела бы по сравнению с известными более простую и более надежную систему срабатывания источников эффектов, более высокую компактность, более высокую надежность и обеспечивала бы увеличение длительности и расширение возможных эффектов, в том числе за счет возможности автоматического управления режимами/характеристиками эффектов (например, в зависимости от уровня заполнения емкости жидкой средой или для отключения эффектов при мытье емкости, в том числе в посудомоечной машине), а также многовариантность в отношении источников оптического и/или акустического излучения.
Поставленная задача в первом варианте исполнения решается заявляемой емкостью с эффектом, содержащей корпус с внутренней и внешней поверхностями, снабженный связанными между собой средством управления электрической цепью, по меньшей мере, одним источником оптического излучения и источником питания. Поставленная задача решается за счет того, что средство управления электрической цепью выполнено составным в виде электронного блока, содержащего плату управления, и связанных с платой управления, по меньшей мере, двух основных бесконтактных датчиков, размещенных в зонах несмежных участков поверхности корпуса и выполненных с возможностью замыкания электрической цепи между, по меньшей мере, одним источником оптического излучения и источником питания при одновременном бесконтактном воздействии на указанные основные датчики жидкой среды, контактирующей с внутренней поверхностью корпуса.
Поставленная задача решается также заявляемой емкостью с эффектом во первом варианте исполнения, содержащей корпус с внутренней и внешней поверхностями, снабженный связанными между собой средством управления электрической цепью, по меньшей мере, одним источником оптического излучения, по меньшей мере, одним источником акустического излучения и источником питания. Во втором варианте исполнения поставленная задача решается за счет того, что средство управления электрической цепью выполнено составным в виде электронного блока, содержащего плату управления, и связанных с платой управления, по меньшей мере, двух основных бесконтактных датчиков, размещенных в зонах несмежных участков поверхности корпуса и выполненных с возможностью замыкания электрической цепи между, по меньшей мере, одним источником излучения, выбранным из группы включающей источник оптического излучения и источник акустического излучения, и источником питания при одновременном бесконтактном воздействии на указанные основные датчики жидкой среды, контактирующей с внутренней поверхностью корпуса.
Описанные особенности конструкции, несмотря на их техническую простоту, при соответствующем программно-аппаратном выполнении электронного блока обеспечивают практически неограниченные возможности в формировании оптических и/или акустических эффектов. При этом «срабатывание» эффектов происходит только в случае наличия в емкости жидкой среды. Более того, с учетом особенностей предлагаемой конструкции может быть предусмотрено автоматическое изменение режимов/параметров эффектов при изменении уровня жидкости в емкости.
Кроме того, учитывая использование бесконтактных датчиков, вся система формирования эффекта, включая источник питания, источник акустического излучения, электронный блок с платой управления и бесконтактные датчики, а также числе в ряде случаев и источники оптического излучения, могут быть выполнены в виде одной обще сборочной единицы, которая устанавливается в корпус емкости за одну операцию (в крайнем случае, за две, если на донную зону неразъемно устанавливается крышка).
Для заявляемой емкости с эффектом в обоих вариантах исполнения источник оптического излучения может быть выбран из группы, включающей, по меньшей мере, светодиод, жидкокристаллический индикатор и жидкокристаллический дисплей. Возможно и комбинирование в различном сочетании указанных и других подходящих источников оптического излучения, известных специалистам в данной области техники. При этом место расположения источников оптического излучения, размеры и/или другие их параметры могут быть выбраны в каждом конкретном случае специалистом в данной области техники с учетом особенностей выполнения корпуса и целей создания эффекта. В ряде случае может быть достаточным создание монохромной или полихромной подсветки с помощью соответствующих светодиодов, размещенных на корпусе, например, в донной области емкости. Но возможны и формы реализации, в которых жидкокристаллический дисплей, например, установленный в стенке корпуса может воспроизводить динамическую «картинку», также как и жидкокристаллический дисплей персонального компьютера или телевизионного приемника, в зависимости от управляющего сигнала, поступающего с платы управления электронного блока.
В предпочтительных формах реализации обоих вариантов исполнения заявляемой емкости каждый датчик представляет собой сенсорный датчик, предпочтительно бесконтактный емкостный датчик, выполненный предпочтительно прозрачным. В настоящее время разработаны емкостные датчики, которые реагируют на самые различные вещества - твердые и жидкие, металлы и диэлектрики. В связи с этим, специалисту в области техники не составит труда подобрать подходящие бесконтактные емкостные датчики для попарной установки на корпусе. При этом, в зависимости от конкретной формы выполнения сенсорного, в частности бесконтактного емкостного датчика, они могут быть нанесены на корпус емкости любым известным специалисту в данной области техники способом, включая, например напыление и наклеивание.
С учетом особенностей конструкции заявляемой емкости в обоих вариантах исполнения не является обязательным выполнение корпуса из прозрачного материала частично или полностью. В общем случае, корпус емкости может быть выполнен полностью из непрозрачного материала, а источник оптического излучения (например жидкокристаллический индикатор или жидкокристаллический дисплей) при этом размещается на внешней боковой поверхности корпуса.
В то же время, в ряде предпочтительных форм реализации заявляемой емкости в обоих вариантах исполнения корпус может быть выполнен прозрачным, по меньшей мере, на части своей поверхности. Корпус при этом может быть выполнен из материала, предпочтительно выбранного из группы, включающей, по меньшей мере, стекло и жесткие полимерные материалы для пищевых целей, среди которых в последнее время все более широкое распространение приобретает поликарбонат.
В ряде предпочтительных форм реализации заявляемая емкость в обоих вариантах исполнения содержит дополнительный датчик, предпочтительно сенсорный датчик, размещенный на несмежном с основными датчиками участке поверхности корпуса и связанный с платой управления с возможностью размыкания электрической цепи между, по меньшей мере, одним источником оптического излучения и источником питания в электронном блоке при одновременном бесконтактном воздействии жидкой среды на основные и дополнительный датчики, причем дополнительный датчик предпочтительно размещен на внешней поверхности корпуса в зоне, выбранной из группы, включающей донную зону и нижнюю зону боковой поверхности. Включение в состав конструкции указанного дополнительного датчика позволяет предупреждать «несанкционированное срабатывание» средства управления электрической цепью, например, при мытье емкости, в том числе, в посудомоечной машине, когда жидкая среда (вода или вода с моющим средством) контактирует не только с внутренней, но и с внешней поверхностью корпуса емкости.
С точки зрения обеспечения оптимальных режимов «срабатывания» средства управления электрической цепью основные датчики предпочтительно могут быть размещены на внешней поверхности корпуса, включая донную зону и/или зону боковой поверхности корпуса, либо в теле корпуса, а электронный блок размещен на корпусе со стороны его внешней поверхности, включая донную зону и/или зону боковой поверхности корпуса.
Для расширения диапазона режимов/параметром в первом варианте исполнения емкости плата управления выполнена с возможностью изменения параметров оптического излучения в зависимости от одного из условий, выбранных из группы, включающей, по меньшей мере, уровень жидкой среды, контактирующей с внутренней поверхностью корпуса, и интервал времени замыкания электрической цепи, а во втором варианте исполнения - с возможностью изменения параметров, по меньшей мере, одного излучения, выбранного из группы, включающей оптическое и акустическое излучение в зависимости от одного из условий, выбранных из группы, включающей, по меньшей мере, уровень жидкой среды, контактирующей с внутренней поверхностью корпуса, и интервал времени замыкания электрической цепи. При этом, особенности предпочтительных форм реализации источников оптического излучения были упомянуты выше, а источник/и акустического излучения, в общем случае, выбирают таким образом, чтобы была обеспечена возможность воспроизведения, как отдельных различных звуков, так и звуковых рядов (в т.ч. мелодии, слова, фразы и т.п.). В ряде форм реализации, например, когда источник оптического излучения выполнен в виде жидкокристаллического дисплея, размещенного в стенке корпуса емкости, при «трансляции» на него динамической картинки возможно синхронное управление режимами и источника оптического, и источника акустического излучения.
Описанные выше простота и оригинальность решения в отношении управления замыканием электрической цепи, в том числе с учетом предложенного во втором варианте исполнения емкости объединения оптического и акустического эффектов позволяет при соответствующем аппаратно-программном решении электронного блока получить емкость оригинальной конструкции и широким спектром различных применений. При этом, учитывая уровень развития электроники, все элементы средства управления электрической цепью (электронный блок с платой управления и бесконтактные датчики), а также источники акустического эффекта и источник питания могут быть настолько минимизированы по размерам, что не будут заметны при соответствующем размещении в корпусе емкости и несущественно увеличат общую массу емкости. Кроме того, электрическая цепь может быть полностью изолирована в корпусе емкости. Это может быть достигнуто, например, в тех случаях, когда корпус емкости выполнен из поликарбоната, все элементы системы формирования эффектов, за исключением источников оптического и/или акустического излучения, размещены в выемке, сформированное в донной зоне корпуса со стороны внешней поверхности, и выемка после «прошивки» платы управления и коммутации всей системы закрывается крышкой, которая далее неразъемно присоединяется к донной области корпуса.
Таким образом, многократно возрастает эффектность емкости, и расширяются возможные сферы ее применения. Так, кроме традиционного для подобных емкостей с эффектами использования в качестве посуды для питья (стаканов, бокалов и т.п.) и бутылок, заявляемая емкость может быть использована, например, в качестве вазы для цветов, которая будет «информировать» о необходимости добавить/поменять воду и т.д.
Достоинства и преимущества заявляемой емкости с эффектами ниже будут более подробно рассмотрены и описаны со ссылками на позиции фигур чертежей, на которых наглядно проиллюстрированы только некоторые примеры возможных реализации емкости, которые не следует рассматривать в качестве ограничивающих. При этом, учитывая, что варианты емкости отличаются только отсутствием или наличием источника/ов акустического излучения общие виды примеров различных форм реализации емкости будут проиллюстрированы одними и теми же изображениями. На чертежах представлены:
Фиг.1 - схематичное изображение в разрезе общего вида емкости в одной из форм реализации;
Фиг.2-Фиг.7 - схематичное изображение различных форм выполнения бесконтактных сенсорных датчиков;
Фиг.8 - схематичное изображение общего вида емкости с жидкокристаллическим индикатором/экраном в качестве источника оптического излучения.
На Фиг.1 схематично изображен общий вид емкости в разрезе с жидкой средой в одном из примеров реализации, в котором в качестве источников оптического излучения предусмотрены светодиоды. Емкость содержит корпус 1 в донной зоне 2 которого со стороны внешней поверхности выполнено углубление 3, в котором установлена выполненная в виде одного общего блока система формирования эффектов. Система формирования эффектов содержит связанные между собой средство управления электрической цепью (электронный блок с платой 4 управления и, в данной форме реализации, два основных бесконтактных емкостных датчика 5), источники оптического излучения в виде светодиодов 6, источник акустического излучения в виде звуковой карты (на чертеже не изображена и позицией не обозначен, т.к. может входить в состав электронного блока) и источник питания 7. Для упрощения на чертеже углубление 3 в донной зоне 2 корпуса 1 емкости изображено открытым. В то же время, как уже было упомянуто выше, углубление 3 в донной зоне 2 может быть закрыто неразъемно присоединенной крышкой. В емкости находится жидкая среда 8, которая контактирует с внутренней поверхностью 9 корпуса 1 емкости.
На Фиг.2-Фиг.7 схематично изображены различные формы выполнения и взаимного расположения бесконтактных сенсорных (емкостных) датчиков 5, размещенных в зонах несмежных участков поверхности корпуса (в донной зоне 3 со стороны внешней поверхности) и выполненных с возможностью замыкания электрической цепи между, по меньшей мере, одним источником оптического излучения 6 (и/или источником акустического излучения, при его наличии) и источником питания 7 при одновременном бесконтактном воздействии на указанные основные датчики жидкой среды 8, контактирующей с внутренней поверхностью 9 корпуса 1 емкости. На Фиг.2-Фиг.7 хорошо видно, что датчики 5 отделены друг от друга (т.е. расположены в зонах несмежных участков).
Фиг.8 схематично представлено изображение общего вида емкости с жидкокристаллическим экраном (или индикатором) 10 в качестве источника оптического излучения, размещенным в углублении предусмотренном в боковой стене 11 корпуса 1 емкости со стороны внешней поверхности. Емкость в данной форме реализации может быть выполнена, например из поликарбоната. В то же время, емкость может быть выполнена из полностью непрозрачного материала, т.к. оптический эффект формируется с помощью непосредственно жидкокристаллического индикатора или жидкокристаллического дисплея. Жидкокристаллический индикатор, например, может отображать текущее значение количества содержащейся в емкости жидкой среды 8 (например, в мл), или, например, название или логотипа напитка, который содержится в емкости.
Принципы работы заявляемой емкости с эффектами ниже будут более подробно рассмотрены на одном из примеров реализации, в котором заявляемая емкость представляет собой посуду для питья типа стакана, со ссылками на позиции Фиг.1 чертежей.
Предварительно осуществляют сборку в один блок системы формирования эффектов, которая содержит связанные между собой средство управления электрической цепью (электронный блок с платой 4 управления и, в данной форме реализации, два бесконтактных емкостных датчика 5), источники оптического излучения в виде светодиодов 6, источник акустического излучения в виде звуковой карты (на чертеже не изображена и позицией не обозначен, т.к. входит в состав электронного блока) и источник питания 7. При этом плату 4 управления «прошивают» в соответствии с заданной «программой работы» емкости. Например, в программу закладывают возможность увеличения светового потока в зависимости от повышения уровня жидкой среды 8 и наоборот, уменьшение светового потока до нуля в течение заданного интервала времени, звуковое оповещение определенных уровней (максимальный и/или минимальный, как специфичным звуковым сигналом, так и определенной фразой) жидкой среды 8, демонстрацию определенных роликов и т.д. В принципе, плату 4 управления можно «прошить» таким образом, что она дистанционно будет принимать управляющие сигналы и в соответствии с ними формировать оптический и/или акустический эффекты. Блок системы формирования эффектов может содержать также непарный дополнительный бесконтактный датчик, размещенный на несмежном с основными датчиками 5 участке внешней поверхности корпуса 1 и связанный с платой 4 управления с возможностью размыкания электрической цепи между источниками оптического излучения (светодиодами 5) и источником 7 питания в электронном блоке при одновременном бесконтактном воздействии жидкой среды на основные и дополнительный датчики. Для упрощения изображения и с учетом очевидности возможных форм реализации (по аналогии с основными датчиками) дополнительный датчик на чертежах не изображен.
Предварительно собранный блок системы формирования эффектов устанавливают в углубление 3 в донной зоне 2 корпуса 1 емкости и, при необходимости неразъемно присоединяют крышку (на чертеже не изображена).
Основные бесконтактные емкостные датчики 5 начинают срабатывать в момент, когда жидкая среда 8 начинает контактировать с внутренней поверхностью корпуса 1 емкости одновременно в зонах, соответствующих основным бесконтактным емкостным датчикам 5. При этом сигнал с датчика поступает на плату 4 управления электронного блока, где (в зависимости от показаний основных бесконтактных емкостных датчиков 5) генерируется сигнал, замыкающий электрическую цепь между светодиодами 6 и источник 7 питания, причем сигнал генерируется таким образом, чтобы обеспечить работу светодиодов 6 в заданном режиме и заданными параметрами (в соответствии с текущими показаниями основных бесконтактных емкостных датчиков 5). Аналогичным образом, для емкости во втором варианте исполнения происходит замыкание электрической цепи между источником акустического излучения и источником 7 питания (независимо от работы светодиодов 6 или в согласованном с ними режиме). По истечении заданного интервала времени либо при удалении жидкой среды 8 из емкости (когда оба основных бесконтактных емкостных датчиков 5, или, по меньшей мере, один из них «выключены») плата 4 управления генерирует сигнал на размыкание электрической цепи между источником питания и светодиодами 6 и/или источником акустического излучения.
В случае контакта корпуса 1 емкости с жидкой средой, при котором нет необходимости в формировании оптического и/или акустического эффекта, в частности, во время мытья емкости, в том числе в посудомоечной машине, для автоматического отключения режима формирования эффектов в блоке системы формирования эффектов предусматривают дополнительный бесконтактный емкостный датчик, который располагают на несмежном с основными бесконтактными емкостными датчиками 5 участке поверхности корпуса 1. Дополнительный датчик (на чертежах не изображен) связанный с платой управления таким образом, что при одновременном бесконтактном воздействии жидкой среды (со стороны внутренней и внешней поверхности корпуса 1) на основные 5 и дополнительный датчики плата 4 управления генерирует управляющий сигнал, размыкающий электрическую цепь между светодиодами 6 и/или источником акустического излучения и источником 7 питания.
Приведенное выше описание работы одной из возможных форм реализации заявляемой емкости остается справедливым и для других возможных форм реализации, в том числе, приведенной на Фиг.8, где источник оптического излучения выполнен в виде жидкокристаллического индикатора или жидкокристаллического дисплея 10, расположенного на корпусе 1 емкости со стороны внешней поверхности. При этом геометрическая форма выполнения жидкокристаллического индикатора или жидкокристаллического дисплея 10, а также его размеры и зона размещения и ориентации (вертикальная/горизонтальная) могут быть выбраны в каждом конкретном случае, исходя из формы, размеров и функционального назначения самой емкости.
Кроме того, возможны формы реализации емкости, в которых источники оптического излучения выполнены и в виде светодиодов и в виде жидкокристаллического индикатора или жидкокристаллического дисплея одновременно с возможностью независимого или согласованного управления режимами их работы посредством платы 4 управления в соответствии с текущими показаниями основных бесконтактных емкостных датчиков.
Следует также отметить, что все устройства и элементы, в частности, из состава системы формирования эффектов (плата 4 управления, основные 5 и дополнительный бесконтактные датчики, светодиоды 6 и/или жидкокристаллический индикатор, и/или жидкокристаллический дисплей, источник звукового излучения, источник питания 7) могут быть выбраны специалистом в соответствии с конкретной формой выполнения емкости, ее назначением, предполагаемыми условиями ее эксплуатации и т.п.
Источники информации.
1. Патент DЕ №19842893 А1, опубл. 30.03.2000 г.
2. Патент DЕ №20211408 А1, опубл. 30.01.2003 г.
3. Патент ЕА №007145 В1, опубл. 25.08.2006.
4. Патент ЕА №007144 В1, опубл. 25.08.2006.
5. Патент RU №2100006 С1, опубл. 27.12.1997.
6. Патент RU №2236809 С1, опубл. 27.09.2004.