ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО, В ЧАСТНОСТИ СТАНЦИОННОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДОМАШНЕГО ПЕРЕГОВОРНОГО УСТРОЙСТВА
ELECTRICAL DEVICE, IN PARTICULAR, TERMINAL FACILITY FOR HOUSEHOLD INTERCOMMUNICATION SYSTEM

Изобретение относится к электрическому устройству, а именно, в частности, к станционному устройству, такому как дверная или квартирная станция для домашнего переговорного устройства, с корпусом устройства с базовым монтажным элементом, стационарно монтируемым на поверхности стены, с передней частью корпуса, содержащей функциональные элементы устройства, причем на базовом элементе установлен соединитель с соединительными зажимами для наружных электрических соединительных проводников.
Такие устройства известны, например, в исполнениях в качестве станционных устройств, таких как дверные или квартирные станции для домашнего переговорного устройства. В ЕР 1 843 590 А1 описано, например, домашнее переговорное устройство по меньшей мере с одним таким станционным устройством, причем речь идет именно о квартирной видеостанции. Дверная станция, соединенная двухпроводной шиной с квартирной станцией и включаемая по сигналу вызова, установленная снаружи у входной парадной двери, содержит видеокамеру, причем для воспроизведения видеоизображения с видеокамеры дверной станции с помощью видеосигнала, передаваемого по шине, предусмотрен дисплей квартирной станции.
Такие устройства, как правило, предусмотрены для установки на поверхности стены, то есть для наружной установки (установки АР). Для этого базовый элемент с помощью соответствующих средств крепится на стене, причем наружные соединительные проводники (например, кабели) пропускаются через отверстие в область соединителя и подключаются к его соединительным зажимам. Внутренние соединения соединительных зажимов с электрическими или электронными функциональными элементами корпуса обычно осуществляются с помощью соединительных проводников, которые с помощью электрических штекерных разъемов могут соединяться с компонентами схемы.
В основу настоящего изобретения положена задача создания электрического устройства вышеописанного типа, изготовление, сборка корпуса и монтаж, в частности, электрических соединений которого осуществлялись бы особенно просто, быстро и экономично.
Согласно изобретению это достигается с помощью признаков независимого пункта 1 формулы изобретения. Предпочтительные признаки варианта осуществления изобретения являются объектом других пунктов формулы изобретения.
Таким образом, соединитель согласно изобретению с помощью пружинящих прижимных контактных элементов электрически соединен или может быть соединен с функциональными элементами таким образом, чтобы соединения между соединительными зажимами и функциональными элементами устанавливались автоматически за счет прижимного контакта при механическом соединении передней части и базового элемента корпуса устройства. Целесообразно, чтобы функциональные элементы содержали (по меньшей мере) одну электрическую печатную плату, закрепленную в передней части корпуса, причем чтобы прижимные контактные элементы выполнены в виде пружинящих штифтов, по существу направленных перпендикулярно плоскости печатной платы. При этом предпочтительно, чтобы прижимные контактные элементы являлись компонентами соединителя, в то время как печатная плата имеет контактные поверхности для непосредственного электрического прижимного контакта с прижимными контактными элементами. Однако в принципе это может происходить и наоборот, то есть прижимные контактные элементы могут закрепляться на печатной плате, в то время как соединитель располагает соответствующими контактными поверхностями.
Вариант осуществления согласно изобретению существенно упрощает монтаж устройства, поскольку после подключения наружных соединительных проводников к соединительным зажимам соединителя достаточно закрепления на базовом элементе только передней части корпуса, что может производиться путем простой фиксации. В результате все внутренние электрические соединения устанавливаются уже автоматически.
Соединительные зажимы предпочтительно выполнены в виде винтовых зажимов. Возможно также, что соединительные зажимы соединителя выполняются в виде так называемых штепсельных зажимов, причем чтобы соединительные провода достаточно было только вставить в зажимы изолированными концами.
На чертежах в качестве предпочтительного примера осуществления изобретения наглядно изображено электрическое устройство в исполнении в качестве станционного устройства для домашнего переговорного устройства.
Фиг.1 изображает вид в перспективе станционного устройства согласно изобретению в предпочтительном варианте осуществления в качестве квартирной видеостанции для наружной установки (установки АР),
Фиг.2 - вид в перспективе важных компонентов устройства по Фиг.1 в разобранном виде,
Фиг.3 - второй вид компонентов в разобранном виде, аналогичный Фиг.2, в частичной сборке и под другим углом зрения,
Фиг.4 - другой вид в перспективе определенных компонентов в разобранном виде в состоянии дальнейшей частичной сборки и
Фиг.5 - вид в перспективе деталей в разобранном виде на участке микрофона.
На различных чертежах одинаковые элементы повсюду обозначены одними и теми же позициями.
Устройство 1 согласно изобретению в предпочтительном варианте осуществления в качестве станционного устройства 1 (см. сборку на Фиг.1) является составной частью домашнего переговорного устройства. В зданиях устанавливают такие домашние переговорные устройства, состоящие по меньшей мере из одной дверной станции (снаружи, рядом с парадной дверью) и любого количества квартирных станций, для чего все станции предпочтительно соединяются между собой посредством одной общей двухпроводной шины. Шина предназначена для передачи цифровых сигналов управления и сигналов связи, а именно аудио- и видеосигналов, и предпочтительно также дополнительно подает напряжение питания от центрального сетевого блока питания на отдельные станции.
Станционное устройство 1 предусмотрено, в частности, в качестве квартирной станции, устанавливаемой в квартире. Станционное устройство 1 содержит корпус 2 устройства, а также аудиокомпоненты с микрофоном 4 (см. Фиг.5) и с динамиком 6 (Фиг. 2 и 3). Кроме того, станционное устройство 1 предпочтительно имеет видеокомпоненты с дисплеем 8 для воспроизведения видеоизображения и/или меню пользователя. Кроме того, в области передней стенки 10 корпуса 2 устройства предусмотрены элементы 12 управления и воспроизведения.
Аудиокомпоненты с микрофоном 4 и динамиком 6 предусмотрены для аудиосвязи между станциями, в частности между дверной станцией и, соответственно, по меньшей мере одной квартирной станцией. Предпочтительно возможна также внутренняя связь, соответственно, между по меньшей мере двумя квартирными станциями. Для установления аудиосоединения вначале на одной станции, в частности дверной станции, с помощью кнопки вызова сигнал вызова подается на определенную другую станцию. Домашнее переговорное устройство предварительно при вводе в эксплуатацию запрограммировано на предмет соответствия между кнопками вызова и станциями, так что на станциях все сигналы вызова, передаваемые по шине, контролируются. Станция, запрограммированная на соответствующую кнопку вызова, благодаря адресным кодам распознает предназначенный ей сигнал и формирует акустический и/или визуальный сигнал вызова. После этого пользователь приведением в действие кнопки для приема принимает вызов, в результате чего устанавливается аудиосоединение с вызывающей станцией. Дисплей 8 станционного устройства 1 служит для воспроизведения видеоизображения, передаваемого видеокамерой дверной станции по шине в форме видеосигнала, предпочтительно модулированного в диапазоне частот, не воспринимаемых человеческим ухом.
Кроме того, как следует из Фиг. 2 и 3, дисплей 8 изготовлен с использованием тонкопленочной технологии для плоского монитора TFT или монитора LCD с жидкокристаллическим дисплеем. При этом дисплей 8 располагается непосредственно под передней стенкой 10 корпуса 2 устройства в области слуховой раковины 14. Затем слуховая раковина 14 предпочтительно закрывается наружной прозрачной крышкой 16.
Кроме того, предпочтительно предусмотрено, чтобы динамик 6 внутри корпуса 2 устанавливался в области, перекрытой дисплеем 8 в направлении видимой передней стороны устройства, то есть «под» дисплеем 8. При этом динамику 6 выделен звуковой резонатор 18 (см. для этого, в частности, Фиг. 2 и 5) по меньшей мере с одной боковой слуховой раковиной 20 корпуса. В предпочтительном варианте осуществления корпус 2 на участках двух противолежащих боковых стенок имеет, соответственно, две слуховых раковины 20, причем каждая слуховая раковина 20 соединена со звуковым резонатором 18 звуковым каналом 24. Звуковой резонатор 18 и/или, соответственно, каждый звуковой канал 24 предпочтительно может содержать не изображенные формирующие элементы для воздействия на звук или для его канализации.
В особенном варианте осуществления динамику 6 с его стороны, обращенной от звукового резонатора 18, выделен задний акустический объем, причем этот задний объем акустически изолирован от звукового резонатора 18 для предотвращения акустического короткого замыкания. Ниже это будет пояснено еще точнее.
В изображенном предпочтительном варианте осуществления корпус 2 предусмотрен для установки на поверхности стены (так называемой установки АР или наружной установки). Для этого корпус 2 устройства состоит из базового монтажного элемента 26 и передней части 28 устройства. Передняя часть 28 выполнена в виде плоской крышки и состоит из прямоугольной передней части 10 и четырех перпендикулярных ей боковых стенок 22. Базовый монтажный элемент 26 в качестве монтажной плиты крепится на поверхности стены посредством соответствующих креплений. Затем передняя часть 28 с помощью фиксаторов 30 крепится (фиксируется) на пластинчатом базовом элементе 26. Как показано, базовый элемент 26 в качестве фиксаторов может иметь, например, пружинящие проволочные элементы, заходящие в соответствующие отверстия для фиксации передней части 28.
Как видно из изображений компонентов в разобранном виде на Фиг. 2-5, передняя часть 28 имеет рамочный несущий элемент 32. Этот несущий элемент 32 поддерживает важные функциональные детали станционного устройства 1 и, в частности, также динамик 6. Кроме того, несущий элемент 32, также звуковой резонатор 18 с боковыми звуковыми каналами 24, причем звуковые каналы, когда несущий элемент 32 вставляется в переднюю часть 28, переходят, соответственно, в одну из слуховых раковин 20 в передней части 28 корпуса 2. Звуковой резонатор 18 лучше всего виден на Фиг.5. На этом участке несущий элемент 32 имеет поддерживающие элементы 34 для динамика 6. Динамик 6 крепится на несущем элементе 32 с этой стороны таким образом, чтобы он со своей мембраной был направлен прямо в звуковой резонатор 18. По звуковым каналам 24 и через слуховые раковины 20 звук выходит из станционного устройства 1 наружу.
Кроме того, несущий элемент 32 содержит основную печатную плату 36 (основная плата с электронными компонентами, не показанными в отдельности), а также предпочтительно отдельную плату 38 графики для дисплея 8, причем сам дисплей 8 также удерживается несущим элементом 32. В собранном состоянии плата 38 графики располагается непосредственно под дисплеем 8 и может контактировать непосредственно с помощью прилегающих контактов. Плата 38 графики содержит более полно не показанное электронное устройство управления дисплеем 8.
Между базовым элементом 26 и несущим элементом 32 в качестве «пластинчатой крышки» установлен пластинчатый защитный элемент 40. Этот защитный элемент 40 предпочтительно выполнен в области динамика 6 для создания заднего акустического объема. Для этого защитный элемент 40 имеет установочное пространство 42 для задней части динамика 6. В этой связи, в частности, следует обратиться к Фиг. 2-4. Это установочное пространство 42 акустически изолировано от звукового резонатора 18. В изображенном варианте осуществления защитный элемент 40 в области установочного пространства 42 для динамика 6 имеет по меньшей мере одно акустически эффективное отверстие 44, так что задний акустический объем образован, главным образом, в области между защитным элементом 40 и базовым элементом 26.
В другом предпочтительном, но не показанном альтернативном варианте осуществления изобретения выполнение защитного элемента 40 в области установочного пространства 42 без отверстий возможно также с таким расчетом, чтобы задний акустический объем в этом случае создавался главным образом на участке между защитным элементом 40, несущим элементом 32 и передней частью 28, то есть, следовательно, в области, содержащей печатные платы. Особое преимущество этого варианта осуществления состоит в том, что герметичность заднего объема не зависит от состояния базового элемента 26 (основной платы) и его крепления на стене.
В другом предпочтительном варианте осуществления предусмотрено, чтобы микрофон 4 устанавливался внутри корпуса 2 устройства в гнезде 46 таким образом, чтобы он акустически был в значительной мере изолирован от динамика 6, а именно, в частности, от его отзвука в области заднего объема. Микрофон 4, изображенный только на Фиг.5, выполнен в виде небольшой цилиндрической капсулы. Гнездо 46 образовано, в частности, отверстием в несущем элементе 32, рассчитанным на установку и фиксацию микрофона 4. Согласно Фиг.4, передняя часть 28 корпуса 2 имеет на внутренней стороне передней стенки 10 кольцевой выступ 48. В собранном состоянии несущего элемента 32 при вставленной передней части 28 и предпочтительно с фиксацией кольцевой выступ 48 уплотняющим по окружности образом входит в отверстие 46 несущего элемента 32, удерживающее микрофон 4. Тем самым кольцевой выступ 48 практически увеличивает гнездо 46 для создания звукового резонатора 50. Этот звуковой резонатор 50 переходит в звуковой канал 52, выходящий наружу через слуховую раковину 54 корпуса. При этом звуковой канал 52 предпочтительно сформирован как одно целое со стенкой внутри передней части 28. Слуховая раковина 54, в частности, образована в боковой стенке, обращенной при целенаправленном монтаже вертикально вниз. Как показано на Фиг. 2 и 5, несущий элемент 32 имеет 46 выемку 56 в виде паза для звукового канала 52 в передней части 28 корпуса 2, проходящую от гнезда 46.
Микрофон 4 электрическими выводами 58 подключен к печатной плате, в частности к основной печатной плате 36, причем выводы 58 предпочтительно образованы проводящими пружинящими контактными элементами, прилегающими к контактным поверхностям 60 печатной платы 36. Таким образом, контактирование микрофона 4 осуществляется только за счет сборки компонентов, для чего печатная плата 36 соединяется с несущим элементом 32, принимающим микрофон 4. Кроме того, при этом целесообразно, чтобы контактные поверхности 20 были выполнены концентрично друг другу. Это означает, что внутренняя контактная поверхность 60а выполнена примерно кругообразной, а внутренняя контактная поверхность 60b кругообразной и концентричной ей. В этой связи следует обратиться, в частности, к Фиг.5. При этом прижимные контактные выводы 58 микрофона 4 выполнены и установлены таким образом, что один вывод контактирует с внутренней контактной поверхностью 60а, а другой вывод - с внешней контактной поверхностью 60b, а именно, предпочтительно независимо от направления поворота микрофона 4 в гнезде 36. Результатом этого является большая простота монтажа тем более, что необходимость в соединительных проводниках для микрофона также отпадает.
Кроме того, микрофон 4 может с достижением преимущества иметь внешнюю оболочку из эластичного резинового материала. Благодаря этому, с одной стороны, обеспечивается надежное крепление в гнезде 46, а с другой - хорошая акустическая герметизация, если кольцевой выступ 48 передней части 28 корпуса 2 войдет в плотный контакт с внешней оболочкой из эластичного резинового материала микрофона 4.
Как теперь, в частности, следует из Фиг. 3 и 4, на базовом элементе 26 закреплен электрический соединитель 62, а именно с помощью фиксаторов 64. Соединитель 62 с одной стороны имеет электрические соединительные зажимы 66 для не показанных наружных электрических проводников. Предпочтительно, речь может идти о винтовых зажимах, а также о штепсельных зажимах. При установке АР (наружной установке) базовый элемент 28 имеет по меньшей мере один ввод 68 для проводников (кабелей), пропущенных через стену здания. Соединитель 62 содержит по меньшей мере два соединительных зажима 66 для двухпроводной шины. Два других соединительных зажима 66 предпочтительно предусмотрены для не показанной поэтажной кнопки вызова, установленной вне квартиры, в частности перед входной дверью квартиры. Наконец, еще два соединительных зажима 66 могут быть установлены для дополнительного напряжения питания. Таким образом, в предпочтительном варианте осуществления имеются шесть соединительных зажимов. Соединительные зажимы 66 соединителя 62 согласно изобретению посредством пружинящих прижимных контактных элементов 70 беспроводным образом (без внутренних соединительных проводников, таких как провода или многожильные провода) электрически соединены с печатной платой 72, установленной в передней части 28 корпуса устройства. В случае этой печатной платы 72 речь идет предпочтительно о так называемой коммутационной панели («Keyboard»); эта печатная плата 72 содержит также переключательные элементы, а именно, в частности, емкостные переключательные элементы, а также светящиеся элементы на участке элементов 12 управления и воспроизведения. Печатная плата 72 предпочтительно вклеена в переднюю часть 28 корпуса. В порядке альтернативы вклеиванию печатная плата 72 может быть механически запрессована в переднюю часть 28. Контактные элементы 70 могут быть выполнены в виде телескопических пружинящих контактных штифтов переменной длины, направленных по существу перпендикулярно печатной плате 72. Как показано, контактные элементы 70 предпочтительно являются компонентами соединителя 62, в то время как печатная плата 72 имеет соответствующие контактные поверхности 74 для прижимного электрического контакта с контактными элементами 70. Однако в принципе это может происходить и наоборот. Благодаря этому предпочтительному варианту осуществления с помощью соединителя 62 подсоединенные к нему проводники соединяются с электронной частью станционного устройства 1 весьма простым способом только за счет того, что они должны быть смонтированы, причем соединения устанавливаются благодаря упругости контактных элементов 70, прилегающих к контактным поверхностям 74. Таким образом, речь идет предпочтительно о беспроводных внутренних соединениях, то есть внутренние соединительные проводники и соответствующие электрические (штепсельные или паяные) соединения выгодным образным образом могут быть исключены. Предпочтительный вид соединения является еще также выгодным по другой причине. В случае фиксаторов 30, используемых между базовым элементом 26 и передней частью 28, отделение передней части 28, происходит за счет того, что фиксаторы 30, предусмотренные на (нижней) стороне, могут отпускаться или деблокироваться через отверстие 76 в корпусе 2. В результате передняя часть 28 в этом случае может повернуться этой (нижней) стороной вперед настолько, чтобы противолежащий (верхний) участок передней части 28 также освободился от фиксаторов 30. Прижимные контактные элементы 70 согласно изобретению беспрепятственно обеспечивают этот относительный поворот.
В порядке дополнения следует заметить, что благодаря описанному предпочтительному исполнению внутренних функциональных элементов корпуса несущий элемент 32, основная печатная плата 36 и защитный элемент 40 имеют соответствующие выемки 77 для соединителя 62 (см. Фиг.2 - 4) с тем, чтобы соединитель 62 посредством своих прижимных контактных элементов 70 мог непосредственно контактировать с контактными поверхностями 74 печатной платы 72, установленной непосредственно под передней стенкой 10 корпуса. Таким образом, благодаря наличию выемок 77 создается установочное пространство для соединителя 62, что делает конструкцию устройства 1 весьма компактной.
На участке не видимых на чертеже емкостных переключательных элементов печатной платы 72 передняя стенка 10 корпуса содержит на своих участках, перекрывающих каждый из переключательных элементов, светопроницаемые светящиеся символы 78. Для приведения переключательных элементов в действие вручную оператору достаточно только слегка дотронуться пальцем до передней стенки 10 на участке одного из светящихся символов 78. На участке светящихся символов 78 печатная плата 72 в дополнение к переключательным элементам содержит также соответствующие светящиеся средства. Предпочтительно для каждого светящегося символа в качестве светящегося средства предназначены два соседних светодиода (на чертеже не показаны), благодаря чему достигается улучшение подсветки поверхности светящихся символов 78.
В другом особенном варианте осуществления станционное устройство 1 содержит средства автоматического приема вызова с другого станционного устройства в рамках домашнего переговорного устройства, включаемые или выключаемые пользователем путем автоматического установления аудиосоединения в ответ на входящий вызов. Это значит, что во включенном состоянии средств автоматического приема вызова при входящем вызове аудиосоединение устанавливается автоматически без необходимости приведения в действие элемента управления для установления соединения. При поставке станционного устройства 1 эта функция недоступна пользователю, поскольку соответствующий пункт меню в меню пользователя, высвечиваемом на дисплее, отсутствует. Включение функции производится монтажником по желанию клиента при сдаче домашнего переговорного устройства в эксплуатацию. Только после этого включения в меню пользователя появляется пункт «Автоматический прием вызова». Тогда эта функция соответствующим образом может включаться или выключаться в меню пользователем. В сочетании с этой функцией целесообразно иметь возможность отключать тональный вызов. Это также производится с помощью меню пользователя. Благодаря индикаторным элементам 12 соответствующий режим может быть визуализирован с помощью сигнала, например с помощью светящегося символа 78 в виде перечеркнутого колокольчика. Если этот светящийся символ горит постоянно, отключение вызова активировано (тональный вызов отключен), и автоматический прием вызова выключен. При постоянно выключенном светящемся символе обе функции, то есть «запрет автоматического приема вызова» и «нормальный тональный вызов», отключены. Мигание сигнала светодиода (LED) означает, что автоматический прием вызова включен. Для получения информации относительно состояния отключения вызова можно предусмотреть переключение соответствующего переключательного элемента из состояния мигания в другой режим индикации путем его кратковременного включения на некоторое время, например на две секунды. Если при этом сигнал в течение этого короткого периода времени горит, отключение вызова активировано, а если сигнал не горит, отключение вызова деактивировано. При включенном автоматическом приеме вызова после полного окончания тонального вызова, то есть предпочтительно с задержкой порядка двух секунд, аудиосоединение устанавливается автоматически.
Следует еще заметить, что автоматический прием вызова предпочтительно ограничен внутренними вызовами, то есть соединениями между квартирными станциями.
Автоматический прием вызова позволяет в рамках домашнего переговорного устройства устанавливать голосовое соединение без обслуживания на вызываемой станции, например в офисе, в детской комнате (функция Babyfon), во врачебном кабинете и тому подобном.
Как уже было упомянуто выше, посредством соединителя 62 к устройству при необходимости может быть подключено дополнительное напряжение питания, в частности 24 В. В этом случае независимо от питания по двухпроводной шине постоянно подается достаточная мощность.
При этом в предпочтительном варианте осуществления станционное устройство 1 может иметь средства для автоматического (динамического) распознавания подключенного дополнительного напряжения. При обнаружении этими средствами распознавания дополнительного напряжения питания могут быть автоматически реализованы определенные дополнительные функции станционного устройства 1. Это, в частности, относится к включению дисплея 8 в рамках домашнего переговорного устройства независимо от режима работы других станций. При питании станций только по шине мощность была бы ограничена, так что, например, одновременно смогли бы работать не все дисплеи. При подключении и автоматическом распознавании дополнительного напряжения могут быть реализована также любые внутренние вызовы и другие переключательные функции (например, управление освещением на лестничной клетке, открыванием двери и тому подобным), а затем они могут управляться через дисплей в соответствии с меню. Кроме того, при необходимости определенные режимы - в дополнение к индикаторным элементам 12 - могут выводиться на дисплей, в частности в словесной форме.
Изобретение не ограничено представленными и описанными примерами осуществления, а охватывает также в смысле изобретения все варианты осуществления аналогичного действия. В частности изобретение подходит не только для систем с общей шиной, но и для других монтажных систем, например многопроводных систем типа так называемых установок 1+n или систем Ethernet (TCP/IP), а также для радиоустановок. Кроме того, изобретение в данный момент еще также не ограничено комбинациями признаков, определенными в пункте 1 формулы изобретения, а может быть также определено любой другой комбинацией определенных признаков из числа вообще всех раскрытых отдельных признаков. Это означает, что в принципе практически любой отдельный признак пункта 1 формулы изобретения может быть исключен или заменен по меньшей мере одним отдельным признаком, раскрытым в другой части заявки. В этом смысле пункт 1 следует понимать лишь как первую попытку формулирования изобретения.