ЭЛЕКТРОННАЯ СИСТЕМА, А ТАКЖЕ БАЗОВАЯ ЧАСТЬ И ЭЛЕКТРОННЫЙ МОДУЛЬ, ПОДХОДЯЩИЙ ДЛЯ ТАКОЙ ЭЛЕКТРОННОЙ СИСТЕМЫ
ELECTRONIC SYSTEM, BASIC COMPONENT AND ELECTRONIC UNIT SUITABLE FOR SAID ELECTRONIC SYSTEM

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Изобретение относится к электронной системе, содержащей по меньшей мере базовую часть, источник питания и по меньшей мере один электронный модуль, выполненный с возможностью питания от источника питания.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
В такой электронной системе, которая известна из заявки WO2008/012702, поданной настоящим заявителем, базовая часть снабжается определенным количеством первичных катушек, в то время как электронный модуль снабжается вторичной катушкой. Электронный модуль может располагаться на базовой части, в таком случае энергия передается от первичных катушек вторичной катушке, чтобы питать световой элемент электронного модуля. Недостаток этой известной системы состоит в том, что для пользователя достаточно сложно изменять мощность светового элемента, чтобы иметь возможность притушить свет.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Задачей настоящего изобретения является предоставить электронную систему, которая делает возможным легкое и интуитивное изменение параметра электронного модуля.
Эта задача достигается посредством электронной системы согласно изобретению, в которой базовая часть снабжена по меньшей мере двумя параллельно проходящими удлиненными направляющими, являющимися электрически проводимыми, в которой по меньшей мере один параметр электронного модуля может изменяться посредством изменения расстояния от электронного модуля до предварительно определенного местоположения на направляющих.
Когда пользователь перемещает электронный модуль по направляющим таким образом, что его расстояние до предварительно определенного местоположения на направляющих меняется, он заметит, что параметр электронного модуля изменился. Параметр может, например, являться выходной мощностью электронного модуля. В случае когда электронный модуль содержит световой элемент, пользователь заметит, что чем дальше электронный модуль находится от предварительно определенного местоположения на направляющей, тем меньше света будет испускаться световым элементом, так как меньшая мощность передается электронному модулю. Посредством электронной системы согласно изобретению достигается интуитивное управление выходной мощностью. Также могут изменяться другие параметры, такие как цвет света, громкость звука аудиоустройства и температура.
Вариант осуществления электронной системы согласно изобретению отличается тем, что электронный модуль снабжен по меньшей мере двумя контактирующими элементами, каждый из которых выполнен с возможностью взаимодействия с одной из направляющих во множестве местоположений вдоль направляющих, при этом параметром является мощность, подаваемая электронному модулю, которая уменьшается с увеличением расстояния до предварительно определенного местоположения на направляющих.
Мощность может передаваться электронному модулю от источника питания по направляющим или может передаваться электронному элементу электронного модуля посредством батареи электронного модуля.
Другой вариант осуществления электронной системы согласно изобретению отличается тем, что в предварительно определенном местоположении направляющие подключены к источнику питания и каждая направляющая имеет относительно высокое электрическое сопротивление, составляющее по меньшей мере 1 Ом/квадрат, благодаря чему мощность, подаваемая электронному модулю, уменьшается с увеличением расстояния электронного модуля до источника питания.
Благодаря относительно высокому электрическому сопротивлению, составляющему по меньшей мере 1 Ом/квадрат и предпочтительно находящемуся в диапазоне 1-5 Ом/квадрат, мощность, подаваемая электронному модулю, будет автоматически уменьшаться при увеличении расстояния до местоположения, в котором направляющие подключены к источнику питания. Пользователю будет интуитивно понятно, что чем дальше электронный модуль находится от источника питания, тем меньшая мощность будет доступна электронному модулю.
Другой вариант осуществления электронной системы согласно изобретению отличается тем, что электронная система снабжена средством управления для вычисления электрического сопротивления между электронным модулем и предварительно определенным местоположением по направляющим, чтобы определять позицию электронного модуля на направляющих и чтобы изменять по меньшей мере один параметр электронного модуля в зависимости от расстояния между вычисленной позицией и предварительно определенным местоположением на направляющих.
Используя известное напряжение на направляющих и измеряя ток, электрическое сопротивление может быть легко вычислено. На основании вычисленного электрического сопротивления может быть определено расстояние между вычисленной позицией и предварительно определенным местоположением на направляющих, и этот параметр может быть изменен. Этот вариант осуществления особенно подходит для направляющих с относительно низким электрическим сопротивлением, и предварительно определенное местоположение не обязательно должно определяться местоположением, в котором направляющие подключены к источнику питания, но может выбираться человеком, устанавливающим электронную систему. Предварительно определенное местоположение будет выбираться с тем, чтобы оно было логичным и интуитивно понятным для пользователя. В случае когда электронный модуль содержит световой элемент, например, возможно снабжать световой элемент большей мощностью посредством размещения электронного модуля дальше от окна. Также регулятор силы света на электронном модуле или в источнике питания может активироваться на основании расстояния между вычисленной позицией и предварительно определенным местоположением на направляющих.
Мощность будет передаваться электронному модулю с помощью средств, отличных от направляющих.
Еще один вариант осуществления электронной системы согласно изобретению отличается тем, что параметр электронного модуля, являющийся мощностью, цветом, цветовой температурой, цветовым тоном или насыщенностью и т.д., может изменяться средством управления в зависимости от расстояния между вычисленной позицией и предварительно определенным местоположением на направляющих.
Любой параметр электронного модуля может быть выбран, чтобы изменяться средством управления, в этом случае параметр будет изменяться посредством изменения расстояния от электронного модуля до предварительно определенного местоположения. Также эти изменения могут выбираться как логичные для пользователя. Так, например, чем ярче источник света, чем выше цветовая температура, тем больше расстояние до предварительно определенного местоположения, тем меньше насыщенность и т.д. Сам цвет может меняться, следуя цветам радуги, меняясь от красного к оранжевому, желтому, зеленому, синему и фиолетовому, по мере удаления электронного модуля от предварительно определенного местоположения.
Дополнительный вариант осуществления электронной системы согласно изобретению отличается тем, что источник питания содержит определенное количество первичных катушек, расположенных вдоль по меньшей мере одной из направляющих, в то время как электронный модуль содержит вторичную катушку, взаимодействующую по меньшей мере с одной из первичных катушек.
Таким образом, мощность будет передаваться посредством индукции.
Еще один вариант осуществления электронной системы согласно изобретению отличается тем, что мощность электронного модуля линейно уменьшается с увеличением расстояния до предварительно определенного местоположения на направляющих.
Такое линейное уменьшение будет казаться логичным пользователю. Однако, если требуется, также возможно иметь другую связь между мощностью и расстоянием в случае, когда используется средство управления.
Другой вариант осуществления электронной системы согласно изобретению отличается тем, что каждая направляющая содержит пленку из оксида индия и олова (ITO).
Такая пленка является прозрачной и будет практически невидима для пользователя, так что она не будет портить внешний вид стены или устройства, к которому прикреплена базовая часть. Это предоставляет больше свободы в конструкции электронной системы. Более того, если направляющие хорошо видны, пользователь может иметь ощущение, что касаться направляющих небезопасно или опасно. Однако в случае, когда используется низкое напряжение, нет риска того, что пользователь получит удар электрическим током. Посредством использования почти невидимых направляющих это ощущение пользователя будет уменьшено. ITO имеет довольно высокое электрическое сопротивление, которое представляет его очень подходящим для определения позиции электронного модуля относительно предварительно определенного местоположения.
Еще один вариант осуществления электронной системы согласно изобретению отличается тем, что базовая часть и электронный модуль магнитно прикреплены друг к другу с возможностью разъединения.
Таким образом, электронный модуль может легко перемещаться относительно базовой части.
Еще один вариант осуществления электронной системы согласно изобретению отличается тем, что электронный модуль содержит световой элемент.
Световой элемент может быть легко притушен посредством помещения электронного модуля в другое местоположение на направляющих.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
В дальнейшем изобретение поясняется описанием предпочтительных вариантов воплощения изобретения со ссылками на сопроводительные чертежи, на которых:
Фиг.1 изображает общий вид электронной системы согласно изобретению,
Фиг. 2A и 2B изображают вид сбоку и вид сверху, соответственно, электронной системы, показанной на Фиг.1,
Фиг.3 изображает поперечное сечение электронной системы, показанной на Фиг.1,
Фиг.4 изображает схематический вид рабочих принципов электронной системы, показанной на Фиг. 1-3,
Фиг.5 изображает поперечное сечение другого варианта осуществления электронной системы согласно изобретению,
Фиг.6 изображает вид сверху электронной системы, показанной на Фиг.1 или 5, показывающий ослабление света, излучаемого электронным модулем,
Фиг.7 изображает общий вид другой электронной системы согласно изобретению, содержащей множественные направляющие,
Фиг.8 изображает общий вид применения электронной системы согласно изобретению,
Фиг. 9-11 изображают виды сверху трех дополнительных вариантов осуществления электронной системы согласно изобретению,
Фиг. 12A и 12B изображают виды сверху электронной системы согласно изобретению с различными ориентациями электронного модуля относительно направляющих.
Подобные части обозначены одинаковыми ссылочными позициями на фигурах.
ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Фиг. 1, 2A, 2B и 3 изображают различные виды электронной системы 1 согласно изобретению. Электронная система 1 содержит базовую часть 2 и электронный модуль 3. Базовая часть 2 снабжена несущим элементом 4 и двумя продольными пленками 5 ITO. Пленки 5 проходят параллельно друг другу и около одного края подключены к источнику 6 питания. Источник 6 питания может содержать батареи или может являться источником низкого напряжения, подключенным к сети электроснабжения.
Электронный модуль 3 содержит световой элемент 7, расположенный на направляющих 5 посредством опоры 8.
Фиг.3 изображает поперечное сечение электронной системы 1 согласно изобретению. Несущий элемент 4 базовой части 2 снабжен ферромагнитным слоем 9, расположенным под направляющими 5. Электронный модуль 3 снабжен двумя контактирующими элементами 10, расположенными на расстоянии друг от друга, которое почти равно расстоянию между центральными осями направляющих 5. Контактирующие элементы 10 подключены к световому элементу 7 посредством проводов 11. Между контактирующими элементами 10 расположен постоянный магнит 12. Электронный модуль 3 прикреплен к базовой части 2 с возможностью разъединения посредством магнитных сил между постоянным магнитом 12 и ферромагнитным слоем 9. Посредством прикрепления электронного модуля 3 к базовой части 2 контактирующие элементы 10 располагаются напротив направляющих 5 и электрически соединяются с ними. Направляющие 5 и электронный модуль 3 могут содержать механическое средство для ориентации электронного модуля 3 относительно направляющих. Также возможно снабдить электронный модуль 3 несколькими контактирующими элементами 10 (смотрите Фиг. 12A и 12B) таким образом, чтобы каждый контактирующий элемент 10 находился в контакте с одной направляющей 5 или ни с одной из направляющих 5, но никогда с обеими направляющими. Посредством использования электронной схемы короткие замыкания между двумя контактирующими элементами 10 на одной направляющей 5 могут быть легко предотвращены.
Электрическое сопротивление направляющих 5 относительно высокое, например, 1-5 Ом/квадрат, благодаря чему размещение электронного модуля 3 на большем расстоянии от источника 6 питания автоматически приведет к меньшей мощности, передаваемой электронному модулю 3, и, следовательно, меньшему количеству света, излучаемого световым элементом 7.
Фиг.4 схематически изображает электронную систему 1 согласно изобретению. Как будет понятно, чем больше расстояние L, тем большим будет сопротивление Rtrack направляющих 5. Например, используется пленка ITO, имеющая толщину 240 нм, ширину W 4 см и удельное сопротивление Rsquare 5 Ом/квадрат. Оптическая пропускаемость пленки ITO составляет 80%. В данном примере минимальная длина L направляющей составляет 5 см, а максимальная длина L - 100 см.
Сопротивление Rtrack может быть вычислено следующим образом:
Rtrack = Rsquare * длину L / ширину W.
Это означает, что сопротивление Rtrack составляет 6,25 Ом, если длина L=0,05 м, и Rtrack составляет 125 Ом, если длина L=1 м. Световой элемент 7 имеет сопротивление Rlamp 54 Ом, например. Если низкое напряжение в 24 В прикладывается посредством источника 6 питания, ток I через световой элемент 7 будет составлять 24/(2*6,25 + 54)=0,36 А для L=0,05 м и 24/(2* 125+54)= 0,08 А для L=l м. Мощность Plamp, подаваемая на световой элемент 7, составляет I*I*Rlamp и будет равняться 7,03 Вт для L= 0,05 м и 0,34 Вт для L=l м.
Таким образом, больше света излучается световым элементом 7 для L=0,05 м, чем для L=l м, как схематически показано на Фиг.6.
Фиг.5 изображает поперечное сечение второго варианта осуществления электронной системы 21 согласно изобретению. Электронная система 21 содержит базовую часть 22 и электронный модуль 23. Базовая часть 22 снабжена несущим элементом 24 и двумя продольными пленками 25 ITO. Пленки 25 проходят параллельно друг другу и около одного края подключены к дополнительному источнику питания (не изображен). Базовая часть 22 дополнительно снабжена некоторым количеством первичных катушек 26, расположенных под направляющими 25 в ряд, проходящий параллельно направляющим 25 и питаемый источником питания сети электроснабжения.
Электронный модуль 23 содержит световой элемент 27, расположенный на направляющих 25 посредством опоры 28. Электронный модуль 23 снабжен двумя контактирующими элементами 30, расположенными на расстоянии друг от друга, которое почти равно расстоянию между центральными осями направляющих 25. Контактирующие элементы 30 подключены к средству 31 управления. Электронный модуль 23 также снабжен вторичной катушкой 32, расположенной между контактирующими элементами 30. Вторичная катушка 32 и световой элемент 27 подключены к средству 31 управления. В случае когда базовая часть 22 проходит горизонтально, электронный модуль 23 может с возможностью разъединения располагаться на и подключаться к базовой части 22 посредством гравитации. Посредством расположения и прикрепления электронного модуля 23 к базовой части 22 контактирующие элементы 30 располагаются напротив направляющих 25 и электрически подключаются к ним. Посредством средства 31 управления может быть вычислена позиция электронного модуля 23 относительно предварительно определенного местоположения на направляющих 25, например, на основании прикладываемого напряжения и измеренного тока. Мощность будет передаваться первичными катушками 26 вторичной катушке 29. На основании расстояния до предварительно определенного местоположения требуемое количество мощности передается световому элементу 27 средством 31 управления. Посредством средства 31 управления также могут изменяться другие параметры светового элемента 27, такие как цвет, цветовая температура, цветовой тон, насыщенность и т.д.
Фиг.7 изображает общий вид третьего варианта осуществления электронной системы 41 согласно изобретению, содержащей базовую часть 42 и два электронных модуля 43. Базовая часть 42 снабжена несущим элементом 44 и множеством параллельных направляющих 45, подключенных около одного края к источнику 46 питания. Каждый электронный модуль 43 будет взаимодействовать с двумя смежными направляющими 45, чтобы питаться энергией.
Фиг.8 изображает применение электронной системы 1 согласно изобретению, в которой направляющие 5 установлены на столе 51. Пользователь может перемещать электронный модуль 3 слева направо, тем самым автоматически вызывая изменение количества излучаемого света.
Фиг.9 изображает вариант осуществления электронной системы 61 согласно изобретению, содержащей две направляющие 65, на которых установлен электронный модуль 63 со световым элементом 67. Электронный модуль 63 может перемещаться вдоль направляющих 65 в направлениях, указанных двойной стрелкой P1. Электронная система 61 дополнительно содержит источник 66 питания, установленный посредством модуля 68 питания на направляющих 65. Модуль 68 питания может перемещаться вдоль направляющих 65 в направлениях, указанных двойной стрелкой P2. Между модулем 68 питания и электронным модулем 63 присутствует цепь 69 питания. Электронный модуль 63 или модуль 68 питания снабжен средством управления для вычисления электрического сопротивления направляющих 65 между модулем 68 питания и электронным модулем 63, чтобы иметь возможность определить расстояние между модулем 68 питания и электронным модулем 63. Пользователь может менять позицию электронного модуля 63, а также позицию модуля 68 питания, чтобы менять расстояние между ними и изменять параметр электронного модуля 63.
Фиг.10 изображает вариант осуществления электронной системы 71 согласно изобретению, содержащей две направляющие 75, на которых установлен электронный модуль 73 со световым элементом 77. Электронный модуль 73 может перемещаться вдоль направляющих 75 в направлениях, указанных двойной стрелкой P1. Электронный модуль 73 дополнительно содержит источник 76 питания. Электронная система 71 дополнительно содержит модуль 78 управления, который может перемещаться вдоль направляющих 75 в направлениях, указанных двойной стрелкой P3. Между модулем 78 управления и электронным модулем 73 присутствует цепь 79 питания. Электронный модуль 73 или модуль 78 управления снабжен средством управления для вычисления электрического сопротивления направляющих 75 между модулем 78 управления и электронным модулем 73, чтобы иметь возможность определить расстояние между модулем 78 управления и электронным модулем 73. Пользователь может менять позицию электронного модуля 73, а также позицию модуля 78 управления, чтобы менять расстояние между ними и изменять параметр электронного модуля 73.
Фиг.11 изображает вариант осуществления электронной системы 81 согласно изобретению, содержащей две направляющие 85, на которых установлен электронный модуль 83 со световым элементом 87. Электронный модуль 83 может перемещаться вдоль направляющих 85 в направлениях, указанных двойной стрелкой P1. Электронный модуль 83 дополнительно содержит источник 86 питания. Две параллельные направляющие 85 подключены друг к другу с одного края 88. Между краем 88 и электронным модулем 83 присутствует цепь 89 питания. Электронный модуль 83 снабжен средством управления для вычисления электрического сопротивления направляющих 85 между краем 88 и электронным модулем 83, чтобы иметь возможность определить расстояние между краем 88 и электронным модулем 83. Пользователь может менять позицию электронного модуля 83, чтобы менять расстояние между краем 88 и электронным модулем 83 и изменять параметр электронного модуля 83.
Также возможно использовать направляющие, содержащие другие материалы, такие как золото, серебро и т.д., имеющие относительно низкое электрическое сопротивление.
Электронный модуль 23 может содержать другие электронные элементы, такие как аудиоустройство, в котором громкость звука аудиоустройства изменяется, когда изменяется расстояние до предварительно определенного местоположения на направляющих.