琴键开关遥控附加器

本实用新型涉及对琴键式开关进行遥控的附加装置。更具体的说，是附加在诸如电视机的琴键式切换开关之类的开关上的可对这些开关进行有线或无线遥控的装置。

遥控不仅可以免去人们举手投足之劳，而且还可带来其它诸多便利，在诸如电视机等家用电器上加设遥控装置，给现代家庭生活增添了许多情趣。但由于这种带遥控的电视机在国内问世不久，对于一般电视机必需改变内部线路，才能获得遥控功能，这对一般电视机用户来说是很难做到的。此外，对操作、控制系统已经建立的工厂、实验室来说，欲增加遥控功能，也存在上述相同的麻烦。

本实用新型的目的在于提供一种琴键式开关的遥控附加装置，只要将这种附加装置放在控制开关的琴键上，即可对这些开关进行遥控，而毋须对已有的控制线路作任何更动。

根据本实用新型，所述遥控附加装置包括一个发射超声波的常规的超声波发生器，一个接收上述超声波发生器发出的超声波、并将超声波能量转换成所需的电信号输出的常规的接收器，动作执行部分，该动作执行部分包括安装在键盘上方的机械动作机构，该机构根据上述接收器输出的电信号作出一定的机械动作，推动相应的琴键，达到控制的目的。

本实用新型可以有几种不同的实现方式。

在第一种实施方法中，所述接收器将超声波的能量转换成直流电平，该直流电平的持续时间完全由超声波发生器的手动控钮控制。当操作者按下超声波发生器的按钮时，发生器发出超声波，相应地，在 接收器的输出端即开始出现一直流电平，当操作者松开发生器的操作按钮时，空中的超声波便消失。相应地，接收器输出端的直流电平也即刻消失。动作执行部分包括一个马达，一个凸轮装置，该凸轮装置多含有多个与键盘上各个琴键相对应的凸出部分并可绕一个轴旋转，该轴与马达的转轴相联动。当所述凸轮装置绕所述轴旋转一周以后，所述各个凸出部分顺次将分别与之对应的琴键推下，上述马达受所述接收器的输出的控制，当操作者按动超声波发生器上的按钮时，所述接收器输出的相应的直流电平，使马达供电回路接通而转动。从而带动上述凸轮装置旋转，操作者可通过控制所述直流电平的持续时间（亦即掌握按下发射器上按钮的时间）来控制所述凸轮装置停在所需的位置，从而达到选择琴键的目的。

一般马达的转速较快，因而，为便于手动控制，在上述动作执行部分的马达与所述凸轮装置之间可加设一变速装置，使所述凸轮装置的转速变慢，从而便于控制。为达到同样的目的，也可采用步进马达。但如将本实用新型应用于家用电器，采用成本昂贵的步进电机显属不妥，在本实用新型的一个实施例中，将给出一种廉价的步进机构。

在本实用新型第二种实现方式中，所述接收器的输出端与一个选通门装置的输入端相连接，该选通门装置具有多个输出端；所述机械动作机构由一包括多个分别与键盘上每个琴键相对应的压键部件的可动机构、一个相对于所述键盘为静止的静止机构构成，在所述可动机构和／或静止机构上，装有励磁系统，该励磁系统与所述选通门装置的多个输出端相连接，当所述接收器有输出信号时，该输出信号经过所述选通门装置后由所述选通门装置有选择地输出一定的脉冲信号给所述可动机构和／或静止机构上的励磁系统，使所述可动机构上的某一个压键部件与所述静止机构之间产生磁相互作用而使前者相对于后者运动，从而使所述压键部件推动与之相对应的琴键。

在上述本实用新型的第二种实现方式中所使用的选通门装置可以由单稳态电路和脉冲分配器构成，所述单稳态电路的输入端与所述接收器的输出端相连接，其输出端与所述脉冲分配器的控制端相接，所述单稳态电路的输出端与所述脉冲分配器的多个输出端可以作为所述选通门装置的输出端。

根据本实用新型的第二种实现方式的基本构思，所述选通门装置也可以由一个单稳态电路以及一个棘轮机构所构成，所述棘轮机构包含具有多个相互以一定间距隔开且互相绝缘的导电触点的静触片，一个棘轮，所述棘轮的转轴上连有一个电刷，该电刷绕轴转动一圈可分别与所述静触片上的每个导电触点接触。上述单稳态电路的输入端与所述接收器的输出端相连接，其输出端通过一根接线以及一个安装在电刷转动触点上的诸如滑环之类的滑动触点与电刷的转动点相连接，形成滑动接触。所述棘轮与所述机械动作机构的可动机构联动，即，每当单稳态电路的输出端发出一个脉冲时，所述可动机构即产生一个动作，使某一个琴键按下，另一个琴键则自动弹起，相应地，所述棘轮也转过一个角度，并带动所述电刷从所述静触片上的一个导电触点转向另一个导电触点，这样，在所述静触片上的导电触点上将依次出现电脉冲，因此，从效果上讲，此处的多个导电触点与上述脉冲分配器的多个输出端并无二致。同理，单稳态电路的输出端以及所述静触片的多个导电触点均可作为上述选通门装置的输出端。

为降低产品的成本，本实用新型还有第三种实现方式。在这种实现方式中，采用有线遥控，这样，上述两种实现方式中的所述发射器和所述接收器均可省略，其它部分均相似。

综上所述，本实用新型的优点是明显的，它为采用琴键式切换开关的控制系统实现遥控提供了一种极其方便的途径，毋须对这些控制系统的内部线路作任何更动。特别是要将这种遥控附加器应用于诸如 电视机，电扇等家用电器上时，由于其成本低廉，使用方便，因而很有可能赢得广泛的青睐。

须指出的是，为叙述简明清晰起见，在下文中，将主要以电视机的切换开关为例对本实用新型进行描述。但如上所述，本实用新型的适用范围并不仅限于此。

下面，将结合附图对本实用新型的实施例作进一步的描述，其中，

图1为本实用新型的一个实施例的原理框图；

图2为使用马达作为驱动部件的一个实施例的动作执行部分的示意图；

图3为图2中的凸轮装置的主视图；

图4为图3中所示的凸轮装置的压键动作原理示意图；

图5为凸轮装置的另一实施例；

图6为本实用新型的一个实施例中所采用的对普通马达进行步进控制的步进机构    电原理图；

图7为本实用新型的机械动作机构的一个实施例的示意图；

图8为图7中所采用的可动线圈结构示意图；

图9为在图7中1－1线位置的俯视图；

图10为本实用新型的选通门装置的一个实施例的电原理图；

图11为本实用新型的选通门装置的另一个实施例的示意图；

图12为图11所示实施例中所采用的棘轮机构的动作原理示意图；

图13为本实用新型的机械动作机构的另一个实施例的示意图。

现请参见图1。虚线框1和2分别表示发射器和接收器，这种接收器和发射器可选自现有技术中诸多常规类型中的一种。

由图1中可见，发射器的振荡器能发出频率为30～40KHZ的正弦波。通过功率放大后，推动发射换能器，使其向空中发出相应超声波，此时，处在该超声波能量波及的范围内的接收器2的接收换能器 接收到此超声波能量，并将该机械能转换成电能量，通过放大器放大后，输入到检波整流器中进行检波和／或整流得到一相应的直流电平，该电平去驱动所述动作执行部分，使其动作。当然，所述发射器1上还应有一个手动按钮（未示出），当且仅当操作者按动所述按钮时，所述发射器1发出超声波，因而，在本例中，所述检波整流器输出的直流电平的持续时间是与操作者按动手动按钮的时间基本上一致的。

本例框图所示的接收器和发射器并非可以实现本实用新型的目的的唯一一种，鉴于该技术在现有技术中比较成熟，因此，在此毋庸赘述，本技术领域内熟练的技术人员完全可以根据本实用新型的构思任意选择合乎各个具体实施方案需要的接收器和发射器。

下面请参见图2至图4。在图2至图4所示的一个实施例中，采用了一个马达。接收器的检波整流器的输出端与马达的供电回路相连接。图2中虚线框内所示部分即为上述动作执行部分。如上所述，通常情况下，该检波整流器没有输出，当操作者按动所述发射器上的按钮时，检波整流器输出一个直流电平，该直流电平使马达转动，所述接收器对马达的控制方法也是比较简单的，比如，可以采用直流马达，所述接收器输出的直流电平直接作为该直流马达的直流电源。也可以采用另一种方式，即用所述接收器的输出控制马达供电回路的开关，等等，不一而足。马达的转轴通过一个变速机构带动凸轮装置10转动，凸轮装置10包括一个绕其中心轴转动的圆柱体11，柱体11的表面上设有多个凸出部分12，这些凸出部分12分别与作为电器或控制设备选择开关的多个琴键01相对应，由图4所示的动作原理示意图可见，从所述柱体11的一端看去，所述凸出部分的指向彼此成一定的角度。在本例中，所需控制的琴键共有六个，因此柱体11表面共有六个凸出部分12，在本例中，它们的指向相对于柱体11的中心轴（亦即其转轴）互相成60°角。如图4所示，当所述凸出部分12到达其最低点时，正好 将与之对应的那个键压下，当马达继续转动，使另一个凸出部分12达到最低点时，与其相对应的另一个琴键被压下，而前一个被压下的琴键则自动弹起。

在本例中，所述柱体11上还包括支架14，它将所述动作执行部分固定在键盘0的上方。支架14可转动地支承所述凸轮装置10的转轴。图2只是一种结构的示意图，实际上支架14还可以有其它多种形式。

上述凸轮装置可由图5所述的另一种方式所取代。在图5所示的凸轮机构中，包括一个与马达转轴相连接的转轴16，转轴16上装有多个与琴键位置相对应的凸轮17，所述凸轮的凸端的指向各异，与上述动作原理相似，当转轴16转动一周以后，各个凸轮依次将与之相对应的琴键01推下。

由于一般马达转速较快，因而，操作者很难选定自己所需的琴键开关。在本实施例中，采用了一个变速机构，可根据需要预先设定凸轮机构的转速，以使其适合于操作者使用。该变速机构可采用变速齿轮构成。

除上例所述采用减速装置而外，还可使用步进电机，只不过此时，在图2所示的检波整流器之后要加设一个单稳态电路，以及一个循环脉冲分配器（图中未示出）。单稳态电路的输出端与脉冲分配器的输入端相连接。单稳态电路可采用各种类型的，在此并无太大限制。步进电机设在图2中马达的位置处，受单稳态电路的输出端控制。操作者每按一次发射器上的按钮，步进电机的转轴转过一定的角度。该角度可恰好等于如图4中所示的相邻凸出部分12或图5中所示凸轮的凸端的指向之间所成的夹角或为该夹角的N（整数）分之一倍。

现请参见图6，图6展示了用于使所述马达作步进转动的一个简便的控制装置的电气原理。

在图6所示的装置中，包括一个其中心与图中所示马达的转轴相 连接的转盘20（本图目的在于说明本控制装置的电气原理，因而图中所示的马达以及转盘的相对位置并不符合实际），在该转盘上设有绝缘器22和导电区21（如图中斜线所示部分）。导电体区21互相连成一个整体，而绝缘区22将导电区21的一部分以一定的间隔隔开。所述控制部分还包括两根电刷23和24，其中一根电刷23的一端不论所述转盘转至什么位置、始终与导电区21相接触，电刷23的另一端通过导线与马达的正供电端相连接。电刷24的一端与转盘20的表面相接触，当转盘20转动时，它依次与所述导电区21和所述绝缘22相接触，该电刷24的另一端与正电源V＋相连接，并与三极管25的集电极相连接，它的发射极与马达的正供电端相连接。该三极管在此可看作是一个逻辑门，当所述单稳态电路没有输出信号时，该逻辑门关闭，当有信号输出时，该逻辑门导通。因而，采用三极管25在此并非唯一的一种方式。与采用步进电机的情形相类似，本控制装置还包括一个单稳态电路，其输入端与所述检波整流器的输出端相连接。其输出端与所述三极管25的基极相连接。三极管25的工作状态调整为：当其基极无信号输入时，它截止，当其基极接收所述单稳态电路发出的脉冲时，它导通。电刷24的一端的初始位置总是停留在绝缘区22内，当所述单稳态电路的输出端发出一个脉冲P时，三极管25的发射极产生相应的信号，使马达转动，从而使转盘20一起转动，当转到使电刷24的一端与导电区21相接触时，正电源V＋通过电刷24、连成一体的导电区21以及电刷23给电机提供电源，此时，即使三极管25基极上的脉冲消失，马达也将继续转动，直到电刷24的一端重又进入绝缘区。因此，只要将所述单稳态电路发出的脉冲的持续时间t（即如图6所示的脉冲P的宽度t）调到大于电刷24的一端从绝缘区22到与之相邻的导电区21所需的时间而小于其从一个绝缘区到达离其最近的另一绝缘所需的时间，就可使所述马达步进运转。电刷24的一端在所述绝缘区22上走过的轨迹的弧 长最好应彼此相等，对导电区21亦如是。因此，本例中，转盘20上的导电区21为中心对称的，它包括处于转盘20的中心的圆形区21a和相对于圆形区21a对称设置的、被绝缘区22隔开的扇形区21b，区21a和21b相互连成一体。

下面请参见图7至图9。在图7至图9所示的本实用新型的第2种实现方式中的所述机械动作机构的一个实施例中，包括绕有励磁线圈的静止线圈31和多个与琴键相对应的可动线圈32。所述静止线圈31内最好放一铁芯（如图7中31a所示，在本例中，该铁芯的一端略微伸出线圈31的一端之外）。静止线圈骨架31b上绕有励磁线圈31c，该励磁线圈31c与上述选通门装置的多个输出端中的一个相连接，每当所述接收器有输出信号时（即每当操作者按动所述发射器上的按钮时），该输出端也相应地发出一个脉冲信号，使所述静止线圈31产生磁场。在本例中，所述静止线圈31通过支架33固定在键盘0的上方，支架上还包括一个覆在键盘0的琴键01附近、基本上与键盘0相平行的底板34，该底板34上包括多个与琴键01的位置相对应的孔35。整个机械动作机构的安装以装拆方便        为宜。如应用于诸如电视机等家用电器之上时，则力求造型富于美感。所述静止线圈31的骨架31b上还有一个支点31d（也可设在所述支架33上），该支点31d上可转动地连接有一个连杆31f，该连杆31f在与所述支点31d相连接的一端刚性地连接上一衔铁31f1，连杆31f的另一端通过一杆31f2与一压杆31f3刚性连接（见图9），该压杆31f3大体上与连杆31f、衔铁31f1，杆31f2所构成的平面相垂直并位于处在所述静止线圈31近旁的可动线圈32的一端附近。所述衔铁31f1则处在静止线圈31的一端，靠近线圈31略微伸出的铁芯。当所述静止线圈31上通有电流从而产生磁场时，衔铁31f1被吸向线圈31（如图7中所示，衔铁沿A方向运动），从而带动压杆31f3沿图中所示B方向运动。

所述每个可动线圈32包括线圈骨架32c，线圈32的两边分别绕上线圈32a和32b，线圈32a与32b互相独立，在本例中，由一大致上处于线圈32中间的绝缘环32d隔开，线圈32内设有一孔道32f，孔道32f中放有一根铁针32g，该铁针大致上与孔道32f的长度相当，并且铁针的长度比孔道的直径要大得多。孔道的一端封闭，另一端开口，铁针32g可从该端取出，处于靠近线圈32的封闭端的线圈（在图中为32a）中一直通有直流电流，而另一线圈（即32b）则与所述选通门装置的一个输出端相连接，正如在阐述本实用新型的构思时业已说明的那样，所述选通门装置对所述接收器的输出信号的响应具有选择性，在本例中，所述选通门的与所述可动线圈相连接的诸输出端和上述与所述静止线圈的励磁线圈31c相连接的那个选通门的输出端不同，每当所述接收器的输出端有输出信号时，并非所有这些输出端均有信号输出，而只是其中一个输出端有信号，该信号使所述多个可动线圈32中的一个的励磁线圈32b通上直流电，该电流产生的磁场设定为比励磁线圈32a所产生的磁场来得大，这样，当信号来临时，孔道32f中的铁针32g将受到朝向与线圈32b靠近的一端的吸引力的作用，并通过该端的开口伸出一段距离，直到磁的吸力（即将铁针32g吸向线圈32外的力）与拉力（即由于铁针伸出线圈32之外而受到的把它拉向线圈中去的力）相平衡为止。铁针32g伸出的位置可设定为处于上述压杆31f3的下面。

可动线圈32封闭的一端还有一个支点32e，可动线圈32可绕该支点转动，该支点与所述静止机构相连接。在本例中，多个可动线圈连成一排，支点32e为一洞，一杆321穿过这些洞，使可动线圈32可绕该杆转动，杆321与键盘或与所述静止机构相连接。在本例中，它可与支架33相连接。线圈32的开口的一端上还连接有一个压键杆32i，该杆32i的一端处在与其所属的可动线圈相对应的琴键的附近。如上所述， 每当所述接收器有输出时，与所述静止线圈31的励磁线圈31c相连接的所述选通门的一个输出端即发出一个输出信号，使线圈31产生磁场，并将衔铁31f1吸向其一端，从而通过连杆31f和杆31f2的带动使压杆31f3向下压。与此同时，所述选通门装置的一个与某个可动线圈32相连接的输出端也产生一个输出信号，并使铁针32g伸出，该铁针32g被处于其上方的压杆31f3压下，从而使所述可动线圈绕支点32e转动，并由所述压键杆32i将与之相对应的琴键01压下。当所述选通门装置的输出信号消失时，衔铁31f1通过自身重力或通过一回复弹簧32K恢复到原位，也可对本例中的机构稍加改进利用所述琴键01的回弹力使其恢复原位。而所述铁针则被线圈32a所产生的磁场吸回到孔道32f中去。为了使铁针32g与压键杆31f3配合得更好，即为了保证在所述压键杆31f3压下前使所述铁针32g及时地伸出，最好在所述选通门的输出端与所述线圈31c之间设置一延时电路。线圈32a的作用在于使压键动作完成之后使前述铁针32g恢复原位，在本例中它一直通有直流电，这样的实施方式比较简单宜行，但缺点是耗电较大。为省电起见，线圈32a也可通过脉冲来励磁，每当线圈32b上的脉冲过后，线圈32b上即产生一励磁脉冲。比如，在本例中线圈32a和b1可共用一个所述选通门的输出端，所不同的是，该输出端经过一延时电路与线圈32a相连接，当然，延时电路的耗电要比原来线圈32a的耗电要小。

对于以上所介绍的这种实施例，所述选通门装置必须具有多个输出端，每当所述接收器的输出端有输出时，其中一个输出端即相应地发出一个脉冲信号给所述静止线圈31的励磁线圈31c，而其它分别与各个可动线圈32的励磁线圈32b相连接的输出端中仅有一个发出信号，使与之相应的可动线圈32的线圈32b产生磁场。因此，每当操作者按动一下所述发射器上的按钮，就有一个相应的琴键揿下。能实现这种 功能的所述选通门装置在本领域内为广大技术人员所熟知，并且种类繁多，不一而足。下面介绍的两种具体的实施例，只是为了便于本实用新型的实施，并非对本实用新型的进一步限制。此外，还值得指出，现在所列举的两种选通门装置也是专门用于上述机械动作机构的，但只要上述机械动作机构在本实用新型的范围内作一些变形，所述选通门装置的相应变型也是易如反掌的，这将在介绍第二种实现方式的另一个机械动作机构的实施例时得以理解。

下面先请参见图10所示的采用脉冲分配器的本实用新型的选通门装置的第一个实施例。

由图10可见，在本实施例中；主要包括一个单稳态电路和一个脉冲分配器。所述单稳态电路的输入端与上述接收器的输出端相连接，其输出端与脉冲分配器的Cp脚相连接。所述脉冲分配器可采用十进制脉冲分配器或八进制脉冲分配器，在图中，该脉冲分配器具有8个输出端Q0，Q1……Q7，分别与在图7－9中所描述的那种可动线圈的励磁线圈L0、L1……L7相连接。在本例中，相应的Q0、Q1……Q7均分别经由电阻R0、三极管T0，……电阻R7、三极管T7所组成的放大电路放大后与所述可动线圈的励磁线圈L0、L1……L7的一端相连接。可动线圈的另一端与一正电源B＋相连接。单稳态电路的输出端可与图7－图9中所示的那种静止线圈的励磁线圈一端相连接，在图中它也是通过电阻R8和三极管T8组成的放大电路放大后连接的。静止线圈L8的另一端与正电源B＋相连接。电容C为延时电容，它构成了一个简单的延时电路，它保证了所述静止线圈的励磁线圈上产生的电流稍稍滞后于可动线圈的励磁线圈上的电流，从而保证上述动作执行部分中的压键杆能在所述铁针32g伸出以后压下，从而使压键动作无误。当然，本例中的这些措施都是为上述特定的机械动作机构而设的。

下面请参见图11和图12所示的本实用新型的选通门装置的另一个实施例的示意图。

先请参见图11。图11为本实施例的电原理图。

在本实施例中，包括一个单稳态电路和一个触点盘60，触点盘60上包括多个导电触点61（如图中斜线所示部分），它的相互绝缘，在触点盘60的所述导电触点61之外的一点0上可转动地连有一个电刷62，该电刷绕0点转动一周后，可依次与多个导电触点61接触。该电刷62在0点上连有一转轴（图中未示出），该转轴与图12所示的一个棘轮63的转动中心O′相连接。

与第一个实施例相似地，所述单稳态电路的输入端与所述接收器的输出端（在图中为检波整流器的输出端）相连接，其输出端通过导线以及诸如滑环之类的滑动触点与所述电刷62的转动点0相连接。所述棘轮63可通过适当的传动机构与所述机械动作机构产生联动，即所述机构动作机构每完成一次压键动作，就带动所述棘轮转过一个角度，使所述电刷62从与一个导电触点的接触转至与其相邻的另一个导电触点相接触。因此，只要将所述各个导电触点61通过多个导线64接出，则其作用将无异于上述脉冲分配器的诸输出端。

为便于理解，图12展示了将图11所示的实施例应用于图7至图9中所示的机械动作机构中时，所述棘轮63的动作原理。但这并不意味本例所给出的棘轮与机械动作机构的联动方式仅此一种。

如图12所示，可将图12所示的压键杆31f3延伸至所述棘轮63的齿上，压键杆31f3每次下压，都带动棘轮63转过一个角度，而压键杆31f3上升时，所述棘轮63不动。加设限位装置03更好。

图13所示在本实用新型的第二种实现方式中的机械动作机构的这一实施例的基本构思是与图7至图9中所示的实施例是一致的，也包括一具有多个分别与键盘上每个琴键相对应的压键部件的可动机构， 一静止机构，所不同的是，在本例中，所述静止机构上并没有励磁系统。下面结合参见附图13详细介绍其工作原理。

本例中的静止机构为一铁块40，该铁块通过支架02固定在键盘0的上方，其上包括多个与键盘0上的各个琴键01相对应的孔41。所述可动机构包括多个具有穿过所述孔41的压键杆51和绕有励磁线圈52的可动线圈50，可动线圈通过回复弹簧51固定在所述支架02上，所述多个励磁线圈52分别与所述选通门装置的一个输出端相连接，每当所述接收器有一个输出时，所述选通门装置的某个输出端即发出一个相应的正脉冲信号，使所述可动线圈50中的一个磁化，并被吸向所述铁块40，这样，所述压键杆51便将与之相应的一个琴键01压下，待该脉冲过后，所述回复弹簧51使可动线圈50恢复原位。

最后须指出，在本实用新型所提出的基本发明构思的指导下，本领域内的熟练的技术人员可以轻而易举地想出各种具体的实施方案，本说明书业已对一些实施例作了详尽的描述，意在便于本实用新型的实施，并非对本实用新型的限定，因此，本实用新型的保护范围应以权利要求书为准。