信号发射装置论文和设计-廖淑辉

全文摘要

本实用新型公开了一信号发射装置，其中所述信号发射装置包括一电磁脉冲发电机，一脉宽延长单元、一编码产生单元、一程序控制单元以及一信号发射单元，其中所述脉宽延长单元被电性连接于所述电磁脉冲发电机以将所述电磁脉冲发电机产生的脉冲电能延长输出至所述编码产生单元，所述程序控制单元以及所述信号发射单元，其中所述编码产生单元被供电而编码至少一帧编码信息，所述信号发射单元在所述程序控制单元的控制下接收所述编码信息并以无线信号的形式发送所述编码信息。

主设计要求

1.一信号发射装置，其特征在于，包括：一电磁脉冲发电机，其中所述电磁脉冲发电机采用电磁感应的方式，以在被驱动时将机械能转换为至少一次脉冲电能；一脉宽延长单元，其中所述脉宽延长单元被电性连接于所述电磁脉冲发电机，其中所述脉宽延长单元包括一间歇取电单元和被设置于所述间歇取电单元和所述电磁脉冲发电机之间的一初级储能单元，其中所述电磁脉冲发电机所输出的脉冲电能被存储于所述初级储能单元，所述间歇取电单元按预定频率开关的方式自所述初级储能单元取电而将所述电磁脉冲发电机产生的脉冲电能延长输出；一编码产生单元，其中所述编码产生单元被电性连接于所述脉宽延长单元，以能够被所述脉宽延长单元延长供电地产生至少一帧编码信息；一程序控制单元，其中所述程序控制单元被电性连接于所述脉宽延长单元和所述编码产生单元，以能够被所述脉宽延长单元延长供电地控制所述编码产生单元输送所产生的所述编码信息；以及一信号发射单元，其中所述信号发射单元被电性连接于所述编码产生单元，所述程序控制单元以及所述脉宽延长单元，以能够依所述程序控制单元控制地接收所述编码产生单元输送的所述编码信息并在所述脉宽延长单元提供的电能耗尽之前被所述脉宽延长单元供电地以无线信号的形式发送至少一帧所述编码信息。

设计方案

1.一信号发射装置，其特征在于，包括：

一电磁脉冲发电机，其中所述电磁脉冲发电机采用电磁感应的方式，以在被驱动时将机械能转换为至少一次脉冲电能；

一脉宽延长单元，其中所述脉宽延长单元被电性连接于所述电磁脉冲发电机，其中所述脉宽延长单元包括一间歇取电单元和被设置于所述间歇取电单元和所述电磁脉冲发电机之间的一初级储能单元，其中所述电磁脉冲发电机所输出的脉冲电能被存储于所述初级储能单元，所述间歇取电单元按预定频率开关的方式自所述初级储能单元取电而将所述电磁脉冲发电机产生的脉冲电能延长输出；

一编码产生单元，其中所述编码产生单元被电性连接于所述脉宽延长单元，以能够被所述脉宽延长单元延长供电地产生至少一帧编码信息；

一程序控制单元，其中所述程序控制单元被电性连接于所述脉宽延长单元和所述编码产生单元，以能够被所述脉宽延长单元延长供电地控制所述编码产生单元输送所产生的所述编码信息；以及

一信号发射单元，其中所述信号发射单元被电性连接于所述编码产生单元，所述程序控制单元以及所述脉宽延长单元，以能够依所述程序控制单元控制地接收所述编码产生单元输送的所述编码信息并在所述脉宽延长单元提供的电能耗尽之前被所述脉宽延长单元供电地以无线信号的形式发送至少一帧所述编码信息。

2.根据权利要求1所述的信号发射装置，其中所述间歇取电单元包括一电子开关，一振荡控制单元以及一次级储能单元，其中所述振荡控制单元按预定频率控制所述电子开关通断，以控制所述初级储能单元间歇地与所述次级储能单元连通而向所述次级储能单元提供电能输出。

3.根据权利要求2所述的信号发射装置，其中所述振荡控制单元依所述次级储能单元所存储的电量变化而以50KHz-5MHz的预定频率控制所述电子开关通断。

4.根据权利要求3所述的信号发射装置，其中所述次级储能单元包括一电容和被电性连接于所述电容的一二极管和一电感，其中当所述电子开关处于导通状态时，所述初级储能单元向所述电感和所述电容提供电能输出，所述电容和所述电感存储电能的同时输出电能至所述编码产生单元、所述程序控制单元以及所述信号发射单元，并当所述电子开关被断开后，所述电感能够被所述二极管限制而定向输出所存储的电能至所述电容，所述电容存储所述电感输出的电能的同时输出电能至所述编码产生单元、所述程序控制单元以及所述信号发射单元。

5.根据权利要求4所述的信号发射装置，其中所述脉宽延长单元进一步包括一整流单元，其中所述整流单元被连接于所述电磁脉冲发电机和所述初级储能单元之间，以使得自所述电磁脉冲发电机产生的脉冲电能能够经所述整流单元整流后定向输出至所述初级储能单元。

6.根据权利要求5所述的信号发射装置，其中所述脉宽延长单元进一步包括一叠加开关，其中所述叠加开关被设置于所述初级储能单元和所述间歇取电单元之间并被维持断开状态，其中所述叠加开关被设置为能够在采用往复式的驱动方式的所述电磁脉冲发电机被复位驱动的过程中被所述电磁脉冲发电机的复位动作联动而闭合，以使得自所述电磁脉冲发电机产生的反向的连续两次脉冲电能能够于所述初级储能单元叠加输出至所述间歇取电单元。

7.根据权利要求6所述的信号发射装置，其中所述叠加开关被设置为半导体的电子开关并具有一触发端，其中所述触发端被设置为接收所述电磁脉冲发电机被复位驱动产生的脉冲电信号而触发所述叠加开关闭合，以在所述电磁脉冲发电机被复位驱动的过程中使得所述叠加开关能够被所述电磁脉冲发电机的复位动作联动而闭合。

8.根据权利要求6所述的信号发射装置，其中所述叠加开关被设置为一机械开关，其中所述机械开关被耦合于所述电磁脉冲发电机，并在所述电磁脉冲发电机被复位驱动时被所述电磁脉冲发电机的复位动作联动而闭合。

9.根据权利要求6所述的信号发射装置，其中所述初级储能单元包括一第一初级储能单元和一第二初级储能单元，其中所述电磁脉冲发电机于被按压驱动和被复位驱动的过程中先后产生的两次脉冲电能经所述整流单元分别被所述第一初级储能单元和所述第二初级储能单元存储，其中在所述叠加开关被闭合时，所述第一初级储能单元经所述叠加开关形成与所述第二初级储能单元并联输出的电路关系。

10.根据权利要求9所述的信号发射装置，其中所述叠加开关被设置为半导体的电子开关并具有一触发端，以在所述电磁脉冲发电机被复位驱动的过程中所述触发端能够被电信号触发而闭合所述叠加开关。

11.根据权利要求10所述的信号发射装置，其中所述叠加开关的所述触发端被电性延伸有一维持端，其中所述维持端被电性连接于所述间歇取电单元的正极输出端。

12.根据权利要求11所述的信号发射装置，其中所述叠加开关被设置为P沟道型场效应管，其中被设置为P沟道型场效应管的所述叠加开关的漏极D和源极S分别被电性连接于所述初级储能单元和所述间歇取电单元。

13.根据权利要求12所述的信号发射装置，其中被设置为P沟道型场效应管的所述叠加开关的栅极G连接有一驱动开关，其中所述驱动开关进一步被电性连接于所述触发端与所述维持端。

14.根据权利要求13所述的信号发射装置，其中所述驱动开关被设置为NPN型三极管，其中被设置为NPN型三极管的所述驱动开关的基极被电性连接于所述触发端和所述维持端，所述驱动开关的集电极被电性连接于所述叠加开关的栅极G，如此以在所述触发端或所述维持端输出正电信号至所述驱动开关的基极时，所述驱动开关自集电极向发射极被导通而呈导通状态，则与所述驱动开关的集电极电性相连的所述叠加开关的栅极G呈现负电压而使得所述叠加开关被导通。

15.根据权利要求14所述的信号发射装置，其中所述初级储能单元被设置为一个电容器。

16.根据权利要求9所述的信号发射装置，其中所述叠加开关被设置为一机械开关，其中所述机械开关被耦合于所述电磁脉冲发电机，并在所述电磁脉冲发电机被复位驱动时被所述电磁脉冲发电机的复位动作联动而闭合。

17.根据权利要求1-16中任一所述的信号发射装置，其中所述信号发射单元被设置通过无线信号的形式以调频的方式发送所述编码信息。

18.根据权利要求17所述的信号发射装置，其中所述编码产生单元被设置以一识别码开始编码一帧所述编码信息，以一地址码、一产品ID、以及一按键信息继续编码所述编码信息，并以一校验码结束编码一帧所述编码信息。

19.根据权利要求18所述的信号发射装置，其中所述识别码的数据宽度范围为8-64bit，所述地址码的数据宽度范围为8-64bit，所述产品ID的数据宽度范围为8-64bit，所述按键信息的数据宽度范围为1-8bit，所述校验码的数据宽度范围为8-16bit。

20.根据权利要求19所述的信号发射装置，其中一帧所述编码信息的数据宽度小于或等于216bit。

21.根据权利要求20所述的信号发射装置，其中所述信号发射单元被设置以30Kbps-500kbps之间的发射速率和1mW-50mW之间的发射功率发送无线信号。

22.根据权利要求21所述的信号发射装置，其中所述信号发射单元被设置以300MHz-1200MHz之间的频率的无线信号发送所述编码信息。

23.根据权利要求1-16中任一所述的信号发射装置，其中所述信号发射单元被设置通过无线信号的形式以调幅的方式发送所述编码信息。

24.根据权利要求23所述的信号发射装置，其中所述编码产生单元被设置以一识别码开始编码一帧所述编码信息，并继续于所述编码信息编码一地址码和一按键信息，其中所述识别码占用16-48个系统时钟周期，以使得所述信号发射单元所发出的无线信号能够被相应的接收端识别，其中所述地址码的数据宽度范围为10-32bit，以藉由所述地址码标识生产企业的企业代码信息，其中所述按键信息的数据宽度范围为1-8bit，以藉由所述按键信息标识所述无线信号的控制命令。

25.根据权利要求24所述的信号发射装置，其中一帧所述编码信息的数据宽度小于或等于128bit。

26.根据权利要求25所述的信号发射装置，其中所述信号发射单元被设置以2kbps-40kbps之间的发射速率和1mW-50mW之间的发射功率发送无线信号。

27.根据权利要求26所述的信号发射装置，其中所述信号发射单元被设置以200MHz-1200MHz之间的频率的无线信号发送2-8帧所述编码信息。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及自供电信号发射领域，尤其涉及一信号发射装置。

背景技术

信号的发射，尤其是无线控制领域的信号发射被广泛应用于生活和工作的各个场景，如空调或电视等生活家电的遥控控制，无线门铃和无线开关，以及汽车遥控钥匙等。

被应用于无线控制领域的信号发射中对于被发射信号的完整性，安全性，信号发射过程中的稳定性，以及信号发射的有效距离具有严格的标准和要求，而在标准通讯协议的数据构架下，被发射信号的完整性，安全性，信号发射过程中的稳定性，以及信号发射的有效距离主要取决于用于信号发射的电能的供应量的大小。也就是说，只有当电能的供应量足够的情况下，被发射信号的完整性，安全性，信号发射过程中的稳定性，以及信号发射的有效距离才能得到保障。

随着信息化的不断发展和对生活质量的不断追求，被应用于无线控制领域的信号发射中对于被发射信号的完整性，安全性，信号发射过程中的稳定性，以及信号发射的有效距离的标准和要求越来越高，也就是说，在标准通讯协议的数据构架下，被应用于无线控制领域的信号发射对于电能供应源的电量要求越来越大，但随着环保理念的深入人心和越来越高对小型化的便捷性要求，作为传统电能供应源的各类电池虽然仍能够满足用于信号发射的电能的供应量，却由于小型化的尺寸限制而具有较小的容量，以至需要频繁更换且不环保，已经难以被目前的信号发射领域的各类产品所接受。

目前的一个比较好的方式是通过电磁感应原理在操作信号发射装置的过程中将机械能转换为电能，如在按压遥控器或门铃的过程中，通过被设置于所述该遥控器或门铃的一电磁发电机将按压动作产生的机械能转换为电能而为该遥控器或门铃的信号发射提供电能输出，本领域技术人员应当理解，根据电磁感应定律，利用电磁感应原理产生的脉冲电能的大小与磁场的强度、作用于线圈的磁场变化的速度、线圈的匝数等参数相关，而在固定规格的尺寸限制下，为了使按压及复位操作时的手感较轻、噪声较小，目前的电磁发电机通常采用的钕铁硼磁铁具有较小的体积，约50-100立方毫米；线圈匝数通常在1200匝左右，因此产生的脉冲电能极为有限，并难以进一步通过结构的改进提高所述电磁发电机的发电效率，只能为简单的编码信息的发射供能，且脉冲宽度也仅为1.2ms-2ms左右，即便是通过电容器进行短暂储能，其能量供应时间仍然非常短暂，不足以支持调幅模式的发射装置发射比较可靠地编码，例如编码的长度为64bit，传送速率为 5Kbps，传送这样一帧编码的时间就需要近15毫秒，而在传输一些标准的无线通信协议时，例如传输蓝牙通信协议，则至少需要存在30毫秒以上持续的电能支持，因此，现有技术的电磁发电机结合目前的自供电电源储能装置产生的电能的供应时间是无法实现这些通信的。而无线信息如果要传输得比较远、且稳定的话，其发射功率要大、载波频率要低、传送速率要低，因为越是高的频率越容易被建筑物反射与吸收，而传送速率越高则传输过程中数据的丢包率就高，因而现有的电磁发电机在标准通讯协议的数据构架下难以满足无线控制领域的信号发射中对于被发射信号的完整性，安全性，信号发射过程中的稳定性，以及信号发射的有效距离的标准和要求。

因此，采用电磁发电机提供电能输出的信号发射装置由于环保与便捷的优势，已经开始逐步取代采用电池供电的信号发射装置，但在标准通讯协议的数据构架下，目前的采用电磁发电机提供电能输出的信号发射装置，通常控制距离较近，数据误码率较高，因此可靠性较差。

实用新型内容

本实用新型的一目的在于提供一信号发射装置，其中所述信号发射装置发射的信号的编码信息被特别设定，以在电能供应量被维持不变的情况下，保障被发射信号的完整性和信号发射的有效距离，因而更加稳定。

本实用新型的另一目的在于提供一信号发射装置，其中所述信号发射装置发射的信号的编码信息被特别设定，以能够在电能供应量被维持不变和保障被发射信号的完整性的条件下，提高信号发射的功率而增加信号发射的有效距离。

本实用新型的另一目的在于提供一信号发射装置，其中所述信号发射装置包括一电磁脉冲发电机，以将机械能转换为电能而为所述信号发射装置的信号发射提供电能输出，因而环保便捷。

本实用新型的另一目的在于提供一信号发射装置，其中所述电磁脉冲发电机被可复位地设置，以藉由对所述电磁脉冲发电机的按压和复位操作为所述信号发射装置提供两次脉冲电能输出而提高对所述信号发射装置的电能供应量，进而保障被发射信号的完整性和信号发射的有效距离。

本实用新型的另一目的在于提供一信号发射装置，其中所述信号发射装置包括一脉宽延长单元，以将所述电磁脉冲发电机产生的脉冲电能延长输出，从而为所述信号发射装置的信号的发射提供持续稳定的电能输出。

本实用新型的另一目的在于提供一信号发射装置，其中所述电磁脉冲发电机产生的脉冲电能被延长输出，以维持所述信号发射装置的信号发射功率的稳定性，并延长信号发射的时间。

本实用新型的另一目的在于提供一信号发射装置，其中所述信号发射装置的信号发射时间被延长，以能够发送完整的编码信息而保障被发射信号的完整性。

本实用新型的另一目的在于提供一信号发射装置，其中所述信号发射装置的信号发射时间被延长，并通过多次重复发送编码信息的方式降低被发射信号的误码率，因而更加稳定。

本实用新型的另一目的在于提供一信号发射装置，其中所述脉宽延长单元包括一间歇取电单元，以通过间歇取电的方式延长输出所述电磁脉冲发电机所产生的脉冲电能。

本实用新型的另一目的在于提供一信号发射装置，其中所述间歇取电单元的输出电压被设定在1.5V-5V之间，并以50KHZ-5MHZ的频率高速振荡开关取电，以能够将所述电磁脉冲发电机所产生的单次脉冲电能延长至3倍以上的输出时间，即当所述间歇取电单元的负载为200欧姆的电阻时，所述电磁脉冲发电机所产生的单次脉冲电能经所述脉宽延长单元后能够以恒定电压输出地被延长至大于6ms的输出时间，例如所述电磁脉冲发电机产生的时间宽度为2ms的单次脉冲电能，在经所述脉宽延长单元延长并以3V的恒压输出至200欧姆的电阻负载时，能够被延长至16ms的输出时间，从而为采用调幅发射方式的所述信号发射装置提供持续15ms以上的持续电能支持，并能够以所述电磁脉冲发电机被按压和复位操作所产生的两次脉冲电能为采用标准蓝牙通信协议的所述信号发射装置的广播传输提供大于30mS的电能支持。

本实用新型的另一目的在于提供一信号发射装置，其中当所述信号发射装置采用调频发射方式时，被发射信号的一帧编码数据长度小于或等于216bit，以能够以30Kbps-500kbps之间的发射速率和1mW-50mW之间的发射功率于10ms内发射完一帧编码数据，保障了被发射信号的编码信息的完整性。

本实用新型的另一目的在于提供一信号发射装置，其中当所述信号发射装置采用调幅发射方式时，被发射信号的一帧编码数据能够以2kbps-40kbps之间的发射速率和1mW-50mW之间的发射功率于10ms内发射完一帧编码数据，保障了被发射信号的编码信息的完整性。

本实用新型的另一目的在于提供一信号发射装置，其中所述信号发射装置的信号发射频率为200MHz-1200MHz之间，以保障编码数据的发射速率的同时提高编码数据的发射过程中的可靠性。

本实用新型的另一目的在于提供一信号发射装置，其中所述信号发射装置的信号发射频率为2400MHz-5000MHz之间，以保障编码数据的发射速率的同时提高编码数据的发射过程中的可靠性。

为实现以上至少一目的，本实用新型提供一信号发射装置，其包括：

一电磁脉冲发电机，其中所述电磁脉冲发电机采用电磁感应的方式，以在被驱动时将机械能转换为至少一次脉冲电能；

一脉宽延长单元，其中所述脉宽延长单元被电性连接于所述电磁脉冲发电机，其中所述脉宽延长单元包括一间歇取电单元和被设置于所述间歇取电单元和所述电磁脉冲发电机之间的一初级储能单元，其中所述电磁脉冲发电机所输出的脉冲电能被存储于所述初级储能单元，所述间歇取电单元按预定频率开关的方式自所述初级储能单元取电而延长电能输出时间；

一编码产生单元，其中所述编码产生单元被电性连接于所述脉宽延长单元，以能够被所述脉宽延长单元供电地产生至少一帧编码信息；

一程序控制单元，其中所述程序控制单元被电性连接于所述脉宽延长单元和所述编码产生单元，以能够被所述脉宽延长单元供电地控制所述编码产生单元输送所产生的所述编码信息；以及

一信号发射单元，其中所述信号发射单元被电性连接于所述编码产生单元和所述程序控制单元，以能够依所述程序控制单元控制地接收所述编码产生单元输送的所述编码信息并以无线信号的形式发送所述编码信息。

在一实施例中，所述间歇取电单元包括一电子开关，一振荡控制单元以及一次级储能单元，其中所述振荡控制单元按预定频率控制所述电子开关通断，以控制所述初级储能单元间歇地向所述次级储能单元提供电能输出。

在一实施例中，所述振荡控制单元依所述次级储能单元所存储的电量变化而以50KHz-5MHz的预定频率控制所述电子开关通断，以使得所述电磁脉冲发电机所产生的一次所述脉冲电能能够被延长至3倍以上的输出时间。

在一实施例中，所述次级储能单元包括一电容和电性连接于所述电容的一二极管，以藉由所述电容存储所述初级储能单元间歇提供的电能输出，并藉由所述二极管限制所述电容的电能输出方向，其中所述振荡控制单元依所述电容两端的电压变化而以50KHz-5MHz的预定频率控制所述电子开关通断。

在一实施例中，所述次级储能单元进一步包括一电感，其中所述电感被设置于所述初级储能单元和所述电容之间，以使得所述初级储能单元向所述电容间歇提供的电能输出能够被暂时存储而被延长输出至所述电容，以保障所述电容的输出的电能的平稳性。

在一实施例中，所述脉宽延长单元进一步包括一整流单元，其中所述整流单元具有一第一输入端和一第二输入端以及两输出端，其中所述第一输入端和所述第二输入端被连接于所述电磁脉冲发电机，两所述输出端被连接于所述初级储能单元，以使得自所述电磁脉冲发电机产生的脉冲电能能够经所述整流单元整流后定向输出至所述初级储能单元。

在一实施例中，所述脉宽延长单元进一步包括一叠加开关，其中所述叠加开关被设置于所述初级储能单元和所述间歇取电单元之间并被维持断开状态，其中所述叠加开关被设置为能够在采用往复式的驱动方式的所述电磁脉冲发电机被复位驱动的过程中被所述电磁脉冲发电机的复位动作联动而闭合，以使得自所述电磁脉冲发电机产生的反向的连续两次脉冲电能能够于所述初级储能单元叠加输出至所述间歇取电单元。

在一实施例中，所述叠加开关被设置为半导体的电子开关并具有一触发端，其中所述触发端被设置为在接收所述电磁脉冲发电机被复位驱动产生的脉冲电信号时触发所述叠加开关闭合，以在所述电磁脉冲发电机被复位驱动的过程中使得所述叠加开关能够被所述电磁脉冲发电机的复位动作联动而闭合。

在一实施例中，所述叠加开关被设置为一机械开关，其中所述机械开关被耦合于所述电磁脉冲发电机，以在所述电磁脉冲发电机复位时被所述电磁脉冲发电机的复位动作联动而闭合。

在一实施例中，所述信号发射单元被设置为能够依所述程序控制单元控制地接收所述编码产生单元输送的所述编码信息并以电磁波的形式发送所述编码信息。

在一实施例中，所述信号发射单元被设置为能够依所述程序控制单元控制地接收所述编码产生单元输送的所述编码信息并以光波的形式发送所述编码信息。

在一实施例中，所述编码信息被所述信号发射单元通过无线信号的形式以调频的方式发送，一帧所述编码信息包括一识别码、一地址码、一产品ID、一按键信息以及一校验码，其中所述识别码的数据宽度范围为8-64bit，以使得所述无线信号能够被相应的接收端识别，其中所述地址码的数据宽度范围为8-64bit，以藉由所述地址码标识生产企业的企业代码信息，其中所述产品ID数据宽度范围为8-64bit，以藉由所述产品ID标识产品序列编号信息而能够区分不同的产品，其中所述按键信息的数据宽度范围为1-8bit，以藉由所述按键信息标识所述无线信号的控制命令，其中所述校验码的数据宽度范围为8-16bit，以使得所述编码信息的完整性能够依所述校验码被检查。

在一实施例中，一帧所述编码信息的数据宽度小于或等于216bit，并被所述无线信号以30Kbps-500kbps之间的发射速率和1mW-50mW之间的发射功率发送，则所述编码信息能够被所述无线信号于10ms内完整发送，保障了所述无线信号的完整性并提高了所述无线信号的有效发射距离。

在一实施例中，所述无线信号的频率为300MHz-1200MHz之间，以保障所述无线信号的传输的可靠性。

在一实施例中，所述编码信息被所述信号发射单元通过无线信号的形式以调幅的方式发送，一帧所述编码信息包括一识别码、一地址码以及一按键信息，其中所述识别码占用16-48个系统时钟周期，以使得所述无线信号能够被相应的接收端识别，其中所述地址码的数据宽度范围为10-32bit，以藉由所述地址码标识生产企业的企业代码信息，其中所述按键信息的数据宽度范围为1-8bit，以藉由所述按键信息标识所述无线信号的控制命令。

在一实施例中，所述编码信息被所述信号发射单元通过无线信号的形式以调幅的方式发送，其中所述识别码优选地被设置为占用32个系统时钟周期，其中所述地址码的数据宽度优选地被设置为20bit，其中所述按键信息的数据宽度优选地被设置为4bit。

在一实施例中，所述编码信息被所述无线信号以2kbps-40kbps之间的发射速率和1mW-50mW之间的发射功率发送。

通过对随后的描述和附图的理解，本实用新型进一步的目的和优势将得以充分体现。

附图说明

图1为依本实用新型的一实施例的一信号发射装置的结构框图。

图2为依本实用新型的上述实施例的所述信号发射装置的电路原理示意图。

图3为依本实用新型的上述实施例的一变形实施例的所述信号发射装置的电路原理示意图。

图4为依本发明的上述实施例的所述变形实施例的所述信号发射装置的电路结构示意图。

图5为依本发明的上述实施例的所述变形实施例的所述信号发射装置的电路结构图。

图6为依本发明的上述实施例的另一变形实施例的所述信号发射装置的电路原理示意图。

图7为依本发明的一实施例的一数据编码方法编码的一帧编码信息的编码结构示意图。

图8为依本发明的另一实施例的一数据编码方法编码的一帧编码信息的编码结构示意图。

图9为依本发明的上述实施例的所述数据编码方法编码的所述编码信息的部分编码结构示意图。

图10A为依本发明的上述实施例的所述数据编码方法编码的所述编码信息中数据“0”的编码结构示意图。

图10B为依本发明的上述实施例的所述数据编码方法编码的所述编码信息中数据“1”的编码结构示意图。

具体实施方式

以下描述用于揭露本实用新型以使本领域技术人员能够实现本实用新型。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本实用新型的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本实用新型的精神和范围的其他技术方案。

本领域技术人员应理解的是，在本实用新型的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本实用新型的限制。

可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。

参考本实用新型的说明书附图之图1和图2所示，依本实用新型的一实施例的一信号发射装置被图示说明，其中所述信号发射装置包括一电磁脉冲发电机 10，一脉宽延长单元20，一编码产生单元30，一程序控制单元40，以及一信号发射单元50，其中所述电磁脉冲发电机10采用电磁感应的方式，以在被驱动时将机械能转换为至少一次脉冲电能，其中所述脉宽延长单元20包括一间歇取电单元22和被设置于所述间歇取电单元22和所述电磁脉冲发电机10之间的一初级储能单元21，其中所述电磁脉冲发电机10所输出的脉冲电能被存储于所述初级储能单元21，所述间歇取电单元22按预定频率开关的方式自所述初级储能单元21取电而延长电能输出时间，其中所述编码产生单元30被电性连接于所述脉宽延长单元20，以能够被所述脉宽延长单元20供电地产生至少一帧编码信息，其中所述程序控制单元40被电性连接于所述脉宽延长单元20和所述编码产生单元30，以能够被所述脉宽延长单元20供电地控制所述编码产生单元30输送所产生的所述编码信息，其中所述信号发射单元50被电性连接于所述编码产生单元30和所述程序控制单元40，以能够依所述程序控制单元40控制地接收所述编码产生单元30输送的所述编码信息并以无线信号的形式发送所述编码信息。

参考本实用新型的说明书附图之图2所示，所述电磁脉冲发电机10、所述脉宽延长单元20、所述编码产生单元30、所述程序控制单元40以及所述信号发射单元50的电路原理被图示说明，其中所述间歇取电单元22包括一电子开关221，一振荡控制单元222以及一次级储能单元223，其中所述电子开关221于所述初级储能单元21和所述次级储能单元223之间被维持断开，其中所述振荡控制单元222被电性连接于所述电子开关221以被电触发而按预定频率控制所述电子开关221通断，如此以在所述电磁脉冲发电机10被驱动而产生脉冲电能时，所述电磁脉冲发电机10所产生的脉冲电能被存储于所述初级储能单元21，所述振荡控制单元222被所述电磁脉冲发电机10所产生的脉冲电能触发而以预定频率控制所述电子开关221通断，则被存储于所述初级储能单元21的脉冲电能能够经所述初级储能单元21缓冲并经所述电子开关221间歇地输送至所述次级储能单元223，所述次级储能单元223将间歇输入的电能延时而持续输送至所述编码产生单元30、所述程序控制单元40以及所述信号发射单元50，所述编码产生单元30被供电而产生所述编码信息并在所述程序控制单元40的控制下发送所述编码信息至所述信号发射单元50，所述信号发射单元50被供电而依所述程序控制单元40控制地接收所述编码信息并以无线信号的形式发送所述编码信息。

值得一提的是，被所述信号发射单元50发射的所述无线信号可以是电磁波信号，也可以是光波信号，即所述信号发射单元50能够被设置为能够依所述程序控制单元40控制地接收所述编码产生单元30输送的所述编码信息并以电磁波或光波的形式发送所述编码信息，本实用新型对此不作限制。

具体地，在所述振荡控制单元222以预定频率控制所述电子开关221通断的过程中，其中当所述电子开关221被导通时，所述初级储能单元21与所述次级储能单元223经所述电子开关221相接通，则所述初级储能单元21经所述电子开关221向所述次级储能单元223提供电能输出，所述次级储能单元223储存电能的同时输出电能至所述编码产生单元30、所述程序控制单元40以及所述信号发射单元50。

进一步地，所述振荡控制单元222依所述次级储能单元223所存储的电能的变化而以预定频率控制所述电子开关221通断，即在所述电子开关221处于导通状态的过程中，当所述次级储能单元223所存储的电量达到一定值时，所述电子开关221被断开，所述初级储能单元21与所述次级储能单元223之间被断开而停歇供能至所述次级储能单元223，所述次级储能单元223继续输出所存储的电能至所述编码产生单元30、所述程序控制单元40以及所述信号发射单元50而为所述编码产生单元30、所述程序控制单元40以及所述信号发射单元50提供持续的电能输出，并当所述次级储能单元223输出电能至所存储的电能低于一定值时，所述振荡控制单元222再次控制所述电子开关221导通，如此以在被存储于所述初级储能单元21的脉冲电能被间歇输送完毕之前，所述次级储能单元223 能够持续地提供电能输出，进而达到延长所述电磁脉冲发电机10所产生的脉冲电能的输出时间的目的。

详细地，所述次级储能单元223包括一电容2231和被电性连接于所述电容 2231的一二极管2232和一电感2233，其中所述电感2233被电性连接于所述电子开关221和所述电容2231之间，如此以在所述电子开关221处于导通状态的过程中，所述初级储能单元21经所述电子开关221向所述电容2231和所述电感 2233提供电能输出，所述电容2231和所述电感2233存储并输出电能至所述编码产生单元30、所述程序控制单元40以及所述信号发射单元50，并当所述电子开关221被断开后，所述电感2233能够被所述二极管2232限制而定向输出所存储的电能至所述电容2231，所述电容2231存储所述电感2233输出的电能的同时输出电能至所述编码产生单元30、所述程序控制单元40以及所述信号发射单元50。也就是说，在所述电子开关221处于导通状态的过程中，所述初级储能单元21经所述电子开关221向所述电容2231和所述电感2233输出的电能能够被所述电容2231和所述电感2233延时而于所述电子开关221处于断开的状态的过程中持续输送至所述编码产生单元30、所述程序控制单元40以及所述信号发射单元50。

特别地，所述次级储能单元223所存储的电能的变化依所述电容2231两端的电压变化而确定，即所述振荡控制单元222依所述电容2231两端的电压的变化而以预定频率控制所述电子开关221通断，具体地，所述振荡控制单元222以 50KHz-5MHz的预定频率通断所述电子开关221，以使得所述次级储能单元223 的输出电压能够被维持于1.5V至5V之间电压范围，并使得所述电磁脉冲发电机10所产生的脉冲电能能够被延长至3倍以上的输出时间，即当所述次级储能单元223的接入的负载为200欧姆电阻时，所述电磁脉冲发电机10所产生的脉冲电能的脉冲宽度能够由1.2ms被延长至大于6ms的输出时间，例如所述电磁脉冲发电机10产生的时间宽度为2ms的单次脉冲电能，在经所述脉宽延长单元延长并以3V的恒压输出至200欧姆的电阻负载时，能够被延长至16ms的输出时间，从而为采用调幅发射方式的所述信号发射装置提供持续15ms以上的持续电能支持，从而保障所述信号发射装置所发射的信号的完整性和信号发射的有效距离。

进一步地，所述电磁脉冲发电机10包括一第一输出端11和一第二输出端12，其中当所述电磁脉冲发电机10采用往复式的驱动方式时，如被按压驱动并在解除对所述电磁脉冲发电机10的按压后所述电磁脉冲发电机10能够被反向驱动而复位，所述电磁脉冲发电机10能够于被按压驱动和被复位驱动的过程中分别于所述第一输出端11和所述第二输出端12之间产生一次脉冲电能，且两次脉冲电能的方向相反，即如若所述电磁脉冲发电机10在被按压驱动的过程中产生的脉冲电能于所述第一输出端11表现为正电位，于所述第二输出端12表现为负电位，则所述电磁脉冲发电机10在被复位驱动的过程中产生的脉冲电能于所述第一输出端11表现为负电位，于所述第二输出端12表现为正电位。

故此，在本实用新型的这个实施例中，所述脉宽延长单元20被设置为进一步包括一整流单元23，其中所述整流单元23被电性连接于所述所述电磁脉冲发电机10和所述初级储能单元21之间，以能够对所述电磁脉冲发电机10所产生的不同方向的脉冲电能整流而定向输出至所述初级储能单元21。

具体地，在本实用新型的这个实施例中，所述整流单元23被设置为由多个二极管组合成的一个整流桥，其中所述整流单元23具有一第一输入端231和一第二输入端232以及两输出端233，其中所述第一输入端231和所述第二输入端 232分别连接于所述电磁脉冲发电机10的所述第一输出端11和所述第二输出端 12，两所述输出端233分别被连接于被设置为电容器的所述初级储能单元21的两端，如此所述电磁脉冲发电机10所产生的两次反向的脉冲电能能够经所述整流单元23整流后于两所述输出端233同向输送至所述初级储能单元21。

参考本实用新型的说明书附图之图3所示，依本实用新型的上述实施例的一变形实施的所述信号发射装置的电路原理被图示说明，其中所述信号发射装置的所述脉宽延长单元20进一步被设置有一叠加开关24，其中所述叠加开关24被设置于所述初级储能单元21和所述间歇取电单元22之间并被维持断开状态。

特别地，所述叠加开关24被设置为能够在采用往复式的驱动方式的所述电磁脉冲发电机10被复位驱动的过程中被所述电磁脉冲发电机10的复位动作联动而闭合，如此则所述电磁脉冲发电机10在被按压驱动和被复位驱动的过程中分别产生的两次反向脉冲电能能够先后经所述整流单元23整流后被同向传输至所述初级储能单元21，以使得所述初级储能单元21能够叠加存储两次脉冲电能而提高所述初级储能单元21的电能储存量，并在所述电磁脉冲发电机10在被复位驱动的过程中，由于所述叠加开关24被导通，所述初级储能单元21经所述叠加开关与所述间歇取电单元22连通，则所述间歇取电单元22能够于所述初级储能单元21间歇取电并延长输出至所述编码产生单元30、所述程序控制单元40以及所述信号发射单元50。

值得一提的是，本变形实施例的所述初级储能单元21能够叠加存储所述电磁脉冲发电机10在被按压驱动和被复位驱动的过程中分别产生的两次脉冲电能，则相对于上述实施例，在所述电磁脉冲发电机10在被按压驱动并随后被复位驱动的过程中，所述储能单元21能够存储近双倍于单次脉冲电能的电量，因而当所述振荡控制单元222同样以50KHz-5MHz的预定频率通断所述电子开关221 时，所述次级储能单元223能够于1.5V至5V之间的输出电压，相对于所述电磁脉冲发电机10所产生的单次脉冲电能的脉冲宽度延长至6倍以上的输出时间，即当所述次级储能单元223的接入的负载为200欧姆电阻时，所述电磁脉冲发电机10在被按压驱动并随后被复位驱动的过程中所产生的两次脉冲电能被延长至大于10ms的输出时间，例如所述电磁脉冲发电机产生的时间宽度为2ms的单次脉冲电能，在经所述脉宽延长单元延长并以3V的恒压输出至200欧姆的电阻负载时，能够被延长至16ms的输出时间，从而能够以所述电磁脉冲发电机10被按压和复位操作所产生的两次脉冲电能为采用标准蓝牙通信协议的所述信号发射装置的广播传输提供大于30mS的电能支持。

具体地，在本实用新型的这个变形实施例中，所述叠加开关24被设置为半导体电子开关(如三极管、MOS管、可控硅等及其组合)并具有一触发端241，其中所述叠加开关24能够被流向所述触发端241的电信号触发而闭合，如此以在所述叠加开关24的所述触发端241被电性连接于所述电磁脉冲发电机10的所述第一输出端11和所述第二输出端12之任一所述输出端时，所述叠加开关24 能够在所述电磁脉冲发电机10被按压驱动和被复位驱动之其中一驱动过程中被触发而闭合。

特别地，在本实用新型的这个变形实施例中，所述叠加开关24的所述触发端241被电性连接于所述电磁脉冲发电机10的所述第二输出端12，且所述电磁脉冲发电机10被设置为在被复位驱动的过程中于所述第二输出端12表现为正电位，如此以使得所述初级储能单元21能够叠加存储所述电磁脉冲发电机10在被按压驱动和被复位驱动的过程中先后产生的两次脉冲电能，并在所述电磁脉冲发电机10被复位驱动的过程中闭合所述叠加开关24而使得所述初级储能单元21 经所述叠加开关24与所述间歇取电单元22连通，即所述叠加开关24在所述电磁脉冲发电机10被复位驱动的过程中被所述电磁脉冲发电机10的复位动作联动而闭合，则所述间歇取电单元22能够于所述初级储能单元21间歇取电并延长输出至所述编码产生单元30、所述程序控制单元40以及所述信号发射单元50。

具体地，参考本发明的说明书附图之图4和图5所示，依本发明的上述变形实施例的所述信号发射装置的电路原理和相应的一种电路结构被进一步图示说明，其分别进一步展示了所述叠加开关24的电路原理和一种具体电路结构，其中所述叠加开关24的所述触发端241被电性延伸有一维持端2411，即所述维持端2411与所述触发端241电性连接而使得所述叠加开关24还能够被流向所述维持端2411的电信号触发而闭合，其中所述维持端2411被电性连接于所述间歇取电单元22的正极输出端，等效地，所述维持端2411被电性连接于所述间歇取电单元22的所述电感2233、所述电容2231中的任一正极输出端，以及所述程序控制单元40，如此则所述电磁脉冲发电机10在被复位驱动的过程中产生的脉冲电能经所述整流单元23流向所述初级储能单元21的同时，经所述第二输出端 12流向与所述第二输出端12电性相连的所述触发端241而触发所述叠加开关24 闭合，所述间歇取电单元22在所述叠加开关24闭合后开始自所述初级储能单元 21间歇取电而持续输出，则所述间歇取电单元22能够对所述维持端2411持续输出而在所述初级储能单元21的电能被耗尽前维持所述叠加开关24闭合。

也就是说，所述电磁脉冲发电机10在被复位驱动的过程中产生的脉冲电能的时间宽度较小，其在完全流向所述初级储能单元21后，与所述触发端241电性相连的所述第二输出端12不再有电能输出，而所述初级储能单元21所储存的电能被间歇取电而被延长输出，即所述电磁脉冲发电机10在被复位驱动的过程中产生的脉冲电能在完全流向所述初级储能单元21后，所述初级储能单元21仅输送了部分电能至所述间歇取电单元22而仍储存有一定的电量，则所述维持端 2411的设置能够避免所述叠加开关24在该脉冲电能完全流向所述初级储能单元 21后回复至维持断开的状态，即所述叠加开关24在被所述触发端241的电信号触发闭合后能够被所述间歇取电单元22输送至所述维持端2411的电信号维持闭合状态，并直至所述初级储能单元21的电能被所述间歇取电单元22耗尽后回复至维持断开的状态，以使得所述间歇取电单元22能够在所述初级储能单元21的电能耗尽前经所述叠加开关24自所述初级储能单元21间歇取电。

进一步地，所述触发端241与所述维持端2411的电路被单向地限制，具体地，所述触发端241的电路被单向限制为自所述触发端241向所述叠加开关24 的方向，所述维持端2411的电路被单向地限制为自所述维持端2411向所述叠加开关24的方向，以使得所述叠加开关24能够被所述触发端241输送的电信号触发而闭合，并被所述维持端2411输送的电信号维持闭合。详细地，所述触发端 241和所述叠加开关24之间被设置有自所述触发端241向所述叠加开关24方向的二极管Da，所述维持端2411和所述叠加开关24之间被设置有自所述维持端 2411向所述叠加开关24方向的二极管Db。

为进一步阐述本发明的所述信号发射装置，参考本发明的说明书附图之图5 所示，依本发明的上述变形实施例的所述信号发射装置的一种具体电路结构被图示说明，其进一步展示了所述叠加开关24的一种具体实施结构，其中在本发明的这个变形实施例的所述信号发射装置的具体电路结构中，所述叠加开关24被设置为采用P沟道型场效应管，以使得所述叠加开关24能够被电压控制地通断而减小或避免电流消耗地降低损耗，具体地，被设置为P沟道型场效应管的所述叠加开关24的漏极D和源极S分别被电性连接于所述初级储能单元21和所述间歇取电单元22。

可以理解的是，被设置为P沟道型场效应管的所述叠加开关24于常态下维持断开状态，并当所述叠加开关24的栅极G存在负电压时，所述叠加开关24 自漏极D向源极S方向被导通而呈闭合状态，其中为使得所述叠加开关24能够分别被所述触发端241与所述维持端2411输出的正脉冲电信号触发和维持闭合状态，所述叠加开关24进一步被设置有一驱动开关242，其中所述驱动开关242 被设置于所述触发端241与所述叠加开关24之间，具体地，所述驱动开关242 在所述触发端241与所述维持端2411的汇集处和所述叠加开关24之间被设置，以藉由所述驱动开关242的导通为所述叠加开关24的栅极G提供负电压而触发并维持所述叠加开关24导通。也就是说，所述驱动开关242为能够分别被所述触发端241和所述维持端2411的电信号触发和维持闭合的半导体电子开关(如三极管、MOS管、可控硅等)，并在所述驱动开关242被导通时，所述叠加开关 24被所述驱动开关242驱动而被导通。

具体地，在本发明的这个变形实施例的所述信号发射装置的具体电路结构中，所述驱动开关242被设置为NPN型三极管，其中被设置为NPN型三极管的所述驱动开关242的基极被电性连接于所述触发端241与所述维持端2411的汇集处，所述驱动开关242的集电极被电性连接于所述叠加开关24的栅极G，如此以在所述触发端241或所述维持端2411输出正电信号至所述驱动开关242的基极时，所述驱动开关242自集电极向发射极被导通而呈导通状态，则与所述驱动开关 242的集电极电性相连的所述叠加开关24的栅极G呈现负电压而使得所述叠加开关24被导通。

进一步地，所述叠加开关24的漏极D和栅极G之间并联有一第一电阻243，所述叠加开关24的栅极G和所述驱动开关242的集电极藉由一第二电阻244电性相连，即所述第二电阻244的两端分别被电性连接于所述叠加开关24的栅极 G和所述驱动开关242的集电极，以在所述初级储能单元21储存有电能时能够经所述第一电阻243和所述第二电阻244为所述驱动开关242的集电极供电，其中所述驱动开关242的基极藉由一第三电阻245被电性连接于所述触发端241与所述维持端2411的汇集处，其中所述驱动开关242进一步于其基极与发射极之间并联有一第四电阻246，如此则自所述触发端241或所述维持端2411输出的正脉冲电信号经所述第三电阻245和所述第四电阻246为所述驱动开关242提供自基极向发射极方向的正向偏压而使得所述驱动开关242能够自集电极向发射极方向导通地呈闭合状态，进而被存储于所述初级储能单元21的电能经所述第一电阻243和所述第二电阻244为所述驱动开关242的集电极供电而使得所述叠加开关24的栅极G呈负电压，则所述叠加开关24被导通。

值得一提的是，在本发明的这个变形实施例的所述信号发射装置的具体电路结构中，所述驱动开关242被设置为NPN型三极管，而NPN型三极管只有自基极向发射极的正向偏压在满足一定的电压区间(通常为0.4-0.7V)时才能够被导通，因此，当所述初级储能单元21所储存的电能即将被所述间歇取电单元22取尽时，所述维持端2411输出的电信号可能不足以为所述驱动开关242提供满足一定电压区间的自基极向发射极的正向偏压，因此所述初级储能单元21的低于一定电压值的残余电能是无法完全释放至所述间歇取电单元22，故所述初级储能单元优选地被设置为一个电容器，以避免多个电容器的串并联造成的电路损耗和残余电能损耗，并减少电子元器件使用量地降低所述信号发射装置的成本。

特别地，本领域技术人员应当理解，在本发明的一些实施例中，所述脉宽延长单元20能够被全部或部分集成封装于一硅芯片，如将所述脉宽延长单元20的多个元器件集成于一硅芯片而构成具有同等功能的集成电路封装结构，同样地，所述编码产生单元30，所述程序控制单元40以及所述信号发射单元50中的全部或多个也能够被集成封装于一硅芯片而构成具有同等功能的集成电路封装结构，本发明对此不作限制。

值得一提的是，在本实用新型的一些实施例中，所述叠加开关24还能够被设置为与所述电磁脉冲发电机10相耦合的机械开关，具体地，被设置为机械开关的所述叠加开关24的闭合动作与所述电磁脉冲发电机10的复位驱动动作联动而与所述电磁脉冲发电机10相耦合，如此以在所述电磁脉冲发电机10被复位驱动的过程中，所述叠加开关24被所述电磁脉冲发电机10的复位驱动动作联动驱动而闭合，本实用新型对此不作限制。

为进一步描述本实用新型，依本实用新型的这个变形实施例的所述信号发射装置的信号发射过程中，所述电磁脉冲发电机10被按压驱动和被复位驱动而先后产生的两次脉冲电能的延长输出过程被揭露，其中采用往复式的驱动方式的所述电磁脉冲发电机10被按压驱动而产生一次脉冲电能，其中该次脉冲电能在所述电磁脉冲发电机10的所述第一输出端11表现为正电位，在所述第二输出端 12表现为负电位，其中由于所述叠加开关24被维持断开状态，所述电磁脉冲发电机10被按压驱动产生的所述脉冲电能经所述整流单元23整流输送至所述初级储能单元21，所述初级储能单元21存储电能。

进一步地，对所述电磁脉冲发电机10的按压驱动被解除而使得所述电磁脉冲发电机10被复位驱动，在所述电磁脉冲发电机10被复位驱动的过程中，所述电磁脉冲发电机10而产生一次反向的脉冲电能，即所述电磁脉冲发电机10被复位驱动而产生的所述脉冲电能在所述第一输出端11表现为负电位，在所述第二输出端12表现为正电位，所述电磁脉冲发电机10被复位驱动产生的所述脉冲电能经所述整流单元23整流输送至所述初级储能单元21，所述初级储能单元21 叠加存储电能。

同时与所述叠加开关24的所述触发端241电性相连的所述第二输出端12由于表现为正电位而触发所述叠加开关24闭合，所述初级储能单元21经所述叠加开关24与所述间歇取电单元22连通。

进一步地，所述间歇取电单元22被供电而藉由所述振荡控制单元222控制所述电子开关221闭合，所述电磁脉冲发电机10被按压驱动和被复位驱动而先后产生的两次脉冲电能经被设置为电容器的所述初级储能单元21暂存并延时输出，其中所述初级储能单元21延时输出的电能经所述叠加开关24和所述电子开关221被输送至所述电感2233和所述电容2231，所述电感2233和所述电容2231 存储电能的同时延时输出电能至所述编码产生单元30、所述程序控制单元40以及所述信号发射单元50。

进一步地，当所述次级储能单元223所存储的电量达到一定值时，即所述电容2231两端的电压达到一定值时，所述电子开关221被所述振荡控制单元222 控制断开，所述初级储能单元21停歇供能至所述次级储能单元223，所述电感 2233所储存的电能经所述二极管2232的方向限制而定向输出至所述电容2231，所述电容2231存储所述电感2231输出的电能的同时输出电能至所述编码产生单元30、所述程序控制单元40以及所述信号发射单元50。

进一步地，当所述电容2231所存储的电能降至一定值时，具体地表现为所述电容2231两端的电压低于一定值时，所述振荡控制单元222控制所述电子开关221闭合，如此循环往复，直至所述初级储能单元21所存储的电能被间歇输送完毕之前，所述次级储能单元223持续对所述编码产生单元30、所述程序控制单元40以及所述信号发射单元50提供电能输出。

参考本实用新型的说明书附图之图6所示，依本实用新型的上述变形实施例的另一变形实施例被图示说明，区别于上一实施例，在本实用新型的这个实施例中，所述初级储能单元21包括一第一初级储能单元211和一第二初级储能单元 212，特别地，所述第一初级储能单元211和所述第二初级储能单元212在所述叠加开关24被闭合时形成并联的电路关系，即分别被设置为电容器的所述第一初级储能单元211和所述第二初级储能单元212的一端相互电性连接，且所述第一初级储能单元211和所述第二初级储能单元212的另一端分别被并联地电性连接于所述叠加开关24的两端。

详细地，所述电磁脉冲发电机10在被按压驱动的过程中所产生的脉冲电能经所述整流单元23整流输送至所述第一初级储能单元211，所述第一初级储能单元211与所述间歇取电单元22被维持断开的所述叠加开关24断开，则所述第一初级储能单元211存储电能。

进一步地，对所述电磁脉冲发电机10的按压驱动被解除而使得所述电磁脉冲发电机10被复位驱动，在所述电磁脉冲发电机10被复位驱动的过程中，所述电磁脉冲发电机10产生一次反向的脉冲电能，所述电磁脉冲发电机10在被复位驱动的过程中所产生的脉冲电能经所述整流单元23整流输送至所述第二初级储能单元212，其中所述第二初级储能单元212被维持与所述间歇取电单元22供电相连，则所述第二初级储能单元212存储电能并输出电能至所述间歇取电单元 22，所述间歇取电单元22被供电而自所述第二初级储能单元212间歇取电。

同样地，所述叠加开关24被设置为能够在采用往复式的驱动方式的所述电磁脉冲发电机10被复位驱动的过程中被所述电磁脉冲发电机的复位动作联动而闭合，则在所述电磁脉冲发电机10被复位驱动的过程中，所述叠加开关24被触发闭合而使得所述第一初级储能单元211与所述第二初级储能单元212形成并联的电路关系，所述第一初级储能单元211与所述第二初级储能单元212并联而叠加供能至所述间歇取电单元22。

值得一提的是，在本实用新型的这个变形实施例中，所述初级储能单元21 的所述第一初级储能单元211和所述第二初级储能单元212分别存储所述电磁脉冲发电机10在被按压驱动和被复位驱动的过程中产生的两次脉冲电能，并在所述电磁脉冲发电机10被复位驱动的过程中触发所述叠加开关23闭合而形成所述第一初级储能单元211经所述叠加开关24与所述第二初级储能单元212并联输出的电路关系，以使得所述第一初级储能单元211和所述第二初级储能单元212 所存储的电能能够被叠加输送至所述间歇取电单元22，则在所述电磁脉冲发电机10在被按压驱动并随后被复位驱动的过程中，所述储能单元21能够存储近双倍于单次脉冲电能的电量，因而当所述振荡控制单元222在以50KHz-5MHz的预定频率通断所述电子开关221时，所述次级储能单元223能够于1.5V至5V 之间的输出电压，相对于所述电磁脉冲发电机10所产生的单次脉冲电能的脉冲宽度延长至6倍以上的输出时间，即当所述次级储能单元223的接入的负载为 200欧姆电阻时，所述电磁脉冲发电机10在被按压驱动并随后被复位驱动的过程中所产生的两次脉冲电能被延长至大于10ms的输出时间，例如所述电磁脉冲发电机产生的时间宽度为2ms的单次脉冲电能，在经所述脉宽延长单元延长并以3V的恒压输出至200欧姆的电阻负载时，能够被延长至16ms的输出时间，从而能够以所述电磁脉冲发电机10被按压和复位操作所产生的两次脉冲电能为采用标准蓝牙通信协议的所述信号发射装置的广播传输提供大于30mS的电能支持，从而保障所述信号发射装置所发射的信号的完整性和信号发射的有效距离。

具体地，在本实用新型的这个实施例中，所述叠加开关24被设置为半导体电子开关(如三极管、MOS管、可控硅等及其组合)并同样具有所述触发端241，其中所述叠加开关24能够被流向所述触发端241的电信号触发而闭合，特别地，所述触发端241被电性连接于所述间歇取电单元22的输出端，即所述触发端241 被电性连接于所述电容2231的正极，如此以在则在所述电磁脉冲发电机10被复位驱动的过程中，所述间歇取电单元22的所述次级储能单元223在存储自所述第二初级储能单元212输出的电能的同时输出电能而触发所述叠加开关24闭合，进而使得所述第一初级储能单元211与所述第二初级储能单元212形成并联的电路关系而叠加供能至所述间歇取电单元22。

本领域技术人员应当理解，在所述电磁脉冲发电机10被复位驱动的过程中，所述第二初级存储单元212首先输送电能至所述间歇取电单元22，则在所述电磁脉冲发电机10被复位驱动的过程中，所述电磁脉冲发电机10的所述第一输出端11和所述第二输出端12中的正极输出端，所述第二初级储能单元212、所述间歇取电单元22的所述电感2233、所述电容2231中的任一正极输出端，以及所述程序控制单元40等均能够提供电信号至所述触发端241而触发所述叠加开关24闭合，故所述触发端241于所述信号发射装置中具有多种电路连接方式以实现所述叠加开关24在所述电磁脉冲发电机10被复位驱动的过程中被所述电磁脉冲发电机10的复位动作联动而闭合，如所述触发端241还能够被连接至所述脉冲发电机10的所述第二输出端12(即所述电磁脉冲发电机10在被复位驱动时产生的脉冲电能于所述第二输出端12表现为正电位)，所述电容2231的正极以及所述程序控制单元40中的任一位置，本实用新型对此不作限制。

还可以理解的是，在本实用新型的一些实施例中，所述叠加开关24还能够被设置为与所述电磁脉冲发电机10相耦合的机械开关，具体地，被设置为机械开关的所述叠加开关24的闭合动作与所述电磁脉冲发电机10的复位驱动动作联动而与所述电磁脉冲发电机10相耦合，如此以在所述电磁脉冲发电机10被复位驱动的过程中，所述叠加开关24被所述电磁脉冲发电机10的复位驱动动作联动驱动而闭合，本实用新型对此不作限制。

特别地，在本实用新型的这个实施例中，所述间歇取电单元22的所述电感2233被设置于所述初级储能单元21和所述电子开关221之间，则在所述初级储能单元21与所述间歇取电单元22导通的情况下，在所述电子开关221导通时，所述初级储能单元21向所述电感2233输出电能，并经所述电感2233和所述二极管2232向所述电容2231提供电能输出，则所述电感2233和所述电容2231存储电能的同时输送电能至所述编码产生单元30，所述程序控制单元40以及所述信号发射单元50，并当所述电子开关221被所述振荡控制单元222断开时，所述电感2233输出所存储的电能至所述电容2231，所述电容2231存储所述电感 2233输出的电能的同时输出电能至所述编码产生单元30，所述程序控制单元40 以及所述信号发射单元50，如此循环往复，直至所述初级储能单元21所存储的电能被间歇输送完毕之前，所述次级储能单元223持续对所述编码产生单元30、所述程序控制单元40以及所述信号发射单元50提供电能输出。

进一步参考本实用新型的说明书附图之图7所示，特别地，为进一步保障所述信号发射装置所发射的信号的完整性和信号发射的有效距离，所述编码产生单元30被特别设置以产生图示的相应数据构架的一帧编码信息，具体地，所述编码产生单元30在所述次级储能单元223的持续供能下首先产生至少一帧编码信息，其中一帧所述编码产生单元30以一识别码101开始编码所述编码信息，以一地址码102、一产品ID103、以及一按键信息104继续编码所述编码信息，并以一校验码105结束编码一帧所述编码信息，也就是说，一帧所述编码信息包括所述识别码101，所述校验码105以及被编码于所述识别码101和所述校验码105之间的所述地址码102，所述产品ID103以及所述按键信息104，其中所述地址码102，所述产品ID103以及所述按键信息104于所述识别码101和所述校验码 105之间的顺序并不受限制。

进一步地，所述编码产生单元30在所述程序控制单元40的控制下发送所述编码信息至所述信号发射单元50，其中所述信号发射单元50在所述程序控制单元40的控制下接收所述编码信息，并通过无线信号的形式以调频的方式发送至少一帧所述编码信息。

具体地，所述识别码101的数据宽度范围为8-64bit，以使得所述无线信号能够被相应的接收端识别，其中所述地址码102的数据宽度范围为8-64bit，以藉由所述地址码102标识生产企业的企业代码信息，其中所述产品ID103数据宽度范围为8-64bit，以藉由所述产品ID103标识产品序列编号信息而能够区分不同的产品，其中所述按键信息104的数据宽度范围为1-8bit，以藉由所述按键信息104标识所述无线信号的控制命令，其中所述校验码105的数据宽度范围为 8-16bit，以使得一帧所述编码信息的完整性能够依所述校验码105被检查。

值得一提的是，8bit的所述按键信息104最多可以加载128个按键被按下与复位的状态信息而对应256个控制命令，其中所述编码信息中与所述无线信号的控制命令相对应的所述按键信息104可以在所述程序控制单元40的控制下被所述编码产生单元30编码。

特别地，所述编码产生单元30能够进一步于所述识别码101、所述地址码 102、所述产品ID103、所述按键信息104以及所述校验码105中的一个或多个编码一加密码和\/或以变长码，其中所述加密码的数据宽度范围为1-4字节，以藉由所述加密码提高所述编码信息的安全性，其中所述变长码的数据宽度范围为 1-2字节，以藉由所述变长码标识所述编码信息的数据宽度变化。

进一步地，所述编码产生单元30所产生的一帧所述编码信息的数据总宽度小于或等于216bit，并被所述信号发射单元50通过无线信号以30Kbps-500kbps 之间的发射速率和1mW-50mW之间的发射功率发送，则一帧所述编码信息能够被所述信号发射单元于10ms内完整发送，保障了所述无线信号的完整性并提高了所述无线信号的有效发射距离。

特别地，所述信号发射单元50被设置以300MHz-1200MHz之间的频率的无线信号发送至少一帧所述编码信息，以保障所述无线信号的传输的可靠性。

参考本实用新型的说明书附图之图8所示，依本实用新型上述实施例的一些变形实施例中，当所述信号发射单元50被设置为通过无线信号的形式以调幅的方式发送至少一帧编码信息时，所述编码产生单元30被设置以所述识别码101 开始编码一帧所述编码信息，并以所述地址码102和所述按键信息104继续编码所述编码信息。也就是说，所述编码信息包括所述识别码101，所述地址码102 以及所述按键信息104。

具体地，所述识别码101占用16-48个系统时钟周期，以使得所述无线信号能够被相应的接收端识别，其中所述地址码102的数据宽度范围为10-32bit，以藉由所述地址码102标识生产企业的企业代码信息，其中所述按键信息104的数据宽度范围为1-8bit，以藉由所述按键信息104标识所述无线信号的控制命令，其中由所述识别码101，所述地址码102以及所述按键信息104构成的一帧所述编码信息的数据宽度小于或等于128bit。

特别地，所述识别码101优选地被编码为占用32个系统时钟周期，所述地址码102的数据宽度优选地被编码为20bit，所述按键信息104的数据宽度优选地被编码为4bit，其中所述编码信息被所述信号发射单元50通过无线信号的形式以2kbps-40kbps之间的发射速率和1mW-50mW之间的发射功率发送。

特别地，所述信号发射单元50被设置以200MHz-1200MHz之间的频率的无线信号发送至少一帧所述编码信息，具体地，在本发明的这个实施例中，所述信号发射单元50被所述脉宽延长单元20供电而以无线信号的形式发送2-8帧所述编码信息，以保障所述无线信号的传输的可靠性。

值得一提的是，本领域技术人员应当理解，所述信号发射单元50还能够被设置为以2400MHz-5000MHz之间的频率的无线信号发送至少一帧所述编码信息，以在保障所述编码信息的发射速率的同时提高所述无线信号的传输的可靠性。

进一步地，所述识别码101以多个高低电平的组合的方式表示。具体地，参考本实用新型的说明书附图之图9所示，在本实用新型的这个实施例中的占用 32个系统时钟周期的所述识别码101的编码构架被图示说明，其中所述识别码 101一个一周期的高电平1011和一个持续31周期的低电平1012表示。

特别地，所述地址码102和所述按键信息104中的数据“0”和数据“1”以至少一个周期的高低电平的方式表示，其中数据“0”和数据“1”的表示方式不同。

具体地，参考本实用新型的说明书附图之图10A和图10B所示，在本实用新型的各实施例中，所述编码信息中的数据“0”由一个一周期的高电平1001和一个三周期的低电平1002表示，数据“1”由一个三周期的高电平1003和一个一周期的低电平1004表示，即所述编码数据中的数据“0”和数据“1”各占4 个周期。

可以理解的是，本文中的第一、第二仅用于描述本实用新型不同部件(或元件)的命名和使本实用新型的不同部件、元件和结构之间产生区分。除非特别地指出，否则其本身不具有次序或数目多少的含义

本领域的技术人员可以理解的是，以上实施例仅为举例，其中不同实施例的特征可以相互组合，以得到根据本实用新型揭露的内容很容易想到但是在附图中没有明确指出的实施方式。

本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本实用新型的实施例只作为举例而并不限制本实用新型。本实用新型的目的已经完整并有效地实现。本实用新型的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理下，本实用新型的实施方式可以有任何变形或修改。

设计图

信号发射装置论文和设计

信号发射装置论文和设计-廖淑辉

全文摘要

主设计要求

设计方案

设计说明书

设计图

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