Научная электронная библиотека

Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания

От изобретения к патенту. Дорожная карта. Книга первая

Левинзон С. В.,

3. Структура патента. Как писать заявку на патент

Ну что, Знайка? стали спрашивать коротышки, подбегая к нему. Как ты объяснишь это?

Что же тут объяснять? развёл Знайка руками…

Н. Носов. Незнайка на Луне.

 Структура является в общем виде структурой заявки и содержит те же основные части:

- библиографические данные;
- название, объекты;
- описание изобретения;
- формулу изобретения;
- чертежи;
- реферат.

Как вообще возникает мысль оформить заявку на изобретение и кто конкретно это делает? Есть в изобретательской деятельности, как общие закономерности, так и сугубо индивидуальные. Рассмотрим и те, и другие.

С одной стороны, каждый раздел заявки требует для его выполнения определённых действий в соответствии с патентными законами страны, где живут и работают заявитель (заявители) и автор (авторы), с другой многое определяется индивидуальными свойствами и квалификацией исполнителя. Точнее, средой, в которой это действо происходит.

Один из нас может поделиться своим 40-летним опытом изобретательской деятельности. В эту цифру не входит предыдущая производственная деятельность. В силу разных обстоятельств первые 10 лет он даже не предполагал, что займётся такой работой. Работа на машиностроительном заводе, в электроцехе (от ученика электрика до дежурного электрика и электромонтажника 6-го разряда) представила возможность изучить работу электрооборудования станков и механизмов различного направления при изготовлении продукции (как дежурный электрик по заводу, особенно во 2-ю, вечернюю, и третью, ночную, смены), так и при монтаже оборудования продукции, которую выпускал завод.

Помогла и действительная служба в инженерных войсках. Что было вынесено из этого периода: чёткое понимание того, что кто-то изобретённое тобой с товарищами или самостоятельно будет это оборудование эксплуатировать и ремонтировать, вспоминая ,как в тёмных уголках какого-либо станка или агрегата машинное масло капало тебе в лицо, а сам ты лежал на спине в неудобном положении, проверяя контрольные параметры.

Второй, основной, этап изобретательской деятельности наступил при работе в НИИ в инженерной должности (от рядового инженера до кандидата технических наук, старшего научного сотрудника и начальника сектора). Этот этап длился около 30 лет. Здесь главным оказались не только мозги (или мозг, кто как понимает), но и изобретательская среда.

В любом прикладном НИИ, в котором, в частности, разрабатывается аппаратура связи, имеются вспомогательные подразделения, без которых разработчику просто не обойтись: это хорошая библиотека, еженедельно пополняющаяся информацией (книги, журналы, проспекты), подразделение переводчиков (в частности, с английского, немецкого, французского языков) и патентный отдел. В таких тепличных условиях многие годы происходила изобретательская работа, как побочный продукт разработки новой техники.

На третьем этапе изобретательской деятельности, уже в университете (он начался ещё при работе в НИИ и продолжался затем только в ВУЗе от доцента до профессора, доктора технических наук, заместителя заведующего кафедрой по науке) условия были в плане продолжения занятий изобретательским делом в области информационного обеспечения были значительно хуже, но всё же достаточными, чтобы это дело не бросать.

На втором и третьем этапах произошло расширение научно-технических и изобретательских связей. Появились соавторы в разных городах и странах, укрепились связи с ВНИИГПЭ (Всесоюзным НИИ государственной патентной экспертизы, где дослужился до внештатного патентного эксперта). Такова была атмосфера, в которой пришлось жить и работать.

После краткого исторического экскурса переходим к нашим баранам , т.е. к описанию того, что конкретно нужно делать при оформлении заявки на изобретение.

Сначала общие соображения.

На рис. 3.1. изображена в общем виде структура патента во всей своей многогранности [3.1, 3.2]. Патент можно рассматривать с 3-х сторон: со стороны права, экономики и информационного обеспечения.

В свою очередь, к праву относятся следующие разделы и направления:
- исключительные права,
- договор об отчуждении исключительных прав,
- лицензионный договор,
- договор о залоге.

Ещё раз подчёркиваем, что правовые особенности патента заключаются в исключительных правах патентообладателя, т.е. в запрете третьим лицам использовать изобретение, ограниченное его формулой.

Патентная документация несет в себе, кроме технической, еще и чрезвычайно важную персонифицирующую информацию (данные о фирмах, патентовладельцах, изобретателях и т.д.), позволяющую как бы наложить одна на другую картины общетехнического развития и структуры промышленности. Поэтому к ней нужно относиться исключительно осторожно, чтобы не приводить в общем пользовании сведения, подпадающие под законы об охране личных данных.

Рис.3.1. Структура патента.

Кроме того, следует учитывать, что сведения о дате приоритета, имени изобретателя и фирмы-владельца, адресе предприятия дают возможность связать технический задел при создании новых устройств с конкретными возможностями внедрения, определяемыми технической политикой и ресурсами патентовладельцев, т.е. определять уровень уже не только разработок, но и промышленно освоенной технологии.

 Информационная составляющая включает разделы и направления:

- область техники,

- предшествующий уровень техники,

- усовершенствование,

- технический результат,

- системность,

- унифицированность,

- достоверность,

- оперативность,

- персонофицированность, т.е. сведения о патентообладателе, изобретателе и приоритете.

Информация, содержащаяся в описаниях изобретений, обладает значительными преимуществами перед другими видами информации. Поэтому ее справедливо называют носителем научно-технического прогресса и используют в разработке высокоэффективной техники и технологий. Как правило, патентная информация отличается гарантированной новизной, потому что в большинстве стран мира патентоспособными признаются изобретения, обладающие так называемой мировой новизной .

Экономический блок учитывает:

- повышение инвестиций в производство,

- воздействие на товарный рынок.

Знание этих особенностей позволяет экономить значительные средства на проведение научно-исследовательских работ, поскольку необходимое для конструирования изделия техническое решение может содержаться в патентных документах. Кроме этого, патентная документация может дать новый импульс для проведения дальнейших исследований.

Требования к оформлению заявки [3.1, 3.3] на выдачу патента на изобретение (далее заявка на изобретение) регламентированы ст. 1374 и 1375 Кодекса и Административным регламентом исполнения Федеральной службой по интеллектуальной собственности государственной функции по организации приема заявок на изобретение и их рассмотрения, экспертизы и выдачи в установленном порядке патентов Российской Федерации на изобретение, утвержденным приказом Министерства образования и науки Российской Федерации от 29 октября 2008 г. № 327 (далее Административный регламент).

Данные требования относятся ко всем видам объектов изобретения: будь то продукт (устройство, вещество, штамм микроорганизма, культуры клеток растений или животных) или способ (процесс осуществления действий над материальным объектом с помощью материальных средств).

При заполнении заявления следует обратить внимание на следующее.

Расположенные в верхней части заявления графы, указывающие на дату поступления документов заявки, регистрационный и входящий номера, а также дату перевода международной заявки на национальную фазу, заполняются федеральным органом исполнительной власти по интеллектуальной собственности.

Заявителем заполняются графы под кодами (86) и (87), если требуется перевод на национальную фазу в Российской Федерации международной заявки, поданной в соответствии с Договором о патентной кооперации (РСТ) и содержащей указание Российской Федерации. При этом в графе под кодом (86) приводятся регистрационный номер международной заявки и дата международной подачи, установленные получающим ведомством, а в графе под кодом (87) номер и дата международной публикации международной заявки.

Заявителем заполняются также графы под кодами (96) и (97). При необходимости преобразования евразийской заявки в российскую национальную заявку в соответствии со статьей 16 Евразийской патентной конвенции: в графе под кодом (96) приводятся номер евразийской заявки и дата ее подачи, а в графе под кодом (97) - номер и дата публикации евразийской заявки.

В этих случаях в соответствующих клетках указанных граф проставляется знак Х . Назначение и расшифровка всех кодов содержатся в [3.1, 3.4].

Наглядно состав заявки на изобретение рассмотрим на одном из примеров для устройства условно средней сложности , имеющего многозвенную формулу изобретения. Что понимается под средней сложностью ? Есть устройства, относительно простые, представляющие собой несколько узлов, и формула изобретения для которых однозвенная, т.е. содержит в своём составе только 1 пункт. Есть устройства, содержащие большое количество узлов с многочисленными связями и содержащими в формуле изобретения десятки дополнительных пунктов, а с подпунктами количество их может быть и трёхзначным.

Нами выбрано устройство, первая страница которого изображена на рис.3.2. [3.5]. Сразу можно определить, где что находится в соответствии с кодификацией. На рис.3.2 видна область техники, к которой относится изобретение, где возможно применение изобретения и где использование изобретения наиболее вероятно. Указывается и уровень техники, приводятся сведения об известных аналогах и прототипе. Под аналогом изобретения понимается известное до даты приоритета устройство того же назначения, которое имеет совокупность признаков, сходную с совокупностью существенных признаков заявляемого изобретения. Прототипом называется аналог, имеющий к заявляемому изобретению наиболее близкую по сущности совокупность признаков. Обычно для выявления аналогов привлекаются сведения из литературных и патентных источников.

 Рис.3.2. Устройство Сенсорный переключатель для активной нагрузки .
Патент РФ 2091981.

Сенсорный переключатель для активной нагрузки

Классы МПК:	H03K17/00 Электронная коммутация или стробирование, без размыкания или замыкания контактов
Автор(ы):	Левинзон С.В., Слинько А.Я.
Патентообладатель(и):	Калужский филиал Московского государственного технического университета им.Н.Э.Баумана
Приоритеты:	подача заявки: 1993-08-02 публикация патента: 27.09.1997

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для коммутаций осветительных сетей. Сенсорный переключатель переменного тока для активной нагрузки содержит активную нагрузку, двунаправленный ключ, управляемый ключ 3, формирователь сигнала коммутатора, формирователь тактовой частоты, узел временной задержки. 6 з. п. ф-лы, 2 ил.

Далее помещён раздел Раскрытие изобретения

В нём подробно раскрывается задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, указывается технический результат, который может быть получен при осуществлении изобретения. В этом же разделе указываются все существенные признаки, характеризующие изобретение, с непременным выделением признаков, отличительных от прототипа.

Отличительные признаки разделяются на признаки, достаточные во всех случаях, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны, и признаки, характеризующие изобретение лишь в частных случаях, в конкретных формах выполнения или при особых условиях его использования.

Приводим его полностью по тексту патента.

Известны сенсорные переключатели активной нагрузки. В переключателе [1] содержащем контактную площадку, источник электропитания, формирователь перепада напряжения на основе логического элемента 2И-НЕ, выходной сигнал которого является сигналом управления коммутирующим устройством. В нем при касании входных зажимов входная цепь, содержащая высокоомный делитель, создает уровень низкого напряжения на входе логического элемента и высокого на выходе. Это состояние сохраняется до тех пор, пока палец прижат к сенсору.

Недостатком известного устройства является зависимость времени включения от длительности нажатия и критичность к величине параметров входного сигнала, т.е. емкости и проводимости тела человека.

Известно также устройство [2] содержащее сенсор, резистивный делитель, генератор тактовых импульсов, триггер, выход которого является выходным сигналом управления, в качестве селектора применен мультивибратор исполнительное устройство. В нем с прикосновением пальца к сенсорной площадке емкость тела и резистор резистивного делителя образуют интегрирующую цепь, триггер переключается в состояние, соответствующее высокому уровню, включающему исполнительное устройство. После отпускания пальца очередной тактовый импульс возвратит триггер в исходное состояние, т.е. отключит исполнительное устройство.

Устройство [2] является наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству.

Недостатком его является незащищенность интегральных микросхем от статического электричества, критичность к величине емкости человека и длительности входного сигнала, а также возможность включения и отключения нагрузки только от одного сенсора.

Целью изобретения является улучшение показателей надежности и расширение функциональных возможностей.

Указанная цель достигается тем, что в устройство, содержащее сенсорный формирователь тактовой частоты, вход которого подключен к сенсорной площадке, формирователь сигнала коммутатора, исполнительное устройство, отличающееся тем, что в него введены п-1 сенсорных площадок, причем все сенсорные площадки соединены параллельно между собой, узел временной задержки и вспомогательный источник питания с цепью начальной установки, а исполнительное устройство выполнено в виде ключа управления, двунаправленного ключа, один вывод которого подключен к активной нагрузке, другой вывод к фазному проводу сети переменного тока, управляющий электрод к первому выводу ключа управления, второй вывод которого соединен с первым входом вспомогательного источника питания с цепью начальной установки, второй выход которого соединен с первым выходом формирователя сигнала коммутатора, второй вход которого соединен с выходом узла временной задержки, первый выход с управляющим входом ключа управления, второй вывод с третьим входом узла временной задержки, второй вход которого подключен к фазному, третий вход формирователя сигнала коммутатора соединен с выходом формирователя тактовой частоты и первым входом узла временной задержки, четвертый вход формирователя сигнала коммутатора соединен с выходом сенсорного формирователя.

Кроме того, устройство отличается тем, что ключ управления содержит транзистор, электромагнитное реле с контактом, первый вывод контакта которого является первым выводом ключа управления, второй вывод контакта через первый резистор соединен с фазным проводом и с коллектором транзистора, база которого через второй резистор соединена с управляющим входом ключа управления, второй вывод которого соединен с первым выводом обмотки электромагнитного реле и с анодом диода, катод которого соединен со вторым выводом обмотки электромагнитного реле и с эмиттером транзистора.

Кроме того, устройство отличается тем, что вспомогательный источник питания с цепью начальной установки содержит цепь из последовательно соединенных первого конденсатора и третьего резистора, причем первая обкладка первого конденсатора цепи соединена с первой обкладкой второго конденсатора с катодом стабилитрона и с фазным проводом цепи переменного тока, нулевой провод которой соединен через третий конденсатор с первым выводом четвертого резистора, второй вывод которого соединен с анодом стабилитрона и катодом второго диода, анод которого соединен с второй обкладкой второго конденсатора, с первым выводом третьего резистора цепи и первым выходом вспомогательного источника питания, второй выход которого соединен с вторым выводом третьего резистора и второй обкладкой первого конденсатора цепи.

Кроме того, устройство отличается тем, что узел временной задержки содержит элемент И-НЕ, первый вход которого является первым входом узла временной задержки, третий вход которого соединен с вторым входом элемента И-НЕ, выход которого соединен со счетным входом первого счетчика импульсов, выход которого соединен со счетным входом второго счетчика импульсов, выход которого соединен со счетным входом третьего счетчика импульсов, выход которого является выходом узла временной задержки, установочные входы первого, второго, третьего счетчика импульсов объединены и соединены с третьим входом узла временной задержки, входы разрешения первого, второго и третьего счетчиков, являющиеся вторым входом узла временной задержки, объединены и соединены с фазным проводом.

Кроме того, устройство отличается тем, что формирователь тактовой частоты содержит первый триггер Шмидта, вход которого соединен с первым выводом пятого резистора и с первой обкладкой четвертого конденсатора, вторая обкладка которого соединена с фазным проводом сети переменного тока, нулевой провод которой соединен с вторым выводом пятого резистора, выход первого триггера Шмидта через первый элемент НЕ соединен с выходом формирователя тактовой частоты.

Кроме того, устройство отличается тем, что сенсорный формирователь содержит второй триггер Шмидта, вход которого соединен непосредственно с катодом третьего диода, с первой обкладкой пятого конденсатора, с первым выводом шестого резистора и через седьмой резистор с входом сенсорного формирователя, выход второго триггера Шмидта соединен через элемент НЕ с выходом сенсорного формирователя. Кроме того, устройство отличается тем, что формирователь сигнала коммутатора содержит элемент ИЛИ, первый вход которого является первым входом формирователя, второй вход является вторым входом формирователя, выход через третий элемент НЕ соединен с R-входом первого триггера, прямой выход которого является первым выходом формирователя, инверсный выход является вторым выходом формирователя и соединен с D-входом первого триггера, С-вход которого соединен с прямым выходом второго триггера, С-вход которого является третьим входом формирователя, D-вход четвертым входом формирователя, R- и S-входы соединены с S-входом первого триггера и с нулевым проводом сети переменного тока.

 Сравнительный анализ с прототипом показывает, что заявленное устройство отличается наличием новых блоков (например, узел временной задержки, вспомогательный источник питания с целью начальной установки и др.) с их связями с остальными узлами и элементами схемы. Таким образом, заявленное устройство является новым, т.к. оно неизвестно из уровня техники.

Сравнение заявленного устройства с другими техническими решениями показывает, что при введении новых узлов с указанными связями с остальными элементами, появляются новые свойства, такие как повышенная надежность, связанная как с защитой интегральных схем от статического электричества, так и независимого сенсорного сигнала от конкретного человека.

Кроме того, расширяются функциональные возможности, заключающиеся в возможности включения устройства с параллельных точек, различном времени нахождения во включенном состоянии. Это позволяет сделать вывод о том, что техническое решение имеет изобретательский уровень, так как для авторов он явным образом не следует из уровня техники .

Примечание: ссылки на [1] и [2] это ссылки на аналог и прототип, указанные выше.

На фиг. 1 приведена структурная схема устройства; на фиг. 2 - принципиальная схема.

.

Устройство содержит активную нагрузку 1, включенную последовательно в цепь двунаправленного ключа 2, управляемого ключом 3, который, в свою очередь, управляется формирователем сигнала коммутатора 4. Формирователь 4 управляется сенсорным формирователем 5, формирователем тактовой частоты 6, связан с узлом временной задержки 7.

Узлы 4 7 питаются от вспомогательных источников питания с цепью начальной установки 8. Активная нагрузка 1 может быть выполнена, например, в виде ламп накаливания, двунаправленный ключ 2 в виде симистора (например, из серии 2У208). Исполнительное устройство выполнено в виде ключа управления 3, двунаправленного ключа 2, один вывод которого подключен к активной нагрузке 1, другой вывод к фазному проводу сети переменного тока, управляющий электрод к первому выводу ключа управления, второй вывод которого соединен с первым выходом формирователя сигнала коммутатора, второй вход которого соединен с выходом узла временной задержки 7, первый выход с управляющим входом ключа управления 3, второй выход с третьим входом узла временной задержки 7, второй вход которого подключен к фазному проводу, третий вход формирователя сигнала коммутатора 4 соединен с выходом формирователя тактовой частоты 6 и первым входом узла временной задержки 7, четвертый вход формирователя сигнала коммутатора 4 соединен с выходом сенсорного формирователя тактовой частоты - сенсорного формирователя 5, входы формирователя тактовой частоты 6 подключены к сети.

Ключ управления 3 содержит транзистор 9, электромагнитное реле 10 с контактом 10 , первый вывод контакта является первым выводом ключа управления, второй вывод контакта через первый резистор 11 соединен с фазным проводом и с коллектором транзистора 3, база которого через второй резистор 12 соединена с управляющим входом ключа управления 3, второй вывод которого соединен с первым выводом обмотки электромагнитного реле 10 и с анодом диода 13, катод которого соединен с вторым выводом обмотки электромагнитного реле и эмиттером транзистора.

Формирователь сигнала коммутатора 4 содержит элемент ИЛИ 14, первый вход которого является первым входом формирователя, второй вход является вторым входом формирователя, выход через третий элемент НЕ 15 соединен с R-входом первого триггера 16, прямой выход которого является первым выходом формирователя 4, инверсный выход является вторым выходом формирователя и соединен с D-входом первого триггера 16, С-вход которого соединен с прямым выходом второго триггера 17, С-вход которого является третьим входом формирователя 4, D-вход четвертым входом формирователя 4, R- и S-входы второго триггера 17 соединены с S-входом первого триггера 16 и с нулевым проводом сети переменного тока.

Сенсорный формирователь 5 содержит n сенсорных площадок 18 18n, соединенных параллельно, второй триггер Шмидта 19, вход которого соединен непосредственно с катодом третьего диода 20, с первой обкладкой пятого конденсатора 21, с первым выводом шестого резистора 22 и через седьмой резистор 23 с входом сенсорного формирователя 5, выход второго триггера Шмидта 19 соединен через элемент НЕ 24 с выходом сенсорного формирователя, анод третьего диода 20 через ограничительный резистор 25 подключен к второму выводу шестого резистора 22 и второй обкладкой пятого конденсатора 21 и соединен с нулевым проводом сети переменного тока (последняя часть от слова анод отсутствует в формуле, п.6 целесообразно ввести).

Формирователь тактовой частоты 6 содержит первый триггер Шмидта 26, вход которого соединен с первым выводом пятого резистора 27 и с первой обкладкой четвертого конденсатора 28, вторая обкладка которого соединена с фазным проводом сети переменного тока, нулевой провод которой соединен с вторым выводом пятого резистора 27, выход первого триггера Шмидта 26 через первый элемент НЕ 29 соединен с выходом формирователя тактовой частоты 6.

Узел временной задержки 7 содержит элемент И-НЕ 30, первый вход которого является первым входом узла временной задержки, третий выход которого соединен с вторым входом элемента И-НЕ, выход которого соединен со счетным входом первого счетчика импульсов 31, выход которого соединен со счетным входом второго счетчика импульсов 32, выход которого соединен со счетным входом третьего счетчика импульсов 33, выход которого является выходом узла временной задержки, установочные R-входы (входы сброса, первого, второго и третьего счетчиков импульсов 31 33 объединены и соединены с третьим входом узла временной задержки, входы разрешения первого, второго и третьего счетчиков импульсов, являющиеся вторым входом узла временной задержки 7, объединены с фазным проводом. Питание всех ИМС (интегральных микросхем устройства), таких как 30 33 и др. осуществляется непосредственно от стабилитрона параметрического стабилизатора вспомогательного источника питания с цепью начальной установки 8 (точки Е и Н на фиг. 2, например, как показано для третьего счетчика импульсов 33). Входы разрешения (V-входы) счетчиков импульсов объединены (31 33) и подключены к фазному проводу сети.

Вспомогательный источник с цепью начальной установки 8 содержит цепь из последовательно соединенных первого конденсатора 34 и третьего резистора 35, причем первая обкладка первого конденсатора цепи соединена с первой обкладкой второго конденсатора 36, с катодом стабилитрона 37 и фазным проводом цепи переменного тока, нулевой провод которой соединен через третий конденсатор 38 с первым выводом четвертого резистора 39, второй вывод которого соединен с катодом второго диода 40, анод которого соединен с второй обкладкой второго конденсатора 36, с первым выводом третьего резистора цепи 35 и первым выходом вспомогательного источника питания 8, второй выход которого соединен с вторым выводом третьего резистора 35 и второй обкладкой первого конденсатора цепи 34. Т.е. вспомогательный источник питания с цепью начальной установки представляет собой параметрический стабилизатор напряжения на стабилитроне 37, питание которого осуществляется от сети переменного тока U~ через делитель, содержащий первый конденсатор 34 и третий резистор 35 и развязывающий второй диод 40. Емкостным сглаживающим фильтром является второй конденсатор 36, а делитель из первого конденсатора 34 и третьего резистора 35 представляет собой цепь начальной установки, средняя точка которой является вторым выходом вспомогательного источника питания с цепью начальной установки 8. В качестве триггеров Шмидта могут быть использованы ИМС 561ТЛ1, D-триггеров 561ТМ2, счетчиков 561ИЕ10 и др. элементы КМОП 561, 564 серий. Разряды А, В, С, D третьего счетчика 33, например, дают возможность образовать время работы устройства 81; 162; 324 и 548 с, т.е. 1,5; 3; 6 и 12 мин при использовании исходной тактовой частоты промышленной сети 50 Гц.

Устройство работает следующим образом. В нормальном режиме эксплуатации двунаправленный ключ 2 закрыт и нагрузка 1 отключена от источника сети U~, вспомогательный источник питания 8 является параметрическим стабилизатором и вырабатывает сигнал начальной установки, который обеспечивает начальное отключенное состояние переключателя. Наличие переменного напряжения позволяет формирователю тактовой частоты 6 вырабатывать исходные для работы формирователя сигналов коммутатора 4 и узла временной задержки 7 импульсы первичной частоты (например, 50 Гц). Такое состояние переключателя может быть применено только сенсорным формирователем 5. Принцип работы сенсорного формирователя 5 заключается в использовании электрографических свойств тела человека и способа подведения промышленной сети переменного тока к потребителям. Используя одну из фаз трехфазного генератора первичной сети и нулевой провод и учитывая, что в системах с глухозаземленной нейтралью нуль заземлен, как и во многих других промышленных установках и установках бытового назначения человека своими ногами через переходное сопротивление одежды, обуви, покрытия пола и т.п. всегда соединен с нулем , при этом руки являются окончанием этого составного сложного сопротивления. При касании человеком оголенной рукой одной из сенсорных пластин 18 .18n и, используя в схеме сенсорного переключателя потенциал фазы, появляется возможность протекания тока. Если в качестве исходной тактовой частоты использовать промышленную частоту 50 Гц, то время дребезга контакта рука-пластина значительно меньше 20 мс (период промышленной частоты), поэтому специальных мер для защиты от дребезга не требуется.

При кратковременном касании рукой сенсорной пластины сенсорный формирователь 5 вырабатывает импульс запуска, который включает узел 4 - формирователь сигналов коммутатора, последний включает ключ управления 3 и двунаправленный ключ 2, запуская при этом узел временной задержки 7. Узел 7 позволяет состояние включения узла 2 и нагрузки 1 фиксировать в течение определенных промежутков времени, по истечении которых вырабатывается сигнал сброса сенсорного переключателя в исходное состояние. В исходное состояние схема будет возвращена и досрочно при повторном кратковременном касании сенсорной пластины. При этом узел временной задержки 7 также будет возвращен в исходное состояние. Использование элементов КМОП для построения узлов не потребует стабилизированного вспомогательного источника питания с цепью начальной установки 8.

В режиме включения сенсорный формирователь 5 обеспечивает резкий перепад напряжения с помощью делителя из шестого и седьмого резисторов 22 и 23, пятого конденсатора 21, третьего диода 20, ограничительного резистора 25, сигнал, подаваемый на вход второго триггера Шмидта 19 формирует на его выходе прямоугольный импульс напряжения, подаваемый через элемент НЕ 24 на D-вход второго триггера 17 формирователя сигнала коммутатора 4, сигнал с прямого выхода первого триггера 16 открывает через второй резистор 12 транзистор 9 ключа управления 3, срабатывает электромагнитное реле 10 и контактом 10 включает цепь управления двунаправленного ключа 2 и нагрузку 1.

Формирователь тактовой частоты 6 преобразует с помощью пятого резистора 27 и четвертого конденсатора 28 входной сигнал промышленной частоты первого триггера 26 в последовательность прямоугольных импульсов, которые через первый элемент НЕ 29 поступают на вход синхронизации второго триггера 17 и первый вход элемента И-НЕ 30, выход которой подается на С-вход первого счетчика импульсов 31. Выходы третьего счетчика импульсов 33 в зависимости от разряда А, В, С, D обеспечивают различное время (например, в соотношении 1:2:4:8) нахождения нагрузки 1 во включенном состоянии.

Таким образом, предложенное устройство обеспечивает переключение активной нагрузки переменного тока с помощью n сенсорных площадок от конкретных условий использования, возможность создания системы с различным временем нахождения под напряжением активной нагрузки, возможность работы по программе. Приведенные сведения подтверждают возможность осуществления предлагаемого изобретения .

Переходим к анализу формулы изобретения, приведенной ниже.

1. Сенсорный переключатель переменного тока для активной нагрузки, содержащий сенсорный формирователь тактовой частоты, вход которого подключен к сенсорной площадке, формирователь сигнала коммутатора, исполнительное устройство, отличающийся тем, что в него введены n-1 сенсорных площадок, причем все сенсорные площадки соединены параллельно между собой, узел временной задержки и вспомогательный источник питания с цепью начальной установки, а исполнительное устройство выполнено в виде ключа управления, двунаправленного ключа, один вывод которого подключен к активной нагрузке, другой вывод к фазному проводу сети переменного тока, управляющий электрод - к первому выводу ключа управления, второй вывод которого соединен с первым выходом вспомогательного источника питания с цепью начальной установки, второй выход которого соединен с первым входом формирователя сигнала коммутатора, второй вход которого соединен с выходом узла временной задержки, первый выход с управляющим входом ключа управления, второй вывод с третьим входом узла временной задержки, второй вход которого подключен к фазному проводу, третий вход формирователя сигнала коммутатора соединен с выходом формирователя тактовой частоты и первым входом узла временной задержки, четвертый вход формирователя сигнала коммутатора соединен с выходом сенсорного формирователя.

2. Переключатель по п.1, отличающийся тем, что ключ управления содержит транзистор, электромагнитное реле с контактом, первый вывод контакта которого является первым выводом ключа управления, второй вывод контакта через первый резистор соединен с фазным проводом и с коллектором транзистора, база которого через второй резистор соединена с управляющим входом ключа управления, второй вывод которого соединен с первым выводом обмотки электромагнитного реле и с анодом диода, катод которого соединен с вторым выводом обмотки электромагнитного реле и с эмиттером транзистора.

3. Переключатель по п.1, отличающийся тем, что вспомогательный источник питания с цепью начальной установки содержит цепь из последовательно соединенных первого конденсатора и третьего резистора, причем первая обкладка первого конденсатора цепи соединена с первой обкладкой второго конденсатора, с катодом стабилитрона и с фазным проводом цепи переменного тока, нулевой провод которой соединен через третий конденсатор с первым выводом четвертого резистора, второй вывод которого соединен с анодом стабилитрона и с катодом второго диода, анод которого соединен с второй обкладкой второго конденсатора, с первым выводом третьего резистора цепи и первым выходом вспомогательного источника питания, второй выход которого соединен с вторым выводом третьего резистора и второй обкладкой первого конденсатора цепи.

4. Переключатель по п.1, отличающийся тем, что узел временной задержки содержит элемент И-НЕ, первый вход которого является первым входом узла временной задержки, третий вход которого соединен с вторым входом элемента И-НЕ, выход которого соединен со счетным входом первого счетчика импульсов, выход которого соединен со счетным входом второго счетчика импульсов, выход которого соединен со счетным входом третьего счетчика импульсов, выход которого является выходом узла временной задержки, установочные входы первого, второго и третьего счетчиков импульсов объединены и соединены с третьим входом узла временной задержки, входы разрешения первого, второго и третьего счетчиков, являющиеся вторым входом узла временной задержки, объединены и соединены с фазным проводом.

5. Переключатель по п.1, отличающийся тем, что формирователь тактовой частоты содержит первый триггер Шмидта, вход которого соединен с первым выводом пятого резистора и с первой обкладкой четвертого конденсатора, вторая обкладка которого соединена с фазным проводом сети переменного тока, нулевой провод которой соединен с вторым выводом пятого резистора, выход первого триггера Шмидта через первый элемент НЕ соединен с выходом формирователя тактовой частоты.

6. Переключатель по п.1, отличающийся тем, что сенсорный формирователь импульсов содержит второй триггер Шмидта, вход которого соединен непосредственно с катодом третьего диода, с первой обкладкой пятого конденсатора, с первым выводом шестого резистора и через седьмой резистор с входом сенсорного формирователя, выход второго триггера Шмидта соединен через элемент НЕ с выходом сенсорного формирователя.

7. Переключатель по п. 1, отличающийся тем, что формирователь сигнала коммутатора содержит элемент ИЛИ, первый вход которого является первым входом формирователя, второй вход вторым входом формирователя, выход через третий элемент НЕ соединен с R-входом первого триггера, прямой выход которого является первым выходом формирователя, инверсный выход вторым выходом формирователя и соединен с D-входом первого триггера, C-вход которого соединен с прямым выходом второго триггера, C-вход которого является третьим входом формирователя, D-вход четвертым входом формирователя, R- и S-входы соединены с S-входом первого триггера и с нулевым проводом сети переменного тока.

Приведенная формула составлена по требованиям патентного законодательства России. Имеет основной пункт 1и содержит необходимые ключевые слова содержащий , где кратко описывается прототип, и отличающееся , в котором описываются узлы и связи того нового, на что претендуют авторы и заявители.

Далее возможны варианты. Рассмотренная формула построена по простому типу: 1-й пункт может быть самостоятельным, а остальные 6-по схеме 1+2,1+3 и т.д. В конечном итоге, устройство может быть использовано в 7 -ми вариантах. Все эти особенности учитываются для определения качества устройства: чем больше нового, что добавляется к аналогу, тем устройство более качественно . Это учитывается в ряде случаев для определения вознаграждения аврорам при составлении Лицензионного договора.

Бывают более сложные формулы изобретения, когда они создаются по таким схемам: 1+2,1+3,1+2+3,1+5 или в любом другом сочетании. Всё это означает, что можно создавать такое сочетание вариантов, которое обеспечивает разнообразие видов и создают проблему для недобросовестных, т.е.. без лицензии, производителей готовой продукции. Если устройство сложное и дополнительны пунктов формулы много, то создаётся множество вариантов. Такой пример ( на базе Европейских, Евро - Азиатских, Американских патентов) будет приведен в дальнейшем.

Осталось рассмотреть из общего списка комплекта документации чертежи и реферат.

В данном случае обойдёмся без прямых цитат из рассмотренного патента. Чертежи в описаниях приводятся в случае и тех местах, где они необходимы. Там же приводятся любые другие графические изображения и таблицы.

В общем виде в реферате отражают сущность изобретения. Для этого он должен содержать: название изобретения, характеристику области техники, к которой относится изобретение, и/или область его применения, если это не ясно из названия изобретения, характеристику сущности изобретения с указанием достигаемого технического результата. От независимого пункта формулы изобретения реферат отличается свободным изложением с сохранением при этом всех существенных признаков изобретения. Средний объем реферата - до 1 000 печатных знаков.

Судьба этого патента, как и многих других, в создании которых принимал участие один из соавторов настоящей монографии, оказалась весьма печальной. Во-первых, время прохождения его по патентным инстанциям составило более 4-х лет (02.08.1993 - 27.08.1997),что означает: прохождение экспертизы было не гладким , потребовался ряд экспертных совещаний с присутствием доверенного лица, имеющего право подписи и .др. Хорошо, что все эти процедуры закончились решением о выдаче патента.

Но, во- вторых, внедрить своё детище в реальную жизнь авторам так и не удалось. Был изготовлен ими экспериментальный образец (всё делалось на энтузиазме, от основной работы их никто не освобождал) и проверен в одном из 5-ти этажных домов, в котором проживал один из соавторов патента. С результатами испытаний они обратились к городским властям и энергосбыту. Это сейчас об экономии электроэнергии и удобства пользования гражданами не говорит и пишет только ленивый, а в средине 90-х годов прошлого столетия подобная проблема вообще не рассматривалась или находилась на задворках обычных городских проблем.

Суть предлагаемого устройства чрезвычайно проста: в каждом многоэтажном жилом доме, в каждом подъезде его, на каждом этаже имеется освещение, которое включается в ночное время. Как правило, оно осуществляется лампами накаливания. Эти лампы гарантируют время работы при определённом уровне напряжения, гарантия указывалась при превышении его на величину 5%.т.е.231 В однофазной сети переменного тока 220 В. Но при превышении этого напряжения ещё на 5 % долговечность их сокращается на 50%, а по нашим замерам и статистике ночью оно достигало 260 В. Постоянно их приходилось заменять, как правило, за счёт живущих на этаже граждан.

Кроме того, авторы патента предлагали широкий набор сервисных функций: при входе в подъезд загорается освещение на всех этажах и через определённое время(для таких функций в устройствах были предусмотрены таймеры) оно переходит в режим полнакала , при котором долговечность увеличивается в 2 раза. На каждом этаже устанавливается простейший сенсорный переключатель, чтобы жильцы могла управлять включением освещения со своего этажа. Авторами патента были представлены расчёты и протоколы испытаний. Они понимали, что использование такой системы в домах старой постройки нереально. Поэтому считали целесообразным изготовить небольшую партию, провести экспериментальную проверку хотя бы в 10 домах и в случае положительных результатов включить устройство в СНИП (Строительные нормы и правила) и устанавливать в обязательном порядке в новых жилых домах.

Закончилось тем, что ничего сделано не было. Основной аргумент: 1кВт.ч электроэнергии стоит 4 коп. ,вы что собираетесь экономить на спичках? В кулуарах различных обсуждений приходилось слышать и такое мнение: Вы сами виноваты, что с внедрением ничего не получается. Если бы впереди ваших фамилий стоял какой-нибудь человек, обладающий реальным административным ресурсом, то всё было бы по-другому .

Но разбор морально- этических принципов в патентном деле не входит в задачу написания настоящей монографии данного курса лекций. Хотя, это направление весьма интересно и поучительно.