通过运动或接近感测模块设备被照亮和控制的饮料容器的制造方法
【专利摘要】用于饮料容器的照明运动感测模块。该照明运动感测模块可移除地结合至该饮料容器的基部。该模块的顶部表面包含具有漫射质地的半透明表面，其允许从该模块发射的光传播到周围环境中。该饮料容器和该运动模块置于处在低光亮或无光亮环境中的床头柜、梳妆台、桌子或者任何其它平坦表面上。在使用者的运动已被该模块检测到后，作为响应从该模块发射照明图样并从半透明或透明饮料容器传播出去，从而在低光亮或无光亮环境中通过信号向使用者告知该饮料容器的位置。该运动模块包含一组预编程的指令，该指令用于以多个工作模式中的一个操作该运动模块。
【专利说明】通过运动或接近感测模块设备被照亮和控制的饮料容器
【技术领域】
[0001]本公开内容涉及运动感测【技术领域】，具体地说涉及含有运动传感器和照明的饮料容器或其它器皿。
【背景技术】
[0002]泼溅的液体可导致对泼溅区域附近的家具、电子设备或者任何其它易受影响的物品的损害。当良好的照明条件存在时，可以容易地看见饮料容器，将饮料容器碰翻并导致泼溅的机会得以降低。然而在低光亮或无光亮条件期间，当取用饮料时会变得非常难以看见饮料容器。这大大提高将饮料容器碰翻并将液体内容物泼溅到近旁的敏感的家具、电子设备或者其它易受影响的物品上的机会。对于某部分人群，例如幼儿、老年人或者具有残疾或其它损伤的那些人，意外将饮料容器碰翻的机会甚至更高。
[0003]现有技术中已进行了几种尝试来降低在低光亮或无光亮条件下将液体泼溅的机会，它们已达到了不同程度的成功。这些尝试之一是将饮料容器放置在含有夜灯的杯垫上，所述夜灯通过使用者的接近来激活。然而，这些类型的设备中的很多包含无源红外传感器(PIR)，所述传感器感测90度的视域，这意味着杯垫必须首先大致地与使用者对准以将其激活。此外，PIR传感器感测热的变化而不论其来源，这则会导致错误的触发。PIR传感器还价格过高，并且需要菲涅耳透镜，这进一步提高了其复杂度和生产成本。此外，杯垫需要大的占用空间，从而限制其在某些情况下的可应用性。饮料容器也必须仔细地放置在杯垫上，否则使用者有将其倾翻的风险，从而一开始就破坏杯垫的初次使用。
[0004]其它工作包括出于设计或美学目的将明亮的或闪烁的灯放入多种不同类型的饮料容器中。通常，这些包括将LED灯或者其它类型的灯泡放在饮料容器的底部中或底部上，然后用按钮或开关启动用于照明的装置。其它尝试简单地包括用夜光涂料涂布或制造杯垫和/或饮料容器。
[0005]所需的是如下用于饮料容器的设备，其全方向地感测使用者在围绕所述饮料容器的地带中的运动，然后充足地照亮所述饮料容器以警告其存在以及与使用者的相对位置，从而避免可能的泼溅以及对周围区域的不必要的损害。
【发明内容】
[0006]用于在低光亮或无光亮环境中提供饮料容器的照明的装置，其包括可拆卸地结合至所述饮料容器的照明和运动感测模块。所述照明和运动感测模块包括用于检测使用者向所述饮料容器的相对接近的传感器以及LED光源。
[0007]在一种实施方案中，所述用于检测使用者向所述饮料容器的相对接近的传感器是电容式接触和接近传感器(capacitive contact and proximity sensor)。
[0008]在另一种实施方案中，所述照明和运动感测模块进一步包括漫射性顶部。
[0009]在另一种实施方案中，所述照明和运动感测模块进一步包括结合至所述传感器并结合至所述LED光源的微控制器。所述微控制器包括数字存储器，向所述数字存储器中写入多个指令，所述多个指令用于在多个工作模式下通过所述微控制器控制所述LED光源的工作。
[0010]在另一种实施方案中，所述照明和运动感测模块进一步包括多个可移除的电池。
[0011]在再一种实施方案中，所述饮料容器包括用所述饮料容器的底部限定的凹陷，所述照明和运动感测模块可以可移除地布置到所述凹陷中。
[0012]在另一种具体实施方案中，所述照明和运动感测模块包括其上布置有开关的底部表面。
[0013]在另一种实施方案中，所述照明和运动感测模块全方向地检测使用者在围绕着所述饮料容器的感测区域(sensing field)中相对于所述饮料容器的运动。
[0014]本发明进一步包括用于在低光亮或者无光亮环境中通过信号向使用者告知半透明或透明饮料容器的位置的方法。该方法包括:用可移除地结合至所述饮料容器的照明和运动感测模块感测使用者相对于所述饮料容器的运动，当使用者已进入所述饮料容器预定的近旁时通过来自光源的内部反射照亮所述饮料容器，并在使用者已离开所述饮料容器的近旁后根据预选择的工作模式继续照亮所述饮料容器。
[0015]在一种实施方案中，用照明和运动感测模块感测使用者相对于所述饮料容器的运动的方法步骤包括:全方向地感测使用者在以所述饮料容器为中心的感测区域中的运动。
[0016]在另一种实施方案中，该方法进一步包括:选择用于通过内部照明照亮所述饮料容器的多个工作模式中的一个。工作模式的选择通过以下方式进行:启动开关，以激活所述照明和运动感测模块，然后循环经过所述多个工作模式，直到选定期望的工作模式。
[0017]在再一种实施方案中，在使用者已离开所述饮料容器的近旁后根据预选择的工作模式继续照亮所述饮料容器的方法步骤包括:将所述饮料容器的照明的亮度水平在最大水平保持预定的第一时间量。然后所述饮料容器的照明的亮度水平在预定的第二时间量内从最大水平降低至最小水平。所述饮料容器的照明的亮度水平可以在最大值保持从三秒钟到十分钟的预定时间。类似地，所述饮料容器的照明的亮度水平在预定的第二时间量内从最大水平降低至最小水平可以在五秒钟至十分钟范围内。
[0018]在一种独立的实施方案中，当使用者已到达所述饮料容器的预定的近旁内时照亮所述饮料容器的方法步骤包括:在预定的第三时间量内将所述饮料容器的照明的亮度水平从最小水平提高至最大水平。
[0019]在再一种实施方案中，该方法进一步包括:只要使用者在所述饮料容器的预定的近旁内，就照亮所述饮料容器。
[0020]本发明进一步包括一种照明装置，该照明装置包括:饮料容器；限定在所述饮料容器的底部中的凹陷；以及在所述凹陷中结合至所述饮料容器的电容式运动感测模块。
[0021]在一种实施方案中，该装置的电容式运动感测模块包括:微控制器；结合至所述微控制器的LED光源；结合至所述微控制器的接近运动传感器；以及结合至所述微控制器的开关。
[0022]最后，该装置的电容式运动感测模块包括:用于感测使用者在以所述饮料容器为中心的全方向区域中的相对接近的装置。
[0023]尽管为了语法流利的目的已经或者将要用功能性解释来描述所述装置和方法，但是应当明确地理解，除非明确地按照35USC112进行表述，否则权利要求不应当被解释为以任何方式必定受到“装置”或“步骤”限定结构的限制，而是在等同司法原则下被赋予由权利要求提供的定义的含义和等同物的完全范围，并且在明确地按照35USC112表述的情况下，权利要求被赋予35USC112下的完全法定等同物。现在通过参见下列附图，可以更好地将公开内容具象化，其中用相同的附图标记表示相同的要素。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]图1是包含结合至饮料容器的照明运动模块的一个设备的立体图。
[0025]图2是图1中所见的设备的剖面图，其中运动模块从饮料容器脱离。
[0026]图3是当设备含有液体并且被激活时，图1中所见的设备的立体图。
[0027]图4是在运动模块已检测到使用者的移动并且已照亮饮料容器后，图3中所见的设备的立体图。
[0028]图5A是该设备中使用的运动模块的底视图。
[0029]图5B是图5A中所见的运动模块的侧视图。
[0030]图5C是图5A中所见的运动模块的俯视图。
[0031]图是包含接触开关的运动模块的一个替代实施方案的底视图。
[0032]图5E是图中所见的替代运动模块的侧视图。
[0033]图6A是图5A中所见的运动模块的底部剖面图。
[0034]图6B是图5B中所见的运动模块的侧面剖面图。
[0035]图6C是图5C中所见的运动模块的顶部剖面图。
[0036]图6D是包含接触开关的运动模块的一个替代实施方案的底部剖面图。
[0037]图6E是图6D中所见的替代运动模块的侧面剖面图。
[0038]图7是对于该运动模块的一个一般化的工作模式，该运动模块的LED的亮度与经过的时间的关系图。
[0039]图8是该运动模块的顶部剖面图，示出了包含微控制器的内部电路。
[0040]通过参见优选实施方案的下列详细说明，现在可以更好地理解本公开内容及其各种实施方案，所述优选实施方案作为权利要求中限定的实施方案的示例性实例给出。应当明确地理解，权利要求所限定的方案可以比下面描述的示例性实施方案更宽泛。
【具体实施方式】
[0041]参见图1，示出了该设备，并且将其总体上用附图标记10表示。该设备包含一个饮料容器12以及一个照明和运动或接近感测模块(illuminating and motion or proximitysensing module)14。照明和运动或接近感测模块14插入或结合至饮料容器12的基部,并且可移除地结合至饮料容器12的基部。饮料容器12可以包含玻璃、塑料、不锈钢，或者对于饮用来说安全的任何其它材料。此外，照明运动或接近感测模块14包裹在现有技术中已知的半透明塑料材料中。在图1-3中，饮料容器12看上去为标准的品脱杯，然而也可以使用目前已知的或者以后提出的其它饮料容器，例如塑料吸管杯、马克杯、马蒂尼杯、瓶子等，而不偏离本发明的最初的精神和范围。优选地，容器12是透明或半透明的，以使得来自模块14的光至少部分地结合到容器12的壁中，并且在其中多重反射，以使得它作为光管来照亮整个容器12，使得其全部或者其轮廓的主要部分在低光亮的或者暗的环境中清楚地可见。这样，使用者可以清楚地感知容器12的位置和取向，使得尽管容器12原本在低光亮或者暗的环境中不能容易地被定位，但是对于模块14的工作与容器12的组合，容器12可以容易地被触及。
[0042]在图2中所示的实施方案中，可见饮料容器12的一个剖面，其中去除了照明运动或接近感测模块14。在该实施方案中，饮料容器12包含限定在其底部中的凹陷22。凹陷22为基本上圆形并且限定在饮料容器12中，以当照明运动模块14结合至饮料容器12时包封照明运动模块14。照明和运动模块14可移除地结合至饮料容器12，以使得可以洗涤或储存饮料容器12而同时照明运动模块14始终受到保护。运动模块14也可以从饮料容器12移除，以便于运动模块14的电池34的更换。
[0043]参见图3，照明运动模块14结合至饮料容器12。饮料容器12被显示为内部有液体
16。在照明运动模块14已被使用者的运动激活后，以全方向(omnidirectional)图样在饮料容器12周围从照明和运动模块14发出感测区域18。尽管图3将感测区域18显示为在平坦表面上围绕饮料容器12的基本上环形的图样，但是应当明确地理解，感测区域18实际上以围绕饮料容器12的基本上球形的图样布置在照明运动模块14周围。这使得无论使用者的运动与饮料容器12之间的相对角度如何都可以将照明运动模块14激活。在使用者的运动已被照明运动模块14检测到后，作为响应从照明运动模块14发射照明图样20，如图4中所看出。照明图样20通过液体16传播，并从半透明或透明的饮料容器12传播出去，从而在低光亮或无光亮的环境中通过信号向使用者告知饮料容器12的位置。
[0044]通过参见图5A-5E和6A-6E，可以更好地理解照明运动模块14。照明运动模块14为基本上圆形的，并且包含由轻质耐久塑料或塑料复合物制成的外壳30。在图5C中所见的模块14的顶部表面包含具有漫射质地的半透明表面24，该半透明表面允许从模块14的内部部件发射的光传播到周围环境中。在图中所见的模块14的底部表面包含接近传感器或“接触开关”50。接触开关50纳入到电路板36中，并电连接至多个电池34。当使用者将其手指置于大致0.25英寸远时，接触开关50感测使用者向模块14的接近并启动模块14。布置在运动模块14的外壳30周围的还有多个脚28，所述多个脚帮助运动模块14滑入饮料容器12的凹陷22中并保持与凹陷22处于表面接触。
[0045]图5A示出了模块14的一种替代实施方案，其包含浮泡按钮26。电路板36的底部包含与多个电池34电连接的轻触开关(tact switch) 32。按钮26布置在轻触开关32上方，以使得当按钮26被使用者启动时，按钮26进而将启动轻触开关32。
[0046]在图6C中所见的LED40以及电容式接触和接近传感器38结合至电路板36的顶部。或者，使用的接近传感器38可以与用于接触开关50的电容式传感器是同一个。电容式接触和接近传感器38和用于接触开关50的传感器是现有技术中已知的能够基于周围环境的变化电容来检测运动的任何传感器，例如AZO teq?制造的IQS152。
[0047]重要的是要注意，布置在模块14中的电池34可以是现有技术中已知的或者以后提出的任何类型的电池，例如在图6A和6B中所见的标准AA大小的电池，或者在图6D和6E中所见的手表或纽扣型电池。
[0048]在内部，运动模块14包含布置在外壳30中的电路板36，如图6A-6E中所见。电路板36也包含在图8中所见的微控制器或者中央处理单元52，它结合至在图6A-6C中所见的轻触开关32或接触开关50、LED40以及电容式接触和接近传感器38。微控制器52包含存储芯片，例如现有技术中已知的RAM或ROM芯片，该存储芯片含有一组预编程的指令，该指令用于以多个工作模式中的一个来操作运动模块14。
[0049]当运动模块14处于多个工作模式中的一个中时，通过将运动模块14结合至饮料容器12来操作运动模块14。将设备10置于处在低光亮或者无光亮环境中的床头柜、梳妆台、桌子或者任何其它平坦表面上。当使用者接近设备10时，它们的存在被电容式接触和接近传感器38检测到，该传感器向微控制器52发送信号。微控制器52进而向LED40发送信号，导致LED40根据由微控制器52确定的目前的工作模式进行照明。在一种优选的实施方案中，LED40的工作模式包括在图7中所见的几个不同的照明阶段。当初始激活时，LED40将“渐强(fade in)”或者沿着斜坡42将亮度从零快速提高至100%。只要使用者保持近距离接近该设备，LED40就保持以在图7中图线的部分44所见的最大亮度点亮。在传感器38确定使用者离开设备10附近后，LED40将保持点亮预定的时间量，如在图7中图线的“保持点亮”部分46中所见。最后，在该预定的时间量已经过去后，LED40将“渐弱(fade out)”或者在一段时间内沿着斜坡48将亮度从100%降低至零。在一种优选的实施方案中，斜坡42的斜率比斜坡48的高得多，这意味着LED40的“渐强”时间比其“渐弱”时间快得多并且更加短暂。
[0050]在启动接触开关50后，通过接触开关50将信号发送给微控制器52，以进入存储在微控制器52的内部储存器中的多个工作模式中的一个。使用者可以再次启动接触开关50，向微控制器52发信号，以循环至下一个工作模式。使用者可以继续启动接触开关50，直到选定了期望的工作模式。一旦微控制器52已循环经过了可行的工作模式的列表，微控制52就再次在该列表的开头开始，从而允许使用者反复地循环经过这些模式。
[0051]在一种实施方案中，所述多个工作模式中的一个是“快速”渐变(fade)模式。在这个模式下，图7图线的“保持点亮”部分46在运动模块14进入“渐弱”斜坡48之前持续大约三秒钟，该“渐弱”斜坡进而持续大约五秒钟。换言之，在使用者的手已离开运动模块14的检测附近后，在完全媳灭如，LED40保持点売一共八秒钟。
[0052]在另一种实施方案中，所述多个工作模式中的一个是“中等”渐变模式。在这个模式下，图7图线的“保持点亮”部分46在运动模块14进入“渐弱”斜坡48之前持续大约十秒钟，该“渐弱”斜坡进而持续大约五秒钟。换言之，在使用者的手已离开运动模块14的检测附近后，在完全媳灭如，LED40保持点売一共十五秒钟。
[0053]在再一种实施方案中，所述多个工作模式中的一个是“夜灯”渐变模式。在这个模式下，图7图线的“保持点亮”部分46在运动模块14进入“渐弱”斜坡48之前持续大约十分钟，该“渐弱”斜坡进而持续大约十分钟。该特定模式则用于使得饮料容器12和运动模块14成为有效的夜灯，即在低光亮或无光亮环境中具有低强度的灯。然而，应当明确地指出，也可以使用本文中未描述的包含不同工作阶段或阶段持续时间的其它工作模式，而不偏离本发明的原始精神和范围。例如，微控制器52可以包含如下工作模式，其中LED40 —致性地照亮十分钟而完全没有任何渐变特征。
[0054]本领域普通技术人员在不偏离这些实施方案的精神和范围的情况下可以做出很多变化和修改。因此，必须理解的是，所例举的实施方案仅仅为了实例的目的而给出，并且不应当用于限制下列实施方案及其多种实施方案所限定的实施方案。
[0055]因此，必须理解的是，所例举的实施方案仅仅为了实例的目的而给出，并且不应当用于限制下列权利要求所限定的实施方案。例如，尽管权利要求的要素在下面以某种组合给出，但是必须明确地理解，实施方案包括具有更少、更多或不同要素的其它组合，这些要素公开于上文中，即使没有初始地以这样的组合要求保护。两个要素在要求保护的组合中结合的教导应当进一步被理解为也允许如下要求保护的组合:其中这两个要素没有彼此组合，而是可以单独使用或者被结合在其它组合中。从实施方案中剔除任何所公开的要素，明确地被认为落入实施方案的范围内。
[0056]本申请中用于描述不同实施方案的词语应当被理解为不仅具有其通常定义的含义，而且通过本申请中的特定定义包括了通常定义的含义范围以外的结构、材料或行动。因此，如果一个要素在本申请的语境中可以被理解为包括多于一个的含义，那么它在权利要求中的使用必须被理解为涵盖了得到本说明书支持并且得到该词语本身支持的所有可能含义。
[0057]因此，下列权利要求的词语或要素在本申请中的定义不仅包括字面上给出的要素的组合，而且包括用于以基本相同的方式执行基本相同的功能以获得基本相同的结果的所有等同结构、材料或行动。因此，在该意义上，认为可以将下列权利要求中的任何一个要素等同替换成两个或更多个要素，或者将权利要求中的单一要素替换成两个或更多个要素。尽管可以在上文中将要素描述为以某些组合起作用，甚至最初这样要求保护，但是应当明确地理解，来自要求保护的组合的一个或多个要素在一些情况下可以从该组合中剔除，并且要求保护的组合可以指向亚组合或者亚组合的变型。
[0058]在本领域普通技术人员看来对要求保护的主题的非实质性改变，无论是目前已知的还是以后提出的，被明确地认为等同地落入本发明的范围内。因此，本领域普通技术人员目前知晓或以后将知晓的明显替换被限定为落入所限定的要素的范围内。
[0059]因此，权利要求应当被理解为包括了上文具体例举和描述的、在概念上等同的、可以明显替换的以及本质上包含实施方案的本质理念的内容。
【权利要求】
1.用于在低光亮或无光亮环境中提供饮料容器的照明的装置，其包括可拆卸地结合至所述饮料容器的照明和运动感测模块，其中所述照明和运动感测模块包括: 用于检测使用者向所述饮料容器的相对接近的传感器；以及 LED光源。
2.根据权利要求1所述的装置，其中所述用于检测使用者向所述饮料容器的相对接近的传感器是电容式接触和接近传感器。
3.根据权利要求1所述的装置，其中所述照明和运动感测模块进一步包括漫射性顶部。
4.根据权利要求1所述的装置，其中所述照明和运动感测模块进一步包括结合至所述传感器并结合至所述LED的微控制器。
5.根据权利要求4所述的装置，其中所述微控制器包括数字存储器，向所述数字存储器中写入多个指令，所述多个指令被包含在所述数字存储器中，用于在多种工作模式下通过所述微控制器控制所述LED的工作。
6.根据权利要求1所述的装置，其中所述照明和运动感测模块进一步包括多个可移除的电池。
7.根据权利要求1所述的装置，其中所述饮料容器包括用所述饮料容器的底部限定的凹陷，并且其中所述照明和运动感测模块可移除地布置到所述凹陷中。
8.根据权利要求1所述的装置，其中所述照明和运动感测模块包括底部表面，并且进一步包括布置在所述照明和运动感测模块的所述底部表面上的开关。
9.根据权利要求1所述的装置，其中所述照明和运动感测模块全方向地检测使用者在围绕着所述饮料容器的感测区域中相对于所述饮料容器的运动。
10.用于在低光亮或者无光亮环境中通过信号向使用者告知半透明或透明饮料容器的位置的方法，该方法包括: 用可移除地结合至所述饮料容器的照明和运动感测模块感测使用者相对于所述饮料容器的运动； 当使用者已进入所述饮料容器预定的近旁时通过来自光源的内部反射照亮所述饮料容器；并在使用者已离开所述饮料容器的近旁后根据预选择的工作模式继续照亮所述饮料容器。
11.根据权利要求10所述的方法，其中用照明和运动感测模块感测使用者相对于所述饮料容器的运动包括:全方向地感测使用者在以所述饮料容器为中心的感测区域中的运动。
12.根据权利要求10所述的方法，进一步包括选择用于通过内部照明照亮所述饮料容器的多个工作模式中的一个，包括: 启动开关，以激活所述照明和运动感测模块；并循环经过所述多个工作模式，直到选定期望的工作模式。
13.根据权利要求10所述的方法，其中在使用者已离开所述饮料容器的近旁后根据预选择的工作模式继续照亮所述饮料容器包括: 将所述饮料容器的照 明的亮度水平在最大水平保持预定的第一时间量；并且 将所述饮料容器的照明的亮度水平在预定的第二时间量内从所述最大水平降低至最小水平。
14.根据权利要求13所述的方法，其中将所述饮料容器的照明的亮度水平在最大水平保持预定的第一时间量包括将所述饮料容器的照明的亮度水平在最大水平保持从三秒钟到十分钟的范围之间。
15.根据权利要求13所述的方法，其中将所述饮料容器的照明的亮度水平在预定的第二时间量内从所述最大水平降低至最小水平包括:将所述饮料容器的照明的亮度水平在五秒钟至十分钟范围内从所述最大水平降低至最小水平。
16.根据权利要求10所述的方法，其中当使用者已到达所述饮料容器的预定的近旁内时照亮所述饮料容器包括:在预定的第三时间量内将所述饮料容器的照明的亮度水平从最小水平提高至最大水平。
17.根据权利要求10所述的方法，进一步包括:只要使用者在所述饮料容器的预定的近旁内，就照亮所述饮料容器。
18.照明装置，该照明装置包括: 饮料容器； 限定在所述饮料容器的底部中的凹陷；以及 在所述凹陷中结合至所述饮料容器的电容式运动感测模块。
19.根据权利要求18所述的装置，其中所述电容式运动感测模块包括: 微控制器； 结合至所述微控制器的LED光源； 结合至所述微控制器的接近运动传感器；以及 结合至所述微控制器的开关。
20.根据权利要求18所述的装置，其中所述电容式运动感测模块包括用于感测使用者在以所述饮料容器为中心的全方向区域中的相对接近的装置。
【文档编号】A47G19/22GK103908131SQ201310665349
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2013年12月10日 优先权日:2012年12月28日
【发明者】艾德里安·蒙戈里 申请人:艾德里安·蒙戈里