带发光模块的充气式装置、系统和方法与流程

本申请主张享有于2017年10月25日提交的美国临时申请no.62/576,914的权益，前述申请的全部内容和实质通过引用整体地结合于本文中，全部如下。

本申请涉及一种充气式装置，特别是涉及具有内部光源以及其中的发光模块的充气式装置。

背景技术：

充气式装置，例如充气床、充气泳池、充气书桌、充气船和充气玩具可以带来乐趣、放松和享受。但是，在没有独立光源时，充气式装置在黑暗的环境，例如晚上带来的享受有限，因为黑暗导致可视性差，从而使用充气式装置变得危险。此外，由于长期存在以及使用，打算在水中或是水域附近使用的发光充气式装置尤其需要考虑。因此，需要提供一种带内置光源的充气式装置，以便充气式装置可以在夜间使用。此外，可以提供不同颜色的灯光，以增强充气式装置的娱乐性也是可取的。

技术实现要素：

总的来说，本发明的各实施方式涉及一种具有内部灯光的充气式装置。根据一些实施方式，提供了一种发光的充气式装置，其包括：包括第一充气式腔室的壁；设置在所述壁中的至少一个发光元件，所述至少一个发光元件被设置成发光；以及与所述至少一个发光元件相连的控制盒，所述控制盒被配置成控制所述至少一个发光元件的一个或多个发光状态。

所述壁可形成一凹槽，所述控制盒设置在所述凹槽内。

所述控制盒可包括：主壳体，电源按键，以及与所述电源按键操作连接并与其密封隔开的开关，所述开关被设置为改变所述控制盒的操作模式。

所述控制盒还可包括设置于所述电源按键以及开关之间的密封件。

所述控制盒还可包括设置在所述密封件的边缘以及主壳体之间的填充物。

所述控制盒还可包括被配置为控制所述一个或多个发光元件的一种或多种发光状态的控制电路。

所述控制盒还可包括被设置为保持所述控制电路的框体。

所述框体可在所述控制电路的周围提供一不透水密封。

所述充气式装置还可包括被设置为接收一个或多个电池的电池盒。

所述电池盒可与所述控制盒物理隔离开。

在一些实施方式中，提供了一种发光的充气式装置，其包括：包括第一充气式腔室的壁；设置在所述壁中的至少一个发光元件，所述至少一个发光元件被设置成发出光；被配置成检测对所述壁的物理碰撞的碰撞传感器；以及与所述至少一个发光元件相连的控制盒，所述控制盒被配置成控制所述至少一个发光元件的一种或多种发光状态。

所述充气式装置可被配置成：变换所述至少一个发光元件的发光状态以响应所述至少一个碰撞传感器检测到的对所述壁的物理碰撞。

变换所述至少一个发光元件的发光状态可包括调节所述至少一个发光元件的亮度、调节所述至少一个发光元件的闪烁状态、调节所述至少一个发光元件的颜色以及调节所述至少一个发光元件的开启状态中的至少一种。

所述充气式装置还可被配置成：在所述至少一个碰撞传感器检测到对所述壁的物理碰撞的一预设时间段后，恢复所述至少一个发光元件的发光状态。

所述至少一个碰撞传感器可嵌入在所述至少一个发光元件中。

所述充气式装置还可被配置成：循环所述至少一个发光元件的发光状态以响应于所述至少一个碰撞传感器检测到的对所述壁的连续物理碰撞。

所述充气式装置还可被配置成：响应于所述至少一个碰撞传感器中的第一碰撞传感器所检测到的对所述壁的物理碰撞，变换所述至少一个发光元件中靠近所述第一碰撞传感器的一个或多个发光元件的发光状态。

所述充气式装置还包括：设置在所述壁周围的多个碰撞传感器，以及设置在所述壁周围的多个发光元件。所述多个碰撞传感器中的每一个均可被配置成：响应于所检测到的碰撞，改变所述多个发光元件中各组的发光状态。

所述多个碰撞传感器中的每一个可嵌入所述多个发光元件中的各相应的发光元件中并被配置为控制所述多个发光元件中各相应的发光元件。

根据一些实施方式，提供了一种发光的充气式装置，其包括：包括第一充气式腔室的壁；设置在所述壁中的多个第一发光元件，所述多个第一发光元件被配置成发光；与所述多个第一发光元件相连的控制盒，所述控制盒被配置成控制所述多个第一发光元件的一种或多种发光状态；设置在所述壁中的多个第二发光元件，所述多个第二发光元件被配置成发光；以及至少一个碰撞传感器，其被配置成检测对所述壁的物理碰撞，并响应于所检测到的对所述壁的物理碰撞控制所述多个第二发光元件的一种或多种发光状态。

附图说明

下面参照附图，附图并不一定是按比例绘制的，其中：

图1根据本发明的示例性实施方式，示出了发光的充气式装置的俯视图。

图2是本发明的发光的充气式装置剖视图。

图3根据本发明的示例性实施方式，示出了发光模块的透视图。

图4根据本发明的示例性实施方式，示出了处于发光状态的所述充气式装置的透视图。

图5根据本发明的示例性实施方式，示出了发光的充气式装置的控制盒的剖面图。

图6-7根据本发明的示例性实施方式，示出了发光的充气式装置的控制盒的电池壳。

图8根据本发明的示例性实施方式，示出了发光的充气式装置的控制盒的连接器。

图9根据本发明的示例性实施方式，示出了板载限流电阻。

发明内容

参照下述示例性实施方式及其中的实施例的详细说明可更好地理解本申请。应当理解的是，实施方式并不仅限于此。对本领域技术人员是显而易见的许多修改和变形也包括在本发明的范围内。还应该理解的是，本文的特定术语仅用于描述特定实施方式而并不旨在对其进行限定。一些实施方式将参照附图在下文中进行详细描述。但本申请可用许多不同的方式实施，且不应理解为仅限于所记载的实施方式。

在接下来的描述中阐述了许多具体细节。应当理解的是没有这些具体细节也可以实施本发明。为了不模糊对本说明书的理解，在其他的例子中，没有详细示出公知的方法、结构和技术。文中提到的“一个实施方式”、“一实施方式”、“示例性实施方式”、“一些实施方式”、“某些实施方式”、“各种实施方式”等是指该描述的本发明的(多个)实施方式可能包括一个具体特征、结构或特点，但不是每个实施方式都必须包括该特征、结构或特点。再有，重复使用的词语“在一实施方式中”可能指同一实施方式，但并不一定都指同一实施方式。

除另有说明外，应根据相关领域内普通技术人员的常规用法来理解本文中使用的术语。除下文提供的定义外，应该理解的是说明书和权利要求书中使用的“一”或“一个”可以表示一个或多个，具体取决于它使用的上下文。在整个说明书和权利要求书中，除非上下文中有明确指出，否则下文中使用的术语采用与本文明确相关的意思。术语“或”是指包括“或”。再有，除有明确说明或可从上下文中清楚得知是指一个外，术语“一”、“一个”和“该”是指一个或多个。

除另有说明外，使用表示顺序的形容词“第一”、“第二”、“第三”等来描述一个普通的对象，仅指涉及此类对象的不同例子，并不旨在暗示该说明的对象必须在时间或空间上按给定的顺序、排名或其他方式排列。

再有，为清楚说明，在描述这些示例性实施方式的过程中会使用术语。每个术语考虑本领域技术人员理解的最广泛的含义，且包括所有以类似方式实现类似目的的所有技术等同。

为便于理解本发明实施方式的原理和特征，下面将参照在示例性实施方式中的实施对实施例进行说明。但是，这种示例性实施方式并不用于限定。

本申请的实施方式包括一种发光的充气式装置，其用于为该充气式装置提供更强的可视性，特别是在黑暗环境下。发光的可充气式装置可以是充气式泳池，并进一步被配置为照亮泳池里的水。在各种实施方式中，发光的充气式装置可提供各种不同颜色的发光方案。在一些实施方式中，充气式装置的发光颜色可由控制盒和电源按键控制。某些实施方式可利用碰撞激活发光模块(例如，碰撞激活的led)以提供可变化照明。

本文中描述的某些实施方式涉及发光的充气式装置的示例性实施方式。

现参照附图，图1示出了发光的充气式装置100的实施方式的透视图。根据一些实施方式，该发光的充气式装置100可包括壁101，其由一个或多个充气式腔室102组成。在一些情况下，壁101可有一光泽表面或一部分光泽表面。该发光的可充气式装置100还可具有一个或多个发光元件108。根据一些实施方式，发光元件108可设置在内部腔室102内。根据一些实施方式，该壁101可由透明或半透明材料制成，从而使得发光元件108在打开时可用于照亮发光的充气式装置100。在一些实施方式中，该壁101上可形成一个或多个凹槽，并且该发光元件108可设置在该凹槽中。在一些情况下，该壁可具有一层或多层，并且该发光元件108可放置在该壁的层间。

为了方便，本发明的大部门内容是针对只具有一个壁101以及一个腔室102的发光的充气式装置100的示例性实施方式进行描述的，但本领域技术人员应当理解的是，在各种实施方式中，该发光的充气式装置100可具有多个壁101和/或多个腔室102，以及多个子腔室。

该腔室102通常是中空的，并且可构成为通过接受泵入或吹入其中的空气而充气。根据一些实施方式，该发光的充气式装置100可包括单一的充气式腔室102，在一些实施方式中，腔室102可具有内壁，其用于将腔室分成一系列腔室102或子腔室。在一些情况下，该内壁可为该腔室102提供支撑或结构，或在该腔室102充气或放气时引导该腔室102的形状。在一些情况下，该发光元件108可与一个或多个内壁相连或嵌入其中。

再有，根据一些实施方式，腔室102可包括一个或多个刚性内部构件。此类刚性内部构件可为该腔室提供结构。例如，刚性构件通常可垂直于腔室102的两个或多个相反的内表面以分开内表面并防止它们接触，或者在该腔室102充气或放气时限制或引导其形状。根据一些实施方式，这种刚性内部构件可为充气式腔室102提供坚固的结构。在一些情况下，该发光元件108可与一个或多个刚性内部构件相连或嵌入其中。

根据一些实施方式，在充气时，一个或多个腔室102通常可以是例如圆柱形或具有其他任何形状。如前所述，发光的充气式装置100通常可包括多个彼此相连(例如通过共用一个内壁)的腔室。

在一些实施方式中，发光的充气式装置100可具有多个充气式腔室102，并且每个腔室102可彼此独立地(例如相隔离的腔室102)进行充气，在一些情况下，发光的充气式装置100可具有多个可充气式腔室102，并且该腔室102可一同充气或放气(例如相连通的腔室102)。本领域技术人员应当理解的是，发光的充气式装置100可具有一个或多个阀，其用于允许空气或其他流体流入或流出，从而对该发光的充气式装置100进行充气或放气。

根据一些实施方式，该壁101和腔室102由塑料、pvc和/或乙烯制成。根据一些实施方式，发光的充气式装置100可由在该发光的充气式装置100充气时不伸展的材料制成。例如被构造成泳池的充气式装置100在充足气时无论内部气压如何都可具有大致一致的形状和容量。

在充气式装置100是泳池的一些实施方式中，腔室102和基底106可以以能提供密封以防止任何液体从产品100中泄漏的方式彼此连接。例如，该腔室102和基底106可焊接在一起。本领域技术人员应当理解的是，当对发光的充气式装置100充气时，它可在由该壁101形成的边界内含有材料，例如水。

在一些情况下，所述发光元件108可包括一个或多个碰撞传感器。在某些实施方式中，所述碰撞传感器可激活或调节一个或多个所述发光元件108。例如，被构造成泳池的充气式装置100可包括沿着所述壁101(例如内部和外部)的一个或多个碰撞传感器，从而使得当用户靠在壁101上时激活所述碰撞传感器。所述碰撞传感器可激活一个或多个发光元件108(例如，靠近所述碰撞传感器的发光元件108)。激活所述发光元件108可包括打开、关闭、脉冲和/或改变发光元件108颜色中的一种或几种。在某些情况下，所述碰撞传感器可与发光元件108集成在一起。在一些实施方式中，所述碰撞传感器可直接控制所述发光元件108。在某些实施方式中，碰撞传感器可将指示碰撞的信号传送给控制元件(例如，控制盒112)，且所述控制元件可激活所述发光元件108。在某些实施方式中，可设置多组发光元件108。在一些情况下，第一组发光元件108可由所述碰撞传感器控制，而第二组发光元件108可由所述控制元件控制。

图2示出了发光的充气式装置100的剖面图。根据图2所示的实施方式，发光的充气式装置100包括壁101。

根据一些实施方式，可在该壁101内设置一个或多个发光元件108。根据一些实施方式，一个或多个发光元件108可与壁101的表面相连。在一些实施方式中，一个或多个发光元件108可与壁101的内表面相连。如图2所述，发光元件108可与底壁101b的内表面相连。壁101可由无色或透明材料构成，从而使得一个或多个发光元件108发出的光能够穿过该壁101的表面并且照亮该发光的充气式装置100，以及在一些情况下照亮其内含物。在一些实施方式中，该壁101的各部分可由不同材料制成。例如底壁101b可由比该壁101的其余部分更结实或更厚的材料制成。

除发光元件108外，腔室102也可容纳连接件110、控制盒112、连接器113和电线114。在一些实施方式中，发光元件108、连接件110、控制盒112、连接器113以及电线114可容纳在该壁101中，例如在腔室102中。根据一些实施方式，控制盒112可设置在该腔室102外。在一些实施方式中，控制盒112可设置在由壁101形成的位于该腔室102外或内的凹槽中。在一些情况下，控制盒可与壁101一体成型，从而该控制盒112的一部分延伸到该腔室102内。在一些实施方式中，如果控制盒112位于该腔室102外，则壁101可具有允许电线114从该控制盒112进入该腔室102的内部空间的孔。根据一些实施方式，这样的孔可密封在该电线114周围以在该腔室102内形成气密空间。

根据一些实施方式，发光元件108可以是电启动光源。例如，发光元件可以是白炽灯灯泡或led。在一些实施方式中，发光元件108能基于发光单元的内置程序而变换颜色。例如，发光元件可以是rgbled。在一些实施方式中，发光元件108可成组组装。例如，根据一些实施方式，发光元件108可组装成一个或多个灯串。在一些实施方式中，灯串可具有主印刷电路板组件(pcba)，以用于控制所有的led，例如每60秒改变过渡色。根据一些实施方式，发光的充气式装置100可具有一组或多组发光元件108，例如一系列灯串。例如，在一些实施方式中，一组发光元件108可以是一系列的一连串三个以上的led，如图1中的发光元件108所示。在一些实施方式中，一组或多组发光元件108可彼此串联或并联连接。在一些实施方式中，发光元件108可由例如多个一次性或可重复使用的电池，例如3aa或4aa电池驱动。在一些实施方式中，该发光元件108可具有例如6伏直流工作电压。

本领域技术人员应理解的是，rgbled灯串可由红色、绿色和蓝色led组成，其中每个都通过控制产生大量不同颜色的功率控制键进行调节来可选地关闭和打开或改变亮度。如一非限定性实施例所示，为产生大量不同的颜色，每个led可以高频率可选地关闭和打开并且可以在打开比关闭周期的比例中具有各自的变化(例如通过脉冲宽度调制(pwm)处理)，每个led都可以在亮度上单独变化以产生光强度的变化，或每个led的功率控制键都可单独调节。在一些实施方式中，该led亮度和模式是通过该led芯片里的内置程序(例如固件或集成电路)控制的。在一些实施方式中，rgbled也可使用红色、绿色和蓝色led芯片来组合颜色。例如，如果红色led(或芯片)和蓝色led(或芯片)都被启动，可组合该颜色并且该rgbled发出大致呈紫红的颜色。该发光元件108的颜色可通过例如该控制盒112的元件或通过内置程序控制。通过改变每个颜色产生的程度，rgbled可通过发出的不同程度的红、绿、蓝光中组合产生无数种颜色。

根据一些实施方式，一个或多个发光元件108可通过一个或多个连接件110与该壁101的内表面相连。连接件101可以是任何用于将一个或多个发光元件108连接或固定到该壁101的内表面上的机械结构。例如连接件可以包括但不限于粘合膜、粘合材料、焊缝、订书钉、胶水、磁铁、魔术贴、或将发光元件108连接到壁101或发光的充气式装置100的其他部分的其他工具或方法。在一些实施方式中，该连接件的一部分可以形成张力以将所述发光元件108抵压在壁101的表面的方式与壁101的所述表面相连。根据一些实施方式，连接件110可连接在壁101的内表面，例如腔室102的内表面上，以将一个或多个发光元件108固定到位。例如连接件110通过焊接、胶粘或其他方式连接到该腔室102的内表面以将一个或多个发光元件108固定到位。根据一些实施方式，所述连接件110与所述腔室102的内壁可拆卸连接，以便于拆卸和更换照明元件108。本领域技术人员应当理解的是，也可使用其他固定方式将发光元件108固定到腔室的内表面。

根据一些实施方式，一个或多个发光元件108密封在腔室102内，以便隔绝该一个或多个发光元件108以免其暴露在该腔室102外的环境中。例如，如果该发光的充气式装置100是泳池，可防止该发光元件108接触发光的充气式装置100中的水。

在一些实施方式中，可将多个发光元件108设置在该腔室102中，并且可固定在靠近该发光的充气式装置100内的腔室102的内表面的一部分上。根据一些实施方式，腔室102的表面可大致透明或半透明，以便发光元件108发出的光可透过该腔室102的表面发光并在发光的充气式装置100内向外提供光亮。

尽管发光元件108通常描述为容纳在该腔室102内，但这仅是一个例子，并且该发光元件108(以及相应的连接件110，控制盒112、连接器113和电线114)可容纳在腔室102、壁101的任何部分或在充气式产品100的其他部分内。

图3是本发明的控制盒112、连接器113、电线114、电线锁115和发光元件108的一个示例性实施方式。

根据一些实施方式，控制盒112可接收能用于决定该发光元件108发出的光的颜色或强度的控制信号。根据一些实施方式，控制盒112可包括电源例如电池。根据一些实施方式，一个或多个发光元件108可由控制盒112的电源来提供电力。在一些实施方式中，控制盒112的电源可由多个电池组成。例如，在一些实施方式中，控制盒112的电源可由例如4个1.5伏直流电池组成，这些电池组合在一起可为发光元件108提供6伏直流电压。根据一些实施方式，控制盒112的电源可通过电线114与发光元件108电连接。如果多组发光元件108串联连接，则来自控制盒112的电源的电线114可只与多组发光元件108中的第一组连接。在一些实施方式中，该电线114可包括四个导体，其中可包括用于控制该rgb颜色的三个导体和一个用于控制电压的第四导体。例如一个导体可控制产生的红色的量，一个导体可控制产生的蓝色的量，以及一个导体可控制产生的绿色的量。通过改变每个颜色产生的程度，rgbled可通过产生的不同亮度的红色、绿色和蓝色的组合而形成众多颜色。在一些实施方式中，电线114可包括两个能将电力从控制盒112传输给发光元件108的导体。在一些情况下，该电线114可只包括两个连接器，并且发光元件108的颜色和亮度可通过使用pwm与该led的内置程序(例如集成电路)相组合而发生变化。

根据一些实施方式，控制盒112可接收表示发光元件108所产生的颜色的命令信号并可通过电线114将使该发光元件产生所需颜色的信号输出给该发光元件。在一些实施方式中，该发光的充气式装置100可具有一允许用户关闭和打开该发光元件108、和/或改变发光元件108所产生的光的颜色显示不同颜色的用户接口(例如与该控制盒112相连的键盘)。

根据一些实施方式，控制盒112可具有用于关闭或打开该发光元件108的电源键116。在一些情况下，该控制盒112可具有一个或多个状态或模式而非只是“打开”或“关闭”，并且按下该电源键116可循环这些模式。例如，控制盒112可具有不断或重复地循环发光元件108的不同颜色的模式。根据一些实施方式，连接器113用于连接控制盒112和灯串108，以及该连接器113顶上的、用于加固该电线114的位置并增强其固定性的电线锁115。在一些实施方式中，控制盒112具有体积小、重量轻的优势。例如，该控制盒可设计成并制造成最小尺寸为157.80l*63.2w*68.5h(mm)以与大多数充气式装置相兼容。

图4示出了处于发光状态的充气式装置100。该发光的充气式装置显示该发光元件108发光。根据一些实施方式，结合一个或多个电色彩特性，可产生各种不同颜色并得到一种极致的色彩效果。根据一些实施方式(例如如图4所示)，该充气式装置100(例如充气式泳池100)中的水可呈现的颜色是在打开发光元件108时该发光元件108的颜色，例如，由于发光元件108位于充气式装置100周围并朝向充气式装置100中心。此外，根据一些实施方式，该壁101也可大致呈现该发光元件108(例如具有光泽表面)发出的颜色，其可产生整个发光的充气式装置100具有一个特定的颜色或光彩的印象。

尽管本发明中所描述的主要是针对具有构成大致圆柱形腔室102的壁101的充气式装置，但本领域技术人员应当理解的是该描述不是限定性的。可以有多种不同的充气产品设计，其配备有通过连接件110固定的发光元件108、以及具有控制盒112并通过电线114将该控制盒和该发光元件10相连。此外，根据一些实施方式，控制盒112、发光元件108以及电线114可嵌入不同种类的充气式结构或充气式玩具中以与此处所述的方式相同的方式将其或照亮或将其部分照亮。

图5根据一示例性实施方式，示出了控制盒112的剖面图。如图所示，控制盒112包括主壳体510，该主壳体510带有设置在其上的电源键116。一硅密封件515将电源键116与开关520分开。该硅密封件515可由电源键116提供缓冲力并传输给该开关520的力。在一些情况下，与该硅密封件515间的过盈可提供一防水和气密接触区域516。例如，可向该硅密封件515(例如该硅密封件515的一侧壁)与主壳体610之间提供胶或其他填充物，以填充空隙并增强该防水和气密密封。开关520改变控制发光元件108的状态的pcba525的操作模式。框体530将该pcba530保持在控制盒112内。框体530可提供保护该pcba525的防水和/或气密密封。盖子535将该pcba与该控制盒112的其余部分隔开。

图6和图7示出根据一示例性实施方式，示出了该控制盒112的电池壳。如图所示，图6提供了电池壳610的顶部的立体图。四个电池615可安装在电池壳610内。一硅垫片620可绕电池615设置。硅垫片620可在该电池壳610和电池盖535之间提供防水和/或气密密封。如图所示，图7提供了该电池壳610的外部的立体图。后盖725与该电池壳610相连接。可使用胶或其他密封剂填充空隙并在后盖725和该电池壳610之间产生密封。可以形成狭槽730，以允许电缆与该电池715连接。

图8根据一示例性实施方式，从透视图800a以及剖视图800b示出了连接器113的各个方面。图8示出了连接器壳810、电线114以及电线锁115。电线114从该连接器壳810延伸以向发光元件108提供电力。电线锁115加固该电线114的位置并增强其固定性。连接器113可包括公连接器810和母连接器805。母连接器805可与pcba525一体成型。

盖子535(例如pcb盖子535)包括钩820和电线锁115。该盖子535和钩820将公连接器810保持到位，并且电线锁115加固该电线114的位置并增强其固定性。在一些实施方式中，控制盒112具有体积小、重量轻的优势。

图9示出一板载限流电阻。该板载限流电阻900可与各发光元件108(例如led)相连。该板载限流电阻900可设计成确保改组led的各led发出一样强度的光。在一些情况下，该板载限流电阻900可进一步设计成用于在制造过程中的emi。

尽管对本发明的某些实施方式进行了描述，但应该理解的是，该描述并不用于将本申请限定为所描述的示例性的实施方式，而是涵盖包括在所附权利要求范围内的各种变形和等效设置。尽管此处使用了特定的术语，但它们只具有一般描述性意义而不用于限定。

本说明书使用示例来公开本申请的某些实施方式，包括最佳实施方式，并且使得本领域技术人员能够实施本申请的技术，包括制造和使用任何装置或系统以及使用任何组合方法。本发明的范围包括本领域技术人员想得到的其他的例子。这种例子如果包括与权利要求相同的结构元件，或者包括与权利要求中的文字表述具有非实质性区别的等效构成要素，则这种例子包括在权利要求的范围内。