照明器具及其方法与流程

本申请要求2016年5月26日提交的美国专利申请第62/341809号的优先权，其全部内容通过引用并入本文。

本公开总体涉及家用器具或配件。特别地，本公开涉及一种器具，其包括照明装置以向器具周围的区域提供照明。

背景技术：

家用器具和配件通常定位在允许使用者快速有效地访问器具或配件上的物品的位置或表面上。标准器具通常由材料和饰面组成，允许器具承受日常使用，并且通常器具在指定区域内具有类似的材料和设计。这种器具通常具有部分美学和部分功能的设计。通常，器具可以由不透明材料组成，比如金属或厚塑料，并且可以固定到房间内的墙壁或其他类似表面上，其中使用者可以使用保持在器具上的物品。

某些类型的器具(比如毛巾环)配置成将有用物品(例如毛巾)保持在使用者可能需要它的位置附近，例如在浴室中或靠近水槽。这种器具也可以用于不同的照明条件，例如在夜间或房间处于黑暗状态时。然而，由于使用者可能无法在低水平照明条件下看到或检测到器具或位于器具上或由器具保持的任何物品。类似地，使用者可能无法在如此低水平的照明条件下检测器具附近的物品和物体。因此，需要一种在环境光处于低水平条件或者在器具周围没有环境光的情况下向器具周围的区域提供照明的装置。

技术实现要素：

根据本公开的一个方面，提供了一种器具，包括毂体，其配置成围绕毂轴线并且形成为包括至少部分地由毂体限定的空腔。毂体包括第一端和第二端，其中开口延伸穿过第二端。毂体由不透明材料组成。器具还包括安装盘，其配置成固定到毂体的第二端并且可以在第二端的开口内延伸。安装盘配置成将毂体固定到固定器具的外表面上。安装盘由半透明材料组成，并包括外环形表面，光可以通过该外环形表面传输。器具还包括电子部件系统，其包括传感器系统、控制器和光产生单元。光产生单元包括至少一个灯。该系统包含在毂体的空腔内，并且控制器配置为基于从传感器系统接收的输入从灯产生光束。在各种实施例中，传感器系统包括运动检测器传感器和环境光传感器，其可以检测和传输关于器具周围区域的信息。

在考虑包括实现目前所知的公开内容的最佳模式的说明性实施例之后，本公开的附加特征对于本领域技术人员将变得显而易见。

附图说明

详细描述参考附图，其中：

图1是根据本公开示例性实施例的照明毛巾器具的示例的透视图；

图2是图1的器具的配件毂的横截面视图；

图3是图2的配件毂的分解视图；

图4是图1的器具的配件毂的安装盘的前透视图；以及

图5是示出根据本公开实施例的照明器具的示例操作的简化流程图。

具体实施方式

本文提供的附图和描述可被简化以示出与清楚理解本文描述的产品、装置、系统和方法相关的方面，同时为了清楚起见，消除可能在典型设备、系统和方法中找到的其他方面。普通技术人员可以认识到，其他元件和/或操作对于实现本文描述的设备、系统和方法可能是期望的和/或必需的。因为这些元件和操作在本领域中是公知的，并且因为它们不便于更好地理解本公开，所以这里可能不提供对这些元件和操作的讨论。然而，本公开被认为固有地包括对所属领域的普通技术人员已知的所述方面的所有这些元件、变化和修改。

说明书中对“一个实施例”、“实施例”、“说明性实施例”等的引用指示所描述的实施例可以包括特定特征、结构或特性，但是每个实施例可以包括或不必包括该特定的特征、结构或特征。而且，这些短语不一定指的是同一实施例。此外，当结合实施例描述特定特征、结构或特性时，提出结合其他实施例(无论是否明确描述)影响这样的特征、结构或特性在本领域技术人员的知识内。

在附图中，可以以特定布置和/或顺序示出一些结构或方法特征。然而，应该理解，可能不需要这样的特定布置和/或排序。而是，在一些实施例中，这些特征可以以不同于说明性附图中所示的方式和/或顺序来布置。另外，在特定图中包含结构或方法特征并不意味着暗示在所有实施例中都需要这样的特征，并且在一些实施例中，可以不包括这些特征或者可以与其他特征组合。

图1示出了根据本公开实施例的示例性照明器具10，即毛巾器具。尽管出于示例的目的将关于毛巾器具讨论本公开，但是本文所述的用于照明的方法和装置可以在任何类型的器具中实施，包括其他类型的毛巾器具、纸器具/支架、钩、拉手、把手、架子、托架和/或安装硬件。在所示的示例中，器具10包括器具或配件毂12以及联接到配件毂12的毛巾支架14。配件毂12配置成安装或固定到房间内的墙壁或其他表面(未示出)，以便于使用者容易接近保持在连接到配件毂12的毛巾支架14上或内的毛巾(未示出)或其他物体。在各种实施例中，毛巾支架14可以由环或环形杆15组成，其中毛巾或类似物品保持在形成于支架14中的开口16内，开口16由杆15限定。毛巾支架14的其他形式和形状在本公开的范围内设想。此外，用于保持毛巾或类似物品的其他装置在本领域中通常是已知的。

在说明性实施例中并且如图2-3所示，器具毂12包括毂体20、可以联接到毂体20的安装盘22以及通常接收在毂体20的空腔26中的电子部件和传感器的系统24。在各种实施例中，毂体20包括一个或多个保持器28(图2)，其允许毛巾支架14联接到毂体20上。例如，杆15的第一端17可以配置成接收在第一保持器28a上，并且毛巾支架14的杆15的第二端19可配置成接收在第二保持器28b上，如图2所示。在各种实施例中，保持器28a和28b可以接收在形成于杆15的第一和第二端17和19中的孔21和23内，并且杆15可以足够刚性以牢固地保持在保持器28a和28b上。在本公开的范围内，可以设想毛巾杆14的其他形式的附接。

在各种实施例中，毂体20包括第一端30、第二端32、在第一和第二端30和32之间延伸的外表面34以及在第一和第二端30和32之间延伸的内表面36。在各种实施例中，毂体20可以围绕毂轴线h定位，如图2-3所示。毂体20的内表面36通常限定毂体20的空腔26。毂体20的示例性实施例是具有大致环形或圆形横截面形状的毂体(对于在沿着毂体20的长度l的点处截取的横截面)，如图1-2所示，尽管毂体20的其他横截面形状，比如方形或矩形，也可以设想在本发明的范围内。如图1-3所示，毂体20可以在沿着毂体20的长度l的各个点处具有变化的直径尺寸，其可以配置成为器具10提供美学吸引或视觉吸引。可以设想，毂体20可以由金属、塑料或能够以本文公开的方式使用的任何其他合适的材料形成。如图1-3所示，保持器28可以整体形成为外表面34的一部分，或者可以联接到外表面34，以将毛巾支架14保持在毂体20上。

如图3所示，可以通过形成在毂体20的第二端32中的开口38来进入毂体20的空腔26。在各种实施例中，开口38由第二端32的环形唇缘33限定。如图所示，环形唇缘33可以形成为从毂体20的第二端32环形地向内延伸到开口38中。安装盘22可以配置成接收在形成于第二端32中的开口38内，以便通过安装盘22将毂体20安装到墙壁或其他表面(未示出)。如图2-3所示，电气系统24可以在安装盘22固定到毂体20以保持在其中之前定位在空腔26内。在各种实施例中，安装盘22配置成可从毂体20移除，以便允许进入电气系统24，例如如果需要的话更换电气系统的部件。

图2-4示出了安装盘22的示例性实施例。如图所示，安装盘22包括安装体72、联接到安装体72的环形安装环74以及也联接到安装体72的环形保持器76。安装盘22包括顶表面79和后表面82，顶表面79和后表面82限定安装盘22的间隔开的端部。环形安装环74包括后表面78和与后表面78间隔开的前表面75。在示例性实施例中，环形安装环74定位成与安装体72呈整体布置。例如，环形安装环74的后表面78可以与安装盘22的后表面82对齐。如本领域普通技术人员理解的，环形安装环74的后表面78和安装体72的后表面82可以定位成靠向使用者希望安装器具10的墙壁或表面(未示出)。

在各种实施例中，环形保持器76可大致与环形安装环74平行对齐，环形保持器76与环形安装环74间隔开，以在它们之间形成安装间隙80。毂体20的第二端32的环形唇缘33可以配置成接收在安装间隙80内，以将毂体20保持在安装盘22上。在各种实施例中，安装盘22可以由允许光穿过安装盘22的表面的半透明材料组成。安装盘22的一些部分，比如环形保持器76，可以由柔性或半柔性材料比如塑料组成，以允许与毂体20的卡扣连接，比如与环形唇缘33。然而，在本公开的范围内，还设想了其他类型的材料。在各种实施例中，毂体20的第二端32可以配置成抵靠安装环74的前表面75的一部分，如图2-3所示。

在各种实施例中，安装盘22包括环形外表面84。环形外表面84可以大致限定安装盘22的外周。在说明性示例中，环形外表面84可以配置为环形安装环74的一部分，如图2-4所示，尽管这里设想了环形外表面84的其他位置。环形外表面84可以大致垂直于安装盘22将要安装在其上的表面(未示出)，和/或可以大致垂直于安装环74的前表面75和后表面78。安装盘22的一些部分，比如至少环形外表面84，可以由允许光穿过的材料比如半透明塑料组成。

在各种实施例中，安装盘22还包括环形反射表面88。如图2-3所示，环形反射表面88可以定位在外环形表面84的径向内侧，并且配置成径向向内并朝向安装盘22的顶部(远离后表面82)延伸。环形反射表面88可以邻近安装盘22的后表面82定位，环形反射表面88相对于安装盘22的后表面82成一角度。具体地，在各种实施例中，环形反射表面88可以相对于环形安装环74的后表面82成角度r。类似地，环形反射表面88可以进一步相对于环形安装环74的后表面78、前表面75或外表面84成一角度，使得环形反射表面88既不垂直也不平行于表面75、78或84。这里设想角度r可以是各种测量值。例如，角度r可以由光源的位置、光需要离开通过(例如外表面84)的位置/目标和反射表面88的形状或折射光的其他透镜控制。角度r的示例性实施例可以是135度。当角度r为135度时，反射表面88在环形外表面84垂直于安装环74的后表面82时大致可以相对于环形外表面84成45度角，并且可进一步相对于纵向轴线成45度角。可以设想，角度r和反射表面88可以配置成反射在毂体20内部产生的光(或改变其方向)，使得这种光配置成穿过外表面84。然而，这里通常还可以设想反射表面88和环形外表面84之间的其他角度关系，并且例如可以取决于外表面84与毂体20的轴线h或安装环74的后表面82的相对角度。

安装盘22可以可选地包括用于将安装盘22安装在使用者希望固定器具10的表面(未示出)上的装置。在各种实施例中，安装盘22形成为包括一个或多个螺孔86，螺钉(未示出)可以延伸通过这些螺孔以将安装盘22固定到表面上。螺孔86可以配置成延伸穿过安装体72，以在毂体20安装到安装盘22时允许进入空腔26。

在各种实施例中，电气系统24包括一个或多个电池40、连接到一个或多个电池40的印刷电路板组件(pcba)42、耦合到pcba42的传感器系统44以及也耦合到pcba42的光产生单元46。电池40可以配置为提供电力以经由pcba42操作传感器系统44和/或光产生单元46，如工业中已知的。pcba42配置为控制传感器系统44和/或光产生单元46的操作。在各种实施例中，pcba包括可以监视传感器系统44和/或控制光产生单元46的微控制器43。光产生单元46可以配置为包括一个或多个灯48。在各种实施例中，灯48可以由led组成，但是在本公开的范围内还可以设想其他形式的灯。

如图2-3所示，传感器系统44可以包括运动或接近传感器50和环境光传感器52。传感器系统44可以替代地仅由接近传感器50或环境光传感器52组成，或者可以进一步包括本领域已知的其他类型的传感器(未示出)。运动传感器50可以配置为检测与器具10相邻的运动或移动，而环境光传感器52可以配置为检测与器具10相邻的环境光或周围光的量。接近传感器50和/或环境光传感器52可以经由连接电路54电耦合到pcba42，连接电路54允许传感器50和52获得的信息被传输到pcba42。

当运动传感器50和/或环境光传感器52配置为位于毂体20的空腔26内时，运动传感器50和/或环境光传感器52可以通过位于毂体20的第一端30或外表面34附近的一个或多个半透明表面56感测毂体20外部和与器具10相邻的运动和/或光。例如，如图2-3所示，半透明表面56可以在形成于毂体20的第一端30中的开口58内延伸。在各种实施例中，半透明表面56可以是由半透明材料组成的圆顶60的形式，圆顶从毂体20的空腔26内延伸到毂体20外部的外部区域62，使得圆顶60的尖端64延伸超过第一端30的外表面66。圆顶60还可以包括菲涅耳透镜以延伸传感器组件44的观察区域。在其他实施例中，圆顶60可以不延伸超过第一端30的外表面66。

半透明表面56可以通过任何已知的装置联接到毂体20，比如可以接收在凸台70内的连接凸缘68。将半透明表面56附接到毂体20的其他装置在本领域中是已知的。在某些实施例中，半透明表面56提供用于运动传感器50以检测器具10周围区域中的运动的装置，例如通过使运动传感器50能够可视地进入器具10周围的区域。在说明性实施例中，半透明表面56配置成将器具10周围的环境光传输到环境光传感器56。在说明性实施例中，连接凸缘68也可以由半透明材料组成并且配置成将器具周围的环境光传输到环境光传感器56。在此设想了从周围区域接收运动和环境光信息的其他变化。

如图2所示，传感器系统44可以配置为检测关于器具10周围的外部区域62中的环境的信息，并将该信息传输到pcba42以控制光产生单元46的操作。作为说明性示例，运动传感器50可以配置为检测邻近器具10的移动，例如当人进入包含器具10的房间时。运动传感器50然后可以向pcba42传输信号，其可以配置为当检测到移动时开启光产生单元46。同时，环境光传感器52可以配置为检测器具10周围的外部区域62中的光量(例如器具10所在的房间)。关于光量的信息可以从环境光传感器52传输到pcba42，然后pcba42可以将这些信息与外部区域62内的预定光量(例如特定瓦特或波长)进行比较。预定光量可以配置为与足够的光相对应以允许房间内的良好可见性，尽管也可以基于其他因素来确定。如果pcba42确定位于外部区域62内的光量等于或高于预定光量，则pcba42可以超控该信号以开启光产生单元46，从而防止灯48被开启，或者如果灯48已经开启则将灯48关闭。

如图2所示，电气系统24的灯48通常可以定位成沿着光轴a引导来自灯48的一个或多个光束90。在各种实施例中，光轴a可以大致平行于安装盘22的环形外表面84并垂直于环形安装环74的后表面82。灯48可定位成使得光束90引导朝向安装盘22以允许光束90从反射表面88朝向安装盘22的环形外表面84反射，如图2所示。安装盘22的顶表面79也可以像透镜一样聚焦(通过折射)光到反射表面上。在示例性实施例中，光轴a可以与反射表面88相交，但是光轴a不必与反射表面88相交，只要光束90配置为被从反射表面88反射即可。当光束90穿过安装盘22到达环形外表面84时，环形外表面84被光束照射。当安装盘22安装在比如墙壁的房间表面(未示出)上时，安装盘22的环形外表面84通常将定位在房间表面附近。当光束90穿过环形外表面84以照亮外表面84时，房间表面的一部分也将因此被照亮。

当光束90由位于器具10的毂体20的空腔26内的光产生单元46产生时，本公开包括将光束90折射和反射到器具10的安装盘22的外环形表面84的各种形式和配置。由于毂体20通常由不是半透明的固体材料(例如金属或厚塑料)组成，所以穿过空腔26的光束90通常不会通过毂体20看到。然而，由于安装盘22由半透明材料组成，因此通过安装盘22(例如通过外环形表面84)反射的光束90通过在器具10周围的外部区域62中的安装盘22应该是可见的。因此，非半透明毂体20和半透明安装盘22的组合允许器具10的特定部分的外部照射。可以理解的是，器具10可以设计成照亮器具10的各个部分，这取决于为这些部分选择的材料，并且光束90可以从器具10的各个表面反射，这些表面相对于光产生单元46成角度或定位以产生这种照明，这取决于被照亮部分的位置。

在说明性实施例中，电气系统24配置成基于是否存在位于器具10的房间中的人和/或器具10的房间内是否已经有足够的环境光来向器具10周围的外部区域62提供照明。例如，如果器具10所在的房间是暗的，则电气系统24可以操作以照亮安装环74，比如外环形表面84，并且可选地照亮其上安装有器具10的房间表面，当人进入房间时，以便充当房间中人的导航指引和参考点。器具10也可被照亮，以便在安装器具10处周围的外部区域62上发出光。然而，如果电气系统24检测到器具10所在的房间中存在足够的环境光，则电气系统24可以不照亮光产生单元46(或者如果先前开启则可以将其关闭)，因此安装环74不会被照亮。

图5示出了操作器具10的电气系统24和光产生单元46的示例性过程的流程图。在第一步骤102中，最初关闭器具10内的灯48。在第二步骤104中，电气系统24配置成通过环境光传感器52检测房间内是否有预定光量(例如让人看到足够的光量)。如果电气系统24检测到在房间中有足够的光量，则灯48保持关闭。如果电气系统24检测到在房间中没有足够的光量，则在第三步骤106中电气系统24利用运动传感器50来检测在器具10周围的区域内是否存在移动(例如是否有人已进入房间)。如果电气系统24没有检测到运动，则灯48保持关闭。如果电气系统24检测到房间中的移动，则在第四步骤108中电气系统24配置为开启灯48，这将产生将照亮器具10的一部分的光束90，比如安装环74或更具体是安装环74的外环形表面84。然后，照明可以为人提供导航辅助或参考点。

电气系统24还可以配置为基于周围区域的变化来控制灯48。例如，在第五步骤110中，电气系统24可以(例如通过微控制器43)在灯48开启之后的预定时间间隔监视房间内的光是否已达到预定量。如果电气系统24检测到房间中有足够的光，则电气系统24可以关闭灯48。如果电气系统24检测到房间中没有足够的光，则在第六步骤112中电气系统24利用运动传感器50以预定的时间间隔检测在器具10周围的区域内是否存在移动(例如人是否仍在房间中)。如果电气系统24没有检测到房间中的任何更多移动，则电气系统可以关闭灯48。如果电气系统确实检测到房间中的移动，则在第七步骤114中电气系统将保持对灯48供电。

示例

下面提供本文公开的照明器具的说明性示例。照明器具的实施例可以包括下面描述的示例中的任何一个或多个以及任何组合。

示例1是一种照明器具，包括毂体，其配置成围绕毂轴线并且形成为包括空腔。毂体包括第一端和第二端，并且由不透明材料组成。所述器具还包括安装盘，其配置成固定到毂体的第二端。所述安装盘配置成将毂体固定到外表面。该安装盘包括由半透明材料组成的外环形表面。所述器具还包括电子部件系统，其具有传感器系统、控制器和光产生单元，所述光产生单元包括至少一个灯。所述系统包含在所述毂体的空腔内，并且所述控制器配置为基于来自传感器系统的输入经由光产生单元产生光束。该系统还配置为产生光束以传输到安装盘的外环形表面。

在示例2中，示例1的主题还配置为使得安装盘包括将光束反射到外环形表面的反射表面。

在示例3中，示例2的主题还配置为使得反射表面配置为与光产生单元的光轴相交。

在示例4中，示例3的主题还配置为使得反射表面相对于光束定向，以从毂轴线向外反射光束。

在示例5中，示例2的主题还配置为使得反射表面围绕毂体的毂轴线呈环形。

在示例6中，示例1的主题还配置为使得毂体的第二端包括环形唇缘，该环形唇缘配置成接收在安装盘的安装间隙中。

在示例7中，示例1的主题还配置为使得传感器系统包括环境光传感器和运动传感器。

在示例8中，示例7的主题还配置为使得控制器配置为当运动传感器检测到器具附近的区域中的运动时开启光产生单元。

在示例9中，示例8的主题还配置为使得环境光传感器配置为检测器具附近的区域中的环境光的量，其中控制器配置为确定区域中的环境光的量是否满足预定量，并且其中控制器配置为当区域中的环境光达到或超过预定量时防止光产生单元被开启。

在示例10中，示例8的主题还配置为使得控制器配置为当运动传感器在预定时间量之后未能检测到区域中的运动时关闭光产生单元。

在示例11中，示例7的主题还配置为使得环境光传感器和运动传感器经由包含在毂体的一部分内的半透明圆顶接收关于器具周围区域的信息。

在示例12中，示例11的主题还配置为使得半透明圆顶包括延伸超过毂体的外表面的尖端部分。

在示例13中，示例1的主题还配置为使得器具是毛巾环、衣帽钩、毛巾杆、架子或安装硬件中的一个。

示例14是一种向器具附近的区域提供照明的方法。所述方法包括以下步骤：检测区域是否包含预定量的光；检测区域内是否有移动；如果在区域内检测到移动并且该区域不包含预定量的光，则在器具的封闭中心空腔内开启灯；以及将来自灯的光束引导通过器具的半透明安装托架。

在示例15中，进一步配置示例14的主题，其中引导光束的步骤还包括将光束传输到反射表面，反射表面与器具的轴线成一角度并将光束重新定向到不垂直于夹具轴线的安装托架的外表面。

在示例16中，进一步配置示例15的主题，其中反射表面与器具的轴线之间的角度为约45度。

在示例17中，进一步配置示例15的主题，其中反射表面和外表面相对于器具的轴线呈环形。

示例18是一种具有毂体、安装盘、电子部件系统和光学组件的器具。毂体配置成围绕纵向轴线并且形成为包括空腔。毂体包括第一端和第二端，其中开口延伸穿过第二端。安装盘配置成固定到毂体的第二端并且配置成将毂体固定到外表面。毂体和/或安装盘包括透明部分。电子部件系统包括传感器系统、控制器和光产生单元，所述光产生单元包括至少一个灯。所述系统包含在毂体的空腔内。所述控制器配置为基于来自传感器系统的输入经由光产生单元产生光束。光学组件配置为将光束从纵向轴线向外引导穿过透明部分。

在示例19中，示例18的主题还配置为使得光学组件包括反射表面，该反射表面将光束反射通过透明部分。

在示例20中，示例19的主题还配置为使得反射表面定向成从毂体的纵向轴线基本上横向地反射光束。

尽管已经参考特定装置、材料和实施例描述了本公开，但是根据前面的描述，本领域技术人员可以容易地确定本公开的基本特征，并且可以进行各种改变和修改以适应各种用途和特征而不脱离所附权利要求中阐述的本发明的精神和范围。