CN107884001A - 用于确定周围环境的特性的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

实施例总地涉及用于确定环境的周围空气的一个或多个特性的系统和方法。系统可以包括传感器设备，所述传感器设备包括：具有环形外部前表面的传感器外壳；并入前表面中的点阵显示器；并入前表面中的触敏表面；定位在前表面后方的第一传感器，被配置为做出用于周围空气特性的计算的测量；成角度的底表面，被配置为抵靠在水平表面上；以及处理系统，被编程为检测周围空气的至少一个特性，并且使用点阵显示器来显示所检测到的特性。

Description

用于确定周围环境的特性的系统和方法
相关申请的交叉引用
无适用。
关于联邦资助研究或开发的声明
无适用。
对缩微胶卷附录的引用
无适用。
背景技术
各种传感器可被采用来确定传感器四周的周围空气的特性。传感器可被封闭到外壳中并且放置在用户期望的位置，以获知周围空气的某些特性，诸如温度、湿度、空气成分(诸如颗粒物和/或气体)以及其他信息。
发明内容
在一个实施例中，传感器设备可以包括：具有环形外部前表面的传感器外壳；并入前表面中的点阵显示器；并入前表面中的触敏表面；定位在前表面后方的第一传感器，被配置为做出用于周围空气特性的计算的测量；成角度的底表面，被配置为抵靠在水平表面上；以及处理系统，被编程为检测周围空气的至少一个特性，并且使用点阵显示器来显示所检测到的特性。
在一个实施例中，用于确定环境的周围空气的一个或多个特性的方法可以包括：激活传感器设备，所述传感器设备包括一个或多个传感器以及显示器；通过一个或多个传感器来检测周围空气的一个或多个特性；通过处理系统经由显示器来显示周围空气的所检测到的(多个)特性；以及通过处理系统经由显示器来指示所检测到的(多个)特性的健康水平。
在一个实施例中，用于控制封闭体内的加热、通风和空气调节(HVAC)系统的传感器设备可以包括：第一传感器，定位在传感器设备前表面的后方，被配置为做出用于封闭体内周围空气特性的计算的测量；以及具有活动和不活动状态的无线通信系统，该系统在不活动状态下消耗比活动状态下更少的能量，被配置为基于来自第一传感器的输入而与HVAC系统通信，其中进行转换。
附图说明
为了更完整的理解本公开内容，现在在结合附图和具体实施方式考虑的情况下对下面的简要描述做出参考，其中相似的附图标记表示相似的部分。
图1图示根据一个实施例的安装在墙壁上的传感器设备。
图2图示根据一个实施例的抵靠在表面上的传感器设备。
图3A-3B图示根据一个实施例的传感器设备的不同显示。
图4A-4E图示根据一个或多个实施例的传感器设备的不同显示。
图5图示根据一个实施例的传感器设备后视图。
图6图示根据一个实施例的传感器设备正视图。
图7图示根据一个实施例的传感器设备的另一视图。
图8A-8D图示根据一个实施例的传感器设备的附加视图。
具体实施方式
一开始应当理解的是，尽管下文说明了一个或多个实施例的说明性的实施，但是所公开的系统和方法可以使用任意数量的技术来实施，无论是目前已知的还是尚未存在的。公开内容决不应当限制到该说明性的实施、图以及下文说明的技术，而是可以在所附权利要求的范围连同它们的等同物的全部范围内被修改。
下面对术语的简要定义贯穿本申请而适用：
术语“包括”意指包括但是不限于，并且应当以在专利上下文中典型使用的方式来解释；
短语“在一个实施例中”、“根据一个实施例”等通常意指跟随在该短语之后的特定特征、结构或特性可以包括在本发明的至少一个实施例中，并且可以包括在本发明的多于一个的实施例中(重要的是，这样的短语并不必然指代相同的实施例)；
如果说明书描述某些内容为“示例性的”或者“示例”，则应当理解为指代非排他示例；
术语“大约”或者“近似”等当与数量一起使用的时候可以意指特定数量，或者可替换地，意指接近特定数量的范围，如本领域技术人员所理解的；并且
如果说明书声明部件或特征“可能”、“可以”、“能够”、“应当”、“将”、“优选地”、“可能地”、“典型地”、“可选地”、“例如”、“往往”或“或许”(或者其他这样的语言)被包括或者具有特性，那么该特定部件或特征不被要求被包括或者具有该特性。这样的部件或特征可以可选地包括在一些实施例中，或者其可以被排除在外。
公开内容的实施例包括用于确定周围环境的特性的方法和系统。实施例可以包括传感器设备，所述传感器设备被配置为安装在墙壁上，和/或抵靠在水平表面上。在设计墙壁安装或表面安装的传感器设备中，可能期望具有这样的设备，所述设备具有视觉上令人愉悦、平滑、整洁和圆形的外观，而同时包括用于检测周围空气的特性的一个或多个传感器。
在世界的某些区域中，居民可能关心他们四周的、他们家和工作场所中以及外部的空气质量。
空气质量传感器可以安放在家中或者其他楼宇中，但是对于用户而言可能还期望具有便携传感器设备，所述便携传感器设备可以安装在墙壁上和/或随他们被携带到不同的区域。越小的设备可以越容易按需要重新安置。设备可以包括一个或多个传感器，以及配置为将传感器信息传达给用户的显示器。显示器还可以传达其他信息，诸如时间、天气，或可以由传感器设备收集的或者可以传达给传感器设备的任何其他信息。
传感器设备可以包括诸如灯、扬声器等的指示器，被配置为将信息传达给用户。例如，不同颜色的灯可以指示周围空气的质量，诸如空气质量被认为是“健康的”与否。在一些实施例中，传感器设备可以并入智能家居系统中，其中传感器设备可以被配置为与多个其他设备(无线地)通信。在一些实施例中，传感器设备可以包括语音识别系统，其中用户可以使用他们的语音与传感器设备交互。
图1图示根据一些实施例的传感器设备100，传感器设备100具有视觉上令人愉悦、平滑、整洁和圆形的外观，而同时包括用于检测周围空气的特性的一个或多个传感器。传感器设备100具有整洁、简单、整齐且简洁的设计，其不会有损于家装，并且可以充当用于它安放于其中的即时位置的视觉上令人愉悦的中心装饰品。此外，用户与传感器设备100的交互通过传感器设备100的设计而被促进并且与已知常规恒温器相比被大大增强。传感器设备100包括控制电路，并且可以可选地电连接到HVAC系统(或者与之通信)。传感器设备100在一些实施例中可以是墙壁可安装的，并且形状可以是环形。
传感器设备100形状是环形，其中当安装在墙壁上的时候，其表现为总体上盘状的环形物体，如图1中所示。在一些实施例中，传感器设备100可以被配置为可移除地附着到墙壁板110。在一些实施例中，传感器设备100可以包括圆形或环形形状的前表面104以及环形形状的外壳102。
在一些实施例中，为了便于安放、配置和/或升级，尤其是由诸如用户的非专业安装人员进行时，传感器设备100包括外壳102和墙壁板110。传感器设备100的外壳102的至少一部分可以可滑动地可安装在墙壁板110上，并且可滑动地可从其中拆分。根据一些实施例，外壳102到墙壁板110的连接可以使用磁铁、卡销、插销和挂钩、具有匹配缺口的拉环(tab)或肋状物来完成，或者可以简单地使用在外壳102和墙壁板110的配合部分上的摩擦来完成。
参考图2，示出抵靠在诸如桌子、书桌、柜台等的水平表面112上的传感器设备100。传感器设备100可以包括成角度的底表面106，被配置为允许传感器设备100抵靠在水平表面112上。在一些实施例中，传感器设备100可以可互换地附着到墙壁板110(如图1中所示)和抵靠在水平表面112上(如图2中所示)。
现在参考图3A-3B，传感器设备100可以包括环形形状外壳102(如上文所描述的)，其中成角度的底表面106可以并入外壳102中。外壳102还可以包括背表面107。在一些实施例中，传感器设备100的前表面104可以包括点阵显示器130。另外，前表面104可以包括一个或多个触敏表面132。触敏表面132允许用户做出调整，诸如选择新设定点温度，在不同显示器之间切换，输入报警或其他指示设置等。在一些实施例中，触敏表面132可以包括一个或多个按钮，被配置为接收来自用户的输入。在一些实施例中，触敏表面132可以包括前表面104显示器130的一部分。
传感器设备100的前表面104可以包括透明材料，在一些实施例中，所述透明材料可以包括聚碳酸酯、玻璃或者另一种类似材料。根据一些实施例，传感器设备100可以包括位于外壳102内的麦克风122和/或扬声器124。在一些实施例中，麦克风122和/或扬声器124可以位于靠近传感器设备100的前表面104。
在一些实施例中，中央电子显示器130可以包括点阵布局(即，个体地可寻址)，使得可以生成任意形状，而不是被分段布局。根据一些实施例，采用点阵布局和分段布局的组合。在一些实施例中，显示器130可以包括背光彩色液晶显示器(LCD)。在一些实施例中，显示器130可以并入前表面104中，而在其他实施例中，显示器130可以位于前表面104的后方。
在一些实施例中，传感器设备100可以包括位于前表面104内的一个或多个指示器灯120。在图3A-3B中示出的实施例中，指示器灯120可以位于前表面104周界四周。指示器灯120可以被利用来指示当前周围空气特性的健康状况或质量。例如，在图3A中，颗粒物(PM)2.5读数可以是接近每立方米25微克(μg/m3)，对于该读数这可以是在“健康”范围内。因此，传感器设备100的处理器可以激活指示器灯120为“健康”颜色。
然后，在图3B中，PM 2.5读数是接近200μg/m3，对于该读数这可以是在“不健康”范围内。在一些实施例中，图3B中的读数可能高于可接受阈值，其中阈值可以被编程到传感器设备100中。因此，传感器设备100的处理器可以激活指示器灯120为“不健康”颜色，其可以不同于“健康”颜色。在一些实施例中，当PM 2.5读数高于可接受阈值的时候，处理器可以激活警报或报警。
除了其他类似指示之外，指示器灯120还可以指示健康、高温或低温，健康或高CO2水平，健康、高湿度水平或低湿度水平。指示器灯120可以包括指示健康特性的一种颜色(诸如蓝色或绿色)以及指示非健康特性的第二种颜色(诸如橙色或红色)。在一些实施例中，指示器灯120可以包括多于两种颜色，其中每种颜色可以指示不同的水平或范围。
在一些实施例中，当用户在示出来自不同传感器的输出的不同显示之间切换显示器130的时候，指示器灯120的颜色可以改变。例如，第一传感器可以被配置为检测第一特性，其中第一特性可以与第一组预定义阈值相关联。类似地，第二传感器可以被配置为检测第二特性，其中第二特性可以与第二组预定义阈值有关联。当显示从第一特性切换到第二特性的时候，指示器灯可以根据预定义阈值而改变。
在一些实施例中，传感器设备100可以被配置为与HVAC系统通信。在一些实施例中，传感器设备100可以被配置为与HVAC无线通信。
当用户轻敲或按压触敏表面132的时候，可以通过显示器130示出多个图像。显示器130可以包括代表当前所检测到的特性的数字、形状、词语和/或字母，例如空气质量(或者更具体地，PM 2.5读数)、气体水平、温度、湿度或者其他天气信息。附加的显示示例在图4A-4E中示出。
图4A图示传感器设备100的另一个视图，其中显示器130正在指示当前天气。
图4B图示传感器设备100的另一个视图，其中显示器130正在指示当前温度。
图4C图示传感器设备100的另一个视图，其中显示器130正在指示当前湿度。
图4D图示传感器设备100的另一个视图，其中显示器130正在指示当前CO2水平。
图4E图示传感器设备100的另一个视图，其中显示器130正在指示当前时间。
参考图5，示出传感器设备100的背表面107。背表面107可以被配置为附着到墙壁板110(如上文所描述的)。背表面107可以包括一个或多个连接器140，其中连接器140可以包括功率连接器、以太网端口、通用串行总线(USB)端口、音频端口，或者任意其他类似的端口或连接器。
参考图6，示出传感器设备100的正视图。在一些实施例中，显示器130可以包括附加的指示器，诸如无线连接指示器134和/或电池指示器136。一个或多个传感器170(如上文所描述的)可以位于传感器设备100的外壳102内。在一些实施例中，传感器设备100包括处理系统160、显示驱动器164和无线通信系统166。处理系统160可以适于使得显示驱动器164和显示器130向用户显示信息，并且经由(多个)触敏表面132来接收用户输入。处理系统160可以能够实行对包括各种用户接口特征的传感器设备100的操作的管理。处理系统160还可以被编程和配置为实行本文所描述的其他操作。
根据一些实施例，无线通信系统166可以用于与诸如个人计算机和/或其他传感器设备或HVAC系统部件的设备通信，所述通信可以是对等通信、通过一个或多个位于私有网络上的服务器的通信，和/或通过基于云的服务的通信。
如在图6中还示出的是可再充电电池162，其可以使用再充电电路来再充电，所述再充电电路使用来自墙壁板110(如图1中所示)或者背表面107中的功率连接器140(如图5中所示)的电力。根据一些实施例，可再充电电池162为单个锂离子电池单元，或者为锂聚合物电池。
图7图示传感器设备100的实施例，其中传感器设备100还包括并入前表面104中的一个或多个传感器142。(多个)传感器142可以包括光传感器(其可以通知显示器130的亮度)、接近度传感器、IR传感器或其他类似传感器。
图8A-8D图示传感器设备100的多个视图。在一些实施例中，传感器设备100可以包括近似为96毫米的高度802(或直径)。在一些实施例中，传感器设备100可以包括小于近似100毫米的高度802(或直径)。在一些实施例中，传感器设备100可以包括小于近似150毫米的高度802(或直径)。在一些实施例中，传感器设备100可以包括近似为45毫米的深度804(或厚度)。在一些实施例中，传感器设备100可以包括小于近似50毫米的深度804(或厚度)。
在第一实施例中，传感器设备可以包括：具有环形外部前表面的传感器外壳；并入前表面中的点阵显示器；并入前表面中的触敏表面；定位在前表面后方的第一传感器，被配置为做出用于周围空气特性的计算的测量；成角度的底表面，被配置为抵靠在水平表面上；以及处理系统，被编程为检测周围空气的至少一个特性，并且使用点阵显示器来显示所检测到的特性。
第二实施例可以包括第一实施例的传感器，其中触敏表面包括并入前表面中的一个或多个按钮。
第三实施例可以包括第一或第二实施例的传感器，其中触敏表面包括前表面的至少一部分。
第四实施例可以包括第一到第三实施例中任意一个的传感器，其中第一传感器包括温度传感器、颗粒物传感器、湿度传感器或气体传感器中的至少一个。
第五实施例可以包括第一到第四实施例中任意一个的传感器，还包括多个传感器，被配置为做出用于周围空气的多个特性的计算的测量。
第六实施例可以包括第五实施例的传感器，其中多个传感器包括温度传感器、颗粒物传感器、湿度传感器或气体传感器中的一个或多个。
第七实施例可以包括第一到第六实施例中任意一个的传感器，其中处理系统还被编程为与一个或多个设备无线通信。
第八实施例可以包括第七实施例的传感器，其中传感器设备被配置为与包括空气清洁设备的HVAC系统通信。
第九实施例可以包括第一到第八实施例中任意一个的传感器，其中传感器设备被配置为与空气清洁设备无线通信，并且被配置为响应于所计算的周围空气特性而激活空气清洁设备。
第十实施例可以包括第一到第九实施例的中任意一个的传感器，还包括并入前表面中的指示器灯。
第十一实施例可以包括第一到第十实施例中任意一个的传感器，其中指示器灯包括靠近环形前表面的外边缘的环。
第十二实施例可以包括第一到第十一实施例中任意一个的传感器，其中传感器设备为墙壁可安装的。
在第十三实施例中，用于确定环境的周围空气的一个或多个特性的方法可以包括：激活传感器设备，所述传感器设备包括一个或多个传感器以及显示器；通过一个或多个传感器来检测周围空气的一个或多个特性；通过处理系统经由显示器来显示周围空气的所检测到的(多个)特性；以及通过处理系统经由显示器来指示所检测到的(多个)特性的健康水平。
第十四实施例可以包括第十三实施例的方法，还包括基于周围空气的所检测到的(多个)特性来激活HVAC系统。
第十五实施例可以包括第十三到第十四实施例中任意一个的方法，其中传感器包括颗粒物传感器，并且其中所述方法还包括基于所检测到的周围空气中的颗粒物来激活空气清洁。
第十六实施例可以包括第十三到第十五实施例中任意一个的方法，其中指示所检测到的(多个)特性的健康水平包括利用与健康水平相关联的预定义颜色来激活灯。
第十七实施例可以包括第十三到第十五实施例中任意一个的方法，其中传感器检测传感器设备四周的周围空气的特性。
第十八实施例可以包括第十三到第十七实施例中任意一个的方法，其中传感器设备被配置为与一个或多个远程传感器无线通信，其中远程传感器可以位于封闭体外部，而传感器设备位于封闭体内部。
在第十九实施例中，用于控制封闭体内的HVAC系统的传感器设备可以包括：第一传感器，定位在传感器设备前表面的后方，被配置为做出用于封闭体内周围空气特性的计算的测量；以及具有活动和不活动状态的无线通信系统，该系统在不活动状态下消耗比活动状态下更少的能量，被配置为基于来自第一传感器的输入而与HVAC系统通信，其中进行转换(transition)。
第二十实施例可以包括第十九实施例的传感器设备，其中传感器设备被配置为与HVAC系统的空气清洁设备无线通信，并且当处于活动状态时，被配置为响应于所计算的周围空气特性而激活空气清洁设备。
尽管上文已经示出和描述了根据本文所公开的原理的各种实施例，但是在不偏离本公开的精神和教导的情况下，本领域技术人员可以做出对其的修改。本文所描述的实施例仅是代表性的，并且不意图是限制性的。许多变型、组合和修改是可能的并且在本公开的范围内。由组合、整合和/或省略(多个)实施例的特征而产生的可替换实施例同样在本公开的范围内。相应地，保护范围不受到上文阐述的描述的限制，而是由所附的权利要求来限定，该范围包括权利要求的主题的所有等同物。每一个权利要求作为进一步的公开被并入说明书中，并且权利要求为(多个)本发明的(多个)实施例。此外，上文描述的任何优点和特征可以与特定实施例相关，但是不应当将这样的发布的权利要求的应用限制于完成任意或全部上述优点或者具有任意或全部上述特征的过程和结构。
另外，本文使用的小节标题被提供为与37C.F.R.1.77下的建议一致，或者以其他方式提供组织结构的提示。这些标题不应当限制或表征可以从本公开发布的任意权利要求中阐述的(多个)发明。特别地并且作为举例，尽管标题可以指代“技术领域”，然而权利要求不应当受到该标题下所选择来描述所谓技术领域的语言的限制。另外，“背景技术”中的技术描述不应解释为承认某种技术为本公开中的任意(多个)发明的现有技术。“发明内容”也不应认为是限制发布的权利要求中阐述的(多个)发明的特性。此外，在本公开中对单数的“发明”的任何提及不应当用于争辩本公开中仅存在单个点的新颖性。多个发明可以根据本公开发布的多个权利要求的限制来阐述，并且这样的权利要求相应地限定由此保护(多个)发明及其等同物。在所有实例中，权利要求的范围应当鉴于本公开而在它们自身优点上进行考虑，而不应当受本文阐述的标题所限制。
诸如“包含”，“包括”和“具有”的较宽术语的使用应当理解为对诸如以下的较窄的术语提供支持：“由……构成”、“实质上由……构成”以及“基本上由……组成”。术语“可选地”、“可能”、“或许”、“可能地”等关于实施例的任意元件的使用意指该元件不是必需的，或者可替换地，该元件是必需的，这两种替换都在(多个)实施例的范围内。而且，对示例的参考仅是提供用于说明性目的，并且不意图是排他的。
尽管已经在本公开中提供了若干实施例，但是应当理解的是，所公开的系统和方法可以采用许多其他特定形式来体现，而不偏离本公开的精神或范围。目前的示例应当认为是说明性的而不是限制性的，并且意图不在于限制于本文所给的细节。例如，各种元件或部件可以组合或者并入另一系统中，或者某些特性可以被省略或者不被实施。
而且，各种实施例中作为分立或单独描述和说明的技术、系统、子系统和方法可以与其他系统、模块、技术或方法组合或整合，而不偏离本公开的范围。示出或讨论为直接相互耦合或通信的其他项目可以通过某个接口、设备或中间部件间接耦合或通信，而无论是通过电气方式、机械方式还是其他方式。改变、替换和更改的其他示例是可由本领域技术人员探明的，并且可以在不偏离本文本公的精神和范围的情况下做出。

Claims (10)

1.一种传感器设备(100)，包括：
传感器外壳(102)，具有环形外部前表面(104)；
点阵显示器(130)，并入前表面(104)中；
触敏表面(132)，并入前表面(104)中；
定位在前表面(104)后方的第一传感器(170)，被配置为做出用于周围空气特性的计算的测量；
成角度的底表面(106)，被配置为抵靠在水平表面(112)上；以及
处理系统(160)，被编程为检测周围空气的至少一个特性，并且使用点阵显示器(130)来显示(130)所检测到的特性。
2.根据权利要求1的传感器设备(100)，其中触敏表面(132)包括并入前表面(104)中的一个或多个按钮。
3.根据权利要求1的传感器设备(100)，其中触敏表面(132)包括前表面(104)的至少一部分。
4.根据权利要求1的传感器设备(100)，其中第一传感器(170)包括温度传感器、颗粒物传感器、湿度传感器或气体传感器中的至少一个。
5.根据权利要求1的传感器设备(100)，还包括多个传感器(170)，被配置为做出用于周围空气的多个特性的计算的测量。
6.根据权利要求5的传感器设备(100)，其中多个传感器(170)包括温度传感器、颗粒物传感器、湿度传感器或气体传感器中的一个或多个。
7.根据权利要求1的传感器设备(100)，其中处理系统(160)还被编程为与一个或多个设备无线通信。
8.根据权利要求7的传感器设备(100)，其中传感器设备(100)被配置为与包括空气清洁设备的HVAC系统通信。
9.根据权利要求1的传感器设备(100)，其中传感器设备(100)被配置为与空气清洁设备无线通信，并且被配置为响应于所计算的周围空气特性而激活空气清洁设备。
10.根据权利要求1的传感器设备(100)，还包括并入前表面(104)中的指示器灯(120)。
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