CN110741514A - 用于电气装置的模块化智能快速连接设备 - Google Patents

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Abstract

插口和插头用于将电气装置与电力供应线路连接，并且用于将装置安装在支撑件上。插口具有带有导电接触端子的内腔，导电接触端子在电力供应线路和插口之间建立电连接。插头刚性地固定到装置，并且被插入到插口中。插头具有凸形连接件，所述凸形连接件电连接到装置并且可与插口内的导电端子接合。可释放闩锁被承载于插头和插口的组合件上，用于将装置可释放地安装在支撑件上。集线器包围插头和插口，并且容纳多个传感器模块，所述传感器模块能可释放地连接到集线器的外围。每个传感器模块包括可操作以产生或发送电子数据的电子设备。

Description

用于电气装置的模块化智能快速连接设备
相关申请的交叉引用
本公开文本涉及2017年3月5日提交的序列号为62/467,176的美国专利申请；2016年5月12日提交的PCT国际专利申请No.PCT/US2016/032170(公布为WO 2016/183354 A1)；2007年3月20日提交的第7,462,066号美国专利；2004年12月2日提交的第7,192,303号美国专利；2001年12月12日提交的第6,962,498号美国专利；2005年12月2日提交的公开号为2009/0280673的美国专利申请；2015年5月12日提交的美国临时申请62/160,585；2016年3月15日提交的美国临时申请62/308,718；2017年6月5日提交的美国临时申请62/515,464；2017年8月10日提交的美国临时申请62/543,912；2017年3月10日提交的美国临时申请62,470,170；以及2017年6月5日提交的美国临时申请62/515,464，以上专利申请的全部内容通过引用方式在此整体地纳入本文中。
技术领域
本公开文本涉及智能电气连接件和装置，并且更具体地涉及一种电插头和插口组合件，其使得能够将电气装置无工具地连接和安装在电插座处，所述连接件和/或装置包括电子传感器、控制器和/或通信设备。
背景技术
存在许多称为“智能家居环境”系统的商用系统，所述系统可以包括一个或更多个传感器和网络连接设备。这些智能家居设备有时可以互相通信并且共同整合在智能家居环境中。智能家居设备还可以与基于云的智能家居控制器和/或数据处理系统通信，以分配控制功能、访问更高容量并且更可靠的计算设施，并且将具体的智能家居整合到更大的、多家庭或地理的基于智能家居设备的集合体中。
用于在墙壁或天花板上安装电气装置以及用具(比如照明装置和风扇)的技术通常需要合格电工的协助以及使用多种工具和专门的零件。即使由有经验的安装人员进行操作，安装或拆卸这些装置的过程也可能会相对费时，并且可能是危险的。除了需要对装置和电力供应线路之间的必要电连接进行手动布线之外，安装人员还必须设置单独的机械连接件以将装置支撑或悬挂就位。
发明内容
在本公开文本的一实施方案中，一种设备，用于将电气装置连接到如下类型的电插口：所述电插口包括具有内腔的插口主体，所述内腔包含一个或更多个导电且同心的环形的接触端子，所述接触端子电连接到电力供应线路，所述设备包括插头，所述插头刚性地固定到所述装置并可插入所述插口中，所述插头具有一个或更多个凸形连接件，所述凸形连接件电连接到所述装置并可与在所述插口内的一个或更多个接触端子配合，以在所述电气装置和电力线路之间建立电路；以及可释放闩锁，所述可释放闩锁被承载于所述插头与所述插口的组合件上，用于将所述装置可释放地安装在支撑件上，所述设备包括：围绕所述插头的集线器；多个传感器模块，所述感器模块能可释放地连接到所述集线器的外围，每个所述传感器模块包括可操作以接收或发送电子数据的电子设备。
在本公开文本的实施方案的变型中，所述设备还包括位于所述集线器内的中心电子板，当多个所述传感器模块中的每一个连接到所述集线器的外围时，相应的所述传感器模块可电连接到所述中心电子板；当多个传感器模块连接到所述集线器的外围时，使用有线连接件可将所述传感器模块相互电连接；和/或所述集线器是圆形的，并且传感器模块包括电路板，所述电路板具有与所述集线器的半径对应的弓形形状。
在本公开文本的实施方案的其他变型中，至少一个传感器模块无线地传送所感测的状况；至少一个传感器模块无线地接收信号；所述信号是用于控制所述设备和/或相关联的电气装置的指令信号；和/或所述指令信号由所述感测的状况产生。
在本公开文本的实施方案的进一步的变型中，设备还包括感测模块，感测模块包括发送传感器，用于接收射频(RF)、Wi-Fi和蓝牙传感器中的至少一个；感测模块探测环境状况，所述环境状况包括以下中的至少一个：温度、湿度、烟雾、一氧化碳、运动和存在；感测模块包括以下中的至少一个：监控摄像机、玻璃破损探测器、运动/存在探测器和应急照明装置；传感器模块包括壳体；所述壳体包括进入开口；和/或所述传感器模块使用以下中的至少一个能可释放地连接到所述集线器：磁体、钩环紧固件、滑动燕尾连接、过盈配合、卡扣连接、一个或更多个螺钉、粘合剂或由电连接件形成的机械连接。
在本公开文本的另一实施方案中，一种设备，用于将电气装置与电力供应线路连接并且用于将装置安装在支撑件上，所述设备包括插口，所述插口包括其中具有至少一个内腔的插口主体；设置在所述腔内的多个导电的同心的环形的接触端子，用于在所述电力供应线路和所述插口之间建立电连接；插头，所述插头刚性地固定到所述电气装置并可插入所述插口中，所述插头具有可与所述插口的所述腔内的多个接触端子配合以在所述电气装置和电力线路之间建立电路的多个同心的环形的接触端子；可释放闩锁，所述可释放闩锁被承载于所述插头和所述插口的组合件上，用于将所述装置可释放地安装在所述支撑件上；以及感测单元，用于进行无线地传送所感测的状况和无线地接收信号中的至少一个，所述感测单元电耦接到所述插头和所述插口中的至少一个。
在本公开文本的另一实施方案的变型中，所述插口限定配合平面，通过将所述插头以位于所述配合平面上的任何径向角度插入所述插口，所述插头能与所述插口配合。
附图说明
参考以下详细描述并结合附图将更加易于对本公开文本的更完整的内容以及本公开文本的伴随优势和特征加以理解，在附图中：
图1是组合插口和插头设备在感测单元连接到快速连接设备的现有插口以改装现有的快速连接设备，从而形成智能快速连接设备之前的立体图；
图2是图1的快速连接设备的组合设备和现有插口的后视图；
图3是图1的快速连接设备的组合设备和现有插口的侧视图；
图4是组合插口和插头设备的另一实施方案的立体图，其中感测单元连接到快速连接设备的现有插口，从而形成智能快速连接设备；
图5是图4的组合设备的另一立体图；
图6是组合插口和插头设备的另一实施方案的立体图，其中感测单元连接到快速连接设备的现有插口，从而形成智能快速连接设备；
图7是插头设备的一实施方案的立体图，其中感测单元连接到快速连接设备的现有插口，从而形成智能快速连接设备；
图8-9是具有感测单元和接线盒的插口的实施方案的立体图；
图10描绘了根据本公开文本的包括连接到中心集线器的可更换模块的可拆卸电气设备的前视图；
图11描绘了图1的设备，包括3个额外的可更换模块；
图12描绘了图1的设备，包括7个额外的可更换模块；
图13描绘了在家庭环境中的本公开文本的设备，其包括传感器和悬垂灯具；
图14描绘了包括从后侧和前侧延伸的插头的组合设备(仅前部可见)；
图15是图10的设备的分解图，其中移除了可更换的模块；
图16是图5的设备的分解图，示出了连接到与每个可更换模块相关联的分散的电子板的中心电子板和壳体；
图17描绘了组装好的并且顶盖被移除的图5的设备；
图18描绘了根据本公开文本的包括连接到中心集线器的可更换模块的可拆卸电气设备的前视图，前部包括用于附接电气装置的插口；
图19描绘了图10的设备，其中移除了顶盖和可更换模块，并且示出与中心集线器和可更换模块相关联的电子板；
图20描绘了图10的设备的壳体，包括用于将壳体和插头连接到电箱的带子；
图21是图10的设备的分解图，示出了壳体、集线器的电子板和可更换模块、传感器和顶盖；
图22描绘了图10的设备的中心集线器，其中移除了可更换模块；
图23描绘了图16的设备的中心集线器，其中移除了可更换模块；
图24描绘了图22的中心集线器，其中可更换模块断开连接，并且示出可更换模块的壳体；
图25描绘了图23的中心集线器，其中可更换模块断开连接，并且示出可更换模块的壳体；
图26描绘了类似于图23的设备的设备的分解图，示出与可更换模块相关联的端部连接件，以及用于中心集线器和可更换模块的可移除盖；
图27描绘了本公开文本的可附接电气设备，包括在安装在建筑物中期间可附接到信号电缆的标准电信号连接件，每个连接件定位并且与可移除模块相关联；
图28描绘了本公开文本的可附接电气设备，包括在安装在建筑物中期间可附接到信号电缆的标准电信号连接件，每个连接件定位并且与中心集线器相关联；
图29描绘了电接线盒，其大小和尺寸适于容纳本公开文本的可附接电气装置的全部或一部分；
图30描绘了安装在图20的电箱内的本公开文本的可附接电气设备；
图31是图30的设备的分解图；
图32是设置在图31的设备内的电路板的分解图；
图33是已安装在灯罩内的本公开文本的可附接电气设备的剖视图；
图34描绘了本公开文本的可附接电气设备，其具有如图33的实施方案中的连接件，但包括减少的部件集，该部件集包括接收/输入设备和发送/输出设备，用于以路由器、扩展器和/或调制解调器的方式传达信号；
图35描绘了设置在吊灯的灯罩内的图34的设备；
图36描绘了设置在可安装到天花板的灯内的图34的设备；
图37描绘了本公开文本的设备，其包括容纳本公开文本的凹入式插口的圆顶形罩；
图38描绘了图37的设备，其包括具有从插口延伸的模锻型配件的插口；
图39描绘了本公开文本的电子组件，其包括插口，并且包括与本公开文本的插口相关联的两个同心的电路板；
图40描绘了本公开文本的电子组件，其包括插头，并且包括与本公开文本的插口相关联的两个同心的电路板；
图41描绘了本公开文本的电子组件，其包括与本公开文本的插头相关联的两个同心的电路板，并且还包括同心的可更换的插入电路单元；
图42描绘了本公开文本的电子组件，其包括与本公开文本的插口相关联的两个同心的电路板，并且还包括同心的可更换的插入电路单元；
图43描绘了本公开文本的设备，其包括容纳本公开文本的凹入式插口的圆顶形罩，罩还容纳扬声器；以及
图44描绘了本公开文本的设备，其包括容纳本公开文本的凹入式插口的圆顶形罩，插入插口中的模块包括悬垂电线，或者可替代地容纳天线；
图45描绘了本公开文本的设备，其包括容纳传感器的罩，以及与罩的表面齐平设置的插口；
图46描绘了本公开文本的设备，其包括具有传感器或具有扬声器的可更换模块；
图47描绘了本公开文本的设备，其具有凹入式插口以及插头，插头具有与插头相关联的灯，所述插头已插入到凹入式插口中，所述设备还包括与可移除模块相关联的传感器；
图48描绘了图47的设备的前视图，其中移除了罩；
图49是图47的设备的分解图；
图50是类似于图47的设备的分解图，但有额外的可更换模块；
图51是类似于图31的设备的分解图，其包括可更换的传感器模块，并且还包括具有插入到凹入式插口的灯的插头；以及
图52是设备的前视图，所述设备包括扬声器和传感器，并且还包括具有插入到凹入式插口中的灯的插头。
具体实施方式
根据需要，本文中公开了一些实施方案；然而，应理解的是，所公开的实施方案仅为示例，并且以下所描述的系统和方法可以以各种形式来实施。因此，本文中所公开的具体结构以及功能细节不应被解释为是限制性的，而仅作为权利要求的基础以及作为教导本领域技术人员的代表性基础以按照几乎任何恰当的详细结构以及功能来多样地使用本主题。另外，本文中所使用的术语以及措辞并不意图是限制性的，而是意图提供对构思的易于理解的描述。
本文中所使用的术语“一(a)”或“一(an)”被定义为一个或多于一个。本文中所使用的术语“多个”被定义为两个或多于两个。本文中所使用的术语“另一个”被定义为至少第二个或更多个。本文中所使用的术语“包含(including，包括)”以及“具有(having)”被定义为包括性的(即，开放式表述)。本文中所使用的术语“耦接(coupled)”被定义为“连接”，即使并不必需为直接连接，并且并不必需为机械连接。
本文中所公开的内容涉及发明人的在先工作，比如在上文“相关专利和申请”部分中标明的文件里所阐述的，所述文件中的每一个的内容通过引用方式被整体地纳入本文中。
用于安装电气装置的“快速连接设备”包括插头和配合插口的组合。该设备的插头和配合插口用于在电气装置和电力供应线路之间建立电连接，并且将装置机械地支撑在表面或基座上，通常是墙壁、天花板或地板表面。如本文所使用的，术语“装置”或“电气装置”意指任何装置或用具，比如照明装置、吊扇、电视摄像机、安全设备或由电线供应的电力供电的并且需要机械连接件来支撑或悬挂装置的任何其他设备。插头牢固地紧固到电气装置，而插口紧固到待安装装置的表面(例如，墙壁、天花板或地板)或电接线盒。插头和配合插口的结构、功能和操作已经在例如通过引用纳入本文的专利和申请中详述。
本公开文本的“智能快速连接设备”通常被定义为除了提供连接这一传统功能外还具有额外功能的连接件。智能快速连接设备可以包括用于无线地传送所感测的状况的感测单元。可替代地或额外地，智能快速连接设备可以包括用于无线地接收信号的感测单元。该信号可以为控制智能快速连接设备和/或相关联的电气装置的指令信号。该指令信号可以独立于所感测的状况或作为所感测的状况的结果。
例如，参考公布为PCT/US2016/032170(“‘170公布”)的纳入的参考文献，用于安装电气装置的快速连接设备20包括插头22和配合插口24以及感测单元26的组合。在‘170公布和其他纳入的参考文献中提供了插头20和22的结构和功能的详细描述，因此本文不再详细描述。如在‘170公布中那样，一个或更多个传感器或其他接收/输入或传送/输出电子或电气设备48、50(下文中称为“传感器”)已经与插头22或插口24相关联。在本公开文本中，这些传感器配置成可在包括模块化传感器模块626的组件600内更换，从而实现传感器的可变配置。
设备20的插头22以及配合插口24起作用以共同建立电气装置和电力供应线路之间的电连接，并且将所述装置机械地支撑在表面或基座上，通常为墙壁、天花板或地板表面。如本文中所使用的，术语“装置”或“电气装置”指任何装置或用具，比如照明装置、吊扇、电视摄像机、安全设备或由电线供应的电力来供电并且需要机械连接件来支撑或悬挂装置的任何其他设备。插头22牢固地紧固到电气装置(未示出)，而插口24紧固到待安装装置的表面(例如，墙壁、天花板或地板)或电接线盒。应进一步理解的是，使用插口24用于基座的选择反映了携带危险电信号的电导体应是凹入的并且不能被人触摸。然而，在仅使用低电压/低功率信号时，插头和插口的位置可以颠倒或任意选择。
总体上参考图1-3，用于安装电气装置的“传统”快速连接设备的“传统”插口22通常接收“传统”插头。相反并且根据本公开文本，组合设备23被配置和定尺寸为与插口22配合。组合设备23包括主轴组件22，如在“传统”插头中发现的，主轴组件22用于将组合设备23可释放地机械地连接到插口22。组合设备23还包括由非导电材料形成的主体25，并且在第一侧27上具有整体模制到主体25中的同心的凸形连接环(未示出，但类似于在“传统”插头中发现的那些)，这些同心的凸形连接环在它们之间具有足够的径向间隔，以使它们彼此电绝缘。凸形连接环的直径和间隔使得它们可与插口22中的相应的凹形凹槽对齐并且可接收在插口22中的相应的凹形凹槽内。如通过引用纳入的专利公布中详述的，这种对齐将组合设备23电连接到插口22。
机械地耦接到主轴组件22的一个或更多个按钮36提供了使用手指或工具致动主轴组件22的方法。
从插口22接收电力的组合设备23电耦接到感测单元26。感测单元26设置有一个或更多个传感器48、50。传感器48为用于接收信号的接收传感器。可以被接收的信号的非限制性实施例在下文中阐述。传感器50为用于发送信号的发送传感器。可以被发送的信号的非限制性示例同样将于下文中阐述。取决于应用，传感器48、50可以被安装于感测单元26的任何表面上。
取决于传感器48、50，感测单元26可以允许利用使用例如射频、Wi-Fi或蓝牙的手持式遥控器来操作设备23。另外，取决于传感器48、50，可以确定环境状况，诸如温度传感器、湿度传感器、烟雾及一氧化碳传感器和/或运动/存在探测。在这方面而言，感测单元26可以被用作安全系统的一部分，其中传感器48、50为监控摄像机(带有或不带有运动启用功能)、玻璃破损探测器、运动/存在探测器和/或应急照明装置(带有备用电池)。
开发了用于感测单元26的一些不同的电路板，它们旨在用于附接到组合设备23并与组合设备23集成，并且取决于预期的用途每个电路板具有不同数量的电路和功能。在通过引用整体纳入的专利公布中描述了示例性电路和构思，而没有区分何种电路板确切地包含何种功能。
主体25的第二侧35包括同心的环形凹形凹槽或槽37。这些槽电耦接到主体25的第一侧27上的凸形连接环，并且配置成配合地接收附接到电气装置的插头(未示出)上的凸形连接环以建立与装置的电连接。
对于上面的公开内容显而易见的是，组合设备23用于在电气装置和电力供应线路之间建立电连接，并且将装置机械地支撑在表面或基座上，通常是墙壁、天花板或地板表面。
图4和5示出了已经机械地和电连接到“传统”插口的组合设备42的另一个实施方案。组合设备42包括用于打开或关闭感测单元26的开关44。可替代地或额外地，开关44可以接通或切断供给组合设备42的所有电力。当感测单元26(和/或组合设备42)可以通过例如移动电话上的应用程序远程控制时，开关44用作超驰控制装置。
图6示出了组合设备52的另一实施方案，其中LED装置54已经连接到组合设备52。如上所述，本公开文本预期除了LED装置54之外的装置连接到本公开文本的任何组合设备。
图7示出了智能快速连接设备插头62的实施方案。对于插头62，装置通过螺纹孔64机械地连接。装置线路通过螺纹孔64供给并电连接到插头62。插头62机械地并且电连接到“传统”插口。
图8-9示出了插口72和标准电接线盒74的分解图。多种设备中的任何一种都可以连接到插口72(或本文公开的任何组合设备和插头)，包括以下设备的任何一种：固定或全方位移动倾斜变焦(pan tilt zoom，云台变焦)摄像机；风扇；视频投影仪；可以点亮的悬挂式显示器；视频显示器；枝形吊灯；摄像机壳体；烟雾探测器；可视对讲机；带有单头或多头的壁灯；玩具和移动物体；应急照明装置；户外照明装置；出口标志；装饰照明装置；智能电话、平板或其他计算设备的接口；本文中描述的感测单元或本文中描述的其他设备或传感器。
感测单元26可以用于提供如本文中所描述的感测、通信、传输以及其他功能。这些功能可以包括以下任何一种或全部，例如：信息的蓝牙传送；WiFi通信，例如具有集线器、路由器、接入点或继电器的功能；用于探测运动的运动传感器或用于探测人类或动物的存在的红外传感器，可用于例如控制HVAC系统或为警示或监控系统提供输入；恒温器；用于通信或用于警示或监控系统的摄像机；扬声器；烟雾探测器；火灾探测器；使用多种合适的传感器(比如运动传感器、红外传感器、音频传感器、图像探测传感器、图像识别传感器或气压传感器)中的任何一种的占用探测器；湿度传感器，例如用于保护画作或识别泄漏或水侵；用于探测侵入或用于提高效率的功耗计；以及烟雾和/或空气质量传感器。在本文中，出于简洁考虑，术语“传感器”用于整体指代可以执行上述功能中的一项或更多项的任何设备，并且因此应当理解，本文中的“传感器”可以感测状况、致动、传输、接收、发送以及接收两者，或以其他方式被配置为执行上述功能中的任何一种。
本公开文本的装备有感测单元26的设备可以形成(比如由GE以及其他公司制造的)“智能家居”建筑和操作的一部分。相应地，感测单元26的电子板可以设置有电子电路，该电子电路包括电子处理器、内存、存储器以及其他能够实现与这样的功能相关联的编程以及远程控制的部件。远程操作可以包括控制本公开文本的设备的运行的中央编程或控制程序。这可以包括例如来自于网站的控制或来自于在智能电话或平板电脑上执行的应用程序的控制。可替代地，也可以使用手持电视(TV)/数字录像机(DVR)式的远程控制设备。
本公开文本的设备可以包括可以起到如下任意一种或全部作用的一个或更多个传感器：智能控温器、智能危害探测单元、智能入口-接口设备、包括智能壁状开关的智能开关、智能实用工具接口或连接其他服务的接口(比如智能墙壁插接接口)以及各种智能的多感测联网设备，包括冰箱、电视、洗衣机、烘干机、灯、音频系统、对讲系统、机械致动器、壁挂式空调、水池加热元件、灌溉系统以及其他多种类型的智能设备以及系统。
本公开文本的设备可以包括一个或更多个不同类型的传感器、一个或更多个控制器和/或致动器以及一个或更多个通信接口，所述一个或更多个通信接口将智能家居设备连接至本地智能家居环境或多种不同类型的本地计算机系统内的其他智能家居设备、路由器、桥接器以及集线器，和连接至互联网，智能家具设备可以通过互联网与云计算服务器以及其他远程计算机系统通信。可以由传感器48、50以及板52使用如下多种不同类型的通信媒介和协议中的任一种执行数据通信，所述通信媒介和协议包括无线协议，诸如Wi-Fi、ZigBee、6LoWPAN；多种类型的有线协议，包括CAT6以太网、HomePlug以及其他这种有线协议，以及多种其他类型的通信协议及技术。本公开文本的设备可以互相整合或与此前已知的所谓的“智能家居”设备整合，或者所述设备本身可以当作用于本公开文本的智能家居设备和其他设备的中间通信设备(比如中继器)使用。包括本公开文本的设备的智能家居环境可以额外地包括多种不同类型的不具有通信接口以及不具有基于处理器的控制器的老式装置及设备。
可以纳入到本公开文本的各种设备中的输入传感器48的部分列表包括但不限于以下示例：
a.零电压交叉-用于确定何时触发双向三端闸流晶体管(TRIAC)/绝缘栅双极晶体管(IGBT)以控制输送到所附接的负载的电力；
b.通信(WiFi、蓝牙、nRF24)-用于从wifi中继器和输出设备的远程控制器无线地接收进来的指令；
c.麦克风-用于空间占用探测，或用于语音识别，包括通过语音输出指令；
d.运动探测，用于空间占用或侵入探测，以及用于发布或发出警报；
e.温度和湿度传感器-用于实现加热/冷却转变；
f.烟雾和/或气体探测器，包括响应于一氧化碳(CO)、丙烷和其他燃料、氡、或任何其他气体或挥发性元素的存在的探测器，并且可以用于发出或提供警报，以及可以用于执行紧急/报警动作；
g.玻璃破损探测器-用于控制安全设备；
h.危险物质探测器；
i.调光器；
j.用于探测运动或声音(包括例如挥动或拍手或其他噪声)的传感器，可以用于改变光照水平或其他环境参数。
输出传感器50的部分列表包括但不限于以下内容：
A.双向三端闸流晶体管/绝缘栅双极晶体管-用于控制风扇和灯；
B.通信(WiFi、蓝牙、nRF24)，用于传送状态或传递紧急情况，或传达信息；
C.监控摄像机：用于在由各种输入源触发时捕获和转发图像，包括例如360度摄像机；以及
D.应急备用灯：用于在紧急情况下提供最小的照明。
可以基于连接的输入源48或通过从与本公开文本的设备相关联的通信电路632(图34)接收的远程指令来激活这些输出传感器50。在某些情况下，传感器48/50操作为输入设备和输出设备二者。另外，应理解的是，存在或者可以后续开发的其他输入设备、输出设备或组合设备可以结合到本公开文本的模块化传感器模块626中，并且前述列表仅包含少数这样的示例。
集线器700附接到插头22(图21中可见)，并且在图12所示的实施方案中其呈现了释放按钮36、可选的诊断或外围电连接件702、以及可选的指示灯704，或声换能器(未示出)。集线器700连同附接的传感器模块626可以接附到表面(比如地板、墙壁或天花板)。在图34所示的实施方案中，如所纳入的参考文献中所描述的，电缆从中心位置出现，并且传递到悬挂在集线器700上的照明装置800。这种配置将传感器48、50放置在靠近天花板的位置，这有利地将所有或空间或大的区域暴露于感测，便于信号传输。这对于例如WIFI或蓝牙传输、通过摄像机捕获图像或运动感测是特别有利的。通过使用用于支撑照明装置800的组件600，伴随提供了用于传感器48/50和相关联的电子部件以及如本文其他地方所描述的集线器700的电子部件的电源。
包括集线器700的组件600可以设置有外壳620，外壳620具有表面光洁度，该表面光洁度对于安装在家庭或办公室或美学很重要的其他位置是有吸引力的。任何已知的材料可以用于组件600的外表面，材料包括塑料或其他合成材料、金属或天然材料(比如皮革或木材)。虽然所示的实施方案是圆形的，但是可以提供任何形状，比如椭圆形、多边形、矩形或任意形状。
图16-18示出了组件600的上侧，示出了连接到中心板710的插头22和外壳620。顶盖622包围中心板710和电子传感器板630。在该实施方案中，中心板710是圆形的，并且传感器板630围绕中心板710的外围布置。壳体620形成中心集线器壳体706和一系列模块化壳体628，每个模块化壳体628的尺寸被设计成独立地容纳和支撑电子传感器板。中心集线器壳体706与中心板710及其相关联的连接件一起形成中心集线器700。模块化壳体628与传感器板630及其相关联的连接件一起形成模块626。如图12-14所示，任何数量的传感器模块626可以连接到中心集线器700。如所描绘的，图12-14中分别示出了5个、8个和12个模块化组件600。
传感器板630中的至少一个具有用于连接到中心板710上的配合连接件614的电连接件612。在所示实施方案中，每个传感器板630设置有连接件612。连接件612可以是USB C连接件，但是例如尽管根据尺寸和功率要求、所需的连接数量、耐用性、成本和其他考虑因素，可以使用各种连接件中的一种或更多种。可以在容器626内提供凹口或孔616，以使得能够形成连接，同时将连接件612保持在壳体620内。中心通道708使得释放按钮36能够被按压，同时防止与中心板710接触。提供连接件孔714以使得能够进入附接到中心板710的连接件702。传感器48/50可以根据需要附接到传感器板630或附接到壳体620，可以通过线连接。镜片或其他保护性覆盖物可以定位在壳体620上以保护传感器48/50。
中心板710可以通过连接件702或通过无线方式与传感器板配合并由此与传感器模块626配合，以提供传感器模块626缺失的功能，例如电源或信号处理，或者将信息从传感器模块626传达到网络。以这种方式，可以避免在附接的传感器模块626之间的冗余能力，而是每个传感器模块依赖于由中心板710提供的服务。另外，中心板710可以包括可以在传感器模块626之间共享的昂贵组件，从而减少组件600的总成本。中心板710可以包括例如所纳入的参考文献中的控制电路15的功能。在实施方案中，未提供中心板710，其中传感器模块626可以独立地起作用或彼此协作。
连接件612和702可以提供有足够的触点，以实现电力、数据或功率和数据的传输。例如，一些模块626可能仅需要电力，能够独立地发送和/或接收数据。可替代地，一些模块626可以包含电源，并且仅需要将数据传送到中心板710。最后，一些模块可以不将连接件612用于任何目的，或仅用于机械连接。在一个实施方案中，中心板710包括标准网络通信电路，比如以太网或USB，每个连接件702形成网络的端口。以这种方式，任何传感器模块626可以插入任何连接件702。在其他实施方案中，某些连接件702仅可以用于一个或更多个指定的模块626类型。因此，连接件702的尺寸或形状可以被设计成仅允许与这种指定的模块626类型连接。
在图26中，可以看出，传感器模块626可以通过径向设置的连接件612A、612B彼此连接。以这种方式，传感器模块626可以相互协作以增强所连接的传感器模块626的整体功能，或者共享数据或电力。以这种方式，中心板710的功能可以以可以包括或不包括传感器48/50的模块的形式提供，其中功能可以根据需要添加。
额外地，如图26所示，中心集线器壳体706和/或模块壳体628可以构造成分别具有开口或可移除表面706A、628A，由此可以接近中心集线器壳体706或模块壳体628的内部。这可以是有利的，因为在执行某些功能(包括例如更换电池或配置或更换电路板710、630)时，取决于它们如何附接，可以不需要移除传感器模块626或卸下组件600。
模块626可以通过任何已知的方式附接到集线器700，包括例如使用磁体、钩环紧固件、滑动燕尾连接、过盈配合、卡扣连接、一个或更多个螺钉、粘合剂或在连接件612和702之间形成的机械连接。
现在转向图20-23，带插口的或模块化组件600A包含关于组件600描述的类似部件，然而插头22由插口24代替，插口24接附到壳体620A或包括用于连接到建筑物的电箱的带子。在后一实施方案中，如所纳入的参考文献中所述的插口24最初可以连接到电气盒，并且随后模块化壳体620A连接到插口24。可替代地，壳体620A和插口24同时连接到电气盒或其他安装点，如图20所示，例如，使用带子232。例如，在对插口24和集线器壳体628进行机械连接之后，以及在插口24和电气盒中的导体之间进行电连接之后，可以将中心板710组装在集线器700内。
一旦附接到或定位在结构上，包括插头22的设备可以连接到插口24，如纳入的参考文献中所述的。其他部件如关于组件600所描述的那样，然而在图20-23的实施方案中，顶盖622A邻近插口24的插入端定位。这样，根据传感器48/50的需要，孔624设置在顶盖622/622A中。传感器48/50可以安装到顶盖622A或传感器板630，如图所示。
每个传感器模块626可以专用于特定任务或多个任务，并且可以包含一个或更多个传感器48/50。在一个实施方案中，传感器模块被配置为支持一组功能，例如从特定源输送媒介内容到组件600(600总体指本文的600/600A)的区域内的一个或更多个输出设备，例如输送到音频系统或电视。例如，模块626可以以ROKU或CHROMECAST设备的方式运行，例如，如果TV悬挂在组件600上并且连接到组件600。传感器模块626同样可以模拟或提供诸如ALEXA或“OK Google”声音搜索之类的服务。
传感器模块可以配置为与普遍的计算机操作系统协作，比如MICROSOFT WINDOWS、APPLE iOS或OS X、或LINUX。在另一个实施方案中，传感器模块626与特定购物服务(比如AMAZON)协作，例如，从另一个设备或通过口头语言传达对特定产品的请求。可以为中心板710或任何传感器板630提供软件开发工具包(SDK)，以便开发人员可以创建利用任一板的特征的应用程序。
图27-29描绘了模块600(或600A，本文统称为600)的反面/插头侧的一个实施方案，在该模块600中提供一个或更多个供电连接件712A-E，用于与电路进行各种有线连接，电路具有设置在电接线盒200/200A内的插入的延伸部，例如如图24-25、31所示，或其他接线盒类型。在图29中，供电连接件712定位在模块626内，在图30中，供电连接件712定位在中心集线器700内。这样，在图29的实施方案中，可以更换模块以产生具有预定连接件712的所需配置。可替代地，在图30的实施方案中，中心集线器可以被配置用于所有支持的连接类型，并且可以根据需要提供模块626以提供期望的功能。
应理解的是，在图27或28的实施方案中，所提供的不同连接件712类型的数量对应于模块626或集线器700提供的容量，或者对应于建筑物内在接线盒200处的可用的连接类型。连接件712A-E描绘了普遍的推入式/螺旋式标准连接件。具体而言，在图27-28中，连接件712A-E分别对应于以下连接类型：LC光纤、RJ11、SC光纤、RJ-45和同轴电缆。这些连接类型可能不会全部存在，或者可以提供其他连接类型。在不包括这种标准化连接件的情况下，可以提供螺钉或推入式端子、引线或任何其他类型的连接件，用于将组件600连接到建筑物的一个或更多个有线电路。
提供安装螺钉用于将组件600连接到接线盒200内的配合螺纹孔，比如图29的接线盒200A的安装支架204。图28中未描绘螺钉，但是可以类似地提供，或者可以提供其他安装零件，例如外壳620可以与接线盒200螺纹接合，或者可以提供单独的带子或安装支架。可以提供电缆孔642以使电力电缆或其他电缆穿过组件600，到达连接到组件600的悬挂的设备或其他外部设备。
参考图29-30，电接线盒200可以安装在墙壁、天花板、桌子或其他表面内。组件600可以安装在盒200的上方、部分在盒200内或完全在盒200内，在后一种情况下，相对于安装表面的平面形成齐平或几乎齐平的表面。盒200设置有多个盒连接件孔202，通过盒连接件孔202各种信号电缆和电力电缆可以被带入盒200并与其机械连接地紧固。可以提供一个或更多个安装支架204以将组件600紧固到定位在正确的高度处的盒200，留下用于电线和连接的空间。在一个实施方案中，可以划分盒200以将较高功率连接与相对较低功率连接分开。可以提供一个或更多个安装孔206以将盒200附接到建筑物的墙壁、地板或天花板，或家具物体或其他结构。
在图31-32中，可以看出，模块426可以与集线器700分开，并且根据需要进行更换，或者移动到集线器700上的备用位置，在该图示中通过连接件612和径向连接件612A连接。在图32中，其中壳体628/706被移除，可以看到连接件712可以接附成与传感器/有源板630电连接，并且可以穿过壳体628/706中的开口。
如本文其他地方所述，组件600可用于传达信息，包括通过WiFi、蓝牙或其他无线协议或通过有线协议发送信号。如所讨论的，传感器信号可以以这种方式路由，以及媒介信号，比如媒介内容，包括购物内容。图34-36描述了各种方式，在这些方式中，特别是可以使用本公开文本的组件600方便地执行信息的路由，具有或不具有传感器数据的传输。如图34所示，组件600B包括中心板710，其包括连接件712，以及可选的用于照明或其他目的，以及用于为板710供电的电源电缆，尽管在该实施方案中，例如，可以使用以太网供电，特别是如果电力消耗者只是中心板710，或者否则如果总功率要求在合适的参数范围内。
组件600B通常可以包括传感模块626和传感器26，或者可以仅使用接收器48和发送器50来服务于路由网络，如图34-36所示。无论是否提供如本文所述的其他功能，应当理解的是，组件600B可以使用接收器48和发送器50提供任何类型的数据传输功能，包括用作WiFi路由器或扩展器、或其他路由器或调制解调器、集线器、智能开关、或任何其他电子信息中继器或路由器。
图27-28的组件600的正面可以以图18-22和24的实施方案中的方式设置有插口24，以及可选的传感器孔624，并且连接到如本文其他地方所述的附加装置或设备。
与用螺钉将组件600连接到接线盒200相反，如本文其他地方所述，组件600可以设置有插头22，并且可以组装到设置有插口24的建筑物上。例如插口/插头24/22可以用于形成高功率连接，并且连接件712可以用于形成信号或相对较低功率的连接。
在图35中，悬挂灯646A包括覆盖组件600B的罩，但是由材料制造并且以不会显着阻挡所需无线信号的传输的方式制造。灯部分650可以包括或不包括除传统灯部件之外的任何东西，而没有传感器。在图36中，灯部分650A直接安装到中心壳体706。释放按钮36A包括杆，该杆还可以用作无线天线。类似地，图35中的电缆644可以用作天线，或者天线引线可以嵌入到电缆644内。替代地，天线可以定位在灯部分650内。在灯内提供路由器/扩展器/调制解调器功能可能是有利的，因为灯经常是在房间内居中设置，或者是在房间周围均匀地分布，并且通常放置在天花板上，所有这些都导致最大的覆盖范围和最小的干扰。
参考图37，插口24A凹入圆顶形罩648A内。如本文所述的各种插头22可插入插口24中，包括具有模锻配件652的插头22A，如图38所示。可替代地，提供单独的插头22，并且模锻配件652连接到罩648A并且电连接到插头22。
图39描绘了本公开文本的设备，其包括插口24、插头22或组合件23、所描绘的插口以及两个可以互连或可以以其他方式放置成可彼此操作地通信的同心的环形电路板654A、654B中的任何一个。板654A、654B中的任一个或两个可以用其他类似形状的板代替，这些板提供不同的功能，如本文所述的全部都用于各种电路板，包括例如传感模块626、通信电路632、电源电路或提供如本文所述功能的任何其他电路。虽然示出了两个同心板，但应理解，可以提供更多或更少数量的同心板。
图40是关于图39描述的设备，但是还包括模块化板630。虽然仅示出了一个同心的环形板654A、654B，但是应理解的是，可以提供两个或更多个这样的板。此外，除了承载各种传感器630(如本文所定义)之外，板630可以包括支持本文所述的各种电子功能的任何电子设备。
图41-42分别描绘了如关于图39-40描述的包含板654A、654B、630的插口24和插头22。然而，图41-42的实施方案包括多个可更换的同心环654A、654B以及可更换的模块630。
在图43中，圆顶形罩648B包括扬声器以及其他传感器630。
图44描绘了圆顶形罩648C，其容纳设置有插头22的凹入式插口20，该插头22包括悬垂式装置，比如灯线或天线656。
图45描绘了罩壳体传感器，以及与罩的表面齐平设置的插口。在图46中，本公开文本的设备包括具有传感器的可更换模块，以及具有可更换扬声器的其他模块。
在图47中凹入式插口已经接收包括相关联的灯的插头。设备还包括与可移除模块相关联的传感器。图48中示出了设备的前视图，其中移除了罩，在图49中示出了分解图。图50示出了类似于图47的设备的分解图，但有额外的可更换模块。
图51示出了类似于图31的设备的分解图，所述设备包括可更换的传感器模块，并且还包括具有插入到凹入式插口中的灯的插头。
在图52中本公开文本的设备包括扬声器和传感器，并且还包括具有插入到凹入式插口中的灯的插头。
本文引用的全部参考文件通过引用方式被明确地整体纳入本文中。本领域技术人员应当领会，本公开文本并不限于本文上文中所具体示出和描述的内容。另外，除上文有相反意思表示以外，应注意所有附图均未按比例绘制。本公开文本涵盖多种不同特征，并且应设想这些特征均可被共同或单独使用。因此，本公开文本不应限于本公开文本的特征的任何特定组合或特定应用。此外，应当理解，本公开文本所属领域技术人员可以想到在本公开文本的精神和范围内作出改变以及修改。相应地，本领域普通技术人员从本文所述的公开内容可容易地获得的、在本文的精神和范围内的所有有利修改均应包括在本公开文本的进一步实施方案中。
参考标记：
15 控制电路
20 快速连接设备
22 插头
22A 包括模锻件的插头
22B 包括吊线的插头
22C 包括灯的插头
23 组合的插头和插口
24 插口
24A 凹入式插口
25 非导电体
26 感测单元
27 主体25的第一侧
35 主体25的第二侧
36 释放按钮
42 组合设备
44 开关
48 接收/输入设备(传感器)
50 发送/输出设备(传感器)
52 组合设备
54 LED装置
62 设备插头
64 螺纹孔
72 插口
74 接线盒
200/200A 电接线盒
202 连接件孔
204 安装支架
206 安装孔
600 组件
600A 模块化组件
612 电连接件
612A/612B 径向电连接件
614 配合电连接件
616 凹口/孔
620 外壳
620A 模块化壳体
622 顶盖
622A 带插口的顶盖
624 传感器孔
626 感测/有源模块
628 模块化壳体
628A 可移除模块化表面
630 传感器板
632 通信电路
640 安装螺钉
642 电缆孔
644 电缆
646A/B 灯
648、648A-C 罩
650/650A 灯部分
652 模锻配件
654A-B 同心板
656 天线
700 集线器
702 外围电连接件
704 指示灯
706 中心集线器壳体
706A 可移除的中心表面
708 中心通道
710 中心板
712 电源连接件
714 连接件孔
716 扬声器模块
716A 扬声器
800 照明装置

Claims (16)

1.一种设备，用于将电气装置连接到如下类型的电插口：所述电插口包括具有内腔的插口主体，所述内腔包含一个或更多个导电且同心的环形的接触端子，所述接触端子电连接到电力供应线路，所述设备包括：
插头，所述插头刚性地固定到所述装置并能插入所述插口中，所述插头具有一个或更多个凸形连接件，所述凸形连接件电连接到所述装置并能与在所述插口内的一个或更多个所述接触端子配合，以在所述电气装置和电力线路之间建立电路；以及
可释放闩锁，所述可释放闩锁被承载于所述插头与所述插口的组合件上，用于将所述装置可释放地安装在支撑件上，所述设备包括：
围绕所述插头的集线器；
多个传感器模块，所述感器模块能可释放地连接到所述集线器的外围，每个所述传感器模块包括可操作以接收或发送电子数据的电子设备。
2.根据权利要求1所述的设备，还包括位于所述集线器内的中心电子板，当多个所述传感器模块中的每一个连接到所述集线器的外围时，相应的所述传感器模块能电连接到所述中心电子板。
3.根据权利要求1所述的设备，其中，当多个传感器模块连接到所述集线器的外围时，使用有线连接件能将所述传感器模块相互电连接。
4.根据权利要求1所述的设备，其中，所述集线器是圆形的，并且传感器模块包括电路板，所述电路板具有与所述集线器的半径对应的弓形形状。
5.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，至少一个传感器模块无线地传送所感测的状况。
6.根据权利要求5所述的设备，其中，至少一个传感器模块无线地接收信号。
7.根据权利要求6所述的设备，其中，所述信号是用于控制所述设备和/或相关联的电气装置的指令信号。
8.根据权利要求7所述的设备，其中，所述指令信号由所述感测的状况产生。
9.根据权利要求1所述的设备，其中，感测模块包括发送传感器，用于接收RF、Wi-Fi和蓝牙传感器中的至少一个。
10.根据权利要求1所述的设备，其中，感测模块探测环境状况，所述环境状况包括以下中的至少一个：温度、湿度、烟雾、一氧化碳、运动和存在。
11.根据权利要求1所述的设备，其中，感测模块包括以下中的至少一个：监控摄像机、玻璃破损探测器、运动/存在探测器和应急照明装置。
12.根据权利要求1所述的设备，其中，传感器模块包括壳体。
13.根据权利要求12所述的设备，其中，所述壳体包括进入开口。
14.根据权利要求1所述的设备，其中，所述传感器模块使用以下中的至少一个能可释放地连接到所述集线器：磁体、钩环紧固件、滑动燕尾连接、过盈配合、卡扣连接、一个或更多个螺钉、粘合剂或由电连接件形成的机械连接。
15.一种设备，用于将电气装置与电力供应线路连接并且用于将所述装置安装在支撑件上，所述设备包括：
插口，所述插口包括其中具有至少一个内腔的插口主体；
设置在所述腔内的多个导电的同心的环形的接触端子，用于在所述电力供应线路和所述插口之间建立电连接；
插头，所述插头刚性地固定到所述电气装置并能插入所述插口中，所述插头具有能与所述插口的所述腔内的多个接触端子配合以在所述电气装置和电力线路之间建立电路的多个同心的环形的接触端子；
可释放闩锁，所述可释放闩锁被承载于所述插头和所述插口的组合件上，用于将所述装置可释放地安装在所述支撑件上；以及
感测单元，所述感测单元用于进行无线地传送所感测的状况和无线地接收信号中的至少一个，所述感测单元电耦接到所述插头和所述插口中的至少一个。
16.根据权利要求15所述的设备，所述插口限定配合平面，通过将所述插头以位于所述配合平面上的任何径向角度插入所述插口，所述插头能与所述插口配合。
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