CN207018997U

CN207018997U - 光管装置、电气布线装置及保护电路组件

Info

Publication number: CN207018997U
Application number: CN201621115317.0U
Authority: CN
Inventors: 理查德·威克斯; 约书亚·海恩斯
Original assignee: Pass and Seymour Inc
Current assignee: Pass and Seymour Inc
Priority date: 2015-12-23
Filing date: 2016-10-11
Publication date: 2018-02-16
Anticipated expiration: 2026-10-11
Also published as: US9746167B2; US20170359882A1; US9999112B2; US20170184292A1

Abstract

一种光管装置，包括被耦合到所述视觉指示器元件的第一光管分支和被耦合到环境光传感器的第二光管分支。所述光管装置还包括被耦合在所述第一光管分支与所述第二光管分支之间的接口区域，所述接口区域被进一步耦合到双向透镜元件，其被配置成将环境光指引到第二光管分支，并且将视觉指示器信号指引到周围环境。

Description

光管装置、电气布线装置及保护电路组件

技术领域

本实用新型总体涉及电气布线装置，并且特别地涉及具有夜视灯能力的电气布线装置。

背景技术

断路器面板终止由电力公司提供的AC功率服务，并且向安装在结构中的一个或多个分支电路分配AC功率以形成配电系统。分支电路常常包括一个或多个电气布线装置，诸如插座出线口，其容纳电源插头。在被配置成被安装在出线盒中的不导电壳体中提供电气布线装置。该壳体包括与电负载端子电绝缘的电线端子。线路端子将布线装置从断路器面板连接到导线。馈通负载端子被连接到下游布线，其被配置成向分支电路中的一个或多个下游电负载传播AC功率。本领域的技术人员将理解的是术语“负载”指代家电、开关或某个其它电力装置。

已知在分支电路和电气布线系统中要发生某些类型的故障。那些故障表示在未被适当解决的情况下可导致火灾、点击或电死的严重安全问题。因此，分支电路通常采用一个或多个电路保护装置。保护装置采用设置在线路端子与负载端子之间的电路断路器。电路断路器在正常条件下向负载端子提供功率，，但是当保护装置在负载电路状检测到故障条件时断开电连接。存在多个类型的电路保护装置，包括：接地故障电路断路器(GFCI)、接地故障设备保护器(GFEP)、电弧故障电路断路器(AFCI)、瞬态电压浪涌抑制器(TVSS)或浪涌保护装置 (SPD)。此列表包括典型示例而不意图是穷举的。某些装置包括GFCI和AFCI 两者。如其名称所暗示的，电弧故障电路断路器(AFCI)和接地故障设备保护器(GFEP)、接地故障电路断路器(GFCI)、瞬态电压浪涌抑制器(TVSS)或浪涌保护装置(SPD)执行不同的功能。可将电路保护装置设置在提供过电流保护的断路器、插座出线口、插头等内。便携式电气布线装置(例如，干发器等) 也可具有设置在其中的保护装置。

被特别注意的另一安全问题涉及给定房间或空间中的环境照明的量。在大多数人熟悉的环境中，进入黑暗房间的人正常地将尝试在进入之前对壁装开关定位并将壁装开关转到ON位置。存在其中灯开关不可用或并不容易可用的情况。存在其中进入黑暗房间的人由于礼节问题而不倾向于将灯接通的其它情况。

在已经被考虑的一个方法中，便携式照明装置可被插入位于房间中的电插座中以充当“夜视灯(night light)”。虽然此布置可提供上述潜在不安全条件的临时解决方案，但其具有与之相关联的某些缺点。一个缺点涉及这样的事实，即一旦夜视灯被插入插座中，则其可能日夜都保持在那里达延长的时间段并且代表着能源浪费。过一会儿，居住者可能注意到问题，并且在白昼时间期间将灯拔掉插头，如果空间允许有自然光的话。遗憾的是，居住者可能忘记将灯插头重新插回到插座中，直至夜晚降临并发觉自己再访问黑暗房间情形为止。另外，一旦小的夜视灯被从插座拔掉插头，则存在其将由于过多操控而被丢失、放错地方或损坏的可能性。

在已被考虑的另一方法中，可将灯元件与诸如插座或灯开关之类的另一功能元件相组合地设置在布线装置中。布线装置随后被安装在壁挂盒中或安装到面板。虽然这种方法消除了上文所述的某些缺点，但存在开始起作用的其它缺点。常规的永久性照明元件(诸如白炽灯或氖光灯)具有仅几年的相对短的预期寿命，并且因此要求周期性的维修和/或替换。这个问题由于这样的事实而加剧，即灯通常被硬接线至设置在布线装置中的电力接点。像这样，灯元件永久地开启，进一步限制了装置的灯元件预期寿命。

在已被考虑的另一方法中，通过提供光传感器以及关联电路来控制灯元件而解决上述缺点。当传感器检测到下降超过某个点的环境光水平时，控制电路将灯元件接通。与使用光传感器来选择性地将灯元件致动的一个设计问题涉及提供在光传感器与灯元件之间的适当程度的隔离。常规装置通过将光传感器和灯元件分离尽可能大的距离来解决问题。由于光传感器必须被布置在远离灯元件足够的距离处，所以必须要求照明部件在尺寸方面被减小以配合布线装置外形因数。因此，此类常规装置常常不能为意图的应用提供足够量的光照，并且因此并未以令人满意的方式解决安全问题。

在已经被考虑的另一方法中，已采用传感器壳体在将传感器定位得尽可能接近于位于装置盖上的透镜同时以机械方式将环境光传感器耦合到电路板。该传感器壳体还防止由光源(例如，LED)发射的任何光指向光传感器。(在没有隔离壳体的情况下，传感器将感测到来自夜视灯的发射，并且光传感器电路将把夜视灯添加到实际的环境光水平并将不适当地将灯断电)。这种方法的一个缺点涉及在保护布线装置内缺少包括高级特征(诸如与自动自测试组合的故障检测)的可用“不动产”。换言之，使用用于隔离的庞大壳体占用了可能被更高效地使用的(在装置内的)空间。

还通过使用电子隔离技术来解决隔离问题。一般而言，可以通过在夜视灯关闭时的时段期间周期性地询问环境光检测器来避免错误或不适当的夜生活关断。这种方法允许设计师将LED元件直接地邻近于环境光传感器定位，并且使用较大的光管来将环境光朝着传感器指引并经由较大光管将LED光指引到环境空间中。光管被再次地耦合到被设置在布线装置的盖上的相当大的透镜元件。这种方法遭受与使用光隔离结构相关联的相同缺点：大的光管要求保护性布线装置的电路板上的太多不动产(real estate)，并且相应的透镜要求装置的前盖上的太多面积。当单插口装置是多功能装置(例如，具有测试和复位按钮、跳闸指示器、夜视灯和光传感器的双出口GFCI)时类似的缺点发生。具体地，该缺点涉及这样的事实—在许多情况下—元件(例如，夜视灯)的尺寸的减小对应于其有效性的降低。(例如，较小的夜视灯通常意味着光输出减少)。

所需要的是被配置成解决上述缺点和需要的电气布线装置。需要一种发光布线装置，其在给定空间中的环境光落在安全水平以下时提供足够量的光照。还需要的是一种双向光管，可以容纳被设置在布线装置内的不同位置处的发光元件和光传感器元件，使得来自发光元件的光信号被指引到周围环境，而环境光被提供给光传感器元件。

实用新型内容

本实用新型通过提供一种被配置成解决上述问题和需要的电气布线装置来解决上述需要。本实用新型涉及一种发光布线装置，其在给定空间中的环境光落在安全水平以下时提供足够量的光照。本实用新型还涉及一种双向光管，可以容纳被设置在布线装置内的不同位置处的发光元件和光传感器元件，使得来自发光元件的光信号被指引到周围环境，而环境光被提供给光传感器元件。

本实用新型的一个方面针对一种光管装置，其包括具有在其第一-第一末端处的第一光通量接口部分和设置在其第一-第二末端处的第二光通量接口部分的第一光管分支。第二光管分支包括在其第二-第一末端处的第三光通量接口和设置在其第二-第二末端处的第四光通量接口部分。双向透镜元件被设置在第一- 第一末端、第一-第二末端、第二-第一末端或第二-第二末端中的一个处。接口区域被耦合在第一光管分支与第二光管分支之间，所述接口区域被进一步耦合到双向透镜元件，所述接口区域被配置成将在第一光管分支中传播的光从双向透镜元件指引出并进入周围环境，所述双向元件被配置成将来自周围环境的环境光指引到接口区域中，所述接口区域被配置成将环境光进一步指引到第二光管分支中。

在一个实施例中，所述接口区域被配置成指引在第二光管分支中传播的光从双向透镜元件出来并进入周围环境，所述双向元件被配置成将来自周围环境的环境光指引到接口区域中，所述接口区域被配置成将环境光指引到第一光管分支中，使得环境光在第一光管分支中传播。

在一个实施例中，所述第一光通量接口部分或所述第二光通量接口部分被配置成位于支撑结构内以捕捉从光源发出的光通量。

在一个实施例中，所述第三光通量接口部分或所述第四光通量接口部分被配置成将在第二光管分支中传播的光通量分配到传感器元件上。

在一个实施例中，所述双向透镜元件具有基本上凹形。

在一个实施例中，所述双向透镜元件被配置成对光漫射。

在一个实施例中，所述光管装置是使用选自包括丙烯酸树脂、聚碳酸酯、环氧树脂材料或玻璃的一组材料的材料形成的。

在另一方面，本实用新型包括一种供在周围环境中使用的电气布线装置，所述装置包括多个线路端子和被多个负载端子，其被配置成被耦合到AC配电系统。

电光组件被耦合到所述多个线路端子或所述多个负载端子，所述电光组件包括被耦合到环境光传感器、发光组件以及视觉指示器元件的至少一个电路，所述视觉指示器元件被配置成提供视觉指示器信号，所述环境光传感器被配置成提供对应于周围环境中的环境光的传感器信号，所述至少一个电路被配置成响应于至少该传感器信号而向发光组件提供光控制信号，所述发光组件被配置成响应于光控制信号而发射第一光，所述至少一个电路被配置成在当没有发射第一光或视觉指示器信号时的时间段期间读取传感器信号。双向光管包括被耦合到所述视觉指示器元件的第一光管分支和被耦合到环境光传感器的第二光管分支，所述双向光管还包括被耦合在所述第一光管分支与所述第二光管分支之间的接口区域，所述接口区域被进一步耦合到双向透镜元件，其被配置成将环境光指引到第二光管分支，并且将视觉指示器信号经由第一光管分支指引到周围环境。

在一个实施例中，所述第一光管分支包括在其第一-第一末端处的第一光通量接口部分和设置在其第一-第二末端处的第二光通量接口部分的第一光管分支，并且其中，所述第二光管分支包括在其第二-第一末端处的第三光通量接口和设置在其第二-第二末端处的第四光通量接口部分。

在一个版本实施例中，所述接口区域被进一步耦合到设置在第一-第一末端、第一-第二末端、第二-第一末端或第二-第二末端中的一个处的双向透镜元件。

在一个实施例中，所述双向透镜元件具有基本上凹形。

在一个实施例中，所述双向透镜元件被配置成对光漫射。

在一个实施例中，所述双向光管装置是使用选自包括丙烯酸树脂、聚碳酸酯、环氧树脂材料或玻璃的一组材料的材料形成的。

在一个实施例中，所述至少一个电路选自包括夜视灯电路、接地故障电路断路器(GFCI)、电弧故障电路断路器(AFCI)、嵌入式处理器控制电路、调光器、马达控制器或风扇速度控制器的一组电路。

在一个实施例中，所述至少一个电路包括照明控制电路，其选自包括模拟照明控制电路、数字照明控制电路或处理器控制的照明控制电路的一组照明控制电路。

在一个实施例中，所述光控制信号被配置成提供具有等于角度正切的斜率的电流信号，该角度在60°与90°之间的范围内。

在一个实施例中，所述光控制信号被配置成提供具有阶梯式斜率的电流信号。

在另一方面，本实用新型包括一种保护电路组件，该保护电路组件包括多个线路端子和被多个负载端子，其被配置成被耦合到AC配电系统。保护组件包括传感器部分、故障检测部分和开关部分，所述传感器部分被配置成提供与在所述多个线路端子或所述多个负载端子上传播的电信号相对应的至少一个传感器信号，所述故障检测部分被配置成当所述至少一个传感器信号超过预定阈值时提供检测器输出信号，所述开关部分包括被耦合到开关元件的调节电路，所述调节电路响应于检测器输出信号而生成控制电压信号，所述开关元件被配置成当控制电压信号大于或等于开关致动阈值时接通。电光组件被耦合到所述多个线路端子或所述多个负载端子，所述电光组件包括被耦合到环境光传感器、发光组件以及视觉指示器元件的至少一个电路，所述视觉指示器元件被配置成提供视觉指示器信号，所述环境光传感器被配置成提供对应于周围环境中的环境光的传感器信号，所述至少一个电路被配置成响应于至少该传感器信号而向发光组件生成光控制信号，所述发光组件被配置成响应于光控制信号而发射第一光，所述至少一个电路被配置成在当没有发射第一光或视觉指示器信号时的时间段期间读取传感器信号。双向光管包括被耦合到所述视觉指示器元件的第一光管分支和被耦合到环境光传感器的第二光管分支，所述双向光管还包括被耦合在所述第一光管分支与所述第二光管分支之间的接口区域，所述接口区域被进一步耦合到双向透镜元件，其被配置成将环境光指引到第二光管分支，并且将视觉指示器信号指引到周围环境。

在一个实施例中，所述接口区域被进一步耦合到设置在第一-第一末端、第一-第二末端、第二-第一末端或第二-第二末端中的一个处的双向透镜元件。

在一个实施例中，所述双向透镜元件具有基本上凹形。

在一个实施例中，所述双向透镜元件包括被配置成对光漫射的纹理。

在随后的详细描述中阐述了本实用新型的附加特征和优点，并且其部分地将根据该描述而对于本领域的技术人员而言显而易见，或者通过实施如本文所述的实用新型(包括随后的详细描述、权利要求以及附图)而认识到的。

应理解的是前文的一般描述和随后的详细描述仅仅是本实用新型的示例，并且意图提供概观扩框架以便理解要求保护的本实用新型的本质和特征。应认识到，前述的概念与下文更详细地讨论的附加概念的所有组合(假如这样的概念并不相互矛盾)被预期作为本文中所公开的实用新型主题的一部分。特别地，在本公开结尾处出现的所要求保护的主题的所有组合被预期作为本文中所公开的实用新型主题的一部分。还应领会，本文明确采用的术语(其也可能出现在通过引用并入的任何公开中)应当被赋予与本文中所公开的特定概念最一致的含义。

包括附图是为了提供本实用新型的进一步理解，并且附图被结合在本说明书中并组成其一部分。附图图示出本实用新型的各种实施例，并且连同本描述一起用于解释本实用新型的原理和操作。

附图说明

在图中，相同的参考标号一般地遍及各图指代相同部分。并且，附图不一定按比例，而是一般地着重于图示出本实用新型的原理。

图1A—1C是根据本实用新型的实施例的电气布线装置的立体图；

图2A—2B是根据本实用新型的实施例的照明组件的立体图；

图3是在图1A中描绘的布线装置的前盖组件的内部的立体图；

图4A—4C是根据本实用新型的实施例的夜视灯壳体组件的立体图；

图5是根据本实用新型的实施例的光管的立体图；

图6是图示出在图5中描绘的光管的双向性的图；

图7是在图5中描绘的光管的双向透镜的详图；

图8是图示出在图3中描绘的前盖组件的内部中形成的透镜安装接口的详图；

图9是根据本实用新型的实施例的模拟夜视灯电路的示意图；

图10是根据本实用新型的另一实施例的数字夜视灯电路的示意图；

图11A—B是根据本实用新型的另一实施例的具有模拟夜视灯电路的GFCI 的示意图；

图12A—B是根据本实用新型的另一实施例的具有模拟夜视灯电路的GFCI 的示意图；

图13A—B是根据本实用新型的另一实施例的具有数字夜视灯的GFCI的示意图；以及

图14是图示出根据本实用新型的另一实施例的照明电路的时序特征的图。

具体实施方式

现在将详细地对本实用新型的示例性实施例进行参考，其示例在附图中图示出。只要可能，遍及各图使用相同的参考标号来指代相同或类似部分。在图1 中示出了本实用新型的保护电路的示例性实施例，并且一般地自始至终用参考标号10来指定。

如在本文中体现的且在图1A—1C中描绘的，公开了根据本实用新型的实施例的电气布线装置10的立体图。参考图1，电气布线装置10包括被耦合到背面主体构件14的前盖组件12。安装带16被设置在其之间。安装带16具有在装置 10的每个末端处的安装耳。该安装耳当然被用来将布线装置10连接到装置盒(未示出)。在安装之后，装置10被设置在装置盒内，使得只有前盖组件12是用户可访问的。此外，一旦多个AC线路导体被连接到线路端子(18-1、18-2)，并且所述多个AC负载导体被连接到负载端子(18-3、18-4)，则所述多个AC线路导体和所述多个AC负载导体被储存在装置盒中。(中性线路导体18-2和中性负载导体18-4在此图中不可见)。

前盖组件12包括两组用户插座开口；每组包括热插座开口12-1、中性插座开口12-2以及接地插座开口12-3。在两组插座开口(12-1、12-2以及12-3)之间形成凹陷用户接口区12-4。该凹陷用户接口区12-4包括设置在其中心区域中的复位(reset)按钮11和测试(test)按钮15，并且夜视灯透镜盖30和用户可读标记区域19位于其两侧，该用户可读标记区域19包括双向指示器透镜20。 (用户可读标记区域19读取“闪烁时替换”。下面描述被配置成将指示器20点亮的自测试电路)。

参考图1B，在前盖12被去除的情况下示出了保护性电气布线装置10。因此，热插座负载端子结构40-1和中性插座负载端子结构40-2被示为被设置在将壳体划分成两个内部体积的分离器结构17上。遮光器机构60被设置在装置的每个末端处的热和中性插座端子接点上。因此，每个遮光器机构60与一组热和中性插座开口(分别地为12—1、12—2)和一组热和中性插座端子接点(分别地为14—10、14—20)对准并被设置在其之间。关于分别地15A装置遮光器组件和15/2-A装置遮光器组件的更多详细说明，对美国专利申请序号14/718,690和14/857,155进行参考，其被如同完全阐述一样整体地通过引用结合到本文中。

在分离器构件17上还设置有照明组件50。照明组件50包括照明组件印刷电路板(PCB)50-1，其被机电耦合到插座负载端子(40—1、40—2)、夜视灯组件(30、32)和环境光传感器50-2。PCB 50-1包括电气/电子部件以及互连迹线，以因此形成照明组件电路。下面在本文中的图9—13处描述照明组件电路。环境光传感器50-2被耦合到双向光管200；光管200还包括双向指示器透镜20。

参考图1C，在前盖12、背面主体14、分离器构件17以及遮光器组件60 被去除的情况下示出了保护性电气布线装置10。此图清楚地示出了线路中性端子18-2和负载中性端子18-4。此外，热插座负载接点40-10和中性插座负载接点4-20在此图中也清楚可见。

PCB 50—1包括在其中央部分中的开口，其容纳复位销组件11-1(使弹簧被盘绕在其周围)和测试按钮组件15。双向光管200是设置在指示器LED 22 上的倒“v字形”(或倒j字形)结构。

如在本文中体现的且在图2A—2B中描绘的，公开了根据本实用新型的实施例的照明组件50的立体图。在图2A和图2B中，PCB 50-1被更清楚地示为被设置在热插座端子结构40-1与中性插座端子结构40-2之间。

在图2A中，倒V字形双向光管200被示为包括在中性端子40-2上延伸(其下至接口LED 22，在此图中未示出)的第一支腿。光管200的另一支腿被设置在环境光传感器50-2上。在PCB 50-1的另一侧处，夜视灯组件被示为包括透镜元件30和反射器主体32。测试刀片15-2被耦合到测试电阻器15-1并在夜视灯反射器主体32下面延伸。当测试按钮15被用户按下时，测试按钮芯柱(在此图中未示出)促使测试刀片15-2接触热插座负载端子结构40-1，使得测试电流从热插座负载端子40-1经由电阻器15-1流到线路中性导体18-2。

参考图2B，热插座端子结构40-1包括PCB连接40-12，并且中性插座端子结构40-2包括第二PCB连接40-22，使得夜视灯组件50在本实施例中被插座负载端子(40-1、40-2)供电。(如下所述，还可以将夜视灯组件50经由线路端子、与辅助开关串联的线路端子或经由处理器连接到电源)。

在此图中，在夜视灯透镜30和夜视灯反射器32被去除的情况下示出了夜视灯组件50，使得夜视灯LED组件34可以被视为被连接到PCB 50-1。(由于夜视灯LED 34被插座负载端子(40-1、40-2)供电，所以当装置10跳闸时，夜视灯将关闭)。在此图中去除了夜视灯透镜30和夜视灯反射器32，还可以清楚地看到测试刀片15-2。具体地，测试刀片15-2被示为包括被连接到测试导线15-10 的测试弹簧元件15-20。测试导线15-10在被连接到测试电阻器15-1之前包括两个直角转弯。最后，传感器50-2包括将其连接到PCB 50-1的两个引线。

如在本文中体现的和在图3中描绘的，公开了在图1A中描绘的布线装置的前盖组件12的内部的立体图。盖12的内部包括设置在盖12的任一末端处的两个凹坑12-60；每个凹坑12-60被配置成容纳遮光器组件60。盖12还包括被配置成容纳测试按钮11和复位按钮15的开口12-40。在形成于前盖12的外表面上的用户可读标记区域19下面形成了指示器透镜安装接口12-20。在前盖12的内表面中形成了另一内部凹坑12-30且其被配置成容纳夜视灯组件50的各种部件。具体地，夜视灯盖透镜30被耦合到反射器32，其被配置成经由卡扣元件12-32卡合到凹坑12-30中。反射器32包括被配置成容纳夜视灯LED 34的开口 32-1。

参考图4A—4C，根据本实用新型实施例公开了夜视灯壳体组件300的各种立体图。图4A示出了被耦合到反射器壳体32的盖透镜30。在图4B中，透镜盖30被去除，使得可以看到反射器壳体的内部。再次地，反射器32包括被配置成容纳夜视灯LED 34的中心开口32-1。该中心开口被反射表面32-2围绕，其被配置成将LED光朝着透镜盖30指引。

对于本领域的技术人员而言将显而易见的是根据形状、材料和/或期望的光分布图案，可以对本实用新型的反射器元件32进行修改和变更。在一个实施例中，可根据具有被设置在反射器的焦点处的灯的抛物线型设计来配置反射器32。反射器32还可被配置为已修改抛物线型设计、凹面形状或者根据上述所述变量采取任何适当方式。

本领域的技术人员还将理解的是反射器32可由诸如塑料或金属材料之类的任何适当材料形成。反射器32装备有反射表面32-2，其将由LED 34发射的光指引到被照亮空间中。在一个实施例中，反射器32由抛光塑料构成。还可通过在其上沉积适当的反射整理(reflective finish)来形成表面32-2。在一个实施例中，可在反射器元件32上将反射表面上漆。在另一实施例中，反射器32可由诸如铝之类的金属材料形成，并且因此表面32-2简单地由材料本身(即，抛光铝)形成。然而，可使用任何适当的施加技术来向反射器32施加任何适当的整理。

参考图4C，描绘了盖透镜30的顶面。虽然透镜30可以由基本上透明的材料构成，但透镜元件30通常由被配置成将慢射光朝着周围环境发射的材料构成。通过发射慢射光，避免了所谓的热点。(热点是明亮光斑，即LED光源的图像，其在夜视灯开启时对用户可见)。在一个实施例中，盖透镜30包括容易地被用户清洁的基本上光滑的外表面(虽然透镜可包括在透镜盖中形成的用户可读标记，如本文中所示)。透镜30的下侧可包括用于将LED光进行漫射的任何适当器件，诸如透镜阵列。在透镜30的下侧中形成的个别小透镜可以是凸透镜元件。在另一实施例中，透镜元件可以具有抛物线、金字塔或多边形状几何结构。本领域的技术人员还将理解的是盖透镜30可以是任何适当的类型的，并且被配置为菲涅耳透镜阵列或为柱状透镜阵列，这取决于期望的光照图案。

如在本文中体现的且在图5中描绘的，公开了根据本实用新型的实施例的双向光管200的立体图。光管200包括在接口区域20-12处被接合的输出管部分 20-1和输入管部分20-1。双向指示器透镜20在输入管部分20-2的一端处形成。指示器透镜20的纹理被配置成将环境光漫射并将环境光指引到光管200。输入管部分20-2包括传感器接口部分20-20，其别配置成将从透镜元件20接收到的环境光分配在传感器50-2的表面面积上。

输出管部分20-1包括LED通量接口部分20-10，其被配置成收集由LED 22 发射的光。可在LED通量接口部分20-10中形成凹口20-14；凹口20-14允许出于机械支撑和定位目的而将光管200插入在分离器17(在此图中未示出)中形成的开口。LED通量接口部分20-10还包括配准元件20-16，其与在分离器17 中形成的类似配准开口配合；这些配准元件确保光管相对于传感器50-2和指示器LED 22正确地定向和定位。

可以使用诸如丙烯酸树脂、聚碳酸酯、环氧树脂材料或玻璃之类的任何适当光学级材料来形成双向光管200。

参考图6，公开了图示出在图5中描绘的光管的双向性的图。图6的图示出了光管200的双向品质，并且示出光管200的光学性质。即，指示器透镜20和 LED通量接口部分20-10有效地将环境光和LED光通量分别地耦合到其各自分支(20-1、20-1)。此外，输入管部分20-2被配置成从其中透射环境光，使得环境光在没有显著损耗的情况下逸出传感器接口部分20-20。同样地，输出管部分 20-1被配置成将LED输出光透射到指示器透镜20，使得其在没有显著损耗的情况下逸出指示器透镜20(并进入环境空间中)。

指示器透镜20经由在盖12中形成的开口而是周围环境可访问的。短划线示出了环境光被指引到输入管部分20-2(经由透镜20)，使得光被漫射并分布在传感器50-2上。在光管200的另一端处，LED 22指示器光经由LED通量接口部分20-10被指引到输出管部分20-1。光线被沿着输出管部分20-1“向上”指引，并经由指示器透镜20被透射到周围环境。由于指示器透镜20的纹理被配置成对光进行漫射，所以LED输出光同样地被漫射到周围环境，使得其容易被环境空间的居住者看到。

在本实用新型的一个实施例中，LED输出光提供跳闸指示。由于夜视灯在跳闸状态下为OFF(在本实用新型的一个实施例中)，所以LED输出光—与夜视灯为OFF结合—提供了装置10跳闸的清楚指示(在黑暗环境空间中)。

参考图7，公开了在图5中描绘了光管200的双向透镜20的详图。指示器透镜20的纹理被配置成漫射环境光；并且指示器透镜20的圆形或凹面形状被配置成将环境光指引到光管200(并将LED光透射到周围环境)。凹面指示器透镜20被配置成增强通量耦合，使得环境光被高效地捕捉并检测。(双向光70表示环境光和LED输出光)。

参考图8，公开了图示出在图3中描绘的前盖组件12的内部中形成的透镜安装接口12-20的详图。透镜接口12-20包括在盖12中形成的开口12-26。开口 12-26被配置成大约与指示器透镜元件20相同的尺寸(或略微较大)。开口12-26 被加强圈12-24围绕，其被配置成在此区域中向盖12提供结构支撑和刚性。具有特定轮廓的表面12-22提供了被成形且被配置成在其中容纳透镜接口区20-12 (或至少其上部)的体积。

如在本文中体现的且在图9中描绘的，公开了根据本实用新型实施例的模拟夜视灯电路50的示意图。半波电源102(二极管D5)被连接到线路端子，并且向夜视灯电路提供AC波的正半部(另一半被阻挡)。

夜视灯电路50包括被(用电阻器网络)配置成根据图14中所示的图表而将夜视灯LED 34接通的达林顿(Darlington)晶体管对(晶体管50-5)。(达林顿对由充当成一个晶体管但具有高得多的增益的两个晶体管构成)。

晶体管50-5的栅极被连接到齐纳二极管D3和分压器，其包括电阻器R5和光电阻器传感器50-2。因此，传感器50-2的电阻值是环境空间中的环境光(或其缺失)的函数。具体地，当环境光是相对高的时，传感器50-2的电阻是相对低的，使得齐纳二极管D3防止晶体管50-5接通；并且因此，齐纳二极管D3被配置成建立二极管ON阈值电压(参见图14)。此外，由于传感器50-2电阻与环境光成反比，当环境空间是相对暗的时，传感器电阻是相对高的，并且因此分压器为齐纳D3提供促使晶体管接通的电压。

现在转到图14，公开了图示出根据本实用新型的另一实施例的照明电路50 的时序特征的图。曲线1402表示常规照明电路。请注意，灯电流(竖轴)随着输入电压增加而斜坡向上(以基本上线性方式)。这意味着夜视灯也随着环境光减少而增加(以基本上线性方式)。本实用新型的发明人已注意到曲线1402所表示的这种方法存在至少两个缺点。首先，其并不是能量高效的，因为当环境光是相对高的时，夜视灯正在被激励。第二个原因与第一原因有关：当在房间中存在自然或环境光时，许多消费者不想要夜视灯开启。

为了克服这些缺点，图9中所示的电路已被“修整”而产生曲线1404，由此，灯电流在预定输入晶体管输入电压下是几乎垂直的。本发明人已经用至少三个方式实现此方案。首先，将分压器配置成当环境空间相对暗时将晶体管50-5 接通。其次，使发射极电阻器R4和并联限制器电阻器R1的值平衡，使得夜视灯具有“硬”接通而同时限制功率耗散。具体地，使用相对小的电阻器来实现发射极电阻器R4，使得晶体管50-5相当突然地接通(参见曲线1404)。同时，使用相对高的电阻来实现限制器电阻器R1以因此减少电流(和因此的功率耗散)。

如在本文中体现的且在图10中描绘的，公开了根据本实用新型的另一实施例的数字夜视灯电路50的示意图。AC功率被配置成被耦合到热线和中性线路端子T1和T2。线路端子被耦合到全波电源102(即，二极管D2、D4、D8、D9)，其被配置成向夜视灯LED 34(D3、D5、D6以及D10)提供功率。夜视灯电路 50包括被耦合到桥接器电源102的5VDC稳压电源104。5VDC稳压电源104 由电阻器R1、R2和R8、二极管D1、晶体管Q1和电容器C1构成。稳压电源 104向由微控制器110实现的逻辑电路提供DC电压。全波电源102经由电阻器 R4-R6向照明控制晶体管Q2提供DC功率。全波电源102经由电阻器R11和 R12向控制器110提供过零信号；采用过零来为控制器110提供AC功率循环时序。

当晶体管Q2根据环境光传感器50-2输入被微控制器110(U1)接通时，照明LED 34被接通。当微控制器110将晶体管Q2关断时，夜视灯34关闭。当 Q2关闭(且因此夜视灯34关闭)时，控制器110询问环境光传感器50-2。本领域的技术人员将认识到可以由控制器110用软件代码来实现在图14中提供的照明曲线1404。如下所述，还可以由控制器110用软件代码来实现阶梯式曲线。

控制器110可使用功能任何适当装置来实现，但是在本实用新型的一个实施例中，嵌入式控制器110是基于8位CMOS的微控制器，其以约200纳秒为单位执行指令，包括包括用于10位模数(A/D)转换器、一个或多个比较器和至少128字节的EEPROM数据存储器以及FLASH程序存储器的8个通道。

控制电路110被耦合到环境光传感器50-2，并被编程为只有当晶体管Q2(和因此的夜视灯34)关断时才对传感器输出采样以从而实现电子挡光板。控制电路110与开关S1和光传感器50-2相结合地工作。(简要地，开关S1为控制器 110提供用户的ON/OFF判定)。控制器110被编程为观察两个不同的环境光阈值(T1、T2)。参考图14处的曲线1406，可以想象通过白天和黑夜循环的交替阶段来控制此循环。因此，当夜晚接近时，环境光下降且其达到下阈值T1，并且控制器110将夜视灯34接通(处于由开关S1控制的水平)，直至环境光再次开始增加(即在破晓时)为止。随着环境光增加，其将通过下阈值T1，并且LED 将保持开启。在环境光达到较高阈值T2之前控制器110不将LED关断。在本实用新型的一个实施例中，控制器110被编程为将LED光的熄灭延迟到在第二阈值之后四秒。在该四秒时间帧之后，灯光减弱直至其被完全熄灭为止。

在一个实施例中，开关S1被配置成从OFF、LOW、MEDIUM或HIGH设置(相比之下，曲线1406具有一个附加ON设置)中选择夜视灯34的光水平。光水平OFF、LOW、MEDIUM和HIGH由控制器110经由其中PWM占空循环改变的脉宽调制(PWM)来表明。在OFF设置中，晶体管Q2关闭。在LOW 设置中，控制器110的引脚15以占空循环T3将晶体管Q2接通。在MEDIUM 设置中，控制器110的引脚15以占空循环T4将晶体管Q2接通。在HIGH设置中，控制器110的引脚15以占空循环T5将晶体管Q2接通。占空循环被布置成使得T3小于T4且T4小于T5。

如在本文中体现的且在图11A—11B中描绘的，公开了根据本实用新型的实施例的保护装置10的示意图。装置10包括差分变压器L1和接地中性发射机 L2。差分变压器L1包括次级绕组，其被经由噪声滤波电路耦合到故障检测器集成电路18。差分变压器L1感测热导体与中性导体之间的电流差，并经由(VFB、 Vref)输入端来向接地故障指示器芯片18提供传感器信号。当差分电力(传感器信号)超过预定阈值值时，故障检测器18应促使SCR输出变为HIGH。

当负载中性导体被意外地接地而在中性电路端子2与中性馈通负载端子4 之间创建并联导电路径(相对于中性线回路)时，发生接地中性条件。接地中性发射机L2被配置成通过将其传感器信号(来自并联路径)耦合到中性导体(而不是热导体)上以创建被差分变压器L1感测到的差分电流来感测此条件。如前所述，当传感器信号超过预定阈值值时，故障检测器18应生成故障检测输出信号。

接地故障检测器18从GFI电源30电路接收功率，并被配置成在AC线路循环的一半循环期间检测实际接地故障条件。具体地，配电系统中的接地故障将在AC线路循环的正半部内的间隔(即，约30°—90°)中被接地故障检测器18检测到。检测器18输出信号(SCR)是在AC线路循环的中间(即，约 60°—120°)提供的，并被配置成将SCR Q1接通。当SCR Q1在AC线路循环的中间导通时，螺线管K1A被激励，使得螺线管电枢使电路断路器和辅助开关K1B跳闸。螺线管K1A在通常小于约25毫秒的时间段内保持被激励，促使电路断路器20跳闸。一旦解析了故障条件，则K1A不再被激励，并且可以经由机械复位按钮使电路断路器复位。请注意，处理器110未被用来检测接地故障、接地中性条件或电弧故障。

处理器110自动地且周期性地发起被用来测试GFCI的可操作性的三个测试。简要地说，当处理器110确定GFCI电路未通过任何测试达预定次数时，处理器110被编程为将其解释为寿命终止条件。在图11的实施例中，处理器110 被配置成通过发射Q1门信号而在正半循环期间将SCR Q1接通(以便激励螺线管K1A)来使电路断路器跳闸。处理器110通过促使指示器LED LED1闪光来指示装置处于寿命终止状态。(还请注意，图11的实施例能够指示但不中断某些寿命终止条件，诸如开路螺线管K1A或开路SCR Q1)。

保护装置10包括独立地操作的两个电源电路。两个电源都是半波电源；两者在线电压的负半循环期间都未被供电。GFI电源30包括二极管D6、电阻器 R8和R10以及电容器C6。二极管D6经由与辅助开关K1B串联的螺线管K1A 被连接到热线(Line Hot)。当辅助开关K1-B被闭合时，即当装置处于复位状态时，GFI电源30向故障检测器18提供功率。由于二极管D6被偏置的方式，二极管D6仅在AC线路循环的正半循环期间对电容器C6充电。电容器C6向检测器芯片提供功率，该检测器芯片被配置成在AC线路循环的正半循环期间检测故障。电容器C6还被配置成当SCR Q1被自动测试时在线路循环的负半循环期间充当到SCR Q1的阳极的电流源。

第二电源32服务处理器；并且其包括二极管D4、齐纳二极管D5、晶体管 Q5、电阻器R1、R5以及电容器C12。电流在正半循环期间流过二极管D4以对电容器C12充电。不同于故障检测电源30，处理器电源32被直接地连接到热线，即其未被经由辅助开关K1-B连接。因此，当电路断路器接点跳闸且装置10被适当地接线时，处理器被供电且可操作。

GFI电源30被与辅助开关K1B和螺线管K1A串联地设置。当辅助开关K1C 被闭合时，螺线管K1A的电感(与金属氧化物电阻器MOV1或电容器C8组合) 保护GFCI电路免受否则可能将其损坏的雷涌。如果SCR Q1短路，则辅助开关 K1B也保护螺线管K1A，这是因为辅助开关K1B被配置成当电路断路器20跳闸时中断到GFCI电路的电力。

辅助开关K1B经由TRIP监视信号被连接到处理器110。(如果TRIP监视信号是HIGH，则处理器确定装置被复位；如果信号为LOW，则处理器80确定装置跳闸)。装置10还包括被耦合到微处理器110的引脚(P02)的红色LED LED1。当处理器确定辅助开关跳闸时，其被配置成以稳定的光将LED接通以提供跳闸指示。当检测到寿命终止条件时，处理器110促使LEDLED1发射闪烁光。辅助开关K1B被完全设置在电路断路器20的线路(Line)侧，并且因此TRIP监视信号并不直接地监视电路断路器接点的状态。TRIP监视信号是代理信号，因为如上所述，当电路断路器接点事实上被闭合时，其可以显示出Line Hot 信号的不存在。(因此，跳闸监视(Trip Monitor)未被用来检测有缺陷的中断接点故障条件)。

装置10包括特别地由测试导线自测试和处理器110实现的自动化自测试。自测试电路包括通过螺旋管形传感器L1和L2的第三导线自测试。第三导线自测试被连接到处理器110的多个输出引脚，其被连接在一起而形成自测试输出端。在一个实施例中，八个N沟道MOSFET CMOS晶体管(在处理器110内部) 的输出端被并联地连接而形成接地中性环路自测试，其延伸通过差分和接地中性螺旋管(L1、L2)。通过在适当的时间(由处理器110确定)将晶体管输出端口接通至LOW水平而产生接地中性模拟故障。

用于在导线环路内使用第三导线自测试的一个优点涉及改善的抗噪声性。将第三导线消除并作为其替代而使用一段热或新的导体，该段中的电噪声或电压降将在环路中会传播噪声电流。该噪声电流可以削弱测试故障信号及其被 GFCI检测器18进行的检测。第三导线的使用通过将导线环路从电源线隔离来解决该问题。

处理器110还被连接到其它I/O线路以便执行并监视自测试程序。例如，两用Q1门信号被连接到处理器引脚P04和SCR Q1门的门滤波器(R12、C7)。在第一测试中，处理器使用Q1门来监视检测器18的输出。在第二测试中，处理器110使用Q1门作为输入端来对Q1门滤波器电路充电。处理器引脚Pf1被连接到SCR Q1的阳极以在第二和第三测试期间监视SCR阳极(D6阴极)。

虽然处理器110监视辅助开关(TRIP监视信号)以实现跳闸检测和布线状态检测，但其并未出于任何自测试目的而使用TRIP监视信号。换言之，并未基于TRIP监视信号而识别寿命终止条件。

在一个实施例中，微控制器110可由诸如Renesas R5F10266之类的处理器实现。处理器110提供被用于数字时钟及其它内部时序信号的1MHz时钟信号。处理器110是在嵌入式处理器设计中广泛地使用的16位微控制器。处理器110 包括用以存储固件的2kB ROM和用以实现布线状态寄存器的2KB闪存。在本实用新型的另一实施例中，使用富士通MB 95f564k处理器来实现处理器110。此处理器是20引脚装置，并且包括1MHz时钟、20kB的ROM和496B的闪存的8位处理器。

对于本领域的技术人员而言将显而易见的是可以根据处理复杂化的程度对本实用新型的处理器110进行修改和变更。嵌入式处理器110包括板上存储器，其通常包括随机存取存储器(RAM)和只读存储器(ROM)。可使用硬件、软件、嵌入式处理器、信号处理器、RISC计算机、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)器件、门阵列状态机、自定义集成电路和/或其组合来实现嵌入式处理器110功能。RAM存储器可具有备用电池。因此，本实用新型的实施例不限于硬件电路和/或软件的任何特定组合。合起来，在本文中可将RAM 和ROM称为“计算机可读介质”。如在本文中使用的术语“计算机可读介质”指代参与向处理器提供数据和/或指令以用于执行的任何介质。例如，在本文中采用的计算机可读介质可包括任何适当的存储器设备，包括SRAM、DRAM、 NVRWM、PROM、E2PROM、闪存或任何适当类型的存储器。闪存或具有备用电池的RAM是在其中提供以出于多用误接线(miswire)目的存储装置的布线状态的非易失性存储器的示例。

如在图11A—11B中描绘的，夜视灯电路被耦合在热插座端子(或馈通负载热线)与中性插座端子(或馈通负载中性线)之间。此夜视灯电路由于其到负载热线和负载中性端子的连接而将只有当装置10被复位且在所述负载端子上存在源电压时才变成活动的。半波夜视灯电路电源50-10(二极管D1)向夜视灯 34(LED D2和D3)、达林顿晶体管Q2和Q3及电阻器R9提供功率，其中，通过此路径的电流在当满足到Q2和Q3的有条件输入时在正半循环期间发生。到 Q2和Q3的有条件输入由电阻器R6和R7、光电阻器R22和齐纳二极管D7形成。与电阻器R6组合的光电阻器R22形成分压器，使得当入射/环境光低时， D7阴极处的电压是高的。齐纳二极管D7在被用足够高的电压反偏置时使电流通过，并使Q2偏置和Q3接通。夜视灯电路性质和性能与图9和14的夜视灯基本上相同。关于具有非易失性存储器误接线电路的GFCI的更详细说明，参考美国专利申请序号13/834,636，其如同被全面地阐述一样被整体地通过引用结合到本文中。本领域的技术人员将认识到在电弧故障电路断路器(AFCI)或GFCI/AFCI的组合中可采用在图11A—11B中描绘的夜视灯电路50。关于AFCI 的更详细说明，参考美国专利号6,421,214，其如同被完全地阐述一样被整体地通过引用结合到本文中。

参考图12A—12B，公开了根据本实用新型的另一实施例的保护装置10的示意图。本实施例非常类似于在图11A—11B中描绘的实施例。事实上，GFCI 电路、误接线和自动自测试特征可以是基本上相同的。然而，两个实施例之间的一个差别涉及夜视灯电路的位置。在图12A—12B中，夜视灯电路50被耦合到热线与中性线之间。具体地，夜视灯电源D1被连接在螺线管K1A与辅助开关K1B之间。夜视灯电路性质和性能另外与图11A—11B和14的夜视灯相同。关于具有非易失性存储器错误接线电路的GFCI的更详细说明，参考美国专利申请序号13/834,636，其被如同被全面地阐述一样被整体地通过引用结合到本文中。本领域的技术人员将认识到在电弧故障电路断路器(AFCI)或GFCI/AFCI 的组合中可采用在图12A—12B中描绘的夜视灯电路50。关于AFCI的更详细说明，参考美国专利号6,421,214，其如同被完全地阐述一样被整体地通过引用结合到本文中。

参考图13A—13B，公开了根据本实用新型的另一实施例的保护装置10的示意图。本实施例非常类似于在图11A—11B中描绘的实施例。事实上，GFCI 电路、误接线和自动自测试特征可以是基本上相同的。然而，两个实施例之间的一个差别涉及夜视灯电路的位置和用于驱动夜视灯电路的手段。在图13A— 13B中，夜视灯电路被耦合到处理器110并被处理器110驱动。控制器110被配置成读取传感器50-2(光敏电阻器R7)并控制夜视灯34(LEDD2、D3)。TRIP 监视信号输入端为处理器110提供装置10跳闸状态的知识。夜视灯电路性质和性能另外与图11A-11B 12A—12B和14相同。在替换实施例中，用来自MCU 的PWM输出以脉冲发送LED的D2和D3。关于具有非易失性存储器误接线电路的GFCI的更详细说明，参考美国专利申请序号13/834,636，其被如同被全面地阐述一样被整体地通过引用结合到本文中。本领域的技术人员将认识到在电弧故障电路断路器(AFCI)或GFCI/AFCI的组合中可采用在图12A—12B中描绘的夜视灯电路50。关于AFCI的更详细说明，参考美国专利号6,421,214，其如同被完全地阐述一样被整体地通过引用结合到本文中。

虽然已经在本文中描述和图示了若干实用新型的实施例，但是本领域普通技术人员将容易预见到各种其它的手段和/或结构以用于施行本文所描述的功能和/或获得本文所描述的结果和/或一个或多个优点，并且这样的变型和/或修改中的每一个被认为处于本文所描述的实用新型的实施例的范围内。更一般地，本领域的技术人员将很容易认识到本文所述的所有参数、尺寸、材料以及配置意图是示例性的，并且实际参数、尺寸、材料和/或配置将取决于使用本实用新型教导的特定应用。本领域的技术人员将认识到或者能够仅仅使用例行实验来确定本文所述的特定实用新型的实施例的许多等价物。因此要理解到，仅通过示例的方式呈现前述实施例，并且在所附权利要求及其等同方案的范围内；可以不像具体描述和要求保护的那样而以别的方式实践实用新型的实施例。

在本文中引用的包括公开、专利申请以及专利的所有参考文献被通过引用结合到本文中，并且达到如同每个参考文献被单独地且具体地指示为被通过引用而结合在本文中并整体地进行阐述一样的程度。

如本文所定义和使用的所有定义应当理解为控制字典定义、通过引用并入的文献中的定义和/或所定义的术语的普通含义。

术语“一”和“一个”和“所述”和类似指示物在描述本实用新型的上下文中(尤其是在以下权利要求的上下文中)的使用应被理解成涵盖单数和复数两者，除非在本文中另外指明或明显地与上下文矛盾。应将术语“包括”、“具有”、“包含”和“含有”理解为开放式术语(即，意指“包括但不限于”，除非另外说明。应将术语“连接”理解为被部分地或完全地包含在内部、附着到或接合在一起，即使在中间存在某个东西。

如本文在说明书和权利要求中所使用的，在对一个或多个元素的列表的引用中，短语“至少一个”应当理解为意指选自元素列表中任何一个或多个元素的至少一个元素，但是不必然包括元素列表内所具体列出的每一个元素中的至少一个，并且不排除元素列表中的元素的任何组合。该定义同样允许除短语“至少一个”所指的元素列表内具体标识的元素之外的元素可以可选地存在，而不管与具体标识的那些元素有关还是无关。因此，作为非限制性示例，“A和B中的至少一个”(或者等价地“A或B中的至少一个”或者等价地“A和/或B中的至少一个”)在一个实施例中可指代至少一个(可选地包括超过一个)A，B 不存在(并且可选地包括除B之外的元素)；在另一实施例中，指代至少一个(可选地包括超过一个)B，A不存在(并且可选地包括除A之外的元素)；在另一实施例中，指代至少一个(可选地包括超过一个)A和至少一个(可选地包括超过一个)B(并且可选地包括其它元素)等等。

还应理解的是，除非明确地进行相反指示，在包括超过一个步骤或动作的在本文中要求保护的任何方法中，本方法的步骤或动作的顺序不一定局限于用来叙述该方法的步骤或动作的顺序。

如在本文中遍及本说明书和权利要求所使用的近似语言可被用来修改定量表示，其在不导致其涉及到的基本功能的变化的情况下可以获准改变。因此，被一个或多个术语(诸如“大约”和“基本上”)修饰的值不限于指定的精确值。在至少某些情况下，近似语言可对应于用于测量值的仪器的精度。在这里且遍及本说明书和权利要求，可将范围限制组合和/或互换；此类范围被识别并包括包含在其中的所有自范围，除非上下文或语言另外指明。

本文中的值范围的叙述仅仅意图充当单独地提及落在该范围内的每个单独值的简写方法(除非在本文中另外指明)，并且每个单独值被结合到本文中，如同其在本文中被单独地叙述一样。

可以按照任何适当的顺序来执行本文所述的所有方法，除非在本文中另外指明或者很明显与上下文矛盾。在本文中提供的任何和所有示例或示例性语言 (例如“诸如”)的使用仅仅意图更好地举例说明本实用新型的实施例，而不对本实用新型的范围施加限制，除非另外要求保护。

不应将本说明书中的语言理解为指示对于本实用新型的实施而言必不可少的任何未要求保护要素。

在权利要求中，以及在以上说明书中，诸如“包括”、“包含”、“承载”、“具有”、“含有”、“涉及”、“持有”、“构成有”等之类的所有过渡性短语要理解为是开放式的，即意指包括但不限于。只有“由...组成”和“本质上由...组成”之类的过渡性短语应分别地是封闭式或半封闭式过渡性短语，如在美国专利局专利审查程序指南第2111.03小节中阐述的。

对于本领域的技术人员而言将显而易见的是在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下可以对本实用新型进行各种修改和变更。并不意图使本实用新型局限于公开的特定形式，而是相反地，意图是涵盖落在如在所附权利要求中定义的本实用新型的精神和范围内的所有修改、替换构造以及等价物。因此，意图在于本实用新型涵盖本实用新型的修改和变更，假定其落在所附权利要求及其等价物的范围内。

Claims

1.一种光管装置，其特征在于，包括：

第一光管分支，其包括在其第一-第一末端处的第一光通量接口部分和设置在其第一-第二末端处的第二光通量接口部分；

第二光管分支，其包括在其第二-第一末端处的第三光通量接口和设置在其第二-第二末端处的第四光通量接口部分；

双向透镜元件，其被设置在第一-第一末端、第一-第二末端、第二-第一末端或第二-第二末端中的一个处；以及

接口区域，其被耦合在第一光管分支与第二光管分支之间，

所述接口区域被进一步耦合到双向透镜元件，

所述接口区域被配置成将在第一光管分支中传播的光指引出双向透镜元件并进入周围环境，

所述双向元件被配置成将来自周围环境的环境光指引到接口区域中，

所述接口区域被配置成将环境光进一步指引到第二光管分支中。

2.根据权利要求1所述的光管装置，其特征在于，所述接口区域被配置成将在第二光管分支中传播的光指引出双向透镜元件并进入周围环境，所述双向元件被配置成将来自周围环境的环境光指引到接口区域中，所述接口区域被配置成将环境光指引到第一光管分支中，使得环境光在第一光管分支中传播。

3.根据权利要求1所述的光管装置，其特征在于，所述第一光通量接口部分或所述第二光通量接口部分被配置成定位在支撑结构内以捕捉从光源发出的光通量。

4.根据权利要求1所述的光管装置，其特征在于，所述第三光通量接口部分或所述第四光通量接口部分被配置成将在第二光管分支中传播的光通量分配到传感器元件上。

5.根据权利要求1所述的光管装置，其特征在于，所述双向透镜元件具有基本上凹形。

6.根据权利要求1所述的光管装置，其特征在于，所述双向透镜元件被配置成对光漫射。

7.根据权利要求1所述的光管装置，其特征在于，所述光管装置是使用选自包括丙烯酸树脂、聚碳酸酯、环氧树脂材料或玻璃的一组材料的材料而形成的。

8.一种供在周围环境中使用的电气布线装置，其特征在于，该装置包括：

多个线路端子和被多个负载端子，其被配置成被耦合到AC配电系统；

电光组件，其被耦合到所述多个线路端子或所述多个负载端子，所述电光组件包括被耦合到环境光传感器、发光组件以及视觉指示器元件的至少一个电路，所述视觉指示器元件被配置成提供视觉指示器信号，所述环境光传感器被配置成提供对应于周围环境中的环境光的传感器信号，所述至少一个电路被配置成响应于至少该传感器信号而向发光组件提供光控制信号，所述发光组件被配置成响应于光控制信号而发射第一光，所述至少一个电路被配置成在当没有发射第一光或视觉指示器信号时的时间段期间读取传感器信号；以及

双向光管，包括被耦合到所述视觉指示器元件的第一光管分支和被耦合到环境光传感器的第二光管分支，所述双向光管还包括被耦合在所述第一光管分支与所述第二光管分支之间的接口区域，所述接口区域被进一步耦合到双向透镜元件，其被配置成将环境光指引到第二光管分支，并且将视觉指示器信号经由第一光管分支指引到周围环境。

9.根据权利要求8所述的供在周围环境中使用的电气布线装置，其特征在于，所述第一光管分支包括在其第一-第一末端处的第一光通量接口部分和设置在其第一-第二末端处的第二光通量接口部分的第一光管分支，并且其中，所述第二光管分支包括在其第二-第一末端处的第三光通量接口和设置在其第二-第二末端处的第四光通量接口部分。

10.根据权利要求9所述的供在周围环境中使用的电气布线装置，其特征在于，所述接口区域被进一步耦合到设置在第一-第一末端、第一-第二末端、第二-第一末端或第二-第二末端中的一个处的双向透镜元件。

11.根据权利要求8所述的供在周围环境中使用的电气布线装置，其特征在于，所述双向透镜元件具有基本上凹形。

12.根据权利要求8所述的供在周围环境中使用的电气布线装置，其特征在于，所述双向透镜元件被配置成对光漫射。

13.根据权利要求8所述的供在周围环境中使用的电气布线装置，其特征在于，所述双向光管是使用选自包括丙烯酸树脂、聚碳酸酯、环氧树脂材料或玻璃的一组材料的材料而形成的。

14.根据权利要求8所述的供在周围环境中使用的电气布线装置，其特征在于，所述至少一个电路选自包括夜视灯电路、接地故障电路断路器(GFCI)、电弧故障电路断路器(AFCI)、嵌入式处理器控制电路、调光器、马达控制或风扇速度控制的一组电路。

15.根据权利要求8所述的供在周围环境中使用的电气布线装置，其特征在于，所述至少一个电路包括照明控制电路，其选自包括模拟照明控制电路、数字照明控制电路或处理器控制的照明控制电路的一组照明控制电路。

16.根据权利要求8所述的供在周围环境中使用的电气布线装置，其特征在于，所述光控制信号的特征在于光控制信号调整范围，所述发光组件被配置成，当光控制信号基本上处于光控制信号调整范围上的ON/OFF阈值位置或在其以上时发射第一光，并且当光控制信号处于ON/OFF阈值位置或基本上在其以下时不发射第一光，并且其中，所述发光组件进一步被配置成当光控制信号被增加了一个光控制信号量时将所述第一光从OFF光设置驱动至最大光设置，所述光控制信号量基本上包括所述光控制信号调整范围的5-10％。

17.根据权利要求8所述的供在周围环境中使用的电气布线装置，其特征在于，所述光控制信号被配置成提供具有阶梯式斜率的电流信号。

18.一种保护电路组件，其特征在于，包括：

保护组件，包括传感器部分、故障检测部分和开关部分，所述传感器部分被配置成提供与在所述多个线路端子或所述多个负载端子上传播的电信号相对应的至少一个传感器信号，所述故障检测部分被配置成当所述至少一个传感器信号展现出对应于预定条件的信号特性时提供检测器输出信号，所述开关部分包括被耦合到开关元件的调节电路，所述调节电路响应于检测器输出信号而生成控制电压信号，所述开关元件被配置成当控制电压信号大于或等于开关致动阈值时开启；

电光组件，其被耦合到所述多个线路端子或所述多个负载端子，所述电光组件包括被耦合到环境光传感器、发光组件以及视觉指示器元件的至少一个电路，所述视觉指示器元件被配置成提供视觉指示器信号，所述环境光传感器被配置成提供对应于周围环境中的环境光的环境光传感器信号，所述至少一个电路被配置成响应于至少该传感器信号而向发光组件提供光控制信号，所述发光组件被配置成响应于光控制信号而发射第一光，所述至少一个电路被配置成在当没有发射第一光或视觉指示器信号时的时间段期间读取环境光传感器信号；以及

双向光管，其包括被耦合到所述视觉指示器元件的第一光管分支和被耦合到环境光传感器的第二光管分支，所述双向光管还包括被耦合在所述第一光管分支与所述第二光管分支之间的接口区域，所述接口区域被进一步耦合到双向透镜元件，其被配置成将环境光指引到第二光管分支，并且将视觉指示器信号指引到周围环境。

19.根据权利要求18所述的保护电路组件，其特征在于，所述至少一个电路包括照明控制电路，其选自包括模拟照明控制电路、数字照明控制电路或处理器控制的照明控制电路的一组照明控制电路。

20.根据权利要求18所述的保护电路组件，其特征在于，所述光控制信号的特征在于光控制信号调整范围，所述发光组件被配置成当光控制信号基本上处于光控制信号调整范围上的ON/OFF阈值位置或在其以上时发射第一光，并且当光控制信号基本上处于ON/OFF阈值位置或在其以下时不发射第一光，并且其中，所述发光组件进一步被配置成当光控制信号被增加了一个光控制信号量时将第一光从基本上OFF光设置驱动至最大光设置，所述光控制信号量包括小于光控制信号调整范围的10％。

21.根据权利要求18所述的保护电路组件，其特征在于，所述光控制信号被配置成提供具有阶梯式斜率的电流信号。

22.根据权利要求18所述的保护电路组件，其特征在于，所述第一光管分支包括在其第一-第一末端处的第一光通量接口部分和设置在其第一-第二末端处的第二光通量接口部分，并且其中，所述第二光管分支包括在其第二-第一末端处的第三光通量接口部分和设置在其第二-第二末端处的第四光通量接口部分。

23.根据权利要求22所述的保护电路组件，其特征在于，所述接口区域被进一步耦合到设置在第一-第一末端、第一-第二末端、第二-第一末端或第二-第二末端中的一个处的双向透镜元件。

24.根据权利要求18所述的保护电路组件，其特征在于，所述双向透镜元件具有基本上凹形。

25.根据权利要求18所述的保护电路组件，其特征在于，所述双向透镜元件包括被配置成对光漫射的纹理。

26.根据权利要求18所述的保护电路组件，其特征在于，所述双向光管装置是使用选自包括丙烯酸树脂、聚碳酸酯、环氧树脂材料或玻璃的一组材料的材料而形成的。

27.一种电气布线装置，其特征在于，包括：

壳体，其包括具有用户可访问前表面的前盖和背面主体、至少部分地设置在壳体中并被配置成被耦合到AC配电系统的多个线路端子，所述壳体还包括多个负载端子；

电路断路器，其被配置成在复位状态下将所述多个线路端子电连接到所述多个负载端子，并且在跳闸状态下将所述多个线路端子从所述多个负载端子电解耦；

前盖组件，其被至少部分地设置在所述用户可访问前表面中，所述前盖组件包括夜视灯透镜部分和跳闸指示器透镜部分；以及

电路组件，其被设置在所述壳体中，所述电路组件包括被配置成在复位状态下将光选择性地发射通过夜视灯透镜部分的至少一个第一发光元件，所述电路组件还包括被配置成在跳闸状态下将光选择性地发射通过跳闸指示器透镜部分的至少一个第二发光元件，所述电路组件还包括被配置成经由跳闸指示器透镜部分感测环境光的环境光传感器，所述电路组件包括至少一个电路，其被配置成基于由环境光传感器感测的环境光来向所述至少一个第一发光元件提供光控制信号。

28.根据权利要求27所述的电气布线装置，其特征在于，所述多个负载端子包括设置在用户可访问前表面中的多个插座负载端子或被至少部分地设置在壳体中并被配置成耦合到AC配电系统的多个馈通负载端子。

29.根据权利要求27所述的电气布线装置，其特征在于，所述跳闸指示器透镜部分具有漫射表面。

30.根据权利要求27所述的电气布线装置，其特征在于，所述跳闸指示器透镜部分被配置为光管的一部分，所述光管被配置成将来自所述至少一个第二发光元件的光指引到跳闸指示器透镜部分，所述光管还被配置成经由跳闸指示器透镜部分将环境光指引到环境光传感器。

31.根据权利要求30所述的电气布线装置，其特征在于，所述光管包括第一光管分支和第二光管分支，所述第一光管分支具有被耦合到所述至少一个第二发光元件的第一光通量接口部分，所述第二光管分支具有被耦合到环境光传感器的第二光通量接口部分。

32.根据权利要求31所述的电气布线装置，其特征在于，所述光管还包括被耦合在所述第一光管分支与所述第二光管分支之间的接口区域，所述接口区域被进一步耦合到跳闸指示器透镜部分，所述接口区域被配置成将在第一光管分支中传播的光指引出跳闸指示器透镜部分并进入周围环境，所述跳闸指示器透镜部分被配置成将来自周围环境的环境光指引到接口区域中，所述接口区域被配置成将环境光进一步指引至到环境传感器的第二光管分支中。

33.根据权利要求31所述的电气布线装置，其特征在于，所述第一光通量接口部分被设置在支撑结构内，所述支撑结构对第一光通量接口部分进行定位以捕捉从所述至少一个第二发光元件发射的光通量。

34.根据权利要求27所述的电气布线装置，其特征在于，所述电路组件、所述夜视灯透镜部分和所述跳闸指示器透镜部分包括电光组件，并且其中，所述电路组件的第一部分被设置在第一印刷电路板上，所述第一部分包括环境光传感器，电路组件的第二部分被设置在第二印刷电路板上，所述第二部分包括所述至少一个第二发光元件，所述环境光传感器和所述至少一个第二发光元件处于距所述用户可访问前表面的不同距离处。

35.根据权利要求34所述的电气布线装置，其特征在于，所述至少一个第一发光元件被设置在第一印刷电路板上。

36.根据权利要求27所述的电气布线装置，其特征在于，所述电路组件包括至少一个传感器和检测器，所述至少一个传感器被配置成基于在配电系统中传播的电信号来提供至少一个传感器信号，所述检测器在当所述至少一个传感器信号满足预定准则时提供使所述电路断路器跳闸的跳闸信号。

37.根据权利要求27所述的电气布线装置，其特征在于，所述至少一个电路包括选通电路，该选通电路被配置成基于光控制信号来调节通过所述至少一个第一发光元件传播的电流水平，所述光控制信号的特征在于光控制信号调整范围，所述选通电路被配置成当光控制信号被增加一个光控制信号量时将所述至少一个第一发光元件从OFF光设置驱动至最大光设置，所述光控制信号量包括小于光控制信号调整范围的20％。

38.根据权利要求37所述的电气布线装置，其特征在于，所述选通电路被配置成驱动所述至少一个第一发光元件在当光控制信号基本上处于光控制信号调整范围上的ON/OFF阈值位置或在其以上时发射第一光，并且在当光控制信号基本上处于ON/OFF阈值位置或在其以下时不发射第一光。

39.根据权利要求38所述的电气布线装置，其特征在于，所述ON/OFF阈值位置在光控制信号调整范围上的一定位置范围内，该位置范围在50％与70％之间。

40.根据权利要求37所述的电气布线装置，其特征在于，所述至少一个电路包括模拟电路、数字电路或处理器电路。

41.一种供在周围环境中使用的电气布线装置，其特征在于，该装置包括：

壳体组件，其包括具有用户可访问前表面的前盖和背面主体；

多个线路端子，其被至少部分地设置在背面主体中并被配置成被耦合到AC配电系统；

透镜元件，其被至少部分地设置在所述用户可访问前表面中；以及

电路组件，其被设置在所述壳体中，所述电路组件包括至少一个第一发光元件和环境光传感器，所述至少一个第一发光元件被配置成将光选择性地发射通过透镜元件，所述环境光传感器被配置成感测经由透镜元件来自周围环境的环境光，所述电路组件被配置成基于由环境光传感器感测的环境光来提供照明控制信号，所述至少一个第一发光元件被配置成独立于照明控制信号而选择性地发射光。

42.根据权利要求41所述的供在周围环境中使用的电气布线装置，其特征在于，还包括电路断路器和多个负载端子，其被至少部分地设置在所述壳体中，所述电路断路器被配置成在复位状态下将所述多个线路端子电连接到所述多个负载端子，并且在跳闸状态下将所述多个线路端子从所述多个负载端子电解耦。

43.根据权利要求42所述的供在周围环境中使用的电气布线装置，其特征在于，所述多个负载端子包括设置在所述用户可访问前表面中的多个插座负载端子或被至少部分地设置在壳体中并被配置成耦合到AC配电系统的多个馈通负载端子。

44.根据权利要求42所述的供在周围环境中使用的电气布线装置，其特征在于，所述电路组件包括至少一个传感器和检测器，所述至少一个传感器被配置成基于在配电系统中传播的电信号来提供至少一个传感器信号，所述检测器在当所述至少一个传感器信号满足预定准则时提供使所述电路断路器跳闸的跳闸信号。

45.根据权利要求41所述的供在周围环境中使用的电气布线装置，其特征在于，所述透镜元件被配置为光管的一部分，所述光管被配置成将来自所述至少一个第一发光元件的光指引到透镜元件，并将来自透镜元件的环境光指引到环境光传感器。

46.根据权利要求45所述的供在周围环境中使用的电气布线装置，其特征在于，所述光管包括第一光管分支和第二光管分支，所述第一光管分支具有被耦合到所述至少一个第一发光元件的第一光通量接口部分，所述第二光管分支具有被耦合到环境光传感器的第二光通量接口部分。

47.根据权利要求46所述的供在周围环境中使用的电气布线装置，其特征在于，所述电路组件的第一部分被设置在第一印刷电路板上，所述第一部分包括环境光传感器，电路组件的第二部分被设置在第二印刷电路板上，所述第二部分包括所述至少一个第一发光元件，所述第一印刷电路板被设置在距用户可访问前表面的第一距离处，并且所述第二印刷电路板被设置在距用户可访问前表面的第二距离处，所述第一距离和所述第二距离是不同的。

48.根据权利要求46所述的供在周围环境中使用的电气布线装置，其特征在于，所述第一光管分支的特征在于第一长度且所述第二光管分支的特征在于第二长度，所述第一长度不同于所述第二长度。

49.根据权利要求41所述的供在周围环境中使用的电气布线装置，其特征在于，所述电路组件包括被耦合到环境光传感器和至少一个第二发光元件的照明控制电路，所述照明控制电路被配置成由光控制信号来调节通过所述至少一个第二发光元件传播的电流水平，所述光控制信号的特征在于光控制信号调整范围，选通电路被配置成当光控制信号被增加一个光控制信号量时将所述至少一个第二发光元件从OFF光设置驱动至最大光设置，所述光控制信号量包括小于光控制信号调整范围的20％，所述照明控制电路是模拟电路、数字电路或处理器电路。

50.根据权利要求49所述的供在周围环境中使用的电气布线装置，其特征在于，所述至少一个第二发光元件是夜视灯组件的一部分，所述夜视灯组件还包括被至少部分地设置在所述用户可访问前表面中的夜视灯透镜元件。

51.根据权利要求49所述的供在周围环境中使用的电气布线装置，其特征在于，所述照明控制电路被配置成驱动所述至少一个第二发光元件当光控制信号基本上处于光控制信号调整范围上的ON/OFF阈值位置或在其以上时发射光，并且当光控制信号基本上处于ON/OFF阈值位置或在其以下时不发射第一光。

52.根据权利要求51所述的供在周围环境中使用的电气布线装置，其特征在于，所述ON/OFF阈值位置基本上在光控制信号调整范围上的一个位置范围内，该位置范围在光控制信号调整范围的50％与70％之间。