TW201425163A - 藉由移動或接近感測模組裝置照明及控制之飲料容器 - Google Patents

Abstract

本發明揭示一種用於一飲料容器之照明移動感測模組。該照明移動感測模組可移除地耦合至該飲料容器之基底。該模組之頂面由具有一擴散紋理之一半透明表面組成，該擴散紋理容許自該模組發射之光傳播至周圍環境中。將該飲料容器及該移動模組放置於一弱光或無光環境內之床頭櫃、梳妝台、桌子或任何其他平坦表面上。在已由該模組偵測到一使用者之移動之後，自該模組回應性發射一照明圖案且自該半透明或透明飲料容器向外傳播該照明圖案以因此在一弱光或無光環境中對該使用者發出該飲料容器之位置信號。該移動模組包括用於在複數個操作模式之一者中操作該移動模組之一組預程式化指令。

Description

藉由移動或接近感測模組裝置照明及控制之飲料容器

本發明係關於移動感測技術之領域，具體而言，本發明係關於含有移動感測器及照明設備之飲料容器或其他器皿。

溢出液體可導致溢出區域附近之傢具、電子設備或任何其他易受影響物品受損害。當存在良好照明條件時，可容易看到一飲料容器，打翻飲料容器且導致一溢出之可能性降低。然而，在弱光或無光條件下，很難在伸手去拿一飲料時看到一飲料容器。此極大地增加打翻飲料容器且使液體容量溢出至附近之敏感傢具、電子設備或其他易受影響物品上之可能性。對於某些人群(例如幼兒、老年人或具有殘疾或其他損傷之人群)，意外打翻飲料容器之可能性甚至更大。

已進行過在弱光或無光條件下降低溢出液體之可能性之若干早先嘗試，其已取得各種程度之成功。此等嘗試之一者為將飲料容器放置於含有由一使用者之接近啟動之一夜間照明燈之一杯墊上。然而，此等類型之裝置之諸多者包括感測一90度視場之一被動式紅外線感測器(PIR)，其意謂：首先必須在啟動杯墊時使杯墊與使用者大致對準。此外，一PIR感測器感測熱量之變化而不管熱量之來源，其接著導致假觸發。PIR感測器亦成本過高，且需要一菲涅爾透鏡，其進一步增加感測器之複雜性及生產成本。另外，一杯墊需要一較大覆蓋區 以因此限制其在某些情況中之適應性。亦必須謹慎地將飲料容器放置於杯墊上，否則使用者會誤將其推翻，因此首先破壞杯墊之原始用途。

其他工作包含：為了設計或美觀之目的，將強光燈或閃光燈放置於各種不同類型之飲料容器中。通常，此等涉及：將發光二極體(LED)燈或其他類型之電燈泡放置於飲料容器中或飲料容器之底部上，且接著用一按鈕或開關啟動用於照明之構件。其他嘗試僅包括：用深色發光塗料給杯墊及/或飲料容器塗上塗料或製作具有深色發光塗料之杯墊及/或飲料容器。

需要一種用於一飲料容器之裝置，其可在圍繞該飲料容器之一場域中全向地感測使用者移動，接著，該裝置充分地照亮該飲料容器以對使用者警報其存在及相對位置且因此避免可能之溢出及對周圍區域之不必要損害。

本發明提供一種用於在一弱光或無光環境中提供一飲料容器之照明之裝置，其包含可移除地耦合至該飲料容器之一照明及移動感測模組。該照明及移動感測模組包含：一感測器，其用於偵測一使用者相對於該飲料容器之相對接近；及一LED光源。

在一實施例中，用於偵測使用者相對於飲料容器之相對接近之感測器為一電容性接觸及接近感測器。

在另一實施例中，照明及移動感測模組進一步包含一擴散頂部。

在另一實施例中，照明及移動感測模組進一步包含耦合至感測器及LED光源之一微控制器。該微控制器包含一數位儲存器，將複數個指令寫入至該數位儲存器中以由該微控制器在複數個操作模式中控制LED光源之操作。

在另一實施例中，照明及移動感測模組進一步包含複數個可移除電池。

在又一實施例中，飲料容器包含由飲料容器之一底部界定之一凹部，可將照明及移動感測模組可移除地安置至該凹部中。

在另一特定實施例中，照明及移動感測模組包含其上安置一開關之一底面。

在另一實施例中，照明及移動感測模組在圍繞飲料容器之一感測場中全向地偵測使用者相對於飲料容器之移動。

本發明進一步包含一種用於在弱光或無光環境中對一使用者發出一半透明或透明飲料容器之位置信號之方法。該方法包含：用可移除地耦合至該飲料容器之一照明及移動感測模組感測該使用者相對於該飲料容器之移動；當該使用者已進入相對於該飲料容器之一預定接近區時，藉由一光源之內部反射照亮該飲料容器；及在該使用者已離開該飲料容器之接近區之後，根據一預選操作模式繼續照亮該飲料容器。

在一實施例中，用一照明及移動感測模組感測使用者相對於飲料容器之移動之方法步驟包含：在以飲料容器為中心之一感測場中全向地感測使用者之移動。

在另一實施例中，該方法進一步包括：選擇複數個操作模式之一者以藉由內部照明照亮飲料容器。藉由致動一開關以啟動照明及移動感測模組且接著循環通過該複數個操作模式直至選擇一所要操作模式而完成操作模式之選擇。

在又一實施例中，在使用者已離開飲料容器之接近區之後根據一預選操作模式繼續照亮飲料容器之方法步驟包含：在預定第一時間量內，使飲料容器之照明之亮度位準維持處於一最大位準。接著，在預定第二時間量內使飲料容器之照明之亮度位準自該最大位準降低至 一最小位準。可在自3秒至10分鐘之一預定時間範圍內使飲料容器之照明之亮度位準維持處於一最大值。類似地，可在自5秒至10分鐘之預定第二時間量範圍內使飲料容器之照明之亮度位準自該最大位準降低至一最小位準。

在一單獨實施例中，在使用者已靠近飲料容器之一預定接近區內時照亮飲料容器之方法步驟包含：在預定第三時間量內，使飲料容器之照明之亮度位準自一最小位準增大至一最大位準。

在又一實施例中，該方法進一步包含：只要使用者位於飲料容器之一預定接近區內，則照亮飲料容器。

本發明進一步包含一種照明設備，其包括：一飲料容器；一凹部，其界定於該飲料容器之一底部部分內；及一電容性移動感測模組，其在該凹部內耦合至該飲料容器。

在一實施例中，該設備之電容性移動感測模組包含：一微控制器；一LED光源，其耦合至該微控制器；一接近移動感測器，其耦合至該微控制器；及一開關，其耦合至該微控制器。

最後，該設備之電容性移動感測模組包含用於在以飲料容器為中心之一全向場中感測一使用者之相對接近之構件。

雖然已或將為了語法流利性而描述具有功能解釋之設備及方法，但應特別瞭解，若未依據35 USC 112明確規定，則技術方案不應被解釋為必須絕對受限於「構件」或「步驟」之建構，而是應被給予由申技術方案依據審判均等論提供之含義之全範疇及界定之均等物，且在其中依據35 USC 112明確規定技術方案之情況中，技術方案將被給予依據35 USC 112之法定等效物。可藉由轉至下列圖式(其中由相同元件符號指示相同元件)而更佳地顯現本發明。

10‧‧‧裝置

12‧‧‧飲料容器

14‧‧‧照明及移動感測模組

16‧‧‧液體

18‧‧‧感測場

20‧‧‧照明圖案

22‧‧‧凹部

24‧‧‧半透明表面

26‧‧‧按鈕

28‧‧‧座腳

30‧‧‧外殼

32‧‧‧觸動開關

34‧‧‧電池

36‧‧‧電路板

38‧‧‧電容性接觸及接近感測器

40‧‧‧發光二極體(LED)

42‧‧‧斜度

44‧‧‧部分

46‧‧‧保持點亮部分

48‧‧‧斜度

50‧‧‧觸控開關

52‧‧‧微控制器

圖1係包括耦合至一飲料容器之一照明移動模組之裝置之一透視 圖。

圖2係其中已自飲料容器解耦移動模組之圖1中所見之裝置之一橫截面圖。

圖3係裝置含有一液體且被啟動時之圖1中所見之裝置之一透視圖。

圖4係移動模組已偵測到使用者移動且已照亮飲料容器之後之圖3中所見之裝置之一透視圖。

圖5A係用於本發明之裝置中之移動模組之一仰視圖。

圖5B係圖5A中所見之移動模組之一側視圖。

圖5C係圖5A中所見之移動模組之一俯視圖。

圖5D係包括一觸控開關之移動模組之一替代實施例之一仰視圖。

圖5E係圖5D中所見之替代移動模組之一側視圖。

圖6A係圖5A中所見之移動模組之一仰視橫截面圖。

圖6B係圖5B中所見之移動模組之一側視橫截面圖。

圖6C係圖5C中所見之移動模組之一俯視橫截面圖。

圖6D係包括一觸控開關之移動模組之一替代實施例之一仰視橫截面圖。

圖6E係圖6D中所見之替代移動模組之一側視橫截面圖。

圖7係移動模組之LED之亮度對移動模組之一通用操作模式之流逝時間之一圖形表示。

圖8係展示包括一微控制器之內部電路的移動模組之一俯視橫截面圖。

現可藉由轉至呈現為申請專利範圍中所界定之實施例之繪示性實例的較佳實施例之以下詳細描述而更佳地理解本發明及其各種實施例。應特別瞭解，由申請專利範圍界定之該等實施例可比下文所描述 之繪示性實施例更廣泛。

轉至圖1，圖中展示本發明之裝置且大體上用參考符號10表示該裝置。該裝置包括一飲料容器12以及一照明及移動或接近感測模組14。照明及移動或接近感測模組14嵌入至飲料容器12之基底中或耦合至飲料容器12之基底，且可移除地耦合至飲料容器12。飲料容器12可由玻璃、塑膠、不鏽鋼或確保安全飲用之任何其他材料組成。此外，照明移動或接近感測模組14被圍封於此項技術中已知之一半透明塑膠材料中。在圖1至圖3中，飲料容器12被視為一標準品脫玻璃杯，然而，亦可在不背離本發明之最初精神及範疇之情況下使用當前已知或後期設計之其他飲料容器，諸如塑膠便捷(zippy)杯、馬克杯、馬提尼酒杯、瓶子等等。較佳地，容器12係透明或半透明的，使得來自模組14之光至少部分耦合至容器12之壁中且在容器12內經多次反射，使得其充當一光管以照亮整個容器12以使容器12之整體或其輪廓之一實質部分在弱光或黑暗環境中清晰可見。以此方式，使用者可清楚地察覺容器12之位置及定向以使容器12易於取得，但容器12不易於在弱光或黑暗環境中以其他方式被定位(除非使模組14與容器12一起操作)。

在圖2所展示之一實施例中，可看見其中已移除照明移動或接近感測模組14之飲料容器12之一橫截面。在此實施例中，飲料容器12包括界定於其底部部分中之一凹部22。凹部22實質上呈圓形且界定於飲料容器12內以便在照明移動模組14耦合至飲料容器12時包封照明移動模組14。照明及移動模組14可移除地耦合至飲料容器12，使得飲料容器12可被清洗或用於儲存，同時使照明移動模組14受保護。亦可自飲料容器12移除移動模組14以促進移動模組14之電池34之替換。

轉至圖3，照明移動模組14耦合至飲料容器12。圖中展示其內部具有一液體16之飲料容器12。在已由使用者移動啟動照明移動模組14 之後，自照明及移動模組14發射呈圍繞飲料容器12之一全向圖案之一感測場18。雖然圖3將感測場18展示為一平坦表面上之圍繞飲料容器12之一實質上圓形圖案，但應特別瞭解，感測場18實際上安置於照明移動模組14周圍呈圍繞飲料容器12之一實質上球形圖案。不管使用者之移動與飲料容器12之間之相對角如何，此均容許啟動照明移動模組14。在已由照明移動模組14偵測到一使用者之移動之後，自照明移動模組14回應性發射一照明圖案20，如圖4中所見。照明圖案20傳播穿過液體16且自半透明或透明飲料容器12向外傳播以因此在一弱光或無光環境中對使用者發出飲料容器12之位置信號。

可藉由轉至圖5A至圖5E及圖6A至圖6E而更佳地理解照明移動模組14。照明移動模組14實質上呈圓形且包括由輕量耐用塑膠或塑膠複合物製成之一外殼30。圖5C中所見之模組14之頂面由具有一擴散紋理之一半透明表面24組成，該擴散紋理容許自模組14之內部組件發射之光傳播至周圍環境中。圖5D中所見之模組14之底面包括一接近感測器或「觸控開關」50。觸控開關50被併入至電路板36中且電耦合至複數個電池34。當一使用者將其手指放置於約0.25英寸之遠處時，觸控開關50感測到該使用者接近於模組14且致動模組14。此外，複數個座腳28安置於移動模組14之外殼30周圍，其有助於使移動模組14滑入至飲料容器12之凹部22中且維持表面與飲料容器12之凹部22接觸。

圖5A展示包括一鼓泡按鈕26之模組14之一替代實施例。電路板36之底部部分包括電耦合至複數個電池34之一觸動開關32。一按鈕26安置於觸動開關32上方，使得當由一使用者致動按鈕26時，按鈕26將接著致動觸動開關32。

圖6C中所見之一LED 40及一電容性接觸及接近感測器38耦合至電路板36之頂部部分。替代地，所使用之接近感測器38可為用於觸控開關50之相同電容性感測器。電容性接觸及接近感測器38及用於觸控 開關50之感測器為此項技術中已知之任何感測器，其能夠基於周圍環境之變化電容而偵測移動，諸如由Azoteq®製造之IQS152。

重要的是應注意，安置於模組14內之電池34可為此項技術中已知或後期設計之任何類型之電池，諸如(例如)圖6A及圖6B中所見之標準雙A號電池或圖6D及圖6E中所見之一手錶或扣式電池。

在內部，移動模組14包括安置於外殼30內之一電路板36，如圖6A至圖6E中所見。電路板36亦包括圖8中所見之一微控制器或中央處理單元52，其耦合至觸動開關32或觸控開關50、LED 40及電容性接觸及接近感測器38，如圖6A至6C中所見。微控制器52包括一記憶體晶片(諸如此項技術中已知之一RAM或ROM晶片)，其含有用於在複數個操作模式之一者中操作移動模組14之一組預程式化指令。

當移動模組14處於複數個操作模式之一者時，藉由將移動模組14耦合至飲料容器12而操作移動模組14。裝置10放置於一弱光或無光環境內之床頭櫃、梳妝台、桌子或任何其他平坦表面上。當一使用者靠近裝置10時，由電容性接觸及接近感測器38偵測到其存在以將一信號發送至微控制器52。微控制器52接著將一信號發送至LED 40以導致LED 40根據由微控制器52判定之當前操作模式而照明。在一較佳實施例中，LED 40之操作模式包括若干不同照明階段，如圖7中所見。當最初啟動LED 40時，LED 40將「逐漸變亮」或沿斜度42自零迅速增大至100%亮度。只要使用者保持於裝置之密切接近區內，則LED 40保持以最大亮度點亮，如圖7中之曲線圖之部分44中所見。在使用者退出裝置10之接近區(如由感測器38所判定)之後，LED 40將在預定時間量內保持點亮，如圖7中之曲線圖之「保持點亮」部分46中所見。最後，在該預定時間量已流逝之後，LED 40將在一時間段內「逐漸變暗」或沿斜度48自100%亮度降低至零。在一較佳實施例中，斜度42遠高於斜度48，其意謂：LED 40之「逐漸變亮」時間遠 快於且遠短於其「逐漸變暗」時間。

在致動觸控開關50之後，經由觸控開關50將一信號發送至微控制器52以進入儲存於微控制器52之內部記憶體內之複數個操作模式之一者。使用者可再次致動觸控開關50以對微控制器52發出循環至下一操作模式之信號。使用者可繼續致動觸控開關50，直至選擇所要操作模式。在已使微控制器52循環通過可能之操作模式列表之後，微控制器52再次開始於列表之開頭部分以容許使用者無限地循環通過該等模式。

在一實施例中，複數個操作模式之一者為一「快速」消退模式。在此模式中，圖7之曲線圖之「保持點亮」部分46在移動模組14進入「逐漸變暗」斜度48之前持續約3秒，斜度48接著持續約5秒。換言之，在完全熄滅LED 40之前，LED 40在使用者之手已退出移動模組14之偵測接近區之後之總共8秒內保持點亮。

在另一實施例中，複數個操作模式之一者為一「適中」消退模式。在此模式中，圖7之曲線圖之「保持點亮」部分46在移動模組14進入「逐漸變暗」斜度48之前持續約10秒，斜度48接著持續約5秒。換言之，在完全熄滅LED 40之前，LED 40在使用者之手已退出移動模組14之偵測接近區之後之總共15秒內保持點亮。

在又一實施例中，複數個操作模式之一者為一「夜間照明」消退模式。在此模式中，圖7之曲線圖之「保持點亮」部分46在移動模組14進入「逐漸變暗」斜度48之前持續約10分鐘，斜度48接著持續約10多分鐘。接著，此特定模式用於使飲料容器12及移動模組14成為一有效夜間照明燈，例如一弱光或無光環境內之一低強度光。然而，應特別注意，可在不背離本發明之最初精神及範疇之情況下使用包括本文未描述之不同操作階段或階段持續時間之其他操作模式。例如，微控制器52可包括一操作模式，其中在無任何消退特性之情況下使LED 40持續點亮10分鐘。

一般技術者可在不背離實施例之精神及範疇之情況下作出諸多改動及修改。因此，應瞭解，所闡述之繪示性實施例僅為實例，且不應被視為限制由下列實施例及其各種實施例界定之實施例。

因此，應瞭解，所闡述之繪示性實施例僅為實例，且不應被視為限制由下列申請專利範圍界定之實施例。例如，雖然下文中闡述呈某一組合之一請求項之元件，但應特別瞭解，實施例包含更少、更多或不同元件之其他組合，即使此等組合最初未被主張，但其在上文已被揭示。應進一步瞭解，一所主張組合中組合兩個元件之一教示亦容許一所主張組合，其中該兩個元件彼此不組合，但可單獨被使用或在其他組合中被組合。實施例之任何揭示元件之刪除被明確視為在實施例之範疇內。

在本此說明書中用於描述各種實施例之用語不僅應被理解為意指其一般界定含義，且應包含超出該等一般界定含義之範疇之本說明書之結構、材料或行為中之特殊界定。因此，若一元件在本說明書之內文中可被理解為包含一個以上含義，則其在一請求項中之使用必須被理解為通用於由本說明書及用語本身支援之所有可能含義。

因此，本說明書中界定下列申請專利範圍之用語或元件之界定以不僅包含按字面上所闡述之元件之組合，且包含用於以實質上相同方式執行實質上相同功能以獲得實質上相同結果之所有等效結構、材料或行為。因此，就此而言，可預期，可使兩個或兩個以上元件等效地替代下列申請專利範圍中之元件之任一者，或可使一單一元件替代一請求項中之兩個或兩個以上元件。雖然元件可在上文中被描述為在某些組合中起作用且甚至本身最初被主張，但應特別瞭解，來自一所主張組合之一或多個元件可在某些情況中自該組合中被刪除，且該所主張組合可針對一子組合或一子組合之變動。

由一般技術者觀察到之所主張標的之無實質變化(當前已知或後期設計)明確被視為等效地落於申請專利範圍之範疇內。因此，一般技術者當前或後期獲知之明顯替代經界定以落於所界定元件之範疇內。

因此，應瞭解，申請專利範圍包含上文特別繪示及描述之內容、概念等效之內容、可明顯替代之內容及基本上併入實施例之基本思想之內容。

10‧‧‧裝置

12‧‧‧飲料容器

14‧‧‧照明及移動感測模組

16‧‧‧液體

18‧‧‧感測場

20‧‧‧照明圖案

Claims (20)

1. 一種用於在一弱光或無光環境中提供一飲料容器之照明的設備，其包括可移除地耦合至該飲料容器之一照明及移動感測模組，其中該照明及移動感測模組包括：一感測器，其用於偵測一使用者相對於該飲料容器之相對接近；及一LED光源。
2. 如請求項1之設備，其中用於偵測該使用者相對於該飲料容器之相對接近之該感測器為一電容性接觸及接近感測器。
3. 如請求項1之設備，其中該照明及移動感測模組進一步包括一擴散頂部。
4. 如請求項1之設備，其中該照明及移動感測模組進一步包括耦合至該感測器及該LED之一微控制器。
5. 如請求項4之設備，其中該微控制器包括一數位儲存器，將含於該數位儲存器內之複數個指令寫入至該數位儲存器中以由該微控制器在複數個操作模式中控制該LED之操作。
6. 如請求項1之設備，其中該照明及移動感測模組進一步包括複數個可移除電池。
7. 如請求項1之設備，其中該飲料容器包含由該飲料容器之一底部界定之一凹部，且其中將該照明及移動感測模組可移除地安置至該凹部中。
8. 如請求項1之設備，其中該照明及移動感測模組包含一底面，且進一步包括安置於該照明及移動感測模組之該底面上之一開關。
9. 如請求項1之設備，其中該照明及移動感測模組在圍繞該飲料容 器之一感測場中全向地偵測該使用者相對於該飲料容器之移動。
10. 一種用於在弱光或無光環境中對一使用者發出一半透明或透明飲料容器之位置信號之方法，其包括：用可移除地耦合至該飲料容器之一照明及移動感測模組感測該使用者相對於該飲料容器之移動；當該使用者已進入該飲料容器之一預定接近區時，藉由來自一光源之內部反射照亮該飲料容器；及在該使用者已離開該飲料容器之該接近區之後，根據一預選操作模式繼續照亮該飲料容器。
11. 如請求項10之方法，其中用一照明及移動感測模組感測該使用者相對於該飲料容器之移動包括：在以該飲料容器為中心之一感測場中全向地感測該使用者之移動。
12. 如請求項10之方法，其進一步包括選擇複數個操作模式之一者以藉由內部照明照亮該飲料容器，該方法包括：致動一開關以啟動該照明及移動感測模組；及循環通過該複數個操作模式，直至選擇一所要操作模式。
13. 如請求項10之方法，其中在該使用者已離開該飲料容器之該接近區之後根據一預選操作模式繼續照亮該飲料容器包括：在預定第一時間量內使該飲料容器之照明之亮度位準維持處於一最大位準；及在預定第二時間量內使該飲料容器之照明之亮度位準自該最大位準降低至一最小位準。
14. 如請求項13之方法，其中在預定第一時間量內使該飲料容器之照明之亮度位準維持處於一最大位準包括：在自3秒至10分鐘之一範圍之間使該飲料容器之照明之亮度位準維持處於一最大位 準。
15. 如請求項13之方法，其中在預定第二時間量內使該飲料容器之照明之亮度位準自該最大位準降低至一最小位準包括：在自5秒至10分鐘之一範圍內使該飲料容器之照明之亮度位準自該最大位準降低至一最小位準。
16. 如請求項10之方法，其中在該使用者已靠近該飲料容器之一預定接近區時照亮該飲料容器包括：在預定第三時間量內使該飲料容器之照明之亮度位準自一最小位準增大至一最大位準。
17. 如請求項10之方法，其進一步包括：只要該使用者進入該飲料容器之一預定接近區，則照亮該飲料容器。
18. 一種照明設備，其包括：一飲料容器；一凹部，其界定於該飲料容器之一底部部分內；及一電容性移動感測模組，其在該凹部內耦合至該飲料容器。
19. 如請求項18之設備，其中該電容性移動感測模組包括：一微控制器；一LED光源，其耦合至該微控制器；一接近移動感測器，其耦合至該微控制器；及一開關，其耦合至該微控制器。
20. 如請求項18之設備，其中該電容性移動感測模組包括用於在以該飲料容器為中心之一全向場中感測一使用者之相對接近之構件。