交互式便携照明系统的制作方法

相关申请的交叉引用

本申请要求以下两个申请的权益，其中每一个申请在此全部引入作为参考：

1)2018年1月8日提交的美国临时申请no.62/614,997；和

2)2018年9月12日提交的美国临时申请no.62/730,527。

本发明涉及一种改进的交互式便携照明系统。

背景技术：

卧室环境中的照明能阻止人入睡。因此，可以通过以动态方式调节照明来改善入睡的过程。

因此，需要一种或多种照明设备来在就寝时间提供舒缓的照明。

还需要一种或多种照明设备，其色调和亮度被调节用于睡眠。例如，当照明设备变暗时，其发出的光的色调变暖(更黄)。

此外，现有的照明设备没有被设计成通过物理动作来控制，例如通过手动操作。因此，还需要一种或多种易于通过手动操作来控制和操作的照明设备。

还需要一种或多种使用可充电电池的照明设备，其中电池充电本身可以是无接触的，例如通过感应充电。

还需要这样的照明设备，当作为一个组操作时，它们相互匹配，即同步，并且一致地操作。

还需要一种或多种照明设备，其能够被集成并且能够与包括智能产品在内的其他无线产品进行无线通信。

这些目标可以通过一个或多个一组的交互式情绪照明设备来实现，这些设备被设计成将用于睡眠的完美的舒缓照明放在用户的指尖，并且将干扰性照明保持在就寝时间之外。这包括照明的手势(物理运动)控制和所有分布式照明的统一。

技术实现要素：

本发明涉及一种照明系统，其可以具有以下特征：

(1)通过以下方式引导人们使用照明睡觉：

(a)变暗：

(i)随着夜幕的降临，光线逐渐变暗；

(ii)使灯在设定的持续时间内变暗至“关闭”；

(b)唤醒：

(i)光线慢慢变亮以唤醒睡眠的人；

(ii)使灯按照设定的时间表达到全亮度；

(c)优化照明，例如为睡眠调节色调和亮度。例如，当光线变暗时，色调变得更暖。

(2)通过以下方式提供独特而奇妙的用户体验：

(a)手势控制：

(i)通过物理操作打开灯，例如通过翻转灯；

(ii)通过物理动作使灯产生动画，其中灯直观地响应手势(手的操作)，如倾斜、翻转、摆动、旋转等。

(3)提供分布式/统一灯，即：

(a)由接触式充电底座供电的电池，在这种情况下，电池一次充电可持续正常使用一周(或其他持续时间)；

(b)统一化，例如通过无线连接使各个灯一致。例如，当“开启”时，所有分组的灯彼此匹配；

(c)与其他设备集成。例如，本发明的照明系统与其他产品和其他智能设备(例如，nest、echo、hue)通信；

(d)允许实时控制灯，以及远程编程，例如通过移动设备上的应用程序。

(4)按需提供灯：

(a)低冲击摆动开灯，使其便于携带并为夜间远足做好准备。

附图说明

附图与下面的详细描述一起被结合在说明书中并形成说明书的一部分，用于进一步说明包括要求保护的发明的概念的实施例，并解释这些实施例的各种原理和优点，其中相同的附图标记在各个视图中指代相同或功能相似的元件。

图1(a)和1(b)是根据本发明一些实施例的照明系统的视图。

图2示出了根据本发明一些实施例的图1(a)和1(b)中各个灯的机械组件。

图3是根据本发明一些实施例的单个灯的电气系统的框图。

图4(a)和4(b)描绘了根据本发明的一些实施例的两个或更多个链接灯组中的设备操作和交互的状态图。

图5描绘了根据本发明一些实施例的设备操作的浮动模式。

图6公开了根据本发明一些实施例的各种场景中的亮度调节，包括同步变暗和暂停模式。

图7示出了根据本发明的一些实施例，如何使用环境光来控制灯的亮度水平。

图8公开了根据本发明一些实施例的灯的临时解除链接和重新链接。

图9公开了根据本发明一些实施例的用于灯的临时解除链接和重新链接的事件表。

图10(a)、10(b)和10(c)提供了根据本发明的一些实施例的状态表，该状态表公开了当另一操作事件发生时，临时未链接的设备发生了什么。

图11示出了根据本发明一些实施例的唤醒特征的操作。

图12提供了根据本发明的一些实施例的事件表，该事件表公开了当接收到另一个控制信号时，被编程为醒来的设备发生了什么。

图13(a)和13(b)提供了根据本发明一些实施例的唤醒特征的状态表。

图14示出了根据本发明的一些实施例，当应用被用于编程唤醒特征时，在移动设备上出现的示例显示屏。

图15(a)和15(b)示出了根据本发明的一些实施例的具有编程的重叠唤醒时间的多个灯的系统的行为。

图16示出了根据本发明的一些实施例，当应用被用于对照明和变暗进行编程时，出现在移动设备上的示例显示屏。

图17根据本发明的一些实施例公开了电池放电时的系统性能、灯行为和应用指示。

图18公开了根据本发明一些实施例的电池充电时的系统性能、灯行为和应用程序指示。

图19(a)和19(b)示出了根据本发明的一些实施例的状态表，其公开了当接收到另一控制信号时，具有低电池的设备会发生什么。

图20示出了根据本发明的一些实施例，当灯处于各种操作模式时，当灯的按钮被按下很长时间，例如超过6秒时的系统行为。

图21示出了根据本发明另一实施例的两个或更多个链接灯的组中的设备操作和交互的状态图。

本领域技术人员将会理解，附图中的元件是为了简单和清楚而示出的，并不一定是按比例绘制的。例如，图中一些元件的尺寸可能相对于其他元件被放大，以帮助提高对本发明实施例的理解。

在附图中，设备和方法组件在适当的地方用常规符号表示，仅示出了与理解本发明的实施例相关的那些具体细节，为了避免使细节对本公开内容造成混淆，这些细节对于受益于本文描述的本领域普通技术人员而言将是显而易见的。

具体实施方式

下面的详细描述公开了本发明的交互式照明系统的一些实施例，包括一个或多个一组的交互式氛围灯，其被设计成将用于睡眠的完美的舒缓照明放在用户的指尖，并且将干扰性照明保持在就寝时间之外。这包括照明的手势(物理操作)控制和所有分布式照明的统一。

图1(a)和1(b)示出了根据本发明一些实施例的照明系统100。照明系统100包括一组两个灯110(a)和110(b)，它们可以单独或一致地操作。每个灯包括半透明外壳120和两个按钮130，灯的两端各一个(每个灯下端的按钮未示出)。在一个实施例中，半透明外壳120是光滑的、耐刮擦的、无光泽的和乳白色的。任何单个灯上的两个按钮130中的每一个都是光滑的、耐刮擦的、无光泽的和不透明的。在替代实施例中，按钮130可以由已知的触摸激活开关(例如电容或光学传感器)或语音激活传感器代替。

图1(b)示出了运行中的图1(a)的照明系统，其中灯提供照明(图1(b)中每个灯的下半部看起来是点亮的)，其中一个灯由用户握持和/或操纵。图1(b)还描绘了灯充电器(充电基座)140，其具有电源线142和置于其上的灯。在一个实施例中，充电基座的形状像冰球。虽然图1(b)仅描绘了一个充电基座，但是系统中充电基座的数量不受限制。例如，每个灯可以有自己的充电底座。

机械组件：图2示出了根据本发明一些实施例的图1(a)和1(b)中各个灯的机械组件。机械组件包括中空半透明外壳120，其两端具有开口230。外壳可由聚碳酸酯或诸如共聚酯的其它材料制成，并通过吹塑和/或本领域已知的计算机数字控制(“cnc”)工艺制造，也可以使用本领域已知的其他材料和制造工艺。可选的管状光漫射器232放置在外壳120内。在一个实施例中，漫射器232是聚碳酸酯压制品。发光二极管(“led”)组件234放置在漫射器232内部。led组件234包括六个印刷电路板236(“ledpcb”或“led板”)，每个led板上有多个led，安装在中空挤压铝芯238的周边。(图2从正面显示了三块led板，从背面显示了三块。)可充电电池(图中未示出)位于芯体的中心开口内。

端盖240(a)和240(b)安装在外壳120中的两个开口230内，并连接到led组件234的每一端。按钮242(a)及其相关的按钮pcb244(a)用于检测按钮按压，安装在端盖240(a)上，另一个按钮242(b)及其相关的按钮pcb244(b)安装在灯的另一端的端盖240(b)上。(图2中的按钮242(a)和242(b)对应于两个按钮130，每个灯的每一端各有一个，如上面关于图1所公开的。)在一个实施例中，除了感测按钮按压之外，两个按钮pcb中的一个还包括用于控制灯的功能的电子器件。在图2中，按钮pcb244(a)包括这样的电子器件，并被标识为“主pcb”每个端盖上的电接触环允许独立于灯的倒置方向为电池充电。在一个实施例中，充电环通过充电基座140中的弹簧加载弹簧针接收电力。在替代实施例中，充电可以通过电感耦合来完成，而不需要外部接触环。此外，按钮242(a)和242(b)可以被实现为电容式或光学接触式传感器，或者被实现为非接触式传感器，例如语音激活传感器。

电气系统：图3示出了根据本发明一些实施例的单个灯的电气系统的框图。图3描绘了“主pcb”(主板)244(a)、按钮印pcb244(b)和六个ledpcb(led板)236(a)-(f)以及它们各自的互连。led板236(a)包括环境光传感器(“als”)310，连接到主pcb244(a)，并且还耦合到其他五个led板。因此，led板236(a)被称为主led板，而其余五个led板中的每一个被称为从led板。

主板244(a)包括由按钮242(a)激活的底部按钮开关360。开关360馈送双输入复位控制器块362的两个输入之一，其又馈送主处理和控制块364。在一个实施例中，主处理和控制块364在包括2.4ghz蓝牙无线电的nordicsemiconductornrf52系统级芯片(“soc”)中实现。天线366连接到主处理和控制块364，并允许灯与其他灯和其他无线产品无线通信。

在一个实施例中电可擦除可编程只读存储器(“eeprom”)的存储块368也与块364互连。块370测量灯在x-y-z平面中的空间方位的变化，并且还耦合到主处理器和控制块364。例如，块370测量灯的空间方位的变化，例如灯相对于“y”轴的移动和旋转，以及相对于其他轴和平面的变化。在一个实施例中，块370是9轴内部测量单元(“9dofimu”)，在本领域中也称为9自由度内部测量单元，其通过称为内部集成电路(“i2c”)接口的双向双线通信接口与块364通信。

设备电力来自可充电电池372，其通过电池充电器374耦合到块364。块364接收来自电池的电力输入，并控制一个或多个电源376，电源又用于向灯内的不同电路提供控制的电力。主板244(a)上的充电连接器380在一个垂直方向上提供了电池充电器374和外部充电基座382(在图1(b)中用附图标记140表示)之间的互连。当灯倒置时，按钮板244(b)上的类似充电连接器384提供电池充电器374和外部充电基座382之间的互连。

六个led板236(a)-(f)中的每一个都包括八个led，六个白色和两个红色。白色led用于照明，红色led主要用于改变投射到灯外的可见光的整体色调。led也可用于向用户指示设备状态，例如，电池电量低/需要充电、变暗功能暂停、在应用中将灯分组时识别灯等。这种指示可以通过led脉冲，稳定等来实现。两个从led板236(c)和236(e)以及主led板236(a)中的每一个还包括16通道led驱动器块，在图3中分别用附图标记316、318和314表示。主led板上的16通道led驱动器314可以驱动主led板236(a)和从led板236(b)上的led。16通道led驱动器316可以驱动其从led板236(c)和从led板236(d)上的led。16通道led驱动器318可以驱动其从led板236(e)和从led板236(f)上的led。主板244(a)上的主处理器和控制块364通过i2c接口与主led板236(a)上的环境光传感器(“als”)310通信。块364还通过4线接口到主led板236(a)上的16通道led驱动器314来控制六个led板上的led。

不同电路板之间的物理互连可以通过柔性印刷电路来实现。

虽然图3示出了本发明的电气系统的一个实施例，但是电气系统的其他配置，例如在美国临时申请62/614,997和62/730,527中公开的那些，它们中的每一个都在本申请中通过引用整体并入，都在本发明的范围内。因此，其他配置、互连、接口、电路和通信协议包括无线通信协议在内，可以用于实现本发明。

如上所述，本发明的交互式便携照明系统包括一个或多个灯的组，例如六个灯，其中这些灯可以单独控制或者作为组一起控制。当组是单个灯时，灯将响应手动操作，例如用户在x-y-z平面内移动灯，作为独立设备。操作可以与时序要求相结合，使得相同的操作将基于其时序和/或在其之前的操作顺序而被不同地解释。

虽然本发明不限于特定的用户动作和设备行为，但是下面列出的动作和行为是为了描述本发明系统的一些实施例而呈现的。

用户操作：

“翻转”：将设备倒置；

“摆动”：将设备从垂直轴前后移动预定的度数(例如，高达大约10度)

“旋转”：围绕垂直轴转动设备；

“按钮按压”：在设备顶部按压按钮(设备可能是对称的，因此无论哪一面朝上，都被认为是顶部)。按钮按压的不同组合可以在持续时间和顺序上变化，可以用于控制系统的各种功能；

在另一个实施例中，用户动作还可以包括“提起”动作，这对应于将设备从其所放置的表面上提起。

设备行为：

“变暗”：从充满设备的最亮的光级开始，随着光垂直地充满设备的较少部分而逐渐变暗(在一个实施例中，光随着变暗，光的颜色也变暖(黄色))；

“唤醒”：从任何状态开始，光随着变亮，慢慢充满设备的更多部分(在一个实施例中，光随着变亮，光的颜色也变得更冷(更蓝))；

“浮动”：在任何给定的亮度水平下，将设备从垂直方向向任何方向倾斜一个预定的量(例如，>10度)，使内部的光吸引到到更靠近地面的一侧。(在替代实施例中，在任何方向倾斜该设备都会导致内部的光吸引到离地面更远的一侧)。

“脉冲”：在任何给定的状态和亮度下，灯变暗并后退来指示事件或动作(例如，充电、连接到其他灯等。)

“按钮按下”按下设备上的按钮。按钮按下的次数及其持续时间可以单独使用和组合使用，以提供系统命令。

例如，从“空闲”状态开始，其中所有的白色led都是“关闭”(即没有照明)，但是灯内部的感测电路是激活的，当系统检测到灯正在翻转时，即感测到灯相对于垂直方向倾斜超过预定的度数，例如超过135度，灯可以打开其所有的白色led开始以全亮度照明。与此同时，摆动灯，而不是翻转它，可以构成一个命令，以“开启”低水平的照明。当照明未达到最大水平时，六个led板上只有部分白色led会“开启”在一个实施例中，低水平照明可以从最靠近地面的每个led板上的白色led“开启”开始，并且通过顺序地“开启”远离地面的白色led来增加。在另一个替代实施例中，低水平照明可以从离地面最远的每个led板上的白色led“开启”开始，并且通过顺序地“开启”每个led板上离地面更近的白色led来增加。在又一个实施例中，照明可以从低水平开始，每个led板中间的白色led(“中间led”)被“开启”，并且通过顺序打开位于每个led板上中间led两侧的白色led来增加照明。

如果用户以全亮度“开启”灯，六个led板上的所有白色led都“开启”，系统可以启动定时变暗以减少照明。当灯正在照明时，围绕垂直(“y”)轴顺时针或逆时针旋转(转动)灯可以分别构成增加或减少照明的命令。为了暂停照明变暗，用户可以按下任一按钮242。再次按下按钮将取消变暗暂停。无论是在暂停模式、变暗模式，还是在任何固定的照明水平，如果用户翻转灯，灯将“关闭”照明，并恢复到“空闲”模式。

一个实施例使得灯能够通过亮度水平的变化来调节用户看到的光的色调。例如，当灯的亮度降低时，用户看到的光的色调变得更暖。这是通过选择性地激活led板上的红色led来实现的。例如，假设图1(a)中所示的垂直方向和图1(b)中右侧的灯处于全亮度，当每个led板上的所有六个白色led都“开启”时，每个板上的两个红色led都“关闭”。这将给照明一个冷色调。例如，在全亮度水平的33％时，即当每个led板上的六个白色leds中的两个是“开启”时，每个板上的一个红色led在较暗的水平“开启”。灯发出的红光和白光混合在一起会使光线变黄，从而使色调变得暖。最后，当亮度水平进一步变暗时，例如大约16％，即当每个led板上的六个白色led中只有一个是“开启”时，每个板上的一个红色led都“开启”变得更亮，从而产生更暖的色调。这种动态的色调调节通过在就寝时间提供舒缓的灯光来改善入睡过程。

在另一个实施例中，为了控制色调，可以同时“开启”每个led板上的两个红色led。每个led板上红色led相对于白色led的物理位置也可以指示哪个红色led被“开启”用于色调控制。例如，在一个实施例中，当红色led位于led板的相对的两端时，仅一端的红色led被打开，即两端的红色led不同时打开。

除了仅通过完全“开启”一些led同时保持其它led完全“关闭”来控制灯的整体亮度水平之外，灯的亮度水平还可以通过以特定的占空比和足够高的频率对一个或多个led进行脉冲控制，使得人类观察者不会感觉到它闪烁。例如，由于人眼的整合效应，以50％占空比30hz脉冲的led将被感知为以led最大亮度的1/2亮度水平持续“开启”。通过控制单个led的占空比，灯的整体感知到的亮度水平和色调水平可以以几乎无限的分辨率变化。

在一个实施例中，灯被设计成具有“浮动”模式，这为用户提供了独特的体验。在浮动模式下，灯的处理和控制电路根据灯的空间方位动态地改变哪个led是“开启”的。例如，假设图1(a)中的两个灯以及图1(b)中右侧的灯都处于垂直方向，并且每个led板上的六个led中只有下三个完全“开启”(即灯处于半亮状态，光朝向地面移动)。如果用户开始围绕垂直(“y”)轴倾斜或摆动灯超过预定的度数(例如，10度)，则处理和控制电路在保持亮度水平的同时，将动态控制led以保持亮度水平，同时使灯中的光源看起来朝向地面移动。例如，如果用户将灯倾斜90度并将其放在一边，处理和控制电路在保持光照水平的同时，将“开启”离地面最近的led板上的所有led，并“关闭”离地面较远的led板上的led。在一个实施例中，当进入浮动模式时，灯保持光充满水平，并且可以保持色调或者轻微地改变色调。

浮动模式有多种进入和退出方式。例如，在一个实施例中，当另一组灯相对于垂直方向倾斜或摆动超过10度时，灯的浮动模式可以从“关闭”进入。例如，退出浮动模式可能是通过：(a)将灯从垂直方向倾斜大于预定度数，例如170度；(b)将另一个组合灯翻转到“关闭”位置；或者(c)将灯从垂直方向向后倾斜小于预定的度数，例如10度。

就行为而言，在一个实施例中，处于浮动模式的灯也可以忽略旋转输入，提供完全暂停和临时解除链接功能等。

图5中公开了浮动模式的示例性操作。下面将在灯运行在具有两个或更多灯的灯组中的背景下进一步描述浮动模式。

除了响应用户的手动操作之外，还可以通过无线连接由其他设备(如智能手机、笔记本电脑或其他无线设备)远程控制灯。例如，智能手机上的软件应用程序(“app”)可用于对灯进行编程，以将亮度水平“关闭”、“开启”或在特定时间处于某个中等亮度水平，这可与其他事件相关联，例如唤醒警报信号、约会警报、就寝时间例程等。此外，该应用程序可用于实时远程控制灯，如打开照明、改变亮度、色调或使其与周围环境同步，如环境亮度、音乐、声音等。

如上所述，本发明的灯也可以在两个或更多灯的组中工作。为了使灯成为这种组的一部分，激活组中每个灯的无线电接口，允许灯彼此无线连接。例如，在一个实施例中，每个灯包括蓝牙无线接口。当两个或多个灯被激活(通电)时，每个灯中的蓝牙接口将检测其他灯，并将所有检测到的灯连接成一组。

设备交互和状态图：

图4(a)和4(b)描绘了根据本发明的一些实施例的两个或更多个连接灯组中的设备操作和交互的状态图。图4(a)示出了描绘同步变暗的状态图，图4(b)示出了描绘单独变暗的状态图。两幅图中相似的编号状态代表相同的系统条件。下面是对图4(a)中的操作和交互的描述。

状态_0对应于一个系统状态，其中一组中的每个灯都处于“空闲”模式，其中灯的电子设备被通电(激活)，但是不产生照明。

如果灯翻转超过预定角度，系统将进入状态_1。在状态_1中，翻转的灯和灯组中所有连接的灯被“开启”至全亮度。在一个实施例中，一旦灯从其初始位置倾斜了例如大约135度，就检测到翻转。

从状态1，系统可以进入状态2(同步变暗)。在状态2中，一组中的所有灯一致变暗(作为组一起变暗)，从全亮度开始。当系统处于状态_2时，顺时针或逆时针旋转任何灯将分别一致的增加或降低组中所有灯的亮度水平。即使用户继续顺时针旋转灯，灯在最亮的状态下也会停止变亮。类似地，在一个实施例中，一旦达到最暗的亮度，即使逆时针(变暗)旋转继续，灯也将停止变暗。在另一个实施例中，如果用户继续逆时针旋转灯，灯将变暗到“关闭”一旦旋转停止，该组中的所有灯将继续以相同的速度进行同步变暗。(各种场景下亮度调节的更详细说明，请参见图6，包括同步变暗和暂停模式。)在一段时间(例如45分钟)内保持不受干扰，这些灯最终会变暗至“关闭”，从而有效地将系统返回到状态_0。可替代的，灯可以调暗到最暗设定，并在此状态保持一段特定的时间，这可以通过内部编程或通过应用程序在一个实施例中，如果用户选择通过应用程序来控制灯，则在灯不移动(不旋转等)的特定时间段(例如一小时)之后，所有的灯将停止在某个预定的变暗水平。此外，如果系统使用运动检测器(例如，照相机、ir传感器等)。灯可以在最暗设定下停止，并且在房间中没有任何运动持续指定的时间段(例如，10分钟)之后“关闭”照明。

在另一个实施例中，可以使用应用程序来对单个灯的动画(亮度的变暗或唤醒)进行编程。如果灯在动画中间旋转，旋转可以用来中断动画，也可以被忽略，直到动画完成。一旦动画完成，旋转输入将转换为亮度调整。

当系统处于状态_2时，按下任何灯上的顶部按钮将停止该组中的所有灯变暗，无论它们处于何种亮度水平，并将系统移至状态_3(同步暂停)。在一个实施例中，灯可以通过脉冲预定次数，例如一次，向用户指示它们已经“暂停”。在一个实施例中，当旋转的同时暂停，灯将不会改变。在另一个实施例中，当处于“同步暂停”状态时旋转任何灯将使它们产生脉冲，以向用户指示它们被暂停。再次按下任何灯上的顶部按钮将取消组中所有灯的暂停，并将系统从状态_3返回到状态_2，以相同的速度继续同步变暗。在另一个实施例中，暂停时旋转灯也可以取消暂停。在另一个实施例中，同步暂停可以在预定时间之后超时，例如一个小时，在该时间点，组中的所有灯将使系统从状态_3返回到状态_2，以相同的速度继续同步变暗。灯可以通过脉动预定次数，例如一次，来指示它们已经被解除暂停。如果在状态2(同步变暗)时，组中的任何灯翻转，系统将移回状态_0，将组中的所有灯置于“空闲”状态如上所述，一旦灯从其初始位置倾斜了例如大约135度，就检测到翻转。当处于状态2时，在倾斜过程中直到达到135度点(或一些其他预定的浮动模式退出点)，灯电路感测灯的方向，并动态控制led产生浮动行为。

下面是对图4(b)中公开的操作和交互的描述。如上所述，状态_0对应于系统状态，在该系统状态下，一组中的每个灯都处于“空闲”模式，其中灯的电子设备被通电(激活)，但是不产生照明。

如果灯摆动，系统将进入状态_4，其中摆动的灯将在最暗或非常暗的照明水平打开，而组中的其他灯保持在“空闲”模式。最暗或非常暗的照明水平在黑暗的房间中可能比在明亮的房间中更暗。这可以通过使用环境光传感器来实现。这也可以通过保持记录时间并将亮度与一天中的时间联系起来来实现。除非用户如下所述手动增加灯的亮度，否则摆动的灯将在设定的时间段(例如10分钟)内保持昏暗的照明水平(持续)，然后在预定的持续时间(例如2到5分钟)内变暗至零照明，使系统回到状态_0。这个特征对于允许人在半夜醒来时照亮他或她的房间周围的路是有用的，而不会被强光过度刺激，然后在短时间后返回睡眠(例如，当这个人醒来去洗手间时)。(在另一个实施例中，变暗至零照明可以在几秒内完成，甚至是瞬间完成。)维持的照明昏暗一段时间和后续过程变暗到“关闭”可以被认为是图4(b)中指定为状态_5的系统状态的一部分，称为“单独变暗模式”。

当系统处于状态_5(单独变暗)时，用户可以通过顺时针旋转灯使灯变亮，或者通过逆时针旋转灯使灯变暗。(各种场景下亮度调节的更详细说明，请参见图6，包括单独变暗和暂停模式。)

如果在状态_5(单独变暗)时，灯被翻转，系统可能移回状态_0，使翻转的灯回到“空闲”状态

当系统处于状态5时，按下正在变暗的灯上的按钮将停止变暗，并将系统移至状态_6(单独暂停)。在一个实施例中，灯可通过脉冲预定次数(例如一次)来指示其处于“单独暂停”状态。在一个实施例中，在旋转的同时暂停，灯不会改变。在另一个实施例中，当处于“单独暂停”状态时旋转灯将使其脉动，以指示其暂停。再次按下暂停灯的按钮将会取消暂停灯，并将系统从状态_6返回到状态_5，以相同的速度继续单独变暗。在另一个实施例中，在单独暂停时旋转灯，也可以取消暂停。在另一实施例中，单独暂停可在预定时间(例如1小时)后超时，在该时间点，灯将使系统从状态_6返回到状态_5，以相同的速度或其他预定速率继续单独变暗。灯可以通过脉冲预定次数，例如一次，来指示它们已经被解除暂停。

如上所述，灯照明可以通过翻转灯或摆动灯来打开。如果系统还包括环境光传感器(als)，感测到的环境光可用于确定灯可能启动时的初始最暗照明水平、灯达到全亮度的速度以及灯变暗的速度。例如，当用户在黑暗(由als感知)的房间里翻转灯“开启”时，灯可以慢慢地达到它的全亮度，以避免突然用强光刺激用户。然而，当用户在光线充足的房间里翻转同一盏灯时，灯可以更快地达到全亮度。作为另一个例子，当用户在黑暗(如由als感测到的)的房间中摆动灯时，灯可能以非常暗的水平打开，例如在光线充足的房间中它可能不可见的水平。然而，当用户在明亮的房间里摆动同一盏灯时，灯可能以昏暗的水平打开，但在明亮的房间里可以看到。图7说明了如何利用环境光来控制灯的亮度水平。在另一个实施例中，环境光的大小也可以用于控制灯的最大亮度水平。

als也可以在用户购买后第一次拆开灯的箱子时使用。在这种情况下，当盒子被打开时，灯中的als可以感测到亮度的变化，导致灯的其余电路，例如亮度控制电路，被激活。该灯将显示动画以指示其已准备好使用，并为用户创造一种欢迎的体验。

图8公开了根据本发明一些实施例的灯的临时解除连接和重新连接。例如，长时间按下处于同步变暗状态的一组灯中的一个灯，会使其与该组灯断开连接。未链接的灯可以暂停、关闭、变暗或变亮，而不影响组中其他灯的变暗过程。下一次灯打开时，它可能会回到同一个组成为其中一部分。在同一个会话中，长时间按一个没有连接的灯上的按钮，也可以将它重新链接到该组。在重新连接到该组时，灯产生的光将逐渐与该组的其余灯匹配。在另一个实施例中，光将立即匹配组内的其余灯。应用程序或工厂设置可用于永久断开单个灯的连接。

图9公开了根据本发明一些实施例的用于灯的临时解除连接和重新连接的示例性事件表。

图10(a)、10(b)和10(c)提供了根据本发明的一些实施例的示例性状态表，该表公开了当另一操作事件发生时，临时未链接的设备会发生什么。

通过无线设备上的应用程序，可以对灯进行编程，通过在特定时间单独或成组打开灯的亮度来唤醒人。在一个实施例中，该视觉唤醒特征可以与来自闹钟或手机的音频警报同步。唤醒功能可以如下操作。

编程过的灯将在设定时间之前的预定时间(例如，15分钟)以某一中间亮度水平打开。亮度水平将逐渐增加，并且根据实施例，将在某个预定时间(例如，30分钟)之后达到最大水平，或者如果与音频警报同步，则在音频警报响起的同时达到最大水平。一旦达到最大亮度水平，该水平将保持(持续)某个设定的时间周期(例如10分钟)，然后在某个设定的持续时间(例如15分钟)内变暗至关闭。

例如，当只有一盏灯被安排唤醒时，灯的照明从某个较低的水平开始，并通过以下任一方式开始增加：(a)逐渐“开启”照明源，例如灯内的led，以使照明看起来向上移动(充满)灯；(b)以低占空比同时激活灯内的所有光源，并通过增加占空比逐渐增加照明水平；或(c)(a)和(b)的组合。

例如，灯的照明在预定的唤醒时间之前30分钟开启并开始上升，并在唤醒时间之后30分钟达到最高亮度(最高填充)水平。亮度水平的这种上升可以暂停和调整，就像单独变暗可以暂停或调整一样(见上面状态_5的讨论)。如果一个以上的灯被安排在一起唤醒，它们可以一起响应调整和暂停，就像同步变暗可以被调整和暂停一样(见上面状态_2的讨论)。当两个或多个灯一起唤醒时，用户能够暂时解除它们的连接。如果在唤醒过程中对灯光进行了调整，则在调整后灯会继续变亮。一旦达到最高亮度，灯将在最高水平持续(继续照明)编程过的时间，例如5、10、15或30分钟。如果灯在最大亮度持续期间顺时针旋转以增加亮度水平，调节将被忽略。如果灯在最大亮度持续期间逆时针旋转到以降低亮度水平，则可以进行调整，持续时间可以重置，并且灯可以在调整后继续变亮。

在持续期结束时，灯可能开始变暗，并在超过设定的持续时间内变暗。灯可以被翻转到“关闭”，即照明可以在任何时候被“关闭”。如果一个以上的灯同时被唤醒，将任何一个灯翻转到“关闭”会关闭整个组的照明。如果在变暗期间对灯进行了调节，那么在调节后灯将继续变暗。

图11示出了根据本发明一些实施例的唤醒特征的操作。唤醒特征的亮度水平和时序的其他变化是可能的，并且在本发明的范围内。

图12提供了根据本发明的一些实施例的事件表，该事件表公开了当接收到另一个控制信号时，被编程为醒来的设备发生了什么。本发明的系统不限于事件表中描述的事件，其他或附加事件也在本发明的范围内。

图13(a)和13(b)提供了根据本发明一些实施例的唤醒特征的状态表。

图14示出了根据本发明的一些实施例，当应用被用于编程唤醒特征时，在移动设备上出现的示例显示屏。

图15(a)和15(b)示出了根据本发明的一些实施例的具有编程的重叠唤醒时间的多个灯的系统的行为。本发明的系统不限于附图中公开的行为，其他或附加的系统行为也在本发明的范围内。

图16示出了根据本发明的一些实施例，当应用被用于对照明和变暗进行编程时，出现在移动设备上的示例显示屏。图16左侧的显示屏显示一个或多个卧室灯的组已被选择变暗。图16右侧的显示屏显示起始亮度已设置为“中等”水平，变暗持续时间已设置为30分钟。在图16所示的实施例中，所有设置变化都适用于该组中的所有灯，并且所有反馈行为都出现在该组中的所有灯上。当新的灯连接到该组时，它可以与该组的其余设置相匹配。变暗持续时间调整变暗过程的长度，并可设置为不同的时间段，例如15、30、45、60或90分钟。在一个实施例中，一旦用户完成变暗持续时间的改变，或者此后的短时间(例如，1/2秒)，编程过的组中的所有灯将发出脉冲以指示对设置改变的确认。当通过应用程序设置亮度水平时，组内的灯可以是空闲的(通电，但没有照明)，也可以是照明的。

如果在灯空闲时调节亮度水平，灯不会给出任何视觉反馈。如果在灯“开启”(点亮)时通过应用程序调节亮度，灯将跳至新的亮度，但仍保持相同的填充水平。

在另一个实施例中，如果在组中的灯空闲时设置亮度水平，则灯将以设置的亮度水平打开照明。如果在此后的某个预定时间(例如2秒)内没有发生其他交互，则灯将回到空闲状态。但是，如果通过应用程序在2秒内再次更改设置，灯将跳转到新的亮度设置。如果组内的灯在亮度水平设置后的2秒内旋转，则组内的灯将调整到它们的亮度，然后在旋转完成后的预定时间(例如2秒)内动画化为空闲状态。

在一个实施例中，如果在组内的灯正在照明时设置亮度水平，则灯将跳转到新的亮度，并且将保持在相同的填充水平照明。

如上所述，本发明的每个灯包括可充电电池。根据电池的电量，在放电和充电期间，系统性能、灯光行为和应用程序指示可能会有所不同。

图17根据本发明的一些实施例公开了电池放电时的系统性能、灯行为和应用程序指示。

图18公开了根据本发明一些实施例的电池充电时的系统性能、灯行为和应用程序指示。

图19(a)和19(b)提供了根据本发明的一些实施例的状态表，该表公开了当接收到另一个控制信号时，具有低电池的设备会发生什么。本发明的系统不限于图19(a)和19(b)的状态表中描述的状态，其他或附加状态也在本发明的范围内。

图20示出了根据本发明的一些实施例，当灯处于各种操作模式时，当灯的按钮被按下很长时间，例如超过6秒时的系统行为。本发明的系统不限于图20中描述的行为，其他行为也在本发明的范围内。

图21描绘了根据本发明另一实施例的两个或更多个连接灯的组内的设备操作和交互的状态图。在该实施例中，“提起”(提起灯从其所在的表面上离开)被用作控制灯的命令之一。

类似于图4(a)和4(b)中的状态_0，图21中的状态_0对应于一个系统状态，其中组内的每个灯都处于“空闲”模式，其中灯的电子设备被通电(激活)，但是不产生照明。

当用户提起任何没有照明的灯时，系统进入状态_00，在该状态，提起的灯在某个预定的变暗设置下打开，例如最暗水平，而组中的其他灯保持在“空闲”模式。最暗的设置在黑暗的房间里可能比在明亮的房间里更暗。这可以通过使用环境光传感器来实现。这也可以通过保持记录时间并将亮度与一天中的时间联系起来来实现。

进入状态_00后，如果灯在预定时间内(例如在2秒内)翻转，系统将进入状态_11。在状态_11中，组内所有连接的灯都被“开启”至全亮度。在一个实施例中，一旦灯从其初始位置倾斜了预定量，例如大约135度，就检测到翻转。在倾斜过程中，直到达到135度点(或一些其他预定的浮动模式退出点)，灯电路感测灯的方向并动态控制led产生浮动行为。

系统可以从状态_11进入状态_22(同步变暗)。在状态_22中，从全亮度开始组内的所有灯一致变暗(作为一个组一起变暗)。当系统处于状态_22时，顺时针或逆时针旋转任何灯将分别一致地增加或降低组中所有灯的亮度水平。一旦达到最亮水平，即使用户继续顺时针旋转灯，灯也将停止变更亮。类似地，在一个实施例中，一旦达到最暗的亮度，即使逆时针(变暗)旋转继续，灯也将停止变暗。在另一个实施例中，如果用户继续逆时针旋转灯，灯将变暗到“关闭”。一旦旋转停止，该组内的所有灯将继续以相同的速度进行同步变暗。在一段时间(例如45分钟)内保持不受干扰，这些灯最终会变暗至“关闭”，从而有效地将系统返回到状态_0。可替代的，灯可以调暗到最暗设定，并在此状态保持一段特定的时间，这可以通过内部编程或通过应用程序在一个实施例中，如果用户选择通过应用程序来控制灯，则在灯不移动(不旋转等)的特定时间段(例如一小时)之后，所有的灯将停止在某个预定的变暗水平。此外，如果系统使用运动检测器(例如，照相机、ir传感器等)。灯可以在最暗设定下停止，并且在房间中没有任何运动持续指定的时间段(例如，10分钟)之后“关闭”照明。

在另一个实施例中，应用程序可以用于编程单个灯的动画(亮度变暗或唤醒)。如果灯在动画中间旋转，旋转可以用来中断动画，也可以被忽略，直到动画完成。一旦动画完成，旋转输入将转换为亮度调整。

在另一个实施例中，当检测到翻转时即使灯没有首先被提起，系统可以进入状态_22(同步变暗)。例如，当灯“关闭”时，翻转任何灯都可以启动同步变暗。此时，所有先前处于“关闭”状态的连接的灯将以全亮度“开启”，并开始一起变暗(一致)。

当系统处于状态_22时，按下任何灯上的顶部按钮将停止该组内的所有灯变暗，无论它们处于何种亮度水平，并将系统移至状态_33(同步暂停)。在一个实施例中，灯可以通过脉冲预定的次数，例如一次，向用户指示它们已经“暂停”。

在一个实施例中，当旋转的同时暂停时，灯将不会改变。在另一个实施例中，当处于“同步暂停”状态时旋转任何灯将使它们产生脉冲，以向用户指示它们被暂停。

再次按下任何灯上的顶部按钮可以取消组内所有灯的暂停，并将系统从状态_33返回到状态_22，以相同的速度继续同步变暗。

在另一个实施例中，暂停时旋转灯也可以取消暂停。

在另一个实施例中，同步暂停可以在预定时间之后超时，例如一个小时，在该时间点，组中的所有灯将使系统从状态_33返回到状态_22，以相同的速度继续同步变暗。灯可以通过脉动预定次数，例如一次，来指示它们已经被解除暂停。

如果在进入状态_00之后(即在检测到提起之后在非常暗的照明中打开)，感测和控制电路检测到灯被放回下方，则系统可以进入状态_55(单独变暗)，其中被放回下方的灯将在它在状态_00中具有的亮度水平上持续设定的时间段，然后，类似于图4(b)中公开的单独变暗过程，在预定的持续时间内调光至零照明。。当系统处于状态_55时，顺时针或逆时针旋转灯将分别增加或降低灯的亮度水平。保持一段时间不受干扰，灯的亮度最终会达到最暗的水平。在一些实施例中，一旦灯达到其最暗水平，它可以进一步回到零照明，这在图21中显示为状态_0。在另一个实施例中，一旦灯已经进入状态_55，并且没有检测到灯的操作或房间中的移动(没有灯的进一步提起、倾斜、按压或旋转，和/或房间中没有周围的移动)它将在预定时间段(例如10分钟)之后开始变暗。

然而，当系统处于状态_55时，按下正在变暗或上升的灯上的按钮将停止该过程，并将系统移动到状态_66(单独暂停)。在一个实施例中，通过脉冲预定次数，例如一次，灯可以指示它处于“单独暂停”状态。在一个实施例中，在旋转的同时暂停，灯不会改变。在另一个实施例中，当处于“单独暂停”状态时旋转灯将使其脉动，以指示其暂停。再次按下灯上的按钮将使灯解除暂停，并将系统从状态_66返回到状态_55，以继续以相同的速度改变亮度。在另一个实施例中，在单独暂停时旋转灯，也可以取消暂停。在另一个实施例中，单独暂停可以在预定时间之后超时，例如一个小时，在该时间点，灯将使系统从状态_66返回到状态_56，以继续以相同的速度改变亮度。灯可以通过脉冲预定次数，例如一次，来指示它们已经被解除暂停。

当系统处于状态_22、状态_33、状态_55或状态_66时，翻转照明的灯将“关闭”其照明，使系统回到状态_0。当处于状态_00或状态_55时，向任何方向倾斜灯都会导致设备“浮动”(使灯的内部向更靠近地面的一侧移动，例如直到倾斜角超过大约135度点)，当浮动模式时，可以保持光的亮度和温度(色调)。

当系统处于状态_22时，翻转灯组中的任何照明灯将关闭所有同步的灯(灯组中的灯)的照明，使系统回到状态_0。

当系统处于状态_22(同步变暗)时，长时间按下(例如3秒)组中任何灯上的按钮将使灯与组断开连接，此时未连接的灯将脉冲预定次数(例如一次)以指示它已经断开连接(暂时或永久)，此时未连接的灯可以独立操作。例如，未链接的灯可以暂停、关闭、变暗或变亮，而不会影响组内的其他灯。下一次激活时，未连接的灯可以恢复为同一灯组的一部分。应用程序也可以用于临时或永久解除连接。长时间(例如3秒)按下在同一会话期间已从组内取消连接的灯上的按钮可能会将其重新链接到该组。在一个实施例中，重新连接的灯将逐渐将其照明与该组的其余灯相匹配。

除了上述操作之外，灯按钮还可用于提供其他控制。例如，如果灯在亮度为“关闭”时摆动，它将在预定的设置(例如非常低的照明水平)下打开亮度“开启”。该水平可以基于周围环境的光照水平或一天中的时间。

作为另一个例子，长时间(例如6秒)按下并按住按钮可以用作将灯“关闭”的命令再次按下并按住该按钮可以用作将灯重新“开启”的命令

作为另一个例子，按下灯上的两个按钮一段预定的时间(例如20秒)可以用作重置灯的命令。

作为另一个例子，按下灯上的一个按钮预定次数(例如6次)，同时按住另一个按钮，可以用作工厂重置灯的命令，将任何设置重置回默认设置，并且将灯从它先前是其一部分的任何组中解除连接。

虽然前面的描述公开了特定的值，但是任何其他特定的值都可以用于实现类似的结果。此外，可以选择和组合前述实施例的各种特征，以产生改进系统的多种变化。

在前述说明书中，已经描述了具体的实施例。然而，本领域普通技术人员可以理解在不脱离如以下权利要求所述的本发明的范围的情况下，可以进行各种修改和变化。因此，说明书和附图被认为是说明性的而不是限制性的，并且所有这些修改都旨在包括在本教导的范围内。

此外，在本文档中，诸如第一和第二、顶部和底部等相关术语可以仅用于将一个实体或动作与另一个实体或动作区分开来，而不一定要求或暗示这些实体或动作之间的任何实际的这种关系或顺序。术语“comprises”，“comprising”，“has”，“having”，“includes”，“including”，“contains”，“containing”或其任何其他变体旨在涵盖非排他性的包含，使得包含、具有、包括、蕴含一系列元素的过程、方法、物品或装置不仅包括那些元素，还可以包括未明确列出的或固有的这些过程、方法、物品或装置的其他元素。以“comprises…a”，“has…a”，“includes…a”，“contains…a”开头的元素，在没有更多限制的情况下，不排除在包括、具有、包括、蕴含该元素的过程、方法、物品或装置中存在附加的相同元素。术语“a”和“an”被定义为一个或多个，除非在此明确声明。术语“substantially”，“essentially”，“approximately”，“about”或其任何其他形式被定义为接近于本领域普通技术人员所理解的这里使用的术语“coupled”被定义为连接，尽管不一定是直接连接，也不一定是机械连接。以某种方式“配置”的设备或结构至少是以这种方式配置的，但是也可以以未列出的方式配置。

提供本公开的摘要是为了允许读者快速确定技术公开的本质。提交本申请是基于这样的理解，即本申请将不用于解释或限制权利要求的范围或含义。此外，在前面的详细描述中，可以看出，出于简化本公开的目的，各种特征在各种实施例中被组合在一起。该公开方法不应被解释为反映了所要求保护的实施例需要比每个权利要求中明确陈述的更多的特征的意图。相反，如以下权利要求所反映的，发明主题在于少于单个公开实施例的所有特征。因此，下面的权利要求被结合到详细描述中，每个权利要求独立地作为单独要求保护的主题。