具有昼夜节律和暗光动态的照明系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及照明系统以及用于例如利用这样的照明系统控制房间中的照明的方法。本发明还涉及计算机程序产品，其在计算机上运行时被配置成根据这样的方法控制照明系统。
【背景技术】
[0002]光循环的生成在本领域中是已知的。例如，US5589741描述了某一位置处的用户的自然光照系统，其具有光源以用于向用户位置提供非零值以上的可变强度光照。计算机产生可变信号来控制光源的可变强度光照水平输出的循环，以对应于如从计算机输入设备选择的地理位置处、日间时段的选择时间内的非零值以上的光水平强度中的逐渐变化。在每天产生该可变信号，以便以如下方式针对相同时间段产生可变强度光照循环:在所选择的地理位置处相对于接连几天的时段期间的可变强度光照循环的产生的正常开始时间而逐渐地移位接连几天的时段内每天的时间段的可变强度光照循环的产生的开始时间。可变信号还可以产生成针对每天移位可变强度光照循环的开始时间，并且引起光照循环转变的黎明到黄昏转变或者黄昏到黎明转变。
【发明内容】
[0003]进入眼睛并落在第三光感受器上的光调节哺乳动物内的生物钟。生物钟具有可能受到光的影响的昼夜节律。生物钟调节我们的睡眠-觉醒节律并影响安康。另外，动态光效果可以在人们的安康和睡眠-觉醒调节方面扮演重要的角色。房间气氛影响居住在该房间中的人的压力水平和情感状态。当人在入睡或者夜间觉醒之后恢复睡眠时在愉悦的氛围中变得压力减小且更加放松时，这可以对睡眠-觉醒循环具有积极的影响。动态光效果可以用来在一天的不同时刻刺激人或使人放松。
[0004]诱导睡眠的夜间“黑暗激素”褪黑素通常被用作针对个体的生物钟和睡眠-觉醒节律的标记。巩固的睡眠只有在褪黑素分泌期间才是可能的。已知晓夜晚的光用以提高警觉但是也抑制褪黑素分泌，从而危害睡眠。已知晓褪黑素具有自由基清除属性，并且似乎牵涉到防止对抗肿瘤形成和肿瘤生长，这是不期望褪黑素抑制的另一原因。对于最佳的睡眠，(接近)黑暗是最有利的睡眠条件。
[0005]黑暗或暗光可能使人(比如痴呆性老年人、婴儿以及小孩)感到不舒服，并且在入睡时或者在尝试恢复睡眠时并不总是提供松弛和放松的合适气氛。黑暗或暗光条件对于良好且巩固的睡眠是需要的，但是不总是提供有吸引力的氛围/气氛以入睡或在夜间觉醒之后快速恢复睡眠。在许多照看环境中，比如老年人护理院、儿科病房、老人病房或NICU(新生儿监护病房)设施，受照看的个体的睡眠不是最佳的。照看机构中的当前一般照明系统不允许促进快速入眠开始的光设置。
[0006]因此，本发明的一方面是提供替代性的照明系统和/或替代性的照明方法(或用于控制房间中的照明的方法)，其优选地还至少部分地消除上述缺陷中的一个或多个。本发明的另外的方面是提供可以用于执行该方法的替代性计算机程序产品(当在计算机上运行时)。
[0007]令人惊讶的是，动态(暗)光效果的使用可以有助于营造更加愉悦的气氛，其促进快速入眠开始或在夜间觉醒之后快速恢复睡眠。然而，一般照明系统内从未提供动态暗光效果，例如在医院病房、新生儿监护病房、老年人照看设施或宾馆/卧室中。
[0008]因此，在第一方面中，本发明提供一种包括第一照明元件(本文还指示为“夜光”或“暗光”)和控制单元的照明系统(“系统”)，其中
a)第一照明元件配置成提供具有可控(照明元件)强度、尤其是可控(照明元件)光通量的第一照明元件光，其中照明元件光通量尤其可以选自0-Φ范围中的多个值，其中Φ是预确定的第一照明元件最大光通量(功能性a);
b)控制单元尤其配置成使距照明元件第一距离(dl)内的第一位置(pi)处的第一照明元件照度在第一预确定的时段期间维持在特定(可变)强度，尤其是当所述第一位置(Pl)处的一般照明光照水平在预确定的第一阈值水平以下时，使其维持在大于零的照度值，其中第一距离尤其选自O Sdl < 15m的范围(也参见下文)(功能性b);
c)控制单元还尤其配置成当所述第一位置(pi)处的一般照明光照水平为y*E时，使所述第一位置(Pl)处的第一照明元件照度在第二预确定的时段期间维持在照度值a*y*E，其中y是一般照明照度在E以下的因数，其中0〈y〈l，参数a是预确定的照明设置，其中0〈a< I/y，并且其中E是所述第一位置(pi)处的预确定的第一照明元件最大照度(功能性c);以及
d)照明系统还尤其配置成在第三预确定的时段期间提供具有动态属性、尤其是选自移动或改变的光图案、颜色改变以及强度改变的组中的动态属性的第一照明元件光，其中尤其在第三时间期间，以下事项中的一个或多个顺序地发生多次:(i)光图案的移动，(ii)光图案的改变，(i i i )第一照明元件光的颜色改变，以及(i V)第一照明元件光的强度改变(功能性d)。
[0009]在又一(更一般性的)方面中，本发明提供了一种包括第一照明元件和用于控制该第一照明元件以提供第一照明元件光的控制单元的照明系统，其中该照明系统配置成(a)在(第一)预确定的时段期间使第一照明元件光适配成一般照明水平，以及(b)在另一预确定的时段期间提供进一步包括动态属性的第一照明元件光，该动态属性选自所述第一照明元件光的光图案移动或改变、颜色改变以及强度改变的组。尤其是，这样的照明系统可以配置成(b)在第二预确定的时段期间使第一照明元件光适配成暗淡的照明水平，其中暗淡的照明水平还包括选自所述第一照明元件光的光图案移动或改变、颜色改变以及强度改变的组的动态属性。(第一)预确定的时段和另一(第二 )预确定的时段在实施例中可以是两个不同的时段，或者在另一实施例中可以是部分或完全重叠的时段。例如，在前一实施例中，可以提供其强度可以适配成一般照明水平的第一照明光，并且在第二时段期间，可以提供其强度可以可选地(还)尤其适配成一般照明水平的动态照明。因此，以这种方式，可以提供例如具有动态效果的暗淡光。例如，(第一)预确定的时段可以是白天期间的时段，并且另一预确定的时段可以是夜间时段。进一步地，尤其在所述另一(或第二)时段期间，以下事项中的一个或多个可以顺序地发生多次:(i)光图案的移动，(ii)光图案的改变，(iii)第一照明元件光的颜色改变，以及(i V )第一照明元件光的强度改变。尤其是，动态属性包括颜色改变和光图案改变中的一个或多个。
[0010]利用(多个)这样的照明系统，在睡眠时段期间，或者在人可能期望入睡或应当入睡的时段期间，或者在人期望醒来或应当觉醒的时段期间，可能提供光(“第一照明元件光”)，其可以很好地适合于特定时段。照明系统可以使第一照明元件的光强度(以及可选地在照明系统中可用时的其它照明元件)适配成可用的一般照明(强度水平)，并且甚至适配成这样的一般照明的变化强度(水平)。进一步地，照明系统可以提供照明(即第一照明元件光)中的动态，其可能不是太快并且可能不是太慢，尤其是在人可能期望入睡或应当入睡的时段期间和/或在人期望睡眠或应当睡眠的时段期间。因此，还可以在夜间觉醒期间提供这样的动态照明，其可以协助再次入睡。
[0011]照明系统在其节律(优选地24小时)的部分期间可以使用动态暗光。动态暗光效果产生特定情绪和/或健康以及安康益处。它们在病(床)房或老年人(床)房间或婴儿(床)房间中形成使得床上的人更加放松且减少压力的气氛(例如星空)，因而对花费在入睡上的时间具有积极的影响。暗光条件的动态和光谱组成(例如除去蓝色)以及(低)强度选取成不抑制夜间褪黑素分泌。
[0012]本发明可以尤其包括用于借助照明系统控制区域的照明的方法(也参见下文)。例如，方法可以包括预确定的时间程序，其提供:(I)在预确定的一般照明时段期间的一般照明，(2)在暗光时段期间的动态暗光效果(利用第一照明元件光)，其中亮度或照度水平是低的而所照射(光照)的区域中的一些在其位置、强度和/或光谱组成方面是动态的，其中动态循环时间处于尤其是I秒-6小时的间隔内，尤其是I秒至3小时，甚至更特别地是I秒至30分钟，比如I到420秒，诸如尤其是1-120秒，例如至少10秒，比如至少5分钟。
[0013]特别地，整个时间程序可以运行多于6小时，优选地24小时，或者尤其是许多天(多个24小时)。这样的整个程序可以寻址本文指示的预确定时段，尤其比如第一、第二和第三时段。
[0014]进一步地，方法(和照明系统)可以包括配置成根据预确定的时间程序控制照明系统的控制单元。进一步地，特别是(第一照明元件光)的动态光效果经由移动图像的投射或者利用像素化光出射窗口上的光点(在具体实施例中，例如天花板照明器)图案来营造。可选地，可以针对不同目的/时间预想多于一种夜间动态暗光光效果，尤其是针对(a)入睡、(b)夜间觉醒以及(C)醒来中的一个或多个。替代性地或附加地，系统可以连接到生物反馈信号。进一步地，还是替代性地或附加地，在实施例中，用户可以经由用户接口而使得动态光效果个性化。因此，除了其它之外，本发明可以包括具有昼夜节律的照明系统，其包括具有特殊暗(和/或亮)光动态的时段，除了其它之外，特殊暗(和/或亮)光动态致力于更加容易地入睡(和/或醒来)。
[0015]如以上所指示的，照明系统至少包括第一照明元件。照明元件包括提供光的一个或多个光源。进一步地，第一照明元件包括光出射窗口。用户可以感知到来自第一照明元件的光从这样的光出射窗口逃离。因此，第一照明元件光特别地是在光出射窗口下游的光。该光可以例如直接地或间接地感知。例如，关于后一实施例，第一照明元件可以配置成(在第三时段期间)在天花板上投射光图案。
[0016]术语“上游”和“下游”与项目或特征相对于来自光生成构件(此处特别地是第一照明元件)的光传播的布置有关，其中相对于来自光生成构件的光束内的第一位置，更靠近光生成构件的光束中的第二位置是“上游”，并且更远离光生成构件的光束内的第三位置是“下游”。术语“第一位置”还可以指的是多个第一位置，诸如例如在天花板处以及在墙壁处。因此，动态效果可以例如在房间中的两个或更多位置处显示。可选地，在两个或更多的第一位置处的第一照明元件光的属性(如本文描述的)可以是独立可控的。例