Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к способам поддержания комфортного и благоприятного для здоровья человека освещения в помещениях, преимущественно в учреждениях, предприятиях, офисах, квартирах, коттеджах и пр.

Уровень техники

В настоящее время существует множество технических устройств, предназначенных для управления освещением в помещениях. Однако отсутствуют технические решения, которые в автоматическом режиме могли бы адаптировать освещение в помещении индивидуально под текущее психофизическое состояние человека, а также оказывать влияние на изменение психофизического состояния человека посредством изменения параметров освещения.

Психофизическое состояние - это состояние человека, отражающее как параметры психического (например, тревожность, возбудимость, сонливость), так и физического (пульс, температура, давление, двигательная активность и т.д.) состояния человека.

Из уровня техники известен модуль управления освещением, система освещения, его использующая, и способ настройки уровня димминга (см. [1] RU2017140988A, МПК Н02В 33/02, опубл. 27.05.2019), содержащий подсоединение модуля управления освещением к димминговому интерфейсу; посылку настройки димминга из устройства конфигурации в модуль управления освещением; запоминание указанной настройки димминга в модуле управления освещением; используя питание, подаваемое возбудителем освещения на димминговый интерфейс, питание модуля управления освещением и считывание запомненной настройки димминга; и в возбудителе освещения, осуществление настройки уровня димминга на основе запомненной настройки димминга и измеренного уровня внешнего света, причем настройку димминга используют для обработки введенной извне настройки димминга для изменения масштаба функции димминга.

Недостатком данного аналога является отсутствие возможности мониторинга состояния пользователя и изменение параметров освещения в помещении на основе данных о состоянии пользователя. Из уровня техники известно устройство управления освещением в помещении общественного транспортного средства, в частности железнодорожного (см. [2] RU2017107143A, МПК B61D 29/00, опубл. 07.09.2018), содержащее расположенную в салоне систему изменяемого освещения, которая включает в себя по меньшей мере один внешний светочувствительный датчик для определения параметров внешнего освещения снаружи транспортного средства; по меньшей мере одно устройство получения изображения внутреннего пространства салона; и блок управления системой освещения, выполненный с возможностью регулирования освещения в салоне в зависимости от яркости света, измеренной снаружи транспортного средства, и полученных изображений внутреннего пространства салона.

Недостатком данного технического решения является отсутствие возможности адаптивного управления освещением в помещении на основе данных о текущем психофизическом состоянии человека.

Из уровня техники известна интеллектуальная система управления освещением (см. [3] RU2011145306А, МПК Н05В 37/02, опубл. 20.05.2013), содержащая сеть, включающую в себя средства связи и множество модулей управления, соединенных с этими средствами, причем каждый модуль управления сконфигурирован для отправления, приема и обработки команд программы, информации, относящейся к рабочему состоянию модуля и к воспринятым условиям окружающей среды, к подсоединенным к сети другим модулям управления и от них; каждый модуль управления включает в себя сохраненные параметры, которые определяют его рабочие характеристики, и каждый модуль управления сконфигурирован для установки значения каждого параметра на значение, выбранное из набора сохраненных рабочих значений в ответ на переданную по сети команду программы; каждый модуль управления включает в себя датчик для восприятия условия окружающей среды, выбранного из группы, состоящей из солнечного света, искусственного света, перемещения тела внутри определенной интересующей зоны, температуры, вибрации и звука; каждый модуль управления сконфигурирован для хранения информации о рабочем состоянии устройства и информации, относящейся к воспринятому условию окружающей среды, и каждый модуль управления сконфигурирован для изменения установленного значения одного или более из его рабочих параметров на другое значение, выбранное из набора сохраненных рабочих значений по меньшей мере частично в ответ на информацию о состоянии окружающей среды или информации о рабочем состоянии устройства, переданную по сети от одного или более подсоединенных к сети модулей управления.

Недостатком данного технического решения является отсутствие возможности адаптивного и предиктивного управления освещением в помещении на основе данных о текущем психофизическом состоянии человека.

Из уровня техники известны устройство и способ управления освещением (см. [4] RU2692489C2, МПК Н05В 33/08, опубл. 25.06.2019). Способ управления освещением, содержит этапы, на которых: активируют устройство управления освещением; закрепляют устройство управления освещением на объекте; принимают посредством устройства управления освещением один или более сигналов, указывающих движение, приданное объекту; идентифицируют на основе одного или более сигналов одно или более предварительно определенных движений, которым соответствует приданное движение; и выбирают одно или более свойств света, который должен излучаться посредством одного или более осветительных блоков, на основе идентифицированных одного или более предварительно определенных движений.

Недостатком данного технического решения является отсутствие возможности адаптивного управления освещением в помещении на основе данных о текущем психофизическом состоянии человека.

Из уровня техники известны способ и устройство для управления освещением в пространстве внутри помещения (см. [5] RU2642502C2, МПК Н05В 37/02, опубл. 25.01.2018). Способ управления освещением в пространстве, содержит этапы, на которых: определяют ориентацию относительно магнитных полей Земли или относительно отвесной линии осветительного устройства; определяют географическое местоположение упомянутого осветительного устройства; определяют по меньшей мере один связанный с климатом параметр для упомянутого географического местоположения и корректируют по меньшей мере одну характеристику исходящего света упомянутого осветительного устройства на основе упомянутой ориентации и упомянутого связанного с климатом параметра.

Недостатком данного технического решения является отсутствие возможности адаптивного управления освещением в помещении на основе данных о текущем психофизическом состоянии человека.

Таким образом, из уровня техники известны решения, которые направлены на управление освещением без учета биологической обратной связи, либо с учетом ограниченного числа параметров биологической обратной связи. Но на данный момент не существует решений, обеспечивающих полный спектр здоровых и комфортных параметров освещения для человека на основе широкого спектра параметров его психофизического состояния.

5 Сущность изобретения

Задачей заявленного изобретения является осуществление адаптации параметров освещения в помещении на основе данных о текущем психофизическом состоянии человека и/или на основе данных, сформулированных человеком вручную и на основе данных о состоянии сна, бодрствования и

10 переходных процессов (засыпаний и пробуждений).

Техническим результатом является улучшение параметров освещения в помещении до значений, наиболее благоприятно влияющих на здоровье человека, исходя из данных о его индивидуальном психофизическом состоянии, наиболее комфортных для восприятия органами чувств человека и повышающих качество состояния сна, бодрствования и переходных процессов (засыпания и пробуждений).

Поставленная задача решается, а технический результат достигается за счет способа адаптивного управления освещением в помещении на основе психофизического состояния пользователя, включающего: накопление в

20 устройстве накопления, обработки и вычисления данных о психофизическом состоянии конкретного пользователя в конкретный период времени, данных о состоянии сна, бодрствования и переходных процессов (засыпаний и пробуждений) конкретного пользователя в конкретный период времени, значений параметров освещения в помещении в конкретный период времени, а также данных о том, что пользователь испытывает физиологический комфорт или дискомфорт в конкретный период времени; полученные данные обрабатывают в устройстве накопления, обработки и вычисления данных и устанавливают взаимосвязь между психофизическим состоянием пользователя и значениями параметров освещения, между качеством состояния сна, бодрствования и переходных процессов зо (засыпаний и пробуждений) пользователя и значениями параметров освещения, а также между испытанным пользователем физиологическом комфорте или дискомфорте и значениями параметров освещения; далее при помощи устройства накопления, обработки и вычисления данных выполняют предиктивное управление параметрами освещения в помещении на основе установленных ранее взаимосвязей с психофизическим состоянием пользователя, с качеством состояния сна, бодрствования и переходных процессов (засыпаний и пробуждений) пользователя, и с испытанным пользователем комфортом или дискомфортом, путем формирования управляющих сигналов на осветительные устройства и

5 устройства, обеспечивающие и преграждающие попадание внешнего освещения в помещение; выполняют обновление и уточнение установленных взаимосвязей для достижения наиболее точного предиктивного управления освещением.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1 - Структурная схема способа адаптивного управления освещением в

10 помещении.

Осуществление изобретения

Способ адаптивного управления освещением в помещении подразумевает управление следующими параметрами: длина волны, световой поток, освещенность, сила света, направленность, яркость, световая отдача, цветовая температура, индекс цветопередачи, соотношение естественного и искусственного освещения и т.д. Управление осуществляется как в ручном режиме на основе значений, заданных пользователем, так и в автоматическом режиме на основе психофизического состояния пользователя.

В автоматическом режиме управление осуществляется на основе данных о

20 текущем психофизическом состоянии пользователя, например, тревожность, возбудимость, сонливость, пульс, температура, давление, двигательная активность и т.д.; на основе данных о состоянии сна, бодрствования и переходных процессов (засыпаний и пробуждений); на основе данных о физиологическом комфорте или дискомфорте, и на основе данных о параметрах освещения внутри и/или снаружи помещения.

Адаптивное управление освещением в автоматическом режиме реализуется в четыре этапа.

На первом этапе происходит накопление:

- данных о психофизическом состоянии конкретного пользователя в зо конкретный период времени;

- данных о состоянии сна, бодрствования и переходных процессов (засыпаний и пробуждений) конкретного пользователя в конкретный период времени; - значений параметров освещения (длина волны, световой поток, освещенность, сила света, направленность, яркость, световая отдача, цветовая температура, индекс цветопередачи, соотношение естественного и искусственного освещения и т.д.) в конкретный период времени;

- данных о том, что пользователь испытывает физиологический комфорт или дискомфорт (субъективные ощущения пользователя), связанный с освещением в помещении, в конкретный период времени.

Данные, полученные с датчиков параметров освещения и с устройств считывания психофизического состояния пользователя и качества его состояния сна, бодрствования и переходных процессов (засыпаний и пробуждений), передаются на устройства для накопления и обработки данных и вычисления взаимосвязей между полученными данными.

На втором этапе происходит обработка полученных данных и установление взаимосвязей между психофизическим состоянием пользователя и значениями параметров освещения; между качеством состояния сна, бодрствования и переходных процессов (засыпаний и пробуждений) пользователя и значениями параметров освещения; между испытанным пользователем физиологическом комфорте или дискомфорте и значениями параметров освещения.

На третьем этапе устройство для накопления и обработки данных и вычисления взаимосвязей между полученными данными, формирует управляющие сигналы для осветительных устройств и устройств, обеспечивающих и преграждающих попадание внешнего освещения в помещение, за счет чего происходит предиктивное управление параметрами освещения в помещении на основе установленных ранее взаимосвязей с психофизическим состоянием пользователя, с испытанным пользователем комфортом или дискомфортом, и с качеством состояния сна, бодрствования и переходных процессов (засыпаний и пробуждений) пользователя.

На четвертом этапе происходит обновление и уточнение установленных взаимосвязей для достижения наиболее точного предиктивного управления.

Оптимальные значения освещения рассчитываются индивидуально под каждого пользователя (носителя устройств для считывания его психофизического состояния и устройств для оценки качества состояния сна, бодрствования и переходных процессов (засыпаний и пробуждений)).

Способ реализуется следующим образом. Изначально считывают значения параметров психофизического состояния пользователя, параметров качества состояния сна, бодрствования и переходных процессов пользователя, а также ощущаемого им физиологического комфорта или дискомфорта при помощи устройств и/или датчиков для считывания таких параметров. В качестве примера, но не в качестве ограничения это могут быть умные браслеты, фитнес-трекеры, нейротрекеры, ЭКГ-футболки, видеокамеры, умные кольца, умные подушки, одеяла и многое другое.

Также считывают параметры освещения внутри и снаружи помещения при помощи датчиков. Это могут быть (в качестве примера, но не в качестве ограничения) датчики: длины волны, светового потока, освещенности, силы света, направленности светового потока, яркости, световой отдачи, цветовой температуры, индекса цветопередачи и т.д.

Данные, полученные с датчиков параметров освещения и с устройств и/или датчиков для считывания психофизического состояния пользователя, параметров качества состояния сна, бодрствования и переходных процессов пользователя, а также ощущаемого им физиологического комфорта или дискомфорта, передаются на устройства для накопления и обработки данных и вычисления взаимосвязей между полученными данными.

Устройство накопления, обработки и вычисления данных обрабатывает полученные данные и устанавливает взаимосвязь между психофизическим состоянием пользователя, параметров качества состояния сна, бодрствования и переходных процессов пользователя, испытанным пользователем физиологическом комфорте или дискомфорте и значениями параметров освещения, и определяют наиболее подходящие значения параметров освещения. Например: освещенность 300 люкс, цветовая температура 4200 К, световой поток 900 лм - психофизические показатели человека в нормальном диапазоне или освещенность 600 люкс, цветовая температура 6000 К, световой поток 1500 лм - психофизические показатели человека выходят за пределы нормального диапазона.

Наиболее подходящие значения параметров освещения формируются на основе данных, заложенных по умолчанию, и/или на основе данных от пользователя об испытываемом им комфорте/дискомфорте.

После обработки полученной информации устройство накопления, обработки и вычисления данных формирует управляющие сигналы на осветительные устройства и устройства, обеспечивающие и преграждающие попадание внешнего освещения в помещение (например: шторы, жалюзи и т.д., в том числе с приводом, для автоматической автономной работы), которые, получив соответствующие управляющие сигналы, воздействуют на освещение в помещении, изменяя его параметры. В качестве примера, но не в качестве ограничения осветительные устройства могут включать: лампочки, торшеры, светодиодные ленты, люстры, ночники, точечные светильники и т.д.

Реализация заявленного способа позволяет улучшить параметры освещения в помещении до значений, наиболее благоприятно влияющих на здоровье человека, исходя из данных о его индивидуальном психофизическом состоянии, данных о состоянии сна, бодрствования и переходных процессов (засыпаний и пробуждений) конкретного пользователя и наиболее комфортных для человеческих ощущений. Оптимальные значения параметров освещения рассчитываются индивидуально для каждого пользователя (носителя устройств для считывания его психофизического состояния).