照明装置、照明系统及照明装置的调光控制方法与流程

1.本发明涉及照明领域，特别涉及一种具有助眠效果的照明装置、照明系统及照明装置的调光控制方法。


背景技术：

2.随着现代生活和工作的节奏加快及压力增大，导致越来越多的人存在睡眠质量较低的问题，特别是存在难以快速入眠的问题。
3.为解决这一问题，例如中国专利公报cn109890109a提出了一种照明器具及照明系统，根据该专利公报，提出在进行助眠控制时，通过控制电路对点亮电路进行控制，以使得从点亮电路向光源单元提供的电流值进行增大和减小的变化，以使得光源单元随着电流值增大和减小的变化而调亮和调暗的形式，周期地调亮和调暗光源单元的发光，改善用户情绪，并且将用户引导至冥想状态，从而能够有效地进入睡眠状态。
4.但是，如图1所示，以上现有技术中，是在将点亮电路的输出电流调低至预定最低值后，立刻升高点亮电路的输出电流值。与之相应地、光源单元的发光在被调暗到预定最低值后，会立刻进入调亮环节并升至预定最亮值，而没有任何过度。因此，作为用户，会在这一较短的时间段内感受到较大幅度的亮度明暗变化，而导致尚未适应上一个周期的明暗变化节奏，就直接进入下一个周期的明暗变化，情绪上会感受到突兀而不利于放松入眠状态的维持。
5.另一方面，如图2所示，现有技术中是将光源单元的明暗的最低点设为光源单元完全熄灭，因此，存在光源单元突然熄灭并突然点亮的情况，也会使得用户在一个较短的时间段内感受到较大幅度的亮度明暗变化，而情绪上会感受到突兀而不利于放松入眠状态的维持。


技术实现要素：

6.本发明的目的，在于提供一种照明装置，能够解决在帮助用户进入睡眠状态时，因光源单元的调亮调暗突兀而导致的不利于引导用户进入放松睡眠状态的问题。
7.本发明的照明装置包括至少一个光源单元以及点亮电路，点亮电路以使得光源单元由明到暗、由暗到明而周期性变化的形式，向光源单元输出周期性变化的输出电流，其中，在点亮电路输出的周期性变化的输出电流的一个周期中包括电流升高段和电流降低段，在输出电流的当前周期与下一个周期之间，还包括输出稳定电流的低谷稳定电流段。
8.根据本发明的技术方案，在点亮电路所输出的电流降低段之后，设置有输出稳定电流的低谷稳定电流段。因此，光源单元在随电流降低段的输出电流降低而被调暗到预定最低亮度值后，会因为低谷稳定电流段中点亮电路持续输出稳定电流而保持该最低亮度值规定时间，随后才进入电流升高段而调亮光源单元的亮度。所以，用户可以延续体验光源单元调暗过程中的引导代入感而维持放松冥想状态，不会在一个时间段内感受到较大幅度的亮度明暗变化而破坏该代入感。同时，因为该低谷稳定电流段的设置而使得光照单元保持
最低亮度值规定时间作为过渡，不会导致用户尚未适应上一个周期的明暗变化节奏，就直接进入下一个周期的明暗变化，使得用户可以在体验上保持连贯和延续，有利于放松入眠状态的维持以帮助用户尽快入眠。
9.在本发明的较优技术方案中，该照明装置低谷稳定电流段中的输出电流，至少可以维持光源单元的点亮。因此，在光源单元由明到暗、由暗到明的周期性变化中，照明装置的光源单元不会完全熄灭。而不会导致照明装置由熄灭到点亮，再由点亮到熄灭，不会对用户产生较强的刺激，可以维持上一个周期的代入感从而更好助眠。
10.进一步地，在本发明的较优技术方案中，该照明装置的低谷稳定电流段中的输出电流是能够使得光源单元维持最低亮度值的电流值，使得照明装置在不会完全熄灭的前提下，达到最低亮度值。因为，光源单元的亮度随着电流的输出值降低而降低，但不能无级变化到熄灭，即亮度达到某一个临界值(最低亮度值)时，光源单元会不能再调暗而直接跳转到熄灭。因此，将光源单元维持在该最低亮度值，在保证了光源单元亮度明暗变化的同时，又不会使光源单元突然熄灭或点亮，使用户感受到较大幅度的亮度明暗变化而破坏进入睡眠的代入感。
11.在本发明的较优技术方案中，该照明装置的点亮电路，以使得光源单元的某一周期的最高亮度l1与最低亮度l2的关系满足条件的方式，决定输出电流的该周期中的最大输出电流值、以及低谷稳定电流段中的输出电流值。光源单元的亮度变化范围应该尽可能的大，以更好地给用户提供进入睡眠的代入感。实验结果显示，光源单元的最高亮度l1与最低亮度l2的关系满足时，能给用户带来较强的代入感，起到较好的助眠效果。
12.在本发明的较优技术方案中的低谷稳定电流段，该照明装置的点亮电路维持稳定的输出电流达到规定时间，使光源单元维持一定时间的最低亮度，使得光源单元的调亮和调暗不会在较短时间段内发生较大幅度的变化，使得用户可以在体验上保持连贯和延续。
13.优选地，在本发明的较优技术方案中，输出电流的一个周期的时长t1，与该周期相邻的低谷稳定电流段的时长t2之间的关系，符合之间的关系，符合该优选方案中，将t2与t1的长度关系相关联，能够较好地保证用户体验的舒适连贯，另外实验结果显示，在的范围内，时长变化与用户的深呼吸节奏相匹配，使用户有着较强的进入睡眠的代入感，照明装置能够起到较好的助眠效果。
14.进一步地，在本发明的较优技术方案中，输出电流的一个周期的时长t1与低谷稳定电流段的时长t2中的任何一个或者两者，随着周期性变化的输出电流的时序而变化。具体表现为，t1与t2时长中的任何一个或者两者随着周期性变化的输出电流的时序而逐渐延长，灯光变化趋缓从而与用户逐步进入睡眠状态而呼应，更有利于逐渐引导用户进入睡眠状态。
15.优选地，在本发明的较优技术方案中，点亮电路以输出电流的周期平均值逐渐降低的方式向光源单元输出电流，使光源单元的平均亮度周期性逐步递减，从而逐步降低光源单元亮度的变化，使用户随之逐步放松，自然地过渡到睡眠状态。
16.在本发明的较优技术方案中，照明装置还包括控制电路和用户状态信息接收单元，控制电路向点亮电路输出调光控制信号；用户状态信息接收单元从外部接收表示用户状态的用户状态信息并输出至控制电路。因此，照明装置能够通过控制电路和用户状态信息接收单元，得到用户相关状态信息的反馈，并根据用户相关状态信息的反馈调整光源单元的亮度，进一步使光源单元的亮度调节适应用户自身的实时状态，以便更加自然舒适地引导用户快速入睡。
17.进一步地，在本发明的较优技术方案中的用户状态信息，至少包括用户的呼吸次数、脉率、体温或血压变化的任何一种或一种以上的信息。因此，光源单元的亮度能够根据用户不同的实时身体状态数据进行对应的调整，以适应不同用户的不同需求。
18.在本发明的较优技术方案中，在低谷稳定电流段中，输出电流具有波动，输出电流波动的峰值小于等于所述输出电流的一个周期中的最大输出电流值的1/4，输出电流波动的谷值大于等于光源单元维持最低亮度值的电流值。低谷稳定电流段的输出电流并不严格限定为恒定电流值，也可以具有波动，只要其波动的峰值不超过最大输出电流值的1/4，而谷值不低于光源维持最低亮度的电流值即可，进而有效保障助眠效果。
19.本发明还提供了一种照明系统，该照明系统包含上述照明装置和用户状态信息采集装置。其中，用户状态信息采集装置采集用户状态信息，并将所采集的用户状态信息发送至照明装置的用户状态信息接收单元。因此，该照明系统的光源单元的亮度变化和亮度变化周期能够根据用户的实时状态数据而做出对应的实时调整，增强用户的代入感，以帮助用户更快捷舒适地进入睡眠状态。
20.优选地，本发明还提供了一种照明装置的调光控制方法，用于调节照明装置的点亮电路向光源单元输出电流，以调节光源单元的明暗变化，包括以下步骤：
21.输出电流升高调节步骤s1，增加点亮电路向光源单元的输出电流，以提高光源单元的亮度直至规定峰值；
22.输出电流降低调节步骤s2，降低点亮电路向光源单元的输出电流，以降低光源单元的亮度直至规定谷值；
23.输出电流稳定调节步骤s3，将输出电流降低调节步骤s2结束时，光源单元亮度为规定谷值时的输出电流值，作为低谷稳定电流并维持规定时间输出。
24.在执行输出电流稳定调节步骤s3后，再次执行输出电流升高调节步骤s1。
25.通过以上步骤，该照明装置的调光控制方法能够通过调节输出电流，平缓连贯地调节光源单元的明暗变化，避免在较短时间段内产生较大的明暗变化，使用户保持较强的代入感，能够随之逐步平稳地进入睡眠状态。
附图说明
26.图1是现有技术的照明装置在助眠模式下的电流输出示意图；
27.图2是现有技术的另一个照明装置在助眠模式下的电流输出示意图；
28.图3是本发明的一个实施方式中提供的一种照明装置示意图；
29.图4是本发明一个实施方式中点亮电路2输出电流周期性变化的示意图；
30.图5是本发明一个实施方式中光源单位3亮度周期性变化的示意图；
31.图6是本发明的另一个实施方式中提供的一种照明装置示意图；
32.图7是本发明的另一个实施方式中提供的一种照明系统示意图；
33.图8是本发明的另一个实施方式中提供的一种照明装置的调光控制方法示意图。
34.附图标记说明：1-照明装置，2-点亮电路，21-电流升高段，22-电流降低段，23-低谷稳定电流段，3-光源单元，4-控制电路，5-用户状态信息接收单元，6-照明系统，7-用户状态信息采集装置。
具体实施方式
35.下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。本领域技术人员可以根据需要对其做出调整，以便适应具体的应用场合。
36.需要说明的是，在本发明的描述中，“外”、“内”、“上”、“下”、“前”、“后”等指示位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于本领域的技术人员更形象地理解本发明，而不是指示或暗示所述装置或组成部分必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
37.实施例一
38.图3是本发明的第一实施例提供的照明装置的结构示意图。参考图3，本实施方式中，提供了一种照明装置1，该照明装置1包括至少一个光源单元3以及点亮电路2。点亮电路2与光源单元3相连接，并且以使得光源单元3由明到暗、由暗到明而周期性变化的形式，向光源单元3输出周期性变化的输出电流。
39.图4是本实施例中点亮电路2输出电流周期性变化的示意图，图中横坐标表示时间，纵坐标表示电流值，为方便起见，纵坐标以相对于最大电流的比例的形式，以百分数代替表示电流值。如图4所示，其中，在点亮电路2输出的周期性变化的输出电流的一个周期t1中包括电流升高段21和电流降低段22，在输出电流的当前周期与下一个周期之间，还包括输出稳定电流的低谷稳定电流段23。
40.根据上述具体实施方式，如图5所示，图5是光源单元3亮度周期性变化的示意图，图中横坐标表示时间，纵坐标表示光源单元3的发光亮度，为方便起见，纵坐标以相对于最高亮度l1的比例的形式，以百分数代替表示亮度。光源单元3在随电流降低段22的输出电流降低而被调暗到预定最低亮度l2后，会因为低谷稳定电流段23中，点亮电路2持续输出稳定电流而保持该最低亮度l2规定时间t2，随后才进入下一个周期的电流升高段21而增大输出电流以调亮光源单元3的亮度。所以，用户可以在低谷稳定电流段23对应的时间段t2阶段，延续体验光源单元3在调暗过程中的引导代入感而维持放松冥想状态，不会在一个极短的时间段内感受到较大幅度的亮度明暗变化而破坏该引导代入感。同时，因为该低谷稳定电流段23的设置而使得光源单元3保持最低亮度l2规定时间t2作为过渡，不会导致用户尚未适应上一个周期的明暗变化节奏，就直接进入下一个周期的明暗变化，使得用户可以在体验上保持连贯和延续，有利于放松入眠状态的维持以帮助用户尽快入眠。
41.以上内容，就图4及图5中的电流波形及亮度波形的第一个周期进行了说明，随着时序，以后各个周期的波形变化趋势及实现的效果均与第一个周期相同，直至完成助眠模式，光源单元3熄灭为止。在此不再一一赘述。
42.另外，本发明的第一实施例中，电流波形及亮度波形的第一个周期均以100％为峰
值进行了举例说明，但并不限于此，第一个周期的峰值可以并非100％，例如也可以是80％或者60％等恰当的数值进行选择设定即可。
43.同时，本发明的第一实施例中，对低谷稳定电流段23的输出电流值及光源单元3的最低亮度l2，也没有特别限制，只要是低于下一个周期的电流输出峰值或下一个周期的亮度峰值即可。
44.实施例二
45.作为本发明的一个优选实施方式，本发明的实施例二与本发明的实施例一的不同之处在于，本发明的实施例二中，点亮电路2在低谷稳定电流段23的输出电流至少可以维持光源单元3的点亮。其他电路结构及输出电流及光源单元3的亮度波形，均与实施例一相同，在此不再赘述。
46.根据本发明的实施例二，因为点亮电路2在低谷稳定电流段23的输出电流值，至少可以维持光源单元3的点亮，所以在对应于低谷稳定电流段23的时间段t2中，光源单元3至少可以维持最低限度的点亮，不会完全熄灭。使得光源单元3在整个由明到暗、由暗到明的周期性变化中不会完全熄灭。因此，能够避免光源单元3由点亮到熄灭、再由熄灭到点亮，使用户感受到强烈的明暗变化，破坏用户的引导代入感。
47.进一步地，本实施方式中的照明装置1，点亮电路2在低谷稳定电流段23中的输出电流，是使得光源单元3维持最低亮度l2的电流值。因为，光源单元3的亮度是无法无级变化到直至熄灭的，即在亮度达到某一个临界值(例如最低亮度l2)时，光源单元3不能再调暗，而会由点亮状态跳转到熄灭状态。因此，维持最低亮度l2的电流值能够使光源单元3在不会完全熄灭的前提下，保持最低亮度l2，使用户不会感受到光源单元3出现短时间熄灭而再次点亮时幅度较大的明暗变化。
48.实施例三
49.实施例三是在本发明的第一实施例和第二实施例的基础上，进一步优选的一个实施例，涉及照明装置1的电路结构、输出电流及光源单元3的亮度波形，均与实施例一或实施例二相同，在此不再赘述。
50.本实施方式中，点亮电路2，以使得光源单元3的最高亮度l1与最低亮度l2的关系满足一定的数值比例的方式，决定并输出点亮电路2输出电流的一个周期中的最大输出电流值、以及低谷稳定电流段23中的输出电流。经过实验得到以下数据：
51.l2/l100.13％0.4％1％1.33％25％50％引导代入感弱强强强中弱无
52.引导代入感强弱：强≥中≥弱
53.其中，引导代入感与实施例一及实施例二中定义的“引导代入感”相同，是能否帮助用户尽快入眠的一个评价指标，具体而言是指光源单元3的亮度变化周期与用户生理指标的变化周期相匹配，用户被光源单元3的亮度变化节奏而引导进入睡眠的作用程度。引导代入感越强，则越容易进入睡眠状态、助眠效果越好，反之则助眠效果不好。
54.由以上实验数据可知，在光源单元3的亮度变化周期中，当亮度由以上实验数据可知，在光源单元3的亮度变化周期中，当亮度时，用户基本上很难感受到引导代入感。而在时，用户开始有了一定的引导代入感，并且
用户的引导代入感随着l2/l1的比例减小而逐步升高。而l2/l1的比例减小到了时，时及时，用户均能够产生较强的引导代入感。但是，l2/l1的比例并不能无限减小，当l2/l1的比例减小到0，即光源单元3会完全熄灭时，明显的明暗变化反而会破坏用户的引导代入感。
55.因此，在实际应用中，为了使用户感受到一定的引导代入感，l2/l1的比例应达到进而为使得照明装置1能够起到较好的助眠效果，本实施例优选也可以更加优选以上及等数值比例。
56.另一方面，本实施方式中，照明装置1在低谷稳定电流段23时，点亮电路2需要维持稳定的输出电流达到规定时间，使光源单元3维持一定时间的最低亮度l2，使得光源单元3的明暗不会在较短时间段内发生较大幅度的变化，使得用户可以在体验上保持连贯和延续。
57.进一步地，在本实施方式中点亮电路2的输出电流的一个周期的时长t1与该周期相邻的低谷稳定电流段23的时长t2之间，应满足一定的数值比例。通过实验得到如下数据：
[0058][0059]
引导代入感强弱：强≥中≥弱
[0060]
由以上实验数据可知，输出电流的一个周期的时长t1与该周期相邻的低谷稳定电流段23的时长t2的比例与用户的引导代入感之间的关系。即，t2/t1的比例为0.05时，用户基本上没有感受到任何引导代入感；随后t2/t1的比例逐步增大，t2/t1增大到0.1时，用户开始感受到一定的引导代入感，并且用户的引导代入感随着t2/t1增大而逐步增强；当t2/t1的比例增大到一个峰值，即t2/t1为0.33时，用户的引导代入感最强；而峰值过后，即0.33＜t2/t1＜2时，用户的引导代入感会随着t2/t1增大而趋向减弱；当t2/t1的比例达到2.5以上，用户的引导代入感基本减弱为无。由此可知，输出电流的一个周期的时长t1与该周期相邻的低谷稳定电流段23的时长t2的比例过大或过小，都会一定程度上无法实现较强的用户的引导代入感，影响助眠效果。而由以上数据分析可知，当0.1≤t2/t1≤2，即时，用户能够保持一定的引导代入感，可以实现良好的助眠效果。优选地，在t2/t1为0.33时，用户的引导代入感最强，助眠效果最佳。
[0061]
更进一步地作为一个优选实施例，输出电流的一个周期的时长t1与该周期相邻的低谷稳定电流段23的时长t2，可以随着周期性变化的输出电流的时序而变化。由图4可知(图4中部分波形段省略)，在本实施方式中，t1、t2均会随着周期性变化的输出电流的时序而逐渐增大，使得光源单元3亮度明暗变化的节奏减缓，以适应用户逐渐进入身体放松阶段、以及加深加长的深呼吸节奏，逐渐引导用户进入睡眠状态。
[0062]
作为一个优选的实施例，本发明的实施方式中提供的照明装置1，其点亮电路2以
输出电流的周期平均值逐渐降低的方式向光源单元3输出电流，使光源单元3的平均亮度周期性地随之逐步递减，从而逐步降低光源单元3的亮度的明暗变化，进而使用户逐步感到放松，自然地过渡到睡眠状态。
[0063]
作为另外一个优选的实施例，本发明的实施方式中，照明装置1还包括控制电路4和用户状态信息接收单元5。
[0064]
如图6所示，控制电路4分别与点亮电路2和用户状态信息接收单元5相连接，能够接收用户状态信息接收单元5传送来的信息，并且能够向点亮电路2输出调光控制信号；用户状态信息接收单元5与控制电路4相连接，能够从照明装置1外部接收表示用户状态的用户状态信息并输出至控制电路4。在控制电路4和用户状态信息接收单元5两者的共同作用下，照明装置1能够接收到表示用户状态的用户状态信息，并根据用户的状态实时调整点亮电路2的输出电流，从而调节光源单元3的亮度变化及其亮度变化的时长，以更好地适应用户自身的实时状态，因此，可更加自然舒适的节奏引导用户进入睡眠状态。
[0065]
另外，光源单元3的亮度也能够根据用户不同的实时身体数据进行对应的调整，以适应不同用户的不同需求。另外，在本发明的一些实施方式中，控制电路4和用户状态信息接收单元5也可以位于照明装置1外部，即由外部组件通过有线或无线的方式和照明装置1连接，以实现相同的功能，在此不再进行赘述。
[0066]
进一步地作为优选实施例，在本发明的实施方式中，照明装置1中的用户状态信息接收单元5能够接收到的用户实时状态信息，至少包括用户的呼吸次数、脉率、体温或血压变化的任何一种或一种以上的信息。临床上，将呼吸、脉率、体温、血压称为人体的四大基本生命体征，该四大基本生命体征均能够在一定程度上反映用户的身体状态，从而让照明装置1接收并了解到用户实时的身体状态，并随之调整照明的亮度和时长。举例而言，在一定的时间内，用户的呼吸次数越少，说明用户的深呼吸程度越深，每次深呼吸的时长越长，用户的状态也就越放松，可以判断用户在进入睡眠状态的过程中、或者已经进入睡眠状态。
[0067]
实施例四
[0068]
参考图7，本发明的实施例四中还提供了一种照明系统6。第四实施例中的该照明系统6包括上述各个实施例涉及的照明装置1和用户状态信息采集装置7。其中，用户状态信息采集装置7与照明装置1中的用户状态信息接收单元5相连接，能够采集用户状态信息，并将所采集的用户状态信息发送至用户状态信息接收单元5。从而，照明装置1能够根据用户的实时状态，调整光照单元3发光照明的亮度和时间，以适应不同用户的不同使用需求。同时，这种照明系统6还能够解决在帮助用户进入睡眠状态时，因光源单元3的调亮调暗突兀而导致的不利于引导用户进入放松睡眠状态的问题。
[0069]
实施例五
[0070]
本发明的第五实施例中，还提供了一种照明装置1的调光控制方法，该调光控制方法用于调节照明装置1的点亮电路2向光源单元3输出电流，以调节光源单元3的明暗变化，可以应用于本发明的各个实施方式中的照明装置1的调光控制，其具体步骤如图8所示：
[0071]
输出电流升高调节步骤s1，增加点亮电路向光源单元的输出电流，以提高光源单元的亮度直至规定峰值；
[0072]
输出电流降低调节步骤s2，降低点亮电路向光源单元的输出电流，以降低光源单元的亮度直至规定谷值；
[0073]
输出电流稳定调节步骤s3，将输出电流降低调节步骤s2结束时，光源单元亮度为规定谷值时的输出电流值作为低谷稳定电流，并维持规定时间输出。
[0074]
在执行输出电流稳定调节步骤s3后，再次执行输出电流升高调节步骤s1。
[0075]
通过以上步骤，本实施方式中提供的调光控制方法能够通过调节点亮电路2向光源单元3输出电流，以调节光源单元3亮度的明暗变化，使得光源单元3亮度的明暗变化平缓连贯，不会在较短的时间段内产生较大的涉及熄灭和点亮的明暗变化。因此，通过这种调光控制方法能够保持用户代入感始终维持在一个较强的水平，快捷舒适地使用户过渡到睡眠状态。
[0076]
另外，需要说明的是，虽然在上述实施方式中，低谷稳定电流段的电流值被设定为恒定值，但是，在本发明的其他实施方式中，输出电流也可以具有波动。具体而言，输出电流波动的峰值可以小于等于所述输出电流的一个周期中的最大输出电流值的1/4，输出电流波动的谷值可以大于等于光源单元维持最低亮度值的电流值。通过将输出电流配置为在上述区间范围内波动，该波动方式并不会劣化或者破坏助眠效果，因此类似的对于低谷稳定电流段的输出电流的具体形式的简单修改或者替换，在技术方案本身不超出本发明主旨的前提下，应当被纳入本发明的保护范围当中。
[0077]
此外，术语“电流升高段”和“电流降低段”并不表示该时间段内输出电流必须严格单调升高或者单调降低。例如，在一些实施方式中，电流升高段中也可以容许输出电流有短暂的或者临时性的降低，只要其降低幅度不超过该周期最大输出电流值的40％并且电流降低对应的亮度降低幅度不超过20lux即可。同理，电流降低段中也可以容许输出电流有短暂的或者临时性的升高，只要其升高幅度不超过该周期最大输出电流值的40％并且电流升高对应的亮度升高幅度不超过20lux即可。
[0078]
至此，已经结合附图描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。