[go: up one dir, main page]

WO2023200352A1 - Method for adaptively controlling the lighting conditions in a room - Google Patents

Method for adaptively controlling the lighting conditions in a room Download PDF

Info

Publication number
WO2023200352A1
WO2023200352A1 PCT/RU2022/000118 RU2022000118W WO2023200352A1 WO 2023200352 A1 WO2023200352 A1 WO 2023200352A1 RU 2022000118 W RU2022000118 W RU 2022000118W WO 2023200352 A1 WO2023200352 A1 WO 2023200352A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
user
lighting
data
state
room
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/RU2022/000118
Other languages
French (fr)
Russian (ru)
Inventor
Алексей Юрьевич УСКОВ
Юрий Игоревич КОРЮКАЛОВ
Евгений Анатольевич СИРОТКИН
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
"neyrox" LLC
Original Assignee
"neyrox" LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from RU2022109708A external-priority patent/RU2022109708A/en
Application filed by "neyrox" LLC filed Critical "neyrox" LLC
Publication of WO2023200352A1 publication Critical patent/WO2023200352A1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V9/00Elements for modifying spectral properties, polarisation or intensity of the light emitted, e.g. filters
    • F21V9/40Elements for modifying spectral properties, polarisation or intensity of the light emitted, e.g. filters with provision for controlling spectral properties, e.g. colour, or intensity
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B47/00Circuit arrangements for operating light sources in general, i.e. where the type of light source is not relevant
    • H05B47/10Controlling the light source
    • H05B47/105Controlling the light source in response to determined parameters
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21WINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO USES OR APPLICATIONS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS
    • F21W2131/00Use or application of lighting devices or systems not provided for in codes F21W2102/00-F21W2121/00
    • F21W2131/30Lighting for domestic or personal use
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B20/00Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
    • Y02B20/40Control techniques providing energy savings, e.g. smart controller or presence detection

Definitions

  • the invention relates to methods for maintaining comfortable and healthy lighting in rooms, mainly in institutions, enterprises, offices, apartments, cottages, etc.
  • a psychophysical state is a state of a person, reflecting both parameters of the mental (for example, anxiety, excitability, drowsiness) and physical (pulse, temperature, pressure, motor activity, etc.) state of a person.
  • a lighting control module, a lighting system that uses it, and a method for setting the dimming level are known from the prior art, containing connecting the lighting control module to the dimming interface; sending dimming settings from the configuration device to the lighting control module; storing the specified dimming setting in the lighting control module; using the power supplied by the lighting exciter to the dimming interface, powering the lighting control module and reading the stored dimming setting; and in the lighting driver, adjusting the dimming level based on the stored dimming setting and the measured ambient light level, the dimming setting being used to process the externally input dimming setting to change the scale of the dimming function.
  • a device for controlling lighting in the premises of a public vehicle, in particular a railway vehicle is known from the prior art (see [2] RU2017107143A, IPC B61D 29/00, publ. 09/07/2018), containing a variable lighting system located in the cabin, which includes: at least one external light sensor for detecting ambient lighting parameters outside the vehicle; at least one device for obtaining images of the interior space of the cabin; and a lighting system control unit configured to adjust the lighting in the passenger compartment depending on the brightness of the light measured from the outside of the vehicle and the acquired images of the interior of the passenger compartment.
  • the disadvantage of this technical solution is the lack of the ability to adaptively control lighting in a room based on data about the current psychophysical state of a person.
  • An intelligent lighting control system is known from the prior art (see [3] RU2011145306A, IPC N05B 37/02, published on May 20, 2013), containing a network that includes communication means and a plurality of control modules connected to these means, each module the control is configured to send, receive, and process program commands, information related to the operating state of the module and sensed environmental conditions, to and from network-connected other control modules; each control module includes stored parameters that define its operating characteristics, and each control module is configured to set the value of each parameter to a value selected from a set of stored operating values in response to a program command transmitted over the network; each control module includes a sensor for sensing an environmental condition selected from the group consisting of sunlight, artificial light, body movement within a defined area of interest, temperature, vibration and sound; each control module is configured to store information about the operating state of the device and information related to a sensed environmental condition, and each control module is configured to change a set value of one or more of its operating parameters to another value selected from a set of stored operating values of at least
  • the disadvantage of this technical solution is the lack of possibility of adaptive and predictive control of lighting in a room based on data about the current psychophysical state of a person.
  • the lighting control method comprises the steps of: activating the lighting control device; fix the lighting control device on the object; receiving, through the lighting control device, one or more signals indicating motion imparted to the object; identifying, based on the one or more signals, one or more predetermined movements to which the assigned movement corresponds; and selecting one or more properties of light to be emitted by the one or more lighting units based on the identified one or more predetermined movements.
  • the disadvantage of this technical solution is the lack of the ability to adaptively control lighting in a room based on data about the current psychophysical state of a person.
  • a method and device for controlling lighting in an indoor space is known from the prior art (see [5] RU2642502C2, IPC N05B 37/02, published 01/25/2018).
  • a method for controlling lighting in space contains the stages of: determining the orientation relative to the magnetic fields of the Earth or relative to the plumb line of the lighting device; determining the geographic location of said lighting device; determining at least one climate-related parameter for said geographic location and adjusting at least one output light characteristic of said lighting device based on said orientation and said climate-related parameter.
  • the disadvantage of this technical solution is the lack of the ability to adaptively control lighting in a room based on data about the current psychophysical state of a person.
  • the objective of the claimed invention is to adapt lighting parameters in a room based on data on the current psychophysical state of a person and/or on the basis of data formulated manually by a person and based on data on the state of sleep, wakefulness and
  • the technical result is to improve the lighting parameters in a room to values that most favorably influence human health, based on data on his individual psychophysical state, are most comfortable for perception by the human senses and improve the quality of sleep, wakefulness and transition processes (falling asleep and waking up).
  • the received data is processed in a device for storing, processing and computing data and establishing a relationship between the psychophysical state of the user and the values of the lighting parameters, between the quality of the state of sleep, wakefulness and transient processes of the user (falling asleep and waking up) and the values of the lighting parameters, as well as between the user’s tested physiological comfort or discomfort and lighting parameters; then, using a device for storing, processing and calculating data, predictive control of lighting parameters in the room is performed based on previously established relationships with the psychophysical state of the user, with the quality of the state of sleep, wakefulness and transient processes (falling asleep and awakening) of the
  • FIG. 1 Block diagram of the adaptive lighting control method in
  • the method of adaptive lighting control in a room involves controlling the following parameters: wavelength, luminous flux, illumination, luminous intensity, direction, brightness, luminous efficiency, color temperature, color rendering index, ratio of natural and artificial lighting, etc. Control is carried out both in manual mode based on the values set by the user, and in automatic mode based on the psychophysical state of the user.
  • control is carried out based on data about
  • the current psychophysical state of the user for example, anxiety, excitability, drowsiness, pulse, temperature, pressure, motor activity, etc.; based on data on the state of sleep, wakefulness and transition processes (falling asleep and awakening); based on data on physiological comfort or discomfort, and based on data on lighting parameters inside and/or outside the room.
  • Adaptive lighting control in automatic mode is implemented in four stages.
  • Data received from sensors of lighting parameters and from devices for reading the psychophysical state of the user and the quality of his state of sleep, wakefulness and transient processes (falling asleep and waking up) are transferred to devices for accumulating and processing data and calculating the relationships between the received data.
  • the received data is processed and relationships are established between the psychophysical state of the user and the values of lighting parameters; between the quality of the user’s sleep, wakefulness and transient processes (falling asleep and awakening) and the values of lighting parameters; between user-experienced physiological comfort or discomfort and lighting parameter values.
  • a device for accumulating and processing data and calculating relationships between the received data generates control signals for lighting devices and devices that provide and block the entry of external lighting into the room, due to which predictive control of lighting parameters in the room occurs based on previously established relationships with the psychophysical state of the user, with the comfort or discomfort experienced by the user, and with the quality of the sleep, wakefulness and transition processes (falling asleep and awakening) of the user.
  • the established relationships are updated and clarified to achieve the most accurate predictive control.
  • Optimal lighting values are calculated individually for each user (the wearer of devices for reading his psychophysical state and devices for assessing the quality of sleep, wakefulness and transition processes (falling asleep and awakening)).
  • the method is implemented as follows. Initially, the values of the parameters of the psychophysical state of the user, parameters of the quality of the state of sleep, wakefulness and transient processes of the user, as well as the physiological comfort or discomfort felt by him are read using devices and/or sensors for reading such parameters.
  • these could include smart bracelets, fitness trackers, neurotrackers, ECG T-shirts, video cameras, smart rings, smart pillows, blankets and much more.
  • sensors These may be (by way of example, but not by way of limitation) sensors: wavelength, luminous flux, illumination, luminous intensity, luminous flux directionality, brightness, luminous efficiency, color temperature, color rendering index, etc.
  • Data obtained from sensors of lighting parameters and from devices and/or sensors for reading the psychophysical state of the user, parameters of the quality of the state of sleep, wakefulness and transient processes of the user, as well as the physiological comfort or discomfort felt by him, are transmitted to devices for storing and processing data and computing relationships between the obtained data.
  • the data accumulation, processing and computing device processes the received data and establishes a relationship between the psychophysical state of the user, the quality parameters of the user's sleep, wakefulness and transient processes, the physiological comfort or discomfort experienced by the user and the values of the lighting parameters, and determines the most appropriate values of the lighting parameters. For example: illumination 300 lux, color temperature 4200 K, luminous flux 900 lm - psychophysical indicators of a person are in the normal range, or illumination 600 lux, color temperature 6000 K, luminous flux 1500 lm - psychophysical indicators of a person are outside the normal range.
  • the most appropriate lighting parameter values are generated based on the default data and/or based on data from the user about the comfort/discomfort he experiences.
  • the data accumulation, processing and calculation device After processing the received information, the data accumulation, processing and calculation device generates control signals to lighting devices and devices that provide and block entry of external lighting into the room (for example: curtains, blinds, etc., including with a drive for automatic autonomous operation), which, having received appropriate control signals, influence the lighting in the room, changing its parameters.
  • lighting devices may include: light bulbs, floor lamps, LED strips, chandeliers, bedside lamps, spotlights, etc.
  • the implementation of the claimed method makes it possible to improve the lighting parameters in a room to values that most favorably affect human health, based on data on his individual psychophysical state, data on the state of sleep, wakefulness and transient processes (falling asleep and waking up) of a particular user and the most comfortable for human sensations .
  • Optimal values of lighting parameters are calculated individually for each user (carrier of devices for reading his psychophysical state).

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)

Abstract

The invention relates to methods for maintaining comfortable and healthy lighting conditions in rooms. A method for adaptively controlling the lighting conditions in a room includes: collecting, processing and evaluating data about the psychophysical state of a specific user, data about the user's states of sleep, wakefulness and the transitions therebetween (falling asleep and waking up), the parameter values of the lighting conditions in the room, and also data about whether the user experiences physiological comfort or discomfort; processing the obtained data in data collection, processing and evaluation devices and determining the relationships between the parameter values of the lighting conditions and the following: the user's psychophysical state, the user's states of sleep, wakefulness and the transitions therebetween, and also the data about physiological comfort or discomfort; subsequently predictively controlling the parameters of the lighting conditions with the aid of the data collection, processing and evaluation devices and the previously determined relationships, by generating control signals for lighting devices; updating and refining the determined relationships to achieve more precise predictive control of the lighting conditions.

Description

Способ адаптивного управления освещением в помещении Method for adaptive lighting control in a room

Область техники, к которой относится изобретениеField of technology to which the invention relates

Изобретение относится к способам поддержания комфортного и благоприятного для здоровья человека освещения в помещениях, преимущественно в учреждениях, предприятиях, офисах, квартирах, коттеджах и пр. The invention relates to methods for maintaining comfortable and healthy lighting in rooms, mainly in institutions, enterprises, offices, apartments, cottages, etc.

Уровень техники State of the art

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. Currently, there are many technical devices designed to control indoor lighting. However, there are no technical solutions that could automatically adapt the lighting in a room individually to the current psychophysical state of a person, as well as influence changes in the psychophysical state of a person by changing lighting parameters.

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. A psychophysical state is a state of a person, reflecting both parameters of the mental (for example, anxiety, excitability, drowsiness) and physical (pulse, temperature, pressure, motor activity, etc.) state of a person.

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. A lighting control module, a lighting system that uses it, and a method for setting the dimming level (see [1] RU2017140988A, IPC N02B 33/02, published on May 27, 2019) are known from the prior art, containing connecting the lighting control module to the dimming interface; sending dimming settings from the configuration device to the lighting control module; storing the specified dimming setting in the lighting control module; using the power supplied by the lighting exciter to the dimming interface, powering the lighting control module and reading the stored dimming setting; and in the lighting driver, adjusting the dimming level based on the stored dimming setting and the measured ambient light level, the dimming setting being used to process the externally input dimming setting to change the scale of the dimming function.

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. The disadvantage of this analogue is the lack of ability to monitor the user’s condition and change the lighting parameters in the room based on data about the user’s condition. A device for controlling lighting in the premises of a public vehicle, in particular a railway vehicle, is known from the prior art (see [2] RU2017107143A, IPC B61D 29/00, publ. 09/07/2018), containing a variable lighting system located in the cabin, which includes: at least one external light sensor for detecting ambient lighting parameters outside the vehicle; at least one device for obtaining images of the interior space of the cabin; and a lighting system control unit configured to adjust the lighting in the passenger compartment depending on the brightness of the light measured from the outside of the vehicle and the acquired images of the interior of the passenger compartment.

Недостатком данного технического решения является отсутствие возможности адаптивного управления освещением в помещении на основе данных о текущем психофизическом состоянии человека. The disadvantage of this technical solution is the lack of the ability to adaptively control lighting in a room based on data about the current psychophysical state of a person.

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. An intelligent lighting control system is known from the prior art (see [3] RU2011145306A, IPC N05B 37/02, published on May 20, 2013), containing a network that includes communication means and a plurality of control modules connected to these means, each module the control is configured to send, receive, and process program commands, information related to the operating state of the module and sensed environmental conditions, to and from network-connected other control modules; each control module includes stored parameters that define its operating characteristics, and each control module is configured to set the value of each parameter to a value selected from a set of stored operating values in response to a program command transmitted over the network; each control module includes a sensor for sensing an environmental condition selected from the group consisting of sunlight, artificial light, body movement within a defined area of interest, temperature, vibration and sound; each control module is configured to store information about the operating state of the device and information related to a sensed environmental condition, and each control module is configured to change a set value of one or more of its operating parameters to another value selected from a set of stored operating values of at least partly in response to environmental information or information about the operating status of the device, transmitted over the network from one or more control modules connected to the network.

Недостатком данного технического решения является отсутствие возможности адаптивного и предиктивного управления освещением в помещении на основе данных о текущем психофизическом состоянии человека. The disadvantage of this technical solution is the lack of possibility of adaptive and predictive control of lighting in a room based on data about the current psychophysical state of a person.

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. A device and method for controlling lighting is known from the prior art (see [4] RU2692489C2, IPC N05V 33/08, published 06/25/2019). The lighting control method comprises the steps of: activating the lighting control device; fix the lighting control device on the object; receiving, through the lighting control device, one or more signals indicating motion imparted to the object; identifying, based on the one or more signals, one or more predetermined movements to which the assigned movement corresponds; and selecting one or more properties of light to be emitted by the one or more lighting units based on the identified one or more predetermined movements.

Недостатком данного технического решения является отсутствие возможности адаптивного управления освещением в помещении на основе данных о текущем психофизическом состоянии человека. The disadvantage of this technical solution is the lack of the ability to adaptively control lighting in a room based on data about the current psychophysical state of a person.

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. A method and device for controlling lighting in an indoor space is known from the prior art (see [5] RU2642502C2, IPC N05B 37/02, published 01/25/2018). A method for controlling lighting in space contains the stages of: determining the orientation relative to the magnetic fields of the Earth or relative to the plumb line of the lighting device; determining the geographic location of said lighting device; determining at least one climate-related parameter for said geographic location and adjusting at least one output light characteristic of said lighting device based on said orientation and said climate-related parameter.

Недостатком данного технического решения является отсутствие возможности адаптивного управления освещением в помещении на основе данных о текущем психофизическом состоянии человека. The disadvantage of this technical solution is the lack of the ability to adaptively control lighting in a room based on data about the current psychophysical state of a person.

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. Thus, solutions are known from the prior art that are aimed at controlling lighting without taking into account biofeedback, or taking into account limited number of biofeedback parameters. But at the moment there are no solutions that provide a full range of healthy and comfortable lighting parameters for a person based on a wide range of parameters of his psychophysical state.

5 Сущность изобретения 5 Essence of the invention

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 иThe objective of the claimed invention is to adapt lighting parameters in a room based on data on the current psychophysical state of a person and/or on the basis of data formulated manually by a person and based on data on the state of sleep, wakefulness and

10 переходных процессов (засыпаний и пробуждений). 10 transient processes (falling asleep and waking up).

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). The technical result is to improve the lighting parameters in a room to values that most favorably influence human health, based on data on his individual psychophysical state, are most comfortable for perception by the human senses and improve the quality of sleep, wakefulness and transition processes (falling asleep and waking up).

Поставленная задача решается, а технический результат достигается за счет способа адаптивного управления освещением в помещении на основе психофизического состояния пользователя, включающего: накопление вThe stated problem is solved, and the technical result is achieved through a method of adaptive control of lighting in a room based on the psychophysical state of the user, including: accumulation in

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 и20 device for accumulating, processing and calculating data on the psychophysical state of a specific user in a specific period of time, data on the state of sleep, wakefulness and transient processes (falling asleep and waking up) of a specific user in a specific period of time, values of lighting parameters in the room in a specific period of time, and also data that the user experiences physiological comfort or discomfort during a specific period of time; the received data is processed in a device for storing, processing and computing data and establishing a relationship between the psychophysical state of the user and the values of the lighting parameters, between the quality of the state of sleep, wakefulness and transient processes of the user (falling asleep and waking up) and the values of the lighting parameters, as well as between the user’s tested physiological comfort or discomfort and lighting parameters; then, using a device for storing, processing and calculating data, predictive control of lighting parameters in the room is performed based on previously established relationships with the psychophysical state of the user, with the quality of the state of sleep, wakefulness and transient processes (falling asleep and awakening) of the user, and with the comfort or discomfort experienced by the user, by generating control signals to lighting devices and

5 устройства, обеспечивающие и преграждающие попадание внешнего освещения в помещение; выполняют обновление и уточнение установленных взаимосвязей для достижения наиболее точного предиктивного управления освещением. 5 devices that provide and block the entry of external lighting into the room; update and clarify established relationships to achieve the most accurate predictive lighting control.

Краткое описание чертежей Brief description of drawings

Фиг. 1 - Структурная схема способа адаптивного управления освещением вFig. 1 - Block diagram of the adaptive lighting control method in

10 помещении. 10 room.

Осуществление изобретения Carrying out the invention

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. The method of adaptive lighting control in a room involves controlling the following parameters: wavelength, luminous flux, illumination, luminous intensity, direction, brightness, luminous efficiency, color temperature, color rendering index, ratio of natural and artificial lighting, etc. Control is carried out both in manual mode based on the values set by the user, and in automatic mode based on the psychophysical state of the user.

В автоматическом режиме управление осуществляется на основе данных оIn automatic mode, control is carried out based on data about

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. 20 the current psychophysical state of the user, for example, anxiety, excitability, drowsiness, pulse, temperature, pressure, motor activity, etc.; based on data on the state of sleep, wakefulness and transition processes (falling asleep and awakening); based on data on physiological comfort or discomfort, and based on data on lighting parameters inside and/or outside the room.

Адаптивное управление освещением в автоматическом режиме реализуется в четыре этапа. Adaptive lighting control in automatic mode is implemented in four stages.

На первом этапе происходит накопление: At the first stage, accumulation occurs:

- данных о психофизическом состоянии конкретного пользователя в зо конкретный период времени; - data on the psychophysical state of a specific user during a specific period of time;

- 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; - data on the state of sleep, wakefulness and transient processes (falling asleep and waking up) of a specific user in a specific period of time; - values of lighting parameters (wavelength, luminous flux, illumination, luminous intensity, direction, brightness, luminous efficiency, color temperature, color rendering index, ratio of natural and artificial lighting, etc.) in a specific period of time;

- данных о том, что пользователь испытывает физиологический комфорт или дискомфорт (субъективные ощущения пользователя), связанный с освещением в помещении, в конкретный период времени. - data that the user experiences physiological comfort or discomfort (subjective user sensations) associated with the lighting in the room during a specific period of time.

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. Data received from sensors of lighting parameters and from devices for reading the psychophysical state of the user and the quality of his state of sleep, wakefulness and transient processes (falling asleep and waking up) are transferred to devices for accumulating and processing data and calculating the relationships between the received data.

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. At the second stage, the received data is processed and relationships are established between the psychophysical state of the user and the values of lighting parameters; between the quality of the user’s sleep, wakefulness and transient processes (falling asleep and awakening) and the values of lighting parameters; between user-experienced physiological comfort or discomfort and lighting parameter values.

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. At the third stage, a device for accumulating and processing data and calculating relationships between the received data generates control signals for lighting devices and devices that provide and block the entry of external lighting into the room, due to which predictive control of lighting parameters in the room occurs based on previously established relationships with the psychophysical state of the user, with the comfort or discomfort experienced by the user, and with the quality of the sleep, wakefulness and transition processes (falling asleep and awakening) of the user.

На четвертом этапе происходит обновление и уточнение установленных взаимосвязей для достижения наиболее точного предиктивного управления. At the fourth stage, the established relationships are updated and clarified to achieve the most accurate predictive control.

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)). Optimal lighting values are calculated individually for each user (the wearer of devices for reading his psychophysical state and devices for assessing the quality of sleep, wakefulness and transition processes (falling asleep and awakening)).

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. The method is implemented as follows. Initially, the values of the parameters of the psychophysical state of the user, parameters of the quality of the state of sleep, wakefulness and transient processes of the user, as well as the physiological comfort or discomfort felt by him are read using devices and/or sensors for reading such parameters. By way of example, but not limitation, these could include smart bracelets, fitness trackers, neurotrackers, ECG T-shirts, video cameras, smart rings, smart pillows, blankets and much more.

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. They also read the lighting parameters inside and outside the room using sensors. These may be (by way of example, but not by way of limitation) sensors: wavelength, luminous flux, illumination, luminous intensity, luminous flux directionality, brightness, luminous efficiency, color temperature, color rendering index, etc.

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. Data obtained from sensors of lighting parameters and from devices and/or sensors for reading the psychophysical state of the user, parameters of the quality of the state of sleep, wakefulness and transient processes of the user, as well as the physiological comfort or discomfort felt by him, are transmitted to devices for storing and processing data and computing relationships between the obtained data.

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. The data accumulation, processing and computing device processes the received data and establishes a relationship between the psychophysical state of the user, the quality parameters of the user's sleep, wakefulness and transient processes, the physiological comfort or discomfort experienced by the user and the values of the lighting parameters, and determines the most appropriate values of the lighting parameters. For example: illumination 300 lux, color temperature 4200 K, luminous flux 900 lm - psychophysical indicators of a person are in the normal range, or illumination 600 lux, color temperature 6000 K, luminous flux 1500 lm - psychophysical indicators of a person are outside the normal range.

Наиболее подходящие значения параметров освещения формируются на основе данных, заложенных по умолчанию, и/или на основе данных от пользователя об испытываемом им комфорте/дискомфорте. The most appropriate lighting parameter values are generated based on the default data and/or based on data from the user about the comfort/discomfort he experiences.

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. After processing the received information, the data accumulation, processing and calculation device generates control signals to lighting devices and devices that provide and block entry of external lighting into the room (for example: curtains, blinds, etc., including with a drive for automatic autonomous operation), which, having received appropriate control signals, influence the lighting in the room, changing its parameters. By way of example, and not by way of limitation, lighting devices may include: light bulbs, floor lamps, LED strips, chandeliers, bedside lamps, spotlights, etc.

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). The implementation of the claimed method makes it possible to improve the lighting parameters in a room to values that most favorably affect human health, based on data on his individual psychophysical state, data on the state of sleep, wakefulness and transient processes (falling asleep and waking up) of a particular user and the most comfortable for human sensations . Optimal values of lighting parameters are calculated individually for each user (carrier of devices for reading his psychophysical state).

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ CLAIM Способ адаптивного управления освещением в помещении на основе психофизического состояния пользователя, включающий: A method for adaptive control of lighting in a room based on the psychophysical state of the user, including: - накопление в 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; - accumulation in the device of accumulation, processing and calculation of data on the psychophysical state of a specific user in a specific period of time, data on the state of sleep, wakefulness and transient processes (falling asleep and awakening) of a specific user in a specific period of time, values of lighting parameters in the room in a specific period of time , as well as data that the user experiences physiological comfort or discomfort during a specific period of time; - 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 (засыпаний и пробуждений) пользователя и значениями параметров освещения, а также между испытанным пользователем физиологическом комфорте или дискомфорте и значениями параметров освещения; - the received data is processed in a device for storing, processing and computing data and establishing a relationship between the psychophysical state of the user and the values of the lighting parameters, between the quality of the state of sleep, wakefulness and transient processes (falling asleep and waking up) of the user and the values of the lighting parameters, as well as between the physiological state tested by the user comfort or discomfort and lighting parameters; - 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 устройства, обеспечивающие и преграждающие попадание внешнего освещения в помещение; - further, using a device for storing, processing and computing data, predictive control of lighting parameters in the room is performed based on previously established relationships with the psychophysical state of the user, with the quality of the state of sleep, wakefulness and transient processes (falling asleep and awakening) of the user, and with the comfort tested by the user or discomfort, by generating control signals to lighting devices and devices that provide and block the entry of external lighting into the room; - выполняют обновление и уточнение установленных взаимосвязей для достижения наиболее точного предиктивного управления освещением. - update and clarify established relationships to achieve the most accurate predictive lighting control. 9 9
PCT/RU2022/000118 2022-04-12 2022-04-15 Method for adaptively controlling the lighting conditions in a room Ceased WO2023200352A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2022109708 2022-04-12
RU2022109708A RU2022109708A (en) 2022-04-12 Method for adaptive control of lighting in a room based on the psychophysical state of the user

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2023200352A1 true WO2023200352A1 (en) 2023-10-19

Family

ID=88330092

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2022/000118 Ceased WO2023200352A1 (en) 2022-04-12 2022-04-15 Method for adaptively controlling the lighting conditions in a room

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2023200352A1 (en)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2278508A1 (en) * 2009-07-17 2011-01-26 Sharp Kabushiki Kaisha Method and system for managing a user's sleep
US7967739B2 (en) * 2003-12-31 2011-06-28 Raphael Auphan Sleep and environment control method and system
US8768520B2 (en) * 2008-02-25 2014-07-01 Kingsdown, Inc. Systems and methods for controlling a bedroom environment and for providing sleep data
WO2017003764A1 (en) * 2015-07-02 2017-01-05 Select Comfort Corporation Automation for improved sleep quality
US9782605B2 (en) * 2010-10-22 2017-10-10 Sharp Laboratories Of America, Inc. Adaptive therapeutic light control system
US10376670B2 (en) * 2013-07-08 2019-08-13 Resmed Sensor Technologies Limited Methods and systems for sleep management
US10561253B2 (en) * 2016-07-29 2020-02-18 Bryte, Inc. Adaptive sleep system using data analytics and learning techniques to improve individual sleep conditions
US20200205275A1 (en) * 2016-12-09 2020-06-25 Lutron Technology Company Llc Controlling lighting loads to achieve a desired lighting pattern

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7967739B2 (en) * 2003-12-31 2011-06-28 Raphael Auphan Sleep and environment control method and system
US8768520B2 (en) * 2008-02-25 2014-07-01 Kingsdown, Inc. Systems and methods for controlling a bedroom environment and for providing sleep data
EP2278508A1 (en) * 2009-07-17 2011-01-26 Sharp Kabushiki Kaisha Method and system for managing a user's sleep
US9782605B2 (en) * 2010-10-22 2017-10-10 Sharp Laboratories Of America, Inc. Adaptive therapeutic light control system
US10376670B2 (en) * 2013-07-08 2019-08-13 Resmed Sensor Technologies Limited Methods and systems for sleep management
WO2017003764A1 (en) * 2015-07-02 2017-01-05 Select Comfort Corporation Automation for improved sleep quality
US10561253B2 (en) * 2016-07-29 2020-02-18 Bryte, Inc. Adaptive sleep system using data analytics and learning techniques to improve individual sleep conditions
US20200205275A1 (en) * 2016-12-09 2020-06-25 Lutron Technology Company Llc Controlling lighting loads to achieve a desired lighting pattern

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104429162B (en) Particularly for the illuminator of the delirium reduction in Intensive Care Therapy room
EP1919359B1 (en) Illumination system
US20130085609A1 (en) Occupancy driven patient room environmental control
CN109405224B (en) Control method and device of air conditioner, storage medium and air conditioner
KR20180135527A (en) Apparatus for controllig home device and operation method thereof
EP3370483B1 (en) Lighting apparatus, luminaire, and electronic apparatus
CN111726271B (en) Electrical equipment configuration method under night condition and intelligent home system
CN105873319A (en) Light control method and terminal equipment
JP7245989B2 (en) Information processing method, information processing program and information processing system
JP2018514912A (en) Illumination control device
CN106679124A (en) System and method for achieving air conditioner temperature control through wearable device
CN113181501A (en) Internet of things health monitoring method with intelligent mattress as center
CN119296776A (en) Smart room system for optimizing sleep and working method thereof
US11102862B2 (en) Lamp and brain-controlled lamp system
JP7403761B2 (en) Care recipient monitoring support system
US11324097B2 (en) Illumination control method and illumination control apparatus
KR101332750B1 (en) A pattern-based intelligence sesibility lighting system
WO2023200352A1 (en) Method for adaptively controlling the lighting conditions in a room
CN109999310A (en) Light source and the combination control method of sound source, device and computer readable storage medium
CN120018354A (en) An intelligent light adjustment system based on facial emotion and environment recognition technology
KR102809652B1 (en) Heating control system through prediction of user's sleep time based on big data analysis using smartphone
CN209893596U (en) Indoor air conditioner and air conditioning system having the same
CN119701157A (en) Sleep light adjustment method, system, device and storage medium
CN121218414A (en) Physical space sensor fused intelligent home emotional light environment regulation and control method
CN111714109A (en) Physiological monitoring system and control method of vital-sign detection device

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 22937597

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 22937597

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 22937597

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1