Осветительная система для энергетической стимуляции

Осветительная система для энергетической стимуляции

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится к осветительной системе и способу энергетической стимуляции пользователя.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В последние годы было разработано несколько осветительных систем для различных целей, таких как осветительные системы, позволяющих пользователю устанавливать цветовую температуру переменным образом в соответствии со временем и другими ситуациями, чтобы обеспечить физиологическое и психологическое воздействие, такое как возбуждение и релаксация кровообращения. Другие типы осветительных систем, разработанных за последние годы, - это системы, соединенные с душевой кабиной, которые включаются автоматически, когда человек принимает душ.

Один важный аспект, который не был принят во внимание в осветительных системах известного уровня техники, относится к энергетической стимуляции пользователя, например, для улучшения его циркадианного (околосуточного) ритма.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Задачей настоящего изобретения является создание осветительной системы и способа энергетической стимуляции пользователя.

Согласно одному аспекту настоящее изобретение относится к осветительной системе для энергетической стимуляции пользователя, причем осветительная система содержит:

- по меньшей мере, один источник света, и

- блок управления для управления светом, испускаемым, по меньшей мере, одним источником света,

при этом управление содержит следующие этапы подачи команды, по меньшей мере, одному источнику света излучать голубоватый свет пробуждения и настройки света от голубоватого до белого света, подобного дневному.

Таким образом, предложена осветительная система, которая особенно подходит для улучшения циркадианного ритма пользователя, то есть она улучшает его физическое и/или психическое состояние тем, что осветительная система анимирует свет раннего утра, когда солнце низко и свет выглядит голубоватым, и, таким образом, предотвращает получение пользователем «светового шока», пока он находится в состоянии полусна, пока солнце не поднимется выше и свет не станет белым или беловатым, таким образом, обеспечивая эффект воздействия естественного света. Такая «анимация» может быть существенной для многих пользователей, например, для тех, кому проблематично просыпаться рано или чья профессиональная деятельность требует нерегулярных часов сна. Пользователями могут быть также дети, которым трудно рано вставать, или люди, страдающие от депрессий.

В одном варианте осуществления голубоватый пробуждающий свет имеет длину волны в пределах от 390 нм до 470 нм, например, 410-450 нм, 415-425 нм или 419-421 нм.

Недавние научные исследования показали, что голубоватый свет в пределах этих длин волны, предпочтительно около 420 нм, влияет на подавление функции мелатонина. Для циркадианного ритма после, например, периода смещений ночного времени или периодов в различных временных зонах периодическое пребывание при свете на таких длинах волн, в частности при 420 нм, может быть чрезвычайно полезно.

В одном варианте осуществления, по меньшей мере, один источник света выбирается из группы, состоящей из:

- светоизлучающих диодов (LED),

- люминесцентного освещения,

- ламп накаливания,

- галогенных ламп,

- разрядных ламп высокой интенсивности (HID), или

- комбинаций одного или нескольких источников света, указанных выше.

Таким образом, возможно покрыть широкий диапазон длин волн посредством использования одного или нескольких из этих источников света.

В одном варианте осуществления голубоватый свет отклоняется до белого света подобного дневному, в течение заданного периода времени, выбираемого пользователем вручную.

Таким образом, обеспечивается удобный в использовании способ, позволяющий пользователю лично выбирать наиболее подходящий период времени.

В варианте осуществления система дополнительно содержит датчик, выполненный с возможностью присоединения к блоку управления, при этом настройка голубоватого света до белого, подобного дневному, инициируется в ответ на сигнал, указывающий на присутствие пользователя.

Если осветительная система расположена, например, в душевой кабине, датчик может быть выполнен с возможностью реагировать на движения пользователя или тепло тела таким образом, что осветительная система или цикл включаются или выключаются, когда пользователь выходит из кабины.

В варианте осуществления управление дополнительно содержит этапы излучения света, подобного дневному, и настройки этого света до света, подобного сумеречному/закатному.

Следовательно, осветительная система может помогать пользователю расслабиться, что может быть чрезвычайно благотворно для тех, кто работает по сменам и приходит домой в середине дня.

В варианте осуществления система дополнительно содержит блок активации, содержащий таймер, выполненный с возможностью принимать входной сигнал времени старта, причем блок активации выполнен с возможностью в ответ на принятый сигнал времени старта активировать блок управления для начала излучения голубоватого света.

Таким образом, осветительная система может выполнять функцию «будильника», дающего возможность пользователю устанавливать время старта для излучения голубоватого света.

В варианте осуществления таймер дополнительно выполнен с возможностью принимать входной сигнал времени окончания, причем разница между принятым временем старта и принятым временем окончания показывает максимальный период времени для настройки голубоватого света до белого света, подобного дневному.

Пользователь может выбрать максимальный период времени для настройки света от голубоватого до белого света, подобного дневному, и таким образом адаптировать систему для своих нужд.

Согласно другому аспекту настоящее изобретение относится к использованию осветительной системы во влажной окружающей среде. В одном варианте осуществления влажной окружающей средой является душевая кабина.

Также согласно другому аспекту настоящее изобретение относится к способу энергетической стимуляции пользователя, причем способ включает в себя этапы:

обеспечивают, по меньшей мере, один источник света, и

осуществляют управления светом, испускаемым, по меньшей мере, одним источником света,

при этом управление содержит следующие этапы:

подают команду, по меньшей мере, одному источнику света излучать голубоватый пробуждающий свет и осуществляют настройки света от голубоватого к белому свету, подобному дневному.

В варианте осуществления незадолго до или непосредственно после того, как свет стал белым, подобным дневному, делают свет теплее посредством увеличения интенсивности красной составляющей или уменьшения синей составляющей или путем их сочетания.

В варианте осуществления голубоватый свет настраивают до белого света, подобного дневному, непрерывным образом.

Каждый аспект настоящего изобретения может быть скомбинирован с любым из остальных аспектов. Эти и другие аспекты данного изобретения очевидны и будут разъяснены в отношении вариантов осуществления, описываемых ниже.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

В дальнейшем изобретение поясняется описанием предпочтительных вариантов его воплощения со ссылками на сопровождающие чертежи, на которых:

Фиг.1 изображает осветительную систему для энергетической стимуляции пользователя согласно настоящему изобретению;

Фиг.2 - один пример осуществления осветительной системы согласно изобретению;

Фиг.3 - блок-схему этапов способа энергетической стимуляции пользователя согласно настоящему изобретению.

ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Фиг.1 изображает осветительную систему 100 согласно настоящему изобретению, для энергетической стимуляции пользователя 104, причем система содержит, по меньшей мере, один источник 103 света и блок 102 управления для управления светом, испускаемым, по меньшей мере, одним источником света. Блок 102 управления, который может быть, например, одиночным переключателем или устройством любого, более сложного типа интерфейса, выполнен с возможностью управления, по меньшей мере, одним источником 103 света посредством подачи ему команды излучать голубоватый пробуждающий свет и настраивать голубоватый свет до белого света, подобного дневному, что может быть сделано в течение заданного периода времени, устанавливаемого пользователем 104. В одном варианте осуществления голубоватый пробуждающий свет имеет длину волны в интервале от 390 нм до 470 нм, например, 410-450 нм, 415-425 нм, 419-421 нм или более точно 420 нм. Использование длины волны в пределах, предпочтительно, около 420 нм имеет то преимущество, что исключено воздействие УФ-света (ниже 400 нм), что от 100 до 200 раз более эффективно, чем использование ламп накаливания. Более того, этот свет оказывает эмоциональное и физиологическое воздействие на пользователей. Очень большое количество исследований было произведено по изучению влияния уровней света и цвета света на подавление мелатонина. Мелатонин также известен как гормон сонливости и указатель времени суток для человека, точнее, фазы суток. Периодическое пребывание при свете высокого уровня яркости является полезным для циркадианного ритма после, например, периода работы в ночную смену или периода в различных временных зонах. Исследование показало, что 1 минута пребывания под светом в 2 клк (белый свет) имеет чистый пробуждающий эффект (Glickman, G. и др., журнал «Биоритмы», 18, 71-79 (2003); Zeitzer, J. и др., журнал «Физиология», 526, 695-720 (2000)) с максимальной чувствительностью к циркадианному ритму при около 420 нм. Поскольку люди, принимающие душ, обычно раздеты и освещается большая поверхность их кожи, воздействие УФ-света предотвращается посредством использования длины волны используемого света преимущественно в пределах около 420 нм. Для здоровья более предпочтительно использовать светодиоды (LED) по сравнению с, например, флуоресцентными газоразрядными лампами, которые всегда имеют УФ-составляющую. Кроме того, так как напряжение на LED низкое и составляет всего лишь 2.0-4.0 вольт на один LED, то система на основе LED может быть легко создана с сохранением безопасных напряжений, например, максимум 24 В, что делает их по сути безопасными для использования во влажной окружающей среде, такой как душевая кабина. Конечно, и другие источники света могут применяться и даже требоваться для настройки голубоватого света до белого света, подобного дневному, например, галогенные осветительные системы, галогенные точечные источники, диффузные галогенные лампы, HID, люминесцентное освещение, лампы накаливания и галогенные лампы, газоразрядные лампы высокой интенсивности и тому подобное.

В варианте осуществления процесс управления дополнительно содержит этапы подачи команды, по меньшей мере, одному источнику света 103 излучать белый, подобный дневному, свет и преобразовывать белый свет в свет, подобный сумеречному/закатному, например, в течение заданного периода времени. Таким образом, осветительная система может быть использована для улучшения циркадианного ритма пользователя.

В варианте осуществления система дополнительно содержит блок 101 активации, содержащий таймер 105, выполненный с возможностью принимать входной сигнал времени старта, причем блок активации обеспечивает активацию блока 102 управления в ответ на принятый сигнал времени старта для начала излучения голубоватого света. Например, пользователь 104 может установить таймер на утреннее время, когда он хочет, чтобы осветительная система 100 начала излучать свет для пробуждения. Соответственно, осветительная система 100 может выполнять функцию «будильника», позволяющего пользователю 104 устанавливать время старта для голубоватого света. Таймер 105, конечно, также может быть выполнен с возможностью приема входного сигнала времени окончания, причем разница между принятым временем старта и принятым временем окончания показывает максимальный период времени для настройки голубоватого света до белого света, подобного дневному. Соответственно, когда пользователь 104 устанавливает время старта на 07:00 утра и время окончания на 07:15 утра, осветительная система 100 начинает испускать голубоватый свет в 7 часов утра и настраивает его до белого, подобного дневному, света в течение 15 минут максимум, то есть период настройки максимально равен 15 минутам.

Фиг.2 изображает пример осветительной системы 100, установленной в душевой кабине 200, используемой многими людьми как часть их ежедневного распорядка. Установка данной осветительной системы 100 в душевой кабине 200 обеспечивает оптимальную систему пробуждения, дающую пользователю 104 ощущение большей свежести и бодрости. Например, в начале принятия душа пользователь 104 будет испытывать уровень голубоватого света, который поможет ему избежать светового шока при входе в душевую кабину в полусне. Затем уровень голубого света увеличивается для получения оптимального пробуждающего эффекта голубого света. Незадолго до окончания или непосредственно после принятия душа белый свет делается теплее посредством увеличения интенсивности красной составляющей и/или уменьшения синей составляющей. Другим примером является датчик (201), устанавливаемый внутри душевой кабины и реагирующий на движение пользователя или тепло тела в том смысле, что датчик включает осветительную систему или цикл, а также выключает ее, когда пользователь выходит из кабины.

В варианте осуществления осветительная система 100 объединена с душевой системой таким образом, что осветительная система 100 начинает излучение голубоватого света, когда включается водопроводный кран. Система также может самоприспосабливаться к привычкам пользователя, например, когда пользователь 104 обычно остается в душе в течение 15 минут, период времени для настройки света от голубоватого до подобного дневному белого света также составит 15 минут или даже немного меньше.

Поскольку большая часть фоторецепторов сконцентрирована в нижней половине человеческого глаза, источник света 103 желательно размещать над пользователем, под углом от 20º до 70º относительно линии горизонта. Так как человек, принимающий душ, обычно смотрит немного вниз, чтобы избежать попадания воды в глаза, свет достигает его глаз под углом в диапазоне от примерно 40º и до почти 90º.

Осветительная система, конечно, может подходить для домашнего использования, например, в жилых помещениях, над ванной или в номерах гостиницы и т.д.

Фиг.3 изображает блок-схему этапов способа энергетической стимуляции пользователя согласно настоящему изобретению, в котором используют, по меньшей мере, один источник 303 света (S3) и блок управления для управления (S4) 304 светом, испускаемым, по меньшей мере, одним источником света, при этом процесс управления содержит этапы подачи команды, по меньшей мере, одному источнику света излучать голубоватый пробуждающий свет и настраивать свет от голубоватого до белого света, подобного дневному.

В варианте осуществления изобретение дополнительно содержит этапы приема первого входного сигнала (S1) 301 от пользователя, указывающего время начала испускания голубоватого пробуждающего света и приема второго входного сигнала (S2) 302 от пользователя, указывающего время окончания пробуждения или период времени.

Некоторые характерные детали варианта осуществления изобретения излагаются для объяснения, а не ограничения, чтобы обеспечить четкое и ясное понимание настоящего изобретения. Однако специалисты в данной области должны понимать, что настоящее изобретение может использоваться на практике и в других вариантах осуществления, которые не соответствуют точно деталям, изложенным здесь, без значительного отклонения от духа и масштаба раскрытия предмета данного изобретения. Кроме того, в данном контексте и в целях краткости и ясности детальное описание широко известных аппаратов, схем и методик было опущено, чтобы исключить ненужные подробности и возможную путаницу.

Ссылочные номера в формуле изобретения были включены только в целях ясности и не должны толковаться как ограничение заявленного объема изобретения.

1. Осветительная система (100) для энергетической стимуляции пользователя (104), содержащая:по меньшей мере, один источник (103) света, иблок (102) управления для управления светом, испускаемым, по меньшей мере, одним источником (103) света,при этом управление включает в себя этапы подачи команды, по меньшей мере, одному источнику (103) света излучать голубоватый пробуждающий свет и настраивать свет от голубоватого до белого, подобного дневному.

2. Осветительная система по п.1, в которой голубоватый пробуждающий свет имеет длину волны в пределах от 390 нм до 470 нм, например 410-450 нм, 415-425 нм или 419-421 нм.

3. Осветительная система по п.1, в которой, по меньшей мере, один источник (103) света выбран из группы, состоящей из:светоизлучающих диодов (LED),люминесцентной осветительной аппаратуры,ламп накаливания,галогенных ламп,разрядных ламп высокой интенсивности (НЮ), иликомбинации одного или нескольких источников света, указанных выше.

4. Осветительная система по п.1, в которой голубоватый свет настраивается до белого света, подобного дневному, в течение заданного периода времени, вручную выбираемого пользователем (104).

5. Осветительная система по п.1, которая дополнительно содержит датчик (201), выполненный с возможностью присоединения к блоку (102) управления, в котором инициируется настройка голубоватого света до белого, подобного дневному, в ответ на сигнал, указывающий на присутствие пользователя (104).

6. Осветительная система по п.1, в которой управление дополнительно содержит этапы излучения света, подобного дневному, и настройки света, подобного дневному, до света, подобного сумеречному/закатному.

7. Осветительная система по п.1, которая дополнительно содержит блок (101) активации, содержащий таймер (105), выполненный с возможностью приема входного сигнала времени старта, причем блок активации выполнен с возможностью активировать блок управления, в ответ на принятый сигнал времени старта для начала излучения голубоватого света.

8. Осветительная система по п.7, в которой таймер (105) дополнительно выполнен с возможностью принимать входной сигнал времени окончания, причем разница между принятым временем старта и принятым временем окончания указывает максимальный период времени для настройки голубоватого света до белого света, подобного дневному.

9. Применение осветительной системы по п.1 во влажной окружающей среде.

10. Применение осветительной системы по п.9, в которой влажной окружающей средой является душевая кабина (200).

11. Способ энергетической стимуляции пользователя, содержащий следующие этапы:используют (303), по меньшей мере, один источник света, и осуществляют управление (304) светом, испускаемым, по меньшей мере, одним источником света,при этом управление содержит этапы подачи команды, по меньшей мере, одному источнику света излучать голубоватый пробуждающий свет и настраивать свет от голубоватого до белого света, подобного дневному.

12. Способ по п.11, в котором незадолго до или непосредственно после того, как свет стал белым, подобным дневному, свет делают теплее посредством увеличения интенсивности красной составляющей или уменьшения синей составляющей, или путем их сочетания.

13. Способ по п.11, в котором голубоватый свет настраивают до белого света, подобного дневному, в непрерывном режиме.