CN107889466A - 用于提高人的警惕性的照明系统和方法 - Google Patents

Abstract

一种用于提高人的警惕性的照明系统，包括：布置成将光发射到环境内的一个或多个光源（101），该一个或多个光源中的至少一个布置有包括将照明提供到环境内的主要功能；以及控制器（103），其配置成使至少一个光源中的至少一个提供至少发射具有介于1ms和50ms之间的持续时间的第一光脉冲（503）的辅助功能，其中，在第一光脉冲的任一侧上存在持续至少0.1s的空闲期（505）。

Description

用于提高人的警惕性的照明系统和方法

技术领域

本申请涉及一种用于提供照明的照明系统、方法和计算机程序。

背景技术

存在这样的一些环境：在该环境中，理想的是，位于该环境中的用户是警惕的。示例环境包括控制室中心、飞行员的驾驶舱、手术室、会议室和汽车。

然而，这些环境对于使用户保持警惕并不总是有益的。某些环境（诸如上面提到的环境）中的照明可能由于太阳的自然沉落或通过人工构件（诸如调光器开关）而减少。这个减少的照明使用户在那个环境中时保持关注任务变得更难。当减少的照明加重用户感到不那么警惕/更疲乏的问题时，简单的解决方案是使用光来使用户更警惕。

长期以来已经知道，光对人体有影响。例如，在人身上的阳光的增加可导致维他命D的增加，其允许钙被更好地吸收。还知道，光可对人感到多么警惕有影响（这与人体中的生理节奏反应有联系）。

使用光来提高人的警惕性的已知方法落入两个类别内。第一类别聚焦于设置光的强度（例如在几个小时的连续时段期间使用非常亮的光以重新调节生理节奏参数）。第二类别聚焦于设置光的波长（例如使用蓝色增强光来抑制褪黑激素的产生）。

发明内容

本申请涉及在环境中使用光，以用于使人更警惕。更特别地，本申请公开了使用光的非常短的脉冲，以用于使人更警惕。

根据下文，提供了一种照明系统，其包括布置成将光发射到环境内的一个或多个光源，该一个或多个光源中的至少一个布置有包括将照明提供到环境内的主要功能。例如，当一个或多个光源中的至少一个是显示器的背光灯时，主要功能可以是背光。可替代地，当该至少一个或多个光源是投影仪灯时，主要功能可以是提供用于投影的光。照明系统还包括控制器，其配置成使至少一个光源中的至少一个提供至少发射具有介于1ms和50ms之间的持续时间的第一光脉冲的辅助功能，其中在第一光脉冲的任一侧上（即两侧上）存在持续至少0.1s的空闲期。这个光脉冲的目的是用于使位于那个环境中的用户比他们在没有发射光时会成为的样子更警惕。这个效果是想不到的，因为通常不认为在小于50ms的持续时间上亮着的光对于用户来说是有意识地可感知的，特别是在存在一些光的环境中。然而已发现，这样的短持续时间的光脉冲确实对用户的警惕性具有有益的影响。因此，至少一个光源的辅助功能是使位于由第一和第二脉冲照亮的区域中的用户更警惕。

还提供了一种用于照明系统中的控制器的方法，该照明系统包括布置成将光发射到环境内的一个或多个光源，该方法包括：使该一个或多个光源中的至少一个提供包括将照明提供到环境内的主要功能；以及使至少一个光源中的至少一个提供至少发射具有介于1ms和50ms之间的持续时间的第一光脉冲的辅助功能，其中在第一光脉冲的任一侧上（即两侧上）存在持续至少0.1s的空闲期。

还提供一种包括代码的计算机程序，该代码适配成，当程序在数据处理装置上运行时，引起权利要求14的步骤的执行。

附图说明

现在将参考下面的示例和附图，仅以示例的方式，更详细地描述实施例，在附图中：

图1图示发光系统的实施例；

图2图示发光系统的另一实施例；

图3示出图示各种光水平和脉冲以及用户警惕性水平的曲线图；

图4图示发光系统的另一实施例；以及

图5是示出光脉冲的发射的时序图。

具体实施方式

一般地，提供了一种照明系统，其包括布置成将光发射到环境内的一个或多个光源。除了为那个环境提供照明以外，该一个或多个光源中的至少一个布置成发射具有介于1ms和50ms之间的持续时间的光脉冲，以用于使位于该环境中的用户比他们在那个脉冲没有被发射的情况下会成为的样子更警惕，其中在第一光脉冲的任一侧上（即两侧上）存在持续至少0.1s的空闲期。空闲期是这样的时间：在其期间，控制器配置成不使具有介于1ms和50ms之间的持续时间的光脉冲从至少一个光源中的至少一个发射。如所提到的，这具有使处于那个环境中的用户更警惕的效果，该效果是想不到的，因为通常不认为在小于50ms的持续时间上亮着的光对于用户来说是有意识地可感知的。然而已发现，这样的短持续时间的光脉冲对用户的警惕性确实具有有益的影响。空闲期确保脉冲实际上是短的、分离的脉冲。它可被描述为这样的一段时间：其中由至少一个光源发射的光是恒定的，或至少空闲期中的变化的水平—如果单独地被使用—（在本文公开的警惕性机制的方面）将对位于那些光源的环境内的用户的警惕性水平具有可忽略的效果（而不是充当分离器以确保脉冲被隔离的效果，使得脉冲和空闲期的组合效果是保持用户警惕）。因此，空闲期是这样的时间：在其期间，控制器配置成不使具有介于1ms和50ms之间的持续时间的任何光脉冲从至少一个光源中的至少一个发射。

另外的脉冲可以每隔一段时间发射以“刷新”用户的警惕性的状态。例如，可以在已停止发射第一脉冲之后的至少0.1s处发射具有介于1ms和50ms之间的持续时间的第二光脉冲。发射第二脉冲的至少一个光源可以与发射早前的光脉冲的至少一个光源不同或相同。哪个至少一个光源发射哪个脉冲可由控制器以各种不同的方式确定。例如，可以使用预定模式（诸如轮询调度方案）或基于从传感器接收的信息来随机地确定光源。例如，如果用户利用多个显示器来工作（这常常是医院、办公室和安保中的情况），则可使用用户当前正在看的屏幕来提供光脉冲。另一示例是，在显示器屏幕上有多个应用窗口，且注意力要在特定时间转向特定应用窗口的情况。下面提供了涉及何时传感器被用于向控制器（或向用户）提供信息以用于确定何时/是否发射新光脉冲的示例。

也可根据用户来确定脉冲的频率。已发现，脉冲起作用，即使连续脉冲之间的时间差很大，指示警惕性的状态不突然消失。脉冲之间的大时间跨度（例如，一小时的量级）也使所施加脉冲对位于环境中的用户来说不那么明显。脉冲的初始重复率可以是例如每几秒一次，以使位于那个环境中的用户知道一些事件/状态。之后，一旦注意力已被聚焦和/或已经通过光脉冲的使用而使用户更警惕，光脉冲的频率就可以适时减小，例如，以更频繁的脉冲开始以使人处于正确的集中力水平处，以及降低频率以维持集中力的水平。

图1中图示出示例照明系统100。在图1中，照明系统100包括光源101和控制器103，如上所述。根据本文中概述的实施例中的至少一个，控制器配置成向光源101传输指令，以通知光源发射光。还示出的是能量源102。能量源102被描绘为连接到光源101和控制器103两者。然而理解的是，能量源102可包括两种不同的能量的源（诸如电池和市电电源）或可以是仅仅一种能量的源（诸如电池或市电电源）。还理解，能量源102对于控制器103和光源101两者来说可以是相同的能量源，或者能量源102对于控制器103和光源101来说可以是不同的。

光源101代表布置成将光发射到环境内的一个或多个光源。这些光源为了主要原因或功能而发射光。例如，显示屏可将光发射到环境内用于观看屏幕，如在办公室或操作系统中的工作灯可以是这样。在一实施例中，当至少一个或多个光源是投影仪灯时，主要功能可涉及提供用于将图像投影到显示屏上的光。控制器103配置成使光源中的至少一个提供辅助功能，即，使位于环境内的用户变得更警惕。为了完成这点，控制器103使光源102中的至少一个来至少发射具有介于1ms和50ms之间的持续时间的第一光脉冲。这个脉冲对用户有使该用户比他们在脉冲没有被发射的情况下会成为的样子更清醒的影响。为了节省能量，脉冲优选地小于10ms。

如上面提到的，另外的光脉冲可以相隔一定时间发射以“刷新”用户的警惕性的状态。例如，可以在停止发射第一脉冲之后的至少0.1s处制造具有介于1ms和50ms之间的持续时间的第二光脉冲。也如上，发射第二脉冲的至少一个光源可以与发射早前的光脉冲的至少一个光源不同或相同。

优选地，光脉冲对根据至少一个光源的主要功能进行的活动是不引人注目的。术语“不引人注目”在这个意义上包括下列项中的至少一个：光脉冲对于人类视觉系统不明显，但由人的大脑潜意识地注意到；光脉冲与在正被进行的活动中发生的变化重合（例如改变TV频道、翻书/杂志的页、在演示中的幻灯页之间的过渡等）；以及光脉冲基本上不干扰提供主要功能效果的照明源。

控制器可配置成使提供辅助功能的至少一个光源响应于位于该至少一个光源附近的用户疲乏的确定而发射第一光脉冲。控制器可配置成响应于从配置成监控用户的状态的至少一个传感器接收报告而做出位于该至少一个光源附近的用户疲乏的确定。下面参考反馈控制系统来提供可能的报告和传感器的细节。

控制器可配置成使提供辅助功能的至少一个光源根据预规划的时机方案来发射第一光脉冲。预规划的时机方案可被联系到与正在环境中给出的演示相关的信息的显示，且第一光脉冲被调整时机以与演示幻灯片中的变化重合。

控制器可配置成使提供辅助功能的至少一个光源响应于来自用户的这么做的指令而发射第一光脉冲。用户可通过驻留于电子设备上的适当应用来与控制器联系。

控制器还可配置成使提供辅助功能的至少一个光源在第一脉冲被首次发射之后的不多于一分钟时发射第二光脉冲。

控制器还可配置成使提供辅助功能的至少一个光源在第一脉冲被发射之后的一小时发射第二光脉冲。

控制器可配置成使提供辅助功能的至少一个光源不执行其它功能。

控制器可配置成使提供辅助功能的至少一个光源执行主要功能。控制器可配置成使提供辅助功能的至少一个光源在主要功能上叠加第一光脉冲。

主要功能可以是下列项中的至少一个：手术室的照明、控制室的照明、设备的显示器的背光灯的照明、工业生产场所的照明、设备的照明、驾驶舱中的照明、办公室的照明、汽车内部的照明（其可经由独立设备或由具有其它特征的设备（诸如仪表板）提供）和汽车头灯的照明。

控制器还可配置成响应于从位于环境中的传感器接收到反馈信息而设置提供辅助功能的至少一个光源的强度、色温、脉冲持续时间和/或频率中的至少一个。控制器可配置成设置光脉冲的强度，使得当用户被确定为远低于警惕性阈值时，而不是当用户被确定为不那么远低于警惕性阈值时，光的更高强度和/或更高色温和/或光脉冲的更高频率被选择。

控制器可远离该至少一个光源或与该至少一个光源共置。控制器可经由内部连接、有线或无线通信接口与至少一个光源和/或其它控制器通信。在至少一个传感器用于提供反馈信息的场合，如上面提到的和下面描述的，控制器可此外经由内部连接、有线或无线通信接口与至少一个传感器通信。

至少一个传感器可以是独立传感器（即它们的唯一功能是提供关于至少一个可测量参数的信息）、与至少一个光源102集成、是用户设备的部分（包括发射光的设备）、是控制器的部分；其经由内部连接或有线或无线通信接口与一个或多个控制器、一个或多个灯且在可适用的场合与照明系统中的其它传感器通信。示例传感器包括：摄像机、生命特征传感器（用户穿戴的或无接触的）以及定性地或定量地测量用户的输出（例如打字的速度、零件研磨的精度、工厂的组装线上经处理的零件的数量）的传感器。来自摄像机的反馈可由控制器103或由一些其它的这样的系统使用，以确定光脉冲应从至少一个光源发射的方向，以便光脉冲指向用户的眼睛，警惕性提升效果以该用户作为目标。

现在将参考附图描述特定的实施例。

在一个实施例中，布置成提供第一光脉冲和在可适用的场合提供第二光脉冲的光源101是专用光源。借此，它指的是提供第一和第二脉冲的光源101不执行其它发光功能。在光源可由控制器配置成发射光脉冲而使得它们指向位于环境中的用户的眼睛的那些情况中，这是特别有用的。为了这个效果，环境可安装有传感器。如上面提到的，传感器可以是独立传感器（即它们的唯一功能是提供关于至少一个可测量参数的信息）、与至少一个光源102集成、是用户设备的部分（包括发射光的设备）、是控制器的部分；其经由内部连接或有线或无线通信接口与一个或多个控制器、一个或多个灯且在可适用的场合与照明系统中的其它传感器通信。示例传感器包括：摄像机、生命特征传感器（用户穿戴的或无接触的）以及定性地或定量地测量用户的输出（例如打字的速度、零件研磨的精度、工厂的组装线上经处理的零件的数量）的传感器。来自摄像机的反馈可由控制器103或由一些其它这样的系统使用，以确定光脉冲应从在至少一个光源发射以指向用户的眼睛的方向。此外，可从用户当前正使用的设备或工具确定用户的位置，同时可从用户当前正使用的显示器上的应用、程序或窗口确定用户正凝视的方向。控制器103然后可以定向至少一个光源以朝用户的眼睛定向（多个）脉冲。潜在的使用情况包括接近于控制室的数字仪表板或集成在控制室的数字仪表板中的光源、集成到道路标志内的光源、集成在汽车的后视镜的边缘中的光源和集成到可穿戴发光设备（诸如增强现实眼镜、屏幕的背光照明和显示器）内的光源。个人显示设备（诸如增强现实头盔或眼镜）对向环境中的用户提供个性化的光脉冲是特别有用的。此外，通过个人显示设备的使用，环境中的其他人可保持不受影响。当环境中只有一个人需要维持一定水平的警惕性时，这可能是有用的（例如，将有用的是使护士保持警惕同时允许患者休息）。此外，容易地使个人显示设备可移动，并且因此个人显示设备可在用户在不同环境之间移动时伴随用户。

在另一实施例中，布置成提供第一和第二光脉冲的光源101由功能性光源创建。借此，它指的是光源101布置成既创建第一和第二脉冲，又执行另外的功能性效果/提供可替代的目的。另外的功能性效果或目的可以是例如手术室中的手术灯、飞机的驾驶舱照明、汽车的头灯（其将随后从道路标志、符号、前面的汽车和其它物体反射）和音乐会的后台照明。功能照明中的集成可通过控制已经用于提供这个功能并在功能光上叠加脉冲的相同的灯来实现。叠加可涉及在光脉冲正被执行时立即停止主要照明功能，或可涉及同时执行主要照明功能和光脉冲两者。主要照明功能和光脉冲可被同时发射（特别是当主要照明功能由光源使用脉冲宽度调制（PWM）控制的发光二极管（LED）以脉冲方式提供时），这通过将光脉冲放置在主要光的脉冲间空间中来使两个脉冲的控制信号交错。这样的布置限制峰能量消耗。因此，应理解，光脉冲可与环境中的其它光一起同时施加（不过是潜意识地，因为光脉冲的持续时间介于1ms和50ms之间）。

光脉冲的施加可由在环境中的事件触发。例如，百叶窗的降低/关闭、调暗的光设置的激活或会议室、礼堂或音乐厅中的演示模式以及与位于环境中的用户有关的信息到达控制器（如下面关于反馈所描述的），其越过控制器中的预定阈值。可根据某个预定模式来布置光脉冲的施加。例如，光脉冲的施加可以根据一天的时间来施加或开始被施加。此外，光脉冲的施加可由传感器（例如摄像机或生命特征传感器或输出传感器）触发，如上面提到的。此外，光脉冲的施加可由可影响用户警惕性和困倦的参数的存在、缺乏或变化触发；那些参数包括环境温度、对日光的接近、声音背景的类型（例如放松音乐或低噪声的存在）等。它们可由传感器（用户穿戴的或放置在环境中的）测量，或通过其它手段对控制器是已知的。

进一步理解，在整个上文和下文中，由传感器提供的信息可被显现给照明系统的操作员，其根据那个信息来确定是否、何时和在哪里使光脉冲由至少一个光源发射。

因为警惕性增加构件可能花费一些时间来生效，在一些应用中，在执行需要警惕性的任务之前至少部分地应用它们可能是有益的。例如，可在会议之前使用会议室前方的走廊中的灯或会议室中的灯，或在，可在飞行员的飞行之前使用用于飞行员的候机室中的屏幕。因此理解，光脉冲的施加可在功能性照明所用于的活动开始之前（例如在手术室中的手术之前或在驾驶舱中的飞行之前）开始。光脉冲也可配置成在功能性照明所用于的活动结束之前停止被发射。功能的激活可有益地耦合到时间表/日历和/或存在检测构件，即只在会议/飞行被安排和/或人出现时施加。更智能的存在检测系统可以例如使用面部识别、制服识别、徽章、个人设备等来分辨人的类型、角色或任务。对于会议，光脉冲的应用可以是可选择的选项。

在另外的实施例中，系统可包括下列项中的至少一个：用于确定位于环境中的用户的（或多个用户的）警惕性水平的（多个）传感器、（多个）摄像机和（多个）扩音器。这些可用于向照明系统100的控制器103提供反馈。优选地，当环境中的特定用户的警惕性水平比那个环境内的其他用户的警惕性水平更重要时，提供（多个）传感器。传感器可配置成测量和/或确定与位于环境中的用户相关的至少一个计量生物学的参数。传感器可以是用户穿戴的或远离用户，并可包括摄像机、红外摄像机、磁性传感器等。示例计量生物学参数包括从应力传感器、心率传感器、运动传感器、眼跟踪传感器等接收的那些参数。当在环境中有大量用户时，环境中的摄像机和扩音器的使用是最有用的，因为大量用户的状态可使用有限的反馈来确定。可使用从摄像机接收的关于用户的眼运动的视觉信息来确定系统中的用户的警惕性。可使用从扩音器接收的音频信息（诸如打字噪声、速度、哈欠或呼吸模式和对选定事件的反应时间，例如响应于笑话的笑声）来确定系统中的用户的警惕性。可使用定性和/或定量地测量用户的输出（例如打字的速度、打字的正确性、零件研磨的精度、工厂的组装线上的经处理零件的数量等）的任何传感器来确定系统中的用户的警惕性。

可在控制器中的闭环控制系统中使用反馈信息。例如，为了帮助控制器以旨在维持位于环境中的用户的警惕性的预定状态。反馈可由控制器使用，以控制并设置脉冲的频率、脉冲的持续时间、脉冲的强度（绝对的强度或相对于已经在环境中的光水平的强度）、光脉冲间隔、光颜色/光谱构成和入射角（外围相对于中心观看）中的任一个，以影响用户中的警惕性响应或持续时间的开始和/或速度。应理解，这些参数的设置可在本文所述的其它实施例中出现，且不仅仅限于本实施例。系统可以被这样设计成允许那些参数从应用（例如基于传感器输入）或明确地由照明系统的用户控制。通过改变与（多个）光脉冲相关的不同参数，警惕性增加的速度和/或持久效果可以相对于所感知的干扰而折衷。在一种情况下，可能可接受的是，例如在飞行员或外科医生开始他们的飞行或手术之前为飞行员或外科医生提供短的紧张的会话。在其它情况下，短的紧张的会话可能不是可接受的，例如对于会议出席者。此外，可变参数可用于在常规情况中（例如对于夜班工人）缓慢和稳定地增加警惕性，或在警报情况中（例如当在警报时唤醒消防人员时）强烈地和快速地增加警惕性。

反馈信息此外可用于选择用于提供脉冲的至少一个光源。例如，如果用户应该看屏幕的区A，但替代地被确定为在看屏幕的区B（区B不同于区A），则控制器可从区B选择至少一个光源以提供脉冲。以这种方式，用户的注意力可被重新定向。

脉冲的持续时间可以介于1ms和50ms之间。脉冲宽度持续时间的优选值是2ms，因为这已经被显示为是有效的。脉冲可周期性地或非周期性地出现（例如取决于控制器的编程）。当控制器配置成接收反馈时，非周期性情况具有特定的应用，如上面提到的，因为关于用户警惕性状态的接收回的信息可触发脉冲。

已发现，在环境中一小时重复一次的2ms长光脉冲对位于那个环境中的用户具有有益的影响。然而在本文所述的实施例中，脉冲可以以更小的间隔（诸如数秒和数分钟的量级）重复。在一个实施例中，根据本公开，光脉冲之间的持续时间不大于一分钟。这些光脉冲之间的持续时间也可具有最小值。例如，控制器可布置成不使随后的光脉冲被发射，直到至少1s过去为止。

如上面提到的，上述系统的可能实现方式之一是在汽车中。在汽车中实现上述系统的示例方式包括将第一和第二脉冲的光源集成到下列项中的至少一个内：汽车的后视镜、由驾驶员频繁地控制的任何仪表板仪器（例如速度计等），以及将所述光源集成在导航设备（不管是内置的还是外部的）中。在外部情况中，控制器需要到导航设备的连接以触发警惕性策略，其可以是有线的或无线的，例如通过蓝牙或Wi-Fi。当控制器是导航设备的部分时，导航设备可包括和/或容纳传感器，该传感器用于例如测量汽车中的光水平、测量用户的警惕性和/或用于例如通过蓝牙或Wi-Fi连接到外部传感器。

在当前所述的配置中，控制器连接到一组传感器。特别地，连接到光传感器和驾驶员警惕性传感器。光传感器测量汽车内部和外部的光的量。警惕性传感器是测量驾驶员是否充分警惕或他是否可能困倦的传感器。这个信息可源自驾驶员的生理学生命特征（诸如心率或体温），或源自驾驶员的行为（他的眼睛是否关闭、驾驶员的眼睛是否非常频繁地眨或驾驶员是否打哈欠）。在图2中示出这个示例。

在图2中，照明系统200被示出为包括镜201，其包括用于如上所述地发射脉冲的光源。还提供了能量源202和控制器203。能量源202具有与上面所述的能量源102类似的功能和属性。控制器203具有与上面所述的控制器103类似的功能和属性。除了上面关于图1而描述的一般实施例，图2还示出两个传感器，204a和204b。传感器204a是光传感器并测量汽车内部的光的量。传感器204b是用于确定用户的生理状态的警惕性传感器。

控制器203实现确定是否需要触发警惕性策略的逻辑。这个确定可取决于另外的因素，诸如驾驶速度、一天中的时间、道路上的交通情况（诸如交通堵塞）、天气条件等。如果确定触发警惕性策略，则控制器将通过传感器感测汽车中的光的量，用于调谐将由后视镜（或驾驶员正使用的任何其它镜或控制面板）周围的光源产生的光水平。基于这个感测到的光，控制器将开始在给定频率下用非常短持续时间的光峰来驱动后视镜周围的光源。可替代地，控制器可激活后视镜周围的光源处的预定义光模式。如上所述，光模式的任何参数可被改变以适合于环境和驾驶员条件。

控制器203然后布置成监控驾驶员困倦传感器的输出是否提高和/或它是否保持在给定阈值之上。根据控制器的编程，如果驾驶员的警惕性不提高、降低或落在阈值之下，则控制器可增加光峰的频率、强度、色温或光峰的持续时间。如果情况在给定时间段之后不改进，则控制器可例如通过改变光源的光设置以示出紧急情况来向驾驶员指示（她）他需要休息。图3描绘作为输入传感器的函数的光源的潜在输出。

在图3中，顶部曲线图表示用户的睡意水平。曲线图中的水平虚线表示睡意的阈值水平，高于该阈值水平则期望保持用户清醒。当控制器203确定用户的睡意水平高于阈值水平时，汽车内部和外部的光照度水平被获取。这些光照度水平分别在顶部曲线图紧下方的两个曲线图中示出。这些点处的光水平被获取并用于确定待由镜/光源发射的至少一个脉冲的设置。图3中的底部曲线图图示出后视镜光的可能输出。

在汽车的另一实施例中，警惕性升高光脉冲是由汽车的前灯发射的光的反射（来自于路旁基础设施）。替代于/除了当今使用的反射元件（诸如用于区分路旁、线道和交通指令的那些反射元件），反射元件还可配置成提供高强度光反射，即它们将针对光集中度和反射/透射效率而优化。因此，光脉冲可以反射离开反射元件，并朝着用户反射回来。可替代地或此外，反射元件可配置成既发射光，又是能量采集的（经由内置太阳能电池或振动采集器）。新的反射元件也可以集成到具有可用市电连接的路旁基础设施（诸如街照明或交通灯）内。为了确保警惕性升高可生效，元件可分布在相当大的道路长度上，导向需要特殊注意的地方，例如酒馆处的行人路口、十字路口、危险的弯道等。

可通过在计算机的显示器、平板计算机或电子书阅读器周围放置或集成光源，来实现与上面描述的那些系统类似的系统。在所有那些情况中，用户参与智力活动。在一定时间的这样的活动之后，用户可能变得疲乏且他们的集中力水平可降低。可通过分析用户的生命特征和/或通过确定他/她的眼睛是否倾向于闭合来测量集中力水平是否降低。如果这样的情况被检测到，即如果确定用户是疲乏的，则显示器、电子书阅读器或平板计算机周围的光源可以根据本文所述的系统来给用户提供光的脉冲。可替代地，那些设备的屏幕自身的至少部分可充当光源，并以短峰闪烁，以便增加人的警惕性。这样的系统也可在屏幕的特定区域中提供光的脉冲，使得用户聚焦于信息的重要部分来分析（例如当阅读时，系统可监控读者当前正阅读文本的哪部分，并将来自光源的光的峰布置成主要来自于那个特定的区域）。

图1中的系统可以不仅用于增加人的警惕性，而且用于在某些情况下限制某些设备或应用的使用。例如，很多人在非常长的时间段中、并且也在任何情况下和任何时间使用移动电话、平板计算机、PC、游戏控制台。上述系统可用于帮助人们以停止以过分的方式使用这样的设备。

关于图4的照明系统400图示出用于控制某些设备上的应用的使用的该实施例。照明系统400包括光源401（其在这种情况下是显示屏）、能量源402和控制器403。控制器还配置成从策略引擎404和上下文信息引擎405接收信息。为了阻止人们以过分的方式使用智能电话，策略引擎包括用于测量设备的使用时间的策略。当设备已连续使用长于给定时间时，则控制器将控制屏幕周围的光源或屏幕自身，以提供阻碍应用的使用的光效果。这个光效果可以是：（i）闪烁；（ii）使阅读更难的低或高的光强度等；（iii）令人不悦的光脉冲；以及（iv）由大脑处理为令人不悦的潜意识光信号。控制器403可基于不同的上下文信息（诸如使用时间、正被使用的应用的类型（例如工作时网页浏览器的使用）、地点（例如在会议期间智能电话的使用）和特定应用的使用的强度（即在它上主动花费多少时间，例如在特定应用窗口中观看、滚动、打字等））来控制光设置。

控制器403可被实现为这样的应用：其可以只由在应用中具有管理权限的某些用户（诸如父母、医生或公司）控制。这确保最终用户不能改变设置。特别地，父母可使用这样的应用来教育他们的孩子并影响他们使用的应用/设备的类型，使得孩子习惯于使用那些设备/应用。医生也可将这种技术应用于已变得对使用设备（诸如智能电话）上瘾的人，以削减他们的设备的使用。

也可在其它情况中使用令人不悦的光信号。例如，它们可用于使人们离开区域。一个情况示例将是用于鼓励人们在电影已完成播放之后离开影院。另一情况示例将是在公共交通上在最后一站处使用它以使人更快地离开。在这种情况下，照明系统可集成到房间一般照明内，或在影院的情况下也在投影系统/显示器中。

这样的照明系统也可在户外实现以阻碍人们聚集在特定的地方，例如建筑物入口处。它可阻止人群聚集在犯罪现场周围或阻止非法示威形成。它可用于安全关键和/或安保关键的地方（例如发电站、加油站周围），用于具有非常高犯罪的地区中，或用于危险的时间（例如连同火警或漏气警报一起），以阻碍人们停留在这个区域中。这个效果可以永久地被激活，或只在特定的时间被激活。可以存在能够访问设置的人的有限集合，例如警察、市政官员。

此外，对于需要在那个特定时间停留在这个特定区域中的人们（例如警察、消防队、清洁工人、安保部门等），该效果可能需要被抵消。这可以例如通过下述来实现：可以例如通过基于极化或波长的滤波来抵消这个效果的特殊护目镜/眼镜（专用的或内置到他们可能已经穿戴的保护性衣服中，例如护目镜、头盔）。另一方法可以是使闪烁不那么讨厌的经同步的遮板操作。

上述系统的另一方面涉及利用较少的能量来实现警惕性。与如在现有技术中的连续地用高强度光冲击用户相反，本申请公开了在更调暗的一般/工作光之上使用亮光的短的、时间间隔开的脉冲，以用于使用户更清醒。这个系统允许能量的更好利用。这可能对电池供电的光源特别重要。在这样的设计中，可能有益的是，分离两种类型的光源（例如具有用于不变的工作/背景灯的标准部件，和具有用于闪光灯的特殊部件，以操纵动态学）的电子设备和电源，以进一步提高能量消耗和长期电池和产品寿命。

图5描绘光脉冲的时序。脉冲503的长度已在这里延长以使它可见。每分钟一次的亮光的2ms的脉冲持续时间足以产生用户的警惕性的升高。控制器103、203、403配置成从环境状态的确定（例如发电站控制室中的重要系统参数的变化）产生触发502。所产生的触发502使光脉冲503被产生。此外，在最大时间（在图5中被指示为504）之后，产生新脉冲而没有系统变化触发它（不过如所示，控制器仍然可以配置成产生用于使光源发射脉冲的触发信号）。还示出了最小时间段505，其是一个光脉冲的末尾和新的光脉冲的开头之间的最小时间段。当在不稳定操作期间快速地改变参数将以其它方式引起频繁闪光时，这个最小长度特别重要。

上面所述的实施例在低的光水平（或调暗的光）条件/环境中（其中你不能有太亮的环境光，例如当用显示器工作时（分析CT图片、用PC工作，由于反射和/或缺乏对比度））和在医学应用中都是有用的。作为示例，阴天具有小于300勒克斯的光强度。优选地，环境的光强度（将使光脉冲进入该环境内）小于200勒克斯。那个环境的光强度水平可以高于20勒克斯。

在实施例中，辅助功能亮光脉冲的光强度是发射到环境内的主要功能光的光强度的至少两倍，但可以上升到1000勒克斯和更大，诸如6000勒克斯或10000勒克斯。在优选实施例中，辅助功能亮光脉冲的光强度可以与发射到环境内的主要功能光的光强度的功能有关，或者是其的函数，并且因此连同主要功能光的光强度一起改变。

申请人特此孤立地公开本文所述的每个单独的特征，并且公开两个或更多个这样的特征的任何组合，在这样的特征或组合能够基于本说明书作为整体根据本领域技术人员的常见一般知识来实施的程度，无关这样的特征或特征的组合是否解决了本文公开的任何问题，且没有对权利要求的范围的限制。申请人指出，本发明的方面可由任何这样的单独特征或特征的组合组成。鉴于前面的描述，对本领域技术人员将明显的是，可在本发明的范围内做出各种修改。

Claims (15)

1.一种照明系统，包括：

一个或多个光源（101、201、401），其布置成将光发射到环境内，所述一个或多个光源（101、201、401）中的至少第一个光源布置有包括将照明提供到所述环境内的主要功能，其中所述主要功能是下列项中的至少一个：手术室的照明、控制室的照明、设备的显示器的背光灯的照明、投影显示器的照明、驾驶舱中的照明、办公室的照明、工业生产场所的照明、汽车内部的照明和汽车头灯的照明；以及

控制器（103、203、403），其配置成使所述一个或多个光源（101、201、401）中的至少第二个光源提供至少发射具有介于1ms和50ms之间的持续时间的亮光的第一光脉冲的辅助功能，其中在所述第一光脉冲的任一侧上存在持续至少0.1s的空闲期。

2.如权利要求1所述的照明系统，其中所述控制器（103、203、403）配置成使所述一个或多个光源（101、201、401）中的至少第三个光源发射具有介于1ms和50ms之间的持续时间的亮光的第二光脉冲，所述第二光脉冲在已停止发射所述第一脉冲之后的至少0.1s处产生。

3.如权利要求2所述的照明系统，其中所述控制器（103、203、403）还配置成根据要由位于所述环境中的人从事的活动，相对于所述第一脉冲确定所述第二脉冲应被发射的时间。

4.如任一前述权利要求所述的照明系统，其中所述控制器（103、203、403）配置成使提供所述辅助功能的所述至少一个光源（101、201、401）响应于位于所述环境中的人的警惕性已降低的确定而发射所述第一光脉冲。

5.如权利要求4所述的照明系统，其中所述控制器（103、203、403）配置成响应于从配置成监控位于所述环境中的人的状态的至少一个传感器接收到报告，而做出所述位于所述环境中的人的警惕性已降低的确定。

6.如权利要求1到3中的任一项所述的照明系统，其中所述控制器（103、203、403）配置成使提供所述辅助功能的所述至少一个光源（101、201、401）根据预规划的时机方案而发射所述第一光脉冲。

7.如权利要求6所述的照明系统，其中所述一个或多个光源（101、201、401）中的至少第一个光源布置有在所述环境中显示或投影信息的主要功能，并且其中所述预规划的时机方案关联到所显示或投影的信息，使得所述第一光脉冲被调整时机，以与所显示或投影的信息中的视觉变化重合。

8.如权利要求1所述的照明系统，其中所述控制器（103、203、403）配置成使提供所述辅助功能的所述至少一个光源（101、201、401）响应于来自所述照明系统的操作员的发射所述第一光脉冲的指令而发射所述第一光脉冲。

9.如任一前述权利要求所述的照明系统，其中所述控制器配置成使提供所述辅助功能的所述至少一个光源（101、201、401）只执行所述辅助功能。

10.如权利要求1到8中的任一项所述的照明系统，其中所述控制器（103、203、403）配置成使提供所述辅助功能的所述至少一个光源执行所述主要功能。

11.如权利要求2和从属于权利要求2时的权利要求3到10中的任一项所述的照明系统，其中配置成发射所述第一光脉冲的所述至少一个光源（101、201、401）不同于配置成发射所述第二光脉冲的所述至少一个光源（101、201、401）。

12.如任一前述权利要求所述的照明系统，其中所述控制器（103、203、403）还配置成响应于从位于所述环境中的传感器接收到反馈信息，而设置提供所述辅助功能的所述至少一个光源（101、201、401）的强度、脉冲持续时间和/或频率中的至少一个。

13.将如在任一前述权利要求中所述的照明系统用于使位于环境中的人更警惕的使用，其中所述控制器使提供所述第一光脉冲的所述至少一个光源（101、201、401）借助于至少下列项来不显眼地发射所述第一光脉冲：

- 所述第一光脉冲对人的人类视觉系统是不显著的，

- 所述第一光脉冲与人的活动中的变化重合，以及

- 所述第一光脉冲基本上不干扰所述主要功能。

14.一种用于在照明系统中的控制器（103、203、403）的方法，所述照明系统包括布置成将光发射到环境内的一个或多个光源（101、201、401），所述方法包括：

使所述一个或多个光源（101、201、401）中的至少第一个光源提供包括将照明提供到所述环境内的主要功能，其中所述主要功能是下列项中的至少一个：手术室的照明、控制室的照明、设备的显示器的背光灯的照明、投影显示器的照明、驾驶舱中的照明、办公室的照明、工业生产场所的照明、汽车内部的照明和汽车头灯的照明；以及

使所述一个或多个的至少一个光源（101、201、401）中的至少第二个光源提供至少发射具有介于1ms和50ms之间的持续时间的亮光的第一光脉冲的辅助功能，其中在所述第一光脉冲的任一侧上存在持续至少0.1s的空闲期。

15.一种计算机程序，包括代码，所述代码适配成，当所述程序在数据处理装置上运行时，引起权利要求14的步骤的执行。