CN109890110B - 点亮装置和照明器具 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种点亮装置和照明器具。该点亮装置包括：点亮电路，其被配置为向光源单元提供电流；以及控制电路，其被配置为对点亮电路进行调光控制。调光控制包括助眠控制。在进行助眠控制时，控制电路对点亮电路进行控制，以使得从点亮电路向光源单元提供的电流的值进行增大和减小的变化，在将进行助眠控制的期间分成多个区间的情况下，在前区间的从点亮电路向光源单元提供的电流的平均值大于在后区间的从点亮电路向光源单元提供的电流的平均值，并且在助眠控制结束时从点亮电路向光源单元提供的电流的值被控制为预设值。本发明的点亮装置和照明器具可以有效地改善用户情绪，并且将用户引导至冥想状态，从而能够有效地改善睡眠。

Description

点亮装置和照明器具

技术领域

本发明涉及照明领域，尤其涉及一种能够改善用户睡眠的点亮装置和照明器具。

背景技术

根据世界卫生组织的调查结果，27％的人存在睡眠问题。这一问题在中国这一高速发展、生活节奏较快、生活压力较大的社会中更为突出。根据最新调查结果，中国有35％-42％的人受到睡眠问题的困扰。传统的解决方法，例如服用助眠药物，已经无法完全解决该问题。近年来，提出了通过声音、气味等各种方式来改善用户睡眠的各种方案。但是，目前所提供的所有方案远远不能满足失眠人群的需求。

发明内容

有鉴于此，本发明提出了一种能够改善用户睡眠的点亮装置和照明器具。

根据本发明的一方面，提供了一种点亮装置，用于将至少一个光源单元点亮，所述点亮装置包括：点亮电路，其被配置为向所述光源单元提供电流；以及控制电路，其被配置为对所述点亮电路进行调光控制，从而对所述光源单元进行调光，其中，所述调光控制包括助眠控制，在进行所述助眠控制时，所述控制电路对所述点亮电路进行控制，以使得从所述点亮电路向所述光源单元提供的电流的值进行增大和减小的变化，在将进行所述助眠控制的期间分成多个区间的情况下，在前区间的从所述点亮电路向所述光源单元提供的电流的平均值大于在后区间的从所述点亮电路向所述光源单元提供的电流的平均值，并且在所述助眠控制结束时从所述点亮电路向所述光源单元提供的电流的值被控制为预设值。

根据本发明的另一方面，提供了一种照明器具，包括：如上所述的点亮装置；以及所述至少一个光源单元。

根据调查，不良情绪是造成睡眠问题的主要原因。而利用本发明的点亮装置和照明器具，使从光源单元发出的光产生明暗变化且强度逐渐降低，可以有效地改善用户情绪，并且将用户引导至冥想状态，从而能够有效地改善睡眠。

根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本发明的其它特征及方面将变得清楚。

附图说明

包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本发明的示例性实施例、特征和方面，并且用于解释本发明的原理。

图1示出根据本发明实施例1的点亮装置和照明器具的结构；

图2示出根据本发明实施例1从点亮电路向光源单元提供的电流的具体波形示例；

图3示出根据本发明实施例1从点亮电路向光源单元提供的电流的具体波形示例；

图4示出根据本发明实施例1从点亮电路向光源单元提供的电流的具体波形示例；

图5示出根据本发明实施例1从点亮电路向光源单元提供的电流的具体时间设置示例；

图6示出根据本发明实施例1从点亮电路向光源单元提供的电流的具体时间设置示例；

图7示出通过测试得出的用户的入眠感、呼吸频率与助眠控制执行时间之间的关系；

图8示出根据本发明实施例3的点亮装置和照明器具的结构；

图9示出在照明器具为吊灯时的光源单元和第二光源单元的具体设置位置和照射方向；以及

图10示出在照明器具为落地灯时的光源单元和第二光源单元的具体设置位置和照射方向。

具体实施方式

以下将参考附图详细说明本发明的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。

另外，为了更好的说明本发明，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本发明同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本发明的主旨。

实施例1

图1示出根据本发明实施例1的照明器具。照明器具1包括点亮装置2和光源单元3。点亮装置2向光源单元3提供电流，从而使光源单元3点亮。点亮装置2包括用于从外部电源4接收电力并向光源单元3提供电流的点亮电路21以及对点亮电路21进行调光控制从而对光源单元3进行调光的控制电路31。

电源4可以是商用电源等的交流电源，也可以是电池等的直流电源。点亮电路21的结构根据电源4的类型而不同。当电源4是交流电源时，点亮电路21可以包括整流平滑电路和电力转换电路。整流平滑电路可以包括整流电路和平滑电容器。优选地，整流电路可以包括二极管桥。整流电路被配置为对从交流电源供给的交流电力进行全波整流。平滑电容器被配置为对通过整流电路进行全波整流所获得的脉动电压(脉动电流)进行平滑化(移除波纹)。电力转换电路可以包括降压斩波电路(降压DC/DC转换器)，对从整流平滑电路输出的电力进行转换，并输出光源单元3工作所需的电流。当电源4是直流电源时，点亮电路21可以包括诸如升压斩波电路、降压斩波电路或升降压斩波电路的DC/DC转换器，对从直流电源供给的电力进行转换，并输出光源单元3工作所需的电流。

控制电路31可以通过对点亮电路21中的与光源单元3串联连接的开关进行开关控制，来改变从点亮电路21输出至光源单元3的电流的值，从而对光源单元3进行调光。

光源单元3可以包括1个或多个串联和/或并联连接的LED(发光二极管)。从光源单元3发出的光的强度与从点亮电路21向光源单元3提供的电流值的大小成正比，并且当从点亮电路21向光源单元3提供的电流值小于预定值时，光源单元3不发光。

在此需要说明的是，以上内容仅仅是对本发明的点亮装置和照明器具的结构的示例性说明。本发明的点亮装置和照明器具的结构不限于以上内容，可以采用本领域技术人员已知的任意适当形式的结构。

以下将说明作为本发明重点的助眠控制。当从外部接收到相应的指示或者满足预设条件(例如，到达用户预设的某一时间点)时，控制电路31可以对点亮电路21进行助眠控制，以使得从点亮电路21向光源单元3提供的电流的值进行增大和减小的变化，在将进行助眠控制的期间分成多个区间的情况下，在前区间的从点亮电路21向所述光源单元3提供的电流的平均值大于在后区间的从点亮电路21向光源单元3提供的电流的平均值，并且在助眠控制结束时从点亮电路21向光源单元3提供的电流的值被控制为预设值。

通过实际用户测试已经验证，通过使电流值进行增大和减小的变化从而使从光源单元发出的光产生明暗变化，能够使人的情绪平稳，更容易进入睡眠状态。此外，通过使从点亮电路21向光源单元3提供的电流的平均值持续下降，并在助眠控制结束时确保该电流的值已经降低至较低的预设值，可以避免在用户已经进入浅眠状态的情况下由于光的强度的突然变化而被惊醒。

在助眠控制时从点亮电路21向光源单元3提供的电流的示例如图2、3、4所示。图2、3、4的横轴表示时间，原点为开始执行助眠控制的时间点，纵轴表示电流值，以相对于最大电流值的比率来表示。在图2中，电流呈正弦波状变化，并且后一正弦波形的电流的最大值和最小值均小于前一正弦波形的最大值和最小值，在最小值到达0之后，在保持最小值为0的情况下，各波形的电流的最大值持续降低，直至电流值降为0。

在图3中，电流呈正弦波状变化，各波形的电流的最小值保持为0，各波形的电流的最大值持续降低，直至电流值降为0。

在图4中，电流同样呈正弦波状变化，但是变化模式在三个区间不同。在第一个区间内，各波形的电流的最小值保持为10％，最大值持续降低。在第二个区间内，各波形的电流的最大值和最小值均相对于前一波形降低，直至最小值降为0。在第三个区间内，各波形的电流的最小值保持为0，各波形的电流的最大值持续降低，直至电流值降为0。

通过比较图2、3、4的示例可知，图2所示的电流使得在助眠控制的前期从光源单元3发出的光更强，但是光的明暗变化不如图3、4明显，并且在助眠控制的后期从光源单元3发出的光较弱。图3所示的电流会产生最强的明暗变化，从而更有效地吸引用户注意，但是从前期开始就会出现光源单元3熄灭的时间段，可能带来不便，并且前期的明暗变化可能过大，会对部分用户产生刺激。图4所示的电流存在与图3的示例类似的缺陷，但相对于图3的示例稍有改善。

可以在控制电路31中预先存储与图2、3、4对应的控制程序，并在执行助眠控制时自动执行该控制程序，以使得从点亮电路21向光源单元3提供相应的电流。此外，还可以在照明器具1中设置用户能够进行操作的操作器，以供用户选择预先存储的例如图2、3、4所示的电流波形中的一种作为助眠控制时提供的电流的波形。例如，可以将图2所示的电流波形预先存储为“舒缓”模式，将图3所示的电流波形预先存储为“强化”模式，并将图4所示的电流波形预先存储为“标准”模式。用户可以根据自己的需求来选择任一模式。

用户还可以通过该操作器进行电流波形的编辑，设定期望的波形形状、最大值和最小值、时间长度等。在用户完成编辑之后，控制电路31可以根据用户编辑完成的电流波形来控制点亮电路21，以使得从点亮电路21输出的电流与用户编辑完成的电流波形一致。

以上图2-4所示的电流波形仅为示例性的，本发明并不局限于此。在图2-4中，电流均呈正弦波状变化，由此使得从光源单元发出的光的强度能够平滑地变化，从而可以减弱由于光的急剧变化对用户产生的刺激。但是，从点亮电路21向光源单元3提供的电流还可以按照其他波形形状进行增大和减小的变化，例如三角波状、梯形波状等。并且，本发明并不要求电流的波形形状在整个助眠控制期间相同。例如，可以设计为在助眠控制的前期使电流按照三角波的形状进行变化，而在助眠控制的后期使电流按照正弦波的形状进行变化。

在图2-4中，各波形的电流值相对于前一波形持续降低。但是，本发明并不局限于此，也可以设置为电流以相同的波形重复多个周期，然后再降低。

在图2-4中，例示了(100％-50％)、(100％-0％)、(100％-10％)等的各种电流的变化幅度。但是，本发明并不局限于此。如本领域技术人员可知，电流的变化幅度越大，光源单元的光的明暗变化越明显，越能吸引用户注意，但是同时当光源单元的光的明暗变化过大时，会对用户产生刺激。因此，可以根据实际情况来选择电流的变化幅度。

以下参考图5、6来对电流变化的时间长度设定进行说明。如图5、6所示，在进行助眠控制时，可以将从点亮电路21向光源单元3提供的电流的变化中的引导时间段设定在3秒-3.75秒的范围内，该引导时间段是电流从最小值增大至最大值的时间段(如图6所示)或者该电流从最小值增大至最大值、然后减小至最小值的时间段(如图5所示)。

这是根据人的呼吸频率而设置的。人的呼吸频率通常在16-20次/分。经过测试验证，人在观察光的明暗变化时，通常会不自觉地将完成一次呼吸的时间调整至与光的从暗到明的变化的时间(电流从最小值增大至最大值的时间段，例如图5、6中所示的电流值从0％到100％的时间段)的时间或者光的从暗到明再到暗的变化的时间(电流从最小值增大至最大值、然后减小至最小值的时间段，例如图5、6中所示的电流值从0％到100％再到0％的时间段)相同。

当光的从暗到明的变化的时间或者光的从暗到明再到暗的变化的时间为3秒时，能够将人的呼吸频率引导至20次/分。当光的从暗到明的变化的时间或者光的从暗到明再到暗的变化的时间为3.75秒时，能够将人的呼吸频率引导至16次/分。

因此，通过将从点亮电路21向光源单元3提供的电流的变化中的引导时间段设定在3秒-3.75秒的范围内，可以将人的呼吸频率引导并稳定至16-20次/分内的某一值，从而进一步提高助眠效果。

此外，为了进一步提供助眠效果，可以将光源单元3发出的光的色温设置为3000K以下。如本领域技术人员所知，人对于不同色温的光有着不同的心理感受，并且经过测试验证，已经确定出适用于不同场景的不同色温。例如，色温为6200K的光能使人保持清醒状态，通常适用于学习、早餐、午餐、起床等场景；色温为5000K的光通常适用于做饭、工作、选择衣服等场景；色温为3500K的光通常适用于聚会等场景；色温为2700K的光通常适用于晚餐、阅读等场景；色温为2500K的光通常适用于就寝前等场景。通过将光源单元3发出的光的色温设置为3000K以下，能使用户更容易进入放松状态，从而进一步提高助眠效果。

发明人对本发明的照明器具的用户实际感受进行了测试。测试结果如图7所示。随着助眠控制执行时间的延长，用户的入眠感增强，并且用户的呼吸频率下降。当助眠控制执行时间延长到一定长度时，几乎都能使得用户顺利进入睡眠状态。这充分证明了本发明的点亮装置和照明器具对于改善睡眠的有效性。根据该测试结果，可以将助眠控制的时间设置为30分钟以上。

可选地，可以设置为用户可以通过操作部，根据自己的使用体验，来设置助眠控制的执行时间以及在助眠控制结束后光源单元3是完全熄灭还是以低亮度持续点亮等。

实施例2

实施例2与实施例1的不同之处在于，在助眠控制时从点亮电路21向光源单元3提供的电流的引导时间段不恒定，而是逐渐延长。假定助眠控制的总执行时间为30分钟，可以设置为将引导时间段设定为3秒来执行5分钟，将引导时间段设定为3.16秒来执行5分钟，将引导时间段设定为3.33秒来执行5分钟，将引导时间段设定为3.53秒来执行5分钟，将引导时间段设定为3.75秒来执行10分钟，然后结束助眠控制。

可选地，可以在不同的引导时间段的设定值之间设置过渡时间段，在该过渡时间段内，引导时间段逐渐延长。例如，在3秒的引导时间段和3.16秒的引导时间段之间设置1分钟的过渡时间段，在该过渡时间段内，引导时间段按照一定的步长，例如按照3.04秒、3.08秒、3.12秒、3.16秒的顺序，从3秒逐渐延长至3.16秒。

如上所述，3秒的引导时间段可以将人的呼吸频率引导至20次/分，3.16秒的引导时间段可以将人的呼吸频率引导至19次/分，3.33秒的引导时间段可以将人的呼吸频率引导至18次/分，3.53秒的引导时间段可以将人的呼吸频率引导至17次/分，3.75秒的引导时间段可以将人的呼吸频率引导至16次/分。

经过测试已经验证，人在越放松的状态下呼吸频率越低，在睡眠状态下呼吸频率通常为最低值16次/分。通过如上逐渐延长引导时间段，引导用户逐渐降低呼吸频率，使得用户能够更早进入睡眠状态。

需要说明的是，以上内容仅仅是示例性的，本发明并不局限于此。各个阶段的时间可以任意设置，可以相等，也可以不相等。可以设置也可以不设置上述的过渡时间段。过渡时间段的长度以及引导时间段的变化模式可以任意设置。此外，本发明也并不局限于必须经过上面所述的所有5种引导时间段设定，也可以仅包括其中的一部分，例如可以将引导时间段依次设定为3秒、3.33秒、3.75秒。

实施例3

根据本发明实施例3的照明器具11如图8所示。与实施例1的不同之处在于，照明器具11还包括第二光源单元5。该第二光源单元5接受从点亮电路21提供的电流以点亮。可以将第二光源单元5的光的色温设定为高于光源单元3。这样，通过在一个照明器具11中容纳能够进行助眠控制的、色温较低的光源单元3以及能够用作普通照明的、色温较高的第二光源单元5，使得可以利用一个照明器具同时实现助眠和普通照明的功能，有效节省空间。

为了降低第二光源单元5对于光源单元3的助眠控制的影响，可以设置为在光源单元3进行助眠控制时第二光源单元5处于熄灭的状态，也可以如图9、10所示，将光源单元3和第二光源单元5的照射方向设定为不同方向。

例如，如图9所示，当照明器具11为安装在天花板上的吊灯时，可以考虑将光源单元3安装在照明器具11的外周部，并且将光源单元3的照射方向设定为向上、即天花板方向，将第二光源单元5安装在照明器具11的中心部，并且将第二光源单元5的照射方向设定为向下、即地板方向。

如图10所示，当照明器具11为落地灯时，可以考虑将光源单元3安装在照明器具11的外周部，并且将光源单元3的照射方向设定为向下、即地板方向，将第二光源单元5安装在照明器具11的中心部，并且将第二光源单元5的照射方向设定为向上、即天花板方向。

通过如上设定光源单元3的照射方向，当用户躺在床上，准备就寝时，能更明显地看到从光源单元3发出的光的明暗变化，从而使得光源单元3的助眠控制的效果得以强化。

需要说明的是，以上所述的光源单元3和第二光源单元5的设置位置以及照射方向的设置仅仅是示例性的，本发明并不仅限于此。可以根据照明器具11的具体结构和设置位置来设定光源单元3和第二光源单元5的设置位置以及照射方向。

以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

Claims (7)

1.一种点亮装置，用于将至少一个光源单元点亮，所述点亮装置包括：

点亮电路，其被配置为向所述光源单元提供电流；以及

控制电路，其被配置为对所述点亮电路进行调光控制，从而对所述光源单元进行调光，

其中，所述调光控制包括助眠控制，

在进行所述助眠控制时，所述控制电路对所述点亮电路进行控制，以使得从所述点亮电路向所述光源单元提供的电流的值进行增大和减小的变化，在将进行所述助眠控制的期间分成多个区间的情况下，在前区间的从所述点亮电路向所述光源单元提供的电流的平均值大于在后区间的从所述点亮电路向所述光源单元提供的电流的平均值，并且在所述助眠控制结束时从所述点亮电路向所述光源单元提供的电流的值被控制为预设值，

在进行所述助眠控制时，所述控制电路对所述点亮电路进行控制，以使得所述多个区间中的任意两个相邻区间满足如下两个条件中的任一个：

在前区间的从所述点亮电路向所述光源单元提供的电流的最大值和最小值均大于在后区间的从所述点亮电路向所述光源单元提供的电流的最大值和最小值；以及

在前区间的从所述点亮电路向所述光源单元提供的电流的最大值大于在后区间的从所述点亮电路向所述光源单元提供的电流的最大值，在前区间和在后区间的从所述点亮电路向所述光源单元提供的电流的最小值相同，

在进行所述助眠控制时，从所述点亮电路向所述光源单元提供的电流的变化中的引导时间段是所述电流从当前最小值至下一个最小值开始上升之前的时间段，在所述时间段中所述电流从最小值增大到最大值、然后减小至最小值，在进行所述助眠控制的期间，所述引导时间段在3秒-3.75秒的范围内阶段性地延长，

在所述引导时间段为第一值的期间和所述引导时间段为第二值的期间之间设置有过渡时间段，在该过渡时间段内，所述引导时间段从所述第一值逐步改变至所述第二值。

2.根据权利要求1所述的点亮装置，其特征在于，在进行所述助眠控制时，从所述点亮电路向所述光源单元提供的电流的值至少在部分区间内呈正弦波状变化。

3.根据权利要求1所述的点亮装置，其特征在于，整个所述助眠控制中的所述引导时间段包括3秒、3.16秒、3.33秒、3.53秒、3.75秒中的多个或者全部。

4.根据权利要求1或2所述的点亮装置，其特征在于，所述预设值为不能点亮所述光源单元的值。

5.一种照明器具，包括：

根据权利要求1-4中任一项所述的点亮装置；以及

所述至少一个光源单元。

6.根据权利要求5所述的照明器具，其特征在于，

所述至少一个光源单元的色温为3000K以下。

7.根据权利要求5或6所述的照明器具，其特征在于，所述照明器具还包括接受从所述点亮电路提供的电流、且色温比所述至少一个光源单元的色温高的第二光源单元，

所述至少一个光源单元的照射方向不同于所述第二光源单元的照射方向。

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