JP7117635B2 - 点灯装置、照明器具および照明システム - Google Patents

点灯装置、照明器具および照明システム Download PDF

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Description

本発明は照明分野に関し、特にユーザーの睡眠を改善することのできる点灯装置、照明器具および照明システムに関する。
世界保健機関の調査結果によると、27%の人が睡眠問題を抱えている。この問題は中国において急速に進んでおり、生活のテンポが速く、生活のストレスが大きい社会においてより顕著である。最新の調査結果によると、中国では35%~42%の人が睡眠問題に悩まされている。従来の解決方法では、例えば睡眠導入薬を服用するが、この問題を完全には解決できていない。
近年、音や匂いなどでユーザーの睡眠を改善する各種方法が提案されている。しかし、現在提案されているいずれの方法も不眠症の人々のニーズを未だ満たしていない。
これに鑑みて、本発明はユーザーの睡眠を改善することのできる点灯装置、照明器具および照明システムを提供する。
本発明の一観点によると、少なくとも1つの光源ユニットを点灯させるための点灯装置を提供し、前記点灯装置は、前記光源ユニットに電流を供給するように配置された点灯回路と、前記点灯回路に対し調光制御を行うことにより、前記光源ユニットに対し調光を行うように配置された制御回路と、外部からユーザー状態を示す制御信号を受信するように配置された受信部とを備え、前記調光制御は睡眠誘導制御を含み、前記睡眠誘導制御を行うとき、前記点灯回路から前記光源ユニットに供給する電流の値が増減する変化を行うように、前記制御回路は前記点灯回路に対し制御を行い、また、前記受信部により受信された制御信号がユーザーが第1状態にあることを示す場合、前記受信部により受信された制御信号がユーザーが第2状態にあることを示す場合に比べて、前記点灯回路から前記光源ユニットに供給する電流の平均値が低下し、前記第2状態に比べて、前記第1状態では、ユーザーはより入眠状態に近づく。
本発明の他の観点によると、上述のような点灯装置、および前記少なくとも一つ光源ユニットを含む照明器具を提供する。
本発明のさらに他の観点によると、上述のような照明器具、およびユーザー状態を検出し、前記ユーザー状態を示す制御信号を前記点灯装置の前記受信部に送信するように配置される人体状態取得装置を備える照明システムを提供する。
調査によると、情緒不安定は睡眠問題を引き起こす要因である。本発明の点灯装置、照明器具および照明システムを用いて、光源ユニットから発せられる光を明暗変化させ、かつユーザー状態に基づいて強度を次第に低下させることにより、ユーザーの情緒を効果的に改善し、かつユーザーを瞑想状態に導くことができ、これにより睡眠を効果的に改善することができる。
図1は本発明の実施例1における照明システムの構成を示す図である。 図2は本発明の実施例1における点灯回路から光源ユニットに供給する電流の具体的な波形の例を示す図である。 図3は本発明の実施例1における点灯回路から光源ユニットに供給する電流の具体的な波形の例を示す図である。 図4は本発明の実施例1における点灯回路から光源ユニットに供給する電流の具体的な波形の例を示す図である。 図5は本発明の実施例1における点灯回路から光源ユニットに供給する電流の具体的な時間設定の例を示す図である。 図6は本発明の実施例1における点灯回路から光源ユニットに供給する電流の具体的な時間設定の例を示す図である。 図7はテストにより得られるユーザーの入眠感、呼吸頻度および睡眠誘導制御実行時間の関係を示す図である。 図8は本発明の実施例3における点灯装置および照明器具の構成を示す図である。 図9は照明器具が吊り照明である場合の光源ユニットおよび第2光源ユニットの具体的な設置位置および照射方向を示す図である。 図10は照明器具がフロアスタンドである場合の光源ユニットおよび第2光源ユニットの具体的な設置位置および照射方向を示す図である。
以下、図面を参照して本発明の例示的な各実施例、特徴および観点を詳細に説明する。明細書に含まれかつ明細書の一部を構成する図面は明細書とともに本発明の例示的な実施例、特徴および観点を示し、本発明の原理を説明するためのものである。図面において同じ符号は機能が同じまたは類似する要素を示す。図面において実施例の各観点を示すが、特に指示しない限り、縮尺どおりに描く必要はない。
ここで「例示的」という用語は「例、実施例または説明的に用いられる」ことを意味する。ここで「例示的」として説明される如何なる実施例も他の実施例よりも好ましいまたは有利なものとして解釈されるべきではない。
また、本発明をより良く説明するために、下記の具体的な実施の態様において多くの具体的な詳細を示す。当業者は、これら具体的な詳細に関わらず、本発明は同様に実施可能であると理解すべきである。一部の実施例において、本発明の趣旨を明確にするために、当業者にとって周知の方法、手段、要素および回路について詳細な説明は行わない。
(実施例1)
図1は本発明の実施例1における照明システムを示す。当該照明システムは照明器具1およびユーザー状態取得装置5を含む。当該照明器具1は点灯装置2および光源ユニット3を含む。点灯装置2が光源ユニット3に電流を供給することにより、光源ユニット3を点灯させる。点灯装置2は、外部電源4から電力を受信し光源ユニット3に電流を供給するための点灯回路21、点灯回路21に対し調光制御を行うことにより光源ユニット3に対し調光を行う制御回路31、および外部から制御信号を受信することのできる受信部32を含む。
電源4は商用電源などの交流電源でもよく、電池などの直流電源でもよい。点灯回路21の構成は電源4のタイプにより異なる。電源4が交流電源である場合、点灯回路21は整流平滑回路や電力変換回路を含んでもよい。整流平滑回路は整流回路や平滑コンデンサを含んでもよい。好ましくは、整流回路はダイオードブリッジを含んでもよい。整流回路は、交流電源から供給される交流電力に対し全波整流を行うように設けられる。平滑コンデンサは、整流回路を全波整流して得られる脈動電圧(脈動電流)に対し平滑化(波紋除去)を行うように設けられる。電力変換回路は降圧チョッパ回路(降圧DC/DCコンバータ)を含み、整流平滑回路から出力される電力を変換して、光源ユニット3が動作するために必要な電流を出力してもよい。電源4が直流電源である場合、点灯回路21は例えば昇圧チョッパ回路、降圧チョッパ回路または昇降圧チョッパ回路のDC/DCコンバータを含み、直流電源から出力される電力を変換して、光源ユニット3が動作するために必要な電流を出力してもよい。
制御回路31は点灯回路21における光源ユニット3と直列接続するスイッチに対しスイッチ制御を行い、点灯回路21から光源ユニット3に出力する電流の値を変更することにより、光源ユニット3に対し調光を行ってもよい。
受信部32は無線または有線により後述のユーザー状態取得装置5における送信部55と通信を行い、送信部55はユーザー状態を示す制御信号を受信し、受信した制御信号を制御回路31に供給してもよい。受信部32および送信部55は、例えばWiFi、Zigbee、Bluetooth(登録商標)、PLC(電力線通信)などの如何なる通信方式を用いてもよく、本発明はこれに限定されない。
光源ユニット3は1つまたは複数の直列および/あるいは並列接続のLED(発光ダイオード)を含んでもよい。光源ユニット3から発せられる光の強度と点灯回路2から光源ユニット3に供給する電流値の大きさとは正比例し、点灯回路21から光源ユニット3に供給する電流値が所定値より小さい場合、光源ユニット3は発光しない。
ここで、以上の内容は本発明の点灯装置および照明器具の構成に対する例示的な説明にすぎない。本発明の点灯装置および照明器具の構成は以上の内容に限定されず、当業者は周知の如何なる適切な形式の構成を用いてもよい。
ユーザー状態取得装置5は、呼吸頻度算出部51、脈拍数算出部52、体温算出部53、血圧算出部54、制御部55および送信部56を含む。
また、ユーザー状態取得装置5は光電センサーを含み、当該光電センサーはユーザーの身体にビームを照射し、当該ビームは動脈中に流れる血液に吸収され、当該光電センサーはユーザーの身体から反射または透過する光を受信してもよい。呼吸頻度算出部51、脈拍数算出部52および血圧算出部54は光電センサーが受信した反射光または透射光に対し所定のデータ処理を行うことにより、ユーザーの呼吸頻度(毎分の呼吸回数)、脈拍数(毎分の動脈拍動回数)および血圧を取得してもよい。
また、呼吸頻度算出部51はユーザーの胸部に貼る三軸加速度センサーを含み、三軸加速度センサーにより取得された呼吸情報を分析することによりユーザーの呼吸頻度を算出してもよい。また、呼吸頻度算出部51はさらにユーザーの周囲に設けられる音センサーを含み、音センサーにより取得された呼吸音を分析することによりユーザーの呼吸頻度を算出してもよい。
また、脈拍数算出部52は心電データを取得する心電センサーを含み、心電センサーにより取得された心電データを分析することによりユーザーの脈拍数を算出してもよい。また、脈拍数算出部52はユーザーの腕などの位置に貼る圧力センサーを含み、圧力センサーにより取得されたデータを分析することによりユーザーの脈拍数を算出してもよい。
また、血圧算出部54はユーザーの腕などの位置に巻かれる圧迫バンドおよび対応する血圧測定モジュールおよびエアポンプなどを含み、圧迫バンドに対し空気充填または排気を行うことによりユーザーの血圧を測定してもよい。
また、体温算出部53はユーザーの体表に貼る温度センサーを含み、温度センサーの検出結果に基づいてユーザーの体温を取得してもよい。
本発明は呼吸頻度算出部51、脈拍数算出部52、体温算出部53および血圧算出部54の具体的構成に限定されず、如何なる適切な構成を用いて呼吸頻度、脈拍数、体温および血圧の算出を行ってもよい。
呼吸頻度算出部51、脈拍数算出部52、体温算出部53および血圧算出部54は、算出したデータを制御部55に供給する。制御部55は受信したデータに基づいて、ユーザー状態を特定する。当業者にとって周知のように、人が入眠状態に徐々に入るにつれて、人の呼吸頻度、脈拍数、体温、血圧は徐々に低下し、入眠状態に入った後、最低値を維持する。呼吸頻度、脈拍数、体温および/あるいは血圧が所定値まで低下したとき、ユーザーが入眠状態に入ったと判定してもよい。当該所定値は事前にユーザーが入眠状態に入ったときの検出データに基づいて特定してもよい。呼吸頻度、脈拍数、体温および/あるいは血圧が低下し、その後、所定の時間そのまま維持するときに、ユーザーが入眠状態に入ったと判定してもよい。
また、制御部は以下のような方法でユーザーの入眠度を示す数値を算出してもよく、当該数値が小さいほど、ユーザーが入眠状態に近づくことを示す。ここで、呼吸頻度が低いほど、当該数値が小さく、脈拍数が低いほど、当該数値が小さく、体温が低いほど、当該数値が小さく、血圧が低いほど、当該数値が小さい。また、制御部は以下のような公式に基づいて当該数値Fを算出してもよい。
F=(A×呼吸頻度+B×脈拍数+C×体温+D×血圧)÷E
ここで、A、B、C、Dは定数であり、同じでもよく、異なってもよく、Eは定数である。また、AをB、C、Dより大きくし、呼吸頻度の数値Fに対する影響を高くしてもよい。
また、制御部はユーザーの入眠度を複数のレベルに分け、検出したユーザーの呼吸頻度、脈拍数、体温、血圧に基づいて対応するレベルを特定してもよい。例えば、レベル1、2、3、4を設け、そのうち、レベル1は目覚め状態を示し、レベル4は入眠状態を示してもよい。呼吸頻度、脈拍数、体温および/あるいは血圧が目覚め状態に対し(目覚め状態の値-入眠状態の値)×20~40%低下した時、レベル2と設定し、呼吸頻度、脈拍数、体温および/あるいは血圧が目覚め状態に対し(目覚め状態の値-入眠状態の値)×50~70%低下した時、レベル3と設定してもよい。
なお、ユーザー状態取得装置5はすべての呼吸頻度算出部51、脈拍数算出部52、体温算出部53および血圧算出部54を含む必要はなく、呼吸頻度算出部51、脈拍数算出部52、体温算出部53および血圧算出部54の少なくとも1つを含んでもよい。
また、ユーザー状態取得装置5は呼吸頻度算出部51および脈拍数算出部52を含んでもよい。制御部55は、呼吸頻度および脈拍数に基づいて、呼吸頻度が低いほど、当該数値が小さく、脈拍数が低いほど、当該数値が小さくなるように、ユーザーの入眠度を示す数値を算出する。
また、ユーザー状態取得装置5は呼吸頻度算出部51のみを含んでもよい。このような場合、制御部55は呼吸頻度に対し如何なる処理も行わず、呼吸頻度をそのままユーザーの入眠度を示す数値としてもよい。
その後、制御部55は算出結果を送信部56に供給し、送信部56は当該算出結果をユーザー状態を示す制御信号として点灯装置2の受信部32に送信する。また、送信部56が制御信号の送信を持続して行うように設けてもよく、点灯装置2が下記の睡眠誘導制御を行うとき制御信号の送信を行うように設けてもよい。また、送信部56が制御信号の送信を定期的に行うように設けてもよく、制御部55の算出結果の変化が所定の条件を満たしたとき制御信号の送信を行うように設けてもよい。
以下、点灯装置2の睡眠誘導制御を説明する。外部から対応する指示を受信したまたは所定の条件を満たした(例えば、ユーザーが予め定めたある時点に達した)とき、点灯回路21から光源ユニット3に供給する電流の値が増大および低減する変化を行うように、制御回路31は点灯回路21に対し睡眠誘導制御を行い、また、受信部32により受信された制御信号がユーザーが第1状態にあることを示す場合、受信部32により受信された制御信号がユーザーが第2状態にあることを示す場合に比べて、点灯回路21から光源ユニット3に供給する電流の平均値が低下し、ここで、第2状態に比べて、第1状態では、ユーザーはより入眠状態に近づく。
実際のユーザーのテストによる検証として、電流値が増大および低減する変化を行わせることにより、光源ユニットから発せられる光の明暗変化を生じさせ、人の情緒を安定させ、より容易に睡眠状態に入らせることができる。また、ユーザーが次第に入眠状態に入る過程において点灯回路21から光源ユニット3に供給する電流の平均値を徐々に低下させることにより、ユーザーがすでに浅い眠り状態に入っている場合に光の強度の突然の変化により驚いて目を覚ますことを避けることができる。
睡眠誘導制御時に点灯回路21から光源ユニット3に供給する電流の例は図2、3、4により示されるとおりである。図2、3、4の横軸は時間を示し、原点は睡眠誘導制御の実行を開始する時点であり、縦軸は電流値を示し、最大電流値に対する比率で示す。
図2において、電流は正弦波状に変化する。目覚め状態において制御部55の算出結果は10であり、入睡状態において制御部55の算出結果は2であると仮定する。時点T1のとき、制御回路31は受信部32が受信した信号が10から8に変わったと判断し、正弦波形の電流の最大値と最小値がいずれも低下するように、対応して点灯回路21から光源ユニット3に供給する電流を調整する。時点T2のとき、制御回路31は受信部32が受信した信号が8から6に変わったと判断し、再度、点灯回路21から光源ユニット3に供給する電流の最大値と最小値を下げる。時点T3のとき、制御回路31は受信部32が受信した信号が6から4に変わったと判断し、再度、点灯回路21から光源ユニット3に供給する電流の最大値と最小値を下げ、この時、電流の最小値は0に変わる。時点T4のとき、制御回路31は受信部32が受信した信号が4から2に変わったと判断し、ユーザーが入眠状態に入ったと判断し、再度、点灯回路21から光源ユニット3に供給する電流の最大値を下げ、1つの波形の終了後、光源ユニット3に電流を供給することを停止する。
図3において、電流は同様に正弦波状に変化する。図2と異なり各波形の電流の最小値は0に維持される。時点T1のとき、制御回路31は受信部32が受信した信号が10から8に変わったと判断し、正弦波形の電流の最大値が低下するように、対応して点灯回路21から光源ユニット3に供給する電流を調整する。時点T2のとき、制御回路31は受信部32が受信した信号が8から6に変わったと判断し、再度、点灯回路21から光源ユニット3に供給する電流の最大値を下げる。時点T3のとき、制御回路31は受信部32が受信した信号が6から4に変わったと判断し、再度、点灯回路21から光源ユニット3に供給する電流の最大値を下げる。時点T4のとき、制御回路31は受信部32が受信した信号が4から2に変わったと判断し、ユーザーが入眠状態に入ったと判断し、再度、点灯回路21から光源ユニット3に供給する電流の最大値を下げ、1つの波形の終了後、光源ユニット3に電流を供給することを停止する。
図4において、電流は同様に正弦波状に変化するが、変化パターンは図2、3と異なる。時点T1のとき、制御回路31は受信部32が受信した信号が10から8に変わったと判断し、正弦波形の電流の最大値が低下するように、対応して点灯回路21から光源ユニット3に供給する電流を調整し、最小値は10%のまま維持される。時点T2のとき、制御回路31は受信部32が受信した信号が8から6に変わったと判断し、再度、点灯回路21から光源ユニット3に供給する電流の最大値を下げ、最小値は引き続き10%に維持される。時点T3のとき、制御回路31は受信部32が受信した信号が6から4に変わったと判断し、同時に点灯回路21から光源ユニット3に供給する電流の最大値と最小値を下げる。時点T4のとき、制御回路31は受信部32が受信した信号が4から2に変わったと判断し、ユーザーが入眠状態に入ったと判断し、再度、点灯回路21から光源ユニット3に供給する電流の最大値と最小値を下げ、この時、最小値は0まで低下し、2つの波形の終了後、光源ユニット3に電流を供給することを停止する。
当業者にとって、上記の内容は例示にすぎず、本発明はこれに限定されない。点灯回路21から光源ユニット3に供給する電流の条件の変更について、受信部32が受信した制御信号が所定の変化を生じるように、例えば、所定幅下がる、または所定値まで下がるよう設けてもよい。また、当該所定幅または所定値は変化してもよい。例えば、睡眠誘導制御の前期において、判断条件である所定幅を大きく設け、睡眠誘導制御の後期において、制御条件である所定幅を小さく設けてもよい。
点灯回路21から光源ユニット3に電流を供給するタイミングの変更について、前記条件を満たす時点を選択してもよく、前記条件を満たす時点後の次の波形(次に増大および低減する変化)の起点を選択してもよい。
点灯回路21から光源ユニット3に供給する電流の変化について、上述したように、最大値および最小値を同時に下げることを選択してもよく、最大値のみを下げることを選択してもよい。毎回低下する幅は、同じでもよく、異なってもよく、制御信号の変化に関連するように設けてもよく、固定するように設けてもよい。最大値および最小値がいずれも低下するとき、最大値および最小値が低下する幅を同じに設けてもよく、異なるように設けてもよい。電流値の変化を除き、電流の波形の変化を同時に行ってもよい。例えば、睡眠誘導制御の前期において、電流の波形は三角波、矩形波などを用い、ユーザーが入眠状態に近づいたと判断したとき、電流の波形を正弦波に調整してもよい。
ユーザーが入眠状態に入ったと判断したときの処理について、現在の電流を所定時間継続して維持し、その後に電流供給を停止するように設けてもよく、電流を0より大きい所定値まで下げ、所定時間維持し、その後に電流供給を停止するように設けてもよく、直接電流供給を停止するように設けてもよい。
また、図2、3、4の例を比較して分かるように、図2により示される電流は睡眠誘導制御の前期に光源ユニット3から発せられる光を更に強くすることができるが、光の明暗変化は図3、4ほど明確でなく、かつ睡眠誘導制御の後期に光源ユニット3から発せられる光は弱い。図3により示される電流は最も強い明暗変化を生じさせることにより、より効果的にユーザーの注意を引くことができるが、前期から光源ユニット3が消灯する時間帯が現れ、不便であり、かつ前期の明暗変化が大きすぎて、一部のユーザーに刺激を与える可能性がある。図4により示される電流には図3の例と類似する欠点が存在するが、図3の例に対し若干改善されている。
制御回路31中に図2、3、4に対応する制御プログラムを予め記憶し、点灯回路21から光源ユニット3に対応する電流を供給するように、睡眠誘導制御を実行するとき、当該制御プログラムを自動で実行してもよい。また、さらに、予め記憶された例えば図2、3、4により示される電流波形のうち睡眠誘導制御時に供給する電流の波形をユーザーが選択するように、照明器具1にユーザーが操作可能な操作器を設けてもよい。例えば、図2により示される電流波形を予め「緩やか」パターンとして記憶し、図3により示される電流波形を予め「強い」パターンとして記憶し、図4により示される電流波形を予め「標準」パターンとして記憶してもよい。ユーザーは自らの必要に応じていずれかのパターンを選択してもよい。
ユーザーはさらに当該操作器により、電流を変更する条件、電流を変更する時点、電流の変更方法、電流の低下幅、入眠状態に入ったと判断した後の電流設定などを含む、睡眠誘導制御の各種設定を行ってもよい。ユーザーが編集を完了した後、点灯回路21から出力される電流がユーザー編集が完了したパターンと一致するように、制御回路31はユーザー編集が完了したパターンに基づいて点灯回路21を制御してもよい。
以上、図2~4により示される電流波形は例示にすぎず、本発明はこれに限定されない。図2~4において、電流はいずれも正弦波状に変化し、これにより光源ユニットから発せられる光の強度を平滑に変化させることにより、光の急激な変化によりユーザーに与える刺激を弱めてもよい。しかし、点灯回路21から光源ユニット3に供給する電流は、さらに他の波形形状で増大および低減する変化を行ってもよい(例えば三角波状、台形波状など)。また、本発明は電流の波形形状が睡眠誘導制御期間全体で同じである必要はない。例えば、前述のように、睡眠誘導制御の前期に電流は三角波の形状で変化し、睡眠誘導制御の後期に電流は正弦波の形状で変化するように設計してもよい。
図2~4において、(100%~50%)、(100%~0%)、(100%~10%)などの各種電流の変化幅を例示した。しかし、本発明はこれに限定されない。当業者にとって周知のように、電流の変化幅が大きいほど、光源ユニットの光の明暗変化が明確であり、ユーザーの注意を引くことができるが、同時に光源ユニットの光の明暗変化が大きすぎると、ユーザーに刺激を与える。従って、実際の情況に応じて電流の変化幅を選択してもよい。
以下、図5、6を参照して電流変化の時間長設定を説明する。図5、6により示されるように、睡眠誘導制御を行うとき、点灯回路21から光源ユニット3に供給する電流の変化における誘導時間帯を3秒~3.75秒の範囲内に設定してもよく、当該誘導時間帯は電流が最小値から最大値に増大する時間帯(図6により示される)または当該電流が最小値から最大値に増大した後、最小値に低減する時間帯(図5により示される)である。
これは人の呼吸頻度に基づき設けられる。人の呼吸頻度は通常16~20回/分である。テストによる検証として、人は光の明暗変化を感知したとき、通常、無意識に一回の呼吸を完了する時間を、光が暗から明に変化する時間(電流が最小値から最大値に増大する時間帯、例えば図5、6により示される電流値が0%から100%となる時間帯)または光が暗から明となり再び暗に変化する時間(電流が最小値から最大値に増大した後、最小値に低減する時間帯、例えば図5、6により示される電流値が0%から100%となり再び0%となる時間帯)と同じに調整する。
光が暗から明に変化する時間または光が暗から明となり再び暗に変化する時間が3秒であるとき、人の呼吸頻度を20回/分に導くことができる。光が暗から明に変化する時間または光が暗から明となり再び暗に変化する時間が3.75秒であるとき、人の呼吸頻度を16回/分に導くことができる。
従って、点灯回路21から光源ユニット3に供給する電流の変化における誘導時間帯を3秒~3.75秒の範囲内に設定することにより、人の呼吸頻度を16~20回/分内のある値に導き安定させ、睡眠誘導効果を更に高めてもよい。
このほか、睡眠誘導効果を更に高めるために、光源ユニット3が発する光の色温度を3000K以下に設けてもよい。当業者にとって周知のように、人は異なる色温度の光に対し異なる心理的感覚を有し、テストによる検証として、異なるシーンに適用する異なる色温度が特定されている。例えば、色温度が6200Kの光は人に目覚め状態を維持させ、通常、学習、朝食、昼食、起床などのシーンに適用され、色温度が5000Kの光は、通常、料理、仕事、衣服選びなどのシーンに適用され、色温度が3500Kの光は、通常、集まりなどのシーンに適用され、色温度が2700Kの光は、通常、夕食、読書などのシーンに適用され、色温度が2500Kの光は、通常、就寝前などのシーンに適用される。光源ユニット3が発する光の色温度を3000K以下に設けることにより、より容易にユーザーをリラックス状態に入らせ、睡眠誘導効果を更に高めることができる。
発明者は本発明の照明器具に対するユーザーの実際の感覚をテストした。テスト結果は図7により示される。睡眠誘導制御実行時間が延びるにつれて、ユーザーの入眠感が増強し、かつユーザーの呼吸頻度が低下する。睡眠誘導制御実行時間が一定の長さに延びると、ほぼ確実にユーザーをスムーズに睡眠状態に入らせることができる。これは本発明の点灯装置および照明器具の睡眠改善に対する有効性を十分に証明している。当該テスト結果によると、睡眠誘導制御の時間を30分以上に設けてもよい。
(実施例2)
実施例2は実施例1と異なり、睡眠誘導制御時に点灯回路21から光源ユニット3に供給する電流の誘導時間帯は一定でなく、ユーザーが徐々に入眠状態に入るにつれて徐々に延びる。まず誘導時間帯を3秒に設定し、ユーザーが徐々に入眠状態に入るにつれて誘導時間帯を順次3.16秒、3.33秒、3.53秒、3.75秒に設定するように設けてもよい。
上述したように、3秒の誘導時間帯は人の呼吸頻度を20回/分に導くことができ、3.16秒の誘導時間帯は人の呼吸頻度を19回/分に導くことができ、3.33秒の誘導時間帯は人の呼吸頻度を18回/分に導くことができ、3.53秒の誘導時間帯は人の呼吸頻度を17回/分に導くことができ、3.75秒の誘導時間帯は人の呼吸頻度を16回/分に導くことができる。
テストによる検証として、人はリラックス状態にあるほど呼吸頻度が低く、睡眠状態では、呼吸頻度は通常、最低値16回/分である。以上のように誘導時間帯を徐々に延ばすことにより、ユーザーの呼吸頻度を徐々に低下させ、ユーザーがより早く睡眠状態に入れるようにする。
また、誘導時間帯を60/(ユーザーの呼吸頻度-1)秒に設けてもよい。ユーザーの呼吸頻度が20回/分であると判断したとき、ユーザーの呼吸を19回/分に導くように、誘導時間帯を3.16秒に設定する。ユーザーの呼吸頻度が19回/分であると判断したとき、ユーザーの呼吸を18回/分に導くように、誘導時間帯を3.33秒に設定する。ユーザーの呼吸頻度が18回/分であると判断したとき、ユーザーの呼吸を17回/分に導くように、誘導時間帯を3.53秒に設定する。ユーザーの呼吸頻度が17回/分であると判断したとき、ユーザーの呼吸を16回/分に導くように、誘導時間帯を3.75秒に設定する。ユーザーの呼吸頻度が16回/分であると判断したとき、ユーザーがすでに入眠状態に入ったと判断して、睡眠誘導制御を終了してもよい。
また、異なる誘導時間帯の設定値の間に遷移時間帯を設け、当該遷移時間帯内に、誘導時間帯を徐々に延ばしてもよい。例えば、ユーザーの呼吸頻度が20回/分に変わったと判断したとき、1分間の遷移時間帯に入り、当該遷移時間帯内に、誘導時間帯は一定の長さに従って、例えば3.04秒、3.08秒、3.12秒、3.16秒の順序に従って、3秒から徐々に3.16秒に延びる。
なお、以上の内容は例示にすぎず、本発明はこれに限定されない。例えば、ユーザーの呼吸頻度が低下したときのみ誘導時間帯を変更し、ユーザーの呼吸頻度が高くなったとき誘導時間帯をそのまま維持するように設けてもよい。前記の遷移時間帯は設けてもよく、設けなくてもよい。遷移時間帯の長さおよび誘導時間帯の変化パターンは任意に設けてもよい。また、ユーザー状態取得装置5が呼吸頻度算出部51以外に脈拍数算出部52、体温算出部52、血圧算出部54のうちいずれかを含む場合、制御部55が脈拍数、体温および血圧のうちのいずれかおよび呼吸頻度を総合的に考慮して得られた制御信号に基づいて誘導時間帯を変更してもよい。受信部32が受信した制御信号が所定の変化を発生したとき、例えば、所定幅低下、または所定値に低下したとき誘導帯を変更してもよい。また、所定幅または所定値は変更してもよい。例えば、実施例1において言及したように、目覚め状態において制御部55の算出結果が10であり、入睡状態において制御部55の算出結果が2であると仮定すると、算出結果が10、8、6、4、2のとき、誘導時間帯を対応して3秒、3.16秒、3.33秒、3.53秒、3.75秒に設定する。
誘導時間帯を変更するタイミングは、前述の条件を満たす時点を選択してもよく、前述の条件を満たす時点後の次の波形(次に増大および低減する変化)の起点を選択してもよい。
また、本発明は前記の5つの誘導時間帯すべてを必ず設定することに限定されず、そのうちの一部のみを含んでもよく、例えば受信部32が受信した制御信号に基づいて誘導時間帯を順次3秒、3.33秒、3.75秒に設定してもよい。
(実施例3)
本発明の実施例による照明器具11を図8に示す。実施例1と異なり、照明器具11はさらに第2光源ユニット5を含む。当該第2光源ユニット5は点灯回路21から供給される電流を受けて点灯する。第2光源ユニット5の光の色温度を光源ユニット3より高く設定してもよい。このように、1つの照明器具11中に睡眠誘導制御を行うことができ、色温度が低い光源ユニット3および一般照明としての、色温度が高い第2光源ユニット5を収容することにより、1つの照明器具11を用いて睡眠誘導と一般照明を同時に実現することができ、スペースを効果的に節約することができる。
第2光源ユニット5による光源ユニット3の睡眠誘導制御に対する影響を減らすために、光源ユニット3が睡眠誘導制御を行うときに第2光源ユニット5が消灯の状態にあるように設け、図9、10により示されるように、光源ユニット3と第2光源ユニット5の照射方向を異なる方向に設定してもよい。
例えば、図9により示されるように、照明器具11を天井の吊り照明に取り付けるとき、光源ユニット3を照明器具11の外周部に取り付け、光源ユニット3の照射方向を上向き、すなわち天井方向に設定し、第2光源ユニット5を照明器具11の中心部に取り付け、第2光源ユニット5の照射方向を下向き、すなわち床方向に設定することが考えられる。
図10に示されるように、照明器具11がフロアスタンドであるとき、光源ユニット3を照明器具11の外周部に取り付け、光源ユニット3の照射方向を下向き、すなわち床方向に設定し、第2光源ユニット5を照明器具11の中心部に取り付け、第2光源ユニット5の照射方向を上向き、すなわち天井方向に設定することが考えられる。
前記のように光源ユニット3の照射方向を設定することにより、ユーザーがベッドに横たわり、就寝しようとするとき、光源ユニット3から発せられる光の明暗変化をより明確に見ることができ、これにより光源ユニット3の睡眠誘導制御の効果を強めることができる。
なお、前記の光源ユニット3と第2光源ユニット5の設置位置および照射方向の設定は例示にすぎず、本発明はこれに限定されない。照明器具11の具体的構成および設置位置により、光源ユニット3および第2光源ユニット5の設置位置および照射方向を設定してもよい。
以上、本発明の各実施例を説明したが、上述の説明は例示的であり、網羅的ではなく、かつ開示された各実施例に限定されるものでもない。説明された各実施例の範囲及び趣旨を超えない場合、当業者にとって多くの修正および変更はいずれも自明である。本文で用いられる用語の選択は、各実施例の原理、実際の適用または市場における技術の技術改良を最適に説明するため、あるいは当業者が本文により開示される各実施例を理解するためのものである。

Claims (10)

  1. 少なくとも1つの光源ユニットを点灯させるための点灯装置であって、
    前記点灯装置は、
    前記光源ユニットに電流を供給するように配置された点灯回路と、
    前記点灯回路に対し調光制御を行うことにより、前記光源ユニットに対し調光を行うように配置された制御回路と、
    外部からユーザー状態を示す制御信号を受信するように配置された受信部とを備え、
    前記調光制御は睡眠誘導制御を含み、
    前記睡眠誘導制御を行うとき、前記点灯回路から前記光源ユニットに供給する電流の値が増大および低減する変化を行うように、前記制御回路は前記点灯回路に対し制御を行い、また、前記受信部により受信された制御信号がユーザーが第1状態にあることを示す場合、前記受信部により受信された制御信号がユーザーが第2状態にあることを示す場合に比べて、前記点灯回路から前記光源ユニットに供給する電流の平均値が低下し、前記第2状態に比べて、前記第1状態では、ユーザーはより入眠状態に近づき、
    前記睡眠誘導制御を行うとき、前記点灯回路から前記光源ユニットに供給する電流の変化における誘導時間帯は、ユーザーの呼吸頻度に基づいて設定されており、当該誘導時間帯は前記電流が最小値から最大値に増大する時間帯または当該電流が最小値から最大値に増大した後、最小値に低減する時間帯である
    点灯装置。
  2. 前記第2状態に比べて、前記第1状態では、ユーザーの毎分の呼吸回数はより少なく、ユーザーの毎分の動脈拍動回数はより少なく、ユーザーの体温はより低く、またはユーザーの血圧はより低い
    請求項1に記載の点灯装置。
  3. 前記点灯回路から前記光源ユニットに供給する電流の平均値低下は、前記点灯回路から前記光源ユニットに供給する電流の最大値と最小値がいずれも低下すること、または前記点灯回路から前記光源ユニットに供給する電流の最大値が低下し、かつ最小値をそのまま維持することを含む
    請求項1または2に記載の点灯装置。
  4. 少なくとも1つの光源ユニットを点灯させるための点灯装置であって、
    前記点灯装置は、
    前記光源ユニットに電流を供給するように配置された点灯回路と、
    前記点灯回路に対し調光制御を行うことにより、前記光源ユニットに対し調光を行うように配置された制御回路と、
    外部からユーザー状態を示す制御信号を受信するように配置された受信部とを備え、
    前記調光制御は睡眠誘導制御を含み、
    前記睡眠誘導制御を行うとき、前記点灯回路から前記光源ユニットに供給する電流の値が増大および低減する変化を行うように、前記制御回路は前記点灯回路に対し制御を行い、また、前記受信部により受信された制御信号がユーザーが第1状態にあることを示す場合、前記受信部により受信された制御信号がユーザーが第2状態にあることを示す場合に比べて、前記点灯回路から前記光源ユニットに供給する電流の平均値が低下し、前記第2状態に比べて、前記第1状態では、ユーザーはより入眠状態に近づき、
    前記睡眠誘導制御を行うとき、前記点灯回路から前記光源ユニットに供給する電流の変化における誘導時間帯は3秒~3.75秒の範囲内にあり、当該誘導時間帯は前記電流が最小値から最大値に増大する時間帯または当該電流が最小値から最大値に増大した後、最小値に低減する時間帯であり、
    ユーザーがより入眠状態に近づくにつれて、前記誘導時間帯は3秒~3.75秒の範囲内で段階的に延びる
    灯装置。
  5. 前記睡眠誘導制御全体における前記誘導時間帯は3秒、3.16秒、3.33秒、3.53秒、3.75秒のうち複数または全てを含み、
    前記誘導時間帯が第1値である期間と前記誘導時間帯が第2値である期間との間に遷移時間帯が設けられ、当該遷移時間帯内で、前記誘導時間帯は前記第1値から前記第2値に徐々に変わる
    請求項1~のいずれか1項に記載の点灯装置。
  6. 前記制御信号はユーザーの毎分の呼吸回数を含み、
    前記制御回路は前記誘導時間帯を60/(ユーザーの毎分の呼吸回数-1)秒に設定する
    請求項5に記載の点灯装置。
  7. 前記制御信号に基づいて、ユーザーの毎分の呼吸回数、脈拍数、体温または血圧が所定値まで低下したことあるいは低下後に所定時間そのまま変わらないことを判断した場合、
    前記制御回路はユーザーが入眠状態に入ったと判断し、前記点灯回路から前記光源ユニットに供給する電流を前記光源ユニットを点灯できない値に制御する
    請求項1~6のいずれか1項に記載の点灯装置。
  8. 請求項1~7のいずれか1項に記載の点灯装置、および
    前記少なくとも1つの光源ユニットを備える
    照明器具。
  9. 請求項8に記載の照明器具、および
    ユーザー状態を検出し、前記ユーザー状態を示す制御信号を前記点灯装置の前記受信部に送信するように配置される人体状態取得装置を備える
    照明システム。
  10. 前記人体状態取得装置は、ユーザーの毎分の呼吸回数を検出する装置、ユーザーの脈拍数を検出する装置、ユーザーの体温を検出する装置およびユーザーの血圧を検出する装置のうちの少なくとも1つを備え、検出されたユーザーの毎分の呼吸回数、脈拍数、体温および血圧のうちの少なくとも1つに基づいて、前記ユーザー状態を示す前記制御信号を特定する
    請求項9に記載の照明システム。
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