RU2566077C1 - Dynamic lighting control method - Google Patents

Dynamic lighting control method Download PDF

Info

Publication number
RU2566077C1
RU2566077C1 RU2014105720/12A RU2014105720A RU2566077C1 RU 2566077 C1 RU2566077 C1 RU 2566077C1 RU 2014105720/12 A RU2014105720/12 A RU 2014105720/12A RU 2014105720 A RU2014105720 A RU 2014105720A RU 2566077 C1 RU2566077 C1 RU 2566077C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sensors
sensor
lamp
person
data
Prior art date
Application number
RU2014105720/12A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Алексей Алексеевич Дубов
Original Assignee
Общество С Ограниченной Ответственностью "Трейдматик"
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
Application filed by Общество С Ограниченной Ответственностью "Трейдматик" filed Critical Общество С Ограниченной Ответственностью "Трейдматик"
Priority to RU2014105720/12A priority Critical patent/RU2566077C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2566077C1 publication Critical patent/RU2566077C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: electricity.
SUBSTANCE: invention relates to lighting, namely, to methods of lighting control, and may be used at home and in medicine to create light effects, to achieve highly efficient psychoemotional, psychophysical influence. According to the method, they use at least a pair of sensors from the group: a three-axis accelerometer, an electronic compass, an external thermometer, a galvanic sensor, a device for human blood pressure measurement, a smell sensor, a compression sensor, an optical sensor, an acoustic sensor, a gyroscope. Voltage is supplied to used sensors, and readings are collected from sensors by wire or wireless method, which are sent to a control processor/controller. Arriving data is processed and compared to reference values, and in case of deviation of collected data from the norm, they control voltage or modes of lamp glow, varying them until compliance with reference values. The following glow modes are regulated: lamp luminosity change, lamp glow temperature change, glow spectrum change.
EFFECT: provision of automatic/semi-automatic feedback of a lighting system with psychophysical state of a person.
3 cl, 4 dwg, 2 tbl

Description

Изобретение относится к освещению, а именно к способам управления освещением, и может быть использовано в быту и медицине для создания световых эффектов, направленных на достижение высокоэффективного психоэмоционального и психофизического воздействия.The invention relates to lighting, and in particular to methods of controlling lighting, and can be used in everyday life and medicine to create lighting effects aimed at achieving highly effective psycho-emotional and psychophysical effects.

Из уровня техники известен МЕТОД РЕГУЛИРОВАНИЯ ЦВЕТА СВЕТОДИОДНОЙ ЛАМПЫ С ПОМОЩЬЮ ИМПУЛЬСНОГО ИСТОЧНИКА ПИТАНИЯ (CN 102869157). Реализация данного метода предполагает установку контроллера в цепь управления светодиодной лампой и подключение его к цепи питания. При включении контроллер считывает последнее сохраненное в памяти значение цвета и устанавливает необходимую скважность цепях R, G и B широтно-импульсной модуляции, для изменения цвета лампы контроллер изменяет скважность в цепях R, G и B.BACKGROUND OF THE INVENTION A METHOD FOR REGULATING THE COLOR OF AN LED LAMP WITH A PULSE POWER SUPPLY (CN 102869157) is known. The implementation of this method involves installing the controller in the control circuit of the LED lamp and connecting it to the power circuit. When turned on, the controller reads the last color value stored in memory and sets the required duty cycle of the pulse-width modulation circuits R, G and B, to change the color of the lamp, the controller changes the duty cycle in the R, G and B.

Недостатком известного метода является то, что он реализует обратную связь с человеком через ручное изменение состояние контроллера, который устанавливает заданный цвет светодиодной лампы, прототип не позволяет автоматически изменять цвет светодиодной лампы в зависимости от психофизического состояния человека. Наиболее близким по технической сущности аналогом является УСТРОЙСТВО ЦВЕТОМУЗЫКАЛЬНОЕ (патент РФ №2243810), состоящее из оптического блока, включающего светоизлучающие элементы, электронного блока и блока управления, который задает алгоритм подачи управляющих сигналов на светоизлучающие элементы. В процессе воспроизведения аудиозаписи управляющие сигналы блока управления инициируют работу светоизлучающих элементов по заданному алгоритму.The disadvantage of this method is that it implements feedback with a person by manually changing the state of the controller, which sets the given color of the LED lamp, the prototype does not automatically change the color of the LED lamp depending on the psychophysical state of the person. The closest analogue in technical essence is the FLOWER MUSIC DEVICE (RF patent No. 2243810), consisting of an optical unit including light-emitting elements, an electronic unit and a control unit, which defines an algorithm for supplying control signals to light-emitting elements. During playback of the audio recording, the control signals of the control unit initiate the operation of the light-emitting elements according to a predetermined algorithm.

Недостатком прототипа является невысокая эффективность психофизического воздействия на человека, обусловленная отсутствием у устройства обратной связи с психофизическим состоянием человека.The disadvantage of the prototype is the low efficiency of psychophysical effects on humans, due to the lack of feedback from the device with the psychophysical state of a person.

Целью изобретения является повышение эффективности психофизического воздействия света на организм человека.The aim of the invention is to increase the effectiveness of the psychophysical effects of light on the human body.

Технический результат заключается в том, что изобретение обеспечивает автоматическую (полуавтоматическую) обратную связь системы освещения с психофизическим состоянием человека.The technical result consists in the fact that the invention provides automatic (semi-automatic) feedback of the lighting system with the psychophysical state of a person.

Технический результат достигается тем, что способ управления динамическим освещением, характеризующийся управлением подачей напряжения и/или команд, регулирующих режимы свечения, не менее чем на одну лампу, отличается тем, что используют как минимум пару датчиков из группы: трехосевой акселерометр, электронный компас, внешний термометр, гальванический датчик, устройство для измерения давления человека, датчик запаха, датчик сжатия, оптический датчик, акустический датчик, гироскоп; к используемым датчикам подводят напряжение и проводным или беспроводным способом собирают показания сдатчиков, которые затем передают на управляющий процессор или контроллер, где поступающие данные с датчиков обрабатывают и сравнивают с заранее введенными нормативными показателями, и в случае отклонения собираемых данных с датчиков от нормы ведут управление напряжением и/или регулирующими режимами свечения лампы, изменяя их показатели до момента, пока собираемые данные с датчиков не станут соответствовать нормативным показателям, после чего изменения напряжения и/или регулирующие режимы свечения лампы прекращают до момента возникновения новых отклонений от нормативных показателей; причем под регулирующими режимами свечения принимают: изменение яркости лампы и/или температуры свечения (К) лампы, и/или изменение спектра свечения лампы.The technical result is achieved in that the method of controlling dynamic lighting, characterized by controlling the supply of voltage and / or commands that regulate the glow modes, by at least one lamp, differs in that at least a pair of sensors from the group are used: three-axis accelerometer, electronic compass, external thermometer, galvanic sensor, device for measuring human pressure, odor sensor, compression sensor, optical sensor, acoustic sensor, gyroscope; voltage is applied to the sensors used and the readings of the sensors are collected by wire or wireless method, which are then transmitted to the control processor or controller, where the incoming data from the sensors is processed and compared with previously entered standard indicators, and in the event of the deviation of the collected data from the sensors from the norm, voltage is controlled and / or regulatory modes of lamp illumination, changing their indicators until the moment when the collected data from the sensors comply with standard indicators, after which the voltage changes and / or control modes of the lamp are stopped until new deviations from the standard indicators; moreover, under the regulatory modes of illumination take: a change in lamp brightness and / or lamp temperature (K), and / or a change in the spectrum of the lamp.

Предпочтительно, управление напряжением и/или регулирующими режимами свечения лампы осуществляют через сеть Интернет, через которую также передают данные, полученные с датчиков; указанные данные записывают на удаленный сервер, к которому подключают датчики напрямую или на который передают собранные данные с датчиков посредством удаленного компьютера, имеющего выход в сеть Интернет.Preferably, the voltage and / or control modes of the lamp are controlled via the Internet, through which data received from sensors is also transmitted; these data are recorded on a remote server, to which the sensors are connected directly or to which the collected data is transmitted from the sensors via a remote computer with access to the Internet.

Предпочтительно, каждый из датчиков выполняют с возможностью закрепления на теле человека или рядом с ним.Preferably, each of the sensors is configured to be mounted on or adjacent to the human body.

В способе могут быть использованы следующие датчики:The following sensors can be used in the method:

- трехосевой акселерометр (G-sensor), выполненный с возможностью регистрации характера движений человека (спокойствие, нахождение на одном месте, ходьба, бег и т.д.);- a three-axis accelerometer (G-sensor), made with the possibility of recording the nature of human movements (calm, being in one place, walking, running, etc.);

- гироскоп, выполненный с возможностью определения ориентации человеческого тела в пространстве для более точного определения характера движения человека;- a gyroscope, configured to determine the orientation of the human body in space to more accurately determine the nature of the movement of a person;

- акустический датчик, выполненный с возможность определения частоты пульса по звукам кровотока;- an acoustic sensor configured to determine the heart rate from the sounds of blood flow;

- оптический датчик, выполненный с возможностью анализа крови для определения концентрации кислорода и определения характера пульса по типу биений;- an optical sensor configured to analyze blood to determine the oxygen concentration and determine the nature of the pulse by the type of beats;

- термометр, выполненный с возможность регистрации температуры тела человека;- a thermometer configured to record the temperature of the human body;

- термометр, выполненный с возможностью определения температуры воздуха;- a thermometer configured to determine air temperature;

- гальванический датчик, выполненный с возможностью определения уровня влажность кожи (пот);- galvanic sensor, configured to determine the level of skin moisture (sweat);

- электронный компас, выполненный с возможностью определения ориентации тела человека в пространстве;- an electronic compass made with the possibility of determining the orientation of the human body in space;

- тонометр, выполненный с возможностью определения артериального давления человека;- a tonometer configured to determine a person’s blood pressure;

- датчик запаха, выполненный с возможностью регистрации в окружающем воздухе ферономов человека для определения его гормональных фаз;- odor sensor, configured to detect in the surrounding air human feronoms to determine its hormonal phases;

- датчик силы, выполненный с возможностью контроля силы сжатья кистью человека.- a force sensor configured to control the compression force by a human brush.

По способу использования датчики для системы управления делятся на 4 группы (см. табл.1):According to the method of use, the sensors for the control system are divided into 4 groups (see table 1):

Д1 - датчики, встраиваемые в блок управления;D1 - sensors built into the control unit;

Д2 - датчики, располагающиеся во внешней среде;D2 - sensors located in the external environment;

Д3 - датчики, носимые на теле человека, не подключаемые к блоку управления;D3 - sensors worn on the human body, not connected to the control unit;

Д4 - датчики, носимые на теле человека, подключаемые к блоку управления.D4 - sensors worn on the human body, connected to the control unit.

Таблица 1Table 1 №п/пNo. Название датчикаSensor Name Группа использования датчикаSensor Usage Group Д1D1 Д2D 2 Д3D3 Д4D4 Трехосевой акселерометрThree axis accelerometer ++ ++ ГироскопGyroscope ++ ++ Акустический датчикAcoustic sensor ++ ++ ++ Оптический датчикOptical sensor ++ ++ ++ ТермометрThermometer ++ ++ ++ ++ Гальванический датчикGalvanic sensor ++ ++ ++ Электронный компасElectronic compass ++ ++

ТонометрTonometer ++ ++ Датчик запахаOdor sensor ++ ++ ++ Датчик сжатияCompression sensor ++ ++

Кроме того, по способу сбора информации датчики делятся на 2 группы:In addition, according to the method of collecting information, the sensors are divided into 2 groups:

- датчики, данные от которых необходимо получать и анализировать в режиме реального времени;- sensors, data from which it is necessary to receive and analyze in real time;

- датчики, данные от которых могут быть введены в системы периодически в автоматическом или ручном режиме.- sensors, data from which can be entered into the system periodically in automatic or manual mode.

Каждый из двух вариантов осуществления полезной модели может быть представлен двумя вариантами реализации, представленными на чертежах.Each of the two embodiments of the utility model may be represented by two embodiments presented in the drawings.

Фиг. 1 - полуавтоматическая система управления освещения с ручным вводом в блок управления информации о состоянии человека.FIG. 1 - a semi-automatic lighting control system with manual input of information about the human condition into the control unit.

Фиг. 2 - автоматическая система управления освещением по обратной связи от датчиков.FIG. 2 - automatic lighting control system by feedback from sensors.

Фиг. 3 - автоматическая система управления освещением с подключением датчиков и блока управления к серверу обработки данных.FIG. 3 - automatic lighting control system with sensors and a control unit connected to a data processing server.

Фиг. 4 - автоматическая система управления освещением с подключением датчиков через удаленный компьютер к серверу обработки данных.FIG. 4 - automatic lighting control system with connecting sensors through a remote computer to the data processing server.

Система управления освещением, реализуемая способом, может быть реализована устройством, представленным на фиг. 1, и включает блок управления (БУ) 1 с интерфейсом ввода данных 2, к которому подключен блок датчиков 3 группы Д1, а выход БУ 1 подключен к лампе 4, выполненной с возможностью влияния на психофизическое состояние человека 5. Блок датчиков группы датчиков группы Д3 6 выполнен с возможностью контроля психофизического состояния человека 5, кроме того, блок датчиков 6 соединен с интерфейсом представления данных 7, выполненный с возможностью сопряжения с интерфейсом ввода данных 2 в БУ 1. Также с интерфейсом ввода данных 2 сопряжен и интерфейс 8 представления данных блока датчиков группы Д2 9.The lighting control system implemented by the method may be implemented by the device of FIG. 1, and includes a control unit (BU) 1 with a data input interface 2, to which a sensor unit 3 of group D1 is connected, and an output of BU 1 is connected to a lamp 4, configured to influence the psychophysical state of a person 5. Sensor block of a group of sensors of group D3 6 is configured to monitor the psychophysical state of person 5, in addition, the sensor unit 6 is connected to the data presentation interface 7, configured to interface with data input interface 2 in control unit 1. Also, interface 8 is connected to data input interface 2 Nia unit data group D2 sensors 9.

Система управления освещением, реализуемая способом, также может быть выполнена с использованием устройства, представленного на фиг. 2, включает БУ 1 с интерфейсом ввода данных 11. К БУ 1 подключены блок датчиков 3 группы Д1 и блок датчиков группы Д4 13. Выход БУ 1 подключен к лампе 4, выполненной с возможностью влияния на психофизическое состояние человека 15. Блок датчиков группы Д3 6 выполнен с возможностью контроля психофизического состояния человека 15, кроме того, он соединен с интерфейсом представления данных 17, выполненный с возможностью сопряжения с интерфейсом ввода данных 11 в БУ 1. Также с интерфейсом ввода данных 11 сопряжен интерфейс 18 представления данных блока датчиков 9 группы Д2.The lighting control system implemented by the method can also be implemented using the device of FIG. 2, includes control unit 1 with a data input interface 11. Control unit 1 is connected to a sensor unit 3 of group D1 and a sensor unit of group D4 13. The output of control unit 1 is connected to a lamp 4 configured to influence the psychophysical state of a person 15. Sensor unit of group D3 6 made with the ability to control the psychophysical state of person 15, in addition, it is connected to the data presentation interface 17, configured to interface with the data input interface 11 in the control unit 1. Also, the data input interface 11 of the sensor unit is paired in 9 groups D2.

Система управления освещением, реализуемая способом, также может быть выполнена с использованием устройства, представленного на фиг. 3, включает БУ 1, который подключен к лампе 4, выполненной с возможностью влияния на психофизическое состояние человека 22. Блок датчиков группы Д4 13 выполнен с возможностью контроля психофизического состояния человека 22 и подключен к сетевому интерфейсу 24. Блок датчиков группы Д3 6 выполнен с возможностью контроля психофизического состояния человека 15, соединен с интерфейсом представления данных 26, выполненным с возможностью сопряжения с сетевым интерфейсом 24. С сетевым интерфейсом 24 сопряжен интерфейс 27 представления данных блока датчиков 9 группы Д2, также к сетевому интерфейсу 24 подключен блок датчиков 3 группы Д1. Сетевой интерфейс 24 по сети интернет сообщается с сервером обработки данных 30, который также по сети интернет сообщается с сетевым интерфейсом 31, выполненным с возможностью обмена данными с БУ 1.The lighting control system implemented by the method can also be implemented using the device of FIG. 3, includes a control unit 1, which is connected to a lamp 4 configured to influence the psychophysical state of a person 22. The sensor unit of group D4 13 is configured to monitor the psychophysical state of a person 22 and is connected to a network interface 24. The sensor unit of group D3 6 is configured to monitoring the psychophysical state of a person 15, connected to a data presentation interface 26 configured to interface with a network interface 24. An interface 27 for presenting data of a sensor unit is paired with a network interface 24 in group 9 D2, also to the network interface 24 is connected the sensor unit 3 of group D1. The network interface 24 via the Internet communicates with a data processing server 30, which also communicates via the Internet with a network interface 31 configured to exchange data with the control unit 1.

Система управления освещением, реализуемая способом, также может быть выполнена с использованием устройства, представленного на фиг. 4, включает БУ 1, который подключен к лампе 4, выполненной с возможностью влияния на психофизическое состояние человека 34. Блок датчиков группы Д4 13 выполнен с возможностью контроля психофизического состояния человека 34 и подключен к удаленному компьютеру 36. Блок датчиков группы Д3 6 выполнен с возможностью контроля психофизического состояния человека 34, соединен с интерфейсом представления данных 38, выполненным с возможностью сопряжения с удаленным компьютером 36. С удаленным компьютером 36 сопряжен интерфейс 39 представления данных блока датчиков 9 группы Д2, также к удаленному компьютеру 36 подключен блок датчиков 3 группы Д1. Удаленный компьютер 36 по сети интернет сообщается с сервером обработки данных 42, который также по сети интернет сообщается с сетевым интерфейсом 43, выполненным с возможностью обмена данными с БУ 1. Блоки датчиков (3, 6, 9, 11, 13) могут включать один, несколько или не включать датчики соответствующих групп.The lighting control system implemented by the method can also be implemented using the device of FIG. 4 includes a control unit 1, which is connected to a lamp 4 configured to influence the psychophysical state of a person 34. The sensor unit of group D4 13 is configured to monitor the psychophysical state of a person 34 and is connected to a remote computer 36. The sensor unit of group D3 6 is configured to monitoring the psychophysical state of a person 34, connected to a data presentation interface 38 configured to interface with a remote computer 36. A data presentation unit 39 is connected to the remote computer 36 sensors 9 of group D2, also a sensor unit 3 of group D1 is connected to the remote computer 36. The remote computer 36 communicates via the Internet with a data processing server 42, which also communicates via the Internet with a network interface 43 configured to exchange data with the control unit 1. The sensor units (3, 6, 9, 11, 13) may include one, few or no sensors of the corresponding groups.

Датчики групп Д3 и Д4, к примеру, могут быть встроены в наручный браслет, который может быть выполнен с возможностью измерения температуры тела человека, и/или его пульса, и/или его давления.Sensors of groups D3 and D4, for example, can be built into a wristband, which can be configured to measure a person’s body temperature, and / or his pulse, and / or his pressure.

Датчики группы Д4 13 передают данные соответственно в БУ 1, сетевой интерфейс 24 и удаленный компьютер 36 по беспроводным технологиям передачи данных, к примеру Wi-fi или Bluetooth.The sensors of the D4 group 13 transmit data, respectively, to the control unit 1, the network interface 24 and the remote computer 36 via wireless data transfer technologies, for example, Wi-fi or Bluetooth.

В качестве ламп 4 можно использовать одно или совокупность светоизлучающих устройств, выполненных с возможностью изменения яркости, и/или температуры свечения (К), и/или изменения спектра свечения (цвета), к примеру можно использовать различные типы светодиодов.As the lamps 4, one or a combination of light emitting devices configured to change the brightness and / or temperature of the glow (K) and / or change the spectrum of the glow (color) can be used, for example, various types of LEDs can be used.

Интерфейс ввода данных 2 выполнен с возможностью ручного ввода информации с интерфейсов представления данных 7 и 8 и иной информации о психофизическом состоянии человека.The data input interface 2 is configured to manually enter information from the data presentation interfaces 7 and 8 and other information about the psychophysical state of a person.

Удаленный компьютер 36 выполнен с возможностью изменения параметров и режимов работы блоков датчиков 13 и 3.The remote computer 36 is configured to change parameters and operating modes of the sensor units 13 and 3.

В табл. 2 представлены возможные сочетания использования датчиков.In the table. 2 shows possible combinations of using sensors.

Figure 00000001
Figure 00000001

Датчики, которые не указаны в табл. 2, могут использоваться в следующих сочетаниях:Sensors that are not listed in the table. 2, can be used in the following combinations:

- гироскоп может опционально использоваться в паре с трехосевым акселерометром (G-sensor);- the gyroscope can optionally be paired with a three-axis accelerometer (G-sensor);

- электронный компас может опционально использоваться в паре с трехосевым акселерометром.- The electronic compass can optionally be used in conjunction with a three-axis accelerometer.

- внешний термометр, гальванический датчик, тонометр, датчик запаха и датчик силы сжатия все по отдельности могут быть опциональны ко всем возможным сочетаниям датчиков.- an external thermometer, a galvanic sensor, a tonometer, an odor sensor and a compression force sensor all individually can be optional with all possible combinations of sensors.

Способ реализуется следующим образом.The method is implemented as follows.

Для всех вариантов реализации (фиг. 1-4) перед использованием датчики групп Д3 и Д4 устанавливаются на теле человека.For all variants of implementation (Fig. 1-4) before use, sensors of groups D3 and D4 are installed on the human body.

По одному из возможных вариантов реализации (фиг. 1) блок датчиков 6 регистрирует психофизическое состояние человека 4 и представляет полученную информацию на интерфейсе представления данных 7. Блок датчиков 9 регистрирует информацию об окружающей человека среде и представляет ее на интерфейсе 8. Человек в ручном режиме вводит представленную на интерфейсах 7 и 8 информацию, а также иную информацию о текущем и желаемом психофизическом состоянии в интерфейс ввода данных 2, который передает введенную информацию в БУ 1. Также в БУ 1 блок датчиков 3, передает информацию об окружающей среде человека. В зависимости от значений введенной информации блок управления 1 изменяет состояние работы лампы 4, которая оказывает влияние на психофизическое состояние человека 5. Работа устройства продолжается до достижения желаемого психофизического состояния человека.According to one possible implementation option (Fig. 1), the sensor unit 6 registers the psychophysical state of a person 4 and presents the received information on the data presentation interface 7. The sensor unit 9 registers information about the human environment and presents it on the interface 8. The person manually enters information presented on interfaces 7 and 8, as well as other information about the current and desired psychophysical state, to data input interface 2, which transfers the entered information to control unit 1. Also, control unit 3 contains sensors 3 transmits information about the human environment. Depending on the values of the entered information, the control unit 1 changes the state of operation of the lamp 4, which affects the psychophysical state of a person 5. The operation of the device continues until the desired psychophysical state of the person is achieved.

По другой вариации реализации (фиг. 2) работа устройства аналогична работе первого варианта реализации устройства и отличается от нее в части того, что блок датчиков 13 автоматически передает в блок управления 1 информацию о психофизическом состоянии человека 15.According to another variation of the implementation (Fig. 2), the operation of the device is similar to the operation of the first embodiment of the device and differs from it in that the sensor unit 13 automatically transmits information about the psychophysical state of the person 15 to the control unit 1.

По другому варианту реализации (фиг. 3) работа устройства аналогична работе предыдущего варианта и отличается от нее в части того, что блоки датчиков 13 и 3 передают данные в сетевой интерфейс 24. Информация с интерфейсов представления данных 26 и 27 и о желаемом психофизическом состоянии также вводится в сетевой интерфейс 24, который передает полученные данные в сервер обработки данных 30 по сети Интернет. Также в сервер обработки данных 30 через сетевой интерфейс 31 поступает информация об управляющих командах с блока управления 1. Полученную информацию сервер обработки данных сохраняет в соответствующую базу данных, производит ее анализ и через сетевой интерфейс 31 в блок управления 1 передает информацию с блоков датчиков 13 и 3, интерфейсов представления данных 26 и 27, информацию о желаемом психофизическом состоянии человека и полученные в результате анализа дополнительные команды управления. Блок управления 1 в зависимости от дополнительных команд управления производит соответствующую корректировку способа управления лампой 4.In another embodiment (Fig. 3), the operation of the device is similar to that of the previous embodiment and differs from it in that the sensor units 13 and 3 transmit data to the network interface 24. Information from the data presentation interfaces 26 and 27 and the desired psychophysical state entered into the network interface 24, which transmits the received data to the data processing server 30 via the Internet. Also, the data processing server 30 receives information about control commands from the control unit 1 through the network interface 31. The data processing server saves the received information to the appropriate database, analyzes it, and transmits information from the sensor units 13 to the control unit 1 through the network interface 31 3, data presentation interfaces 26 and 27, information on the desired psychophysical state of the person and additional control commands obtained as a result of the analysis. The control unit 1, depending on additional control commands, makes an appropriate adjustment to the method of controlling the lamp 4.

Другой пример реализации (фиг. 4) - работа устройства аналогична работе предыдущего варианта и отличается от нее в части того, что вместо сетевого интерфейса 24 (фиг. 3) используется удаленный компьютер 36. В процессе работы устройства сервер обработки данных 42 через удаленный компьютер 36 может изменять параметры и режимы работы датчиков блоков 13 и 3 с целью оптимизации управления психофизическим состоянием человека.Another implementation example (Fig. 4) - the operation of the device is similar to the previous version and differs from it in that, instead of the network interface 24 (Fig. 3), a remote computer 36 is used. In the process of operation of the device, the data processing server 42 through the remote computer 36 can change the parameters and operating modes of the sensors of blocks 13 and 3 in order to optimize the management of the psychophysical state of a person.

На примере второй реализации полезной модели (фиг. 2) продемонстрируем применение различных вариантов сочетания датчиков представленных в табл. 2.On the example of the second implementation of the utility model (Fig. 2), we demonstrate the application of various options for combining the sensors presented in table. 2.

Вариант 1.Option 1.

Блок датчиков 13 включает акустический датчик, термометр и гальванический датчик, которые располагают на теле человека для диагностики психофизического состояния человека 15 и они передают данные о частоте пульса, температуре и влажности поверхности тела в блок управления 1. К примеру, датчики могут размещаться в наручном браслете и передавать данные по беспроводному каналу связи.The sensor unit 13 includes an acoustic sensor, a thermometer and a galvanic sensor, which are placed on the human body to diagnose the psychophysical state of the person 15 and they transmit data on the heart rate, temperature and humidity of the body surface to the control unit 1. For example, the sensors can be placed in a wristband and transmit data wirelessly.

Блок датчиков 3 содержит датчик запаха, который передает в блок управления 1 информацию о наличии в окружающем воздухе феромонов человека.The sensor unit 3 contains an odor sensor, which transmits to the control unit 1 information about the presence of human pheromones in the ambient air.

Блок датчиков 6 составляет тонометр и датчик сжатия кисти руки, в качестве которых, в частности, могут быть использованы стандартный тонометр и экспандер. Интерфейс представления данных 17 в этом случае представлен соответствующими шкалами датчиков, на которых отображаются значения регистрируемых параметров артериального давления и силы сжатия кисти руки.The sensor unit 6 constitutes a tonometer and a compression sensor for the hand, which, in particular, can be used with a standard tonometer and expander. The data presentation interface 17 in this case is represented by the corresponding sensor scales, which display the values of the recorded parameters of blood pressure and compression force of the hand.

Блок датчиков 9 представлен термометром наружного воздуха, температурная шкала которого является интерфейсом представления данных 18.The sensor unit 9 is represented by an outdoor air thermometer, the temperature scale of which is the data presentation interface 18.

Система управления, реализованная в блоке управления 1, работает по следующим сценариям.The control system implemented in control unit 1 operates according to the following scenarios.

Блок датчиков 13 регистрирует изменение пульса и температуры тела человека, и передают их в блок управления 1. По этим данным блок управления 1 определяет род занятий человека и его эмоциональное состояние (занятие активным видом спорта, удивление, эмоциональное возбуждение). В соответствии с состоянием человека БУ 1 изменяет параметры работы лампы 15, а именно:The sensor unit 13 registers the change in the pulse and body temperature of the person, and transfer them to the control unit 1. According to these data, the control unit 1 determines the occupation of the person and his emotional state (active sport, surprise, emotional arousal). In accordance with the human condition, BU 1 changes the operating parameters of the lamp 15, namely:

- если БУ 1 определил характер физических нагрузок, то для такого рода занятий лучше всего подходит красный свет в начале занятий для учащения сердцебиения, а в процессе занятий подходит оранжевый свет;- if BU 1 determined the nature of physical exertion, then for this kind of training, the red light at the beginning of the training is best suited to increase the heart rate, and in the process of training, the orange light is suitable;

- после физической нагрузки, если БУ 1 определил спокойствие, то он смещает спектр излучаемого света лампы 13 к зеленому, для того чтобы расслабить нервную систему и мышечное напряжение;- after physical exertion, if BU 1 determines calm, then it shifts the spectrum of the emitted light of lamp 13 to green in order to relax the nervous system and muscle tension;

- если БУ 1 определил, что человек находится в покое в рабочее время или при установленном режиме для выполнения умственной работы, то он может изменить температуру белого света на более холодную, для того чтобы увеличить скорость выполнения задач, которые требуют концентрацию, а также снизить вероятность возникновения ошибок за счет увеличения сосредоточенности;- if BU 1 determined that a person is at rest during working hours or in the established mode for performing mental work, then he can change the temperature of white light to a colder one in order to increase the speed of performing tasks that require concentration, and also reduce the likelihood occurrence of errors due to increased concentration;

- если БУ 1 определил, что человек находится в покое в вечернее время и не в режиме для выполнения умственной работы, то он может ограничить уровень синего спектра в свете, для того чтобы расслабить человека, возможно добавить зеленого света для достижения эффекта концентрации на мыслях и умственного расслабления;- if BU 1 determined that a person is at rest in the evening and not in a mode for performing mental work, then he can limit the level of the blue spectrum in the light in order to relax the person, it is possible to add green light to achieve the effect of concentration on thoughts and mental relaxation;

- если БУ 1 определил, что человек находится в покое в утреннее время, то система освещения может увеличить уровень синего спектра света, для того чтобы зарядить человека энергией;- if BU 1 determines that a person is at rest in the morning, then the lighting system can increase the level of the blue spectrum of light in order to charge a person with energy;

- если БУ 1 определил, что человек находится в покое при установленных режимах, предназначенных для чтения, тогда спектр цвета лампы 13 БУ 1 изменяет на белый естественный или немного холодный, для того чтобы нормализовать нагрузку на глаза и немного расслабить напряженность нервной системы;- if BU 1 determines that a person is at rest under established reading modes, then the color spectrum of lamp 13 of BU 1 changes to white, natural or slightly cold, in order to normalize eye strain and slightly relax the tension of the nervous system;

- если БУ 1 определил повышение температуры при физической нагрузке или эмоциональном всплеске, то он включает более холодный свет, для того чтобы нервная система человека почувствовала более прохладную обстановку.- if BU 1 detected an increase in temperature during physical exertion or an emotional outburst, then it turns on a cooler light so that the human nervous system feels a cooler environment.

Гальванический датчик в составе блока датчиков 13 может дать информацию об уровне влажности кожи. В динамике можно получить информацию об интенсивности потовыделения человека. Так как каждый человек по-разному реагирует на различные температуру внешней среды в зависимости от своего характера действий и/или эмоционального состояния, то регулировка освещения в зависимости от этой информации может помочь предупредить возникновение избыточного уровня влажности кожи человека. Этого можно достичь за счет использования режимов освещения, которые нацелены на то, чтобы успокоить нервную систему человека и не увеличивать сердцебиение.The galvanic sensor in the sensor unit 13 can provide information about the level of moisture in the skin. In dynamics, you can get information about the intensity of perspiration of a person. Since each person reacts differently to different environmental temperatures depending on their nature of actions and / or emotional state, adjusting the lighting depending on this information can help prevent the occurrence of excessive levels of human skin moisture. This can be achieved through the use of lighting modes, which are aimed at calming the human nervous system and not increase the heartbeat.

Информация, получаемая блоком датчиков 9, - температура окружающего воздуха является важной информацией, так как если внешняя среда нагрета, то использование теплого света лампы 1 заставит человека чувствовать жару, а холодный свет, наоборот, придаст ощущение прохлады. Совместно с термометром для измерения температуры тела человека - блок датчиков 13, внешний термометр может дать также информацию о теплообмене тела человека с внешней средой, что позволяет учитывать интенсивность режимов освещения, нацеленных на стимуляцию сердцебиения.The information received by the sensor unit 9, the ambient temperature is important information, because if the external environment is heated, then using the warm light of lamp 1 will make a person feel the heat, and cold light, on the contrary, will give a feeling of coolness. Together with a thermometer for measuring human body temperature - sensor unit 13, an external thermometer can also provide information about the heat exchange of the human body with the external environment, which allows you to take into account the intensity of lighting modes aimed at stimulating the heartbeat.

Периодически человек при помощи тонометра, который находится в составе блока датчиков 6, измеряет артериальное давление, снимает его показания с интерфейса представления данных 17 и заносит в интерфейс 11, который передает значение артериального давления в БУ 1. Повышение или понижение давления человека может свидетельствовать о различных эмоциональных состояниях. По данной информации БУ 1 регулирует освещение, для того чтобы корректно выбирать интенсивность режимов освещения, направленных на увеличение сердцебиения, а также предупреждать резкое понижение давления в зависимости от давления окружающей среды.Periodically, a person using a blood pressure monitor, which is part of the sensor unit 6, measures blood pressure, takes his readings from the data presentation interface 17 and enters the interface 11, which transmits the blood pressure value to the control unit 1. An increase or decrease in the person’s pressure may indicate various emotional states. According to this information, BU 1 controls the lighting in order to correctly select the intensity of the lighting modes aimed at increasing the heartbeat, as well as to prevent a sharp decrease in pressure depending on the ambient pressure.

Датчик запаха в составе блока датчиков 3 может служить для определения гормональных фаз человека. В зависимости от гормональных фаз человека система управления освещением может регулировать порции синего и красного спектров в освещении, которые имеют наибольший биологический эффект на физическое состояние человека.The odor sensor in the sensor unit 3 can be used to determine the hormonal phases of a person. Depending on the hormonal phases of a person, the lighting control system can regulate portions of blue and red spectra in lighting that have the greatest biological effect on a person’s physical condition.

Периодическое измерение силы сжатия кисти человека экспандером из состава блока датчиков 6 может дать информацию об усталости человека. В зависимости от этого может быть выбран режим освещения, который нацелен на то, чтобы уменьшить нервное напряжение или зарядить человека энергией.Periodic measurement of the compression force of a human hand by an expander from the composition of the sensor unit 6 can provide information about human fatigue. Depending on this, a lighting mode can be selected that aims to reduce nervous tension or energize a person.

Вариант 2.Option 2

Если в состав блока датчиков 13 добавить оптический датчик, то дополнительно можно измерить уровень кислорода в крови и характер биений пульса, что позволяет БУ 1 с большей точностью определить характер действий человека. Таким образом, можно качественно разделить состояния активной физической нагрузки и эмоционального удивления или возбуждения. При физической нагрузке информация по уровню кислорода в крови можно корректировать освещение, для того чтобы увеличить или уменьшить содержание кислорода в крови за счет влияния на частоту сердцебиения (например, переход от красного или синего света к оранжевому или зеленому). В данном варианте дополнительной выгодой может служить раздельное расположение акустического и оптического датчиков на теле человека (например, на пальце и запястье или предплечье). В этом случае измерение пульса и биений пульса могут дополнять друг друга и давать больше информации о нагрузке на организм человека.If an optical sensor is added to the composition of the sensor unit 13, then it is additionally possible to measure the level of oxygen in the blood and the nature of the heartbeat, which allows BU 1 to more accurately determine the nature of human actions. Thus, it is possible to qualitatively separate states of active physical activity and emotional surprise or arousal. During physical exertion, information on the level of oxygen in the blood can correct lighting in order to increase or decrease the oxygen content in the blood due to the effect on the heart rate (for example, the transition from red or blue light to orange or green). In this embodiment, an additional benefit may be the separate arrangement of the acoustic and optical sensors on the human body (for example, on the finger and wrist or forearm). In this case, the measurement of heart rate and heartbeat can complement each other and provide more information about the load on the human body.

Вариант 3.Option 3

Оптический датчик может быть использован в паре с термометром в составе блока датчиков 13, что позволит измерять температуру тела, пульс, характер биений пульса и уровень кислорода в крови. В этом варианте можно определить, занимается ли человек активным спортом или испытывает сильную физическую нагрузку, удивлен, волнуется или эмоционально возбужден. Для данного варианта примером реализации сценариев управления освещением могут служить все сценарии, которые используются в вариантах 1 и 2.The optical sensor can be used in conjunction with a thermometer as part of the sensor unit 13, which will measure body temperature, heart rate, the nature of the heartbeat and the level of oxygen in the blood. In this option, you can determine whether a person is engaged in active sports or is experiencing strong physical exertion, surprised, worried or emotionally excited. For this option, all scenarios that are used in options 1 and 2 can serve as an example of the implementation of lighting control scenarios.

Вариант 4.Option 4

Если в составе блока датчиков 13 использовать только акустический и оптический датчик, то БУ 1 может определить характер физической нагрузки человека и его эмоциональное состояние. В данном варианте увеличивается вероятность ошибочного определения состояния человека, но, например, характер физической нагрузки можно определить с достаточно большой точностью. Это позволяет адаптировать освещение именно в зависимости от характера физической нагрузки с меньшим учетом его эмоционального состояния.If only acoustic and optical sensors are used in the composition of the sensor unit 13, then the control unit 1 can determine the nature of a person’s physical load and his emotional state. In this option, the probability of erroneous determination of the state of a person increases, but, for example, the nature of physical activity can be determined with sufficiently high accuracy. This allows you to adapt the lighting exactly depending on the nature of the physical load with less consideration for its emotional state.

Вариант 5.Option 5

При использовании в составе блока датчиков 13 трехосевого акселерометра можно определять характер движения человека. А именно можно определить, находится ли человек в спокойном состоянии, ходит, бежит, активно передвигает руками или ногами. Вместе с термометром для измерения температуры тела человека это позволяет определять вид действий человека, что позволяет настраивать интенсивность освещения лампы 13, которая лучше всего подходит для ходьбы, бега, статичного положения или активных действий на месте.When using a triaxial accelerometer in the sensor unit 13, it is possible to determine the nature of human movement. Namely, it is possible to determine whether a person is in a calm state, walks, runs, actively moves his arms or legs. Together with a thermometer for measuring the temperature of the human body, this allows you to determine the type of human action, which allows you to adjust the intensity of illumination of the lamp 13, which is best suited for walking, running, a static position or active actions in place.

Вариант 6.Option 6

Если в составе блока датчиков 13 использовать трехосевой акселерометр, термометр вместе с акустическим и оптическим датчиками, то БУ 1 может определить эмоциональное состояние человека, вид и характер физических нагрузок. Примеры сценариев изменения характера освещения описаны в вариантах 1-5. Дополнительно можно отслеживать динамику изменения пульса, вида биений пульса и содержание кислорода в крови в зависимости от вида активности человека. Эта информация важна для определения уровня усталости человека и его нервной системы.If a triaxial accelerometer, a thermometer, along with acoustic and optical sensors are used as part of the sensor unit 13, then BU 1 can determine the emotional state of a person, the type and nature of physical activity. Examples of scenarios for changing the nature of lighting are described in options 1-5. Additionally, you can track the dynamics of the pulse, the type of heartbeat and the oxygen content in the blood, depending on the type of human activity. This information is important for determining the level of fatigue of a person and his nervous system.

Вариант 7 и 8.Option 7 and 8.

Если в составе блок датчиков 13 использовать трехосевой акселерометр, термометр вместе с акустическим или оптическим датчиками, то БУ 1 может определять эмоциональное состояние человека, вид и характер физических нагрузок. В данном варианте состав датчиков влияет на точность определения состояния человека. Одним из дополнений к вариантам с трехосевым акселерометром может служить гироскоп. Гироскоп позволяет определить ориентацию положения тела человека. Это, в свою очередь, дает информацию о том, в каком положении находится человек: стоит, лежит. Например, если человек лежит и при этом характер биений пульса или температура тела изменяется характерно для человека, который засыпает, то система освещения может плавно уменьшить интенсивность освещения или выключить его.If a three-axis accelerometer, a thermometer, together with acoustic or optical sensors are used as part of the sensor unit 13, then the control unit 1 can determine the emotional state of a person, the type and nature of physical activity. In this embodiment, the composition of the sensors affects the accuracy of determining the state of a person. One of the additions to the options with a three-axis accelerometer can serve as a gyroscope. The gyroscope allows you to determine the orientation of the position of the human body. This, in turn, gives information about the position a person is in: standing, lying. For example, if a person lies and at the same time the nature of the pulse beats or the body temperature changes characteristic of a person who is falling asleep, then the lighting system can smoothly reduce the light intensity or turn it off.

Еще одним дополнением к вариантам с трехосевым акселерометром может служить цифровой компас, который позволяет определять изменение направления движения человека. Например, таким образом можно определить, что человек танцует, и в зависимости от частоты изменения ориентации можно менять интенсивность освещения.Another addition to the options with a three-axis accelerometer can serve as a digital compass, which allows you to determine the change in the direction of movement of a person. For example, in this way it is possible to determine that a person is dancing, and depending on the frequency of the change in orientation, the intensity of lighting can be changed.

Полезным эффектом от использования полезной модели является обеспечение положительного влияния на организм человека различных режимов работы лампы 13, задаваемых блоком управления 1, при помощи которых можно настраивать человека на более продуктивную работу или расслаблять его, успокаивать, налаживать циркадный ритм, способствовать аппетиту, будить и склонять ко сну.A useful effect of using the utility model is to provide a positive effect on the human body of various operating modes of the lamp 13, set by the control unit 1, with which you can tune the person to more productive work or relax him, soothe, establish a circadian rhythm, promote appetite, wake up and induce to sleep.

Claims (3)

1. Способ управления динамическим освещением, характеризующийся управлением подачей напряжения и/или команд, регулирующих режимы свечения, не менее чем на одну лампу, отличающийся тем, что используют как минимум пару датчиков из группы: трехосевой акселерометр, электронный компас, внешний термометр, гальванический датчик, устройство для измерения давления человека, датчик запаха, датчик сжатия, оптический датчик, акустический датчик, гироскоп; к используемым датчикам подводят напряжение и проводным или беспроводным способом собирают показания с датчиков, которые затем передают на управляющий процессор или контроллер, где поступающие данные с датчиков обрабатывают и сравнивают с заранее введенными нормативными показателями, и в случае отклонения собираемых данных с датчиков от нормы ведут управление напряжением и/или регулирующими режимами свечения лампы, изменяя их показатели до момента, пока собираемые данные с датчиков не станут соответствовать нормативным показателям, после чего изменения напряжения и/или регулирующие режимы свечения лампы прекращают до момента возникновения новых отклонений от нормативных показателей; причем под регулирующими режимами свечения принимают: изменение яркости лампы и/или температуры свечения (К) лампы, и/или изменение спектра свечения лампы.1. A method of controlling dynamic lighting, characterized by controlling the supply of voltage and / or commands that regulate the glow modes, to at least one lamp, characterized in that at least a pair of sensors from the group are used: three-axis accelerometer, electronic compass, external thermometer, galvanic sensor device for measuring human pressure, odor sensor, compression sensor, optical sensor, acoustic sensor, gyroscope; voltage is applied to the sensors used and the readings from the sensors are collected by wire or wirelessly, which are then transmitted to the control processor or controller, where the incoming data from the sensors are processed and compared with previously entered normative indicators, and in the case of deviation of the collected data from the sensors from the norm, they are controlled voltage and / or regulatory modes of the lamp, changing their indicators until the moment the collected data from the sensors comply with the standard indicators, after which the voltage changes and / or control modes of the lamp are stopped until new deviations from the standard indicators; moreover, under the regulatory modes of illumination take: a change in lamp brightness and / or lamp temperature (K), and / or a change in the spectrum of the lamp. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что управление напряжением и/или регулирующими режимами свечения лампы осуществляют через сеть Интернет, через которую также передают данные, полученные с датчиков; указанные данные записывают на удаленный сервер, на который передают собранные данные с датчиков посредством удаленного компьютера, имеющего выход в сеть Интернет.2. The method according to p. 1, characterized in that the voltage and / or control modes of the lamp are controlled via the Internet, through which the data received from the sensors is also transmitted; these data are recorded on a remote server, to which the collected data is transmitted from the sensors via a remote computer with access to the Internet. 3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что каждый из датчиков выполняют с возможностью закрепления на теле человека или рядом с ним. 3. The method according to p. 1 or 2, characterized in that each of the sensors is performed with the possibility of fixing on the human body or next to it.
RU2014105720/12A 2014-02-18 2014-02-18 Dynamic lighting control method RU2566077C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014105720/12A RU2566077C1 (en) 2014-02-18 2014-02-18 Dynamic lighting control method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014105720/12A RU2566077C1 (en) 2014-02-18 2014-02-18 Dynamic lighting control method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2566077C1 true RU2566077C1 (en) 2015-10-20

Family

ID=54327594

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014105720/12A RU2566077C1 (en) 2014-02-18 2014-02-18 Dynamic lighting control method

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2566077C1 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102281680A (en) * 2011-06-29 2011-12-14 福州大学 Automatic adjusting color temperature illumination system based on visual perception of human eyes
US20130134902A1 (en) * 2011-11-30 2013-05-30 Milind Mahale Adaptive lighting system

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102281680A (en) * 2011-06-29 2011-12-14 福州大学 Automatic adjusting color temperature illumination system based on visual perception of human eyes
US20130134902A1 (en) * 2011-11-30 2013-05-30 Milind Mahale Adaptive lighting system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20200178892A1 (en) Systems and methods for monitoring and modulating circadian rhythms
EP3766410B1 (en) Heart rate variability with sleep detection
AU2016323049B2 (en) Physiological signal monitoring
US20170065792A1 (en) Method and System to Optimize Lights and Sounds For Sleep
US20170312476A1 (en) Sleep Inducing Device and Sleep Management System Including Same
US10750958B2 (en) Variable brightness and gain for optimizing signal acquisition
US20170132946A1 (en) Method and system for providing feedback to user for improving performance level management thereof
EP3307160B1 (en) System and method for estimating circadian phase
US20240041398A1 (en) Method and system for providing feedback to user for improving performance level management thereof
JP7403081B2 (en) Device control system and device control method
EP3919832A1 (en) Environment control system and environment control method
CN104288890A (en) Multifunctional hypnosis device
RU2566077C1 (en) Dynamic lighting control method
JP7009068B2 (en) Lighting equipment, lighting equipment and electronic equipment
JP2009082263A (en) Biological rhythm adjustment method and adjusting device
KR101788132B1 (en) Multimodal emotion recognition based autonomous smart light care system
JPWO2020090641A1 (en) Environmental control system and environmental control method
CN104288891A (en) Control method of multifunctional hypnosis device
JP7305100B2 (en) Analysis system
EP3984582A1 (en) Sleep control apparatus
Lady et al. Analyzing circadian rhythms for breaktime schedulling on night shift work
JP2021176137A (en) Lighting control device, lighting control system, program, and lighting control method
JPWO2020090642A1 (en) Environmental control system and environmental control method
GB2597865A (en) Systems and methods for monitoring and modulating circadian rhythms
YANG SA light.(Sleep-awake) light design

Legal Events

Date Code Title Description
PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20160211

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20200219