用于照明环境的系统和方法技术方案

公开了用于照明环境的系统和方法。照明系统包括：至少一个光源；以及控制系统，其与至少一个光源通信。光源被配置成发射具有多个发射特性的光。控制系统被配置成随机地改变由光源发射的光的发射特性中的至少一个发射特性。用于照明环境的方法包括：从光源发射光；以及随机地改变所发射的光的发射特性中的至少一个发射特性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于照明环境的系统和方法相关申请的交叉引用本申请请求于2014年6月16日提交的题为“SMARTHUMANLIGHTING”的第62/012,579号美国专利申请的优先权，该美国专利申请的全部内容通过引用合并到本文中。
本专利技术一般涉及照明系统，并且更特别地，涉及用于可变地照明环境的系统和方法。
技术介绍
照明系统是现代社会普遍存在的方面。已经进行了许多关于这样的照明系统对其照亮的生物体的影响的研究。这些研究已经产生了各种形式的动态照明。尽管如此，常规照明系统缺乏提高或者优化照明的对象的心理生理性能的能力。实际上，现有的动态照明选项不能进行这样的优化。因此，仍然需要更加鲁棒并且通用的照明系统。
技术实现思路
本专利技术的方面针对用于照明环境的系统和方法。根据本专利技术的一个方面，公开了一种照明系统。照明系统包括：至少一个光源；以及控制系统，其与至少一个光源通信。光源被配置成发射具有多个发射特性的光。控制系统被配置成随机地改变由光源发射的光的发射特性中的至少一个发射特性。根据本专利技术的另一方面，公开了一种用于照明环境的方法。该方法包括：从光源发射光；以及随机地改变所发射的光的发射特性中的至少一个发射特性。附图说明当结合附图来阅读以下详细描述时，根据以下详细描述来最佳地理解本专利技术，其中，相同元件具有相同的附图标记。当存在多个相似元件时，可以将单个附图标记分配至多个相似的元件，其中，小写字母标记指代特定元件。当总体地指代元件或者指代元件中的非特定的一个或更多个元件时，可以省去小写字母标记。这强调的是，根据惯常做法，除非另外地指出，否则附图的各种特征并未按比例绘制。相反地，为了清楚，可以放大或缩小各种特征的尺寸。以下图被包括在附图中：图1是图示了根据本专利技术的方面的示例性照明系统的示图；图2A和图2B是图示了用于图1的照明系统的示例性频谱控制的图像；以及图3是图示了根据本专利技术的方面的用于照明环境的示例性方法的流程图。具体实施方式本文描述的示例性照明系统和方法能够用于可变地照亮室内和室外环境。如本文描述的那样，可以根据本专利技术的方面来改变任何数目的光的特性。虽然主要关于改变对有生命的对象的照亮来描述所公开的实施方式，但是要理解的是，本专利技术不限于此。所公开的实施方式能够用于照亮任何环境，无论有生命的对象存在还是不存在。本文公开的示例性系统和方法可以特别地适用于影响照明的对象的心理生理性能。本专利技术的照明系统和方法可以改变光到对象的传递，以实现某些生理指标(例如优化舒适度、性能和/或健康等)。包括更好的健康、更有效的教育、增加的机敏性、欢欣的心境、减少的压力和增加的生产力或认知在内的性能改进均可以使用所公开的实施方式来实现。特别地，所公开的实施方式可以用于以激发有生命的对象内的脑波导引的频率来改变光要素，以促进期望的行为或响应。参照附图，图1图示了根据本专利技术的方面的示例性照明系统100。系统100能够用于照亮环境。通常，系统100包括至少一个光源110和控制系统120。下面描述了系统100的另外的细节。光源110被配置成发射光。由光源110发射的光具有多个发射特性。如本文使用的那样，术语“发射特性”指代与描述光的类型或者对其进行分类有关的任何特征或量度。发射特性可以应用于来自单个光源110的光，或者可以应用于来自多个光源110的光。作为示例，由光源110发射的光的发射特性包括强度、谱功率密度和空间梯度。光的强度指代由光源110中的一个或更多个光源产生的辐照度。光的谱功率密度指代由一个或者更多个光源110在沿着电磁频谱的每个点处发射的光的功率。光的空间梯度指代由光源110在照明系统100所照亮的环境内的每个点处发射的光的变化。本领域的技术人员根据本文描述将知道光的其他发射特性。在示例性实施方式中，光源110包括固态照明元件，例如发光二极管(LED)。光源110可以全部是相同类型的照明元件(并且发射具有相同发射特性的光)，或者光源110中的一个或更多个光源可以是不同类型的照明元件(并且发射具有不同发射特性的光)。在优选实施方式中，每个光源110由一组固态照明元件形成。该组内的每个固态照明元件适于发射具有不同谱功率密度的光。不同频谱密度可以位于可见光区域内，或者可以贯穿电磁频谱。如图2A所示，一个光源110a可以包括以蓝色为主的固态光112a、以绿色为主的固态光114a和以红色为主的固态光116a。如图2B所示，另一光源110b可以包括以紫外线为主的固态光112b、以可见光为主的固态光114b和以红外线为主的固态光116b。系统100可以包括每种类型的一个或更多个光源110，或者光源110可以包括如本领域的技术人员根据本文描述将理解的固态光的其他组合。每个光源110中的照明元件的数目被提供用于说明的目的，而不意在限制。每个光源110可以包括单个照明元件，或者可以包括多个照明元件。在不背离本专利技术的范围的情况下，光源110可以包括多达10至12个固态照明元件或者更多。虽然在一个实施方式中光源110被描述为包括固态照明元件，但是要理解的是，本专利技术不限于此。相反，光源110可以包括本领域的技术人员根据本文描述将知道的任何类型的照明元件。光源110例如可以包括白炽灯、荧光灯、电致发光灯、激光灯或者前述的任何组合。可以基于要被照亮的环境的尺寸、期望的照亮亮度、系统100要产生的期望效果或者基于本领域的技术人员根据本文描述将知道的任何其他因素来选择光源110的类型和数目。虽然在一个实施方式中光源110被描述为通常发射可见光，但是要理解的是，本专利技术不限于此。例如，一个或更多个光源110可以被配置成发射具有落于电磁频谱的红外线部分或紫外线部分内的任何点处的波长的光。在图1中示出的光源110的数目被提供用于说明的目的，而不意在限制。在不背离本专利技术的范围的情况下，可以使用任何数目的光源110。可以基于例如要被照亮的环境的尺寸、期望的照亮亮度、系统100要产生的期望效果或者基于本领域的技术人员根据本文描述将知道的任何其他因素来选择光源110的数目。控制系统120与至少一个光源110通信。在系统100包括多个光源110的情况下，控制系统120可以与每个光源110通信。此外，虽然在图1中示出了单个控制系统120，但是要理解的是，本专利技术不限于此。相反，可以实现多个控制系统120。在一个实施方式中，每个光源110可以包括相关联的控制系统。在该实施方式中，控制系统可以独立地操作以仅控制相关联的光源110，或者可以相互通信地进行操作。在另一示例性实施方式中，每个光源110包括与主控制系统120通信的相关联的控制系统。主控制系统120根据本文描述来执行对所有光源110的全局控制，而分布式控制系统提供对它们各自的光源110的更细粒度的控制。控制系统120包括用于执行本文所阐述的功能的一个或更多个部件。控制系统120可以以许多方式来实现，所述方式包括：连同用于执行本文描述的功能的相关联电路一起来使用硬件部件，用软件编程的用于执行所公开的功能的一个或更多个微处理器或者硬件部件与编程的微处理器的组合。控制系统120控制由光源110发射的光的发射特性。特别地，控制系统120被配置成随机地改变由光源110发射的光的至少一个发射特性。如在本文中使用的那样，短语“随机改变”或“随机本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种照明系统，包括：至少一个光源，所述至少一个光源被配置成发射具有多个发射特性的光；以及控制系统，其与所述至少一个光源通信，所述控制系统被配置成随机地改变由所述光源发射的光的发射特性中的至少一个发射特性。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.06.16 US 62/012,5791.一种照明系统，包括：至少一个光源，所述至少一个光源被配置成发射具有多个发射特性的光；以及控制系统，其与所述至少一个光源通信，所述控制系统被配置成随机地改变由所述光源发射的光的发射特性中的至少一个发射特性。2.根据权利要求1所述的照明系统，其中，所述光源包括一个或更多个固态照明元件。3.根据权利要求2所述的照明系统，其中，所述光源包括两个或更多个固态照明元件，所述两个或更多个固态照明元件被配置成发射具有不同发射特性的光。4.根据权利要求2所述的照明系统，其中，所述光源进一步包括选自由荧光照明元件和白炽光照明元件组成的组的至少一个照明元件。5.根据权利要求1所述的照明系统，其中，所述多个发射特性包括选自由强度、谱功率密度、空间梯度组成的组的至少一个特性。6.根据权利要求1所述的照明系统，其中，所述至少一个光源包括多个光源，并且所述控制系统与所述多个光源中的一个或更多个光源通信。7.根据权利要求1所述的照明系统，其中，所述至少一个光源包括多个光源，并且所述多个光源中的每一个具有相关联的控制系统。8.根据权利要求1所述的照明系统，进一步包括噪声信号的源，所述控制系统使用所述噪声信号来生成所述至少一个发射特性中的随机变化。9.根据权利要求1所述的照明系统，其中，所述噪声信号是粉红噪声信号。10.根据权利要求1所述的照明系统，其中，所述噪声信号是闪变噪声信号。11.根据权利要求1所述的照明系统，其中，所述控制系统被配置成在预定时间段上随机地改变所述至少一个发射特性。12.根据权利要求1所述的照明系统，其中，所述控制系统进一步被配置成以预定时间或预定频率中的一个来改变所述至少一个发射特性。13.根据权利要求1所述的照明系统，其中，所述控制系统被配置成在预定的值的范围内随机地改变所述至少一个发射特性。14.根据权利要求13所述的照明系统，其中，预定的范围以预定时间或预定频率中的一个来改变。15.根据权利要求1所述的照明系统，其中，所述控制系统被配置成在由所述光源发射的光的预定频率范围上随...

【专利技术属性】
技术研发人员：奥克塔维奥·路易斯·佩雷斯，迈克尔·舒尔，罗伯特·卡尔利切克，
申请(专利权)人：伦斯莱尔工艺研究院，
类型：发明
国别省市：美国,US