[发明专利]一种适于人体生物节律的室内动态照明调节方法及系统

说明书

本发明公开一种适于人体生物节律的室内动态照明调节方法及系统，属于照明技术领域，包括：通过长期采集分析天然光变化规律，结合人体生物节律曲线等条件确定室内动态照明模式，每个动态照明模式对应特定的色温参数和光照度参数的调节方式及范围；获取当前时间以及判定天气状况；获取对应的室内动态照明模式；实时采集当前时间室外日光色温和室内光照度；根据当前时间的室外日光色温和室内光照度在对应的室内动态照明模式范围内控制调节室内LED的色温和光照度。本申请的方法及系统使室内照明从静态变为动态，并能够根据时间、室外天气状况和天然光的变化进行动态调节，符合人体生物节律，其不仅有利于调节和改善人的情绪，还可以提高工作效率。

技术领域

本发明属于照明技术领域，具体来说，涉及一种适于人体生物节律的室内动态照明调节方法及系统。

背景技术

光是人体生理节律系统的主要驱动力之一。光进入眼睛并击中视网膜上的感光器：视杆细胞、视锥细胞和固有光敏性视网膜神经节细胞(ipRGC)。其中，视杆细胞和视椎细胞主要与人眼视觉相关，而固有光敏性视网膜神经节细胞(ipRGC)主要以非视觉方式影响人体生理节律，它吸收光并以电化学信号的形式发送到大脑的不同部位，以触发机体下游的反应，从而影响人体的激素分泌水平和睡眠觉醒周期。

自古以来，天然光的明暗变化就是人体进行生理调节的外部依据。人体生理节律周期平均约为24.2小时，虽然与自然昼夜周期时间略有差异，但在接受天然光照刺激的情况下，随着人体激素分泌水平的调节，可以逐步与自然保持一致的周期节律。因此，人体的生理节律可以看作是内部和外部信号在时间上协调的结果，当两种信号发生错位时，人体生理节律会经历一种中断或去同步的错位，这种错位表现为人体生物时间(即内部信号)和天文时间(即外部信号)表达的不一致，从而导致人体生理节律发生紊乱。比如临时接受夜班或经历超过3倍以上时区的飞行，人体正常的生理节律就会因为非同步的外部信号发生节律紊乱。

所有的光，而不仅仅是天然光，都会影响人体的生理节律。当今社会，人们大部分的觉醒时间是在室内度过的，因此室内照明设计不当也会导致人体生理节律的紊乱。人体对光照持续敏感，清晨的光照会使人体的生理节律向前移动(相位提前)，而夜晚的光照会使人体的节律向后移动(相位延迟)。因此，人体在一天中的各个时段对光照的需求是不同的，为了保证人体正常的生理节律，室内照明也应由目前的静态照明方式转变为动态照明方式。

发明内容

针对现有技术存在室内照明为静态方式不适于人体生物节律的问题，本发明提供了一种能够根据时间、室外天气状况和天然光的变化动态调节室内照明的方法，该方法模拟天然光的变化规律，符合人体生物节律，不仅有利于调节和改善人的情绪，还可以提高工作效率。

为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案如下：

一种适于人体生物节律的室内动态照明调节方法，包括：

通过长期采集天然光数据分析得到天然光变化规律；

根据分析得到的天然光变化规律，结合人体生物节律曲线、室内光照度满意度和室内光环境需求，确定不同天气状况、不同时段模拟天然光变化规律的室内动态照明模式；

获取当前时间；

判定当前时间的天气状况；

获取对应当前时间和天气状况的室内动态照明模式；

实时采集当前时间室外日光色温和室内工作面水平光照度或人眼垂直光照度；

根据当前时间的室外日光色温在对应的室内动态照明模式范围内控制调节室内LED的色温；

根据当前时间的室内工作面水平光照度或人眼垂直光照度在对应的室内动态照明模式范围内控制调节室内LED的光照度。

进一步限定，所述长期采集天然光数据具体包括：