СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ОСВЕЩЕНИЕМ В ПРОСТРАНСТВЕ ВНУТРИ ПОМЕЩЕНИЯ Российский патент 2018 года по МПК H05B37/02 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение в целом направлено на управление освещением. В частности, различные раскрытые здесь способы и устройство согласно изобретению имеют отношение к управлению естественным дневным освещением и/или искусственным освещением в пространстве внутри помещения.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Управление освещением в пределах пространства внутри помещения может использовать систему управления естественным дневным освещением. Некоторые системы управления естественным дневным освещением используют затенение около окна или другого светового проема, оптически связанного с естественным дневным освещением, для изменения количества и/или типа дневного освещения, которое направлено в комнату. Например, автоматизированные жалюзи могут быть выборочно приведены в действие, чтобы минимизировать блики от солнечного света в пространстве внутри помещения. Кроме того, например, некоторые системы управления дневным освещением могут использовать системы направления света, чтобы направлять дневное освещение вне помещения (диффузно, непосредственно и/или через накопление и транспортировку) в область внутри помещения. Однако известные системы управления дневным освещением страдают от одного или более недостатков. Например, традиционные элементы управления дневным освещением не выполняют корректировку в соответствии с обнаруженной информацией ориентации элемента управления дневным освещением. Кроме того, например, текущие элементы управления дневным освещением не выполняют упреждающей корректировки на основе краткосрочной погодной информации.

Управление освещением в пространстве внутри помещения может дополнительно или в качестве альтернативы использовать систему искусственного дневного освещения, которая пытается имитировать естественное дневное освещение. Системы искусственного дневного освещения были реализованы в больших зданиях и/или городских территориях, в которых многие пространства имеют лишь ограниченный доступ к естественному дневному освещению. Некоторые известные системы искусственного дневного освещения выполнены с возможностью имитировать условия естественного дневного освещения с различными степенями точности. Например, некоторые системы искусственного дневного освещения имитируют изменения цветовой температуры и интенсивности света в течение дня синхронно с типичными графиками изменения дневного освещения. Однако традиционные элементы искусственного дневного освещения страдают от одного или более недостатков. Например, элементы искусственного дневного освещения не выполняют корректировку направления или других характеристик исходящего света в соответствии с обнаруженной информацией ориентации элемента искусственного дневного освещения. Кроме того, например, элементы дневного освещения не выполняют корректировку исходящего света на основе краткосрочной погодной информации. В результате эти известные системы искусственного дневного освещения обычно не способны точно воспроизвести одновременные условия дневного освещения для своего географического местоположения, а вместо этого формируют эффекты освещения, которые не согласованы с эффектами либо освещения от других элементов искусственного дневного освещения в том же самом пространстве или здании, либо фактического дневного освещения в пространстве. Для конечных пользователей является обычным одновременно испытывать эффекты и настоящего дневного освещения, и имитированного дневного освещения. В тех случаях, когда направление, интенсивность, цветовая температура и другие характеристики освещения от различных источников света не согласованы или конфликтуют, получающееся в результате комбинированное освещение может дезориентировать пользователя или сделать эффекты искусственного освещения нереалистичными или неприятными.

Таким образом, в области техники имеется потребность обеспечить системы и способы, которые управляют естественным дневным освещением и/или искусственным освещением в пространстве и которые факультативно преодолевают один или более недостатков существующих подходов.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее раскрытие направлено на способы и устройство для управления естественным дневным освещением и/или искусственным освещением в пространстве внутри помещения. Например, способ управления освещением в пространстве может содержать этапы, на которых определяют ориентацию элемента блокировки дневного освещения и/или осветительного устройства и автоматически корректируют по меньшей мере одну характеристику элемента блокировки дневного освещения и/или осветительного устройства по меньшей мере частично на основе определенной ориентации. Кроме того, например, способ управления освещением в пространстве внутри помещения может дополнительно или в качестве альтернативы содержать этап, на котором с упреждением определяют вероятные условия дневного освещения в некоторый момент в будущем и корректируют по меньшей мере одну характеристику элемента блокировки дневного освещения и/или осветительного устройства до наступления некоторого момента в будущем. Также обеспечены элементы блокировки дневного света и/или осветительные устройства, которые могут обеспечить возможность одного или более аспектов способов управления освещением.

В одном аспекте изобретение имеет отношение к способу управления освещением в пространстве и содержит этап определения ориентации по меньшей мере одного из элемента блокировки дневного освещения и осветительного устройства с использованием датчика по меньшей мере одного из элемента блокировки дневного освещения и осветительного устройства. Способ также содержит этапы, на которых: определяют географическое местоположение по меньшей мере одного из элемента блокировки дневного освещения и осветительного устройства; определяют по меньшей мере один связанный с климатом параметр (климатический параметр) для географического местоположения; и корректируют по меньшей мере одну характеристику по меньшей мере одного из элемента блокировки дневного света и осветительного устройства на основе ориентации и связанного с климатом параметра.

В некоторых вариантах осуществления по меньшей мере одна характеристика включает в себя направление исходящего света осветительного устройства. В других вариантах осуществления по меньшей мере одна характеристика включает в себя форму распределения исходящего света осветительного устройства. Во других вариантах осуществления по меньшей мере одна характеристика включает в себя угловую ориентацию множества жалюзи элемента блокировки дневного освещения.

В некоторых вариантах осуществления ориентация определяется через датчик по меньшей мере на одном из элемента блокировки дневного освещения и осветительного устройства.

В некоторых вариантах осуществления связанный с климатом параметр включает в себя краткосрочную погодную информацию. В некоторых версиях этих вариантов осуществления способ дополнительно содержит этап, на котором на основе краткосрочной погодной информации с упреждением определяют вероятные условия дневного освещения в пространстве вне помещения относительно пространства внутри помещения в некоторый момент в будущем; причем по меньшей мере одна характеристика по меньшей мере одного из элемента блокировки дневного освещения и осветительного устройства корректируется в соответствии с вероятными условиями дневного освещения до наступления некоторого момента в будущем.

В некоторых вариантах осуществления способ дополнительно содержит этап, на котором определяют по меньшей мере один параметр из тангажа и рыскания по меньшей мере одного из элемента блокировки дневного освещения и осветительного устройства. По меньшей мере одна характеристика элемента блокировки дневного освещения и осветительного устройства корректируется в соответствии по меньшей мере с одним параметром из тангажа и рыскания. В некоторых версиях этих вариантов осуществления датчик определяет по меньшей мере один параметр из тангажа и рыскания.

В другом аспекте способ управления освещением в пространстве содержит этапы, на которых: принимают краткосрочную погодную информацию; на основе краткосрочной погодной информации с упреждением определяют вероятные условия дневного освещения в пространстве вне помещения относительно пространства в некоторый момент в будущем; и начинают корректировать по меньшей мере одну характеристику по меньшей мере одного из элемента блокировки дневного освещения и осветительного устройства, в соответствии с вероятными условиями дневного освещения до наступления некоторого момента в будущем.

В некоторых вариантах осуществления этап корректировки содержит этап, на котором корректируют по меньшей мере одну характеристику элемента блокировки дневного освещения и корректируют по меньшей мере одну характеристику осветительного устройства. Краткосрочная погодная информация может включать в себя информацию облачности и/или информацию, относящуюся к уровню дневного освещения из местоположения вблизи пространства вне помещения, а также к силе ветра и направлению ветра.

В некоторых вариантах осуществления этап корректировки содержит этап, на котором начинают корректировать по меньшей мере одну характеристику элемента блокировки дневного освещения по меньшей мере за тридцать секунд до наступления некоторого момента в будущем.

В некоторых вариантах осуществления этап корректировки содержит этап, на котором начинают корректировать по меньшей мере одну характеристику осветительного устройства по меньшей мере за тридцать секунд до наступления некоторого момента в будущем.

В некоторых вариантах осуществления этап корректировки в значительной степени завершается до наступления некоторого момента в будущем.

В некоторых вариантах осуществления по меньшей мере одна характеристика элемента блокировки дневного освещения включает в себя корректировку уровня разворачивания рассеивающегося оконного покрытия.

В некоторых вариантах осуществления осветительное устройство является светодиодным разнонаправленным осветительным устройством.

В другом аспекте обеспечен осветительное устройство, имеющее датчик ориентации, формирующий данные ориентации, источник географического местоположения, обеспечивающий данные географического местоположения, контроллер и источник света, формирующий исходящий свет. Контроллер принимает по меньшей мере один связанный с климатом параметр для географического местоположения. Контроллер изменяет по меньшей мере одну характеристику исходящего света на основе данных ориентации и связанного с климатом параметра.

В некоторых вариантах осуществления по меньшей мере одна характеристика включает в себя направление исходящего света. В других вариантах осуществления по меньшей мере одна характеристика включает в себя форму исходящего света. Во других вариантах осуществления связанный с климатом параметр включает в себя краткосрочную погодную информацию.

В некоторых вариантах осуществления датчик ориентации является трехосным электронным датчиком, также формирующим по меньшей мере один параметр из тангажа и рыскания.

В другом аспекте изобретение имеет отношение к элементу блокировки дневного освещения, имеющему источник географического местоположения, обеспечивающий данные географического местоположения, контроллер и приводимое в действие оконное покрытие. Контроллер принимает краткосрочную погодную информацию для географического местоположения и на основе краткосрочной погодной информации с упреждением определяет вероятные условия дневного освещения в пространстве вне помещения в некоторый момент в будущем. Контроллер соединен с приводимым в действие оконным покрытием и приводит в действие оконное покрытие в соответствии с вероятными условиями дневного освещения до наступления некоторого момента в будущем.

В некоторых вариантах осуществления элемент блокировки дневного освещения дополнительно включает в себя датчик ориентации, и контроллер приводит в действие оконное покрытие по меньшей мере частично на основе вывода датчика ориентации.

В некоторых вариантах осуществления оконное покрытие включает в себя множество жалюзи, механически соединенных с двигателем, приводимым в действие контроллером. Оконное покрытие может включать в себя электрохромное устройство, приводимое в действие контроллером.

Используемый здесь в целях настоящего раскрытия термин "светодиод (LED)" следует понимать как включающий в себя любой электролюминесцентный диод или систему другого типа на основе инжекции/перехода носителей заряда, которые способны генерировать излучение в ответ на электрический сигнал. Таким образом, термин светодиод включает в себя, но без ограничения, различные основанные на полупроводниках структуры, которые излучают свет в ответ на электрический ток, излучающие свет полимеры, органические светодиоды (OLED), электролюминесцентные полоски и т.п. В частности, термин "светодиод" относится к светодиодам всех типов (в том числе к полупроводниковым и органическим светодиодам), которые могут быть выполнены с возможностью генерировать излучение в одном или более диапазонах спектра из инфракрасного спектра, ультрафиолетового спектра и различных участков видимого спектра (обычно включающих в себя длины волн излучения приблизительно от 400 нанометров приблизительно до 700 нанометров). Некоторые примеры светодиодов включают в себя, но без ограничения, различные типы инфракрасных светодиодов, ультрафиолетовых светодиодов, красных светодиодов, синих светодиодов, зеленых светодиодов, желтых светодиодов, янтарных светодиодов, оранжевых светодиодов и белых светодиодов (рассматриваемых далее). Также следует понимать, что светодиоды могут быть выполнены с возможностью и/или управляться для того, чтобы формировать излучение, имеющее различные диапазоны (например, полную ширину на половине максимума, или FWHM) для данного спектра (например, узкий диапазон, широкий диапазон) и множество разнообразных доминирующих длин волн в пределах заданной общей цветовой классификации.

Например, одна реализация светодиода, выполненного с возможностью генерировать в значительной мере белый свет (например, белого светодиода), может включать в себя несколько кристаллов, которые соответственно испускают разные спектры электролюминесценции, которые в совокупности формируют в значительной мере белый свет. В другой реализации белый светодиод может соответствовать люминесцентному материалу, который преобразовывает электролюминесценцию, имеющую первый спектр, в другой второй спектр. В одном примере этой реализации электролюминесценция, имеющая относительно короткую длину волны и спектр с узким диапазоном, "накачивает" люминесцентный материал, который в свою очередь испускает излучение с более длинной волной, имеющее несколько более широкий спектр.

Термин "источник света" следует понимать как относящийся к любому одному или более из множества источников излучения, включающих в себя, но без ограничения, источники на основе светодиодов (в том числе один или более определенных выше светодиодов), температурные источники (например, лампы накаливания, галогенные лампы), флуоресцентные источники, газоразрядные источники высокой интенсивности (например, натриевые, ртутные и металлогалогенные лампы), лазеры, электролюминесцентные источники других типов, пиролюминесцентные источники (например, факелы), источники по принципу свечей (например, калильные сетки газовых фонарей, источники излучения с дугами между угольными электродами), фотолюминесцентные источники (например, газоразрядные источники), источники с катодной люминесценцией, использующие электронное насыщение, гальванолюминесцентные источники, кристаллолюминесцентные источники, источники с экранной люминесценцией, термолюминесцентные источники, триболюминесцентные источники, сонолюминесцентные источники, радиолюминесцентные источники и люминесцентные полимеры.

Заданный источник света может быть выполнен с возможностью генерировать электромагнитное излучение в пределах видимого спектра, вне видимого спектра или для обоих этих случаев. Таким образом, термины "свет" и "излучение" используются здесь взаимозаменяемо. Кроме того, источник света может включать в себя в качестве неотъемлемого компонента один или более фильтров (например, цветовые фильтры), линзы или другие оптические компоненты. Кроме того, следует понимать, что источники света могут быть сконфигурированы для множества применений, в том числе, но без ограничения, для индикации, отображения и/или освещения. "Источником освещения" является источник света, который специально сконфигурирован для генерации излучения, имеющего достаточную интенсивность, чтобы эффективно освещать пространство внутри или вне помещения. В этом контексте "достаточная интенсивность" относится к достаточной мощности излучения в видимом спектре, генерируемой в пространстве или среде (для представления полной светоотдачи от источника света во всех направлениях с точки зрения мощности излучения или "светового потока" часто используется единица измерения "люмен"), чтобы обеспечить окружающее освещение (то есть, свет, который может восприниматься как ненаправленный и может быть, например, отражен от одной или более из множества находящихся на его пути поверхностей, прежде чем он будет воспринят полностью или частично).

Термин "спектр" обозначает любую одну или более частот (или длин волн) излучения, произведенного одним или более источниками света. В соответствии с этим термин "спектр" относится к частотам (или длинам волн) не только в видимом диапазоне, но также и к частотам (или длинам волн) в инфракрасном излучении, ультрафиолетовом излучении и других областях полного электромагнитного спектра. Также заданный спектр может иметь относительно узкий диапазон (например, полную ширину на половине максимума (FWHM), имеющую по существу мало компонентов частот или длин волн) или относительно широкий диапазон (несколько компонентов частот или длин волн, имеющих различные относительные интенсивности). Также следует понимать, что заданный спектр может быть результатом смешивания двух или более других спектров (например, смешивания излучения, соответственно испускаемого от нескольких источников света).

В целях этого раскрытия термин "цвет" используется взаимозаменяемо с термином "спектр". Однако термин "цвет" в общем случае используется для обозначения прежде всего свойства излучения, которое воспринимается наблюдателем (хотя это использование не предназначено для ограничения объема этого термина). В соответствии с этим термины "разные цвета" неявно относятся ко нескольким спектрам, имеющим разные компоненты длины волны и/или диапазоны способность. Также следует понимать, что термин "цвет" может быть использован применительно к белому и не белому свету.

Термин "цветовая температура" в общем случае используется здесь применительно к белому свету, хотя это использование не предназначено для ограничения объема этого термина. Цветовая температура по существу относится к доле или оттенку цвета (например, красноватый, синеватый) белого света. Цветовая температура заданного образца излучения традиционно характеризуется в соответствии с температурой в градусах Кельвина (K) идеального излучателя, который излучает по существу такой же спектр, который имеет рассматриваемый образец излучения. Цветовые температуры идеального излучателя обычно находятся в пределах диапазона приблизительно от 700 K (обычно считается первой различимой для человеческого глаза цветовой температурой) до более чем 10000 K; белый свет обычно воспринимается при цветовых температурах выше 1500-2000 K.

Более низкие цветовые температуры обычно указывают на белый свет, имеющий более значительный красный компонент или "ощущаемый как более теплый", в то время как более высокие цветовые температуры обычно указывают на белый свет, имеющий более значительный синий компонент или "ощущаемый как более холодный". В качестве примера, огонь имеет цветовую температуру приблизительно 1800 K, традиционная лампа накаливания имеет цветовую температуру приблизительно 2848 K, дневное освещение ранним утром имеет цветовую температуру приблизительно 3000 K, полуденное пасмурное небо имеет цветовую температуру приблизительно 10000 K. Цветное изображение, рассматриваемое при белом свете, имеющем цветовую температуру приблизительно 3000 K, имеет относительно красноватый тон, тогда как то же самое цветное изображение, рассматриваемое при белом свете, имеющем цветовую температуру приблизительно 10000 K, имеет относительно синеватый тон.

Термин "осветительное устройство" используется здесь для обозначения реализации или структуры одного или более осветительных устройств с конкретными конструктивными параметрами в сборке или в корпусе. Термин "осветительное устройство" используется здесь для обозначения устройства, включающего в себя один или более источников света одного или разных типов. Заданное осветительное устройство может иметь любую из множества схем расположения для источника (источников) света, структур и форм кожуха/корпуса и/или конфигураций электрических и механических соединений. Кроме того, заданное осветительное устройство факультативно может быть связано (например, включать в себя, быть соединенным и/или быть помещенным в один корпус) с различными другими компонентами (например, схемой управления), имеющими отношение к работе источника (источников) света. "Осветительным устройством на основе светодиодов" называется осветительное устройство, которое включает в себя один или более источников света на основе светодиодов, как описано выше, отдельно или в комбинации с другим не основанными на светодиодах источниками света. "Многоканальным" осветительным устройством называется устройство на основе светодиодов или не на основе светодиодов, которое включает в себя по меньшей мере два источника света, выполненный с возможностью соответственно генерировать разные спектры излучения, причем каждый отличающийся спектр источника может называться "каналом" многоканального осветительного устройства.

Термин "контроллер" используется здесь в общем случае для описания различных устройств, имеющих отношение к работе одного или более источников света и/или элементов блокировки дневного освещения. Контроллер может быть реализован многочисленными способами (например, с помощью специализированных аппаратных средств) для выполнения различных описанных здесь функций. "Процессор" представляет собой один пример контроллера, который использует один или более микропроцессоров, которые могут быть запрограммированы с использованием программного обеспечения (например, микрокода) для выполнения различных описанных здесь функций. Контроллер может быть реализован с использованием или без использования процессора, а также может быть реализован как комбинация специализированных аппаратных средств для выполнения некоторых функций и процессора (например, одного или более запрограммированных микропроцессоров и соответствующих схем) для выполнения других функций. Примеры компонентов контроллера, которые могут использоваться в различных вариантах осуществления настоящего раскрытия, включают в себя, но без ограничения, традиционные микропроцессоры, специализированные интегральные схемы (ASIC) и программируемые пользователем вентильные матрицы (FPGA).

В различных реализациях процессор или контроллер могут быть связаны с одним или более носителями информации (имеющими здесь родовое название "запоминающее устройство", например, энергозависимое и энергонезависимое компьютерное запоминающее устройство, такое как оперативное запоминающее устройство (ОЗУ; RAM), программируемое постоянное запоминающее устройство (ППЗУ; PROM), стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство (СППЗУ; EPROM) и электрически стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство (ЭСППЗУ; EEPROM), гибкие диски, компакт-диски, оптические диски, магнитная лента и т.д.). В некоторых реализациях носители информации могут быть закодированы с помощью одной или более программ, которые при их исполнении на одном или более процессорах и/или контроллерах выполняют по меньшей мере некоторые из описанных здесь функций. Различные носители информации могут быть фиксированы внутри процессора или контроллера, либо могут быть транспортируемыми таким образом, что одна или более программ, сохраненных на них, могут быть загружены в процессор или контроллер для реализации различных описанных здесь аспектов настоящего изобретения. Термины "программа" или "компьютерная программа" используются здесь в качестве родового названия для компьютерного кода любого типа (например, программного обеспечения или микрокода), который может использоваться для программирования одного или более процессоров или контроллеров.

В одной сетевой реализации одно или более устройств, соединенных с сетью, могут служить в качестве контроллера для одного или более других устройств, соединенных с сетью (например, во взаимоотношении ведущий/ведомый). В другой реализации сетевая среда может включать в себя один или более выделенных контроллеров, которые выполнены с возможностью управлять одним или более устройствами, соединенными с сетью. Обычно каждое из множества устройств, соединенных с сетью, может иметь доступ к данным, которые присутствуют на носителе или носителях связи; однако, заданное устройство может быть "адресуемым" в том смысле, что оно выполнено с возможностью выборочно обмениваться данными с сетью (то есть, принимать данные и/или передавать данные) на основе, например, одного или более присвоенных ему конкретных идентификаторов (например, "адресов").

Используемый здесь термин "сеть" относится к любому соединению двух или более устройств (в том числе контроллеров или процессоров), которое обеспечивает возможность переноса информации (например, для управления устройством, хранения данных, обмена данными и т.д.) между любыми двумя или более устройствами и/или среди нескольких устройств, соединенных с сетью. Как должно быть понятно, различные реализации сетей, подходящих для нескольких взаимосвязанных устройств, могут включать в себя любое множество разнообразных сетевых топологий и использовать любое множество разнообразных протоколов связи. Кроме того, в различных сетях в соответствии с настоящим раскрытием любое одно соединение между двумя устройствами может представлять специально выделенное соединение между этими двумя системами или, в качестве альтернативы, не специально выделенное соединение. В дополнение к переносу информации, предназначенной для этих двух устройств, такое не специально выделенное соединение может переносить информацию, не обязательно предназначенную для любого из этих двух устройств (например, открытое сетевое соединение). Кроме того, должно быть понятно, что различные обсуждаемые здесь сети устройств могут использовать одну или более беспроводных, проводных/кабельных и/или волоконно-оптических линий связи для обеспечения возможности передачи информации через сеть.

Следует понимать, что все комбинации изложенных выше понятий и дополнительных понятий, рассматриваемых более подробно ниже (если такие понятия не являются взаимно несовместимыми), рассматриваются как составляющие часть раскрытого здесь предмета изобретения. В частности, все комбинации заявленного предмета, приведенного в конце этого раскрытия, рассматриваются как составляющие часть раскрытого здесь предмета изобретения. Также следует понимать, что явно используемая здесь терминология, которая также может присутствовать в любом раскрытии, включенном в настоящий документ по ссылке, должна следовать значениям, которые наиболее соответствуют конкретным раскрытым здесь понятиям.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

На чертежах одинаковые символы для ссылок обычно относятся к одинаковым частям на всех других видах. Кроме того, чертежи не обязательно должны соблюдать масштаб, вместо этого обычно акцент делается на иллюстрировании принципов изобретения.

Фиг. 1A иллюстрирует человека, стоящего под осветительным устройством, имитирующим дневное освещение, первого варианта осуществления.

Фиг. 1B иллюстрирует человека, сидящего под осветительным устройством, имитирующим дневное освещение, второго варианта осуществления и перед элементом блокировки дневного освещения.

Фиг. 2 иллюстрирует блок-схему системы управления для осветительного устройства, имитирующего дневное освещение, и элемента блокировки дневного освещения.

Фиг. 3 иллюстрирует блок-схему последовательности операций упреждающей корректировки элемента блокировки дневного освещения и/или осветительного устройства, имитирующего дневное освещение, на основе краткосрочной погодной информации.

Фиг. 4 иллюстрирует блок-схему последовательности операций корректировки одной или более характеристик элемента блокировки дневного освещения и/или осветительного устройства, имитирующего дневное освещение, на основе определенных данных.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Управление освещением в пространстве внутри помещения может использовать систему управления естественным дневным освещением, которая изменяет количество и/или тип естественного дневного освещения, которое направлено в комнату. Однако текущие системы управления дневным освещением не включают в себя элементы, которые выполняют корректировку в соответствии с обнаруженной информацией ориентации элемента управления дневным освещением и не выполняют предварительную корректировку на основе краткосрочной погодной информации.

Управление освещением в пространстве внутри помещения также может использовать систему искусственного дневного освещения, которая пытается имитировать естественное дневное освещение. Однако текущие системы искусственного дневного освещения не включают в себя элементы, которые корректируют направление или другую характеристику исходящего света в соответствии с обнаруженной информацией ориентации элемента искусственного дневного освещения и не корректируют исходящий свет на основе краткосрочной погодной информации.

Таким образом, заявители обнаружили и оценили потребность обеспечить системы и способы, которые управляют естественным дневным освещением и/или искусственным освещением в пространстве внутри помещения с улучшенной точностью, и которые дополнительно преодолевают один или более недостатков существующей технологии.

С учетом изложенного выше различные варианты осуществления и реализации настоящего изобретения направлены на управление освещением в пространстве.

В последующем подробном описании в целях разъяснения, но не ограничения, изложены репрезентативные варианты осуществления, раскрывающие конкретные подробности, чтобы обеспечить полное понимание заявленного изобретения. Однако специалисту в области техники благодаря настоящему раскрытию будет понятно, что другие варианты осуществления в соответствии с идеей настоящего изобретения, которые отступают от раскрытых здесь конкретных подробностей, остаются в рамках объема приложенной формулы изобретения. Кроме того, описания известных устройств и способов могут быть опущены, чтобы не затруднять понимание описания репрезентативных вариантов осуществления. Такие способы и устройства явно находятся в рамках объема заявленного изобретения. Например, различные варианты осуществления раскрытого здесь подхода рассмотрены совместно с системой управления, которая управляет одной или более характеристиками элемента блокировки дневного освещения и одной или более характеристиками осветительного устройства, имитирующего дневное освещение. Однако другие конфигурации и применения этого подхода рассматриваются без отступления от объема и сущности заявленного изобретения. Например, в некоторых применениях подход может быть реализован совместно с системой управления, которая управляет одним или более осветительными устройствами, имитирующими дневное освещение, но не управляет элементами блокировки дневного освещения, или наоборот.

На Фиг. 1A, проиллюстрирован человек 1, стоящий под осветительным устройством 2, имитирующим дневное освещение, первого варианта осуществления. Осветительное устройство 2, имитирующее дневное освещение, установлено как поддельный световой люк и направляет исходящий свет 3 главным образом на стену. Как подробно описано здесь, исходящий свет 3 может быть сконфигурирован таким образом, что он в значительной степени соответствует фактическим эффектам дневного освещения в географическом местоположении осветительного устройства 2. Например, направление пучка, форма пучка, цветовая температура, интенсивность и/или тепловая температура исходящего света 3 могут быть сконфигурированы таким образом, чтобы в значительной степени соответствовать фактическим эффектам дневного освещения в географическом местоположении. В некоторых реализациях осветительное устройство 2, имитирующее дневное освещение, может использовать светодиодный источник света и один или более параметров из цветовой температуры, направления, формы пучка, интенсивности и/или тепловой температуры исходящего света светодиодного источника света могут быть скорректированы. Например, направление светодиодного источника света может быть изменено с использованием двигателя, который приводит в действие поверхность, поддерживающую один или более светодиодов или другой источник света, посредством выборочной активации конкретного подмножества массива светодиодов или другого источника света, посредством перемещения оптических элементов поверх одного или более светодиодов или другого источника света и/или посредством вращения или иного изменения ориентации одного или более оптических элементов, обеспеченных поверх одного или более светодиодов или другого источника света.

Хотя на Фиг. 1A проиллюстрировано осветительное устройство 2 светового люка окна в крыше, расположенное в здании, подразумевается, что описанные здесь способы и устройство применимы к другим осветительным устройствам, имитирующим дневное освещение, которые факультативно могут находиться в других местоположениях. Например, имитирующие дневное освещение окна, двери и/или другие осветительные устройства могут быть обеспечены в зданиях, на панелях, в транспортных средствах, на навигационных судах, в контейнерных отелях, на тентах, в палатках и/или в устройствах светотерапии. Кроме того, например, в некоторых вариантах осуществления могут быть обеспечены осветительные устройства, не имитирующие дневное освещение, которые тем не менее корректируют исходящий свет на основе одного или более параметров из краткосрочных погодных условий и ориентации, тангажа и/или рыскания осветительного устройства.

На Фиг. 1B проиллюстрирован человек 4, сидящий под осветительным устройством 5, имитирующим дневное освещение, второго варианта осуществления. Осветительное устройство 5, имитирующее дневное освещение, установлено как пара световых люков в наклонном потолке и направляет исходящий свет 6 обычно в нисходящем направлении к человеку 4. Исходящий свет 6 также может быть сконфигурирован таким образом, что он в значительной степени соответствует фактическим эффектам дневного освещения в географическом местоположении осветительного устройства 5. На Фиг. 1B также проиллюстрирована дверь 7, имеющая проемы для исходящего света. Оконное покрытие 8 также проиллюстрировано в значительной степени в открытой позиции. Как подробно описано здесь, оконное покрытие 8 может быть сконфигурировано таким образом, что его расположение и/или статус в значительной степени соответствуют фактическим эффектам дневного освещения в географическом местоположении (например, закрыто, когда дневной свет яркий, чтобы уменьшить блики). Например, степень, до которой оконное покрытие 8 перекрывает дверь 7, может быть сконфигурирована таким образом, чтобы в значительной степени соответствовать фактическим эффектам дневного освещения в географическом местоположении. Кроме того, например, оконное покрытие 8 может представлять собой многослойное оконное покрытие 8, и количество слоев, которые разворачиваются (и факультативно степень разворачивания) в заданное время может быть сконфигурировано таким образом, чтобы в значительной степени соответствовать фактическим эффектам дневного освещения в географическом местоположении.

Хотя на Фиг. 1B проиллюстрировано конкретное оконное покрытие 8, расположенное в здании перед дверью 7, подразумевается, что описанные здесь способы и устройство применимы к другим элементам блокировки дневного освещения, которые факультативно могут находиться в других местоположениях. Например, элементы блокировки дневного освещения могут включать в себя покрытия для проемов дневного освещения любого типа, которые обеспечивает возможность управления солнечными бликами, яркостью, вуалированием бликов, отношениями освещенности, притоком или потерей солнечного тепла и/или воздействием ультрафиолетового (UV) излучения. Элементы блокировки дневного освещения, в частности, могут включать в себя жалюзи, шторы, навесы, подъемные жалюзи, вертикальные жалюзи, регулируемые жалюзи или панели, тканевые покрытия, сетки, тюлевые покрытия, оконные планки любых типов и т.п. Такие элементы блокировки дневного освещения могут включать в себя различные устройства открывания, такие как шнуры, кулиски, веревки, шкивы, рычаги и/или другие устройства любого типа, которое выполнены с возможностью обеспечивать открывание, закрывание, перемещение и/или иное изменение конфигурации элемента блокировки дневного освещения. Устройство открывания может быть соединено с управляемым двигателем для выборочного приведения в действие устройства открывания. В качестве примера, элемент блокировки дневного освещения может включать в себя серию регулируемых жалюзи, обеспеченных перед окном, и управление верхних жалюзи может быть независимым от управления нижних жалюзи. Нижние жалюзи могут быть расположены в первой ориентации вращения для уменьшения воспринимаемых бликов от дневного освещения, и верхние жалюзи могут быть расположены во второй ориентации вращения для максимизации освещения на потолке. Элементы блокировки дневного освещения также могут включать в себя один или более элементов блокировки, используемых в интеллектуальных окнах, такие как электрохромные устройства, фотохромные устройства, устройства с применением взвешенных частиц, микрожалюзи и/или жидкокристаллические устройства, которые могут быть электрическим образом приведены в одно или более состояний для изменения свойств светопроницаемости окна или другой структуры (например, между прозрачным и непрозрачным; между прозрачным, полупрозрачным и непрозрачный; между полупрозрачным и непрозрачным; между прозрачным и полупрозрачным).

На Фиг. 2 проиллюстрирована блок-схема системы управления для осветительного устройства 130, имитирующего дневное освещение, и элемента 150 блокировки дневного освещения. Хотя различные компоненты системы управления могут быть описаны как используемые для управления аспектами и осветительного устройства 130, имитирующего дневное освещение, и элемента 150 блокировки дневного освещения, подразумевается, что в некоторых вариантах осуществления один или более компонентов могут управлять только аспектами осветительного устройства 130, имитирующего дневное освещение, или элемента 150 блокировки дневного освещения. Например, в некоторых вариантах осуществления осветительное устройство 130, имитирующее дневное освещение, и элемент 150 блокировки дневного освещения оба являются автономными устройствами, которые содержат свои собственные компоненты управления и совместно не использует компоненты общего управления.

Система управления включает в себя датчики 112 ориентации. В некоторых вариантах осуществления осветительное устройство 130, имитирующее дневное освещение, включает в себя датчик 112 ориентации, и элемент 150 блокировки дневного освещения включает в себя отдельный датчик 112 ориентации. Наличие встроенного датчика ориентации обеспечивает возможность сложного реалистического управления осветительным устройством 130 и/или элементом 150 блокировки дневного освещения без необходимости ручной доводки осветительного устройства 130 и/или элемента 150 блокировки дневного освещения. Датчик ориентации может распознавать один или более параметров из ориентации, тангажа и крена осветительного устройства 130 и/или элемента 150 блокировки дневного освещения. Например, осветительное устройство 130 и/или элемент 150 блокировки дневного освещения обычно может определить плоскость, и могут быть определены ориентация, тангаж или крен этой плоскости относительно отвесной линии. Ориентация обычно относится к ориентации конкретного элемента по отношению к магнитным полюсам Земли или к угловой ориентации элемента относительно отвесной линии. Ориентация может быть измерена с использованием одного или более датчиков, таких как, например, цифровой компас (например, магнитометр, гирокомпас и/или датчики на эффекте Холла), который обеспечивает электронный вывод, являющийся показателем ориентации относительно магнитных полюсов Земли. Тангаж относится к вращению конкретного элемента вокруг первой оси, перпендикулярной по отношению к отвесной линии, и может быть измерен с использованием одного или более датчиков, таких как, например, гироскоп и/или акселерометр. Крен относится к вращению конкретного элемента относительно третьей оси, перпендикулярной по отношению к отвесной линии и второй оси, и может быть измерен с использованием одного или более датчиков, таких как, например, гироскоп и/или акселерометр. В некоторых вариантах осуществления один или более датчиков ориентации обнаруживают только ориентацию. Кроме того, в некоторых вариантах осуществления единственный датчик ориентации может обнаруживать несколько параметров из ориентации, тангажа и крена. Например, может быть использован электронный компас с тремя осями, который может определять ориентацию, тангаж и крен.

Как описано здесь, исходящий свет, сформированный осветительным устройством 130, имитирующим дневное освещение, и/или количество дневного света, заблокированного и/или рассеянного элементом 150 блокировки дневного освещения, могут быть по меньшей мере частично основаны на обнаруженной ориентации соответствующего осветительного устройства 130 и/или элемента 150 блокировки дневного освещения. Например, направление исходящего света осветительного устройства 130, имитирующего дневное освещение, может быть основано на его обнаруженной ориентации. Например, данные, связанные с отношением между наблюдаемым суточным движением солнца и годичным движением солнца по эклиптике, могут быть использованы в комбинации с определенной датой, временем и/или географическим местоположением (и факультативно в комбинации с погодной информацией, как описано здесь) для идентификации вероятного фактического направления и/или интенсивности сформированного солнечного освещения, которое было бы пропущено через осветительное устройство 130, имитирующее дневное освещение, если бы оно представляло собой фактический пропускающий свет элемент, непосредственно открытый пространству вне помещения. Таким образом, направление исходящего света может быть скорректировано для имитации фактического направления солнечного освещения, сформированного через элемент, пропускающий естественный свет. Также, например, исходящий свет других осветительных устройств может быть скорректирован в зависимости от их ориентации и/или ориентации элемента блокировки 150 дневного освещения. Например, исходящий свет осветительных устройств, которые являются смежными с элементом 150 блокировки дневного освещения, направленным на восток, может затемняться по утрам, чтобы приспособиться к увеличенному входящему потоку естественного освещения в область внутри помещения через проем, ограждаемый элементом 150 блокировки дневного освещения. Также, например, элемент 150 блокировки дневного освещения может быть скорректирован на основе его обнаруженной ориентации. Например, если обнаруженная ориентация в сочетании с одним или более дополнительными параметрами, как описано здесь, указывает, что солнце вероятно находится в непосредственном поле зрения светового проема, выборочно ограждаемого элементом 150 блокировки дневного освещения, и уровень дневного освещения вероятно является большим, элемент 150 блокировки дневного освещения может быть скорректирован для рассеивания и/или блокировки всего проема исходящего света.

Система управления также включает в себя датчик 114 местоположения и датчик 116 даты и времени. В некоторых вариантах осуществления осветительное устройство 130, имитирующее дневное освещение, включает в себя датчики 114, 116, и элемент 150 блокировки дневного освещения включает в себя отдельные датчики 114, 116. В других вариантах осуществления осветительное устройство 130, имитирующее дневное освещение, и элемент блокировки дневного освещения 150 могут совместно использовать один или более датчиков 114, 116. Например, датчики 114, 116 могут быть включены в состав отдельно, присоединенными к контроллеру 110. Датчик 114 местоположения определяет географическое местоположение. Датчик 114 местоположения может включать в себя, например, предварительно запрограммированное географическое местоположение, сохраненное в памяти (например, запрограммировано при изготовлении для конкретной географической области), блок системы глобального позиционирования (GPS) и/или внутреннее или внешнее устройство геопозиционирования (например, расположенное поблизости устройство, имеющее возможности географического обнаружения (например, смартфон), которое может передавать географическое местоположение через проводную или беспроводную связь и/или внутреннюю или внешнюю сеть, которая может использовать IP-адрес, антенную мачту GSM и/или сотовую технологию MTS, чтобы определить географическое местоположение). Датчик 116 времени и даты может включать в себя, например, внешние или внутренние часы, которые факультативно могут обновляться на основе информации географического местоположения (например, для определения подходящего часового пояса и/или переключения на летнее время). В некоторых вариантах осуществления датчики 112, 114 и/или 116 могут активироваться только после начального включения, после сброса, с некоторыми интервалами и/или после занесения в очередь через пользовательский интерфейс для экономии энергии.

Система управления также включает в себя климатические модели 118 дневного освещения. Климатические модели 118 дневного освещения могут включать в себя, например, данные климатического моделирования дневного освещения (CBDM), которые предсказывают различные количества излучения или яркости (например, интенсивность излучения, освещенность, свечение, и яркость) с использованием состояния солнца и неба, полученного из метеорологических наборов данных для конкретного местоположения. Климатические модели 118 дневного освещения могут дополнительно или в качестве альтернативы включать в себя алгоритмы ясного неба, разработанные Американским обществом инженеров по отоплению, охлаждению и кондиционированию воздуха (ASHRAE). Климатические модели 118 дневного освещения могут храниться в памяти и/или приниматься или обновляться из внешнего хранилища данных. Например, климатические модели 118 дневного освещения могут приниматься через проводное или беспроводное соединение с удаленным сервером. Кроме того, например, климатические модели 118 дневного освещения могут быть приняты от одного или более других источников света, формирующих исходящий свет с закодированными данными.

Как описано здесь, исходящий свет, сформированный осветительным устройством 130, имитирующим дневное освещение, и/или количество дневного света, заблокированного и/или рассеянного элементом 150 блокировки дневного освещения, может по меньшей мере частично зависеть от климатических моделей 118 дневного освещения. Например, цветовая температура и интенсивность исходящего света осветительного устройства 130, имитирующего дневное освещение, могут быть основаны на хронологии цвета дневного освещения и/или данных интенсивности из климатических моделей 118 дневного освещения. Например, такие данные могут быть использованы в комбинации с одним или более описанными здесь дополнительными параметрами, чтобы идентифицировать вероятный цвет и/или интенсивность сформированного солнечного света, которое было бы пропущено через осветительное устройство 130, имитирующее дневное освещение, если бы оно представляло собой фактический пропускающий свет элемент, непосредственно открытый пространству вне помещения. Цветовая температура и/или интенсивность исходящего света, таким образом, могут быть скорректированы для вероятного подражания фактическим условиям. Кроме того, например, элемент 150 блокировки дневного освещения может быть скорректирован на основе климатических моделей 118 дневного освещения. Например, такие данные могут быть использованы в комбинации с одним или более описанными здесь дополнительными параметрами, чтобы идентифицировать вероятную интенсивность сформированного солнечного света, который вероятно был бы пропущен посредством светового проема, ограждаемого элементом 150 блокировки дневного освещения, и элемент 150 блокировки дневного освещения может быть скорректирован соответствующим образом.

Система управления также включает в себя ссылку на краткосрочную погодную информацию 120. Краткосрочная погодная информация 120 может включать в себя переданные краткосрочные погодные данные для конкретного местоположения и/или географической области. Например, краткосрочная погодная информация 120 может включать в себя информацию о погоде от локальной метеостанции, например, вероятны ли облачные условия, частично облачные условия и/или солнечные условия в ближайшее время для местоположения, в котором находятся элементы 130 и/или 150. Такие условия могут быть определены, например, на основе датчиков дневного освещения, радиолокатора и/или вручную введенных данных. Кроме того, краткосрочная погодная информация 120 может включать в себя информацию о погоде для одного или более удаленных местоположений, например, являются ли текущие условия в удаленном местоположении облачными, частично облачными, и/или солнечными, в комбинации с силой и направлением ветра. Кроме того, краткосрочная погодная информация 120 может включать в себя информацию о погоде для одного или более удаленных местоположений, например, уровень яркости в удаленных местоположениях.

На основе такой краткосрочной погодной информации 120 может быть определено (либо удаленным образом, либо в системе управления), вероятны ли облачные, частично облачные и/или солнечные погодные условия в будущем и/или каковы ожидаемые значения яркости в будущем. Например, если погодные данные в миле к западу от местоположения осветительного устройства 130 и/или элемента 150 блокировки дневного освещения указывают, что облака только что закрыли солнце, и ветер имеет направление на восток и скорость десять миль в час, то может быть определено, что облака, вероятно, закроют солнце в местоположении приблизительно через шесть минут. В некоторых вариантах осуществления осветительное устройство 130 и/или элемент 150 блокировки дневного освещения может с упреждением скорректировать одну или более характеристик перед будущим изменением погоды. Например, если элемент 150 блокировки дневного освещения включает жалюзи, он может медленно открывать жалюзи, прежде чем солнце будет полностью закрыто, в ожидании уменьшения уровней дневного освещения. В некоторых вариантах осуществления открывание жалюзи может выполняться постепенно в течение периода времени, чтобы минимизировать ощутимость изменения для людей. Например, жалюзи могут медленно корректироваться в течение 45 секунд перед ожидаемым сокращением уровня дневного освещения. Также в некоторых вариантах осуществления осветительное устройство 130 может постепенно корректировать характеристики исходящего света в течение периода времени, чтобы минимизировать ощутимость изменения для людей. Например, интенсивность исходящего света осветительного устройства 130 может медленно уменьшаться в течение 45 секунд перед ожидаемым сокращением уровня дневного освещения, чтобы имитировать фактические условия дневного освещения. Также, например, исходящий свет других осветительных устройств может быть с упреждением увеличен в течение 45 секунд перед ожидаемым сокращением дневного освещения для поддержания требуемых уровней освещения в области внутри помещения, чтобы компенсировать меньшее освещение от источников естественного света и/или имитированных источников света. Кроме того, например, исходящий свет осветительных устройств, смежных с элементом 150 блокировки дневного освещения, может быть с упреждением затемнен в течение ожидаемых солнечных периодов, чтобы приспособиться к увеличенному входящему потоку естественного освещения в область внутри помещения через проем, ограждаемый элементом 150 блокировки дневного освещения. В некоторых вариантах осуществления краткосрочная погодная информация 120 может включать в себя погодные события для местоположения, которые произойдут через пять или менее минут. В некоторых вариантах осуществления краткосрочная погодная информация 120 может включать в себя данные от нескольких окружающих географических местоположений, которые могут быть выборочно использованы в зависимости от направления и/или скорости ветра.

Система управления также включает в себя модуль 125 вычисления параметров дневного освещения на основе местоположения и контроллер 110. Модуль 125 вычисления параметров дневного освещения на основе местоположения использует данные от входов 112, 114, 116, 118 и/или 120 для определения подходящих характеристик исходящего света осветительного устройства 130, имитирующего дневное освещение, и/или подходящих характеристик блокирования и/или рассеивания света элемента 150 блокировки дневного освещения. Контроллер 110 соответствующим образом корректирует одну или более характеристик осветительного устройства 130, имитирующего дневное освещение, и/или элемента 150 блокировки дневного освещения. Контроллер 110 факультативно может взаимодействовать с драйвером осветительного устройства 130, имитирующего дневное освещение, которое управляет его источником света и/или двигателем или другим приводом, который управляет затенением, оптикой или другим элементом. Контроллер 110 факультативно может взаимодействовать с двигателем или другим приводом элемента блокировки дневного освещения 150, который управляет одним или более его аспектами. В некоторых вариантах осуществления каждый из осветительного устройства 130, имитирующего дневное освещение, и элемента 150 блокировки дневного освещения может иметь контроллер 110. В некоторых вариантах осуществления модуль 125 может быть включен в контроллер 110.

Модуль 125 может определить подходящий исходящий свет для осветительного устройства 130, имитирующего дневное освещение, и/или подходящую блокировку и/или рассеивание дневного освещения для элемента 150 блокировки дневного освещения на основе одного или более значений данных и одного или более алгоритмов. Например, как проиллюстрировано на Фиг. 4, на этапе 301 модуль 125 может определить ориентацию на этапе 301, определить географическое местоположение на этапе 302, определить дату и время на этапе 303 и определить один или более связанных с климатом параметров для географического местоположения на этапе 304. В некоторых вариантах осуществления одно или более из этих значений могут быть обеспечены электронным образом через запоминающее устройство, один или более датчиков, часы и/или ссылки на внешние данные. Связанные с климатом или климатические параметры могут включать в себя сохраненные климатические модели 118 дневного освещения и/или краткосрочную погодную информацию 120. Например, модуль 125 может использовать хронологические значения яркости, полученные из климатических моделей 118 дневного освещения, и корректировать эти значения в сторону увеличения или уменьшения в зависимости от информации облачности из краткосрочной погодной информации 120.

Затем модуль 125 может использовать один или более принятых параметров из этапов 301-305 для определения основанных на местоположении параметров дневного освещения, таких как вероятный дневной свет, проходящий через световой проем, ограждаемый элементом 150 блокировки дневного освещения, и/или вероятные характеристики дневного освещения, который был бы пропущен осветительным устройством 130, имитирующим дневное освещение. Как только основанные на местоположении параметры дневного освещения определены, модуль 125 может передать эти параметры контроллеру 110. Тогда в случае необходимости на основе этих параметров контроллер 110 может скорректировать одну или более характеристик осветительного устройства 130 и/или элемента 150 блокировки дневного освещения на этапе 305. Как описано, в некоторых вариантах осуществления характеристики осветительного устройства 130 и/или элемента 150 блокировки дневного освещения могут быть скорректированы на основе ориентации, тангажа и/или рыскания элемента 130 и/или 150. Например, исходящий свет осветительного устройства 130 может иметь направление пучка, интенсивность, цветовую температуру и/или тепловую температуру, которые определены по меньшей мере частично посредством ориентации, тангажа и/или рыскания элемента 130. Например, если определено, что солнце находится на востоке, направленное на запад осветительное устройство 130 может иметь характеристики освещения с большим рассеянием, а направленное на восток осветительное устройство 130 может иметь характеристики освещения с меньшим рассеянием. Также, например, элемент 150 блокировки дневного освещения может иметь одни или более из жалюзи, затенений и/или рассеивателей, разворачивание и/или ориентация которых определяется по меньшей мере частично посредством ориентации, тангажа и/или рыскания элемента 150. Например, если определено, что солнце находится на востоке, направленный на запад элемент 150 блокировки дневного освещения может не блокировать естественный свет, а направленный на восток элемент 150 блокировки дневного освещения может блокировать и/или рассеивать большую часть естественного света.

Также, например, как проиллюстрировано на Фиг. 3, на этапе 201 модуль 125 может принять краткосрочную погодную информацию и определить один или более основанных на местоположении параметров дневного освещения для географического местоположения. Основанные на местоположении параметры дневного освещения могут по меньшей мере частично быть основаны на краткосрочной погодной информации 120, принятой на этапе 201. Например, модуль 125 может использовать наблюдаемое суточное движение солнца и годичное движение солнца по эклиптике в комбинации с определенной датой, временем и/или местоположением, чтобы идентифицировать вероятное фактическое направление и/или интенсивность дневного освещения, затем изменить эту величину на основе краткосрочной погодной информации 120 (например, данных краткосрочной ожидаемой облачности, данных краткосрочного ожидаемого уровня яркости). Как только климатические параметры были определены, модуль 125 может передать эти параметры контроллеру 110. Тогда на основе этих параметров контроллер 110 может с упреждением скорректировать одну или более характеристик осветительного устройства 130 на этапе 202 и/или с упреждением скорректировать одну или более характеристик элемента 150 блокировки дневного освещения. Например, рассеяние исходящего света осветительного устройства 130 может быть с упреждением скорректировано в ожидании увеличенной облачности, тем самым обеспечивая реалистическое представление фактических условий вне помещения. Также, например, степень блокировки и/или рассеивания элементом блокировки 150 освещения может быть с упреждением скорректирована, чтобы обеспечить менее заблокированное окно для пропускания света в ожидании увеличенной облачности. В некоторых вариантах осуществления корректировки элементов 130 и/или 150 могут быть начаты заранее и также факультативно могут быть закончены до ожидаемых будущих изменений дневного освещения или одновременно с ними. В некоторых вариантах осуществления корректировки элементов 130 и/или 150 могут быть начаты по меньшей мере за 30 секунд до ожидаемого будущего изменения дневного освещения и также факультативно могут происходить в течение по меньшей мере 30 секунд. В некоторых вариантах осуществления корректировки могут быть начаты до ожидаемого будущего изменения, но не быть завершены до окончания ожидаемого будущего изменения (факультативно после проверки ожидаемого изменения, например, через встроенный датчик дневного освещения).

В различных вариантах осуществления система управления может представлять изменения пользователю до полной реализации изменений и предоставлять пользователю вариант подтверждения или отрицания тех изменений. Например, в некоторых вариантах осуществления система управления может представлять упреждающее изменение пользователю и обеспечивать пользователю возможность при желании остановить упреждающее изменение. В некоторых из этих вариантов осуществления упреждающее изменение может быть постепенным, и пользователь может быть в состоянии остановить полное изменение во время постепенного изменения, прежде чем полное изменение произошло.

Хотя на Фиг. 2 проиллюстрированы только один элемент блокировки 150 освещения и одно осветительное устройство 130, имитирующее дневное освещение, во многих вариантах осуществления могут быть обеспечены несколько осветительных устройств и/или элементов блокировки освещения. Один или более из таких нескольких осветительных устройств и/или элементов блокировки освещения факультативно могут управляться общим основным контроллером (с разными конфигурациями, отправляемыми каждому элементу, и/или общими конфигурациями, отправляемыми одному или более элементам). Кроме того, в некоторых вариантах осуществления такие несколько осветительных устройств и/или элементов блокировки факультативно могут быть объединены в сеть. Например, в некоторых вариантах осуществления несколько осветительных устройств могут взаимодействовать через закодированное освещение, передаваемое, например, через широтно-импульсную модуляцию одного или более светодиодов. Один или более осветительных устройств и/или элементов блокировки освещения факультативно могут служить в качестве ведущего устройства для других осветительных устройств и/или элементов блокировки освещения в некоторых вариантах осуществления. В некоторых вариантах осуществления осветительные устройства и/или элементы блокировки освещения могут делиться обнаруженной информацией местоположения и/или ориентации с другими элементами, которые не имеют таких средств обнаружения. В некоторых вариантах осуществления осветительные устройства и/или элементы блокировки освещения могут совместно использовать текущие настройки освещения, запланированные настройки освещения и/или климатические модели для выравнивания эффекта освещения среди множества элементов, с тем чтобы мог быть создан когерентный эффект.

Хотя здесь были описаны и проиллюстрированы несколько вариантов осуществления изобретения, специалисты в области техники легко представят себе множество других средств и/или структур для выполнения функции и/или получения результатов и/или одного или более описанных здесь преимуществ, и каждое из таких изменений и/или модификаций предполагается находящимся в объеме описанных здесь вариантов осуществления изобретения. В более общем смысле специалисты в области техники легко поймут, что все описанные здесь параметры, размерности, материалы и конфигурации подразумеваются как иллюстративные, и что фактические параметры, размерности, материалы и/или конфигурации будут зависеть от заданного применения или применений, для которых используется идея изобретения. Специалисты в области техники признают или смогут выявить с использованием не более чем стандартного экспериментирования много эквивалентов для конкретных описанных здесь вариантов осуществления изобретения. Поэтому следует понимать, что упомянутые варианты осуществления представлены только в качестве примера, и что в пределах объема приложенной формулы изобретения и ее эквивалентов варианты осуществления изобретения могут быть осуществлены на практике иначе, чем конкретно описано и заявлено. Варианты осуществления настоящего раскрытия изобретения направлены к каждому индивидуальному описанному здесь признаку, системе, изделию, материалу, набору и/или способу. Кроме того, любая комбинация двух или более таких признаков, систем, изделий, материалов, наборов и/или способов, если такие признаки, системы, изделия, материалы, наборы и/или способы не являются взаимно несовместимыми, включены в объем настоящего раскрытия изобретения.

Все заданные и используемые здесь определения следует понимать, руководствуясь словарными определениями, определениями в документах, включенных по ссылке, и/или обычными значениями заданных терминов.

Признаки единственного числа, используемые здесь в спецификации и в формуле изобретения, обозначает "по меньшей мере один", если явно не указано иначе".

Используемая здесь в спецификации и в формуле изобретения фраза "и/или" обозначает "любой из двух или оба вместе" применительно к соединенным таким союзом элементам, то есть, к элементам, которые в некоторых случаях присутствуют совместно, а в других случаях присутствуют по отдельности. Несколько элементов, перечисленных с помощью "и/или", следует интерпретировать одинаково, то есть, "один или более" элементов, соединенных таким образом. Факультативно могут присутствовать другие элементы, отличающиеся от элементов, явно идентифицированных посредством выражения с союзом "и/или", относящиеся или не относящиеся к этим явно идентифицированным элементам. Таким образом, в качестве неограничивающего примера, ссылка на фразу "A и/или B" при использовании вместе с открытой формулировкой, такой как "содержит; содержащий", в одном варианте осуществления может относиться только к элементу A (факультативно в состав входят элементы, отличающиеся от элемента B); в другом варианте осуществления только к элементу B (факультативно в состав входят элементы, отличающиеся от элемента A); в еще одном варианте осуществления и к элементу A, и к элементу B (факультативно в состав входят другие элементы); и т.д.

Используемый здесь в спецификации и в формуле изобретения союз "или" имеет то же самое значение, как описанный выше союз "и/или". Например, при разделении элементов в списке союзы "или" или "и/или" должны интерпретироваться как включающие, то есть, подразумевающие включение по меньшей мере одного элемента, но также включение более чем одного из множества или списка элементов и факультативно дополнительных не включенных в список элементов. Только термины, явно обозначающие обратное, такие как "только один из", "точно один из" или - при использовании в формуле изобретения - "состоящий из", будут относиться к включению точно одного элемента из множества или списка элементов. В общем случае используемый здесь термин "или" должен интерпретироваться как указывающий исключающие альтернативы (то есть "один или другой, но не оба"), только когда он сопровождается терминами исключительности, такими как "один из двух (либо...либо)", "один из", "только один из" или "точно один из". Фраза "в сущности состоящий из" при использовании в формуле изобретения, должна иметь свое обычное значение, используемое в области патентного права.

Используемая здесь в спецификации и в формуле изобретения фраза "по меньшей мере один" при ссылке на список из одного или более элементов обозначает по меньшей мере один элемент, выбранный из любого одного или более элементов в списке элементов, но не обязательно включает в себя по меньшей мере один из всех без исключения элементов, явно перечисленных в списке элементов, и не исключает любые комбинации элементов в списке элементов. Это определение также допускает, что факультативно могут присутствовать элементы, отличающиеся от элементов, явно идентифицированных в списке элементов, к которым относится фраза "по меньшей мере один", относящиеся или не относящиеся к этим явно идентифицированным элементам.

Также следует понимать, что если явно не указано иначе, в любых заявленных здесь способах, которые включают в себя более чем один этап или действие, порядок этапов или действий способа не обязательно ограничен порядком, в котором изложены этапы или действия способа. Кроме того, номера для ссылок, появляющиеся в круглых скобках в формуле изобретения, если таковые имеются, представлены лишь для удобства и никоим образом не должны рассматриваться как ограничивающие.

В формуле изобретения, а также в приведенном выше описании, все переходные фразы, такие как "содержащий", "включающий в себя", "несущий", "имеющий", "вмещающий", "объединяющий в себе" и т.п., следует понимать как открытые, то есть они означают включение, но без ограничения. Только переходные фразы "состоящий из" и "в сущности состоящий из" должны быть закрытыми или полузакрытыми переходными фразами, соответственно, как указано в Руководство по методике патентной экспертизы Патентного ведомства США, раздел 2111.03.

Изобретение относится к области светотехники, имеющей отношение к управлению освещением в пространстве. Способ управления освещением в пространстве включает в себя этапы, на которых определяют ориентацию элемента блокировки дневного освещения и/или осветительного устройства (301) и автоматически корректируют по меньшей мере одну характеристику элемента блокировки дневного освещения и/или осветительного устройства по меньшей мере частично на основе определенной ориентации (305). Способ может дополнительно или в качестве альтернативы включать в себя этапы, на которых с упреждением определяют вероятные условия дневного освещения в некоторый момент в будущем и начинают корректировать по меньшей мере одну характеристику элемента блокировки дневного освещения и/или осветительного устройства до наступления некоторого момента в будущем (202/203). Также предложены элементы блокировки дневного освещения и/или осветительные устройства, которые могут обеспечить возможность одного или более аспектов способов управления освещением. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Способ управления освещением в пространстве, содержащий этапы, на которых:

определяют ориентацию относительно магнитных полей Земли или относительно отвесной линии (301) осветительного устройства;

определяют географическое местоположение (302) упомянутого осветительного устройства;

определяют по меньшей мере один связанный с климатом параметр для упомянутого географического местоположения (304) и

корректируют по меньшей мере одну характеристику исходящего света упомянутого осветительного устройства на основе упомянутой ориентации и упомянутого связанного с климатом параметра (305).

2. Способ по п. 1, в котором упомянутая по меньшей мере одна характеристика исходящего света включает в себя по меньшей мере одно из направления исходящего света и формы распределения исходящего света упомянутого осветительного устройства.

3. Способ по п. 1, в котором упомянутая ориентация относительно магнитных полей Земли или относительно отвесной линии определяется через датчик ориентации на упомянутом осветительном устройстве.

4. Способ по п. 1, в котором упомянутый связанный с климатом параметр включает в себя краткосрочную погодную информацию.

5. Способ по п. 4, дополнительно содержащий этап, на котором на основе упомянутой краткосрочной погодной информации с упреждением определяют вероятные условия дневного освещения в пространстве вне помещения относительно упомянутого пространства в некоторый момент в будущем, причем упомянутая по меньшей мере одна характеристика исходящего света упомянутого осветительного устройства корректируется в соответствии с упомянутыми вероятными условиями дневного освещения до наступления упомянутого некоторого момента в будущем (202/203).

6. Способ по п. 1, дополнительно содержащий этап, на котором определяют по меньшей мере один параметр из тангажа и рыскания осветительного устройства, причем упомянутая по меньшей мере одна характеристика исходящего света упомянутого осветительного устройства корректируется в соответствии с упомянутым по меньшей мере одним параметром из упомянутого тангажа и упомянутого рыскания.

7. Способ управления освещением в пространстве по п. 1, содержащий этапы, на которых:

принимают краткосрочную погодную информацию (201);

на основе упомянутой краткосрочной погодной информации с упреждением определяют вероятные условия дневного освещения в пространстве вне помещения относительно упомянутого пространства в некоторый момент в будущем и

начинают корректировать по меньшей мере одну характеристику исходящего света осветительного устройства в соответствии с упомянутыми вероятными условиями дневного освещения до наступления упомянутого некоторого момента в будущем (202/203).

8. Способ по п. 7, в котором упомянутая краткосрочная погодная информация включает в себя соответствующую информацию уровня дневного освещения из местоположения вблизи упомянутого пространства вне помещения, силы ветра, направления ветра и облачности.

9. Способ по п. 8, в котором упомянутый этап корректировки содержит этап, на котором начинают корректировать упомянутую по меньшей мере одну характеристику исходящего света упомянутого осветительного устройства по меньшей мере за тридцать секунд до наступления упомянутого некоторого момента в будущем.

10. Система управления освещением в пространстве, содержащая:

датчик (112) ориентации, формирующий данные ориентации по меньшей мере одного осветительного устройства относительно магнитных полей Земли или относительно отвесной линии;

источник (114) географического местоположения, обеспечивающий данные географического местоположения;

контроллер (110), причем упомянутый контроллер принимает по меньшей мере один связанный с климатом параметр для упомянутого географического местоположения;

источник света, формирующий исходящий свет;

причем упомянутый контроллер изменяет по меньшей мере одну характеристику исходящего света упомянутого по меньшей мере одного осветительного устройства по меньшей мере частично на основе упомянутых данных ориентации и упомянутого связанного с климатом параметра.

11. Система управления освещением в пространстве по п. 10, в которой упомянутая по меньшей мере одна характеристика исходящего света включает в себя направление исходящего света и/или форму исходящего света.

12. Система управления освещением в пространстве по п. 10, в которой упомянутый связанный с климатом параметр включает в себя краткосрочную погодную информацию.

13. Система управления освещением в пространстве по п. 10, в которой упомянутый датчик ориентации является трехосным электронным датчиком, также формирующим по меньшей мере одни из данных тангажа и рыскания.

14. Система управления освещением в пространстве по п. 10, дополнительно содержащая:

элемент блокировки дневного освещения;

причем упомянутый контроллер дополнительно изменяет по меньшей мере одну характеристику блокировки освещения упомянутого элемента блокировки дневного освещения по меньшей мере частично на основе упомянутых данных ориентации и упомянутого связанного с климатом параметра.