CN111869329A

CN111869329A - 用于动态照明控制的照明系统

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Publication number: CN111869329A
Application number: CN201980019341.4A
Authority: CN
Inventors: 迪特尔·朗; 恩佐·佩雷斯; 蒂莫·维内特
Original assignee: Ledvance GmbH
Current assignee: Ledvance GmbH
Priority date: 2018-03-15
Filing date: 2019-03-15
Publication date: 2020-10-30
Also published as: WO2019175403A1; US20220256666A1; US20210014953A1; US11898743B2; US11324088B2; EP3766305B1; DE102018106089A1; CN120076120A; US12449110B2; EP3766305A1; US20220159802A1; US11240889B2; US20190289703A1

Abstract

本发明涉及一种照明系统，具有一个或多个光照设施以及用于在运行中调节光照设施的光参数的控制装置。控制装置设置用于与时间相关地根据预设的光参数走势调节光参数。控制装置还设置用于接受一维用户设置并根据一维用户设置改变光参数的走势。

Description

用于动态照明控制的照明系统

技术领域

本发明涉及一种用于动态照明控制的照明系统。

背景技术

能够实现动态照明控制的照明系统与人本照明(Human Centric Lighting)结合应用。在此尤其定时控制地对灯具、光源或照明系统的亮度和光色进行控制。

通常实现针对自然日光走势的光动态，其特征在于，在白天具有冷白(类似于日光)的光色的亮光，在晚上和夜间具有暖白光色的降低的亮度。

根据时间的控制多数根据为设置亮度和光色而固定编入的时间和对应数值进行。在这些固定预设的数值之间根据计算方法进行插值，从而实现逐渐的并难以被用户察觉的过渡。

在一些系统中，固定编入的时间可以与季节和地理位置相关地、根据天文学计算或者包含的表格(例如用于日出和日落的)手动地或自动地调节。

针对特殊要求，可以通过用户干涉而偏离预设的动态，方式是选择特殊场景，例如在学校或会议室内为了观看视频展示而具有降低亮度的场景。另一示例为具有低亮度和非常暖白的照明的“圣诞氛围”，目的在于实现舒适的气氛。这些特殊场景通常为静态的。在生物学方面有利的动态因此被停止。

用户借助选择预设场景实现的上述干涉可能性通常是不足够的并且必须分别配置，这在投产或后续调节时引起显著投入。

用户能够改变照明系统亮度和色温的自由的干涉可能性通常没有针对性，因为用户并不具有从大量设置方案中选择出符合相应场景或用户个性需求的那个设置方案所需的专业知识。

甚至可能发生的是，用户由于无知而设置了以为符合其希望、但在生物学方面却对用户有不利影响的光照情况。例如可能是一种光照情况，其中为夜里设置了非常亮且冷白的光照。通常这些方案甚至不被使用或被错误使用，因为不应信任或苛求用户懂得操作原理。在多数情况下，需要对照明设备的技术功能有更深刻的理解或者对光的视觉或非视觉作用有理解才能正确地使用动态的照明设备，而用户并不具备该素质。

通常在计划和投产中也苛求了规划人员和安装人员，因为需要对光控制系统进行复杂的编程任务，而用户需求的细节通常不清楚。另外，用户通常在使用设备时才产生也能够改变预设设置的愿望。

发明内容

基于已知的现有技术，本发明的目的在于，提供一种改善的照明系统。

该目的通过一种具有独立权利要求的特征的照明系统实现。有利的扩展方案由从属权利要求给出。

相应地，提出一种照明系统，包含一个或多个光照设施和用于在运行中调节光照设施的光参数的控制装置。在此，光参数可尤其为在运行中由光照设施发出的光的强度和/或色温。概念“强度”在此以及在下文中用作例如亮度、光照强度或光密度等光技术变量的总称。即便在下文中为了简化而提及多个光照设施时，根据本发明的照明系统也可仅具有一个光照设施。因为在给定装配中，由光照设施发出的光的给定强度导致光照强度在房间内的明确分布，所以在下文中，概念“强度”、“亮度”和“光照强度”可更换使用。

光参数也可为光源的可变辐射表征，例如辐射方向或者可变的射出角。这在下文中不进一步地深刻说明，但是可类似于光照强度或色温。

光照设施能够与控制装置通过电缆(例如DALI、DMX或借助其他协议)和/或无线地(例如WLAN、蓝牙、ZigBee、Z-Wave或借助其他协议)相连。也可进行混合的连接(部分通过电缆、部分无线)。

控制装置设置用于与时间相关地根据光参数的一个或多个预设的走势调节光参数。尤其可以在一天中对光的强度和/或色温进行改变。这些改变的走势可通过函数描述，其例如与时间相关地定义光参数的值。控制装置可具有实时时钟，借助其为控制装置提供相应的实际时间，或者具有接口，通过接口为控制装置提供相应的实际时间。这些函数可连续地定义，或者仅为特定时间点式地定义，而对其他时间对光参数进行插值。尤其对其中仅有少量改变的时间(例如夜间)，在两个定义的时间点之间可存在几个小时的时间段。

此外，时间还可定义在描述性刻度上。例如可为日出、太阳最高点、日落和半夜定义时间点。位于其间的时间点可与这些时间点相关地定义。例如可将日出和太阳最高点之间的时间分为多个区段。相应地，对在太阳最高点与日落之间的时间、晚上、夜间、直至次日早晨日出也是如此。因此，例如可通过多个(例如20个)此种描述性时间点和与时间点对应的光参数定义一天的整个流程。

描述性时间点与真实时间(Tageszeit，时间)的对应可根据天文学程序进行，该程序针对每天在照明设备的相应地点处为上述描述性时间点确定真实时间。已知为日出和日落确定真实时间的天文学程序。通过此种对应能够为一年中的每天分配个性的、依据真实的日光走势的走势，即便仅定义了一组光参数。

下表示出了描述性时间点与真实时间的对应关系的两个示例(示例伦敦考虑另一时区，两个示例考虑夏令时)。

在此：

LD＝白天长度＝日出与日落之间的时长

LN＝夜晚长度＝日落与次日日出之间的时长

例如，控制装置可以控制光照设施，使得其在早晨和晚上发出低强度和/或具有低色温(例如暖白)的光，并且在白天发出高强度和/或具有高色温(例如冷白、类似日光)的光。同样，光照设施例如可在白天通过其指向和/或其射出角照射更大的面积，例如包括墙壁、空间覆盖或者房间内的人员的面部，而在晚上仅针对性地照射个别对象，例如工作面积。

在此，光照设施可单独地或成组组合地控制，从而为不同光照设施和不同组光照设施也可预设不同的走势。

相应地，下文的说明例如适用于为一个光照设施或一组光照设施单独预设的走势，除此之外也可能的是用于其他光照设施的走势。因此，控制装置可实现预设一个或多个走势；例如为天花板上的灯定义不同于照射墙壁的灯的走势。

控制装置还设置用于接受一维的用户设置并根据该一维的用户设置改变光参数的走势。在此，一维的用户设置理解为单个变量，其值位于下限值和上限值之间。例如，一维的用户输入的值可在0至1之间，替代地在0至100之间，进一步替代地在-100至+100之间。在一维用户设置的值范围内的一个值(例如设置0)优选对应于不变地保持光参数的预设走势的情况。对所有其他设置确定用户设置的值，即改变后的走势与预设走势偏差多远。因此用户不必改变各个光参数，而是通过改变一个设置变量确定由其函数推导出的光参数改变。尤其一维的用户设置恰恰不是一个光参数、例如亮度或色温的设置。

也可由相同的用户设置改变用于不同光照设施的多个不同的走势。

根据本发明，控制装置基于一维的用户设置的输入不直接改变光参数的实际值，即不直接改变实际亮度和实际色温，而是其根据相应预设置的预设将光参数的走势从预设的走势改为改变后的走势，并因此也作用于其在未来的走势。那么这也能够导致，在改变后的走势为实际的时间点设置了不同于初始预设走势的其他光参数值的情况下，相应地调节光参数的实际值。

因此，一维的用户输入的改变不会导致场景的启动，而是尤其考虑了实际的时间，因此，改变后的光参数与实际时间相匹配地继续实施。因此，在对控制装置进行相应编程的情况下，能够避免由于疏忽而启动不适合于实际时间的场景(例如在中午的时间启动日落场景)。

例如，提高一维的用户设置可导致强度和色温均提高。因此，光变得更亮且“更冷”。相应地，一维用户设置的降低可导致强度以及色温的降低。因此光变得更暗且“更暖”。通过光参数与单个值相关的此种设置能够为用户简化对照明系统的操作。也可避免用户为光参数选择不匹配的数值组合。尤其在通过改变一维用户设置同时影响多个光参数的情况下，这些光参数的改变可最优地彼此协调。

这可具有以下结果，一维用户输入的同一改变取决于时间而对光参数具有不同的作用，尤其光参数的改变的量为不同大小。例如一维用户输入在早晨和/或晚上的改变相比于一维用户输入在午间时间或下午时的同一改变对亮度和/或色温的更改具有更小的作用。

光参数的改变可例如借助相应的预设(例如借助分析性或数字的函数，其也可分区段定义，或者借助预计算出的数值表，必要时也通过插值)由一维用户输入的改变得出。

优选照明系统具有与控制装置相连的用于输入一维用户设置的输入设施。输入设施可为直接的输入设施，例如开关、键盘、旋转调节器或滑动调节器。直接的输入设施可为机械的输入设施。直接的输入设施也可具有显示装置，在其上显示与机械的输入设施相应的一个或多个输入元件。优选此种显示装置为触感的。但是在触感的显示装置上也可显示一个或多个输入元件，其不与机械输入设施对应。也可使用混合的显示。输入设施可与控制装置通过电缆和/或无线地(例如WLAN、蓝牙、ZigBee、Z-Wave或借助其他协议)相连。

输入设施也可设置用于在显示装置上显示用于光参数走势变化的程度。这可例如通过一维用户设置的值的图像显示实现。也可图像展示所选的一维用户设置对光参数的作用效果。此外也可(例如以文字形式)展示一维用户设置的值的特定阈值。

输入设施也可为在计算机(尤其台式机、便携机、智能电话、平板电脑或在其他移动设备上)运行的应用。应用可如上所述地在计算机的显示设备上展示一个或多个输入元素。

在一种实施形式中，控制装置还设置用于根据其他输入值改变光参数的预设走势。其他输入值在此为并非由用户输入的输入值。其他输入值可例如由控制装置本身获得(例如借助内部传感器或通过由已知变量计算得出)。控制装置也可由其他部件、尤其由外部传感器接受其他输入值。

其他输入值的示例有日期、时间、在光照设施所照亮的区域内的人员在场性。例如在没有人员在场的情况下可降低光照的强度。

其他输入值首先与用户通过输入设施输入的调节量一同换算为单个变量，该变量随后作为一维用户输入用于照明系统。因此，例如可以简单地使通过旋转调节器输入的、确定光色和亮度方面的特定设置的用户输入在有人员在场时保持不变，而在人员不在场时设置为定义的值(例如“-2”)。该值则对应于一种“动态的”走势，其在任何时间都具有等于零的亮度。借助得出的一维的输入量可以在没有人在场时关闭照明。这对应于随后将阐述的“变暗函数”。

在考虑了其他输入值的情况下也不直接改变光参数的实际值，即不直接改变实际亮度和实际色温，而是根据预先设置的预设将光参数的走势从预设走势变为改变后的走势。这则能够促使在改变后的走势针对实际时间点为光参数规定了不同于初始的预设走势的值时，光参数的实际值得以相应地调节。因此，例如光传感器能够测量房间内的亮度，该亮度也受到自然日光的影响，并且该变量可与直接的用户输入一起换算为一个新的一维输入变量，从而之后实现另一动态的走势，该走势在其亮度方面低于没有考虑日光影响而仅基于直接的用户设置得出的走势。

在一种实施形式中，控制装置还设置用于与一维的用户设置非线性关系地改变光参数的预设走势。例如在一维用户设置向更高的设置值改变的情况下，可以首先相比于色温相对更强烈地改变强度，而在向更低的设置值改变的情况下，相比于强度相对更强烈地改变色温。

在一种实施形式中，控制装置还设置用于在光参数走势改变的情况下考虑用于光参数的最大值和/或最小值。换而言之，可存在光参数最大值和/或最小值的预设走势，并且控制装置可确保光参数改变后的走势不高于最大值的预设走势和/或不低于最小值的预设走势。

尤其最大值和/或最小值可与时间参数相关和/或与不同于时间参数的参数相关。作为时间参数的示例，强度和/或色温的最大值可在早晨和/或晚上低于在白天。这可防止例如违背昼夜节律的用户设置。

在一种实施形式中，控制装置设置得使针对不同的预设时间点和预设用户设置的走势通过多个固定的值点描述。在时间上或在用户设置方面位于其间的点可插值到定义的值点之间。

在一种实施形式中，控制装置还设置用于在预设的第一时间段之后将改变的光参数走势回置为预设的光参数走势。因此可确保由用户实施的对光参数走势的改变在第一时间段之后自动地再次回置。第一时间段可以具有恒定时长。第一时间段也可取决于进行的改变而具有不同时长。例如光参数走势的微弱改变相比于大的改变可保持更长的时长。

在预设的第一时间段结束之后将改变的光参数走势回置为预设的光参数走势可阶跃性地或者在预设的第二时间段中连续地进行。

在一种实施形式中，控制装置还设置用于，如果在一个或多个光照设施关闭和再次开启之间最高还存在预定的第三时间段，则在关闭和再次开启之后也遵守改变的光参数走势。因此，在短暂离开光照设施照亮的区域的情况下，可关闭光照设施，并且在再次开启时不丧失进行过的改变。另一方面，可这样选择第三时间段，使得光参数的走势在关闭后并在半小时后或次日再次开启之后再次回置到预设的走势，从而用户不必思考是否可能还设置了改变的光参数设置。

附图说明

本发明优选的其他实施方式通过对附图的下述说明进一步阐述。在此：

图1示出了强度和色温的预设走势；

图2示出了强度和色温的另一预设走势；

图3a、3b、3c示出了用于色温和光照强度的预设走势以及最大值和最小值的走势的其他示例；

图3d示出了针对21个用户设置和20个时间点的以点状预设的色温走势的示例；

图4示出了强度和色温的另一预设走势；

图5示出了强度和色温的改变的走势；

图6示出了强度和色温的另一预设走势；

图7示出了强度和色温的另一改变的走势；

图8a、8b、8c、8d、8e示出了一维用户设置的值的图像表示的不同实施形式；

图9示出了黑视素与日光等值的光照强度与光照强度和色温的关系的示例；

图10a、10b、10c、10d、10e示出了强度和色温的预设走势与不同的改变后走势的图像表示的实施形式；

图11a、11b、11c示出了一维用户设置的值的图像表示的另一实施形式；

图12a、12b示出了一维用户设置的值与作为箭头的用户设置的某种程度的类似表示相结合的图像表示的另一实施形式；

图13示意性地示出了根据本发明的照明系统的一种实施形式。

具体实施方式

在下文中根据附图说明优选的实施例。在此，相同、类似或功能相同的元件在不同附图中以相同的附图标记标注，并部分地省却了对这些元件的重复说明以避免赘述。

在图1中示出了强度(Intensity)和色温(CCT，correlated color temperature)的预设走势。照明系统的控制装置能够根据该预设走势自动地且动态地(定时地)设置属于该照明系统的光照设施的强度和色温，从而产生在人本照明的意义上有利的光照。

动态的定义通过预设特定的控制点实现，这些控制点预设了与时间对应的定义的时间点t、光照强度(在下文中，光的光照强度和强度可替换地使用)以及色温的对应数值。针对在定义的控制点之间的时间，可以由控制装置自动地插值中间值，从而实现从一个至下一个控制点的均匀的、无法被用户感知的过渡。

替代地，可以为了更细致的分级而预设额外的控制点，如在图2中所示。那么，则可取消插值。分级则优选精细到使颜色或亮度改变时不超过可感知性阈值的程度，从而不干扰用户。

在图1和2以及对图3至7的以下说明中，分别在左侧以开尔文(K)为单位记录色温，(也至图3的)在右侧以流明(lx)为单位记录光照强度。走势可以在控制装置中直接作为此类物理变量保存，但也可作为其他由其能够算出的物理变量数值保存。

为控制点定义的时间可以在一个实施例中根据天文学数据(例如地区时间、日出和日落时间、地理位置)改变。这可手动或自动地、程序控制地进行。因此可例如自动地使早晨光照强度和色温开始上升的时间点匹配于日出的时间。

光参数X的预设时间走势S可表示为S_X,0(t)。例如，强度(或光照强度)的预设时间走势可表示为S_B,0(t)，色温的预设时间走势可表示为S_T,0(t)。如果如前所述地考虑到天文学数据，则针对一年中的不同日期和不同的地理位置得出不同的函数。

前文到此为止描述了没有用户干涉的动态照明控制，其与当今先进的现有技术一致。色温和亮度的该时间相关的控制可通过其他叠加的函数改变。在此，根据叠加的函数针对每个时间点改变光照强度和色温的控制点，这些控制点初始地为每个时间点t确定了光照强度S_B,0(t)和色温S_T,0(t)的固定的初始设置或基本设置。这些叠加的函数可通过外部信号、例如用户界面或传感器定义。但是其中也可包含时间或季节等参数。因此用户能够个性地对系统进行干涉并改变预定义的设置。

这为用户实现了根据该叠加的色温函数f_T(t,x)和光照强度函数f_B(t,x)改变光照强度和色温的设置。

因此，针对时间点t的光照强度和色温改变的设置S_B(t,x)和S_T(t,x)得出以下等式：

S_B(t,x)＝S_B,0(t)·f_B(t,x)

S_T(t,x)＝S_T,0(t)·f_T(t,x)

在此，参数x表示能够由各种其他参数计算出的数值。在此，x可主要或仅仅通过由用户在用户界面处选择的设置确定，例如期望调节至更高或更低的数值。但x也可被外部传感器影响，该传感器在用户不在时促使基础设置变为直至零的低数值，或者根据日光存在性影响亮度。

在此关键在于，基础设置的调节不仅静态地改变瞬时数值，而且针对每个时间点t改变光动态的整个曲线。

这例如在图3a中针对色温示出。在此，基础设置以加粗的实线示出，对应于用户输入等于0。在此情况下通过照明设备的技术可能性限定的最大值在6500K处以点线示出。最小值在2700K处以虚线示出。

针对-100至+100的用户输入以曲线簇示出了能够产生的色温走势。

调节可能性的范围、也就是说照明系统的设置允许偏离基础设置S_X,0(t)多远或者允许哪些最小值和最大值，在此可以限定在特定极限内。

通常该极限通过照明设备的技术可能性决定，例如光照设施的最大强度或技术上可行的色温范围。在一种实施形式中，该技术极限可进一步限定，方式是针对光照强度和色温的最大和最小设置值分别定义一个或两个极限函数，其与时间t相关地定义色温和光照强度的最大值和/或最小值。

也可考虑替代的或额外的极限，其与其他参数、如季节相关地或者与用户群体特性相关地确定。

图3b相应地示出了基础设置，即以色温为例以加粗的实曲线示出了对应于用户输入等于0的与时间相关的预设走势。上方的点型曲线示例性地示出了最大色温的极限函数，其可在特定时间设置。在此，技术上限定了大约6500K的最大值，但在早晨和晚上，最大色温进一步限定在更低的数值。

下方的虚曲线相应示出了可设置的最小色温。在此，在所示示例中，技术上限定了大约为2700K的最小值，但在白天最小色温有时限定至更高的数值。在图3b中还示例性地示出了能够由-100至+100之间的用户输入得出的色温走势。

在图3c中作为另一示例示出了光照强度的预设走势(加粗实线)、上限走势(虚线)和下限走势(点线)。其可具有不同于色温走势的特征。然而，其响应于相同的用户输入，色温的走势也响应于该用户输入。

该色温走势或强度走势的精确走势与函数f_T(t,x)和f_B(t,x)的定义相关并且在图3a、3b和3c中仅示例性地示出。

在图3a、3b和3c中示出了作为连续(稳定)函数的色温走势和强度走势，走势针对不同的预设时间点和预设用户设置可通过固定的数值点描述。在时间上或者在用户设置方面位于其间的数值可插值在定义的数值点之间。这在图3d中示例性地示出。在那，针对时间和用户设置都分别仅允许多个预设数值，并且对这些数值对中的每对预设特定的色温。针对光照强度可同样预设相应的数值。

极限函数可用于限定光设置的可变化性。例如有利的是，在晚上不允许很高的色温数值，从而将对用户昼夜节律的可能干扰和对睡眠的负面影响降至最低。

相应地，例如也可定义最小光照强度S_B,min(t)，从而S_B(t,x)>＝S_B,min(t)对所有时间或至少对特定时间有效。

因此，在一个实施形式中，在一天中可允许6500K的最大色温，如果设备在技术上允许这样的话。在21:00以后的晚上可将色温的最大值S_T,max(t)针对t>21:00限定至4000K。如果基础设置、即色温预设走势S_T,0(t)针对该时间规定为2700K的色温，则可在此示例中通过用户干涉最大实现4000K的色温。这实现了将用户干涉限定在被定义为有利的那些设置。

通常为生物学上“有利的”设置在白天一般选择高的色温和高的光照强度作为基础设置；在晚上和夜里选择低的色温和低的光照强度。

此种极限函数可作为预设的“有利”函数编入照明系统中和/或也可在运行时或者由有经验的用户配置。

为了针对色温和/或光照强度的最小值和最大值进行限定，除了时间以外还可考虑其他参数。因此，对日光或人员在场性的传感器可提供额外的信号，该信号降低由光照设施发出的最大强度。

此外，也可定义其他函数，其排除特定设置或多个设置的结合。因此，很高色温、同时低光照强度的结合是不利的，因为其被用户感受为不舒适的。例如因此可以根据设置的光照强度B定义最大色温T_N。在一种实施形式中这可如下进行：

针对B>270lx，T_N<＝10·B，其中T_N的单位为K，B的单位为流明，并且

针对B<＝270lx，T_N＝2700K

为了输入从光参数的预设走势的期望偏移，优选使用输入设施(也称为用户界面或操作元件)。在一种实施形式中，操作元件实现了与上述初始设置S_B,0(t)和S_T,0(t)的一维的、即仅向下文中称作“上”和“下”的两个方向的偏移。

操作元件可为具有“上”和“下”功能的旋钮、滑动控制器、按键，或者类似的元件，其实际存在地或虚拟地布置在用户界面的操作表面上。关键特征在于，输入单元仅给出一维的变量，例如沿着方向“上”或“下”的单位个数，但该一维变量根据保存的函数对从光照强度和色温的基础设置的偏移发生作用。

因此，操作元件的设置E对应于用户所期望的对色温和光照强度的预设走势(控制曲线)的改变。操作元件的设置不直接地作用于照明系统的光照设施的色温和光照强度，而是作用于描述色温和光照强度的函数。因此，对设置E的相同改变可能对色温和光照强度的实际改变具有不同作用，例如与时间相关。因为在用于改变基础设置的函数内可输入其他参数，所以能够实现复合的关联。因此可考虑，在特定时间将色温变化沿一个或另一个方向限定，或者根据实际的基础设置，用户期望的改变不同程度地作用于色温和光照强度。

“上”功能的操纵(例如沿着顺时针方向旋转旋钮)可引起光照强度和/或色温至更高数值的改变。在操纵“下”功能时，可进行相应至更低数值的改变。

改变的度V针对光照强度B和色温T以不同函数V_B＝f_B(E,t,x)和V_T＝f_T(E,t,x)定义，其还可通过操作元件的设置E确定。

设置E可对应于滑动调节器或旋转调节器的位置。其也可对应于输出脉冲的数量或旋转编码器的转速，或者另外输入的或计算出的用于用户所期望的或面向其需求的调节程度的数值(例如通过手势或传感器等)。

这也包括对E自动生成的数值，其例如可来自于亮度或在场性传感器或者由用户数据等算出。

针对光照强度和色温的新的设置例如

S_B(t)＝S_B,0(t)+V_B并且S_T(t)＝S_T,0(t)+V_T

针对该示例，光照强度在该示例中为符合如上所述的定义的函数

f(t,x)＝1+V_B/S_B,0(t)并且

S_B(t,x)＝S_B,0(t)·(1+V_B/S_B,0(t))

可输入函数V_B和V_T的其他参数可为下列参数：

-时间t，其可通过地区时间和季节确定。

-执行先前改变的时间点。由此能够限定保持特定改变的时间。

从而例如能够实现使用户设置的改变仅在特定时间有效并随后再次回置到基础设置。

-任意的其他参数，其在上述公式中通过“x”代表。

这可在一种实施形式中为照明设备的光照强度和色温的基础设置S_B,0(t)或S_T,0(t)与相应最大值或最小值的差值。因此例如能够实现，如果色温设置得还相对较高，则向更低数值方向改变的愿望对色温的降低具有更强烈的作用，在设置数值E继续降低时才也实现光照强度的降低。反之，可以在同样通过设置数值E确定的降低愿望的情况下，在高光照强度和中等色温的情况下，首先降低光照强度。

低光照强度与高色温的结合、以及高光照强度与低色温的结合根据经验用户感受为不舒适的。此外，高光照强度的同时色温低也是在能量方面不利的，因为对生物系统的相同作用通常也能够在降低光照强度和提高色温的条件下实现。

如果用户进行改变，在根据本发明的照明系统中可以尽可能注意该基本原理。

向更高数值(“上”)的改变愿望因此可以首先相比于色温更强烈地作用于光照强度。在用户希望很强烈地向着方向“上”改变的情况下才也“带动”色温。

相反，如果色温处于高的基础水平，向更低数值(“下”)的愿望可首先涉及色温。光照强度相应地“被带动”。

在下列示例中，为了展示目的而为设置E使用-100至+100之间的值作为数值。也可考虑另外的值或者任意的其他刻度。操作元件的设置通过模拟的或数字的信号由操作元件传输至控制装置。

在此，为色温和光照强度的设置使用概念S_T(t)和S_B(t)，从而设置和值本身为同义的，即便在控制装置内部计算出仅符合光技术的值的数字(digital)的值的情况下。这可在内部为百分比、8位或16位(Bit)控制值或类似的。

相应地，对色温也是如此，该色温在控制装置内部或在外部在光照设施的运行设备内在表示中可换算为色坐标x、y或者光控制系统的两个或多个输出通道的脉冲宽度调制的比例。

在下列示例中，作为对时间t₁的基础设置预设光照强度为S_B,0(t₁)＝650lx并且色温为S_T,0(t₁)＝5350K。针对时间t₁的光照强度和色温，作为最小值，S_B,min(t₁)＝300lx并且S_T,min(t₁)＝2700K，并且作为最大值，S_B,max(t₁)＝800lx并且S_T,max(t₁)＝6500K。

期望调节为E＝±50的用户干涉可如下所述地处理：

a)“线性”响应：

在此示例中，光照强度和色温与设置E成正比地改变。

在此预设E变化1对应于色温变化20K：V_T(t₁,1)＝20K。E变化50因此符合V_T(t₁,50)＝1000K。在此示例中，这也对所有时间t适用，并且V和E的相关性为线性的。那么针对改变后的色温得出

S_T(t₁)＝MIN[S_T,0(t₁)+V_T(t₁,50)；S_T,max(t₁)]＝

＝MIN[(5350K+1000K)；6500K]＝

＝6350K。

针对光照强度预设，E改变1对应于光照强度改变4lx，符合：V_B(t₁,1)＝4lx。E改变50因此符合V_B(t₁,50)＝200lx。在此示例中这也对所有时间t适用，并且V和E的相关性为线性的。那么针对改变后的光照强度得出

S_B(t₁)＝MIN[S_B,0(t₁)+V_B(t₁,50)；S_B,max(t₁)]＝

＝MIN[(650lx+200lx)；800lx]＝

＝800lx。

在该简单的示例中，相对快速地达到最大值或最小值。动态曲线S(t)的基本曲线形状因此改变。最大值和最小值更早达到并保持更长的时间。在此没有更复杂的相关性。

针对前述示例a)在图4中示出了色温和光照强度的预设走势，并且在图5中示出了+50的用户输入变化情况下的这些光参数的改变后的走势。

b)具有更精细分级的线性响应：

在此示例中，E＝1的变化对应于基础设置S_T,0(t₁)与最大值S_T,max(t₁)的数值之间的差的1％的改变。不同于上一个示例，最大值针对时间t₁限定为6000K。那么，E改变1对应于色温的改变V_T(t₁,1)为差6000K-5350K＝650K的1％，即6.5K。因此V_T(t₁,50)＝352K并且

S_T(t₁)＝MIN[S_T,0(t₁)+V_T(t₁,50)；S_T,max(t₁)]＝

＝MIN[(5350K+325K)；6000K]＝

＝5675k。

借助光照强度变化的相应设定，E改变1对应于光照强度的改变V_B(t₁,1)为差800lx-650lx＝150lx的1％，即1.5lx。因此V_B(t₁,50)＝75lx并且

S_B(t₁)＝MIN[S_B,0(t₁)+V_B(t₁,50)；S_B,max(t₁)]＝

＝MIN[(650lx+75lx)；800lx]＝

＝725lx。

通过将期望的改变与在时间t₁处的基础设置数值与最大值之间的差相关联，使设置更精细地分级并且基本曲线形状保持不变。走势更像是被延伸或收缩的。达到最小值或最大值的时间与用户干涉之前相同。

针对前述示例b)在图6中示出了色温和光照强度的预设走势，在图7中示出了针对±50的用户输入变化的这些光参数的改变后的走势。

可考虑任意的其他函数用于设置E与改变V的对应。此种变化为优选的，其中，设置E与光照强度和色温的改变V之间的关系通过单调上升的函数描述，也就是说，E的值上升时，光照强度和/或色温同样上升或至少保持不变。相反，E的值下降时，光照强度和/或色温应下降或至少保持不变。E为负值意味着光照强度和/或色温根据示例a)和b)降低，但沿着另一方向。

c)复合(非线性)响应：

在此示例中，考虑了非视觉作用方面的特征，光照强度按照示例b)中所述的线性函数改变，而色温按照非线性函数改变。

借助在示例b)中使用的示例性的设置，可定义下列函数。与在示例b)中一样，对光照强度适用V_B(t₁,50)＝75lx并且S_B(t₁)＝725lx。

对色温定义与改变E的3次方的关联：

V_T(t₁,E)＝(E/100)^3·(S_T,max(t₁)-S_T,0(t₁))

因此针对E＝50得出

V_T(t₁,50)＝0.5^3·(6000K-5350K)＝0.125·650K＝81K

并且因此S_T(t₁)＝5350K+81K＝5431K。

尤其在晚上，如果设备在基础状态下设置为低色温，可以实现此种首先相对少量地改变色温、而明显改变光照强度的关系。在用户为改变预选的设置值接近可能的100％的最大值(E＝100)时才增强对色温改变的作用。

在相对于基础设置降低设置值的情况下，可实现相应相反的行为，从而改变首先更强烈地作用于色温，并在较晚时才作用于光照强度。

优选定义最小光照强度，其总是作为最低值得以保持，从而确保充足的视觉质量。在办公室或会议室等工作环境中，该最小值可通过标准预设。值S_B,min(t)应符合该最小值。那么，在“正常的”动态中-也根据用户干涉-如前所述地不低于该最小值。

然而在一些情况下可能期望的是，设置进一步降低的亮度，例如在房间中应实现放松的氛围的情况下，或者在仅期望很低亮度以例如观看电影或展示的情况下。

在此情况下，如果光照强度和色温已经达到了至上述最小值的最大降低程度，可将对“下”功能的进一步操纵视作用户愿望，低于该“最小值”而直至关闭照明，对应于变暗函数。在此情况下，可以在保持恒定的最小色温的条件下进一步降低光照强度。

因为设置本身和设置的改变对用户来说都是无法直接获知的，所以可能有利的是，为用户反馈改变后的设置能够引起什么以及其针对实际的以及之后的光设置可能料到哪些改变。

此种改变可例如图像化地通过图表为用户视觉展示，该图表示出了光照强度和色温的改变后的走势，在必要时与预设的走势对比示出。

此种图表通常非常复杂并且并不一定能够轻易理解。因此在以下示例中描述了如何简化地实现走势的可视化。

此种可视化可优选直接在输入设施处实现，从而用户在改变一维的用户设置时直接看见效果。尤其输入设施可具有触摸显示装置，用户在其上通过触摸进行期望的改变。

在一种实施形式中，可视化通过条形图(水平的或竖直的)实现，在该条形图上强调为一维的用户设置恰好选择的设置。此种条形图可例如颜色编码地显示一维的用户设置的值，这在图8a中示意性地示出。在此，可为“常规设置”、即为根据预设走势的动态使用“中立的”色调，例如白色或亮黄色。一维的用户设置提高的值可通过蓝色调(例如亮蓝色至暗蓝色或者淡蓝色至浓蓝色)显示，降低的值可通过红色调和/或橙色调(例如黄色至红色)显示。此种显示可(一定程度上)模拟地(analog)、即无级地进行。

替代地或额外地，显示也可具有多种类别，其例如代表相应的光情况。这些类别可以如图8b中所示的那样以文字示出。在根据图8b的实施形式中，其例如为用于预设走势(即用户没有输入偏差)的“HCL日光”以及用于一维用户设置值提高的“工作到很晚”和“性能提升”。在此实施形式中，针对值降低使用“创造性的”和“放松”。

当然，也可使用其他、更多或更少的概念。

在根据图8c的实施形式中，通过符号表示类别。在此也可使用其他的、更多或更少的符号。也可将符号与文字混合使用。

在图8d中示意性地示出了另一方式的显示。在此，光照强度和色温的实际值在此作为具有不同颜色的叠加的条形图显示在刻度上，例如黄色用于光照强度(窄条)，蓝色用于色温(宽条)。条也可彼此上下或并排地布置。条也可实施为环形的。

由光照强度和色温的值可根据公式计算出新的值。这可例如通过将两个值相乘、或者将两个值分别与恒定系数相乘并将乘积相加实现。

在已知光谱分布的条件下，由色温可确定系数，该系数描述根据DIN SPEC 5031-100:2015的黑视素与日光等值的光照强度与视觉评价的光照强度的比例。

在6500K的白色LED照明中，该系数约等于0.8。在3000K的暖白色LED照明中，该系数约等于0.45。

如果将光照强度与根据该方法算出的换算系数相乘，则由此得出根据DIN SPEC5031-100的黑视素与日光等值的光照强度。

在此，该评价方法也在国际标准CIE S 026中定义。在DIN SPEC 5031-100中定义为“与日光等值的光照强度”的量在CIE S 026中描述为“menalopic equivalent daylight(D65)illuminance(黑视素等值日光照度)”。两个量由计算方法和在其数值方面对于相同的光谱分布一致。

这些量根据当今的认知水平为在特定光照强度和特定色温的情况下光对生物系统的影响与日光相比的程度。这些量也可为了可视化而显示在刻度上。该实施形式在图8e中示意性示出。在此除了直线表示以外也可考虑表示为环形条、或者表盘显示的形式。

在图9中针对LED照明的示例大略地展示了黑视素与日光等值的光照强度与光照强度和色温的关系。

在图10a至10e中示出了可视化的另一方式。在此，左侧示出了用于一维的用户输入的不同值的符号，可与图8c比对。恰好选择的设置或至少最接近于恰好选择的设置的符号可强调地显示。在其右侧则分别在时间横轴上显示了色温和光照强度的相应走势。在此，竖条的颜色可代表相应时间点的色温。例如可通过橙色至黄色的条显示暖白至中性白的光色，通过亮蓝色至浓蓝色的条显示冷白的光色。

光照强度可通过条的长度符号表示。

同时，条的最小值通过色温确定。这实现了以符号表示较高的色温具有较高的非视觉作用。

在所示实施例中，条对应于一整天中约1.5小时的平均值。因此，可为用户符号表示该设置。实际状态可通过符号(例如条上方的太阳符号)显示。用户能够看出光照情况将如何继续改变。

色温和光照强度的走势的可视化、尤其针对未来的值也能够以其他方式实现。

在图10a至10e中在左侧显示的符号能够与图8b中提及的概念“性能提升”、“工作到很晚”、“HCL日光”、“创造性的”和“放松”相对应。

设置“性能提升”也可称作“提升”、“功率提高的照明”、“专注”或以类似含义的概念描述。该设置适用于短期地提高专注力和工作效率，但其在错误的时间、例如由于在晚上强化生物作用而可能带来对用户产生负面影响的风险。

选择此种设置的可能性可通过前文中详细描述那样地定义最大值而限定。也可为该设置“性能提升”的设定定义时间上的限定-例如不在22:00之后。

同样，可限制设置“性能提升”保持激活的时长。那么，例如在21:00之后选择设置“性能提升”时，可以每2-3分钟程序自动控制地将设置值E降低特定的量，直至再次达到设置“工作到很晚”(如下文所述)。

在图10a中示出了在设置“性能提升”中光参数的改变后的走势的示例。在图3b和3c中，这是接近于上限走势的走势。

设置“工作到很晚”也可称作“夜间工作”或“专注(无昼夜节律干扰)”、“专心工作”或类似的。在该设置中，光照强度提高得明显超出预设的初始设置，而色温不提高或仅略有提高，该设置适用于在晚上或夜里工作，而对昼夜节律系统没有显著干扰作用。然而，其也可在白天使用以促使专心地工作。

在图10b中示出了在设置“工作到很晚”中光参数的改变后的走势的示例。在图3b和3c中，这是位于预设走势与上限走势之间的中间区域的走势。

设置“HCL日光”也可称作“HCL模式”、“日光”、“标准运行”、“日光动态”、“自然光照”或以类似概念描述，其以符号表示了照明基本上趋向自然的日光走势。

在图10c中示出了在设置“HCL日光”中光参数的预设走势的示例。在图3b和3c中，这是接近于预设走势的走势。

设置“创造性的”也可称作“创造力照明”等。研究中已证实，创造力在暖白光照中高于在常规光照或色温提高时。在特定情况下可能有利的是，在将亮的、类似日光的照明实施为“标准HCL照明”的日间从该预设改变，并选择“创造力设置”，例如以执行创造力训练营、头脑风暴或其他活动，其中不那么需要专注力和注意力，而更期望激励的、促进创造力的氛围。

在图10d中示出了在设置“创造性的”中光参数的预设走势的示例。在图3b和3c中，这是位于在预设走势与下限走势之间的中间区域内的走势。

设置“放松”也可称作“休息”等。暖色和降低至常规的“工作水平”以下的亮度促进放松并实现了熟悉的氛围。应用场景例如为在下午或晚上的放松的会话，但也可为“圣诞氛围”或类似的。

在图10e中示例性示出了在设置“放松”中的光参数的改变后的走势。在图3b和3c中，这是接近于下限走势的走势。

上文中描述了五个离散的设置，因此可规定，一维的用户输入也可采取在这些离散的设置之间的值。由此得出的光参数走势则可在根据图10a至10e的示例中以条形图显示。在一维刻度上的多个可能的用户输入也可分组为多于上述五组或者其他名称。

因此，例如可以为上述5个设置中的每个定义11或7个小组，从而总共得出55或35个离散的设置。也可考虑任何其他数量的小组。

有利的是，选择的设置数量使用户从一个设置切换至另一设置时强度或色温不会出现使用户感觉受到干扰的跳跃。

同时有利的是，定义的设置数量不会造成即便用户输入明显改变、用户却察觉不到变化。在35至55个设置可能性之间的上述数量为此证实为有利的。

在一个示例中，光参数在24小时的一天中的走势通过20个时间点定义，此外，为20个时间点中的每个通过35个离散的设置定义可能的用户设置。由此针对每个光参数得出20×35点的矩阵。该矩阵能够被算出并作为表格固定地保存在控制装置的存储器中。在运行中，则可首先在一天中进行一次将20个时间点与真实的地区时间相对应，并且随着时间的推移为相应的用户设置进行在实际地区时间的下两个时间点之间的插值。在控制单元内的微控制器性能不太强的情况下，这可显著减少用于光参数计算的时间花费。在图3d中描绘了21个用户设置和20个时间点的示例。

在另一实施形式中，一维用户输入的可视化可通过文字实现，其中，文字的大小表示设置的值。这例如在图11a至11c中示出。

与所选设置对应的类别能够相比于相邻的设置和更远的设置以更大的字体大小显示。

字体大小精细分级为多步地与用户所选的设置大约类似地调整。图11a至11c示例性地示出了三个由可能大量的用于向用户反馈设置的图片构成的可视化。在此，图11a中的示图对应于设置“提升”。图11b中的示图对应于在“日光”和“工作到很晚”之间的设置。图11c中的示图对应于略倾向于“放松”的“创造性的”设置。

另一方式的显示在图12a和12b中示意性地示出。在此，一维用户输入的实际值借助箭头在弧形刻度上示出。设置的值的特征可与前文所述类似地除了显示概念以外还通过颜色和/或字体大小示出。

在图13中示意性地示出了根据本发明的照明系统的一个实施形式。照明系统具有一个或多个光照设施1(在此示出了两个光照设施1)和用于在运行中调节光照设施1的光参数的控制装置2。光照设施1通过电缆与控制装置2相连。但是也可设置无线连接。

此外，照明系统还具有输入设施3，在其中集成有显示装置4和旋转调节器7。通过输入设施3的旋转调节器7能够选择一维的用户设置并传输至控制装置2。输入设施3通过电缆与控制装置2相连。但也可设置无线连接。

一维用户预设的设置可在一些实施形式中也通过或仅通过在移动设备5(例如智能电话或平板电脑)上运行的程序进行。移动设备5可通过无线电协议与控制装置通信。

照明系统还具有一个或多个传感器6，其例如探测亮度或人员在场性并传输至控制装置。传感器6通过电缆与控制装置2相连。但也可设置无线连接。

尽管本发明详细地通过所示实施例得以进一步展示和说明，但本发明不限于此，专业人士可从中推导出其他变体，而不脱离本发明保护范围。

整体上，只要没有例如通过表述“刚好一个”等明确排除，“一个(ein,eine)”等可理解为单数或复数，尤其针对“至少一个”或者“一个或多个”等。

只要没有明确排除，数字说明可刚好包含所述数字、或者也可包含常见公差范围。

只要可行，在实施例中所述的所有单个特征均可彼此结合和/或交换，而不脱离本发明范围。

附图标记说明

1 光照设施

2 控制装置

3 输入设施

4 显示装置

5 移动设备

6 传感器

7 旋转调节器

Claims

1.照明系统，具有一个或多个光照设施(1)以及用于在运行中调节所述光照设施(1)的光参数的控制装置(2)，其中所述控制装置(2)设置用于与时间相关地根据所述光参数的一个或多个预设的走势调节所述光参数，其特征在于，所述控制装置(2)还设置用于接受一维的用户设置并根据一维的所述用户设置改变所述光参数的走势。

2.根据权利要求1所述的照明系统，其中，所述光参数为由所述光照设施(1)在运行中发出的光的强度、色温、辐射方向和/或射出角。

3.根据前述权利要求中任一项所述的照明系统，还具有与所述控制装置(2)相连的输入设施(3)，该输入设施用于输入一维的所述用户设置。

4.根据权利要求3所述的照明系统，其中，所述输入设施(3)为直接的输入设施，尤其为开关、键盘、旋转调节器或滑动调节器、或者在计算机(5)上运行的应用。

5.根据前述权利要求中任一项所述的照明系统，其中，所述控制装置(2)还设置用于根据其他输入值改变所述光参数的预设的走势。

6.根据权利要求5所述的照明系统，其中，所述控制装置(2)还设置用于获取和/或由外部传感器(6)接受所述其他输入值。

7.根据前述权利要求中任一项所述的照明系统，其中，所述控制装置(2)还设置用于与一维的所述用户设置非线性关系地改变所述光参数的预设的走势。

8.根据前述权利要求中任一项所述的照明系统，其中，所述控制装置(2)还设置用于在所述光参数的走势改变时考虑到用于光参数的最大值和/或最小值。

9.根据权利要求8所述的照明系统，其中，所述最大值和/或最小值与时间参数相关和/或与不同于时间参数的参数相关。

10.根据前述权利要求中任一项所述的照明系统，其中，所述控制装置(2)还设置用于在预设的第一时间段之后将所述光参数的改变的走势回置为所述光参数的预设的走势。

11.根据权利要求10所述的照明系统，其中，所述控制装置(2)还设置用于在预设的第二时间段期间将所述光参数改变的走势回置为所述光参数预设的走势。

12.根据前述权利要求中任一项所述的照明系统，其中，所述控制装置(2)还设置用于，如果在所述一个/多个光照设施关闭和再次开启之间最多存在预定的第三时间段，则在关闭并再次开启之后也遵守所述光参数改变的走势。

13.根据权利要求3至12中任一项所述的照明系统，其中，所述输入设施(3)具有显示装置(4)，其中所述输入设施(2)设置用于在所述显示装置(4)上显示所述光参数的走势改变的程度。