具有多點傳感器校準(zhǔn)的開環(huán)閉環(huán)集成日光和人造光控制的制作方法
【專利摘要】控制空間中的光分布的系統(tǒng)和方法，該空間包含安裝光源、外部光源、用于該空間中的窗戶的至少一個百葉窗、照明控制單元以及日光/百葉窗控制單元，該方法包含，在照明控制單元中，在空間內(nèi)的多個測量區(qū)域處估計來自安裝光源和外部光源的作業(yè)照度，基于所估計的照度確定每一個安裝光源的強度水平；以及根據(jù)預(yù)定的要求和/或測量確定百葉窗的第一定位，在日光/百葉窗控制單元中，接收空間內(nèi)的多個測量區(qū)域數(shù)據(jù)，根據(jù)預(yù)定的要求確定百葉窗的第二定位，選擇百葉窗的第一或第二定位以提供最佳的日光舒適性、眩光防止和視野。
【專利說明】具有多點傳感器校準(zhǔn)的開環(huán)閉環(huán)集成日光和人造光控制
[0001]本發(fā)明涉及照明控制，并且更具體地涉及用于在包括多個安裝光源和外部光源的空間中控制光分布的方法和系統(tǒng)。
[0002]有越來越多的證據(jù)表明日光和對外視野改善健康狀況、幸福感和生產(chǎn)力。在這點上，現(xiàn)有的自動窗飾(window treatment)控制和光控電照明系統(tǒng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不是最佳的。它們的操作通常不受用戶的欣賞，從而導(dǎo)致用戶禁用它們，這就造成失去營造舒適和高能效的照明環(huán)境的機會。其中一個問題源于獨立受控的日光(窗飾)和電燈控制器的部署。
[0003]大多數(shù)現(xiàn)有的窗飾是手動操作的，從而導(dǎo)致失去在節(jié)能以及舒適性方面的機會。存在朝向?qū)τ糜诜块g中的高效日光集成的這些系統(tǒng)的自動控制的增長動向。在現(xiàn)代商業(yè)建筑物中安裝這樣的系統(tǒng)。這些系統(tǒng)通常使用基于太陽時鐘的形式、建筑物的模型及其周圍環(huán)境的開環(huán)控制來進(jìn)行操作。據(jù)報道，這樣的系統(tǒng)的實際測試造成低于標(biāo)準(zhǔn)的性能:
-相鄰房間中的相同百葉窗表現(xiàn)不同
-在晴天的情況下，百葉窗允許陽光直射到內(nèi)部(從而產(chǎn)生令人不適的眩光)，而在陰天的情況下，即使室內(nèi)光水平非常低，百葉窗也不完全打開。
[0004]該問題的一個原因是該系統(tǒng)是在關(guān)于內(nèi)部和外部環(huán)境的某些假設(shè)下設(shè)計用于開環(huán)操作的。這些假設(shè)通常不是必然正確的，或者當(dāng)環(huán)境改變(示例:樹、建筑或拆除等)時會出現(xiàn)問題。
[0005]最近，在一些美國專利中公開了 “集成”控制系統(tǒng)。以下是兩個示例。
[0006]美國專利號7111952 B2公開了一種用于窗飾和電燈的組合式控制器。該系統(tǒng)包含日光感測以控制房間中的電燈的調(diào)光水平和日光量。該系統(tǒng)使用中央控制器以控制子系統(tǒng)。然而，操作是順序的，即，首先調(diào)節(jié)窗飾直到其完全打開/關(guān)閉，并且然后調(diào)節(jié)電燈以提供所需要的其余光。
[0007]美國專利號7566137 B2公開了一種基于單個傳感器或多個傳感器的組合式電燈和窗飾控制器。電燈被分組到具有單個傳感器或多個傳感器的區(qū)段中。在多個傳感器的情況下，將這些傳感器的輸出簡單地進(jìn)行平均。通過存在于每個區(qū)段中的預(yù)編程控制器實現(xiàn)多區(qū)段控制。所述組合式窗飾和電燈控制器是基于順序操作的:例如，首先關(guān)閉或打開百葉窗，然后調(diào)節(jié)電燈。
[0008]上述系統(tǒng)的一個共同缺點在于它們順序地操作，例如，首先完全關(guān)閉/打開百葉窗，之后操作電燈。這樣的系統(tǒng)可能令用戶不滿。例如，當(dāng)用戶改變設(shè)定點或占用傳感器檢測到環(huán)境改變并且需要改變設(shè)定(例如從斷路到接通位置)時，用戶將不得不等待直到順序操作完成為止以查看是否滿足照明優(yōu)選項。因為窗飾操作緩慢，所以總等待時間可能長達(dá)幾秒鐘，甚至一分鐘或更長。隨著當(dāng)今對快速響應(yīng)的需求，用戶可能無法忍受這樣長的等待時間，并將最終恢復(fù)到完全手動控制。
[0009]在非均勻日光分布的情況下，美國專利號7566137提出對每個區(qū)段中的電照明使用預(yù)設(shè)值。這樣的系統(tǒng)是昂貴的，因為它需要在安裝期間進(jìn)行校準(zhǔn)，并且當(dāng)建筑物條件(內(nèi)部或外部)改變時需要持續(xù)的維護。該專利提及一種多感官方法，但主要目的是通過簡單平均這些傳感器的輸出來提高魯棒性。這樣的平均對于均勻分布光要求可能有用，但對于受控非均勻分布沒有用。此外，這樣的系統(tǒng)在節(jié)能方面不是最佳的。
[0010]較優(yōu)的解決方案是閉環(huán)百葉窗控制，其基于內(nèi)部照明條件調(diào)節(jié)百葉窗高度和板條角度，以及用于避免附加眩光的補充開環(huán)控制。然而，這樣的系統(tǒng)不能安裝在其中還存在閉環(huán)電燈控制的空間中，因為將存在明顯的性能問題。更優(yōu)的解決方案是集成控制器，其控制窗飾和電燈二者。然而，這需要控制系統(tǒng)的集成，而這需要一個制造商應(yīng)對這兩種系統(tǒng)。
[0011]在照明方面，最近的調(diào)查研究指出，大部分先進(jìn)的光控照明控制系統(tǒng)不能滿足性能預(yù)期。特別地，它們的性能在典型地還配備有百葉窗簾的日光點亮空間中發(fā)生降級。當(dāng)空間中的板條角度和太陽定位改變時，性能故障的基本原因是環(huán)境中的反射改變?？臻g反射中的這樣的變化未被現(xiàn)有系統(tǒng)適當(dāng)?shù)貞?yīng)對。較好的解決方案是知道百葉窗的定位、日光量以及太陽的入射角。這在多個傳感器的情況下被稱為工作面亮度估計，或者在單個光感測環(huán)境的情況下被稱為多點校準(zhǔn)。但是，這樣的系統(tǒng)需要日光照明環(huán)境的知識。
[0012]因此，存在對集成日光和人造光控制系統(tǒng)的需要，該系統(tǒng)利用多點傳感器校準(zhǔn)設(shè)備。
[0013]本公開包含一種基于照明系統(tǒng)(電和日光/百葉窗控制器二者)之間的信息交換的系統(tǒng)，以用于具有多點傳感器校準(zhǔn)(動態(tài)傳感器增益)和工作面照度估計的閉環(huán)開環(huán)系統(tǒng)。日光/百葉窗控制包含百葉窗簾、卷簾、電致變色窗等。然而，在不失一般性的情況下，我們將使用術(shù)語“百葉窗簾”或簡稱為“百葉窗”。
[0014]在照明控制部分中，實現(xiàn)用于電照明和遮光簾板條角度控制的(閉環(huán))照明控制單元以執(zhí)行:`
?基于多個校準(zhǔn)點的工作面照度的估計。多個校準(zhǔn)點將是百葉窗板條角度、高度和進(jìn)入房間的日光的函數(shù)
?根據(jù)光傳感器、用戶設(shè)定點和占用傳感器的電燈調(diào)光水平的計算/確定 ?根據(jù)光傳感器和用戶設(shè)定點的板條角度定位的計算/確定 ?將板條角度定位(或增大/減少)發(fā)送到百葉窗控制器 ?傳送運動傳感器和氣象條件傳感器的狀態(tài)。
[0015]在百葉窗控制部分中，實現(xiàn)了(開環(huán))日光/百葉窗(舒適)控制單元。除了基于地理的控制器，還包含舒適控制器以在照明控制單元的閉環(huán)信息與日光/百葉窗控制單元的開環(huán)信息之間進(jìn)行選擇。該系統(tǒng)根據(jù)以下進(jìn)行操作:
?基于建筑物和窗戶的地理位置和幾何信息的百葉窗高度和角度的計算/確定?舒適控制器以使得防止眩光并提供最佳的日光舒適性和對外視野的方式在分別來自(閉環(huán))照明控制器與(開環(huán))日光/百葉窗控制器的百葉窗定位信息之間進(jìn)行選擇?日光/百葉窗(舒適)控制器將百葉窗板條角度定位和高度傳送到(閉環(huán))照明控制器。
[0016]本公開包含一種用于窗飾(例如百葉窗、簾等)和電燈的自適應(yīng)集成控制的框架以根據(jù)給定的要求優(yōu)化總體光分布?？刂葡到y(tǒng)含有兩個控制器，一個在(閉環(huán))照明控制單元中以用于日光和電燈的聯(lián)合控制，并且另一個在日光/百葉窗(舒適)控制單元中以用于僅日光的控制。多傳感器對空間中的照明條件進(jìn)行采樣，并且在某些實施例中多傳感器可以是分布式的。所提出的框架允許與電燈一起的日光(例如遮光簾、簾等)的最佳控制，從而利用多傳感器和集成獨立的雙控制系統(tǒng)。[0017]在一個實施例中，本發(fā)明涉及控制空間中的光分布的方法，該空間包含多個安裝光源、外部光源、用于空間中的窗戶的至少一個百葉窗、照明控制單元和日光/百葉窗控制單元，所述方法包含:在照明控制單元中，在空間內(nèi)的多個測量區(qū)域處估計來自多個安裝光源和外部光源的作業(yè)照度，基于所估計的照度控制每一個安裝光源的強度水平和來自外部光源的進(jìn)入空間的光量，以及根據(jù)預(yù)定的要求和/或測量確定百葉窗的第一定位，在日光/百葉窗控制單元中，接收空間內(nèi)的多個測量區(qū)域數(shù)據(jù)，根據(jù)預(yù)定的要求確定百葉窗的第二定位，選擇百葉窗的第一或第二定位以提供最佳的日光舒適性、眩光防止和視野。
[0018]在另一個實施例中，本發(fā)明涉及控制空間中的作業(yè)照明條件的系統(tǒng)，該空間包含多個安裝光源和外部光源，該系統(tǒng)包含:照明控制單元，其用以在空間內(nèi)的多個測量區(qū)域處估計來自多個安裝光源和外部光源的作業(yè)照度，基于所估計的照度控制每一個安裝光源的強度水平和來自外部光源的進(jìn)入空間的光量，以及根據(jù)預(yù)定的要求和/或測量確定用于窗戶的至少一個百葉窗的第一定位；日光/百葉窗控制單元，其用以接收空間內(nèi)的多個測量區(qū)域數(shù)據(jù)，根據(jù)預(yù)定的要求確定百葉窗的第二定位，選擇百葉窗的第一或第二定位以提供最佳的日光舒適性、眩光防止和視野。
[0019]在又一實施例中，本發(fā)明涉及非暫時性計算機可讀介質(zhì)，其上存儲有用于導(dǎo)致處理器執(zhí)行控制空間中的作業(yè)照明條件的過程的指令，該空間包含多個安裝光源、外部光源、用于空間中的窗戶的至少一個百葉窗、照明控制單元和日光/百葉窗控制單元，該過程包含:在空間內(nèi)的多個測量區(qū)域處估計來自多個安裝光源和外部光源的光的作業(yè)照度，基于所估計的照度控制每一個安裝光源的強度水平和來自外部光源的進(jìn)入空間的光量，以及根據(jù)預(yù)定的要求和/或測量確定百葉窗的第一定位，接收空間內(nèi)的多個測量區(qū)域數(shù)據(jù)，根據(jù)預(yù)定的要求確定百葉窗的第二定位，選擇百葉窗的第一或第二定位以提供最佳的日光舒適性、眩光防止和視野。
[0020]一般而言，可以以在本發(fā)明的范圍內(nèi)可能的任何方式組合和結(jié)合本發(fā)明的各個方面。在本說明書之后的權(quán)利要求中特別指出并清楚地要求保護被視為本發(fā)明的主題。通過下面結(jié)合附圖的詳細(xì)描述，本發(fā)明的前述和其它特征和優(yōu)點將是顯而易見的。
[0021]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的照明控制系統(tǒng)的高層級圖示。
[0022]圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的日光/百葉窗(舒適)控制單元操作的流程圖。
[0023]圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的照明控制系統(tǒng)的高層級圖示。
[0024]圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的照明控制系統(tǒng)的高層級圖示。
[0025]在具有多個受控?zé)艟叩目臻g內(nèi)，燈具可以在單個辦公室內(nèi)(空間內(nèi)的均勻照明)或者是用于非均勻分布(具有作業(yè)燈的多個辦公室，比如隔間或單個辦公室)的作業(yè)燈?？砂惭b多個傳感器以對遍及所述空間的各個位置中的光水平進(jìn)行采樣。一般而言，集成閉環(huán)控制算法然后以使得實現(xiàn)總體所期望的光分布的方式調(diào)節(jié)來自每個燈具的光水平并控制窗飾。
[0026]根據(jù)本發(fā)明的原理，集成獨立的雙控制系統(tǒng)提供最佳的電照明和日光以滿足照明分布要求。特別地，日光/百葉窗(舒適)控制器是到電照明和日光/百葉窗控制系統(tǒng)的接口，并且促進(jìn)信息交換。在電照明和百葉窗制造商之間預(yù)定在日光/百葉窗(舒適)控制器中采用的通信協(xié)議以確保適當(dāng)?shù)膶优c集成。(開環(huán))日光/百葉窗控制系統(tǒng)和電照明(閉環(huán))系統(tǒng)兩者可以獨立地安裝和操作。本發(fā)明尤其適合于加裝應(yīng)用，其中電照明控制(閉環(huán))系統(tǒng)或(開環(huán))日光/百葉窗控制系統(tǒng)中的僅一個存在并且然后在日后添加另一個以進(jìn)一步優(yōu)化整體系統(tǒng)并提供集成的照明控制系統(tǒng)。
[0027]在缺少對應(yīng)的電照明控制(閉環(huán))系統(tǒng)的情況下，閉環(huán)信號將自動地在日光/百葉窗控制(舒適)控制器中被繞開。另一方面，當(dāng)補償電照明控制(閉環(huán))系統(tǒng)在適當(dāng)位置中時，通過(閉環(huán))照明控制單元將顯著提升集成系統(tǒng)的性能。因此，該框架可以有利地降低能量消耗并且改善用戶的視覺舒適性，并且可以不遭受如上面所討論的控制策略的缺點。
[0028]圖1示出了本文所描述的實現(xiàn)的實施例。圖1中的系統(tǒng)包含閉環(huán)電照明系統(tǒng)100和開環(huán)日光/百葉窗控制系統(tǒng)110。閉環(huán)電照明系統(tǒng)100包含閉環(huán)照明控制單元102，其從用于空間的光傳感器121和122、用于外部光(例如，陽光)的陽光(云)或光傳感器104以及氣候傳感器108和運動傳感器106 (使得當(dāng)檢測不到人的存在時，可降低光亮度)接收輸入。要注意的是，傳感器的數(shù)量并不需要與燈具的數(shù)量相同，并且傳感器不需要在每個燈具的下方。圖1假設(shè)多個傳感器，但每個燈和遮光簾都獨立地進(jìn)行適配。
[0029](閉環(huán))照明控制單元102所使用的算法在本領(lǐng)域是已知的，在此不作詳細(xì)描述。一種這樣的算法描述在臨時專利申請61/474763中，題為“ADAPTIVE INTEGRATED DAYLIGHTAND ELECTRIC LIGHT CONTROL WITH MULT1-SENSOR FOR CONTROLLED-LIGHT DISTRIBUTION(用于受控光分布的具有多傳感器的自適應(yīng)集成日光和電燈控制)”，由Dagnachew Birru于2011年4月13日提交，通過引用將其并入在本文中。然而，一般而言，一種這樣的算法包含以下:如果設(shè)定點輸入低于傳感器讀數(shù)(應(yīng)用校準(zhǔn)之后)，則電燈將以某一步長變暗，并且百葉窗板條角度將以某一步長減少(板條關(guān)閉)。如果設(shè)定點輸入較低，則執(zhí)行相反的操作。
[0030]到(閉環(huán))照明控制單元102的輸入還由照度估計單元105提供，其也稱為多點校準(zhǔn)，(或動態(tài)增益)。多點校準(zhǔn)(或動態(tài)增益、工作面照度估計)的細(xì)節(jié)在本領(lǐng)域中是已知的。一般而言，該單元試圖根據(jù)遮光簾角度和高度、外窗照度和太陽角度定位修改原始傳感器讀數(shù)。該單元減輕所部署的單個校準(zhǔn)傳感器現(xiàn)今遭受的空間反射的改變所造成的問題。校準(zhǔn)步驟典型地由以下組成:在每個參考點處進(jìn)行多次測量并且根據(jù)百葉窗高度、角度以及日光照明信息對它們進(jìn)行擬合。這些初始測量用來修改和合并多個傳感器的輸出。對于單個傳感器場景，它將像取決于環(huán)境變量的傳感器值的動態(tài)增益那樣被使用?，F(xiàn)今的感測方案基本上是單增益系統(tǒng)，從而造成低于標(biāo)準(zhǔn)的性能。
[0031]照度估計單元105基于多個校準(zhǔn)點提供工作面照度的估計。多個校準(zhǔn)點將是百葉窗板條角度、高度和進(jìn)入房間的日光的函數(shù)。
[0032]由(閉環(huán))照明控制單元102處理工作面亮度的估計、中央控制或用戶輸入101 (設(shè)定點輸入)以及來自傳感器104、121、122的傳感器數(shù)據(jù)以產(chǎn)生合適的操作條件。特別地，(閉環(huán))照明控制單元102計算電燈的調(diào)光水平，然后能夠調(diào)節(jié)電燈111、112、113的強度。(閉環(huán))照明控制單元102還根據(jù)上述預(yù)定的要求和/或測量(例如，傳感器數(shù)據(jù)和用戶設(shè)定點)確定并發(fā)送百葉窗的第一定位信息到開環(huán)日光控制系統(tǒng)110的(開環(huán))日光/百葉窗(舒適)控制單元107。該第一定位信息包含板條角度定位(或增大/減少)和機動百葉窗/簾103的高度以調(diào)節(jié)通過窗戶進(jìn)入空間的外部光(例如日光)的量。(閉環(huán))照明控制單元102還將運動傳感器106和氣象條件傳感器104和108的狀態(tài)發(fā)送/傳送到(開環(huán))日光/百葉窗(舒適)控制單元107。
[0033]開環(huán)日光/百葉窗控制系統(tǒng)110包含機動百葉窗/簾或窗飾103以及基于地理/幾何信息的控制單元109，這樣的單元在本領(lǐng)域中是已知的，并且本文將不詳細(xì)地描述。一般而言，這些基于地理/幾何信息的控制單元在關(guān)于內(nèi)部和外部環(huán)境的某些假設(shè)下通常以基于太陽時鐘的形式、窗戶/建筑物的模型及其周圍環(huán)境的算法來操作。這樣的位置和方位參數(shù)、時間等114被輸入到基于地理/幾何信息的控制單元109。開環(huán)日光/百葉窗控制系統(tǒng)110還包含(開環(huán))日光/百葉窗(舒適)控制單元107，其控制機動百葉窗/簾或窗飾103以修改進(jìn)入空間中的外部光量。要注意的是，對“陽光”的引用不限于作為陽光的空間外部的光。針對陽光的光傳感器104可以感測空間外部或特定于光源的任何光。
[0034]如上所指示，(開環(huán))日光/百葉窗(舒適)控制單元107從閉環(huán)電照明系統(tǒng)100接收第一定位信息和傳感器的狀態(tài)，以及從基于地理/幾何信息的控制單元109接收地理/幾何信息。(開環(huán))日光/百葉窗(舒適)控制單元107然后根據(jù)上述預(yù)定的要求和/或測量(例如接收的傳感器數(shù)據(jù)和地理/幾何信息)計算百葉窗的第二定位信息。第二定位信息包含板條角度定位(或增大/減少)和機動百葉窗/簾103的高度。
[0035]此后，(開環(huán))日光/百葉窗(舒適)控制單元107在來自閉環(huán)電照明控制系統(tǒng)100的(閉環(huán)百葉窗)第一定位信息與來自(開環(huán))日光/百葉窗(舒適)控制單元107的(開環(huán)百葉窗)第二定位信息之間進(jìn)行選擇。特別地，(開環(huán))日光/百葉窗(舒適)控制單元107的選擇防止眩光并且提供最佳的日光舒適性及對外視野。例如，為避免來自日光的令人不適的眩光，本發(fā)明調(diào)節(jié)百葉窗的定位以避免高強度光進(jìn)入工作面，其目的是降低來自直射陽光的令人不適的眩光。此外，測量眼睛處的垂直照度或工作面處的亮度對比率還可以被組合和/或用于更有效且最佳的眩光控制。1998年Osterhaus對大眩光源的研究(Osterhaus1998)顯示出在占用者的視場中主觀眩光等級(SGR)與垂直照度或總明亮度之間的相關(guān)性。Osterhaus最近的一份論文(Osterhaus 2008)說明在視場中平均亮度與中值亮度的比(或差異)與主觀眩光等級強相關(guān)。2006年,Wienold和Christoffersen開發(fā)了新的眩光公式(DGP) (Wienold和Christoffersen 2006)以并入來自大眩光源的影響。該DGP主要是基于與為了考慮單獨眩光源的項結(jié)合的眼睛處垂直照度。(開環(huán))日光/百葉窗(舒適)控制單元107還將所選擇的定位信息(例如百葉窗板條角度定位和高度信息)傳送到閉環(huán)電照明控制系統(tǒng)100。
[0036]圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的開環(huán)日光/百葉窗(舒適)控制單元操作的流程圖。
[0037]該實施例中的過程200包含在操作202中確定是否是時候檢查系統(tǒng)，然后在操作204中確定空間是否未被占用。如果是，則在操作206中，在致冷季節(jié)期間關(guān)閉板條角度，并且在供暖季節(jié)期間打開，然后返回到操作202。如果否，則在操作208中，基于開環(huán)系統(tǒng)110，系統(tǒng)確定是否是時候調(diào)節(jié)百葉窗高度。如果是，則在操作210中調(diào)節(jié)百葉窗高度。如果否，則在操作212中存在基于開環(huán)系統(tǒng)110或外部傳感器104對是否存在眩光的確定，其導(dǎo)致在操作214中設(shè)定最小板條角度。下個步驟是在操作216中確定閉環(huán)系統(tǒng)100是否請求打開板條并且當(dāng)前板條打開是否小于最小板條角度。如果是，則在操作218中增加板條開口并返回到操作202。如果否，則在操作220中，繼續(xù)查看閉環(huán)系統(tǒng)100是否請求減小板條開口。如果否，返回到操作202，如果是，則在操作220中減小板條開口并返回到操作202。
[0038]圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的照明控制系統(tǒng)的高層級圖示。圖3中的系統(tǒng)包含閉環(huán)或照明控制單元102，其接收來自用于空間的光傳感器121和122、用于外部光(例如，陽光)的眩光控制或光傳感器104的輸入。所述系統(tǒng)還包含機動百葉窗/簾或窗飾103、地理/幾何信息109和(開環(huán))日光/百葉窗(舒適)控制單元107，其控制機動百葉窗/簾或窗飾103以修改進(jìn)入空間中的外部光量，以及公共總線124。百葉窗103和電燈111經(jīng)由它們各自的控制單元在公共總線124上的交換信息。這樣的信息包含百葉窗板條角度、高度、傳感器信息、電燈狀態(tài)、用戶動作/愿望等。在該實施例中，在認(rèn)識到另一者的性能的情況下，每個單元(例如102和107)優(yōu)化其自身性能。
[0039]通過使用總線124，經(jīng)由開環(huán)日光/百葉窗控制單元可以以使得最小化百葉窗/簾的頻繁移動并最大化節(jié)能(日光利用)的方式將百葉窗/簾的高度自適應(yīng)地調(diào)節(jié)到滿足內(nèi)部照明和視覺要求。因此，該系統(tǒng)使得能夠?qū)崿F(xiàn)(I)機動遮光系統(tǒng)的高度的自適應(yīng)調(diào)節(jié)以滿足建筑物內(nèi)部的用戶特定的條件和(2)每一個安裝光源的強度水平(增加/減小)的自適應(yīng)調(diào)節(jié)以最大化日光利用并節(jié)約能量。用戶特定條件包含眩光和照明對比、光強度和對外視野。
[0040]圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的照明控制系統(tǒng)的高層級圖示。圖4的實施例包含單個光傳感器121。因此，工作面照度估計單元可以看作是用于該傳感器的動態(tài)增益126，或多點校準(zhǔn)傳感器。
[0041]本公開適用于建筑物和住宅中的照明控制和能量管理。
[0042]前面的詳細(xì)描述已經(jīng)陳述了本發(fā)明所能采取的許多形式中的幾種。其旨在將前面的詳細(xì)描述理解為本發(fā)明所能采取的所選形式的說明而非限制本發(fā)明的定義。只有包含所有等同物的權(quán)利要求才旨在限定本公開的范圍。
[0043]最優(yōu)選地，本發(fā)明的原理作為硬件、固件和軟件的任意組合來實現(xiàn)。此外，優(yōu)選地將軟件實現(xiàn)為有形地體現(xiàn)在由部件、或由某些設(shè)備和/或設(shè)備的組合構(gòu)成的程序存儲單元或計算機可讀存儲介質(zhì)上的應(yīng)用程序。所述應(yīng)用程序可以上傳到包括任何適當(dāng)架構(gòu)的機器并且由其運行。優(yōu)選地，所述機器在計算機平臺上實現(xiàn)，所述計算機平臺具有諸如一個或多個中央處理單元(“CPU”)、存儲器和輸入/輸出接口之類的硬件。所述計算機平臺還可以包含操作系統(tǒng)和微指令代碼。本文所描述的各種過程和功能可以是微指令代碼的一部分或應(yīng)用程序的一部分或其任何組合，其可以由CPU運行而不管這樣的計算機或處理器是否被明確示出。此外，各種其他外圍單元可以連接到所述計算機平臺，例如附加的數(shù)據(jù)存儲單元和打印單元。
【權(quán)利要求】
1.一種控制空間中的光分布的方法，所述空間包含安裝光源、外部光源、用于所述空間中的窗戶的至少一個百葉窗、照明控制單元和日光/百葉窗控制單元，所述方法包括以下步驟: 在所述照明控制單元中， 在所述空間內(nèi)的多個測量區(qū)域處估計來自所述安裝光源和所述外部光源的作業(yè)照度； 基于所估計的照度確定所述安裝光源的強度水平；以及 根據(jù)預(yù)定的要求和/或測量確定所述百葉窗的第一定位； 在所述日光/百葉窗控制單元中， 接收所述空間內(nèi)的多個測量區(qū)域數(shù)據(jù)； 根據(jù)預(yù)定的要求確定所述百葉窗的第二定位； 選擇所述百葉窗的所述第一或第二定位以提供最佳的日光舒適性、眩光防止和視野。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中在根據(jù)預(yù)定的要求和/或測量確定所述百葉窗的第一定位的步驟中，所述預(yù)定的要求和/或測量是用戶要求和所述空間內(nèi)的所述多個測量區(qū)域數(shù)據(jù)中的一個或多個。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中在根據(jù)預(yù)定的要求確定所述百葉窗的第二定位的步驟中，所述預(yù)定的要求是基于所述空間和外部光源的地理位置和幾何信息來指定的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中選擇所述百葉窗的所述第一或第二定位以提供最佳的日光舒適性，包含確定最佳定位來防止眩光，通過所述百葉窗定位和能量效率的關(guān)聯(lián)窗提供經(jīng)優(yōu)化的觀看。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中確定所述百葉窗的所述第一或第二定位的步驟包含確定所述百葉窗的板條角度定位和一個或多個百葉窗高度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述日光/百葉窗控制單元還包含將所述百葉窗的所選擇的第一或第二定位提供到所述照明控制單元的步驟。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中所述照明控制單元還包含使用所述百葉窗的所選擇的第一或第二定位以重新確定所述安裝光源中的每一個的強度水平的步驟。
8.一種用于控制空間中的光分布的系統(tǒng)，所述空間包含安裝光源和外部光源，所述系統(tǒng)包括: 照明控制單元，其用以在所述空間內(nèi)的多個測量區(qū)域處估計來自所述安裝光源和所述外部光源的作業(yè)照度，基于所估計的照度控制所述安裝光源的強度水平和來自所述外部光源的進(jìn)入所述空間的光量，以及根據(jù)預(yù)定的要求和/或測量確定用于窗戶的至少一個百葉窗的第一定位； 日光/百葉窗控制單元，其用以接收所述空間內(nèi)的多個測量區(qū)域數(shù)據(jù)，根據(jù)預(yù)定的要求確定所述百葉窗的第二定位，選擇所述百葉窗的所述第一或第二定位以提供最佳的日光舒適性、眩光防止和視野。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中所述照明控制單元根據(jù)用戶要求和所述空間內(nèi)的所述多個測量區(qū)域數(shù)據(jù)中的一個或多個確定所述百葉窗的所述第一定位。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中日光/百葉窗(舒適)控制單元根據(jù)所述空間和外部光源的地理位置和幾何信息確定所述百葉窗的所述第二定位。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中日光/百葉窗(舒適)控制單元選擇所述百葉窗的所述第一或第二定位以提供最佳的日光舒適性，包含確定最佳定位以防止眩光，通過所述百葉窗定位和能量效率的關(guān)聯(lián)窗提供經(jīng)優(yōu)化的觀看。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中所述照明控制單元和所述日光/百葉窗控制單元分別確定所述百葉窗的所述第一或第二定位，它們還確定所述百葉窗的板條角度定位和一個或多個百葉窗高度。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中所述日光/百葉窗控制單元還包含將所述百葉窗的所選擇的第一或第二定位提供到所述照明控制單元。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中所述照明控制單元還包含使用所述百葉窗的所選擇的第一或第二定位以重新確定所述安裝光源的強度水平。
15.一種使用在包含安裝光源和外部光源的空間中的日光/百葉窗(舒適)控制單元，包括: 處理器，其用以接收，如果可用的，(I)所述空間內(nèi)的多個測量區(qū)域數(shù)據(jù)，以及(2)所述空間中的至少一個百葉窗的第一定位，并且根據(jù)預(yù)定的要求確定所述百葉窗的第二定位，以及如果接收到第一定位，選擇所述百葉窗的第一或第二定位以提供最佳的日光舒適性、眩光防止和視野。
16.一種非暫時性計算機可讀介質(zhì)，其上存儲有用于導(dǎo)致處理器執(zhí)行控制空間中的光分布的過程的指令，所述空間包含安裝光源、外部光源、用于所述空間中的窗戶的至少一個百葉窗、照明控制單元和日光/百葉窗控制單元，所述過程包括: 在所述空間內(nèi)的多個測量區(qū)域處估計來自所述安裝光源和所述外部光源的光的照度水平； 基于所估計的照度水平控制所述安裝光源的強度水平和來自所述外部光源的進(jìn)入所述空間的光量；以及 根據(jù)預(yù)定的要求和/或測量確定所述百葉窗的第一定位； 接收所述空間內(nèi)的多個測量區(qū)域數(shù)據(jù)； 根據(jù)預(yù)定的要求確定所述百葉窗的第二定位； 選擇所述百葉窗的所述第一或第二定位以提供最佳的日光舒適性、眩光防止和視野。
【文檔編號】G05D25/02GK103814626SQ201280046951
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2012年9月24日 優(yōu)先權(quán)日:2011年9月26日
【發(fā)明者】D.伯魯, Y.文 申請人:皇家飛利浦有限公司