專利名稱：控制空間中日光和人工照明和太陽眩光的系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種系統(tǒng)用于通過的空間中電燈和/或日光的強(qiáng)度控制來自 動(dòng)i也控制空問中的照/變(liglit levels)。尤其是，在 一個(gè)實(shí)J但例中，借
助于通過控制空間中電燈的強(qiáng)度控制空間中的人工光以及，以及控制 空間中機(jī)械化窗口作業(yè)，本發(fā)明致力于諸如內(nèi)部房間的空間中照度的 控制以便達(dá)到整個(gè)空間的工作表面上的合理恒定的照明。此外，本發(fā) 明致力于一種系統(tǒng)以減小或者防止太陽眩光，太陽眩光由于陽光透過
圍繞該空間的窗戶或者其它開口，例如天窗，可能以低太陽高度角(Sun Angle)出現(xiàn)的。這種條件很可能出現(xiàn)在接近日落或日出時(shí)。
此外，本發(fā)明致力于空間的多區(qū)域中的空間中的電燈的控制，以 達(dá)到空間中預(yù)置的照明分布。"照明分布"表示空間的不同部分中目 標(biāo)照明值的希望的分布狀態(tài)。此外，本發(fā)明致力于基于空間內(nèi)部中照 度的窗飾的控制，諸如遮光物，以便維護(hù)空間中預(yù)先定義的照明分布 和/或減小或消除通過開口進(jìn)入空間的太陽眩光。此外，本發(fā)明致力于 一種系統(tǒng)，其執(zhí)行三個(gè)功能控制空間中的電燈，控制空間中的自然光線以便達(dá)到預(yù)先定義的照明分布，以及減小或消除進(jìn)入該空間的太 陽眩光。本發(fā)明因此致力于一種照明維護(hù)系統(tǒng)，以用于達(dá)到空間中預(yù) 先定義的照明分布，所述空間處的光是由自然光或人工光或者這兩者 所提供的，并且此外所述空間的太陽眩光可選地減小或者消除。
照明維護(hù)系統(tǒng)，并且尤其是閉環(huán)(反饋)照明維護(hù)系統(tǒng)的一個(gè)主 要問題就是，由于空間中住戶移動(dòng)或者空間中表面反射的其它類型的 變化導(dǎo)致的用于檢測入射光的傳感器處的入射光的變化?，F(xiàn)有技術(shù)的 一個(gè)解決方法就是，平均從多個(gè)照度傳感器讀數(shù)的照明。另一種方法 就是定位或者定向傳感器的視域，以便傳感器不受環(huán)境可選屬性的住 戶交通或其它短或長期變化的影響。
此外，已經(jīng)開發(fā)用于照明維護(hù)和日光采集(harvesting)的開環(huán)系 統(tǒng)，但是這種開環(huán)系統(tǒng)不適用于基于內(nèi)部光傳感器而實(shí)現(xiàn)的窗飾控制， 因?yàn)楫?dāng)遮光物或者窗飾設(shè)備關(guān)閉時(shí)，就防止或限制了外部光狀況的進(jìn) 入。
當(dāng)前用于窗飾的日照明控制的可獲得的商用解決方法絕大部分都 基于外部光傳感器和預(yù)示的控制算法。外部光傳感器引起維護(hù)問題并 需要外部絞接(wring)。預(yù)定的控制方案難于配置。通常在正確地構(gòu) 造控制系統(tǒng)之前，必須執(zhí)行長時(shí)間的測量和計(jì)算機(jī)或者機(jī)械模型模擬。
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題的常規(guī)方法利用窗飾的開環(huán)控制的一些形式。在這些系統(tǒng)中，算法 通常基于外部光傳感器的使用。這些常規(guī)系統(tǒng)采用基于外部照度讀數(shù) 和時(shí)鐘的策略的合并，以便導(dǎo)出所需的遮光物位置。規(guī)律地執(zhí)行所期 望的照明條件的研究，以便預(yù)測眩光入射可能發(fā)生的時(shí)間。利用這種 控制類型的一些問題就是，它需要暴露在這些元素外的外部光傳感器 的維護(hù)，并且利用絞接和/或安裝連續(xù)不斷地暴露于外部光線的傳感器 也存在問題。此外，復(fù)雜數(shù)據(jù)庫的準(zhǔn)備和創(chuàng)建需要為大廈終年都定義 大廈的每個(gè)空間的照明條件，這是耗時(shí)而昂貴的。此外，在增加外部 遮光物物體如新大廈或者的車間情況下，這些系統(tǒng)需要控制數(shù)據(jù)庫修 改，該控制對于大廈的每個(gè)空間不能完全最優(yōu)化并且因此不導(dǎo)致最佳 的住戶舒適和能量節(jié)省。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種新的方法來維護(hù)在限制空間中的照明，其中照明 源包括空間中日光和電燈的合并?？臻g可以被劃分為照明區(qū)域。新的 方法允許變量和彈性日光補(bǔ)償，無需使用用于每個(gè)照明區(qū)域和窗飾集 成控制的分離的感測?？梢允褂靡粋€(gè)或多個(gè)傳感器來控制多個(gè)電燈， 以便合理地、精確地維護(hù)空間中希望的照明分布。此外，可以使用多 個(gè)光傳感器來產(chǎn)生對應(yīng)于當(dāng)前整體照明的控制變量。該方法使得能夠 精確地控制局部照明，無需對空間不同部分局部感測。
本發(fā)明另 一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是可以為多個(gè)照明分布維護(hù)空間中整體照明。 這些照明分布中的每個(gè)都可以具有不同的整體照明需求以及在空間不 同部分的照明關(guān)系。
在此描述了用于電燈控制實(shí)施方案的兩個(gè)示意實(shí)施方式，盡管根 據(jù)在此所包含的描述，這些實(shí)施例的變化對于本領(lǐng)域技術(shù)人員將顯而 意見。這些實(shí)施例可以采用定義為"開環(huán)"控制和"閉環(huán)"控制的控 制選項(xiàng)。術(shù)語"開環(huán)"用于描述基于來自內(nèi)部光傳感器信號的電燈控 制系統(tǒng)，所述內(nèi)部光傳感器主要地傳感進(jìn)入空間的日光。術(shù)語"閉環(huán)" 指的是使用主要地感測進(jìn)入空間的日光和由被控電光源所生成的光的 合并的內(nèi)部光傳感器的電燈級控制系統(tǒng)。
本發(fā)明也描述用于窗戶遮光設(shè)備的控制的閉環(huán)系統(tǒng)。假定，根據(jù) 來自光傳感器的光讀數(shù)來實(shí)現(xiàn)該閉環(huán)系統(tǒng)，所述光傳感器主要地感測 受控窗飾影響的、通過窗戶進(jìn)入空間的日光。因此傳感器入射照明隨 窗飾調(diào)整的結(jié)果改變。
根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例，可以僅僅使用單個(gè)光傳感器或者來自多 個(gè)內(nèi)部傳感器的單個(gè)平均讀數(shù)，來實(shí)現(xiàn)多個(gè)電燈和窗飾兩者的控制。 這樣來自單個(gè)光傳感器或者一組光傳感器的單個(gè)信號(信號輸入變量) 可以用作窗飾控制的閉環(huán)算法以及電燈控制的開環(huán)算法的輸入。
如上所述，現(xiàn)有系統(tǒng)的一個(gè)問題就是，采用外部光傳感器和預(yù)定 控制算法來控制窗飾。如上所述，這些系統(tǒng)需要外部傳感器的維護(hù)和 復(fù)雜數(shù)據(jù)聚集以及安裝程序。本發(fā)明控制方法消除了對外部傳感器和 這些數(shù)據(jù)聚集以及安裝程序的需要，因而減小整體系統(tǒng)成本。
此外，本發(fā)明也允許將要受控內(nèi)部空間中的太陽眩光。本發(fā)明可以提供接近優(yōu)選的空間的照明控制。此外，在系統(tǒng)的安裝和起動(dòng)之前， 不需要知道空間的屬性諸如孔徑比或者開口，窗戶的幾何朝向或者外 部遮光物。由于使用日光或內(nèi)部照明，可以控制照明和眩光兩方面而 不用顯著地犧牲的能量節(jié)省。由于該系統(tǒng)具有能力來根據(jù)立即或重復(fù) 的居民輸入而自動(dòng)地重新校準(zhǔn)，從而增加了居民滿意度。
本發(fā)明另一個(gè)目的就是通過僅僅在眩光入射期間并且當(dāng)接近窗戶 的曰光照明超出預(yù)置校準(zhǔn)值時(shí)通過關(guān)閉窗飾，最大化日光保留。
在該申請中，應(yīng)當(dāng)理解的是，"窗戶"指的是任何進(jìn)入空間的開 口，包括天窗或者任何其它開口。此外，"窗飾"指的是任何類型的 開口遮光設(shè)備，諸如百葉窗，遮光物，可控或窗用玻璃的或其目的在 于控制通過建筑物墻壁中的或者在房頂?shù)娜魏晤愋偷拈_口，進(jìn)入或離 開空間的光量的任何其它設(shè)備。
根據(jù)一個(gè)方面，本發(fā)明包含照明維護(hù)系統(tǒng)，其用于在貫穿一天的 至少部分時(shí)間維護(hù)空間中希望的照明分布，空間中照明源包括日光和 人工光，該系統(tǒng)包含傳感器，傳感器用于在至少部分空間中傳感照明 度，提供人工光以補(bǔ)充空間的日光照明的多個(gè)電燈；電燈可以調(diào)光并 且可以安置在空間的一個(gè)或多個(gè)區(qū)域中，所述區(qū)域定義空間的預(yù)定體 積，每個(gè)區(qū)域具有至少一盞電燈，控制系統(tǒng)控制多個(gè)電燈的調(diào)光度以 便維護(hù)空問中希望的照明分布，根據(jù)希望的照明分布，控制每個(gè)區(qū)域 的至少一盞燈到調(diào)光度以達(dá)到在各個(gè)區(qū)域中希望的照明度，該控制系 統(tǒng)控制多個(gè)電燈以便調(diào)整每個(gè)電燈的調(diào)光度來達(dá)到希望的照明分布并 補(bǔ)償在空間中貫穿一天中至少部分時(shí)間的日光照明，其中由控制系統(tǒng) 根據(jù)多個(gè)照明預(yù)置中的一個(gè)來選擇每個(gè)燈的調(diào)光度，每個(gè)預(yù)置包含多 個(gè)燈的調(diào)光度的組合，并且其中控制系統(tǒng)朝著預(yù)置減弱電燈，這將導(dǎo)
致日光照明的適當(dāng)?shù)难a(bǔ)償，以便達(dá)到空間中希望的照明分布；以及該
控制系統(tǒng)運(yùn)行以便當(dāng)在預(yù)先定義的容限內(nèi)達(dá)到希望的照明分布時(shí)，該 控制系統(tǒng)停止改變燈的調(diào)光度。
根據(jù)另一個(gè)方面，本發(fā)明包含照明維護(hù)系統(tǒng)，該照明維護(hù)系統(tǒng)用 于貫穿一天的至少部分時(shí)間內(nèi)維護(hù)空間中希望的照明分布，其中照明 源包含進(jìn)入空間的日光，該系統(tǒng)包含傳感器，該傳感器用于在至少部 分空間中傳感照明度，允許日光進(jìn)入到空間的用于至少一個(gè)開口的至少一個(gè)電可控制窗飾，該窗飾可選擇地變化經(jīng)過開口進(jìn)入到空間中的 日光的量，控制系統(tǒng)控制至少一個(gè)窗飾，該控制系統(tǒng)在貫穿一天中至 少部分時(shí)間控制至少一個(gè)窗飾來達(dá)到空間中希望的照明分布，并且其 中當(dāng)已經(jīng)達(dá)到在預(yù)先定義的容限內(nèi)希望的照明分布時(shí)，控制系統(tǒng)停止 調(diào)整至少一個(gè)窗飾。
根據(jù)另一個(gè)方面，本發(fā)明包含一種用于減小通過開口進(jìn)入空間的 太陽眩光的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包含允許日光進(jìn)入到空間的至少一個(gè)開口的 至少一個(gè)電可控窗飾，窗飾可選地改變通過開口進(jìn)入到空間中的日光
量，用于傳感進(jìn)入空間的日光照明的傳感器，控制至少一個(gè)窗飾的控 制系統(tǒng)，以及如果出現(xiàn)通過開口的太陽眩光，該控制系統(tǒng)操作以調(diào)整 窗飾以便減少太陽眩光，并且以便當(dāng)太陽眩光已經(jīng)最小化時(shí)，控制系 統(tǒng)停止對至少一個(gè)窗飾的調(diào)整。
根據(jù)另一個(gè)方面，本發(fā)明包含一種照明維護(hù)系統(tǒng)，該照明維護(hù)系 統(tǒng)用于在貫穿一天中至少部分時(shí)間中維護(hù)空間中希望的照明分布，其 中照明源包括進(jìn)入空間的日光，該系統(tǒng)包含允許日光進(jìn)入到空間的至 少一個(gè)開口的至少一個(gè)電可控窗飾，窗飾選擇性地改變通過開口進(jìn)入
空間的日光量，用于傳感進(jìn)入到空間中的日光照明的傳感器，控制系 統(tǒng)控制至少一個(gè)窗飾，以在貫穿一天中至少部分時(shí)間中維護(hù)空間中希 望的照明分布，并且如果出現(xiàn)通過開口的太陽眩光，該控制系統(tǒng)還操 作以調(diào)整窗飾以減少太陽眩光，并且以便當(dāng)達(dá)到預(yù)先定義的容限內(nèi)的 希望的照明分布時(shí)，該控制系統(tǒng)停止至少一個(gè)窗飾的調(diào)整。
根據(jù)另一個(gè)方面，本發(fā)明包含一種照明維護(hù)系統(tǒng)，該照明維護(hù)系 統(tǒng)在貫穿一天中至少部分時(shí)間中用于在空間中維護(hù)希望的照明分布， 其中照明源包括日光和人工光，該系統(tǒng)包含用于在至少部分空間中傳 感照明度的第一傳感器，用于至少一個(gè)允許日光進(jìn)入到空間中的開口 的至少一個(gè)電可控窗飾，窗飾可選地變化通過開口進(jìn)入到空間中的日 光，多個(gè)電燈提供人工光以補(bǔ)充空間的日光照明，電燈可以調(diào)光，控 制系統(tǒng)控制至少一個(gè)窗飾以及多個(gè)電燈以維護(hù)空間中希望的照明分 布，該控制系統(tǒng)控制多個(gè)電燈以便調(diào)整每個(gè)電燈的調(diào)光度來達(dá)到希望 的照明分布并補(bǔ)償貫穿一天中至少部分時(shí)間內(nèi)的空間中的日光照明， 如果發(fā)生通過開口的太陽眩光，該控制系統(tǒng)操作以便調(diào)整至少一個(gè)窗飾以減小太陽眩光，并且以便當(dāng)達(dá)到在預(yù)先定義的容限內(nèi)的希望的照 明分布時(shí)，該控制停止變化燈的調(diào)光度以及窗飾的調(diào)整。
根據(jù)本發(fā)明的又另 一個(gè)實(shí)施方式，用于內(nèi)部空間的照明維護(hù)系統(tǒng) 包含傳感器，該傳感器用于傳感空間部分的照明或者選擇性地用于感 測空間中地平均照明，補(bǔ)充日光照明的光源包含多個(gè)獨(dú)立的可調(diào)光的 電燈以及可選電可控窗戶和/或天窗遮光設(shè)備以減弱日光照明，例如滾 軸遮光物，任何類型的百葉窗或者電可控窗戶或者天窗光滑面。
根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方式，本發(fā)明包含照明維護(hù)系統(tǒng)，該照明維護(hù)系 統(tǒng)用于在貫穿一天的部分時(shí)間中維護(hù)空間希望的照明分布，其中明源 包括日光和人工光，該系統(tǒng)包含至少一個(gè)用于傳感在至少部分空間中 的照明度的內(nèi)部傳感器；允許日光進(jìn)入到空間的至少一個(gè)開口的至少 一個(gè)電可控窗飾，該窗飾可選地改變通過開口進(jìn)入空間的日光量；多 個(gè)提供人工光以補(bǔ)充空間的日光照明的電燈，所述電燈是可調(diào)光的； 控制系統(tǒng)控制至少一個(gè)窗飾以及多個(gè)電燈以維護(hù)空間中希望的照明分
布；該控制系統(tǒng)控制多個(gè)電燈以便調(diào)整每個(gè)電燈的調(diào)光度來達(dá)到希望 的照明分布并補(bǔ)償貫穿一天中至少部分時(shí)間內(nèi)在空間中的日光照明； 其中根據(jù)開環(huán)控制算法來實(shí)現(xiàn)電燈的控制并且根據(jù)閉環(huán)算法來實(shí)現(xiàn)窗 戶遮光設(shè)備的控制；并且其中對電燈和窗飾兩者的控制是基于表示從
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此外，該系統(tǒng)包含操作窗戶和/或天窗遮光設(shè)備和電燈以便維護(hù)空 間中希望的照明分布的自動(dòng)控制系統(tǒng)。
根據(jù)本發(fā)明第一電燈控制方法，使用閉環(huán)算法來控制所述電燈。 優(yōu)選地，照明控制系統(tǒng)操作電燈以便光在兩個(gè)或多個(gè)固定預(yù)置或場景 之間調(diào)光。每個(gè)預(yù)置包含調(diào)光度的組合以達(dá)到希望的照明分布并一天 里空間中補(bǔ)償可利用的日光?；蛘呋诿總€(gè)區(qū)域整體調(diào)光度或者基于 空間特定部分的調(diào)光度來排序所述預(yù)置。以與空間中特定位置可利用 日光成反比來設(shè)置用于每個(gè)預(yù)置的個(gè)別照明區(qū)域的調(diào)光度的關(guān)系。
控制系統(tǒng)自動(dòng)地朝向預(yù)置來調(diào)整電燈的調(diào)光度，所述預(yù)置將導(dǎo)致 可利用光的合適的補(bǔ)充。當(dāng)達(dá)到希望的照明時(shí)，系統(tǒng)停止改變來自電 燈的光輸出和/或停止改變位置或遮光設(shè)備的透明度。該系統(tǒng)在對應(yīng)于 一個(gè)或多個(gè)日間照明條件的預(yù)置和夜間照明條件之間調(diào)整多個(gè)電燈?？梢允褂靡粋€(gè)或多個(gè)代表單個(gè)輸入到控制系統(tǒng)的內(nèi)部光傳感器來控制 窗戶遮光設(shè)備和電燈?？商鎿Q地，可以根據(jù)一個(gè)或多個(gè)內(nèi)部光傳感器 來控制窗戶遮光設(shè)備，所述內(nèi)部光傳感器分離于用于控制電燈并連接 到照明控制處理器的光傳感器。
由本發(fā)明描述的一種用于窗飾控制的方法也可以與用于電燈控制 的開環(huán)的方法合并。用于電燈控制的該開環(huán)方法可以優(yōu)選地如在參照
文獻(xiàn)US專利4，236，101中描述地來實(shí)現(xiàn)，其所公開全文在此合并以供參考。
在當(dāng)獨(dú)立的第二光傳感器或者一組光傳感器用于窗戶遮光設(shè)備的 控制時(shí)情況下，光傳感器優(yōu)選地接近于窗戶安裝，以便其視域朝向窗 戶以便光傳感器主要地傳感進(jìn)入空間的日光。
如上所述， 一組獨(dú)立的光傳感器用于電燈的控制。這些傳感器可 以是與控制窗戶遮光設(shè)備的光傳感器相同的類型，并且在示意實(shí)施例 中這些傳感器經(jīng)由分離接口單元連接到照明控制系統(tǒng)。由獨(dú)立控制算 法處理來自這些傳感器的照度讀數(shù)。用于電燈控制的光傳感器優(yōu)選地 安裝在大約距離窗戶兩個(gè)窗戶高度的地方。在一個(gè)特定實(shí)施方案中， 定向傳感器以便它們的視野遠(yuǎn)離窗口 。該定向適于閉環(huán)照明控制系統(tǒng)。 然而，也可以為此目的采用主要的開環(huán)系統(tǒng)。在主要開環(huán)控制情況下，
用于電燈控制的內(nèi)部傳感器的視野朝窗戶定向
本發(fā)明也包含用于照明維護(hù)的方法。
根據(jù)一個(gè)方面，本發(fā)明包含在貫穿一天中至少部分時(shí)間中用于維 護(hù)空間中希望的照明分布的方法，其中照明源包括日光和人工光，該 方法包含感測在至少部分控制中的照明度，利用提供人工光的多個(gè)電 燈補(bǔ)充空間的日光照明，所述電燈可以調(diào)光并且被安置在空間中的一 個(gè)或多個(gè)區(qū)域，所述區(qū)域定義空間的預(yù)先定義的體積，每個(gè)區(qū)域具有 至少一盞燈，響應(yīng)于傳感的照明度利用控制系統(tǒng)控制多個(gè)電燈的調(diào)光 度以維護(hù)空間中希望的照明分布，控制的步驟包含調(diào)整每個(gè)區(qū)域的至 少一盞燈的調(diào)光度以達(dá)到每個(gè)區(qū)域中希望的照明度，并且從而維護(hù)空 間中希望的照明分布并補(bǔ)償空間中日光照明，其中由控制系統(tǒng)根據(jù)多 個(gè)照明預(yù)置中的一個(gè)來選擇每個(gè)燈的調(diào)光度，每個(gè)預(yù)置包含燈的調(diào)光 度的組合并且其中控制系統(tǒng)朝向預(yù)置減弱電燈，所述預(yù)置將導(dǎo)致日光照明的合適的補(bǔ)充以達(dá)到空間中希望的照明分布；當(dāng)達(dá)到預(yù)先定義的 容限內(nèi)的希望的照明分布時(shí)停止變化燈的調(diào)光度；以及在一天當(dāng)中期 間重復(fù)以上步驟以在貫穿一天的至少部分時(shí)間中維護(hù)希望的照明分 布。
根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)方面，包含一種用于在貫穿一天中至少部分時(shí) 間維護(hù)空間中希望的照明分布的方法，其中照明源包括進(jìn)入空間的日 光，該方法包含，感測在至少部分空間中的照明度，為至少一個(gè)允許 日光進(jìn)入到空間的開口提供至少一個(gè)電可控窗飾，窗飾可選地改變通 過開口進(jìn)入空間的日光量，響應(yīng)于傳感的照明度利用控制系統(tǒng)控制至 少一個(gè)窗飾，以達(dá)到空間中希望的照明分布，當(dāng)達(dá)到預(yù)先定義的容限 內(nèi)的希望的照明分布時(shí)，利用控制系統(tǒng)停止調(diào)整至少一個(gè)窗飾，以及 在一天當(dāng)中期間重復(fù)以上步驟以在貫穿一天的至少部分時(shí)間中維護(hù)希 望的照明分布。
根據(jù)又另一個(gè)方面，本發(fā)明包含一種用于減少通過開口進(jìn)入空間 中的太陽眩光的方法，所述方法包含，為至少一個(gè)允許日光進(jìn)入到空 間的開口提供至少一個(gè)電可控窗飾，所述窗飾選擇地改變通過開口進(jìn) 入空間的日光量，感測進(jìn)入空間的日光照明，響應(yīng)于傳感的日光照明 利用控制系統(tǒng)控制至少一個(gè)窗飾，以及如果發(fā)生通過開口的太陽眩光， 利用控制系統(tǒng)調(diào)整窗飾以減少太陽眩光，并且當(dāng)太陽眩光己經(jīng)最小化 時(shí)，停止至少一個(gè)窗飾的調(diào)整。
根據(jù)仍又另一個(gè)方面，本發(fā)明包含一種用于在貫穿一天中至少部 分時(shí)間維護(hù)空間中希望的照明分布的方法，其中照明源包括進(jìn)入空間 的日光，該方法包含，為至少一個(gè)允許日光進(jìn)入到空間的開口提供至 少一個(gè)電可控窗飾，所述窗飾選擇地改變通過開口進(jìn)入空間的日光量， 感測進(jìn)入空間的日光照明，響應(yīng)于傳感的日光照明利用控制系統(tǒng)控制 至少一個(gè)窗飾以便在貫穿一天的至少部分時(shí)間中維護(hù)空間中希望的照 明分布，以及如果發(fā)生通過開口的太陽眩光，利用控制系統(tǒng)調(diào)整窗飾 以減少太陽眩光，并且當(dāng)已經(jīng)達(dá)到在預(yù)先定義的容限內(nèi)的希望的照明 分布時(shí)，停止至少一個(gè)窗飾的調(diào)整，還包含在一天中至少部分時(shí)間重 復(fù)以上歩驟以維護(hù)希望的照明分布。
本發(fā)明又另一個(gè)方面包含一種用于在貫穿一天中至少部分時(shí)間維護(hù)空間中希望的照明分布的方法，其中照明源包括日光和人工光，該 方法包含感測在至少部分空間中的照明度，為至少一個(gè)允許日光進(jìn) 入到空間的開口提供至少一個(gè)電可控窗飾，所述窗飾選擇地改變通過 開口進(jìn)入空間的日光量，利用提供人工光的多個(gè)電燈補(bǔ)充空間的日光 照明，電燈是可調(diào)光的，響應(yīng)于傳感的照明度、利用控制系統(tǒng)控制至 少一個(gè)窗飾和多個(gè)電燈以維護(hù)空間中希望的照明分布，利用控制系統(tǒng) 控制多個(gè)電燈，以便調(diào)整每個(gè)燈的調(diào)光度，以達(dá)到希望的分布，并在 一天中至少部分時(shí)間補(bǔ)償空間中日光照明，如果發(fā)生通過開口的太陽 眩光，利用控制系統(tǒng)調(diào)整至少一個(gè)窗飾以減少太陽眩光，當(dāng)已經(jīng)達(dá)到 在預(yù)先定義的容限內(nèi)的希望的照明分布時(shí)，停止變化燈的調(diào)光度以及 窗飾的調(diào)整，以及一天中重復(fù)以上步驟以在一天中至少部分時(shí)間維護(hù) 希望的照明分布。
參考附圖，根據(jù)本發(fā)明以下描述，本發(fā)明其它特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將變得 顯而易見。


在下文的詳細(xì)描述中將參照附圖來更加詳細(xì)地描述本發(fā)明，其中 圖1是根據(jù)本發(fā)明的照明維護(hù)系統(tǒng)的框圖2示出利用本發(fā)明的系統(tǒng)、連接到各種傳感器、照明源以及可 控窗飾的典型房間布局的平面布置圖3是圖示出用于單一照明分布的預(yù)置配置的第一實(shí)例； 圖4示出用于不同照明分布的預(yù)置配置的第二實(shí)例； 圖5示出仍舊用于不同照明分布的預(yù)置配置的第三實(shí)例； 圖6示出系統(tǒng)主要循環(huán)的處理流程；
圖7a示出當(dāng)空間中的照明太暗時(shí)，僅僅用于第一系統(tǒng)控制電子燈 的處理流程；
圖7b示出當(dāng)空間中的光線照明可接受時(shí)，僅僅用于第一系統(tǒng)控制 電子燈的處理流程；
圖7c示出當(dāng)內(nèi)部空間中的照明條件為光過多時(shí)，僅僅用于第一系 統(tǒng)控制電子燈的處理流程；
圖8a示出當(dāng)照明太暗時(shí)，用于第二系統(tǒng)控制電燈以及窗飾兩者的處理流程；
圖8b示出當(dāng)光線可接受時(shí)，用于第二系統(tǒng)的處理流程； 圖8C示出當(dāng)光過多時(shí)，用于第二系統(tǒng)的處理流程； 圖9是系統(tǒng)的處理流程，其示出該系統(tǒng)響應(yīng)于照明量如何改變時(shí) 間延遲來操作窗飾；
圖IO示出該系統(tǒng)如何變化死區(qū)(dead-band)設(shè)置點(diǎn)來減少眩光； 圖11示出用于減少太陽眩光的可替換處理流程； 圖12示出響應(yīng)于手動(dòng)補(bǔ)償?shù)奶幚砹鞒蹋?br> 圖B，其包含圖13a和13b,示出如何測量太陽高度角；以及 圖14示出照明度以及當(dāng)整天都需要眩光控制時(shí)的圖表。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在參照附圖，圖1是本發(fā)明實(shí)施例的用于在諸如房間的空間中
的控制照明度以及用于減少太陽眩光的框圖，其中在所述空間中日光
和人工光充當(dāng)光源。系統(tǒng)10包含中央處理器100，中央處理器100可
以是Lutron GRAFIK 6000 中央照明處理器，例如型號
No.GR6MXINP。中央處理器100具有與其連接的調(diào)光面板110，調(diào)光
面板110具有各種照明負(fù)載120，所述照明負(fù)載可以是任何光源類型， ^n:t壬伯K巨版；;東;t主甘卜的tt'W的浩l的 f宜SffiF^亡fr由、釕
J t~l l二'畫「k、 一 ^sj^ J乂 ~!/y、HJ、乂V乂UMJ、 丄丄i" 、 l"J JJW^X^/J入/ 、 /3Vi 、
LED (光發(fā)射發(fā)光二極管)、LV (低電壓)，并且所述照明負(fù)載可以 由調(diào)光面板110控制以響應(yīng)經(jīng)由數(shù)字鏈路137的通信來自中央處理器 110的命令。調(diào)光面板可以是Lutron類型GP12-1203-ML—15。光傳 感接口 130經(jīng)由數(shù)字通信鏈路135連接于中央處理器。連接于光傳感 器接口 130的是一個(gè)或多個(gè)光傳感器140，其可以是從Lutron模型 No.MW-PS-WH可獲得的micro WATT⑧光傳感器。光傳感器140是用 于內(nèi)部光線120的控制的。另一個(gè)光傳感器接口 132經(jīng)由鏈路135連 接于中央處理器100。連接于光傳感器接口 132的是一個(gè)或多個(gè)光傳感 器145 ，其可以是從Lutron模型No.MW-PS-WH可獲得的micro WATT 光傳感器。光傳感器145是用于機(jī)械化窗飾170的控制的。
可以提供一個(gè)或多個(gè)墻站150，墻站150經(jīng)由數(shù)字通信鏈路135 連接于中央處理器100以及光傳感器接口。提供這些墻站150用于各種照明負(fù)載120的人工控制。同樣，連接到鏈路135的可以是窗飾控
制器160，用于人工控制窗飾170。這些控制器160可以是Lu加n GRAFIK 6000 Sivoia⑧控制器型號No.SO-SVCI-WH-EOl 。窗飾170可 以包含LutronSivoia馬達(dá)驅(qū)動(dòng)單元，例如，型號No.SV-MDU-20或者 Lutron Sivoia QED 電子驅(qū)動(dòng)單元，例如型號No.SQV-EDU-20驅(qū)動(dòng) Lutron Sivoia滾軸遮光物，Kit no.SV-RS-KIT。
計(jì)算機(jī)，例如個(gè)人計(jì)算機(jī)180可以經(jīng)由接口適配器190以及諸如 PC插孔(jack) 200的適當(dāng)?shù)倪B接連接到中央處理器100，所述適當(dāng)?shù)?連接用于中央處理器的編程/監(jiān)視。應(yīng)當(dāng)注意的是，可以使用Lutron GRAFIK 7000TM中央光線處理器代替GRAFIK 6000中央處理器。
圖2示出典型房間布局的平面布置圖。所示中央處理器100和調(diào) 光面板110位于電子電動(dòng)小房間密室(electrical closet)內(nèi)。同樣也示 出各種燈120并將其分成，例如，五個(gè)區(qū)域，每個(gè)區(qū)域分離地由調(diào)光 面板來控制。區(qū)域l靠近窗戶172。可以采用不同數(shù)目的區(qū)域，包括單 個(gè)區(qū)域。光傳感器接口 130連接于光傳感器140并且接口 130連接于 中央處理器100。優(yōu)選地安裝光傳感器140以便沒有或者只有最少地日 光直接照射到光傳感器中，并且以便光傳感器測量在照明空間中的表 面所反射的光線。光傳感器140優(yōu)選地安裝在遠(yuǎn)離窗戶172的大約兩 l 囟乂 問/又o 囟HJ]工巾1」^1^丄uu比:i^: j wli;pq口，j囟"i」/>c^yj<i:a丄/丄？ 囟w卩Z)C"刀 機(jī)驅(qū)動(dòng)窗飾170。窗飾控制器160允許窗飾170的人工控制。光傳感器 接口 132連接于光傳感器或者光傳感器145以便傳感進(jìn)入房間的日光， 并連接到中央處理器100。指示光傳感器145以便其視域朝向窗戶并且 將其優(yōu)選地安裝在窗戶172的一個(gè)窗戶高度之內(nèi)。
中央處理器100管理用于整個(gè)設(shè)施的光線，并且允許用戶創(chuàng)建并 取消用于普通房間行為，例如一般會(huì)議、音頻一視頻展示、特殊事件、 等的常規(guī)預(yù)置場景(或者預(yù)置)。通過調(diào)整每個(gè)區(qū)域的電燈或者機(jī)械 化窗飾的強(qiáng)度來設(shè)置場景，以便生成用于特定行為的組合。墻站150， 手持式控制，預(yù)編程的時(shí)鐘時(shí)間事件、居住傳感器、和光傳感器140、 145能夠提供輸入至系統(tǒng)以便選擇任何區(qū)域中的任何場景。中央處理器 100包括天文時(shí)鐘，天文時(shí)鐘能夠根據(jù)日出和日落時(shí)間來安排時(shí)間。使 用例如，個(gè)人計(jì)算機(jī)180上的Lutron GRAFIK 6000安裝軟件，來完成系統(tǒng)設(shè)計(jì)和安裝。當(dāng)完成系統(tǒng)安裝時(shí)，計(jì)算機(jī)180可以用于系統(tǒng)監(jiān)視
和實(shí)時(shí)操作。 一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)中央處理器100能夠控制多達(dá)512個(gè)區(qū)域和544 個(gè)場景以及多達(dá)96個(gè)控制點(diǎn)。
機(jī)械化窗飾170允許系統(tǒng)控制電燈之外的自然光。馬達(dá)171可以 被預(yù)編程以預(yù)置窗飾級?？刂破?60允許來自中央處理器100的窗飾 預(yù)置的選擇。每個(gè)控制器160能夠控制多達(dá)64個(gè)馬達(dá)。
使用光傳感器接口 130來選擇預(yù)置光線場景，并且使用接口 132 來設(shè)置窗飾級，以響應(yīng)用于最佳照度、能量節(jié)省、和減小的太陽眩光 的可利用日光或者電燈。光傳感器130、 132處理來自光傳感器140、 145的照度信息，并經(jīng)由數(shù)字通信鏈路135將該測量的照明數(shù)據(jù)傳遞到 中央處理器100。
在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式中，中央處理器IOO運(yùn)行兩個(gè)算法1) 用于窗飾控制的第一算法和用于電燈控制的第二算法，這兩者都基于 經(jīng)過光傳感器接口 130與中央處理器100通信光傳感器149的讀數(shù)。 可替換的是，可以根據(jù)經(jīng)過光傳感器接口 132與中央處理器的通信光 傳感器145的讀數(shù)來實(shí)現(xiàn)用于窗飾控制的第一算法。然而，另一種可 替換方法是以通過接口 132的來自光傳感器145的讀數(shù)為基礎(chǔ)進(jìn)行兩 種控制算法的操作。在這種情況下，電燈的控制應(yīng)當(dāng)基于在U.S.專利
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"丄Nu.4，厶ju，丄u丄丁j出JOi口'j心mj"ir閂j土巾ii并yz ， 7「且tEiflyw iv丄icro wau， 數(shù)字Micro WATT和Radio Touch的Lutron日光補(bǔ)償產(chǎn)品中實(shí)現(xiàn)。
在所描述的優(yōu)選補(bǔ)償方案中，兩種算法是由相同的處理器來操作 的。優(yōu)選地，兩種算法能夠獨(dú)立地工作，并且可以由分離的處理器或 者相同但是獨(dú)立操作的處理器來控制。舉個(gè)例子，可以提供一個(gè)系統(tǒng) 來調(diào)整僅僅陰影部分并且來減少空間中的眩光?？梢圆捎锚?dú)立的系統(tǒng) 來調(diào)整電燈級?？商鎿Q地， 一個(gè)系統(tǒng)可以處理所有的三個(gè)功能，電燈 控制、陰影控制以維護(hù)照明分布、以及陰影控制來減少太陽眩光。
為了控制電燈，根據(jù)本發(fā)明第一方面，實(shí)施方案是基于預(yù)置的固 定數(shù)目、或者光線場景，優(yōu)選地可以使用四個(gè)預(yù)置。然而，可以提供 任何數(shù)目的預(yù)置，包括僅僅提供一個(gè)。每個(gè)預(yù)置為一個(gè)或多個(gè)電照明 區(qū)域定義目標(biāo)強(qiáng)度，例如是圖2所示區(qū)域l一5。對于帶有四個(gè)預(yù)置的 系統(tǒng)，這些預(yù)置將稱作最小預(yù)置、中等低預(yù)置、中等高預(yù)置和最大預(yù)置。
在絕大多數(shù)情況下，配置最小預(yù)置以便所有電燈關(guān)閉并且用于最 大化空間中的日光。在日光高利用度并且窗飾完全打開的條件下，對 于較深空間中日光分布不充分的空間，配置該空間以便維護(hù)等值照明。 當(dāng)在被控制地空間地主要部分中有充分的可利用日光時(shí)，優(yōu)選地校準(zhǔn) 該預(yù)置。
中等低預(yù)置一般地對應(yīng)于當(dāng)可獲得充足日光來達(dá)到空間中接近窗 戶或其它開口的最高所需照明時(shí)所有照明的所需的電燈的作用。
中等高預(yù)置一般地對應(yīng)于當(dāng)可利用日光處于最大量和最小量之間 時(shí)電燈所需的作用。
最大預(yù)置對應(yīng)于空間中僅僅由電燈而沒有可利用日光時(shí)所需照明。
以上是一種編程最小、中等低、中等高和最大預(yù)置的可行的方法， 但是也可以使用用于這些預(yù)置的其它值。
圖3、 4和5中示出了各種預(yù)置或場景配置。每個(gè)流程圖示出電燈 和日照度對與窗戶的距離。虛線表示電燈級，電燈典型地距離窗戶更 遠(yuǎn)。實(shí)線表示在一天中瞬時(shí)通過窗戶進(jìn)來的日照度，日照度典型地隨
著自窗戶的距離逐漸降低。圖3是用于單調(diào)照明分布的預(yù)置配置的實(shí)
加l 甘rh息+琉努"yr雖-4^口S F^P曰"^TP;C六fVTRr4^ ,泰苗力斗六rVHiVijKFre
I"， 外丁取乂、jj^旦i工取乂、:7j^/又:^'円/7r閂口'j 、 jtn:^c才xi工PJ 口'j
照度)。用于中高和中低預(yù)置的區(qū)域強(qiáng)度根據(jù)與窗戶的距離進(jìn)行變化，
以便與窗戶最遠(yuǎn)的區(qū)域使得它們的燈設(shè)置得更加明亮。圖4和5示出
預(yù)置配置，其中所述預(yù)置對于不同照明分布具有不同圖表形狀。 用于四個(gè)預(yù)置中的每個(gè)預(yù)置的平均照明作用必須提供由安裝在空
間中的光傳感器140檢測的逐漸增高的整個(gè)照明。由光傳感器接口 130 來處理來自一個(gè)或多個(gè)光傳感器140的照度信息，并將照度信息發(fā)送 到中央處理器IOO，并與兩個(gè)閾值相比較。這些閾值對應(yīng)于
1. 照明的可接受范圍的最小值；以及
2. 照明的目標(biāo)值；以及
3. 照明的可接受范圍的最大值。
用于比較照度與閾值的照度信號比較器優(yōu)選地是滯后型，并且可 以作為數(shù)字或模擬分量來實(shí)現(xiàn)?？商鎿Q地是，比較器功能可以作為中央處理器100的部分來實(shí)現(xiàn)。優(yōu)選地，應(yīng)當(dāng)配置該比較器以便可以基 于配置輸入來選擇若干不同數(shù)目的照明閾值組。 結(jié)果信息將對應(yīng)于下列照明條件
1. 在該地域中的照明太暗(低于最小閾值)；以及
2. 在該地域中的照明可接受(高于最小閾值并低于最大閾值)；
以及
3. 在該地域中的照明太亮(高于最大閾值)。
基于該信息，中央處理器100控制一個(gè)或多個(gè)電氣照明區(qū)域來達(dá)
到希望的照明分布。此外，如下文將更詳細(xì)地描述的那樣，該系統(tǒng)將
基于來自光傳感器145的輸入，優(yōu)選地控制窗戶遮光設(shè)備來防止太陽 眩光。
正如以上所討論的，在示意性實(shí)施方式中有四個(gè)預(yù)置，最小、中 低、中高和最大。下列片斷描述配置這四個(gè)預(yù)置所采取的步驟。
利用禁止的處理器100中的控制算法來執(zhí)行預(yù)置的校準(zhǔn)，并且該 系統(tǒng)僅僅被手動(dòng)控制。當(dāng)空間中可獲得日光照明的高級別明顯超過希 望的目標(biāo)照明時(shí)，通過設(shè)置電燈級別來配置最小預(yù)置。接近于窗戶的 區(qū)域的照明區(qū)域強(qiáng)度被設(shè)置為關(guān)閉以用于最小預(yù)置。
中低預(yù)置是如下配置的中央處理器100被禁止，并且設(shè)置為手
動(dòng)控制。隨著屯燈關(guān)閉，選擇窗飾位置以便圍繞該房間中間或者用于 較深處空間的第二排燈之下的地域的日光照明處于目標(biāo)級。因此，設(shè) 置所有電燈區(qū)域的級以便整個(gè)地域中的照度可接受。該配置就是中低 預(yù)置。
為了配置中高預(yù)置，中央處理器IOO被禁止并且設(shè)置為手動(dòng)控制。
中高預(yù)置連同中低預(yù)置響應(yīng)于日光的可利用來定義線性電燈的區(qū)域。 調(diào)整該預(yù)置以便將照明強(qiáng)度的固定增長增加到為中低預(yù)置而校準(zhǔn)的所 有區(qū)域強(qiáng)度，以這種方式以便沒有區(qū)域強(qiáng)度超過在下一步驟中校準(zhǔn)的 用于夜間區(qū)域的設(shè)置。為了簡化校準(zhǔn)，可以首先校準(zhǔn)最大預(yù)置。
通過首先將控制系統(tǒng)設(shè)置為手動(dòng)控制以便禁止控制系統(tǒng)來配置最 大預(yù)置。如果安裝了停電窗飾，那么窗飾完全關(guān)閉，否則其優(yōu)選地等 待直至沒有日光地夜晚來設(shè)置最大預(yù)置。設(shè)置所有區(qū)域級以便整個(gè)地 域的照度是可接受的并沒有日光穿過窗戶(夜間級)。這將定義最大預(yù)置。
根據(jù)本發(fā)明基于用于電燈控制的閉環(huán)控制方法，圖6示出用于系 統(tǒng)的主要循環(huán)處理流程的優(yōu)選實(shí)施方式。用于控制僅僅電燈的系統(tǒng)的
主循環(huán)的系統(tǒng)將與控制燈以及窗飾的系統(tǒng)的主循環(huán)基本相同。圖7a， 圖7b和圖7c描述了用于僅僅控制電燈的系統(tǒng)的處理流程。圖8a，圖 8b和圖8c描述了用于控制電燈以及窗飾設(shè)備兩者以便達(dá)到希望的照明 分布的系統(tǒng)的處理流程。圖9一14解釋了用于減小或者消除太陽眩光 的系統(tǒng)的處理流程。圖6 — 8c以及圖10—12中所示的各種循環(huán)不斷或 者有規(guī)律間隔地運(yùn)行。
圖6示出用于主控制循環(huán)的流程圖，所述控制循環(huán)利用所示三個(gè) 條件太暗500，可接受510，和太亮520。如果太暗(500)，流程從 A開始進(jìn)入圖7a。如果級是可接受的(510)，那么流程流向圖7b的 B，并且如果太亮(520)，那么流程流向圖7c的C。對于圖6的每個(gè) 決定，由光傳感器140所感應(yīng)的照度都與先前所描述的兩個(gè)閾值中的 一個(gè)相比較。
圖7a示出用于太暗條件(500)的流程圖。更詳細(xì)地說，控制器 在630首先檢査以確定該系統(tǒng)是否設(shè)置在最低預(yù)置。如果是，那么在 640選擇中低預(yù)置。如果不是，做出檢査以確定該系統(tǒng)是否設(shè)置到中低
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說，仍舊處于接近特定預(yù)置級的過程。如果是，退出返回到主循環(huán)(圖
6)。如果已經(jīng)完成減弱(調(diào)光度改變)，那么選擇中高預(yù)置(670)。 如果在步驟680中沒有設(shè)置中低預(yù)置，那么該系統(tǒng)檢査它是否設(shè) 置到中高預(yù)置。在690檢查減弱，并且如果完成了減弱，那么在700 選擇最大預(yù)置。
如果該系統(tǒng)沒有設(shè)置為中高預(yù)置(680)，那么做出檢查以確定它 是否處于最大預(yù)置(710)，仍然減弱(720)，完成減弱(730)，并 且在740選擇最大預(yù)置并且然后退出。如果該系統(tǒng)在步驟710不處于 最大預(yù)置，那么在750設(shè)置最大預(yù)置并且退出。然后，如果在步驟710 確定最大預(yù)置是系統(tǒng)狀態(tài)，并且如果在720、 730減弱照明到最大預(yù)置 并不導(dǎo)致到希望的照明，那么在740設(shè)置最大預(yù)置。如果在步驟710 的系統(tǒng)狀態(tài)是選擇了最大預(yù)置(而不是其它三種預(yù)置)，那么在步驟750系統(tǒng)選擇最大預(yù)置。從而，如果選擇和減弱到四個(gè)預(yù)置中的任何一
個(gè)都不導(dǎo)致希望的照明分布，那么在750自動(dòng)選擇最大預(yù)置，如此能
夠達(dá)到最大值人工光照明。
圖7b示出用于可接受照明條件的流程圖。正如所示，如果照明處 于可接受范圍(由每個(gè)光傳感器140檢測一可以平均光傳感器140的 測量值，或者每個(gè)光傳感器的閾值可以不同)，停止減弱并且重置延 遲時(shí)間(760)并返回主循環(huán)。
圖7c示出太亮條件的流程圖。
在830，做出決定，該系統(tǒng)是否處于最大預(yù)置。如果是，在840 選擇中高預(yù)置并且退出。
如果在830沒有設(shè)置最大預(yù)置，那么做出檢査以確定該系統(tǒng)是否 已經(jīng)在850設(shè)置為中高預(yù)置。如果是，做出檢査以確定在860燈是否 仍然減弱。如果沒有，在870選擇中低預(yù)置。如果燈仍然在減弱，那 么退出。 一旦設(shè)置了中低預(yù)置，就退出。
如果在850沒有設(shè)置中高預(yù)置，那么做出檢查以確定在880是否 設(shè)置了中低預(yù)置。如果是，那么在890做出檢查，以確定燈是否仍然 在減弱。如果是，退出。如果不是，在900選擇最小預(yù)置并且退出。
如果在步驟880，沒有設(shè)置中低預(yù)置，那么在910做出檢查以確定 該系統(tǒng)是否設(shè)置為最小予頁置。如果是，那么在920做出檢查以確定燈 是否仍然在減弱。如果是退出，如果不是，在930做出檢查以確定減 弱是否完成。如果是，退出。如果不是在940選擇最小預(yù)置并且退出。
最終，如果主循環(huán)(圖6)在圖7c所示步驟中的任何一點(diǎn)都沒有 確定可接受照明條件，那么在950選擇最小預(yù)置。
這樣，系統(tǒng)根據(jù)照明條件是否太暗或者太亮(圖7a和7c)，通過 不斷在主循環(huán)(圖6)中操作、離開主循環(huán)來進(jìn)行操作，不斷地在主循 環(huán)和當(dāng)循環(huán)通過圖7a和7c的循環(huán)時(shí)的圖7a和7c的循環(huán)之間交替，并 且在510 —旦在主循環(huán)期間實(shí)現(xiàn)了可接受照明條件，那么在步驟760 停止減弱(圖7b)。如果無法實(shí)現(xiàn)可接受照明條件，分別根據(jù)條件是 否太亮或太暗，該系統(tǒng)默認(rèn)為最小或最大預(yù)置。
為了補(bǔ)償用于不同種光源的光傳感器140對光譜靈敏度的差異， 優(yōu)選地變化用于電燈控制處理流程的設(shè)置點(diǎn)閾值。由于日光燈產(chǎn)生的光的窄頻譜，因而即使就人眼設(shè)計(jì)的校正光譜靈敏度的傳感器，諸如
LutronMW-PS光傳感器，與相當(dāng)?shù)娜展獬霈F(xiàn)時(shí)產(chǎn)生的光譜相比較，也 可以傳遞較低的熒光燈的輸出信號。
根據(jù)輸出控制信號來調(diào)整用于電燈控制處理流程的設(shè)置點(diǎn)。根據(jù) 試驗(yàn)測量，與日光相比較而言，MW-PS光傳感器對熒光燈具有大約 30%的較低的靈敏度。在通常開環(huán)應(yīng)用中該差異現(xiàn)在己經(jīng)不是問題， 但是必須在閉環(huán)應(yīng)用中得到校正。實(shí)現(xiàn)靈敏度補(bǔ)償以便當(dāng)用于接近窗 戶的電燈的控制信號從100%改變到0%時(shí)，在0%和30%之間成比例 地標(biāo)度設(shè)置點(diǎn)。
該設(shè)置點(diǎn)的一種可行的實(shí)施方案如下
光設(shè)置點(diǎn)二白天設(shè)置點(diǎn)x (以％表示的1—0.003x窗戶照明區(qū)域強(qiáng) 度)。常量0.003從MW-PS光傳感器對熒光燈具有30%較低靈敏度的 公知事實(shí)導(dǎo)出。
也可以根據(jù)一天的時(shí)間來調(diào)整設(shè)置點(diǎn)。由于窗飾是自動(dòng)控制的， 因而一天中在空間中的可獲得日光的整個(gè)變化顯著減少。因此，僅僅 在接近日出或日落時(shí)有效地需要光譜靈敏度補(bǔ)償，并且光譜靈敏度補(bǔ) 償可以根據(jù)用于給定天文時(shí)鐘讀出的太陽高度角來導(dǎo)出。天文時(shí)鐘包 含在中央處理器100中。
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就是將一天當(dāng)前時(shí)間或者窗戶照明區(qū)域區(qū)域強(qiáng)度從中央處理器發(fā)送到
光傳感器接口 130。然后光傳感器接口 130能夠做出相應(yīng)的調(diào)整到設(shè)置 點(diǎn)，處理來自光傳感器140的照度信息，比較照度信息與設(shè)置點(diǎn)，并 發(fā)送對應(yīng)于當(dāng)前光條件的信號(或者"太暗"或者"太亮")至中央 處理器100。然后中央處理器100能夠能夠根據(jù)這些條件中的任意一條 來行動(dòng)。
己經(jīng)描述了用于設(shè)置電燈源級別的處理流程。將描述用于控制窗 飾以及電燈的進(jìn)一步處理流程。
轉(zhuǎn)向圖8a，除了在步驟610和620檢查條件的附加設(shè)置之外，基 本與圖7a相同。尤其是，在步驟610，做出檢査以確定例如遮光物的 窗飾是否處于手動(dòng)補(bǔ)償，所述手動(dòng)補(bǔ)償經(jīng)由墻站150或者窗飾控制器 160由手動(dòng)控制來超控。如果是，那么手動(dòng)設(shè)置位置沒有改變，并且處理進(jìn)行到先前描述的步驟630。已經(jīng)參照圖7a描述了處理剩下的步驟，
將不在此重復(fù)。因而，系統(tǒng)試圖達(dá)到希望的照明分布，讓窗飾如手動(dòng) 設(shè)置一樣。
如果遮光物不再處于手動(dòng)補(bǔ)償，執(zhí)行步驟620并且做出檢查以確 定，遮光物是否完全打開。如果是，處理流程再次回到步驟630,并且 系統(tǒng)試圖達(dá)到希望的照明分布，以便最大化日光(遮光物位于幵口位 置的左邊)并且最小化電能使用。
如果遮光物沒有完全打開，那么在625系統(tǒng)開始打開遮光物，退 出主循環(huán)并如同許多循環(huán)所需的那樣返回到圖8a的流程，直至在歩驟 620所確定的那樣，遮光物完全打開，在這種情況下處理流程流向步驟 630，其中然后控制了電燈。
圖8b類似于圖7b，但是示出在控制窗飾和燈的系統(tǒng)中，當(dāng)光線可 接受時(shí)，停止窗飾的調(diào)整(755)，停止光的減弱(760)，并且完全 打開遮光物(770， 775)，最大化空間中的日光量并最小化電源使用。 在另一個(gè)實(shí)施例中，在傍晚之后由于沒有日光來并且為了演說其它目 的，諸如但是并不局限于隱私，大廈美學(xué)外觀或者夜間光污染，會(huì)希 望使用時(shí)鐘或者完全關(guān)閉或者完全打開窗飾。
圖8c相應(yīng)于圖7c，除了示出用于控制光和窗飾的系統(tǒng)的處理流程。
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大imj兇cm， i工o丄u'i隊(duì)山n旦iiAii/f3A^赴乂Li《^/疋口 )ci:丄王卞^yjTi、'i云，1工ozu 檢查以確定是否完全關(guān)閉(由于光太強(qiáng)，與太暗相反)，并在825開 始關(guān)閉遮光物。流程圖的剩下步驟類似于圖8c并不需要在此再次詳細(xì) 討論。
已經(jīng)描述了用于基于目前日光如何并無需調(diào)整窗飾來僅僅控制電 燈的第一系統(tǒng)(圖6至7c)，以及控制光和窗飾兩者的第二系統(tǒng)(圖 6， 8a至8c)。也可以提供基于圖6， 8a至8c的流程的用于僅僅控制 窗飾的系統(tǒng)。在這種系統(tǒng)中，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)可獲得日光來控制窗飾。
優(yōu)選實(shí)施方案又一個(gè)處理流程描述了可替換控制算法，其中根據(jù) 經(jīng)由光傳感器接口 132的光傳感器145的讀數(shù)，除了控制窗戶的漫射 日光照明之外，還控制窗飾來最小化或0者消除太陽眩光。
為了防止太陽處于低角度例如，接近日落或日出時(shí)的眩光，本發(fā) 明的系統(tǒng)自動(dòng)地控制窗飾]70來防止眩光。在示意性實(shí)施方案中，為了美學(xué)的原因，優(yōu)選地以僅僅允許一組固定靜止的窗飾位置或者預(yù)置 的方式來控制窗飾170。例如，窗飾170可以在包括完全打開和完全關(guān) 閉的4到5個(gè)固定的窗飾預(yù)置之間移動(dòng)。以帶有死區(qū)的閉環(huán)控制的方 式實(shí)現(xiàn)所述控制。然而該控制并不局限于離散控制?？刂瓶梢允侨缦?br> 前所述不斷地，或者它可以具有多于或少于4至5個(gè)窗飾預(yù)置。
術(shù)語"死區(qū)"用于描述光傳感器145入射照度讀數(shù)的范圍，系統(tǒng) 認(rèn)為該范圍是可接受的，并且對于在該范圍內(nèi)無需執(zhí)行除重置窗飾延 遲定時(shí)器之外的任何動(dòng)作。下文將描述這種情況。
當(dāng)光傳感器145上的入射照度位于死區(qū)之外時(shí)系統(tǒng)將僅僅改變窗 飾設(shè)置。為了減小窗飾允許的頻率，延遲所有命令。因此，如果特定 照明條件僅僅是暫時(shí)的，將不發(fā)生任何行動(dòng)。然而，眩光控制是系統(tǒng) 希望的功能。因此，當(dāng)幾個(gè)眩光條件存在時(shí)該系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)迅速響應(yīng)。當(dāng) 可獲得充足光時(shí)可以允許較長的延遲，因?yàn)榭臻g中電燈可以補(bǔ)償暫時(shí) 的低日光利用率。
為了闡明上述可變定時(shí)，例如，為當(dāng)迅速對應(yīng)于嚴(yán)重眩光條件的 暫時(shí)情況而延遲窗飾的改變，該系統(tǒng)采用照度默認(rèn)的低采樣速率數(shù)值 積分。當(dāng)光傳感器145所看到的入射照度時(shí)在死區(qū)所定義的范圍之外 時(shí)，死區(qū)的上限或下限與實(shí)際照度之間的差異是數(shù)值累計(jì)的。如圖9
1 rvr\n -n 1八1 rv 込太肪f^p |、|說66曰T古~T. L I7FI ^Hr^！ /rT "T."ir r/口
/71/j、，ix:丄uuu/pn丄u丄u， n旦r、u/叉^^用/it 。疋'口冋j丄K^^^e'i^j 1、卩r， 并因而在死區(qū)之外。如果在死區(qū)之內(nèi)(1015)，重置延遲定時(shí)器累加 器(1017)并且退出。如果照度比上限要高，那么控制到1020;如果 比下限要低，那么控制到1220。無論哪一種情況，當(dāng)照度位于死區(qū)之 外時(shí)，如1040和1240所示數(shù)值累加實(shí)際照度。當(dāng)累加的總和超過預(yù) 先定義的限度時(shí)，移動(dòng)窗飾以便使得照度位于死區(qū)之內(nèi)。實(shí)際定時(shí)閾 值是根據(jù)默認(rèn)標(biāo)記而不同的。如上所述，用于高照明條件的響應(yīng)時(shí)間 短于用于低照明條件的響應(yīng)時(shí)間。在不斷地低或者不斷地高日光照明 的情況下減小時(shí)間延遲。
更為詳細(xì)地，如果照度高于死區(qū)的上限，那么在1020將先前照度 與下限相比較，來確定它是否先前地低于下限。在這種情況下，在1030 調(diào)整上下限之間的差異來重置下限。如果照度不是先前地低于下限， 或者在于1030的調(diào)整之后，累計(jì)照度和上限之間的差異，從而導(dǎo)致延遲(1040)。
在1050，將先前照度與上限相比較。如果先前照度也高于上限， 那么采用較短定時(shí)閾值1060。這表明穩(wěn)定的高照度條件。如果先前照 度不高于上限，那么采用較長定時(shí)閾值1070。如上所述，在不斷高日 光照明的情況下減少時(shí)間延遲。在1080，檢查照度和上限之間的累加 差異以確定它是否大于在1060和1070設(shè)置的當(dāng)前定時(shí)閾值。當(dāng)累計(jì) 差異超過定時(shí)閾值時(shí)，遮光物移動(dòng)到如在1090所表明的下一個(gè)更接近 的預(yù)置。在1100，設(shè)置標(biāo)志以表明先前照度在步驟1050所確定的上限 之上，以用于下一個(gè)循環(huán)。
如在1010所示，如果照度低于下限，采用類似處理流程1220， 1230， 1240， 1250， 1260， 1270， 1280， 1290和1300。然而，在該處 理流程中累計(jì)的差異在照度和下限之間。類似地，如果先前照度低于 下限(不斷地低日光照明)，那么使用較短定時(shí)閾值。如上文所討論 的，減少了用于不斷地高或低照明條件的響應(yīng)時(shí)間。在不斷地低或者 不斷地高太陽光照明的情況下減少時(shí)間延遲。這表明，在1060用于不 斷高太陽光條件，以及在1260用于不斷低的太陽光條件。
為了正確解決眩光控制問題，窗飾控制處理流程采用可變控制設(shè) 置點(diǎn)或者閾值。當(dāng)太陽高度角低時(shí)，太陽光強(qiáng)度下降但是眩光入射的 可能性增加。這是由T太陽光線變得接近水平并且能夠輕易地直接深 度穿透內(nèi)部空間。帶有直接朝向東方或者西方的窗戶的空間尤其容易 遭受對這個(gè)問題，因?yàn)樗鼈兎謩e在日出和日落時(shí)以非常低太陽高度角 獲得直接太陽暴曬。
一天中早晚的太陽強(qiáng)度的減少可以表達(dá)為地平線以上太陽高度角 乘以大氣衰減因子的正弦曲線函數(shù)。
正如本領(lǐng)域有經(jīng)驗(yàn)的人員所公知的，根據(jù)太陽基本上是個(gè)點(diǎn)源的 事實(shí)，太陽照明為Ev二dF/dA二PcosY/r2。
其中
y是關(guān)于垂直于地面的方向的太陽高度角；
I是照明強(qiáng)度； r是自光源的距離；
F是光通量；A是面積。
基于簡單三角學(xué)，可以確定，在地平工作表面的太陽照明是地平 以上太陽高度角的正弦函數(shù)。大氣衰減因子隨著空氣的污染和水份含 量而變化，并且這些因素也影響察覺的眩光的程度，但是當(dāng)確定需要 變化多少設(shè)置點(diǎn)時(shí)這些因素可以忽略。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，可以總結(jié)出，單獨(dú) 基于太陽高度角的控制設(shè)置點(diǎn)的變化只產(chǎn)生滿意的眩光控制執(zhí)行。中 央處理器100具有天文時(shí)鐘，以便可利用日出和日落時(shí)間。因而可以 根據(jù)天文時(shí)鐘讀數(shù)來間接地變化窗飾處理流程設(shè)置點(diǎn)。在普通商用大 廈中，在大約日出后三個(gè)小時(shí)以及日落前三小時(shí)的有限間隔期間僅僅 需要校正?；陬A(yù)測的太陽高度角的正弦函數(shù)的設(shè)置點(diǎn)校正因子給出 了好的實(shí)踐結(jié)果。也可以基于直接來自天文時(shí)間時(shí)鐘讀數(shù)的查找表在 數(shù)字系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)校正因子。
對于小的太陽高度角，可以采用正弦函數(shù)的線性近似值，也就是
說，由于sina a,其中測量的角度a在地球的襲面和表面以上的太 陽傾斜之間。
根據(jù)本發(fā)明，以下將描述用于設(shè)置點(diǎn)校正的計(jì)算以控制內(nèi)部照明 和眩光的兩個(gè)可替換方法。 使用的符號是
t cot —Am(T口吉f^^狄rrim Lo^r — ii^y^KW向乂又/tJi乂iciriii j ;
CTM二以分鐘表示的當(dāng)前時(shí)間；
TSSTM=以分鐘表示的今天的日落時(shí)間；
TSRTM-以分鐘表示的今天的日出時(shí)間；
CN以分鐘表示的日出后和日落前的預(yù)先定義的校正間隔(根據(jù)窗 戶高度和家具到窗戶的接近度，CI是典型的120—180分鐘)；
NTSR-僅僅由電燈導(dǎo)致的夜間光傳感器讀數(shù)；
NTUT=由夜間傳感器讀數(shù)導(dǎo)出的夜間高閾值(僅僅受電燈影響的 值) 一默認(rèn)地這可以被設(shè)置到高于NTSR20X;
NTLT:夜間低閾值一優(yōu)選值是10X高于NTSR以確保窗飾保留打 開直至日落?？梢赃x擇低閾值，例如，以確保在日落后窗飾保留關(guān)閉 以便保護(hù)隱私；
CUTHR-死區(qū)的太陽高度角校正后的高閾值；CLTHR二死區(qū)設(shè)置點(diǎn)的太陽高度角校正后的低閾值； DTUT-高閾值設(shè)置點(diǎn)；
DTLT—氐閾值設(shè)置點(diǎn)；
TARGET-目標(biāo)設(shè)置點(diǎn)(優(yōu)選LTHR和UTHR的中間)；
PSR-實(shí)際光傳感器讀數(shù)；
CPRS:校正的光傳感器讀數(shù)。
成功地應(yīng)用了以下算法
IF (當(dāng)前時(shí)間在日落前預(yù)先定義的校正間隔CI內(nèi)) LSCF=(TSSTM-CTM)/CI
Else IF (當(dāng)前時(shí)間在日出后預(yù)先定義的校正間隔CI內(nèi)) LSCF=(CTM-TSRTM)/CI Else LSCF=1
CUTHR=(DTUT-NTUT)*LSCF+NTUT CLTHR=(DTLT-NTLT)*LSCF+NTLT
可替換地，可以根據(jù)天文時(shí)間時(shí)鐘讀數(shù)改變傳感器(光傳感器)
增益，來達(dá)到等效于降低閾值的效果
IF (當(dāng)前時(shí)間在日落前預(yù)先定義的校正間隔CI內(nèi))
LSCF=(TSSTM-CTM)/CI Else IF (當(dāng)前時(shí)間在日出后預(yù)先定義的校正間隔CI內(nèi))
LSCF=(CTM-TSRTM)/CI Else
LSCF=1
CPSR=PSR*DTUT/(DTUT-NTUT)*LSCF+NTUT
基于上述內(nèi)容，可以看到，在日出之后和日落之前的校正間隔期 間，通過用校正間隔除在校正間隔期間日出(或日落)和當(dāng)前時(shí)間之 間的時(shí)間差異(用分鐘表示)得到太陽校正因子的線性近似值。該結(jié) 果是校正因子好的近似值。在圖14中舉例說明，其示出兩個(gè)眩光控制 間隔A (日出)和B (日落)?？梢钥闯?，目標(biāo)照明由具有坡度的線 束縛。在眩光控制間隔期間，這些線的瞬時(shí)值表示在特定時(shí)間的校正 因子。應(yīng)當(dāng)注意的是，對于優(yōu)選實(shí)施例，使用180分鐘的校正間隔。在窗戶前的空間中，在校準(zhǔn)期間，根據(jù)希望的照明來手動(dòng)地設(shè)置 默認(rèn)設(shè)置點(diǎn)(校正前)。因此，在單個(gè)控制算法中可以積分照明維護(hù) 和眩光控制的函數(shù)。優(yōu)選地地設(shè)置這些可變目標(biāo)照明值以便在可能的 眩光間隔期間，它們位于在晴天表示垂直日光照明變化的正弦曲線以 下，并且位于在多云天表示垂直照明的變化的正弦曲線以上。這允許 算法在晴天條件和陰天條件之間區(qū)分。
基于天文時(shí)鐘，系統(tǒng)夜間自動(dòng)地檢測并更新僅僅由電燈導(dǎo)致的光 傳感器145讀數(shù)的分量。該分量優(yōu)選地從光傳感器的白天讀數(shù)中提取 出來，以便確定僅僅在白天導(dǎo)致的傳感信號的分量。
以上已經(jīng)描述了來校正用于利用太陽高度角降低照明的兩個(gè)可選 方法，它們具有實(shí)質(zhì)相同的效果。正如所討論的，由于入射照明隨著 太陽高度角減低，因而或者可以為高于地平線的低太陽高度角減少的 死區(qū)閾值或者可替換地可以增加光傳感器增益并且整天都可以維護(hù)正 午的死區(qū)閾值。
圖10和圖11示出用于以上太陽高度角校正算法的處理流程。圖 10示出一個(gè)實(shí)施例，并且圖11示出上述可替換實(shí)施例。轉(zhuǎn)向圖10， 如上所述，該附圖示出該系統(tǒng)如何變化死區(qū)設(shè)置點(diǎn)或者閾值以便減少 眩光。如果由天文時(shí)鐘所確定的當(dāng)前時(shí)間或者在日落之前的校正間隔
之內(nèi)(1300)，或者在日出之后的校正問隔之內(nèi)(13i0)，那么在1320， 1330調(diào)整低太陽校正函數(shù)。如果時(shí)間不在校正間隔之內(nèi)，那么將校正 因子設(shè)置為1 (1340)。在1350，由校正因子來校正死區(qū)閾值。然后 根據(jù)新的死區(qū)閾值來處理照度。
圖11示出可替換實(shí)施例，其中增加了光傳感器增益。除了步驟 i352代替圖11的步驟1350之外，它與圖10的流程完全相同。在步驟 1352，由校正因子除光傳感器光讀數(shù)值，以便增加光傳感器值并且處 理所校正的光讀數(shù)。因此，在圖10中，調(diào)整死區(qū)閾值并且在圖ll中， (通過增加所述讀數(shù))調(diào)整光傳感器讀數(shù)。
由于也必須能夠手動(dòng)控制窗飾，該系統(tǒng)必須能夠解決手動(dòng)補(bǔ)償， 即，當(dāng)用戶手動(dòng)調(diào)整窗飾時(shí)。手動(dòng)補(bǔ)償導(dǎo)致在閉環(huán)窗飾控制系統(tǒng)中的 一個(gè)嚴(yán)重的問題。 一旦執(zhí)行手動(dòng)控制命令，內(nèi)部照明可以超過由控制 處理流程的死區(qū)所定義的范圍，并且該系統(tǒng)將自動(dòng)地取消該補(bǔ)償。這顯然是不希望的。為了解決這個(gè)問題，在補(bǔ)償之后處理流程重新校正 控制設(shè)置點(diǎn)。 一旦窗飾在手動(dòng)補(bǔ)償之后停止移動(dòng)，那么處理流程暫時(shí) 地調(diào)整控制設(shè)置點(diǎn)以匹配當(dāng)前測量的內(nèi)部照度。將新近建立的照度也 優(yōu)選地復(fù)制到另一個(gè)用于建立居民的長期參照值的變量中。在先前描 述的低太陽高度角校正間隔期間，以在沒有應(yīng)用手動(dòng)補(bǔ)償?shù)那闆r下完 全相同的方式來校正暫時(shí)補(bǔ)償設(shè)置點(diǎn)閾值。
或者根據(jù)超過由暫時(shí)設(shè)置點(diǎn)建立的預(yù)先定義的死區(qū)的范圍的日光 或者根據(jù)補(bǔ)償之后的預(yù)先定義的時(shí)間延遲或者根據(jù)以上兩方面，可以 取消暫時(shí)控制設(shè)置點(diǎn)。 一旦取消了補(bǔ)償，控制系統(tǒng)就還原到默認(rèn)設(shè)置 占。
八、、o
根據(jù)重復(fù)的居民輸入，該系統(tǒng)能夠可選地調(diào)整默認(rèn)設(shè)置點(diǎn)。如上 所述，每次居民執(zhí)行手動(dòng)補(bǔ)償，就進(jìn)一步處理當(dāng)窗飾停止移動(dòng)時(shí)新近 建立的照度。所述處理可以基于或者不斷地平均補(bǔ)償照度，或者基于 一天的時(shí)間，例如僅僅在當(dāng)太陽眩光可能出現(xiàn)時(shí)時(shí)間間隔期間。 一旦 標(biāo)識了長期平均趨向，該系統(tǒng)就能夠?qū)δJ(rèn)控制設(shè)置點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整至通 ?；蛘吆芸赡苡脩粞a(bǔ)償。
圖12示出如果發(fā)生補(bǔ)償?shù)奶幚砹鞒?。?400，系統(tǒng)檢查以確定當(dāng)
前是否應(yīng)用了手動(dòng)補(bǔ)償。如果是，在1410系統(tǒng)確定遮光物是否仍然作
水+丄/^處田"/r本々-47 +n田曰 "^々t::曰ih 1、12p;r^nz^1士4r;rr . 口 jti: 、ia/Wtj /vt「 i右-口:7rci工i，^yj 。 yn不疋，不-兒化山f^A化口方u工i乂目,1、。 旦^乂L^么J
停止移動(dòng)，系統(tǒng)存儲(chǔ)當(dāng)前照度作為在步驟1420的控制處理的目標(biāo)設(shè)置
點(diǎn)。在1430，該系統(tǒng)隨時(shí)平均補(bǔ)償目標(biāo)級以便根據(jù)居民輸入來改變默
認(rèn)設(shè)置點(diǎn)，并且在1440，設(shè)置標(biāo)志來表明該設(shè)置點(diǎn)已經(jīng)手動(dòng)補(bǔ)償。
如果當(dāng)前沒有應(yīng)用手動(dòng)補(bǔ)償，如在1400所確定的，那么在1450 該系統(tǒng)檢查以確定它是否由于先前手動(dòng)補(bǔ)償而利用修改的設(shè)置點(diǎn)在操 作。如果是，在1460系統(tǒng)檢査以確定是否已經(jīng)超過經(jīng)修改的上或下限。 如果沒有，系統(tǒng)退出到主循環(huán)。如果是，在1470，系統(tǒng)確定它是否不 斷地補(bǔ)償通過類似的補(bǔ)償設(shè)置點(diǎn)。如果是，在1480系統(tǒng)朝向不斷使用 地補(bǔ)償級修改默認(rèn)目標(biāo)照度。如果系統(tǒng)沒有不斷補(bǔ)償或者在步驟1480 的修改之后，在1490系統(tǒng)還原到目標(biāo)照度的默認(rèn)設(shè)置點(diǎn)，清除手動(dòng)補(bǔ) 償標(biāo)志并退出到主循環(huán)。
圖13a和13b示出太陽高度角與直接太陽穿透到空間之間的關(guān)系。圖13a示出直接的太陽光線如何以低太陽高度角深度穿透空間并且影
響基本代表眩光條件的工作表面。圖13b示出沒有與較大太陽高度角
相關(guān)的工作表面上的直接入射太陽光。
圖14用圖表示出了一整天中用于兩個(gè)條件(晴天和陰天)的垂直
日光照明的日光照明變化，目標(biāo)照明的變化和當(dāng)需要眩光控制并且校
正了目標(biāo)照明時(shí)時(shí)間間隔A和B，以便說明由地平線以上的太陽高度 角導(dǎo)致的照明的減少。
因此，所描述的系統(tǒng)提供了基于日光和由電燈提供的人工光這兩 者的最佳使用的、空間中優(yōu)選照度的維護(hù)。此外，系統(tǒng)優(yōu)選地自動(dòng)檢 測并當(dāng)太陽眩光出現(xiàn)問題時(shí)減小太陽眩光。
盡管己經(jīng)聯(lián)系其實(shí)施例描述了本發(fā)明，但是許多其它變化和修改 以及其它使用對于本領(lǐng)域技術(shù)人員是顯而易見的。因而，本發(fā)明不應(yīng) 當(dāng)局限于在此特定公開，而是由所附權(quán)利要求來限制。
權(quán)利要求
1. 一種照明維護(hù)系統(tǒng)，其用于在貫穿一天的至少部分時(shí)間里維護(hù)空間中希望的照明分布，其中照明源包括日光和人工光，該系統(tǒng)包含傳感器，用于在至少部分的所述空間中傳感照明度；多個(gè)電燈，提供人工光以補(bǔ)充所述空間的日光照明；所述電燈可以調(diào)光并且可以安置在所述空間的一個(gè)或多個(gè)區(qū)域中，所述區(qū)域定義預(yù)先定義的空間體積，每個(gè)區(qū)域具有至少一盞電燈；控制系統(tǒng)，其控制所述多個(gè)電燈的調(diào)光度以便維護(hù)所述空間中希望的照明分布，根據(jù)所述希望的照明分布每個(gè)區(qū)域的至少一盞燈被控制到調(diào)光度以達(dá)到在各個(gè)區(qū)域中希望的照明度；該控制系統(tǒng)控制多個(gè)電燈以便調(diào)整每個(gè)電燈的調(diào)光度來達(dá)到希望的照明分布并補(bǔ)償在貫穿一天中至少部分時(shí)間里空間中的日光照明；其中由控制系統(tǒng)從多個(gè)照明預(yù)置中的一個(gè)來選擇每個(gè)燈的調(diào)光度，每個(gè)預(yù)置包含燈的調(diào)光度的組合，并且其中所述控制系統(tǒng)朝著導(dǎo)致日光照明的適當(dāng)?shù)难a(bǔ)償以達(dá)到空間中希望的照明分布的預(yù)置來減弱電燈希望的；以及操作該控制系統(tǒng)以便當(dāng)在預(yù)先定義的容限內(nèi)達(dá)到希望的照明分布時(shí)，該控制系統(tǒng)停止變化燈的調(diào)光度。
2. 權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中電燈的控制是基于幵環(huán)控制算法或 者閉環(huán)控制算法。
3. 權(quán)利要求1的系統(tǒng)，還包含多個(gè)用于傳感空間中的照明度的第一傳感器o
4. 權(quán)利要求3的系統(tǒng)，其中通過平均所述多個(gè)第一傳感器的輸 出來確定第一傳感器的合并的輸出級。
5. 權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中控制系統(tǒng)包括天文時(shí)鐘，并且其中 由天文吋鐘提供的日間數(shù)據(jù)用于校正傳感器的光譜靈敏度屬性。
6. 權(quán)利要求1的系統(tǒng)，還包含至少一個(gè)用于一個(gè)進(jìn)入到空間的 開口的電可控窗飾，并且其中該控制系統(tǒng)控制窗飾以允許日光進(jìn)入到 所述空間。
7. 權(quán)利要求6的系統(tǒng)，其中當(dāng)由所述第一傳感器檢測的照明度 太低時(shí)，控制系統(tǒng)調(diào)整窗飾以增加進(jìn)入所述空間的日光量。
8. 權(quán)利要求6的系統(tǒng)，其中當(dāng)由所述第一傳感器檢測的照明度 太高時(shí)，該控制系統(tǒng)調(diào)整窗飾以降低進(jìn)入所述空間的日光量。
9. 權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述控制系統(tǒng)將空間中的照明度與 第一和第二閾值相比較，第一閾值對應(yīng)于太暗的照度，并且第二閾值 對應(yīng)于太亮的照度。
10. 權(quán)利要求9的系統(tǒng)，其中控制系統(tǒng)調(diào)整第一傳感器的靈敏度， 以補(bǔ)償?shù)谝粋鞲衅鲗Σ煌庠吹牟煌`敏度。
11. 權(quán)利要求9的系統(tǒng)，其中控制系統(tǒng)進(jìn)一步具有主控制循環(huán)， 主控制循環(huán)中照明度與第一和第二閾值相比較，并且當(dāng)照度太暗時(shí)第 一子循環(huán)來選擇多個(gè)電燈合適的調(diào)光度，并且當(dāng)照度太亮?xí)r第二子循 環(huán)來選擇多個(gè)電燈的合適調(diào)光度。
12. 權(quán)利要求11的系統(tǒng)，其中控制系統(tǒng)確定在主中央循環(huán)中照 度是否可接受。
13. 權(quán)利要求11的系統(tǒng)，其中調(diào)光度包含多個(gè)預(yù)置調(diào)光度。
14. 一種照明維護(hù)系統(tǒng)，其在貫穿一天中至少部分時(shí)間里用于維 護(hù)空間中希望的照明分布，其中照明源包括進(jìn)入該空間的日光，該系 統(tǒng)包含第一傳感器，用于傳感在至少部分空間中的照明度； 用于至少一個(gè)開口的至少一個(gè)電可控窗飾，所述開口用于允許日光進(jìn)入到空間，該窗飾可選擇地改變經(jīng)過開口進(jìn)入到空間中的日光量； 控制系統(tǒng)，控制至少一個(gè)窗飾以在貫穿一天中至少部分時(shí)間中達(dá)到空間中希望的照明分布；以及其中當(dāng)已經(jīng)達(dá)到在預(yù)先定義的容限內(nèi)希望的照明分布時(shí)，控制系 統(tǒng)停止調(diào)整至少一個(gè)窗飾。
15. 權(quán)利要求14的系統(tǒng)，還包含多個(gè)用于傳感空間中的照明度 的第一傳感器。
16. 權(quán)利要求14的系統(tǒng)，其中照明源還包含照明該空間的電燈。
17. 權(quán)利要求14的系統(tǒng)，其中控制系統(tǒng)包括天文時(shí)鐘，并且其中由天文時(shí)鐘提供的日間數(shù)據(jù)用于校正傳感器的光譜靈敏度屬性。
18. 權(quán)利要求14的系統(tǒng)，其中當(dāng)由所述第一傳感器檢測的照明 度太低吋控制系統(tǒng)調(diào)整窗飾來增加進(jìn)入到空間的日光量。
19. 權(quán)利要求14的系統(tǒng)，其中當(dāng)由所述第一傳感器檢測的照明 度太高時(shí)控制系統(tǒng)調(diào)整窗飾以減少進(jìn)入空間的日光量。
20. 權(quán)利要求14的系統(tǒng)，其中控制系統(tǒng)將空間中的照明度與第 一和第二閾值相比較，第一閾值對應(yīng)于太暗的照度，而第二閾值對應(yīng) 于太高的照度。
21. —種用于減小通過開口進(jìn)入到空間中的太陽眩光的系統(tǒng)，該 系統(tǒng)包含至少一個(gè)電可控窗飾，其用于允許日光進(jìn)入到空間的至少一個(gè)開 口，窗飾可選地改變通過開口進(jìn)入到空間中的日光量； 傳感器，用于傳感進(jìn)入空間的日光照明； 控制系統(tǒng)，控制至少一個(gè)窗飾；以及如果出現(xiàn)通過開口的太陽眩光，該控制系統(tǒng)操作來調(diào)整窗飾以便 減少太陽眩光，并且以便當(dāng)太陽眩光已經(jīng)最小化時(shí)，控制系統(tǒng)停止對 至少一個(gè)窗飾的調(diào)整。
22. 權(quán)利要求21的系統(tǒng)，其中控制系統(tǒng)采用具有上下設(shè)置點(diǎn)的 死區(qū)，以便如果空間中感測的照明在死區(qū)之外，那么調(diào)整窗飾以便使 得空間中照明度在死區(qū)之內(nèi)。
23. 權(quán)利要求22的系統(tǒng)，其中控制系統(tǒng)在移動(dòng)窗飾之前采用時(shí) 間延遲以便使空間中照明度返回到死區(qū)之內(nèi)。
24. 權(quán)利要求23的系統(tǒng)，其中用于高照明度的使空間中照明度 返回到死區(qū)之內(nèi)的時(shí)間延遲短于用于低照明度時(shí)使空間中照明度返回 到死區(qū)之內(nèi)的時(shí)間延遲。
25. 權(quán)利要求24的系統(tǒng)，其中如果日光照明一直處于高或者一 直低，那么減少時(shí)間延遲。
26. 權(quán)利要求22的系統(tǒng)，其中，在當(dāng)發(fā)生通過開口來自太陽的 眩光的時(shí)間段期間，可以變化死區(qū)的至少一個(gè)設(shè)置點(diǎn)以便減少眩光。
27. 權(quán)利要求26的系統(tǒng)，其中在由太陽估計(jì)角度所確定的時(shí)間 段期間設(shè)置點(diǎn)是變量。
28. 權(quán)利要求27的系統(tǒng)，其中在當(dāng)發(fā)生來自太陽的眩光通過開 口時(shí)的時(shí)間段期間減少設(shè)置點(diǎn)。
29. 權(quán)利要求27的系統(tǒng)，其中在大約日出后三小時(shí)和日落前三 小時(shí)期間，設(shè)置點(diǎn)是變量。
30. 權(quán)利要求27的系統(tǒng)，其中控制系統(tǒng)包括天文時(shí)鐘并且響應(yīng) 由時(shí)鐘確定的時(shí)間以計(jì)算設(shè)置點(diǎn)。
31. 權(quán)利要求21的系統(tǒng)，其中傳感器具有增益因子，并且在當(dāng) 會(huì)發(fā)生來自太陽的眩光通過開口的時(shí)間段期間，控制系統(tǒng)調(diào)整增益因 子。
32. 權(quán)利要求31的系統(tǒng)，其中在當(dāng)發(fā)生來自太陽的眩光的時(shí)間 段期間，增加增益因子。
33. 權(quán)利要求22的系統(tǒng)，其中用戶能夠手動(dòng)調(diào)整窗飾，并其中 進(jìn)一步在手動(dòng)調(diào)整之后暫時(shí)地調(diào)整至少一個(gè)設(shè)置點(diǎn)來匹配在手動(dòng)調(diào)整 之后測量的照度。
34. 權(quán)利要求33的系統(tǒng)，其中手動(dòng)調(diào)整后在照度超過暫吋設(shè)置點(diǎn)周圍的預(yù)先定義的死區(qū)之后，該控制系統(tǒng)還原到默認(rèn)設(shè)置點(diǎn)。
35. 權(quán)利要求34的系統(tǒng)，其中在控制系統(tǒng)檢測窗飾的重復(fù)的手 動(dòng)調(diào)整之后自動(dòng)地調(diào)整默認(rèn)設(shè)置點(diǎn)。
36. 權(quán)利要求21的系統(tǒng)，其中控制系統(tǒng)包括天文時(shí)鐘，并且其 中由時(shí)鐘提供的日間數(shù)據(jù)用于校正傳感器的光譜靈敏度屬性。
37. —種照明維護(hù)系統(tǒng)，其用于在貫穿一天中至少部分時(shí)間中維 護(hù)空間中希望的照明分布，其中照明源包含進(jìn)入空間的日光，該系統(tǒng) 包含至少一個(gè)電可控窗飾，其用于允許日光進(jìn)入到空間的至少一個(gè)開 口，窗飾選擇性地改變通過開口進(jìn)入空間的日光量；傳感器，用于傳感進(jìn)入到空間中的日光照明；控制至少一個(gè)窗飾的控制系統(tǒng)以在貫穿一天中至少部分時(shí)間中維 護(hù)空間中希望的照明分布；以及如果發(fā)生通過開口的太陽眩光，該控制系統(tǒng)進(jìn)一步操作來調(diào)整窗 飾以減少太陽眩光，并且以便當(dāng)達(dá)到預(yù)先定義的容限內(nèi)的希望的照明 分布時(shí)，該控制系統(tǒng)停止至少一個(gè)窗飾的調(diào)整。
38. '權(quán)利要求37的系統(tǒng)，其中照明源還包含照明該空間的電燈。
39. 權(quán)利要求37的系統(tǒng)，其中控制系統(tǒng)采用具有上下設(shè)置點(diǎn)的 死區(qū)，以便如果空間中感測的照明處于死區(qū)之外，那么調(diào)整窗飾以便 使得空間中的照明度在死區(qū)之內(nèi)。
40. 權(quán)利要求39的系統(tǒng)，其中在移動(dòng)窗飾之前控制系統(tǒng)采用時(shí) 間延遲，以便使得空間中的照明度返回死區(qū)之內(nèi)。
41. 權(quán)利要求40的系統(tǒng)，其中用于高照明度時(shí)的使空間中照明 度返回到死區(qū)之內(nèi)的時(shí)間延遲用于高照明度時(shí)短于用于低照明度時(shí)的 使空間中照明度返回到死區(qū)之內(nèi)的時(shí)間延遲。
42. 權(quán)利要求41的系統(tǒng)，其中如果日光照明一直處于高或者一直低，那么減少時(shí)間延遲。
43. 權(quán)利要求40的系統(tǒng)，其中在當(dāng)通過開口會(huì)發(fā)生來自太陽的 眩光時(shí)間段期間，可以變化死區(qū)的至少一個(gè)設(shè)置點(diǎn)以便減少眩光。
44. 權(quán)利要求43的系統(tǒng)，其中在由太陽估計(jì)角度所確定的時(shí)間 段期間，設(shè)置點(diǎn)是變量。
45. 權(quán)利要求44的系統(tǒng)，其中在當(dāng)通過開口發(fā)生來自太陽的眩 光時(shí)的時(shí)間段期間，減少設(shè)置點(diǎn)。
46. 權(quán)利要求44的系統(tǒng)，其中在大約日出后三小時(shí)和日落前三 小時(shí)期間，設(shè)置點(diǎn)是變量。
47. 權(quán)利要求44的系統(tǒng)，其中控制系統(tǒng)包括天文時(shí)鐘，并且響 應(yīng)由時(shí)鐘確定的時(shí)間計(jì)算設(shè)置點(diǎn)。
48. 權(quán)利要求37的系統(tǒng)，其中傳感器具有增益因子，并且在當(dāng) 通過開口發(fā)生來自太陽的眩光時(shí)的時(shí)間段期間，控制系統(tǒng)調(diào)整增益因 子。
49. 權(quán)利要求48的系統(tǒng)，其中在當(dāng)通過開口發(fā)生來自太陽的眩 光的時(shí)間段期間，增加增益因子。
50. 權(quán)利要求39的系統(tǒng)，其中用戶能夠手動(dòng)調(diào)整窗飾，并進(jìn)一 步其中在手動(dòng)調(diào)整之后，暫時(shí)地調(diào)整至少一個(gè)設(shè)置點(diǎn)來匹配在手動(dòng)調(diào) 整之后測量的照度。
51. 權(quán)利要求50的系統(tǒng)，其中手動(dòng)調(diào)整后在照度超過暫時(shí)設(shè)置 點(diǎn)周圍的預(yù)先定義的死區(qū)之后，該控制系統(tǒng)還原到默認(rèn)設(shè)置點(diǎn)。
52. 權(quán)利要求51的系統(tǒng)，其中在控制系統(tǒng)檢測窗飾的重復(fù)的手 動(dòng)調(diào)整之后，自動(dòng)地調(diào)整默認(rèn)設(shè)置點(diǎn)。
53. 權(quán)利窶求37的系統(tǒng)，其中控制系統(tǒng)包括天文時(shí)鐘，并且其 中由時(shí)鐘提供的日間數(shù)據(jù)用于校正傳感器的光譜靈敏度屬性。
54. 權(quán)利要求37的系統(tǒng)，其中當(dāng)由所述第一傳感器檢測的照明 度太低時(shí)，控制系統(tǒng)調(diào)整窗飾以最大化進(jìn)入空間的日光量。
55. 權(quán)利要求37的系統(tǒng)，其中當(dāng)由所述第一傳感器檢測的照明 度太高時(shí)，控制系統(tǒng)調(diào)整窗飾以最小化進(jìn)入空間的日光量。
56. 權(quán)利要求37的系統(tǒng)，其中控制系統(tǒng)將空間中照明度與第一 和第二閾值相比較，第一閾值相應(yīng)于太暗的照度，第二閾值相應(yīng)于太 高的照度。
57. —種照明維護(hù)系統(tǒng)，其在貫穿一天中至少部分時(shí)間里用于維 護(hù)空間中希望的照明分布，其中照明源包括日光和人工光，該系統(tǒng)包含第一傳感器，用于在至少部分空間中傳感照明度； 至少一個(gè)電可控窗飾，用于允許日光進(jìn)入到空間中的用于至少一個(gè)開口 ，窗飾選擇性地改變通過開口進(jìn)入到空間中的日光；多個(gè)電燈，提供人工光以補(bǔ)充空間的日光照明，電燈可以調(diào)光； 控制系統(tǒng)控制至少一個(gè)窗飾以及多個(gè)電燈以維護(hù)空間中希望的照明分布；該控制系統(tǒng)控制多個(gè)電燈以便調(diào)整每個(gè)電燈的調(diào)光度以達(dá)到希望 的照明分布并補(bǔ)償貫穿一天中至少部分時(shí)間內(nèi)空間中的日光照明；如果發(fā)生通過開口的太陽眩光，該控制系統(tǒng)操作來調(diào)整至少一個(gè) 窗飾以減小太陽眩光，并且以便當(dāng)達(dá)到在預(yù)先定義的容限內(nèi)的希望的 照明分布時(shí)，該控制停止變化燈的調(diào)光度以及窗飾的調(diào)整。
58. 權(quán)利要求57的系統(tǒng)，其中由控制系統(tǒng)從多個(gè)照明預(yù)置中的 一個(gè)中選擇每個(gè)燈的調(diào)光度，每個(gè)預(yù)置包含燈的調(diào)光度的組合，并且 該控制系統(tǒng)選擇的預(yù)置將導(dǎo)致日光照明的合適補(bǔ)充以便達(dá)到空間中希 望的照明分布。
59. 權(quán)利要求57的系統(tǒng)，還包含至少一個(gè)第二傳感器，該第二 傳感器用于傳感進(jìn)入空間的日光照明并為控制系統(tǒng)提供輸入以控制至 少一個(gè)窗飾。
60. 權(quán)利要求59的系統(tǒng)，其中至少一個(gè)第二傳感器為控制系統(tǒng) 提供輸入來控制該至少一個(gè)窗飾以減少太陽眩光。
61. 權(quán)利要求57的系統(tǒng)，其中該至少一個(gè)第一傳感器為控制系統(tǒng)提供輸入以提供該至少一個(gè)窗飾和多個(gè)電燈。
62. 權(quán)利要求57的系統(tǒng)，還包含多個(gè)傳感空間中的照明度的第 一傳感器。
63. 權(quán)利要求62的系統(tǒng)，其中通過平均多個(gè)第一傳感器的輸出 來確定第一傳感器的合并輸出級。
64. 權(quán)利要求57的系統(tǒng)，其中當(dāng)由所述第一傳感器檢測的照明 度太低時(shí)，控制系統(tǒng)調(diào)整窗飾以最大化進(jìn)入空間的日光量。
65. 權(quán)利要求57的系統(tǒng)，其中當(dāng)由所述第一傳感器檢測的照明 度太高時(shí)，控制系統(tǒng)調(diào)整窗飾以最小化進(jìn)入空間的日光量。
66. 權(quán)利要求57的系統(tǒng)，其中控制系統(tǒng)將空間中照明度與第一 和第二閾值相比較，第一閾值相應(yīng)于太暗的照度，第二閾值相應(yīng)于太 高的照度。
67. 權(quán)利要求57的系統(tǒng)，其中控制系統(tǒng)調(diào)整第一傳感器的靈敏 度以補(bǔ)償?shù)谝粋鞲衅鲗Σ煌庠吹牟煌`敏度。
68. 權(quán)利要求66的系統(tǒng)，其中進(jìn)一步地控制系統(tǒng)具有主控制循 環(huán)，在主控制循環(huán)中照明度與第一和第二閾值相比較，并且當(dāng)照度太 暗時(shí)第一子循環(huán)來選擇多個(gè)電燈的合適地調(diào)光度，并且當(dāng)照度太高時(shí) 第二子循環(huán)來選擇多個(gè)電燈的合適的調(diào)光度。
69. 權(quán)利要求68的系統(tǒng)，其中控制系統(tǒng)在主控制循環(huán)中確定照 度是否可接受。
70.權(quán)利要求68的系統(tǒng)，其中調(diào)光度包含多個(gè)預(yù)置調(diào)光度。
71.權(quán)利要求62的系統(tǒng)，其中控制系統(tǒng)采用具有上下設(shè)置點(diǎn)的死區(qū)，以便如果空間中感測的照明在死區(qū)之外，那么調(diào)整窗飾以便使 得空間中照明度在死區(qū)之內(nèi)。
72. 權(quán)利要求71的系統(tǒng)，其中控制系統(tǒng)在移動(dòng)窗飾之前采用時(shí) 間延遲以便使空間中照明度回到死區(qū)之內(nèi)。
73. 權(quán)利要求72的系統(tǒng)，其中用于高照明度時(shí)的使空間中照明度在死區(qū)之內(nèi)的時(shí)間延遲短于用于低照明度時(shí)的使空間中照明度在死 區(qū)之內(nèi)的時(shí)間延遲。
74. 權(quán)利要求73的系統(tǒng)，其中如果日光照明一直處于高或者一 直低，那么減少時(shí)間延遲。
75. 權(quán)利要求71的系統(tǒng)，其中在當(dāng)發(fā)生通過開口來自太陽的眩 光時(shí)間段期間，可以改變死區(qū)的至少一個(gè)設(shè)置點(diǎn)以便減少眩光。
76. 權(quán)利要求75的系統(tǒng)， 段期間設(shè)置點(diǎn)是變量。
77. 權(quán)利要求76的系統(tǒng)， 口時(shí)的時(shí)間段期間設(shè)置點(diǎn)是變量
78. 權(quán)利要求76的系統(tǒng)， 小時(shí)期間，設(shè)置點(diǎn)是變量。其中在由太陽估計(jì)角度所確定的時(shí)間 其中在當(dāng)發(fā)生來自太陽的眩光通過開 其中在大約日出后兩小時(shí)和日落前兩
79. 權(quán)利要求76的系統(tǒng)，其中控制系統(tǒng)包括天文時(shí)鐘并且響應(yīng) 由時(shí)鐘確定的時(shí)間來計(jì)算設(shè)置點(diǎn)。
80. 權(quán)利要求57的系統(tǒng)，其中傳感器具有增益因子，并且在當(dāng) 發(fā)生來自太陽的眩光通過開口的時(shí)間段期間控制系統(tǒng)調(diào)整增益因子。
81. 權(quán)利要求71的系統(tǒng)，其中用戶能夠手動(dòng)調(diào)整窗飾，并其中 進(jìn)一步在手動(dòng)調(diào)整之后暫時(shí)地調(diào)整至少一個(gè)設(shè)置點(diǎn)以匹配在手動(dòng)調(diào)整 之后測量的照度。
82. 權(quán)利要求81的系統(tǒng)，其中在照度超過在手動(dòng)調(diào)整后設(shè)置的暫時(shí)設(shè)置點(diǎn)周圍的預(yù)先定義的死區(qū)之后，該控制系統(tǒng)還原到默認(rèn)設(shè)置 點(diǎn)。
83. 權(quán)利要求82的系統(tǒng)，其中在控制系統(tǒng)檢測窗飾的重復(fù)的手 動(dòng)調(diào)整之后自動(dòng)地調(diào)整默認(rèn)設(shè)置點(diǎn)。
84. 權(quán)利要求57的系統(tǒng)，其中控制系統(tǒng)包括天文時(shí)鐘，并且其 中由時(shí)鐘提供的日間數(shù)據(jù)用于校正傳感器的光譜靈敏度屬性。
85. —種方法，在貫穿一天中至少部分時(shí)間里用于維護(hù)空間中希 望的照明分布，其中照明源包括日光和人工光，該方法包含感測在至少部分空間中的照明度；利用提供人工光的多個(gè)電燈補(bǔ)充空間的日光照明，所述電燈可以 調(diào)光并且被安置在空間中的一個(gè)或多個(gè)區(qū)域，所述區(qū)域定義空間的預(yù) 先定義的體積，每個(gè)區(qū)域具有至少一盞燈；利用控制系統(tǒng)響應(yīng)于傳感的照明度控制多個(gè)電燈的調(diào)光度，以維 護(hù)空間中希望的照明分布，控制的步驟包含調(diào)整每個(gè)區(qū)域的至少一盞 燈的調(diào)光度以達(dá)到每個(gè)區(qū)域中希望的照明度，并且從而維護(hù)空間中希 望的照明分布并補(bǔ)償空間中日光照明；其中由控制系統(tǒng)從多個(gè)照明預(yù)置中的一個(gè)選擇每個(gè)燈的調(diào)光度， 每個(gè)預(yù)置包含燈的調(diào)光度的祝賀，并且其中控制系統(tǒng)朝向?qū)?dǎo)致日光 照明的合適的補(bǔ)充的預(yù)置減弱電燈，以達(dá)到空間中希望的照明分布；當(dāng)達(dá)到預(yù)先定義的容限內(nèi)的希望的照明分布時(shí)改變變化燈的調(diào)光 度；以及在一天當(dāng)中期間重復(fù)以上步驟以在貫穿一天的至少部分時(shí)間中維 護(hù)希望的照明分布。
86. —種方法，用于在貫穿一天中至少部分時(shí)間里維護(hù)空間中希 望的照明分布，其中照明源包括進(jìn)入空間的日光，該方法包含感測在至少部分空間中的照明度；為至少一個(gè)允許日光進(jìn)入到空間的開口提供至少一個(gè)電可控窗 飾，窗飾可選地改變通過開口進(jìn)入空間的日光量；響應(yīng)于傳感的照明度利用控制系統(tǒng)控制至少一個(gè)窗飾，以達(dá)到空間中希望的照明分布；當(dāng)達(dá)到預(yù)先定義的容限內(nèi)的希望的照明分布時(shí)，利用控制系統(tǒng)停 止調(diào)整至少一個(gè)窗飾；以及在一天當(dāng)中期間重復(fù)以上步驟以在貫穿一天的至少部分時(shí)間中維 護(hù)希望的照明分布。
87. —種方法，用于減少通過開口進(jìn)入空間中的太陽眩光，所述 方法包含為至少一個(gè)允許日光進(jìn)入到空間的開口提供至少一個(gè)電可控窗飾，所述窗飾選擇地改變通過開口進(jìn)入空間的日光量； 感測進(jìn)入空間的日光照明；響應(yīng)于傳感的日光照明利用控制系統(tǒng)控制至少一個(gè)窗飾；以及 如果發(fā)生通過開口的太陽眩光，利用控制系統(tǒng)調(diào)整窗飾以減少太 陽眩光，并且當(dāng)太陽眩光已經(jīng)最小化時(shí)，停止至少一個(gè)窗飾的調(diào)整。
88. 權(quán)利要求87的方法，其中如果發(fā)生太陽眩光，調(diào)整窗飾的 步驟包含將所傳感的照明度與第一和第二死區(qū)的設(shè)置點(diǎn)相比較，以及如果所感測的照明位于死區(qū)之外，那么調(diào)整窗飾以使得空間在死區(qū) 之內(nèi)。 '
89. 權(quán)利要求88的方法，還包含在可能發(fā)生太陽眩光的時(shí)間期 間，改變死區(qū)的至少一個(gè)設(shè)置點(diǎn)。
90. 權(quán)利要求89的方法，其中在可能發(fā)生太陽眩光的時(shí)間期間， 減小至少一個(gè)設(shè)置點(diǎn)的級別。
91. 權(quán)利要求88的方法，還包含調(diào)整傳感的照明度的增益因子。
92. 權(quán)利要求91的方法，其中在當(dāng)可能生太陽眩光的時(shí)間期間， 增加增益因子。
93. —種方法，用于在貫穿一天中至少部分時(shí)間維護(hù)空間中希望 的照明分布，其中照明源包括進(jìn)入空間的日光，該方法包含為至少一個(gè)允許日光進(jìn)入到空間的開口提供至少一個(gè)電可控窗飾所述窗飾選擇地改變通過開口進(jìn)入空間的日光量； 感測進(jìn)入空間的日光照明；響應(yīng)于傳感的日光照明、利用控制系統(tǒng)控制至少一個(gè)窗飾以便在貫穿一天的至少部分時(shí)間中維護(hù)空間中希望的照明分布；以及如果發(fā)生通過開口的太陽眩光，利用控制系統(tǒng)調(diào)整窗飾以減少太 陽眩光，并且當(dāng)已經(jīng)達(dá)到在預(yù)先定義的容限內(nèi)的希望的照明分布時(shí)， 停止至少一個(gè)窗飾的調(diào)整，還包含在一天中至少部分時(shí)間重復(fù)以上步 驟以維護(hù)希望的照明分布。
94. 一種方法，用于在貫穿一天中至少部分時(shí)間里維護(hù)空間中希望的照明分布，其中照明源包括日光和人工光，該方法包含 感測在至少部分空間中的照明度；為至少一個(gè)允許日光進(jìn)入到空間的開口提供至少一個(gè)電可控窗飾，所述窗飾選擇地改變通過開口進(jìn)入空間的日光量；利用提供人工光的多個(gè)電燈補(bǔ)充空間的日光照明，所述電燈是可調(diào)光的；響應(yīng)于傳感的照明度、利用控制系統(tǒng)控制至少一個(gè)窗飾和多個(gè)電 燈，以維護(hù)空間中希望的照明分布；利用控制系統(tǒng)控制多個(gè)電燈以便調(diào)整每個(gè)燈的調(diào)光度，以達(dá)到希 望的分布，并在一天中至少部分時(shí)間補(bǔ)償空間中日光照明；如果發(fā)生通過開口的太陽眩光，利用控制系統(tǒng)調(diào)整至少一個(gè)窗飾 以減少太陽眩光；當(dāng)己經(jīng)達(dá)到在預(yù)先定義的容限內(nèi)的希望的照明分布時(shí)，停止改變 燈的調(diào)光度以及窗飾的調(diào)整；以及一天中重復(fù)以上步驟以在一天中至少部分時(shí)間維護(hù)希望的照明分布。
95. —種照明維護(hù)系統(tǒng)，用于在貫穿一天中至少部分時(shí)間維護(hù)空 間中希望的照明分布，其中照明源包括日光和人工光，該系統(tǒng)包含至少一個(gè)內(nèi)部傳感器，用于在至少部分空間中傳感照明度； 至少一個(gè)電可控窗飾，用于允許日光進(jìn)入到空間中的至少一個(gè)開 口，該窗飾可選地改變通過開口進(jìn)入空間的日光量；多個(gè)電燈，提供人工光以補(bǔ)充空間的日光照明，電燈可以調(diào)光； 控制系統(tǒng)控制至少一個(gè)窗飾和多個(gè)電燈以維護(hù)空間中希望的照明分布；控制系統(tǒng)控制多個(gè)電燈，以便調(diào)整每個(gè)燈的調(diào)光度以達(dá)到希望的照明分布并補(bǔ)償在貫穿一天中至少部分時(shí)間的空間中的日光照明；其中根據(jù)開環(huán)控制算法來實(shí)現(xiàn)電燈的控制，并且根據(jù)閉環(huán)控制算法來實(shí)現(xiàn)窗戶遮光設(shè)備的控制；以及其中電燈和窗飾的兩者的控制是基于代表從至少一個(gè)內(nèi)部傳感器 中導(dǎo)出的單個(gè)輸入變量的信號。
96.權(quán)利要求95的控制系統(tǒng)，其中至少一個(gè)內(nèi)部光傳感器由其輸 出信號由控制算法作為單個(gè)輸入變量來處理的多個(gè)內(nèi)部光傳感器替 代。
全文摘要
一種照明維護(hù)系統(tǒng)，在貫穿一天中至少部分時(shí)間里用于維護(hù)空間中希望的照明分布，其中照明源包括日光和人工光，該系統(tǒng)包含第一傳感器(140)，用于在至少部分空間中傳感照明度，用于至少一個(gè)開口(172)的至少一個(gè)窗飾(170)，所述開口用于允許日光進(jìn)入到空間中，所述窗飾(170)可選地改變進(jìn)入空間的日光量，多個(gè)電燈(120)，提供人工光以補(bǔ)充空間的日光照明；電燈(120)可以調(diào)光，控制系統(tǒng)控制該至少一個(gè)窗飾(170)和多個(gè)電燈(120)，以維護(hù)空間中希望的照明分布，該控制系統(tǒng)控制多個(gè)電燈(120)以便調(diào)整每個(gè)電燈(120)的調(diào)光度，來達(dá)到希望的照明分布并補(bǔ)償在空間中貫穿一天中至少部分時(shí)間的日光照明；并且該如果發(fā)生通過開口(172)的太陽眩光，控制系統(tǒng)還操作以調(diào)整窗飾(170)以減小太陽眩光，并且以便當(dāng)達(dá)到定義的容限內(nèi)的希望的照明分布時(shí)，控制系統(tǒng)停止變化燈的調(diào)光度和至少一個(gè)窗飾(170)的調(diào)整。
文檔編號H05B37/02GK101421558SQ200480011312
公開日2009年4月29日 申請日期2004年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月24日
發(fā)明者D·韋斯科維奇 申請人:路創(chuàng)電子公司