借助于編碼光的健壯日光集成的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種控制與光傳感器共同布置在房間的第一水平面并且照射所述房間的第二水平面的可調(diào)光照明器的方法，包括：確定表示從所述照明器發(fā)射的光量與在所述第二水平面上的照明器光照值之間的關(guān)系的輸出路徑參數(shù)，所述照明器光照值由所發(fā)射的光量產(chǎn)生；并且重復(fù)地：借助于目前發(fā)射的光量的值、所述輸出路徑參數(shù)以及源自于所述光傳感器的光信息來確定在所述第二水平面上的外部光照值，所述外部光照值表示通過所述照明器之外的其它源的光照；以及在所述外部光照值的基礎(chǔ)上控制所述照明器的調(diào)光水平以便滿足對于在所述第二水平面上的總光照的預(yù)定光照條件。
【專利說明】借助于編碼光的健壯日光集成
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種控制與光傳感器共同布置在房間的第一水平面上并且照射該房間第二水平面的可調(diào)光照明器的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]努力已被作出以便通過控制房間中的照明器的調(diào)光水平來節(jié)約能源。當(dāng)大量日光或其它外部光進(jìn)入房間時，通常不需要照明器的滿功率。另一方面，通過熄滅照明器，光照水平但是常常變得太低?；趯θ藗冋诠ぷ鞯乃矫嫔系墓庹盏拇_定來控制照明器的調(diào)光水平(即光輸出水平)的不同解決方案已被提出了。一種新近的控制方法已經(jīng)由Ashish Pandharipande 和 David Caicedo 在 Energy and Buildings, N0.43 (2011),pp.944-950 的標(biāo)題為 “Daylight integrated illumination control of LED systemsbased on enhanced presence sensing”的文章中被公布。許多照明器和共同布置的光傳感器被安裝在天花板處，所述天花板是第一水平面。照明器通過它們發(fā)射的光的編碼被單獨地標(biāo)識。最初，照明器在預(yù)定調(diào)光水平下被接通，并且試運行被執(zhí)行，其中光照在如下地方被測量:(i)工作空間平面(即人們被假定工作的地方，其是第二水平面)中的許多位置處以及(ii)在第一水平面處。在測量結(jié)果的基礎(chǔ)上，映射表被計算，其中在第二水平面上的光照值被映射到在第一水平面上的光照值。在以下正常操作期間，光照借助于在第一水平面處的光傳感器而被重復(fù)地檢測，并且借助于所述映射表，對應(yīng)的光照值針對在第二水平面處的許多位置被確定。光照被劃分成日光部分，即由周圍日光所引起的光照，以及照明器部分，即由所有照明器所引起的光照。然后共同地針對所有位置在數(shù)學(xué)上執(zhí)行優(yōu)化，并且最后，照明器的對應(yīng)調(diào)光水平被設(shè)置。這是個好方法，其不需要在第二水平面上的任何光傳感器用于連續(xù)操作，并且所述方法共同提供了多個照明器的優(yōu)化設(shè)定。然而，現(xiàn)有技術(shù)方法對于許多應(yīng)用來說是不必要地復(fù)雜的。因此，能夠被用于一個或多個照明器但仍然不需要對于正常操作的兩級測量結(jié)果的較簡單的方法是期望的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目標(biāo)是提供一種使現(xiàn)有技術(shù)的上面提到的問題減輕的照明器控制的方法。
[0004]所述目標(biāo)通過根據(jù)如在權(quán)利要求1中限定的本發(fā)明來控制與光傳感器共同布置在房間的第一水平面并且照射所述房間的第二水平面的可調(diào)光照明器的方法而被實現(xiàn)。
[0005]因此，依照本發(fā)明的一個方面，提供了一種控制與光傳感器共同布置在房間的第一水平面并且照射所述房間的第二水平面的可調(diào)光照明器的方法，包括:
-確定表示從所述照明器發(fā)射的光量與在所述第二水平面處的照明器光照值之間的關(guān)系的輸出路徑參數(shù)，所述照明器光照值由所發(fā)射的光量產(chǎn)生(***高度或(resp.)阿爾法(alpha) ***);并且重復(fù)地:
-借助于目前發(fā)射的光量的值、所述輸出路徑參數(shù)以及源自于所述光傳感器的光信息來確定在所述第二水平面上的外部光照值，所述外部光照值表示通過所述照明器之外的其它源的光照；以及
-在所述外部光照值的基礎(chǔ)上控制所述照明器的調(diào)光水平以便滿足對于在所述第二水平面上的總光照的預(yù)定光照條件。
[0006]因此，代替像在現(xiàn)有技術(shù)中那樣通過麻煩的試運行提供針對光照映射的復(fù)雜的模型，所述外部光照值的確定是基于所述輸出路徑參數(shù)的簡單確定的。
[0007]依照所述方法的實施例，它進(jìn)一步包括檢測由所述光傳感器所接收的光量；以及以照明器部分和外部光部分來劃分所檢測到的光量。源自于所述光傳感器的所述光信息是所述外部光部分。這是確定所述外部光部分的有利方式。
[0008]依照所述方法的實施例，它包括對從所述照明器發(fā)射的光進(jìn)行編碼，其中所述以照明器部分和外部光部分來劃分所檢測的光量包括借助于所述編碼來標(biāo)識所述照明器部分。這是劃分所檢測到的光的可靠且準(zhǔn)確的方式。
[0009]依照所述方法的實施例，所述確定在所述第二水平面上的外部光照值包括:做出所述外部光部分與所述照明器部分之間的比值等于所述外部光照值與所述照明器光照值之間的比值的近似假設(shè)；以及按所述照明器光照值乘以所述外部光部分和所述照明器光部分的商來計算所述外部光照值。根據(jù)這個實施例，確定在所述第二水平面上的所述外部光照值的簡單方式被獲得。雖然為近似值，但是已證明對于大部分應(yīng)用是足夠準(zhǔn)確的。
[0010]依照所述方法的實施例，所述輸出路徑參數(shù)借助于初始試運行而被確定，所述初始試運行包括借助于在所述第二水平面上的光傳感器來測量所述照明器光照值。所述試運行提供輸出路徑參數(shù)的準(zhǔn)確值。
[0011]依照所述方法的實施例，所述輸出路徑參數(shù)是所述照明器與所述第二水平面之間的距離的函數(shù)，并且所述距離被作為默認(rèn)值提供。一方面這個可能引起不太準(zhǔn)確的參數(shù)，但另一方面它能夠消除試運行的需要。作為密切的替代方案，所述輸出路徑參數(shù)能夠被作為默認(rèn)值提供。
[0012]依照所述方法的實施例，上面提到的距離借助于人工輸入或者借助于距離傳感器而被確定，所述距離傳感器與所述照明器被共同布置。
[0013]依照所述方法的實施例，確定在所述第二水平面上的外部光照值的操作包括: -在輸出高的光量的狀態(tài)與輸出低的光量的狀態(tài)之間切換(toggling)所述照明器；
以及
-檢測由所述光傳感器在所述不同狀態(tài)下所接收的光量并提供相關(guān)聯(lián)的檢測值；其中，所述檢測值構(gòu)成源自于所述光傳感器的所述光信息。所述切換提供值的檢測，所述值的檢測將便于所述外部光照的確定而不用在所述第二水平面處測量它。
[0014]依照所述方法的實施例，確定在所述第二水平面上的外部光照值的操作包括求解以下各項的等式組:
S高=k (Iext + pL高)，和
S 低=k (Iext + pL 低)，
其中3^和Sffi是借助于所述光傳感器所獲得的檢測值，Iext是所述外部光照值，1^和L是由所述照明器所輸出的相應(yīng)的高的光量和低的光量，P是輸出路徑參數(shù)，以及k是返回路徑參數(shù)，其中所述等式組針對外部光照值Irait和返回路徑參數(shù)k的未知因素被求解。這是利用所述切換以便實現(xiàn)在所述第二水平面上的所述外部光照的以及因此在所述第二水平面上的總光照的準(zhǔn)確值的有利方式。
[0015]本發(fā)明的這些和其它方面以及優(yōu)點從在下文中所描述的實施例中將是明顯的，并且將參考在下文中所描述的實施例而被闡明。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]現(xiàn)將更詳細(xì)地并且參考附圖對本發(fā)明進(jìn)行描述，在附圖中，唯一的圖是具有借助于根據(jù)本發(fā)明的所述方法的實施例被控制的照明器的房間的示意圖示。
【具體實施方式】
[0017]本發(fā)明的方法例如適用于房間100，其中許多可調(diào)光照明器102被安裝在天花板104中，所述天花板104表示房間的第一水平面，即第一個水平平面。房間100的一面墻106提供有允許日光進(jìn)入房間的窗戶108，所述日光能夠有或沒有太陽光。每個照明器102提供有光傳感器110和控制器112。然而，替換地，單獨的光傳感器能夠被使用。因此，照明器102被與光傳感器110和控制器112共同布置在第一水平面104。第二水平面114是工作空間平面，即人們通常在其上工作的水平面。例如，桌子的表面被定位在第二水平面114。
[0018]控制可調(diào)光照明器的方法的第一實施例被優(yōu)選地用在其中光傳感器110被集成在照明器102中的系統(tǒng)中。如果光傳感器110被單獨地布置，則所述方法的性能將隨著照明器與光傳感器之間的距離增加而劣化。根據(jù)所述方法的這個第一實施例，第一動作是確定輸出路徑參數(shù)/7，算表示從照明器102發(fā)射的光量Z與在第二水平面上的照明器光照值Ilum之間的關(guān)系，所述照明器光照值由所發(fā)射的光量產(chǎn)生。在這個實施例中，輸出路徑參數(shù)P的關(guān)系被簡單地設(shè)置為/7=J7?/Z。隨后，構(gòu)成照明器的連續(xù)操作的一些動作被以預(yù)定時間間隔重復(fù)。它們包括借助于目前發(fā)射的光量Z的值、輸出路徑參數(shù)/7以及源自于光傳感器110的光信息來確定在第二水平面的外部光照值Jftrt，所述外部光照值Jftrt表示通過照明器102外的其它源的光照。更特別地，根據(jù)這個實施例，源自于光傳感器110的光信息構(gòu)成已檢測的光量，其被以照明器部分Slum和外部部分Sext進(jìn)行劃分。該劃分是基于源自于照明器102的光的某種識別的，所述識別諸如光的某種編碼。編碼可以是任何已知類型的編碼，諸如PWM、OOK等，如由本領(lǐng)域的技術(shù)人員所了解的那樣。
[0019]外部光照值Jftrt的確定是基于外部光部分與照明器部分&?之間的比率和外部光照值Zftrt與照明器光照值/^之間的比率相等的近似假設(shè):
【權(quán)利要求】
1.一種控制與光傳感器(110)共同布置在房間的第一水平面(104)并且照射所述房間的第二水平面(114)的可調(diào)光照明器(102)的方法，包括: -確定表示從所述照明器發(fā)射的光量與在所述第二水平面上的照明器光照值之間的關(guān)系的輸出路徑參數(shù)，所述照明器光照值由所發(fā)射的光量產(chǎn)生；并且 重復(fù)地: -借助于目前發(fā)射的光量的值、所述輸出路徑參數(shù)以及源自于所述光傳感器的光信息來確定在所述第二水平面上的外部光照值，所述外部光照值表示通過所述照明器之外的其它源的光照；以及 -在所述外部光照值的基礎(chǔ)上控制所述照明器的調(diào)光水平以便滿足對于在所述第二水平面上的總光照的預(yù)定的光照條件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，所述確定在所述第二水平面上的外部光照值進(jìn)一步包括: -檢測由所述光傳感器所接收的光量；以及 -以照明器部分和外部部分來劃分所檢測到的光量； 其中，源自于所述光傳感器的所述光信息是所述外部光部分。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，包括對從所述照明器發(fā)射的光進(jìn)行編碼，其中所述以照明器部分和外部部分來劃分所檢測到的光量包括借助于所述編碼來標(biāo)識所述照明器部分。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的方法，其中所述確定在所述第二水平面上的外部光照值包括: -做出所述外部光部分與所述照明器部分之間的比值等于所述外部光照值與所述照明器光照值之間的比值的近似假設(shè)，以及 -按所述照明器光照值乘以所述外部光部分和所述照明器光部分的商來計算所述外部光照值。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任何一項所述的方法，其中所述輸出路徑參數(shù)借助于初始試運行而被確定，所述初始試運行包括借助于在所述第二水平面上的光傳感器來測量所述照明器光照值。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任何一項所述的方法，其中所述輸出路徑參數(shù)與所述照明器與所述第二水平面之間的距離相關(guān)，并且其中所述距離被作為默認(rèn)值提供。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任何一項所述的方法，其中所述輸出路徑參數(shù)與所述照明器與所述第二水平面之間的所述距離相關(guān)，并且其中所述距離借助于人工輸入被提供。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任何一項所述的方法，其中所述輸出路徑參數(shù)與所述照明器與所述第二水平面之間的所述距離相關(guān)，并且其中所述距離借助于與所述照明器共同布置的距離傳感器被提供。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，所述確定在所述第二水平面上的外部光照值包括: -在輸出高的光量的狀態(tài)與輸出低的光量的狀態(tài)之間切換所述照明器；以及 -檢測由所述光傳感器在所述不同狀態(tài)下所接收的光量并且提供相關(guān)聯(lián)的檢測值； 其中，所述檢測值構(gòu)成源自于所述光傳感器的所述光信息。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，所述確定在所述第二水平面上的外部光照值包括求解以下各項的等式組: S高=k (Iext + pL 高)和
S低=k (Iext + pL 低) 其中3^和Sffi是借助于所述光傳感器所獲得的檢測值，Iext是所述外部光照值，1^和L是由所述照明器所輸出的相應(yīng)的高的光量和低的光量，P是所述輸出路徑參數(shù)，以及k是返回路徑參數(shù)，其中所述等式組針對外部光照值Irait和返回路徑參數(shù)k的未知因素被求解。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求中任何一項所述的方法，其中所述傳感器被集成在所述照明器中。
【文檔編號】H05B33/08GK103621184SQ201280029482
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2012年6月1日 優(yōu)先權(quán)日:2011年6月16日
【發(fā)明者】R.里伊特曼, L.費里, M.C.J.M.維斯森伯格, W.F.帕斯維爾 申請人:皇家飛利浦有限公司