用于控制內(nèi)部空間中的光照的方法和裝置制造方法
【專利摘要】方法和裝置涉及控制空間中的光照。該方法可以包括確定日光遮擋元件和/或照明器具的航向（301），以及至少部分地基于所確定的航向自動(dòng)地調(diào)節(jié)日光遮擋元件和/或照明器具的至少一個(gè)特性（305）。此外或者可替換地，該方法可以包括主動(dòng)地確定未來(lái)時(shí)間的可能的日光條件，以及在未來(lái)時(shí)間之前開(kāi)始調(diào)節(jié)日光遮擋元件和/或照明器具的至少一個(gè)特性（202/203）。也提供了可以促進(jìn)控制光照的方法的一個(gè)或多個(gè)方面的日光遮擋元件和/或照明器具。
【專利說(shuō)明】用于控制內(nèi)部空間中的光照的方法和裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明總體上針對(duì)光照的控制。更特別地，本文公開(kāi)的各種不同的方法和裝置涉及內(nèi)部空間中的自然日光和/或人造光的控制。
【背景技術(shù)】
[0002]內(nèi)部空間內(nèi)的光照的控制可以利用自然日光管理系統(tǒng)。一些自然日光管理系統(tǒng)利用與自然日光光連通的窗口或者其他光通路附近的陰影改變定向到房間中的日光的量和/或類型。例如，可以選擇性地驅(qū)動(dòng)自動(dòng)化百葉窗以便最小化內(nèi)部空間中來(lái)自陽(yáng)光的眩光。再者，例如，一些日光管理系統(tǒng)可以利用光引導(dǎo)系統(tǒng)將外部日光(漫射地、直接地和/或經(jīng)由收集和運(yùn)輸)定向到內(nèi)部區(qū)域。然而，已知的日光管理系統(tǒng)遭受一個(gè)或多個(gè)缺陷。例如，常規(guī)的日光管理元件不與日光管理元件的檢測(cè)的取向信息一致地調(diào)節(jié)。再者，例如，當(dāng)前的日光管理元件不主動(dòng)地根據(jù)基于短期天氣的信息進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0003]內(nèi)部空間內(nèi)的光照的控制可以附加地或者可替換地采用試圖模仿自然日光的人造日光系統(tǒng)。人造日光系統(tǒng)已經(jīng)在其中許多空間僅有對(duì)于自然日光的有限訪問(wèn)的大的建筑物和/或城市區(qū)域中實(shí)現(xiàn)。一些已知的人造日光系統(tǒng)被配置成以不同程度的準(zhǔn)確度模仿自然日光條件。例如，一些人造日光系統(tǒng)與典型的日光模式同步地模仿一整天的色溫和光強(qiáng)度的變化。然而，常規(guī)的人造日光元件遭受一個(gè)或多個(gè)缺陷。例如，人造日光元件不與人造日光元件的檢測(cè)的取向信息一致地調(diào)節(jié)光輸出的方向或其他特性。再者，例如，日光元件不根據(jù)基于短期天氣的信息調(diào)節(jié)光輸出。結(jié)果，這些已知的人造日光系統(tǒng)典型地不能準(zhǔn)確地復(fù)現(xiàn)其地理位置的當(dāng)時(shí)的日光條件，反而生成與來(lái)自相同空間或建筑物內(nèi)的其他人造日光元件或者來(lái)自該空間中的實(shí)際日光的照明效果不一致的照明效果。終端用戶通常同時(shí)體驗(yàn)真實(shí)的日光和模仿的日光效果。在那些情況下，如果來(lái)自各種不同的光源的方向、強(qiáng)度、色溫和其他照明特性不一致或者相沖突，那么得到的組合光照可能使用戶迷惑或者使得人造照明效果看起來(lái)不真實(shí)或者令人不愉快。
[0004]因此，本領(lǐng)域中存在提供控制空間中的自然日光和/或人造光并且可選地克服現(xiàn)有方法的一個(gè)或多個(gè)缺陷的系統(tǒng)和方法的需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本公開(kāi)針對(duì)用于控制內(nèi)部空間中的自然日光和/或人造光的創(chuàng)造性方法和裝置。例如，一種控制空間中的光照的方法可以涉及確定日光遮擋元件和/或照明器具的航向(heading)并且至少部分地基于所確定的航向自動(dòng)地調(diào)節(jié)日光遮擋元件和/或照明器具的至少一個(gè)特性。再者，例如，一種控制內(nèi)部空間中的光照的方法可以附加地或者可替換地涉及主動(dòng)地確定未來(lái)時(shí)間的可能的日光條件并且在未來(lái)時(shí)間之前調(diào)節(jié)日光遮擋元件和/或照明器具的至少一個(gè)特性。也提供可以促進(jìn)控制光照的方法的一個(gè)或多個(gè)方面的日光遮擋元件和/或照明器具。
[0006]總的說(shuō)來(lái)，在一個(gè)方面中，本發(fā)明涉及一種控制空間中的光照的方法，并且包括步驟:利用日光遮擋元件和照明器具中的至少一個(gè)的傳感器確定所述日光遮擋元件和照明器具中的至少一個(gè)的航向。該方法也包括步驟:確定所述日光遮擋元件和照明器具中的至少一個(gè)的地理位置；確定該地理位置的至少一個(gè)氣候相關(guān)參數(shù)；以及基于所述航向和氣候相關(guān)參數(shù)調(diào)節(jié)日光遮擋元件和照明器具中的所述至少一個(gè)的至少一個(gè)特性。
[0007]在一些實(shí)施例中，所述至少一個(gè)特性包括照明器具的光輸出方向。在其他實(shí)施例中，所述至少一個(gè)特性包括照明器具的光輸出分布形狀。在還有其他的實(shí)施例中，所述至少一個(gè)特性包括日光遮擋元件的多個(gè)遮光柵格的旋轉(zhuǎn)取向。
[0008]在一些實(shí)施例中，航向經(jīng)由所述日光遮擋元件和照明器具中的至少一個(gè)上的傳感器確定。
[0009]在一些實(shí)施例中，氣候相關(guān)參數(shù)包括基于短期天氣的信息。在這些實(shí)施例的一些版本中，所述方法進(jìn)一步包括根據(jù)基于短期天氣的信息主動(dòng)地確定未來(lái)時(shí)間的相對(duì)于內(nèi)部空間的外部空間中的可能的日光條件的步驟；并且其中在未來(lái)時(shí)間之前與可能的日光條件一致地調(diào)節(jié)所述日光遮擋元件和照明器具中的至少一個(gè)的所述至少一個(gè)特性。
[0010]在一些實(shí)施例中，所述方法進(jìn)一步包括步驟:確定所述日光遮擋元件和照明器具中的至少一個(gè)的俯仰和偏航中的至少一個(gè)。與所述俯仰和偏航中的至少一個(gè)一致地調(diào)節(jié)日光遮擋元件和照明器具的所述至少一個(gè)特性。在這些實(shí)施例的一些版本中，傳感器確定所述俯仰和偏航中的至少一個(gè)。
[0011]總的說(shuō)來(lái)，在另一個(gè)方面中，一種控制空間中的光照的方法包括步驟:接收基于短期天氣的信息；根據(jù)基于短期天氣的信息主動(dòng)地確定未來(lái)時(shí)間的相對(duì)于所述空間的外部空間中的可能的日光條件；以及在未來(lái)時(shí)間之前開(kāi)始與可能的日光條件一致地調(diào)節(jié)日光遮擋元件和照明器具中的至少一個(gè)的至少一個(gè)特性。
[0012]在一些實(shí)施例中，調(diào)節(jié)步驟包括調(diào)節(jié)日光遮擋元件的所述至少一個(gè)特性并且調(diào)節(jié)照明器具的所述至少一個(gè)特性?；诙唐谔鞖獾男畔⒖梢园ㄔ聘采w信息和/或來(lái)自外部空間附近的位置的日光水平相關(guān)信息，以及風(fēng)力和風(fēng)向。
[0013]在一些實(shí)施例中，調(diào)節(jié)步驟包括在未來(lái)時(shí)間之前至少三十秒開(kāi)始調(diào)節(jié)日光遮擋元件的所述至少一個(gè)特性。
[0014]在一些實(shí)施例中，調(diào)節(jié)步驟包括在未來(lái)時(shí)間之前至少三十秒開(kāi)始調(diào)節(jié)照明器具的所述至少一個(gè)特性。
[0015]在一些實(shí)施例中，調(diào)節(jié)步驟在未來(lái)時(shí)間之前基本上完成。
[0016]在一些實(shí)施例中，日光遮擋元件的所述至少一個(gè)特性包括調(diào)節(jié)漫射窗口覆蓋物的部署水平。
[0017]在一些實(shí)施例中，照明器具為基于LED的多方向照明器具。
[0018]總的說(shuō)來(lái)，在另一個(gè)方面中，提供了一種照明器具，該照明器具具有:航向傳感器，其生成航向數(shù)據(jù)；地理位置源，其提供地理位置數(shù)據(jù)；控制器；以及光源，其生成光輸出?？刂破鹘邮盏乩砦恢玫闹辽僖粋€(gè)氣候相關(guān)參數(shù)?？刂破骰诤较驍?shù)據(jù)和氣候相關(guān)參數(shù)改變光輸出的至少一個(gè)特性。
[0019]在一些實(shí)施例中，所述至少一個(gè)特性包括光輸出的光輸出方向。在其他實(shí)施例中，所述至少一個(gè)特性包括光輸出的光輸出形狀。在還有其他的實(shí)施例中，氣候相關(guān)參數(shù)包括基于短期天氣的信息。[0020]在一些實(shí)施例中，航向傳感器是也生成俯仰和偏航數(shù)據(jù)中的至少一個(gè)的三軸電子傳感器。
[0021]總的說(shuō)來(lái)，在另一個(gè)方面中，本發(fā)明涉及一種日光遮擋元件，該日光遮擋元件具有提供地理位置數(shù)據(jù)的地理位置源、控制器和可致動(dòng)窗口覆蓋物?？刂破鹘邮盏乩砦恢玫幕诙唐谔鞖獾男畔?，并且根據(jù)基于短期天氣的信息主動(dòng)地確定未來(lái)時(shí)間的外部空間中的可能的日光條件?？刂破黢詈系娇芍聞?dòng)窗口覆蓋物并且在未來(lái)時(shí)間之前與可能的日光條件一致地驅(qū)動(dòng)窗口覆蓋物。
[0022]在一些實(shí)施例中，日光遮擋元件進(jìn)一步包括航向傳感器，并且控制器至少部分地基于來(lái)自航向傳感器的輸出驅(qū)動(dòng)窗口覆蓋物。
[0023]在一些實(shí)施例中，窗口覆蓋物包括機(jī)械地耦合到由控制器激活的馬達(dá)的多個(gè)遮光柵格。窗口覆蓋物可以包括由控制器驅(qū)動(dòng)的電致變色設(shè)備。
[0024]當(dāng)在本文中用于本公開(kāi)的目的時(shí)，術(shù)語(yǔ)“LED”應(yīng)當(dāng)被理解為包括能夠響應(yīng)于電信號(hào)而生成輻射的任何電致發(fā)光二極管或者其他類型的基于載流子注入/結(jié)的系統(tǒng)。因此，術(shù)語(yǔ)LED包括但不限于響應(yīng)于電流而發(fā)射光的各種不同的基于半導(dǎo)體的結(jié)構(gòu)、發(fā)光聚合物、有機(jī)發(fā)光二極管(0LED)、電致發(fā)光帶等等。特別地，術(shù)語(yǔ)LED指的是可以被配置成生成紅外光譜、紫外光譜以及可見(jiàn)光譜(通常包括從近似400納米到近似700納米的輻射波長(zhǎng))的各種不同部分中的一個(gè)或多個(gè)中的輻射的所有類型的發(fā)光二極管(包括半導(dǎo)體和有機(jī)發(fā)光二極管)。LED的一些實(shí)例包括但不限于各種不同類型的紅外LED、紫外LED、紅色LED、藍(lán)色LED、綠色LED、黃色LED、琥珀色LED、橙色LED和白色LED (下文中進(jìn)一步加以討論)。也應(yīng)當(dāng)理解的是，LED可以被配置為和/或控制為生成具有給定光譜的各種不同帶寬(例如半高全寬或FWHM)(例如窄帶寬、寬帶寬)以及給定一般顏色類別中的各種各樣的主波長(zhǎng)的輻射。
[0025]例如，被配置成生成基本上白色的光的LED(例如白色LED)的一種實(shí)現(xiàn)方式可以包括分別發(fā)射不同的電致發(fā)光光譜的若干管芯，這些光譜組合混合以形成基本上白色的光。在另一種實(shí)現(xiàn)方式中，白色光LED可以與將具有第一光譜的電致發(fā)光轉(zhuǎn)換成不同的第二光譜的磷光體材料關(guān)聯(lián)。在這種實(shí)現(xiàn)方式的一個(gè)實(shí)例中，具有相對(duì)較短的波長(zhǎng)和窄帶寬光譜的電致發(fā)光“泵激”磷光體材料，這反過(guò)來(lái)輻射具有一定程度上更寬的光譜的更長(zhǎng)波長(zhǎng)的輻射。
[0026]術(shù)語(yǔ)“光源”應(yīng)當(dāng)被理解為指的是各種各樣的輻射源中的任何一種或多種，包括但不限于基于LED的源(包括一個(gè)或多個(gè)如上面所限定的LED)、白熾源(例如白熾燈、鹵素?zé)?、熒光源、磷光源、高強(qiáng)度放電源(例如鈉蒸汽、汞蒸氣和金屬鹵化物燈)、激光器、其他類型的電致發(fā)光源、火焰發(fā)光源(例如火焰)、蠟燭發(fā)光源(例如氣燈罩、碳弧輻射源)、光致發(fā)光源(例如氣體放電源)、使用電子飽和的陰極發(fā)光源、電流發(fā)光源、晶體發(fā)光源、運(yùn)動(dòng)發(fā)光源、熱發(fā)光源、摩擦發(fā)光源、聲致發(fā)光源、輻射發(fā)光源和發(fā)光聚合物。
[0027]給定光源可以被配置成生成可見(jiàn)光譜內(nèi)、可見(jiàn)光譜外的電磁輻射或者這二者的組合。因此，術(shù)語(yǔ)“光”和“輻射”在本文中可交換地使用。此外，光源可以包括作為組成部件的一個(gè)或多個(gè)濾波器(例如濾色器)、透鏡或者其他光學(xué)部件。再者，應(yīng)當(dāng)理解的是，光源可以被配置用于各種各樣的應(yīng)用，包括但不限于指示、顯示和/或光照?！肮庹赵础笔且环N特別地被配置成生成具有足夠的強(qiáng)度以便有效地照射內(nèi)部或外部空間的輻射的光源。關(guān)于這點(diǎn)，“足夠的強(qiáng)度”指的是所述空間或環(huán)境中生成以便提供周圍環(huán)境光照(即可以間接地感知并且可以在整體地或者部分地被感知之前例如從各種各樣的居間表面中的一個(gè)或多個(gè)反射的光)的可見(jiàn)光譜內(nèi)的足夠的輻射功率(經(jīng)常采用單位“流明”以表示按照輻射功率或者“光通量”的來(lái)自光源的所有方向上的總光輸出)。
[0028]術(shù)語(yǔ)“光譜”應(yīng)當(dāng)被理解為指的是由一個(gè)或多個(gè)光源產(chǎn)生的輻射的任何一個(gè)或多個(gè)頻率(或者波長(zhǎng))。相應(yīng)地，術(shù)語(yǔ)“光譜”涉及不僅在可見(jiàn)范圍內(nèi)的頻率(或者波長(zhǎng))，而且涉及整個(gè)電磁譜的紅外、紫外和其他區(qū)域內(nèi)的頻率(或者波長(zhǎng))。再者，給定光譜可以具有相對(duì)較窄的帶寬(例如具有基本上很少的頻率或波長(zhǎng)分量的FWHM)或者相對(duì)較寬的帶寬(具有各種不同的相對(duì)強(qiáng)度的若干頻率或波長(zhǎng)分量)。也應(yīng)當(dāng)理解的是，給定光譜可以是兩個(gè)或更多其他光譜的混合的結(jié)果(例如分別從多個(gè)光源發(fā)射的混合輻射)。
[0029]出于本公開(kāi)的目的，術(shù)語(yǔ)“顏色”與術(shù)語(yǔ)“光譜”可交換地使用。然而，術(shù)語(yǔ)“顏色”通常用來(lái)主要指一種可由觀察者感知的輻射屬性(但是該用法并非意在限制該術(shù)語(yǔ)的范圍)。相應(yīng)地，措辭“不同的顏色”隱含地指具有不同波長(zhǎng)分量和/或帶寬的多個(gè)光譜。也應(yīng)當(dāng)理解的是，可以關(guān)于白色光和非白色光二者使用術(shù)語(yǔ)“顏色”。
[0030]術(shù)語(yǔ)“色溫”在本文中通常與白色光有關(guān)地使用，但是該用法并非意在限制該術(shù)語(yǔ)的范圍。色溫基本上指的是白色光的特定顏色含量或濃淡(例如帶紅色的、帶藍(lán)色的)。給定輻射樣本的色溫常規(guī)上依照輻射與所討論的輻射樣本基本上相同的光譜的黑體輻射器的以開(kāi)氏度(K)為單位的溫度進(jìn)行表征。黑體輻射器色溫通常落入從近似700開(kāi)氏度(典型地被認(rèn)為最先對(duì)人眼可見(jiàn))到超過(guò)10000開(kāi)氏度的范圍內(nèi)；白色光通常在高于1500-2000開(kāi)氏度的色溫下被感知到。
[0031]較低的色溫通常指示白色光具有更顯著的紅色分量或者“較暖的感覺(jué)”，而較高的色溫通常指示白色光具有更顯著的藍(lán)色分量或者“較冷的感覺(jué)”。舉例而言，火具有近似1800開(kāi)氏度的色溫，常規(guī)的白熾燈泡具有近似2848開(kāi)氏度的色溫，清晨的日光具有近似3000開(kāi)氏度的色溫，并且正午陰暗的天空具有近似10000開(kāi)氏度的色溫。在具有近似3000開(kāi)氏度的色溫的白色光下觀看的彩色圖像具有相對(duì)帶紅色的色調(diào)，而在具有近似10000開(kāi)氏度的色溫的白色光下觀看的相同彩色圖像具有相對(duì)帶藍(lán)色的色調(diào)。
[0032]術(shù)語(yǔ)“照明器具”在本文中用來(lái)指特定形狀因子、組裝或封裝的一個(gè)或多個(gè)照明單元的實(shí)現(xiàn)方式或布置。術(shù)語(yǔ)“照明單元”在本文中用來(lái)指包括一個(gè)或多個(gè)相同或不同類型的光源的裝置。給定照明單元可以具有各種各樣的光源安裝布置、外殼/殼體布置和形狀和/或電氣和機(jī)械連接布置中的任何一種。此外，給定照明單元可選地可以和與光源的操作有關(guān)的各種不同的其他部件(例如控制電路系統(tǒng))關(guān)聯(lián)(例如包括、稱合到所述部件和/或與所述部件封裝在一起)?！盎贚ED的照明單元”指的是單獨(dú)地或者與其他非基于LED的光源結(jié)合地包括一個(gè)或多個(gè)如上面所討論的基于LED的光源的照明單元?！岸嗤ǖ馈闭彰鲉卧傅氖腔贚ED或者非基于LED的照明單元，其包括至少兩個(gè)被配置成分別生成不同的輻射譜的光源，其中每個(gè)不同的源光譜可以稱為該多通道照明單元的“通道”。
[0033]術(shù)語(yǔ)“控制器”在本文中通常用來(lái)描述與一個(gè)或多個(gè)光源和/或日光遮擋元件的操作有關(guān)的各種不同的裝置?？刂破骺梢砸栽S多方式(例如諸如利用專用硬件)實(shí)現(xiàn)以便執(zhí)行本文討論的各種不同的功能?！疤幚砥鳌笔遣捎靡粋€(gè)或多個(gè)微處理器的控制器的一個(gè)實(shí)例，所述微處理器可以使用軟件(例如微代碼)進(jìn)行編程以便執(zhí)行本文討論的各種不同的功能?？刂破骺梢栽诓捎没蛘咴诓徊捎锰幚砥鞯那闆r下實(shí)現(xiàn)，并且也可以實(shí)現(xiàn)為執(zhí)行一些功能的專用硬件和執(zhí)行其他功能的處理器(例如一個(gè)或多個(gè)編程的微處理器和關(guān)聯(lián)的電路系統(tǒng))的組合?？梢栽诒竟_(kāi)的各個(gè)不同的實(shí)施例中采用的控制器部件的實(shí)例包括但不限于常規(guī)的微處理器、專用集成電路(ASIC)以及現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)。
[0034]在各種不同的實(shí)現(xiàn)方式中，處理器或控制器可以與一種或多種存儲(chǔ)介質(zhì)(在本文中統(tǒng)稱為“存儲(chǔ)器”，例如諸如RAM、PROM、EPROM和EEPROM之類的易失性和非易失性計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器，軟盤，致密盤，光盤，磁帶等等)關(guān)聯(lián)。在一些實(shí)現(xiàn)方式中，存儲(chǔ)介質(zhì)可以利用一個(gè)或多個(gè)程序進(jìn)行編碼，所述程序在一個(gè)或多個(gè)處理器和/或控制器上執(zhí)行時(shí)執(zhí)行本文討論的功能中的至少一些。各種不同的存儲(chǔ)介質(zhì)可以固定在處理器或控制器內(nèi)，或者可以是可運(yùn)輸?shù)?，使得存?chǔ)于其上的所述一個(gè)或多個(gè)程序可以被加載到處理器或控制器中以便實(shí)現(xiàn)本文討論的本發(fā)明的各個(gè)不同的方面。術(shù)語(yǔ)“程序”或者“計(jì)算機(jī)程序”在本文中在一般意義上用來(lái)指可以被采用以便對(duì)一個(gè)或多個(gè)處理器或控制器編程的任何類型的計(jì)算機(jī)代碼(例如軟件或微代碼)。
[0035]在一種網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)方式中，耦合到網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)或多個(gè)設(shè)備可以用作用于耦合到該網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)或多個(gè)其他設(shè)備的控制器(例如在主/從關(guān)系中)。在另一種實(shí)現(xiàn)方式中，聯(lián)網(wǎng)的環(huán)境可以包括一個(gè)或多個(gè)被配置成控制耦合到網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備中的一個(gè)或多個(gè)的專用控制器。通常，耦合到網(wǎng)絡(luò)的多個(gè)設(shè)備中的每一個(gè)可以有權(quán)訪問(wèn)存在于一個(gè)或多個(gè)通信介質(zhì)上的數(shù)據(jù)；然而，給定設(shè)備可能是“可尋址的”，因?yàn)樗慌渲贸苫诶绶峙浣o它的一個(gè)或多個(gè)特定標(biāo)識(shí)符(例如“地址”)選擇性地與網(wǎng)絡(luò)交換數(shù)據(jù)(例如從網(wǎng)絡(luò)接收數(shù)據(jù)和/或?qū)?shù)據(jù)發(fā)送至網(wǎng)絡(luò))。
[0036]當(dāng)在本文中使用時(shí)，術(shù)語(yǔ)“網(wǎng)絡(luò)”指的是兩個(gè)或更多設(shè)備(包括控制器或處理器)的任意互連，該互連促進(jìn)(例如用于設(shè)備控制、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)交換等等的)信息在任意兩個(gè)或更多設(shè)備之間和/或在耦合到網(wǎng)絡(luò)的多個(gè)設(shè)備之中的運(yùn)輸。應(yīng)當(dāng)容易理解的是，適合于互連多個(gè)設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)的各種不同的實(shí)現(xiàn)方式可以包括各種各樣的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中的任何一個(gè)，并且采用各種各樣的通信協(xié)議中的任何一種。此外，在依照本公開(kāi)的各種不同的網(wǎng)絡(luò)中，兩個(gè)設(shè)備之間的任何一個(gè)連接可以表示兩個(gè)系統(tǒng)之間的專用連接，或者可替換地，表示非專用連接。除了攜帶預(yù)期用于這兩個(gè)設(shè)備的信息之外，這樣的非專用連接可以攜帶不一定預(yù)期用于這兩個(gè)設(shè)備中的任何一個(gè)的信息(例如開(kāi)放網(wǎng)絡(luò)連接)。此外，應(yīng)當(dāng)容易理解的是，如本文所討論的設(shè)備的各種不同的網(wǎng)絡(luò)可以采用一個(gè)或多個(gè)無(wú)線、導(dǎo)線/電纜和/或光纖鏈路以便促進(jìn)貫穿網(wǎng)絡(luò)的信息運(yùn)輸。
[0037]應(yīng)當(dāng)理解的是，前述概念以及下文中更詳細(xì)地討論的附加概念的所有組合(倘若這樣的概念不相互矛盾)都可以被設(shè)想為本文公開(kāi)的發(fā)明主題的部分。特別地，出現(xiàn)在本公開(kāi)結(jié)尾的要求保護(hù)的主題的所有組合都可以被設(shè)想為本文公開(kāi)的發(fā)明主題的部分。也應(yīng)當(dāng)理解的是，本文顯式地采用的、也可能出現(xiàn)在通過(guò)引用合并的任何公開(kāi)中的術(shù)語(yǔ)應(yīng)當(dāng)給予與本文公開(kāi)的特定概念最一致的含義。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0038]在附圖中，貫穿不同的視圖，相似的附圖標(biāo)記通常指相同的部分。再者，附圖不一定按照比例，相反地，重點(diǎn)一般放在圖解說(shuō)明本發(fā)明的原理。[0039]圖1A圖示出站在日光模仿照明器具的第一實(shí)施例下方的個(gè)人。
[0040]圖1B圖示出坐在日光模仿照明器具的第二實(shí)施例下方且在日光遮擋元件前面的個(gè)人。
[0041]圖2圖示出用于日光模仿照明器具和日光遮擋元件的控制系統(tǒng)的框圖。
[0042]圖3圖示出根據(jù)基于短期天氣的信息主動(dòng)地調(diào)節(jié)日光遮擋元件和/或日光模仿照明器具的流程圖。
[0043]圖4圖示出基于確定的數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)日光遮擋元件和/或日光模仿照明器具的一個(gè)或多個(gè)特性的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0044]內(nèi)部空間內(nèi)的光照的控制可以利用改變定向到房間中的自然日光的量和/或類型的自然日光管理系統(tǒng)。然而，當(dāng)前的日光管理系統(tǒng)不包括與日光管理元件的檢測(cè)的取向信息一致地調(diào)節(jié)的元件，并且不預(yù)見(jiàn)性地根據(jù)基于短期天氣的信息進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0045]內(nèi)部空間內(nèi)的光照的控制也可以利用試圖模仿自然日光的人造日光系統(tǒng)。然而，當(dāng)前的人造日光系統(tǒng)不包括與人造日光元件的檢測(cè)的取向信息一致地調(diào)節(jié)光輸出的方向或其他特性的元件，并且不根據(jù)基于短期天氣的信息調(diào)節(jié)光輸出。
[0046]因此， 申請(qǐng)人:認(rèn)識(shí)到且理解提供以改進(jìn)的精度控制內(nèi)部空間中的自然日光和/或人造光并且可選地克服現(xiàn)有技術(shù)的一個(gè)或多個(gè)缺陷的系統(tǒng)和方法的需求。
[0047]鑒于以上所述，本發(fā)明的各個(gè)不同的實(shí)施例和實(shí)現(xiàn)方式針對(duì)空間中的光照的控制。
[0048]在以下詳細(xì)描述中，出于解釋而不是限制的目的，闡述了公開(kāi)特定細(xì)節(jié)的代表性實(shí)施例以便提供對(duì)于要求保護(hù)的本發(fā)明的透徹理解。然而，受益于本公開(kāi)的本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)清楚的是，偏離本文公開(kāi)的特定細(xì)節(jié)的、依照本教導(dǎo)的其他實(shí)施例仍然處于所附權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。而且，可以省略公知裝置和方法的描述以便不使這些代表性實(shí)施例的描述模糊不清。這樣的方法和裝置顯然處于要求保護(hù)的本發(fā)明的范圍內(nèi)。例如，本文公開(kāi)的方法的各個(gè)不同的實(shí)施例結(jié)合控制日光遮擋元件的一個(gè)或多個(gè)特性以及日光模仿照明器具的一個(gè)或多個(gè)特性的控制系統(tǒng)進(jìn)行討論。然而，可以設(shè)想不偏離要求保護(hù)的本發(fā)明的范圍或精神的該方法的其他配置和應(yīng)用。例如，在一些應(yīng)用中，該方法可以結(jié)合這樣的控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，該控制系統(tǒng)控制一個(gè)或多個(gè)日光模仿照明器具，但是不控制任何日光遮擋元件，或者反之亦然。
[0049]參照?qǐng)D1A，圖示出站在日光模仿照明器具2的第一實(shí)施例下方的個(gè)人I。日光模仿照明器具2作為人造天窗而被安裝，并且主要將光輸出3定向到墻壁處。如本文詳細(xì)地描述的，光輸出3可以被配置成使得它基本上與照明器具2的地理位置處的實(shí)際日光效果相應(yīng)。例如，光輸出3的光束方向、光束形狀、色溫、強(qiáng)度和/或熱溫可以被配置成基本上與該地理位置處的實(shí)際日光效果相應(yīng)。在一些實(shí)現(xiàn)方式中，日光模仿照明器具3可以采用基于LED的光源,并且該基于LED的光源的光輸出的色溫、方向、光束形狀、強(qiáng)度和/或熱溫中的一個(gè)或多個(gè)可以進(jìn)行調(diào)節(jié)。例如，基于LED的光源的方向可以利用驅(qū)動(dòng)支撐LED中的一個(gè)或多個(gè)或者其他光源的表面的馬達(dá)，通過(guò)選擇性地激活LED陣列的某些子集或者其他光源，通過(guò)移動(dòng)一個(gè)或多個(gè)LED或者其他光源上方的光學(xué)元件，和/或通過(guò)旋轉(zhuǎn)或者以其他方式改變?cè)谝粋€(gè)或多個(gè)LED或者其他光源上方提供的一個(gè)或多個(gè)光學(xué)元件的取向而改變。
[0050]盡管圖1A中圖示出位于建筑物中的天窗照明器具2，但是應(yīng)當(dāng)理解的是，本文描述的方法和裝置適用于可選地可以處于其他位置的其他日光模仿照明器具。例如，可以在建筑物、飛機(jī)、車輛、航海船只、集裝箱旅館、遮陽(yáng)傘、帳篷和/或光療設(shè)備中提供日光模仿窗口、門和/或其他照明器具。再者，例如，在一些實(shí)施例中，可以提供不進(jìn)行日光模仿的照明器具，其仍然基于照明器具的航向、俯仰和/或偏航以及短期天氣條件中的一個(gè)或多個(gè)調(diào)節(jié)光輸出。
[0051]參照?qǐng)D1B，圖示出坐在日光模仿照明器具5的第二實(shí)施例下方的個(gè)人4。日光模仿照明器具5作為一對(duì)天窗安裝在傾斜的天花板中并且在大體向下的方向上將光輸出6朝個(gè)人4定向。光輸出6也可以被配置成使得它基本上與照明器具5的地理位置處的實(shí)際日光效果相應(yīng)。在圖1B中圖示出的還有門7，該門在其中具有光輸出開(kāi)口。窗口覆蓋物8也在基本上開(kāi)放的位置中圖示出。如本文詳細(xì)地描述的，窗口覆蓋物8可以被配置成使得它的定位和/或狀態(tài)基本上與其地理位置處的實(shí)際日光效果相應(yīng)(例如在日光明亮?xí)r閉合以便降低眩光)。例如，窗口覆蓋物8跨門7延伸的程度可以被配置成基本上與該地理位置處的實(shí)際日光效果相應(yīng)。再者，例如，窗口覆蓋物8可以是多層窗口覆蓋物8，并且在給定時(shí)間部署的層數(shù)(以及可選地部署的程度)可以被配置成基本上與該地理位置處的實(shí)際日光效果相應(yīng)。
[0052]盡管圖1B中圖示出在建筑物內(nèi)位于門7前的特定窗口覆蓋物8，但是應(yīng)當(dāng)理解的是，本文描述的方法和裝置適用于可選地可以處于其他位置的其他日光遮擋元件。例如，日光遮擋元件可以包括用于日光開(kāi)口的任何類型的覆蓋物，該覆蓋物促進(jìn)太陽(yáng)眩光、視亮度、幕罩眩光、照度比、太陽(yáng)熱增益或損耗和/或UV曝光的控制。日光遮擋元件特別地可以包括任何類型的百葉窗、窗簾、百葉簾、軟百葉窗、垂直百葉窗、可調(diào)節(jié)遮光柵格或面板、布質(zhì)覆蓋物、網(wǎng)格、網(wǎng)格覆蓋物、窗口板條和/或類似物。這樣的日光遮擋元件可以包括各種不同的開(kāi)啟設(shè)備，例如拉繩、拉帶、系帶、滑輪、杠桿，和/或被配置成促進(jìn)開(kāi)啟、閉合、移動(dòng)日光遮擋元件和/或以其他方式改變?nèi)展庹趽踉呐渲玫娜魏纹渌愋偷脑O(shè)備。開(kāi)啟設(shè)備可以耦合到用于選擇性地驅(qū)動(dòng)該開(kāi)啟設(shè)備的可控馬達(dá)。舉例而言，日光遮擋元件可以包括跨窗口提供的一系列可調(diào)遮光柵格，并且上面的遮光柵格的控制可以獨(dú)立于下面的遮光柵格的控制。下面的遮光柵格可以置于第一旋轉(zhuǎn)取向以便降低來(lái)自日光的感知的眩光，并且上面的遮光柵格可以置于第二旋轉(zhuǎn)取向以便最大化天花板上的光照。日光遮擋元件也可以包括在智能窗口中利用的一個(gè)或多個(gè)遮擋元件，例如電致變色設(shè)備、光致變色設(shè)備、懸浮顆粒設(shè)備、微型百葉窗和/或可以被電激活到一個(gè)或多個(gè)狀態(tài)以便改變窗口或者其他結(jié)構(gòu)的光透射性質(zhì)(例如介于透明與不透明之間；介于透明、半透明和不透明之間；介于半透明與不透明；介于透明與半透明之間)的液晶設(shè)備。
[0053]參照?qǐng)D2，圖示出用于日光模仿照明器具130和日光遮擋元件150的控制系統(tǒng)的框圖。盡管控制系統(tǒng)的各種不同的部件可能被描述為被利用來(lái)控制日光模仿照明器具130和日光遮擋元件150 二者的方面，但是應(yīng)當(dāng)理解的是，在一些實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)部件可以僅僅控制日光模仿照明器具130或者日光遮擋元件150的方面。例如，在一些實(shí)施例中，日光模仿照明器具130和日光遮擋元件150中的每一個(gè)都是包含其自身的控制部件并且不共享任何共同的控制部件的獨(dú)立的器具。[0054]該控制系統(tǒng)包括取向傳感器112。在一些實(shí)施例中，日光模仿照明器具130包括取向傳感器112并且日光遮擋元件150包括單獨(dú)的取向傳感器112。具有板載取向傳感器允許在無(wú)需人工調(diào)試照明器具130和/或日光遮擋元件150的情況下實(shí)現(xiàn)照明器具130和/或日光遮擋元件150的復(fù)雜的現(xiàn)實(shí)控制。取向傳感器可以感測(cè)照明器具130和/或日光遮擋元件150的航向、俯仰和橫滾中的一個(gè)或多個(gè)。例如，照明器具130和/或日光遮擋元件150通常可以限定平面，并且該平面相對(duì)于天底軸的航向、俯仰或橫滾可以被確定。航向通常引用特定元件對(duì)于地球磁極的取向或者該元件圍繞天底軸的旋轉(zhuǎn)取向。航向可以利用一個(gè)或多個(gè)諸如例如數(shù)字羅盤之類的傳感器(例如磁力計(jì)、陀螺羅盤和/或霍爾效應(yīng)傳感器)進(jìn)行測(cè)量，所述傳感器提供指示對(duì)于地球磁極的取向的電子輸出。俯仰引用特定元件圍繞與天底軸垂直的第一軸的旋轉(zhuǎn)，并且可以利用一個(gè)或多個(gè)諸如例如陀螺儀和/或加速度計(jì)之類的傳感器進(jìn)行測(cè)量。橫滾引用特定元件圍繞與天底軸和第二軸垂直的第三軸的旋轉(zhuǎn)，并且可以利用一個(gè)或多個(gè)諸如例如陀螺儀和/或加速度計(jì)之類的傳感器進(jìn)行測(cè)量。在一些實(shí)施例中，所述取向傳感器中的一個(gè)或多個(gè)僅僅感測(cè)航向。再者，在一些實(shí)施例中，單個(gè)取向傳感器可以感測(cè)航向、俯仰和橫滾中的多個(gè)。例如，可以利用可以確定航向、俯仰和橫滾的三軸電子羅盤。
[0055]如本文中所描述的，由日光模仿照明器具130生成的光輸出和/或由日光遮擋元件150遮擋和/或漫射的日光的量可以至少部分地基于對(duì)應(yīng)照明器具130和/或日光遮擋兀件150的檢測(cè)的取向。例如，日光模仿照明器具130的光輸出的方向可以基于其感測(cè)的航向。例如，可以結(jié)合確定的日期、時(shí)間和/或地理位置(并且可選地結(jié)合如本文所描述的基于天氣的信息)利用與太陽(yáng)的表觀日常模式和太陽(yáng)的年度軌道之間的關(guān)系有關(guān)的數(shù)據(jù)以標(biāo)識(shí)任何生成的陽(yáng)光的可能的實(shí)際方向和/或強(qiáng)度，該陽(yáng)光在日光模仿照明器具130是直接暴露于外部的實(shí)際透光元件的情況下將透射通過(guò)該照明器具。因此，可以調(diào)節(jié)光輸出的方向以便模仿通過(guò)自然透光元件的生成的陽(yáng)光的可能的實(shí)際方向。再者，例如，其他照明器具可以具有根據(jù)其航向和/或日光遮擋元件150的航向調(diào)節(jié)的光輸出。例如，鄰近具有向東的航向的日光遮擋元件150的照明器具可以在早晨將其光輸出調(diào)暗以便適應(yīng)增加的經(jīng)由日光遮擋元件150覆蓋的開(kāi)口進(jìn)入內(nèi)部區(qū)域的自然光。再者，例如，日光遮擋元件150可以基于其感測(cè)的航向進(jìn)行調(diào)節(jié)。例如，如果感測(cè)的航向與如本文所描述的一個(gè)或多個(gè)附加的參數(shù)的組合指示太陽(yáng)很可能正好在日光遮擋元件150選擇性地覆蓋的光開(kāi)口的視野中并且日光水平很可能是強(qiáng)烈的，那么可以調(diào)節(jié)日光遮擋元件150以便漫射和/或遮擋整個(gè)光輸出開(kāi)口。
[0056]控制系統(tǒng)也包括位置傳感器114以及日期和時(shí)間傳感器116。在一些實(shí)施例中，日光模仿照明器具130包括傳感器114、116并且日光遮擋元件150包括單獨(dú)的傳感器114、116。在其他實(shí)施例中，日光模仿照明器具130和日光遮擋元件150可以共享一個(gè)或多個(gè)傳感器114、116。例如，可以包括單獨(dú)地耦合到控制器110的傳感器114、116。位置傳感器114確定地理位置。位置傳感器114可以包括例如存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的預(yù)先編程的地理位置(例如在工廠針對(duì)特定地理區(qū)域編程)、全球定位系統(tǒng)(GPS)單元和/或內(nèi)部或外部地理定位裝置(例如具有地理感測(cè)能力的附近設(shè)備(例如智能電話)，其可以經(jīng)由有線或無(wú)線通信傳輸?shù)乩砦恢?，?或內(nèi)部或外部網(wǎng)絡(luò)，其可以利用IP地址、GSM天線塔和/或MTS蜂窩技術(shù)以確定地理位置)。時(shí)間和日期傳感器116可以包括例如可選地可以基于地理位置信息更新的外部或內(nèi)部時(shí)鐘(例如以便確定適當(dāng)?shù)臅r(shí)區(qū)和/或切換到日光節(jié)省時(shí)間)。在一些實(shí)施例中，傳感器112、114和/或116可以僅僅在初始上電時(shí)、在重置之后、在特定間隔處和/或在用戶經(jīng)由用戶接口排隊(duì)以節(jié)省能量之后激活。
[0057]控制系統(tǒng)也包括基于氣候的日光模型118。基于氣候的日光模型118可以包括例如基于氣候的日光建模(CBDM)數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)使用從用于特定位置的氣象數(shù)據(jù)集合導(dǎo)出的太陽(yáng)和天空條件預(yù)測(cè)各種不同的輻射或發(fā)光量(例如輻照度、照度、輻射亮度和亮度)。此外或者可替換地，基于氣候的日光模型118可以包括由美國(guó)供暖、制冷和空調(diào)協(xié)會(huì)(ASHRAE)開(kāi)發(fā)的晴天算法?；跉夂虻娜展饽Ｐ?18可以存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中和/或從外部數(shù)據(jù)源接收或者更新。例如，基于氣候的日光模型118可以經(jīng)由到遠(yuǎn)程服務(wù)器的有線或無(wú)線連接而接收。再者，例如，基于氣候的日光模型118可以接收自生成數(shù)據(jù)編碼光輸出的一個(gè)或多個(gè)其他光源。
[0058]如本文所描述的，由日光模仿照明器具130生成的光輸出和/或由日光遮擋元件150遮擋和/或漫射的日光的量可以至少部分地取決于基于氣候的日光模型118。例如，日光模仿照明器具130的光輸出的色溫和強(qiáng)度可以基于來(lái)自基于氣候的日光模型118的歷史日光顏色和/或強(qiáng)度數(shù)據(jù)。例如，可以結(jié)合本文描述的一個(gè)或多個(gè)附加參數(shù)利用這樣的數(shù)據(jù)以便標(biāo)識(shí)任何生成的陽(yáng)光的可能的顏色和/或強(qiáng)度，該陽(yáng)光在日光模仿照明器具130為直接暴露于外部的實(shí)際透光元件的情況下將透射通過(guò)該照明器具。因此，可以調(diào)節(jié)光輸出的色溫和/或強(qiáng)度以便模仿可能的實(shí)際條件。再者，例如，可以根據(jù)基于氣候的日光模型118調(diào)節(jié)日光遮擋元件150。例如，可以結(jié)合本文描述的一個(gè)或多個(gè)附加參數(shù)利用這樣的數(shù)據(jù)以便標(biāo)識(shí)很可能透射通過(guò)日光遮擋元件150覆蓋的光開(kāi)口的任何生成的陽(yáng)光的可能的強(qiáng)度，并且可以相應(yīng)地調(diào)節(jié)日光遮擋元件150。
[0059]控制系統(tǒng)也包括到基于短期天氣的信息120的鏈路。基于短期天氣的信息120可以包括傳輸?shù)挠糜谔囟ㄎ恢煤?或地理區(qū)域的短期天氣數(shù)據(jù)。例如，基于短期天氣的信息120可以包括來(lái)自當(dāng)?shù)貧庀笳镜奶鞖庑畔?，例如?duì)于包括元件130和/或150的位置，短期是否可能為多云條件、局部多云條件和/或晴天條件。這樣的條件可以基于例如日光傳感器、雷達(dá)和/或人工輸入的數(shù)據(jù)而確定。再者，例如，基于短期天氣的信息120可以包括用于一個(gè)或多個(gè)遠(yuǎn)程位置的天氣信息，例如該遠(yuǎn)程位置的當(dāng)前條件是否為結(jié)合了風(fēng)力和風(fēng)向的多云、局部多云和/或晴天。再者，例如，基于短期天氣的信息120可以包括用于一個(gè)或多個(gè)遠(yuǎn)程位置的天氣信息，例如遠(yuǎn)程位置的亮度水平。
[0060]根據(jù)這樣的基于短期天氣的信息120信息，可以確定(遠(yuǎn)程地或者在控制系統(tǒng)處)未來(lái)時(shí)間是否可能為多云、局部多云和/或晴天條件，和/或未來(lái)時(shí)間預(yù)期的亮度值如何。例如，如果照明器具130和/或日光遮擋元件150的位置以西一英里的天氣數(shù)據(jù)指示云正好遮住了太陽(yáng)并且風(fēng)向以10MPH向東，那么可以確定在該位置處在近似6分鐘內(nèi)很可能云會(huì)遮住太陽(yáng)。在一些實(shí)施例中，照明器具130和/或日光遮擋元件150可以在未來(lái)的基于天氣的變化之前主動(dòng)地調(diào)節(jié)一個(gè)或多個(gè)特性。例如，如果日光遮擋元件150包括百葉窗，那么它可以在太陽(yáng)被完全遮住之前預(yù)期日光水平降低的情況下緩慢地開(kāi)啟百葉窗。在一些實(shí)施例中，百葉窗的開(kāi)啟可以在一定時(shí)間段內(nèi)逐漸地完成以便最小化對(duì)個(gè)人而言該變化的可察覺(jué)性。例如，可以在預(yù)期日光水平降低之前在45秒的過(guò)程中緩慢地調(diào)節(jié)百葉窗。再者，在一些實(shí)施例中，照明器具130可以在一定時(shí)間段內(nèi)逐漸地調(diào)節(jié)光輸出特性以便最小化對(duì)個(gè)人而言該變化的可察覺(jué)性。例如，可以在預(yù)期日光水平降低之前在45秒的過(guò)程中緩慢地減小照明器具130的光輸出強(qiáng)度以便模仿實(shí)際的日光條件。再者，例如，其他照明器具可以在預(yù)期日光降低之前在45秒的過(guò)程中主動(dòng)地使光輸出增加以便維持內(nèi)部區(qū)域中的希望的光照水平以補(bǔ)償來(lái)自自然光源和/或模仿的光源的更少的光照。再者，例如，鄰近日光遮擋元件150的照明器具可以在預(yù)期的晴天時(shí)段期間主動(dòng)地使其光輸出調(diào)暗以便適應(yīng)經(jīng)由日光遮擋元件150覆蓋的開(kāi)口進(jìn)入內(nèi)部區(qū)域中的增加的自然光。在一些實(shí)施例中，基于短期天氣的信息120可以包括一定位置的5分鐘或者更少時(shí)間內(nèi)將發(fā)生的天氣相關(guān)事件。在一些實(shí)施例中，基于短期天氣的信息120可以包括可以根據(jù)風(fēng)向和/或風(fēng)速選擇性地利用的來(lái)自若干周圍地理位置的數(shù)據(jù)。
[0061]控制系統(tǒng)也包括基于位置的日光參數(shù)計(jì)算模塊125和控制器110?；谖恢玫娜展鈪?shù)計(jì)算模塊125利用來(lái)自輸入112、114、116、118和/或120的數(shù)據(jù)確定日光模仿照明器具130的適當(dāng)?shù)墓廨敵鎏匦院?或日光遮擋元件150的適當(dāng)?shù)墓庹趽鹾?或漫射特性?？刂破?10適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)日光模仿照明器具130和/或日光遮擋元件150的所述一個(gè)或多個(gè)特性?？蛇x地，控制器110可以與控制其光源的日光模仿照明器具130的驅(qū)動(dòng)器和/或控制窗簾、光學(xué)器件或其他元件的馬達(dá)或其他致動(dòng)器通信。可選地，控制器110可以與控制其一個(gè)或多個(gè)方面的日光遮擋元件150的馬達(dá)或其他致動(dòng)器通信。在一些實(shí)施例中，日光模仿照明器具130和日光遮擋元件150中的每一個(gè)可以具有控制器110。在一些實(shí)施例中，可以將模塊125結(jié)合到控制器110中。
[0062]模塊125可以基于一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)值以及一種或多種算法確定用于日光模仿照明器具130的適當(dāng)?shù)墓廨敵龊?或用于日光遮擋元件150的適當(dāng)?shù)娜展庹趽鹾?或漫射。例如，如圖4中所圖示的，在步驟301處，模塊125可以確定航向301，在步驟302處確定地理位置，在步驟303處確定日期和時(shí)間，并且在步驟304處確定用于該地理位置的一個(gè)或多個(gè)氣候相關(guān)參數(shù)。在一些實(shí)施例中，這些值中的一個(gè)或多個(gè)可以經(jīng)由存儲(chǔ)器、一個(gè)或多個(gè)傳感器、時(shí)鐘和/或到外部數(shù)據(jù)的通信鏈路電子地提供。氣候相關(guān)參數(shù)可以包括存儲(chǔ)的基于氣候的日光模型118和/或基于短期天氣的信息120。例如,模塊125可以利用從基于氣候的日光模型118獲得的歷史亮度值并且根據(jù)來(lái)自基于短期天氣的信息120的云覆蓋信息向上或向下調(diào)節(jié)這些值。
[0063]然后，模塊125可以利用從步驟301-305接收的參數(shù)中的一個(gè)或多個(gè)確定基于位置的日光參數(shù)，例如透射通過(guò)日光遮擋元件150覆蓋的光開(kāi)口的可能的日光和/或應(yīng)當(dāng)被日光模仿照明器具130透射的日光的可能的特性。一旦確定了基于位置的日光參數(shù)，模塊125就可以將這樣的參數(shù)傳送至控制器110?；谶@些參數(shù)，控制器110于是可以在步驟305處調(diào)節(jié)照明器具130和/或日光遮擋元件150的一個(gè)或多個(gè)特性(如果必要的話)。如所討論的，在一些實(shí)施例中，照明器具130和/或日光遮擋元件150的特性可以根據(jù)元件130和/或150的航向、俯仰和/或偏航進(jìn)行調(diào)節(jié)。例如，照明器具130的光輸出可以具有至少部分地通過(guò)元件130的航向、俯仰和/或偏航確定的光束方向、強(qiáng)度、色溫和/或熱溫。例如，如果確定太陽(yáng)在東方，那么面向西方的照明器具130可以具有更多漫射的照明特性，并且面向東方的照明器具130可以具有更少漫射的照明特性。再者，例如，日光遮擋元件150可以具有其部署和/或取向至少部分地通過(guò)元件150的航向、俯仰和/或偏航確定的一個(gè)或多個(gè)遮光柵格、百葉簾和/或漫射器。例如，如果確定太陽(yáng)在東方，那么面向西方的日光遮擋元件150可以不遮擋任何自然光，并且面向東方的日光遮擋元件150可以遮擋和/或漫射大部分自然光。
[0064]再者，例如，如圖3中所圖示的，在步驟201處，模塊125可以接收基于短期天氣的信息，并且確定用于所述地理位置的一個(gè)或多個(gè)基于位置的日光參數(shù)?；谖恢玫娜展鈪?shù)可以至少部分地根據(jù)步驟201處接收的基于短期天氣的信息120。例如，模塊125可以結(jié)合所確定的日期、時(shí)間和/或位置利用太陽(yáng)的日常模式和太陽(yáng)的年度軌道以便標(biāo)識(shí)日光的可能的實(shí)際方向和/或強(qiáng)度，然后根據(jù)基于短期天氣的信息120(例如預(yù)期的短期云覆蓋數(shù)據(jù)、預(yù)期的短期視亮度水平數(shù)據(jù))修改該數(shù)字。一旦確定了氣候相關(guān)參數(shù)，模塊125就可以將這樣的參數(shù)傳送至控制器110。基于這些參數(shù)，控制器110于是可以在步驟202處主動(dòng)地調(diào)節(jié)照明器具130的一個(gè)或多個(gè)特性，和/或主動(dòng)地調(diào)節(jié)日光遮擋元件150的一個(gè)或多個(gè)特性。例如，可以在預(yù)期云覆蓋擴(kuò)展的情況下主動(dòng)地調(diào)節(jié)照明器具130的光輸出的漫射性，從而提供實(shí)際的外部條件的真實(shí)表示。再者，例如，可以在預(yù)期云覆蓋擴(kuò)展的情況下主動(dòng)地調(diào)節(jié)光遮擋元件150遮擋和/或漫射的程度以便提供較少遮擋的透射窗口。在一些實(shí)施例中，對(duì)于元件130和/或150的調(diào)節(jié)可以主動(dòng)地開(kāi)始并且可選地也可以在預(yù)期的日光未來(lái)變化之前或者與其同時(shí)地完成。在一些實(shí)施例中，對(duì)于元件130和/或150的調(diào)節(jié)可以在預(yù)期的日光未來(lái)變化之前至少30秒開(kāi)始，并且可選地也可以在至少30秒的過(guò)程中發(fā)生。在一些實(shí)施例中，這些調(diào)節(jié)可以在預(yù)期的未來(lái)變化之前開(kāi)始，但是直到預(yù)期的未來(lái)變化之后(可選地在經(jīng)由例如板載日光傳感器核實(shí)了預(yù)期的變化之后)完成。
[0065]在各個(gè)不同的實(shí)施例中，控制系統(tǒng)可以在完全實(shí)現(xiàn)所述變化之前將變化呈現(xiàn)給用戶，并且向用戶提供肯定或者拒絕這些變化的選項(xiàng)。例如，在一些實(shí)施例中，控制系統(tǒng)可以將主動(dòng)變化呈現(xiàn)給用戶，并且使得用戶能夠停止該主動(dòng)變化(如果希望的話)。在這些實(shí)施例中的一些實(shí)施例中，主動(dòng)變化可以是逐漸的，并且用戶可能能夠在整個(gè)變化發(fā)生之前在逐漸的改變期間停止整個(gè)變化。
[0066]盡管圖2中僅僅圖示出單個(gè)光遮擋元件150和日光模仿照明器具130，但是在許多實(shí)施例中可以提供多個(gè)照明器具和/或光遮擋元件?？蛇x地，這樣的多個(gè)照明器具和/或光遮擋元件中的一個(gè)或多個(gè)可以由共同的主控制器(具有發(fā)送至每個(gè)元件的不同配置和/或發(fā)送至一個(gè)或多個(gè)元件的共同配置)控制。再者，在一些實(shí)施例中，可選地可以將這樣的多個(gè)照明器具和/或光遮擋元件聯(lián)網(wǎng)。例如，在一些實(shí)施例中，多個(gè)照明器具可以借助于傳輸?shù)睦缃?jīng)由一個(gè)或多個(gè)LED的脈寬調(diào)制編碼的照明通信?？蛇x地，在一些實(shí)施例中，照明器具和/或光遮擋元件中的一個(gè)或多個(gè)可以用作其他照明器具和/或光遮擋元件的主元件。在一些實(shí)施例中，照明器具和/或光遮擋元件可以與不具有那些檢測(cè)構(gòu)件的其他元件共享檢測(cè)的關(guān)于位置和/或取向的信息。在一些實(shí)施例中，照明器具和/或光遮擋元件可以在眾多元件之中共享當(dāng)前的照明設(shè)置、計(jì)劃的照明設(shè)置和/或氣候模型以便調(diào)整照明效果，從而可以創(chuàng)建一致的效果。
[0067]盡管本文描述和圖示了若干本發(fā)明實(shí)施例，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)容易設(shè)想用于執(zhí)行所述功能和/或獲得所述結(jié)果和/或本文描述的優(yōu)點(diǎn)中的一個(gè)或多個(gè)的各種各樣的其他構(gòu)件和/或結(jié)構(gòu)，并且每種這樣的變型和/或修改被認(rèn)為處于本文描述的本發(fā)明實(shí)施例的范圍之內(nèi)。更一般地說(shuō)，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)容易理解，本文描述的所有參數(shù)、尺寸、材料和配置預(yù)期是示例性的并且實(shí)際的參數(shù)、尺寸、材料和/或配置將取決于針對(duì)其使用本發(fā)明教導(dǎo)的特定一個(gè)或多個(gè)應(yīng)用。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到或者能夠僅僅使用例行實(shí)驗(yàn)確定本文描述的特定的本發(fā)明實(shí)施例的許多等效物。因此，應(yīng)當(dāng)理解的是，前述實(shí)施例僅僅通過(guò)實(shí)例而給出，并且在所附權(quán)利要求書及其等效物的范圍內(nèi)，可以與具體描述和要求保護(hù)的實(shí)施例不同地實(shí)施本發(fā)明實(shí)施例。本公開(kāi)的本發(fā)明實(shí)施例針對(duì)本文描述的每種單獨(dú)的特征、系統(tǒng)、物品、材料、工具包和/或方法。此外，如果這樣的特征、系統(tǒng)、物品、材料、工具包和/或方法不相互矛盾，那么兩個(gè)或更多這樣的特征、系統(tǒng)、物品、材料、工具包和/或方法的任意組合都包含在本公開(kāi)的發(fā)明范圍內(nèi)。
[0068]本文限定和使用的所有定義都應(yīng)當(dāng)被理解為支配字典定義、通過(guò)引用合并的文獻(xiàn)中的定義和/或定義的術(shù)語(yǔ)的普通含義。
[0069]除非有相反的明確說(shuō)明，在本文的說(shuō)明書和權(quán)利要求書中使用的不定冠詞“一”應(yīng)當(dāng)被理解為表示“至少一個(gè)”。
[0070]在本文的說(shuō)明書和權(quán)利要求書中使用的短語(yǔ)“和/或”應(yīng)當(dāng)被理解為表示這樣結(jié)合的元素(即在一些情況下合取存在并且在其他情況下析取存在的元素)中的“任一個(gè)或二者”。利用“和/或”列出的多個(gè)元素應(yīng)當(dāng)以相同的方式進(jìn)行解釋，即這樣結(jié)合的元素中的“一個(gè)或多個(gè)”。除了由“和/或”子句特定地標(biāo)識(shí)的元素之外，可選地可以存在其他元素，不管其與特定地標(biāo)識(shí)的那些元素有關(guān)還是無(wú)關(guān)。因此，作為非限制性實(shí)例，當(dāng)與諸如“包括/包含”之類的開(kāi)放式語(yǔ)言結(jié)合使用時(shí)，對(duì)“A和/或B”的引用在一個(gè)實(shí)施例中可能僅僅涉及A (可選地包括不同于B的元素)；在另一個(gè)實(shí)施例中可能僅僅涉及B (可選地包括不同于A的元素)；在又一個(gè)實(shí)施例中可能涉及A和B 二者(可選地包括其他元素)；等等。
[0071]當(dāng)在本文的說(shuō)明書和權(quán)利要求書中使用時(shí)，“或者”應(yīng)當(dāng)被理解為具有與上面定義的“和/或”相同的含 義。例如，當(dāng)分開(kāi)列表中的項(xiàng)目時(shí)，“或者”或“和/或”應(yīng)當(dāng)被解釋為包括，即包括至少一個(gè)，但是也包括若干元素或元素列表中的超過(guò)一個(gè)元素，以及可選地附加的未列表項(xiàng)目。只有相反地明確說(shuō)明的項(xiàng)目，例如“僅僅其中一個(gè)”或“恰好其中一個(gè)”或者當(dāng)用在權(quán)利要求書中時(shí)，“由……組成”將表示包括若干元素或元素列表中的恰好一個(gè)元素。通常，當(dāng)被諸如“任一”、“其中一個(gè)”、“其中僅僅一個(gè)”或者“其中恰好一個(gè)”之類的排他性措詞居前時(shí)，本文使用的措詞“或者”應(yīng)當(dāng)僅僅解釋成表示排他性可替換項(xiàng)(即“一個(gè)或另一個(gè)，而不是二者”)。當(dāng)在權(quán)利要求書中使用時(shí)，“基本上由……組成”應(yīng)當(dāng)具有其在專利法領(lǐng)域中使用的普通含義。
[0072]當(dāng)在本文的說(shuō)明書和權(quán)利要求書中使用時(shí)，涉及具有一個(gè)或多個(gè)元素的列表的短語(yǔ)“至少一個(gè)”應(yīng)當(dāng)被理解為表示選自該元素列表的元素中的任何一個(gè)或多個(gè)的至少一個(gè)元素，但是不一定包括該元素列表內(nèi)特別地列出的每一個(gè)元素的至少一個(gè)并且不排除該元素列表中的元素的任何組合。這個(gè)定義也允許可選地可以存在與短語(yǔ)“至少一個(gè)”涉及的元素列表內(nèi)特別地標(biāo)識(shí)的元素不同的元素，不管其與特別地標(biāo)識(shí)的那些元素有關(guān)還是無(wú)關(guān)。
[0073]還應(yīng)當(dāng)理解的是，除非有相反的明確說(shuō)明，在本文所述的包括超過(guò)一個(gè)步驟或動(dòng)作的任何方法中，該方法的步驟或動(dòng)作的順序不一定限于該方法的步驟或動(dòng)作被記載的順序。再者，在權(quán)利要求中出現(xiàn)在括號(hào)中的附圖標(biāo)記(如果有的話)僅僅為了方便而提供，并且不應(yīng)當(dāng)以任何方式被視為限制了權(quán)利要求。
[0074]在權(quán)利要求書中以及在上面的說(shuō)明書中，所有過(guò)渡短語(yǔ)(例如“包括”、“包含”、“帶有”、“具有”、“含有”、“涉有”、“擁有”、“構(gòu)成”等等)都應(yīng)當(dāng)被理解為開(kāi)放式的，即表示包含但不限于。如美國(guó)專利局專利審查程序手冊(cè)2111.03節(jié)中所述，只有過(guò)渡短語(yǔ)“由……組成”和“ 基本上由……組成”分別應(yīng)當(dāng)是封閉式的或者半封閉式過(guò)渡短語(yǔ)。
【權(quán)利要求】
1.一種控制空間中的光照的方法，包括: 利用日光遮擋元件和照明器具中的至少一個(gè)的傳感器確定所述日光遮擋元件和所述照明器具中的所述至少一個(gè)的航向(301)； 確定所述日光遮擋元件和所述照明器具中的所述至少一個(gè)的地理位置(302)； 確定所述地理位置的至少一個(gè)氣候相關(guān)參數(shù)(304);以及 基于所述航向和所述氣候相關(guān)參數(shù)調(diào)節(jié)所述日光遮擋元件和所述照明器具中的所述至少一個(gè)的至少一個(gè)特性(305)。
2.權(quán)利要求1的方法，其中所述至少一個(gè)特性包括所述照明器具的光輸出方向。
3.權(quán)利要求2的方法，其中所述至少一個(gè)特性包括所述照明器具的光輸出分布形狀。
4.權(quán)利要求1的方法，其中所述至少一個(gè)特性包括所述日光遮擋元件的多個(gè)遮光柵格的旋轉(zhuǎn)取向。
5.權(quán)利要求1的方法，其中所述航向經(jīng)由所述日光遮擋元件和所述照明器具中的所述至少一個(gè)上的傳感器確定。
6.權(quán)利要求1的方法，其中所述氣候相關(guān)參數(shù)包括基于短期天氣的信息。
7.權(quán)利要求6的方法，進(jìn)一步包括根據(jù)所述基于短期天氣的信息主動(dòng)地確定未來(lái)時(shí)間的相對(duì)于所述空間的外部空間中的可能的日光條件；并且其中在所述未來(lái)時(shí)間之前與所述可能的日光條件一致地調(diào)節(jié)所述日光遮擋元件和所述照明器具中的所述至少一個(gè)的所述至少一個(gè)特性(202/203 )。
8.權(quán)利要求1的方法，進(jìn)一步包括:確定所述日光遮擋元件和所述照明器具中的所述至少一個(gè)的俯仰和偏航中的至少一個(gè)，并且其中與所述俯仰和所述偏航中的所述至少一個(gè)一致地調(diào)節(jié)所述日光遮擋元件和所述照明器具的所述至少一個(gè)特性。
9.權(quán)利要求8的方法，其中所述傳感器確定所述俯仰和所述偏航中的所述至少一個(gè)。
10.一種控制空間中的光照的方法，包括: 接收基于短期天氣的信息(201)； 根據(jù)所述基于短期天氣的信息主動(dòng)地確定未來(lái)時(shí)間的相對(duì)于所述空間的外部空間中的可能的日光條件；以及 在所述未來(lái)時(shí)間之前開(kāi)始與所述可能的日光條件一致地調(diào)節(jié)日光遮擋元件和照明器具中的至少一個(gè)的至少一個(gè)特性(202/203)。
11.權(quán)利要求10的方法，其中所述調(diào)節(jié)步驟包括調(diào)節(jié)所述日光遮擋元件的所述至少一個(gè)特性并且調(diào)節(jié)所述照明器具的所述至少一個(gè)特性。
12.權(quán)利要求10的方法，其中所述基于短期天氣的信息包括云覆蓋信息。
13.權(quán)利要求10的方法，其中所述基于短期天氣的信息包括來(lái)自所述外部空間附近的位置的日光水平相關(guān)信息、風(fēng)力和風(fēng)向。
14.權(quán)利要求10的方法，其中所述調(diào)節(jié)步驟包括在所述未來(lái)時(shí)間之前至少三十秒開(kāi)始調(diào)節(jié)所述日光遮擋元件的所述至少一個(gè)特性。
15.權(quán)利要求14的方法，其中所述調(diào)節(jié)步驟包括在所述未來(lái)時(shí)間之前至少三十秒開(kāi)始調(diào)節(jié)所述照明器具的所述至少一個(gè)特性。
16.權(quán)利要求15的方法，其中所述調(diào)節(jié)步驟在所述未來(lái)時(shí)間之前基本上完成。
17.權(quán)利要求10的方法，其中所述日光遮擋元件的所述至少一個(gè)特性包括調(diào)節(jié)漫射窗口覆蓋物的部署水平。
18.權(quán)利要求10的方法，其中所述照明器具是基于LED的多方向照明器具。
19.一種照明器具，包括: 航向傳感器(112)，其生成航向數(shù)據(jù)； 地理位置源(114)，其提供地理位置數(shù)據(jù)； 控制器(110)，所述控制器接收所述地理位置的至少一個(gè)氣候相關(guān)參數(shù)； 光源，其生成光輸出； 其中所述控制器基于所述航向數(shù)據(jù)和所述氣候相關(guān)參數(shù)改變所述光輸出的至少一個(gè)特性。
20.權(quán)利要求19的照明器具，其中所述至少一個(gè)特性包括所述光輸出的光輸出方向和/或光輸出形狀。
21.權(quán)利要求19的照明器具，其中所述氣候相關(guān)參數(shù)包括基于短期天氣的信息。
22.權(quán)利要求19的照明器具，其中所述航向傳感器是也生成俯仰和偏航數(shù)據(jù)中的至少一個(gè)的三軸電子傳感器。
23.一種日光遮擋兀件,包括: 地理位置源(114)，其提供地理位置數(shù)據(jù)； 控制器(110)，所述控制器接收所述地理位置的基于短期天氣的信息，并且根據(jù)所述基于短期天氣的信息主動(dòng)地確定未來(lái)時(shí)間的外部空間中的可能的日光條件； 所述控制器耦合到可致動(dòng)窗口覆蓋物； 其中所述控制器在所述未來(lái)時(shí)間之前與所述可能的日光條件一致地驅(qū)動(dòng)所述窗口覆蓋物。
24.權(quán)利要求23的日光遮擋元件，進(jìn)一步包括航向傳感器，并且其中所述控制器至少部分地基于來(lái)自所述航向傳感器的輸出驅(qū)動(dòng)所述窗口覆蓋物。
25.權(quán)利要求23的日光遮擋元件，其中所述窗口覆蓋物包括機(jī)械地耦合到由所述控制器激活的馬達(dá)的多個(gè)遮光柵格。
26.權(quán)利要求23的日光遮擋元件，其中所述窗口覆蓋物包括由所述控制器驅(qū)動(dòng)的電致變色設(shè)備。
【文檔編號(hào)】H05B37/02GK103959908SQ201280052744
【公開(kāi)日】2014年7月30日 申請(qǐng)日期:2012年10月9日 優(yōu)先權(quán)日:2011年10月25日
【發(fā)明者】T.A.拉斯納, B.M.范德斯魯伊斯, G.瓦格納亞爾卡奇奧拉, B.W.米爾比克, D.范德梅尤倫霍夫, G.H.A.J.布羅伊克斯蒂格 申請(qǐng)人:皇家飛利浦有限公司