本發(fā)明涉及檢測缺陷光傳感器的方法。

背景技術：

照明器正在無線地連接并且集成到照明系統(tǒng)中。與光傳感器以及可能地比如PIR傳感器那樣的其它傳感器組合，這些照明系統(tǒng)被設計成提供高級功能，比如用于能量節(jié)省的日光調適。然而，照明系統(tǒng)的適當運行取決于傳感器的正確運行和校準。已知的是，這些可能隨時間而退化和偏移。因而，必須采用適當?shù)男始夹g來檢測傳感器的行為，使得再校準或更換可以在檢測到傳感器故障時發(fā)生。

缺陷光傳感器的當前檢測以主動方式完成，典型地包括照明系統(tǒng)的手動或編程的接通和關斷和/或特定的經校準光源和/或參考光傳感器的使用。因此，當前檢測方法要求系統(tǒng)模式和控制代碼的大量添加。

技術實現(xiàn)要素：

將有利的是，簡化缺陷光傳感器的檢測。

為了更好地解決這一關切，在本發(fā)明的第一方面中，提出了一種檢測缺陷光傳感器的方法，包括：

- 收集數(shù)據(jù)，包括收集光傳感器數(shù)據(jù)；

- 在所收集的數(shù)據(jù)上執(zhí)行準備過程以便確定模板；以及

- 執(zhí)行檢測過程以用于確定光傳感器狀態(tài)；

所述執(zhí)行準備過程包括：

- 在定義明確的條件下確定在構成一日的一部分的時間段期間收集的光傳感器數(shù)據(jù)的行為的模板；并且

所述執(zhí)行檢測過程包括：

- 針對另外的若干日在對應時間段期間收集光傳感器數(shù)據(jù)；

- 選擇其代表性日；

- 確定用于每一個所選日的對應行為；以及

- 將對應行為與模板進行比較以檢測光傳感器的任何缺陷。

因而，本方法依賴于更加被動地從照明系統(tǒng)記錄傳感器信息。通過選擇已經在類似或相當情況期間收集的數(shù)據(jù)，有可能比較該數(shù)據(jù)并且發(fā)現(xiàn)光傳感器的缺陷行為。

依照方法的實施例，時間段是在夜晚。這是有利的，因為來自不同于光傳感器所涉及的照明系統(tǒng)的其它源的光是可忽略或者相對恒定的。

依照方法的實施例，數(shù)據(jù)的收集進一步包括收集室外天氣數(shù)據(jù)連同所述光傳感器數(shù)據(jù)，并且其中光數(shù)據(jù)的模板行為的確定包括確定在所述時間段期間收集的室外天氣數(shù)據(jù)與光傳感器數(shù)據(jù)之間的關系的模板。此外，執(zhí)行檢測過程的操作包括收集室外天氣數(shù)據(jù)連同所述光傳感器數(shù)據(jù)，確定對應行為的操作包括針對每一個所選日確定對應關系，并且將對應行為與模板進行比較的操作包括將關系與模板進行比較以檢測光傳感器的任何缺陷。有利的是還考慮室外天氣數(shù)據(jù)，并且使光傳感器數(shù)據(jù)與該數(shù)據(jù)相關。

依照方法的實施例，光傳感器數(shù)據(jù)是室內光傳感器數(shù)據(jù)，并且確定關系的模板的操作包括：

- 選擇在所述時間段期間收集的室外天氣數(shù)據(jù)的模型序列；

- 針對其它日的對應時間段選擇室外天氣數(shù)據(jù)的另外序列，其中室外天氣數(shù)據(jù)處于模型序列數(shù)據(jù)的預定限制內；

- 對于室外天氣數(shù)據(jù)的每一個所選序列，確定對應的室內光傳感器數(shù)據(jù)是否已經在所述定義明確的室內條件期間被收集，并且如果是，則確定所述關系。

依照方法的實施例，確定關系的模板的操作包括：

- 確定表示每一個關系的系數(shù)；以及

- 確定用于系數(shù)的統(tǒng)計值，該統(tǒng)計值構成所述模板。

依照方法的實施例，確定系數(shù)的操作包括擬合室內光傳感器數(shù)據(jù)對室外天氣數(shù)據(jù)的線性依賴性。

依照方法的實施例，將系數(shù)集合與模板進行比較的操作包括在控制圖表中顯示系數(shù)并且將納爾遜（Nelson）規(guī)則中的一個或多個應用于系數(shù)集合和所述模板。

依照方法的實施例，它包括借助于存在數(shù)據(jù)來確定所述定義明確的室內條件。

依照方法的實施例，它包括借助于包括以下各項的數(shù)據(jù)集合之中的至少一種類型的數(shù)據(jù)來確定所述定義明確的室內條件：關于窗簾的數(shù)據(jù)、關于照明系統(tǒng)的開關或調光狀態(tài)的數(shù)據(jù)或者關于照明系統(tǒng)的能量消耗的數(shù)據(jù)。

依照方法的實施例，選擇另外的序列的操作包括通過將距離函數(shù)應用于室外天氣數(shù)據(jù)和模型序列數(shù)據(jù)來確定室外天氣數(shù)據(jù)是否處于模型序列數(shù)據(jù)的預定限制內。

依照方法的實施例，天氣數(shù)據(jù)包括太陽輻照數(shù)據(jù)。

附圖說明

現(xiàn)在將更加詳細地并且參照隨附各圖來描述本發(fā)明，其中：

圖1是用于執(zhí)行本方法的示例系統(tǒng)的框圖；

圖2-5是示出了針對不同時間范圍的室內光傳感器數(shù)據(jù)對比室外天氣數(shù)據(jù)的圖；

圖6和7是示出了通過連接數(shù)據(jù)點的曲線圖示的來自圖2的所選數(shù)據(jù)的圖；

圖8是圖示了根據(jù)本方法的實施例的準備過程的流程圖；

圖9是圖示了根據(jù)本方法的實施例的檢測過程的流程圖；

圖10是圖示了確定缺陷的一種方式的圖表。

圖11和12是圖示了根據(jù)方法的另一實施例的過程的流程圖；以及

圖13和14是示出了通過方法的實施例獲取的結果的圖。

具體實施方式

在其中可實現(xiàn)檢測缺陷光傳感器的本方法的示例監(jiān)控系統(tǒng)1包括控制器2，其無線或者通過導線連接到具有布置在建筑物的不同房間中的照明器4、5的若干集合的照明系統(tǒng)3。更具體地，控制器2與室內光傳感器6、7連接，或者與在每一個房間中的檢測室內光照的若干室內光傳感器連接。監(jiān)控系統(tǒng)1進一步包括布置在建筑物室外的室外天氣傳感器8。室外天氣傳感器8典型地還是檢測室外光照的光傳感器。控制器2連接到顯示器9。如從上文理解，監(jiān)控系統(tǒng)1可以連接到若干光傳感器6、7，其可以布置在一個或多個照明系統(tǒng)3中。然而，如果在下文沒有其他表述，則該描述是指單個光傳感器，但是在監(jiān)控系統(tǒng)1與若干光傳感器6、7連接時對于每一個光傳感器6、7等同地有效。

一般地，根據(jù)本發(fā)明的方法可以被視為基于傳感器數(shù)據(jù)的被動記錄，以及數(shù)據(jù)的處理以便尋找光傳感器的偏離行為。這與現(xiàn)有技術方法形成對照，其中照明器與數(shù)據(jù)記錄結合地主動操作。根據(jù)方法的第一實施例，室內光傳感器數(shù)據(jù)和室外天氣數(shù)據(jù)（在該實施例中也是光傳感器數(shù)據(jù)）借助于室內光傳感器6、7和室外天氣傳感器8來收集。數(shù)據(jù)收集針對若干日而在每一日的至少一部分期間執(zhí)行。然后，執(zhí)行在所收集的數(shù)據(jù)上的準備過程以便確定模板，其表示完全運行光傳感器的行為。為了使得能夠計算可靠且有用的模板，收集數(shù)據(jù)時的條件必須是穩(wěn)定的且可重復的。因而，準備過程涉及借助于控制器2在定義明確的室內和室外條件下確定在構成一日的一部分的時間段期間收集的室內光傳感器數(shù)據(jù)和室外天氣數(shù)據(jù)之間的關系的模板。

已經確定模板，然后分別針對每一個光傳感器6、7執(zhí)行用于確定光傳感器6、7的狀態(tài)的檢測過程。一般而言，檢測過程包括使用控制器2來針對另外的若干日而在對應的時間段期間從天氣傳感器8收集室外天氣數(shù)據(jù)并且從光傳感器6、7收集室內光傳感器數(shù)據(jù)；選擇其代表性日；針對每一個所選日來確定對應關系；以及將這些關系與模板進行比較以檢測光傳感器6、7的任何缺陷。

更特別地，如通過圖8的流程圖所圖示，根據(jù)該實施例，準備過程包括針對若干連續(xù)日而全天收集光傳感器數(shù)據(jù)和天氣數(shù)據(jù)，參見框80。例如，傳感器輸出每隔5-10分鐘被采樣。圖2示出了在一年的前半年期間取得的樣本，并且被呈現(xiàn)為室內光傳感器數(shù)據(jù)對室外天氣數(shù)據(jù)上的依賴性，使得y軸表示室內光水平并且x軸表示室外光水平。房間內的光照隨室外光照而變化，并且該依賴性被用作檢測光傳感器缺陷的基礎。對于室內光水平與室外光水平之間的線性依賴性或者高相關性，各配對應當在直線上。然而，如可以在圖2中看到，各配對遠非聚集在直線上，并且事實上總體相關性僅為大約0.3。

因而，依賴性具有更加復雜的性質，其由若干環(huán)境條件所引起。首先，建筑物的占用者將干擾室內光水平，如以若干方式從室內光水平導出。他們可以通過打開或關閉百葉窗以及接通和關斷照明器而直接地干擾。其次，例如，甚至通過四處移動或者在桌子上移動紙張，反射可以顯著地改變房間中所測量的光照水平。此外，房間取向和遮蔽具有明顯的影響。在本示例中，為了以更平靜的方式觀察依賴性，選擇來自周末的數(shù)據(jù)。針對周末不同的三日，在圖3-5中示出室內光傳感器數(shù)據(jù)對比室外天氣數(shù)據(jù)的圖。圖3示出了四月末的一日，圖4示出了下一日，并且圖5示出了一月開始的一日。除圖之外，連續(xù)的觀察已經借助于有向線互連。因而，箭頭指示觀察的時間行為。觀察在圖的左下角處開始，其中在這一日開始時室內和室外都是暗的。隨后，室內和室外光水平上升并且衰減。可以從圖3看到，存在室內光水平對室外光水平的函數(shù)依賴性，該函數(shù)依賴性貫穿這一日明顯是非線性的并且取決于陽光進入房間的角度。從圖4可以推斷，這種依賴性或多或少是確定性的。確實，相同軌跡在可以假定類似的條件下的類似日中觀察到。最后，圖5圖示了對季節(jié)的依賴性。再次，數(shù)據(jù)揭示出在建筑物中沒有存在的日子中明確的（盡管是非線性的）依賴性。然而，軌跡的形狀是不同的，并且因為室外光水平在一月中相對于四月是低的，所以僅光照空間的小部分被遍歷。作為圖3中的圖形的外觀的解釋，可以提及的是，在右下角處（在A處）的急轉彎表示太陽光開始進入房間；并且向左上方（在B處）的急轉彎表示太陽隱藏在建筑物后面。

總之，可以觀察到，在定義明確的室內和室外條件期間在室內和室外光照水平之間存在強的函數(shù)依賴性。這種依賴性原則上可以用于各種目的。以上提及的室內光傳感器數(shù)據(jù)與室外天氣數(shù)據(jù)之間的關系（即所述函數(shù)依賴性）的模板可以確定如下。根據(jù)圖3和4，明顯的是，在周末的明亮清晨期間在室內和室外光水平之間存在強的線性相關性，并且這樣的相關性可以用于光傳感器診斷。因而，首先選擇在構成一日的適當部分的時間段期間收集的室外天氣數(shù)據(jù)的模型序列，參見框81。在該示例中，用于所示出的四月日子中的一日的前兩個半小時的天氣數(shù)據(jù)被選擇為模型序列。

然后用于其它日的對應時間段的室外天氣數(shù)據(jù)的另外序列W被一次一個地檢索，框82，并且借助于距離函數(shù)d(M, W)<δ針對照模型序列M而被測試，框83。如果距離太大，則測試下一序列。選擇落在模型序列數(shù)據(jù)M的（通過選擇δ的大小確定的）預定限制內的那些序列W。圖6和7圖示了這一選擇，其中圖6的曲線表示在所選時間段期間所有天收集的數(shù)據(jù)。圖7的曲線表示在天氣數(shù)據(jù)上應用距離函數(shù)和基于存在性的選擇之后剩余的曲線。顯而易見的是，存在線性曲線的兩個明顯不同的集合：僅具有小傾斜第一集合110，以及具有顯著傾斜的第二集合111。此處，將必須應用第三準則，因為第一集合源自在房間窗戶處百葉窗閉合的情況下收集的數(shù)據(jù)，而第二集合源自在百葉窗打開的情況下收集的數(shù)據(jù)。

對于室外天氣數(shù)據(jù)的每一個所選序列W，檢索對應的室內光傳感器數(shù)據(jù)S，框84。確定室內光傳感器數(shù)據(jù)S是否已經在定義明確的室內條件期間收集，框85，這在該實施例中通過確定在數(shù)據(jù)的收集期間是否有人存在于房間中而執(zhí)行。如果沒有人存在，則接受光傳感器數(shù)據(jù)S?？梢砸圆煌绞将@取存在數(shù)據(jù)。在辦公室中，存在數(shù)據(jù)典型地可從使用辦公室的企業(yè)獲得。作為可替換方案，可以將特定存在傳感器添加到監(jiān)控系統(tǒng)1。然后，室內光傳感器數(shù)據(jù)與室外天氣數(shù)據(jù)之間的關系通過確定表示該關系的系數(shù)b來確定，并且更特別地，b被計算以使得距離d(S, bW)最小化，框86。換言之，系數(shù)的確定包括擬合室內光傳感器數(shù)據(jù)S對室外天氣數(shù)據(jù)W的線性依賴性。存儲用于光傳感器數(shù)據(jù)的若干所選序列的系數(shù)b，框87，并且然后確定是否已經找到光傳感器數(shù)據(jù)的足夠數(shù)量的所選序列以及因而對應的系數(shù)b，框88。最后，在框89中，作為準備過程的最后操作，確定用于所存儲的系數(shù)b的統(tǒng)計值。統(tǒng)計值構成所述模板。根據(jù)方法的該實施例，統(tǒng)計值是b的均值和標準差，即mean(b)和δ(b)。

已經由此確定模板，開始連續(xù)監(jiān)控，即檢測過程。根據(jù)方法的第一實施例的檢測過程以圖9的流程圖來圖示。簡而言之，檢測過程涉及以下操作：針對另外的若干日而在對應的時間段期間收集室外天氣數(shù)據(jù)和室內光傳感器數(shù)據(jù)；選擇其代表性日；針對每一個所選日確定對應的關系；以及將這些關系與模板進行比較以檢測光傳感器的任何缺陷。

更特別地，對于新的每一日，在該時間段期間、即在早晨中的兩個半小時期間選擇光傳感器數(shù)據(jù)和天氣數(shù)據(jù)，框90。然后檢索模型序列M，框91，并且確定天氣數(shù)據(jù)是否處于模型序列的預定的限制內，即天氣數(shù)據(jù)的序列W與模型序列M之間的距離是否小于預確定的限制值δ，由 d(M, W)<δ表達，框92。這類似于在上文描述的準備過程中完成的確定。如果通過測試，則檢索與已通過的天氣數(shù)據(jù)對應的光傳感器數(shù)據(jù)，框93，并且確定光傳感器數(shù)據(jù)是否已經在定義明確的室內條件期間、即在房間中不存在人期間收集，框94，這也類似于準備過程。如果否，則拒絕這一日的數(shù)據(jù)。如果通過測試，則選擇用于該特定日的光傳感器數(shù)據(jù)S和天氣數(shù)據(jù)W。接下來，類似于準備過程，通過擬合光傳感器數(shù)據(jù)S對天氣數(shù)據(jù)W的線性依賴性來確定光傳感器數(shù)據(jù)S和天氣數(shù)據(jù)W之間的關系，即通過計算系數(shù)c使得d(S, cW)最小化，框95。將系數(shù)c存儲在數(shù)據(jù)庫中，框96。因而，在一段時間之后，數(shù)據(jù)庫將擁有用于若干日的系數(shù)c的集合，對其而言已經滿足用于選擇的準則。然后，將系數(shù)c的集合與模板比較，即mean(b)和 δ(b)，并且應用適當?shù)馁|量度量以用于確定超出被視為光傳感器的正常行為的偏差，框97。作為示例，所謂的納爾遜規(guī)則中的一個或多個可以作為質量度量而應用。模板的均值和標準差構成其中添加以下系數(shù)c的圖表的基礎。例如，各值之中的趨勢可以如圖10中所圖示的那樣檢測。用于限定趨勢的一種規(guī)則可以是在行中多于六個系數(shù)的值增大或減小。對于光傳感器，這樣的趨勢可以意指缺陷。作為規(guī)則的另外示例，落在由均值加上或減去三個標準差限定的區(qū)間之外的值指示缺陷傳感器。

如果發(fā)現(xiàn)缺陷，則向操作者升起標記，框98和99，并且在顯示器9上顯示控制圖表，框100?？商鎿Q地，手動地做出是否存在缺陷的這一確定。然后，顯示控制圖表并且操作者尋找可以指示缺陷的圖案。根據(jù)方法的第二實施例，如由圖11的流程圖所圖示，該方法在沒有要考慮的日光時的夜晚執(zhí)行。模板然后包括直接光傳感器值，而不是上文描述的關系。因而，例如，利用針對定義明確的條件的光傳感器數(shù)據(jù)生成模板，該定義明確的條件除了一日的夜晚時間之外還包括非存在性以及限定有助于由光傳感器感測的光照的照明器是接通還是關斷的數(shù)據(jù)。

更特別地，準備過程包括在構成夜晚的部分的時間段期間收集光傳感器數(shù)據(jù)，如在框101中所示；確定是否滿足定義明確的條件，框102。如果否，則在下一夜晚收集新數(shù)據(jù)。如果滿足條件，則確定光傳感器數(shù)據(jù)的行為的模板，框103。

檢測過程包括針對另外的若干日而在對應的時間段期間收集光傳感器數(shù)據(jù)，如在圖12中所示，框104。然后選擇其代表性日，框105。該選擇通過標識類似的定義明確的條件來完成。針對每一個所選日確定對應的行為，框106；并且將對應的行為與模板比較以檢測光傳感器的任何缺陷，框107。如果找到缺陷，框108，則將向操作者用標記表明這一點，框109。可替換地，最終的缺陷檢測可以通過在圖表中顯示模板和光傳感器數(shù)據(jù)來手動地進行。

在圖14中示出涉及若干夜晚的所收集的光傳感器值的示例，其通過光水平（y軸）對比所收集的光傳感器樣本的序列號而顯示。存在兩個不同的光水平，其表示燈接通和燈關斷。中間光水平源于光傳感器的取平均行為，并且對應于在其期間發(fā)生開與關之間的切換的時隙，使得對于該時隙的僅部分而言環(huán)境分別是暗的和被照射的。

另外，類似實施例包括進行用于一次針對一日檢測缺陷的操作，諸如連續(xù)一日一次。然后，選擇代表性日的操作交換用于確定當前日是否為代表性日。如果否，則過程在那里結束。

對于方法的以上實施例，用于確定定義明確的室內條件的另外輸入數(shù)據(jù)可以包括關于窗簾的數(shù)據(jù)、關于照明系統(tǒng)的開關或調光狀態(tài)的數(shù)據(jù)或者關于照明系統(tǒng)的能量消耗的數(shù)據(jù)。此外，附加的確定有可能在通過這樣的另外輸入數(shù)據(jù)獲取的另外信息的基礎上執(zhí)行。

應當指出的是，該方法可以在室內和其它環(huán)境二者中執(zhí)行，只要可以建立可重復的定義明確的條件。

盡管已經在附圖和前述描述中詳細圖示和描述了本發(fā)明，但是這樣的圖示和描述被認為是說明性或示例性而非限制性的；本發(fā)明不限于所公開的實施例。

例如，可以針對系數(shù)確定除線性之外的其它關系。一日的另一部分，諸如夜晚或其部分，可以被選擇用于確定光傳感器的功能等。

通過研究附圖、公開內容和隨附權利要求，本領域技術人員在實踐要求保護的發(fā)明時，可以理解和實現(xiàn)對所公開實施例的其它變形。在權利要求中，詞語“包括”不排除其它元件或步驟，并且不定冠詞“一”不排除多個。單個處理器或其它單元可以履行在權利要求中記載的若干項的功能。在相互不同的從屬權利要求中記載某些措施的僅有事實不指示這些措施的組合不能用于獲益。權利要求中的任何參考標記不應當解釋為限制范圍。