本發(fā)明涉及一種室內(nèi)照明控制系統(tǒng)，尤其涉及一種由室內(nèi)光源系統(tǒng)和可控遮光系統(tǒng)相互配合實(shí)現(xiàn)的室內(nèi)照明智能控制系統(tǒng)，同時(shí)也涉及相應(yīng)的室內(nèi)照明智能控制方法，屬于智能家居技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

當(dāng)前，智能家居作為物聯(lián)網(wǎng)在家庭中的典型應(yīng)用，已經(jīng)成為未來技術(shù)發(fā)展的主要潮流之一。室內(nèi)照明智能控制系統(tǒng)作為智能家居系統(tǒng)的重要組成部分，也越來越受到人們的關(guān)注。目前，室內(nèi)光照強(qiáng)度主要依賴室內(nèi)人員手工控制、調(diào)整可控遮光系統(tǒng)(例如窗簾、百葉窗等)和室內(nèi)光源系統(tǒng)(例如LED燈、白熾燈、日光燈等)來實(shí)現(xiàn)，即白天室外入射光線較強(qiáng)時(shí)，通過調(diào)整可控遮光系統(tǒng)來控制入射光以降低光照強(qiáng)度，當(dāng)室外入射光線不能滿足室內(nèi)照明需要時(shí)，開啟室內(nèi)光源系統(tǒng)。但在實(shí)際生活中，由于太陽位置和光照強(qiáng)度隨時(shí)間不斷變化，且易受天氣影響，要保持室內(nèi)穩(wěn)定的光照強(qiáng)度，需要頻繁調(diào)整可控遮光系統(tǒng)和室內(nèi)光源系統(tǒng)，僅僅依靠人工控制很難做到。而且，考慮到室外入射光線對(duì)較大室內(nèi)空間的光照強(qiáng)度不均勻，以及室內(nèi)不同區(qū)域的裝飾和家具對(duì)光線的反射率不同等因素，要實(shí)現(xiàn)整個(gè)室內(nèi)空間均勻采光的目標(biāo)變得相對(duì)復(fù)雜，需要引入智能控制才能很好解決，而“人來燈亮，人走燈滅”的環(huán)?？刂评砟?，也是當(dāng)今智能家居的發(fā)展方向。

在專利號(hào)為ZL 201110056174.6的中國發(fā)明專利中，公開了一種室內(nèi)照明強(qiáng)度控制方法和控制器。其中，該控制器包括通信模塊，用于接收多個(gè)光照強(qiáng)度傳感器采集的光照強(qiáng)度信息，以及將處理模塊生成的光強(qiáng)控制信息發(fā)送給多個(gè)照明設(shè)備以實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)照明設(shè)備的光照強(qiáng)度進(jìn)行控制；處理模塊，與通信模塊相連，用于接收通信模塊發(fā)送的多個(gè)光照強(qiáng)度信息，根據(jù)光強(qiáng)控制算法和多個(gè)光照強(qiáng)度信息生成對(duì)多個(gè)照明設(shè)備的光強(qiáng)控制信息，并將光強(qiáng)控制信息發(fā)送至通信模塊；控制模塊，與通信模塊和處理模塊相連，用于控制通信模塊和處理模塊之間的信息交互。利用該技術(shù)方案，可以對(duì)多個(gè)照明設(shè)備進(jìn)行控制、協(xié)調(diào)相互之間的關(guān)系、調(diào)整光照強(qiáng)度以滿足室內(nèi)照明需求。

另外，在申請(qǐng)?zhí)枮?01410215841.4的中國專利申請(qǐng)中，公開了一種室內(nèi)照明控制系統(tǒng)和室內(nèi)智能控制系統(tǒng)。其中，該室內(nèi)照明控制系統(tǒng)包括：分控制器，通過無線通信方式與燈具組成自組織網(wǎng)絡(luò)型的無線通信網(wǎng)絡(luò)，用于與燈具進(jìn)行通信；以及主控制器，通過有線通信方式與分控制器相連接，用于與分控制器進(jìn)行通信。通過該技術(shù)方案，解決了現(xiàn)有技術(shù)中室內(nèi)照明控制系統(tǒng)的組網(wǎng)形式單一而造成控制不穩(wěn)定的問題，進(jìn)而達(dá)到了對(duì)組網(wǎng)內(nèi)的燈具控制穩(wěn)定的效果。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的首要技術(shù)問題在于提供一種室內(nèi)照明智能控制系統(tǒng)。

本發(fā)明所要解決的另一技術(shù)問題在于提供一種用于上述室內(nèi)照明智能控制系統(tǒng)的室內(nèi)照明控制方法。

為實(shí)現(xiàn)上述的發(fā)明目的，本發(fā)明采用下述的技術(shù)方案：

一種室內(nèi)照明智能控制系統(tǒng)，包括室內(nèi)部分和室外部分，所述室外部分包括室外控制器和至少一個(gè)第一光照強(qiáng)度傳感器，所述室內(nèi)部分包括室內(nèi)控制器、室內(nèi)光源系統(tǒng)和可控遮光系統(tǒng)；

所述第一光照強(qiáng)度傳感器感測室外的光照強(qiáng)度；所述室外控制器一方面與所述第一光照強(qiáng)度傳感器連接以采樣光照強(qiáng)度數(shù)據(jù)，另一方面與所述室內(nèi)控制器連接以傳送所述光照強(qiáng)度數(shù)據(jù)；

所述室內(nèi)控制器連接所述室內(nèi)光源系統(tǒng)和所述可控遮光系統(tǒng)，根據(jù)所述光照強(qiáng)度數(shù)據(jù)分別控制所述室內(nèi)光源系統(tǒng)和所述可控遮光系統(tǒng)的工作方式。

其中較優(yōu)地，所述工作方式包括單獨(dú)使用所述室內(nèi)光源系統(tǒng)控制照明；單獨(dú)使用所述可控遮光系統(tǒng)控制照明以及混合使用所述室內(nèi)光源系統(tǒng)、所述可控遮光系統(tǒng)控制照明。

其中較優(yōu)地，進(jìn)一步包括熱釋紅外傳感器，用于感測室內(nèi)是否有人員活動(dòng)。

其中較優(yōu)地，當(dāng)室內(nèi)區(qū)域內(nèi)有人員活動(dòng)時(shí)，所述室內(nèi)照明智能控制系統(tǒng)處于正常工作狀態(tài)；當(dāng)室內(nèi)區(qū)域內(nèi)沒有人員活動(dòng)時(shí)，所述室內(nèi)控制器關(guān)閉所述室內(nèi)光源系統(tǒng)，并向所述室外控制器發(fā)送待機(jī)信號(hào)，所述室外控制器進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)，停止采樣光照強(qiáng)度數(shù)據(jù)，直到再次收到所述熱釋紅外傳感器發(fā)送的激活信號(hào)為止。

其中較優(yōu)地，所述室內(nèi)照明智能控制系統(tǒng)進(jìn)一步包括至少一個(gè)第二光照強(qiáng)度傳感器，所述第二光照強(qiáng)度傳感器位于室內(nèi)房間天花板或墻壁上以感測室內(nèi)的光照強(qiáng)度。

其中較優(yōu)地，無線收發(fā)器、所述室外控制器和所述第一光照強(qiáng)度傳感器并聯(lián)，并由光伏電源供電。

其中較優(yōu)地，所述無線收發(fā)器只在處于激活狀態(tài)、室外光照強(qiáng)度大于預(yù)定閾值并且光照強(qiáng)度較上一次發(fā)射的數(shù)值變化足夠大時(shí)，才發(fā)送光照強(qiáng)度數(shù)據(jù)到所述室內(nèi)控制器。

其中較優(yōu)地，所述室外控制器定期采樣光照強(qiáng)度數(shù)據(jù)，僅當(dāng)采樣的數(shù)據(jù)與所述室外控制器中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)之差大于預(yù)定閾值時(shí)，將該光照強(qiáng)度數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于所述室外控制器中取代存儲(chǔ)的原數(shù)據(jù)，并將該光照強(qiáng)度數(shù)據(jù)發(fā)送至所述室內(nèi)控制器。

其中較優(yōu)地，在室內(nèi)的不同區(qū)域分別安裝多個(gè)光照強(qiáng)度傳感器和熱釋紅外傳感器，配合分區(qū)控制的室內(nèi)光源系統(tǒng)以及可控遮光系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)各個(gè)室內(nèi)子區(qū)域的單獨(dú)控制。

一種室內(nèi)照明智能控制方法，用在上述的室內(nèi)照明智能控制系統(tǒng)中，包括如下步驟：

通過熱釋紅外傳感器感測室內(nèi)是否有人員活動(dòng)，如果無人則待機(jī)，如果有人則激活室內(nèi)照明智能控制系統(tǒng)；

所述室內(nèi)照明智能控制系統(tǒng)激活后，由室內(nèi)控制器定時(shí)采樣光照強(qiáng)度數(shù)據(jù)：當(dāng)室外控制器發(fā)送的光照強(qiáng)度數(shù)據(jù)低于第一設(shè)定值T1時(shí)，室內(nèi)照明通過調(diào)節(jié)室內(nèi)光源系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，可控遮光系統(tǒng)關(guān)閉；當(dāng)室外控制器發(fā)送的光照強(qiáng)度數(shù)據(jù)高于第一設(shè)定值T1而低于第二設(shè)定值T2時(shí)，可控遮光系統(tǒng)打開，并通過開啟和調(diào)整室內(nèi)光源系統(tǒng)輔助照明；當(dāng)室外控制器發(fā)送的光照強(qiáng)度數(shù)據(jù)高于第二設(shè)定值T2時(shí)，關(guān)閉室內(nèi)光源系統(tǒng)，通過控制可控遮光系統(tǒng)的打開程度實(shí)現(xiàn)光照強(qiáng)度控制。

其中較優(yōu)地，當(dāng)收到激活信號(hào)后，室外控制器定時(shí)采樣光照強(qiáng)度數(shù)據(jù)：當(dāng)采樣的光照強(qiáng)度低于第一設(shè)定值T1時(shí)，可控遮光系統(tǒng)關(guān)閉，此時(shí)室外控制器僅需將首次采樣到低于T1的值發(fā)送到室內(nèi)控制器，此后如果信號(hào)一直低于T1則無需再次發(fā)送信號(hào)；當(dāng)光照強(qiáng)度高于T1時(shí)，將該采樣信號(hào)與室外控制器存儲(chǔ)的采樣信號(hào)進(jìn)行對(duì)比，如果變化未超過閾值則下一采樣周期繼續(xù)采樣，如果變化超出閾值則將新采樣值存入室外控制器的存儲(chǔ)器中以替代原有采樣值，并向室內(nèi)控制器發(fā)送該采樣值；在室外控制器收到室內(nèi)控制器發(fā)送的待機(jī)信號(hào)前，重復(fù)以上過程。

其中較優(yōu)地，所述室內(nèi)照明智能控制系統(tǒng)進(jìn)行初始化時(shí)，

首先，在只采用室外光照明并完全開啟可控遮光系統(tǒng)時(shí)，分別采樣不同光照強(qiáng)度時(shí)室內(nèi)外光照強(qiáng)度傳感器數(shù)值，建立室內(nèi)外光照強(qiáng)度的函數(shù)關(guān)系，并記錄室內(nèi)照明智能控制系統(tǒng)所需要的預(yù)設(shè)光照強(qiáng)度下的光照強(qiáng)度傳感器讀數(shù)；

然后，在完全使用室內(nèi)光源系統(tǒng)采光的條件下，分別采樣室內(nèi)光源系統(tǒng)在不同功率下光照強(qiáng)度傳感器的數(shù)值，建立光源功率和光照強(qiáng)度傳感器讀數(shù)的函數(shù)關(guān)系，并記錄室內(nèi)照明智能控制系統(tǒng)所需要的預(yù)設(shè)光照強(qiáng)度下的光照強(qiáng)度傳感器讀數(shù)。

本發(fā)明所提供的室內(nèi)照明智能控制系統(tǒng)通過室內(nèi)光源系統(tǒng)和可控遮光系統(tǒng)的有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了室內(nèi)光照強(qiáng)度的自動(dòng)控制，可廣泛應(yīng)用于家庭、學(xué)校、辦公室、廠房等室內(nèi)場所的光照強(qiáng)度自動(dòng)調(diào)節(jié)。該室內(nèi)照明智能控制系統(tǒng)智能、環(huán)保、健康，有利于改善辦公和居住舒適度。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例中，室內(nèi)照明智能控制系統(tǒng)的整體空間配置圖；

圖2A是本發(fā)明實(shí)施例中，室內(nèi)照明智能控制系統(tǒng)的室外部分的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2B是本發(fā)明實(shí)施例中，室內(nèi)照明智能控制系統(tǒng)的室外部分的前視圖；

圖2C是本發(fā)明實(shí)施例中，室內(nèi)照明智能控制系統(tǒng)的室外部分的后視圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例中，室內(nèi)照明智能控制系統(tǒng)的室內(nèi)部分的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明實(shí)施例中，室內(nèi)照明智能控制系統(tǒng)的初始化過程流程圖；

圖5A是本發(fā)明實(shí)施例中，室內(nèi)照明智能控制系統(tǒng)在工作狀態(tài)下室內(nèi)部分的工作流程圖；

圖5B是本發(fā)明實(shí)施例中，室內(nèi)照明智能控制系統(tǒng)在工作狀態(tài)下室外部分的工作流程圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案展開詳細(xì)具體的說明。

本發(fā)明所提供的室內(nèi)照明智能控制系統(tǒng)是一個(gè)由光照強(qiáng)度傳感器、室內(nèi)控制器、無線收發(fā)器、室內(nèi)光源系統(tǒng)、可控遮光系統(tǒng)、熱釋紅外傳感器等組件組成的控制系統(tǒng)。該控制系統(tǒng)通過室內(nèi)光源系統(tǒng)和可控遮光系統(tǒng)的相互配合，實(shí)現(xiàn)室內(nèi)光照強(qiáng)度的智能調(diào)節(jié)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)室內(nèi)采光均衡穩(wěn)定、隱私保護(hù)、節(jié)能環(huán)保等功能。

圖1是該室內(nèi)照明智能控制系統(tǒng)的整體空間配置示例圖。在圖1所示的實(shí)施例中，該控制系統(tǒng)分為室外部分1，用于感測室外光照強(qiáng)度并將信號(hào)發(fā)送至室內(nèi)控制器5；和室內(nèi)部分，用于實(shí)現(xiàn)室內(nèi)光源系統(tǒng)和可控遮光系統(tǒng)的自動(dòng)控制。兩部分之間通過有線或無線通信方式進(jìn)行連接。其中，室內(nèi)部分進(jìn)一步包括位于天花板處，集成了光照傳感器(例如光敏二極管等)和熱釋紅外傳感器的傳感設(shè)備2、室內(nèi)光源系統(tǒng)3、可控遮光系統(tǒng)4、室內(nèi)控制器5。在本發(fā)明的不同實(shí)施例中，室外部分1優(yōu)選嵌入室外墻壁或玻璃幕墻上以保持建筑物的整體美觀?？煽卣诠庀到y(tǒng)4可由百葉窗或遮光布式的窗簾實(shí)現(xiàn)，并采用自動(dòng)控制方式或手工機(jī)械方式漸變地調(diào)整室外的入射光線。室內(nèi)控制器5負(fù)責(zé)整個(gè)室內(nèi)照明智能控制系統(tǒng)的整體控制，其自帶控制面板和無線接收器可實(shí)現(xiàn)手動(dòng)調(diào)節(jié)和遙控調(diào)節(jié)。

圖2A是本發(fā)明實(shí)施例中，室內(nèi)照明智能控制系統(tǒng)的室外部分的結(jié)構(gòu)示意圖。其中，無線收發(fā)器21、室外控制器22和光照強(qiáng)度傳感器23并聯(lián)，并由光伏電源24供電。室外控制器22與無線收發(fā)器21和光照強(qiáng)度傳感器23之間可進(jìn)行通信，從而實(shí)現(xiàn)信號(hào)采集和設(shè)備控制。無線收發(fā)器21用于與室內(nèi)照明智能控制系統(tǒng)的室內(nèi)部分進(jìn)行通信。光伏電源24由光伏電池板及蓄電池組成?？紤]到房間的密閉性要求，有線供電和信號(hào)傳輸將對(duì)房間密閉性造成一定破壞，也會(huì)對(duì)建筑物美觀性造成破壞，因此本發(fā)明中優(yōu)選采用蓄電池實(shí)現(xiàn)無線收發(fā)器21、室外控制器22和光照強(qiáng)度傳感器23的穩(wěn)定供電，同時(shí)使用光伏電池板給蓄電池充電，并用室外控制器22控制無線收發(fā)器21與室內(nèi)控制器5進(jìn)行無線通信，從而使室外部分成為能夠獨(dú)立運(yùn)轉(zhuǎn)的子系統(tǒng)。

圖2B是本發(fā)明實(shí)施例中，室內(nèi)照明智能控制系統(tǒng)的室外部分的前視圖，其包括光伏電源24和光照強(qiáng)度傳感器23。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，兩者處于同一平面，且外觀顏色可保持與建筑物的外表面顏色一致。室外部分可以通過外置的支架固定于室外窗戶附近，以測量室外光照強(qiáng)度。優(yōu)選地，將其嵌入建筑物外墻表面或玻璃幕墻，以保持建筑物的外觀美觀。

圖2C是本發(fā)明實(shí)施例中，室內(nèi)照明智能控制系統(tǒng)的室外部分的后視圖，其包括殼體26、無線收發(fā)器21、室外控制器22和固定支架27。該室外部分通過四個(gè)固定支架27固定在建筑外墻上，安裝位置應(yīng)盡量保證與室內(nèi)部分的通信暢通，并且光照強(qiáng)度與對(duì)應(yīng)房間的窗戶相同。室外部分由光伏電源24供電，其中光伏電池板在光照良好的白天對(duì)蓄電池充電，以滿足室內(nèi)照明智能控制系統(tǒng)長期穩(wěn)定的供電需求。由于室外部分可能位于非朝陽方向，導(dǎo)致光伏電源24產(chǎn)生的電能較少，無法滿足頻繁無線通信的電能消耗要求。因此當(dāng)接收到來自室內(nèi)控制器5的待機(jī)指令時(shí)、室外光照強(qiáng)度無明顯變化時(shí)或室外光照強(qiáng)度不滿足發(fā)送要求時(shí)，將不通過無線收發(fā)器21向室內(nèi)控制器5發(fā)送無線信號(hào)，以節(jié)約電能。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，為盡量減少對(duì)蓄電池的電力消耗，僅當(dāng)接收到室內(nèi)控制器5發(fā)送的激活信號(hào)后，室外控制器22才激活工作，工作時(shí)，室外控制器22可以設(shè)定為以1s、2s、5s、10s等時(shí)間間隔采樣光照強(qiáng)度傳感器數(shù)值，且僅當(dāng)采樣的數(shù)值與室外控制器22中存儲(chǔ)的數(shù)值之差大于預(yù)定閾值時(shí)，將該數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于室外控制器22中取代存儲(chǔ)的原數(shù)值，并將該數(shù)據(jù)通過無線收發(fā)器21發(fā)送至室內(nèi)控制器5。

圖3是本發(fā)明實(shí)施例中，室內(nèi)照明智能控制系統(tǒng)的室內(nèi)部分的結(jié)構(gòu)示意圖。該室內(nèi)部分包括室內(nèi)控制器5、室內(nèi)光源系統(tǒng)3、可控遮光系統(tǒng)4、控制面板51、無線收發(fā)器52、光照強(qiáng)度傳感器61、熱釋紅外傳感器62。其中，控制面板51、無線收發(fā)器52可以設(shè)置在室內(nèi)控制器5上。光照強(qiáng)度傳感器61、熱釋紅外傳感器62可以分開放置，也可以集成在圖1中的傳感設(shè)備2中。

室內(nèi)光源系統(tǒng)3和可控遮光系統(tǒng)4既可以由室內(nèi)控制器5實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，也可以實(shí)現(xiàn)手動(dòng)調(diào)節(jié)，以防系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)無法調(diào)節(jié)光照強(qiáng)度。當(dāng)需要實(shí)現(xiàn)室內(nèi)照明的分區(qū)控制時(shí)，可在不同區(qū)域安裝多個(gè)光照強(qiáng)度傳感器61和熱釋紅外傳感器62，配合可分區(qū)控制的室內(nèi)光源系統(tǒng)3以及各個(gè)窗戶之間互相獨(dú)立的可控遮光系統(tǒng)4以實(shí)現(xiàn)各個(gè)子區(qū)域的單獨(dú)控制，以便在較大室內(nèi)空間實(shí)現(xiàn)更好的光照平衡，并在人員離開對(duì)應(yīng)的子區(qū)域時(shí)自動(dòng)關(guān)閉該子區(qū)域光源以實(shí)現(xiàn)節(jié)能。無線收發(fā)器52用于接收來自室外控制器22發(fā)送的室外光照強(qiáng)度信號(hào)，并向室外控制器22發(fā)送控制指令。室內(nèi)控制器5可以通過無線信號(hào)(例如紅外、ZigBee、WiFi、藍(lán)牙等)與手機(jī)、電腦等智能設(shè)備相連，以構(gòu)成智能家居或智能辦公的一部分。

在室內(nèi)部分中，各個(gè)功能模塊之間可通過有線或無線通信相互連接，并由室內(nèi)控制器5實(shí)現(xiàn)整體控制。室內(nèi)控制器5由普通電源或電池供電，且室內(nèi)控制器自身帶有無線收發(fā)器，用于接收來自室外控制器發(fā)送的信號(hào)并向室外控制器發(fā)送控制信號(hào)。室內(nèi)控制器5通過有線或無線的方式接收光照強(qiáng)度傳感器61和熱釋紅外傳感器62傳送的信號(hào)，并向室內(nèi)光源系統(tǒng)3和可控遮光系統(tǒng)4發(fā)送控制信號(hào)。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)熱釋紅外傳感器62位于房間天花板或墻壁上，用以感測室內(nèi)是否有人員活動(dòng)，僅當(dāng)有人員活動(dòng)時(shí)才激活整個(gè)室內(nèi)照明智能控制系統(tǒng)以實(shí)現(xiàn)室內(nèi)光照強(qiáng)度的智能調(diào)節(jié)，否則關(guān)閉室內(nèi)光源系統(tǒng)3并使整個(gè)室內(nèi)照明智能控制系統(tǒng)處于待機(jī)狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保。

室內(nèi)光源系統(tǒng)3可以由普通電源供電，并受室內(nèi)控制器5控制，當(dāng)室內(nèi)區(qū)域光照強(qiáng)度不足時(shí)開啟，當(dāng)亮度需要改變時(shí)由室內(nèi)光源系統(tǒng)3控制以實(shí)現(xiàn)線性平滑改變，防止出現(xiàn)階躍變化以避免刺激眼睛。可控遮光系統(tǒng)(優(yōu)選為百葉窗式窗簾)由電動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，室內(nèi)普通電源供電，受室內(nèi)控制器5控制，實(shí)現(xiàn)白天調(diào)節(jié)外部光線進(jìn)入和夜晚保護(hù)室內(nèi)隱私的功能。可控遮光系統(tǒng)4的室內(nèi)一側(cè)以折射率較高的淺色材料覆蓋，當(dāng)夜晚關(guān)閉時(shí)，可將室內(nèi)光源系統(tǒng)3光線反射回室內(nèi)以實(shí)現(xiàn)節(jié)能。此外可控遮光系統(tǒng)4應(yīng)具有機(jī)械調(diào)整裝置，以實(shí)現(xiàn)在斷電情況下的手動(dòng)控制。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，整個(gè)室內(nèi)照明智能控制系統(tǒng)可以預(yù)設(shè)辦公、休息、多媒體播放等多種光照強(qiáng)度檔位，通過控制面板或遙控裝置選擇不同檔位以滿足不同需求。此外，整個(gè)室內(nèi)照明智能控制系統(tǒng)允許用戶通過控制面板或遙控裝置自定義不同的光照強(qiáng)度檔位，并將信息存儲(chǔ)于室內(nèi)控制器5中，以滿足用戶的多樣化需求。同時(shí)，還可允許通過控制面板、遙控裝置或機(jī)械裝置實(shí)現(xiàn)室內(nèi)光源系統(tǒng)3和可控遮光系統(tǒng)4的手動(dòng)開關(guān)和調(diào)節(jié)，以滿足特殊情況下的需要。例如，當(dāng)需要通過窗戶觀察室外情況時(shí)可手動(dòng)控制可控遮光系統(tǒng)4打開，或需要臨時(shí)改變室內(nèi)照明時(shí)可手動(dòng)調(diào)亮室內(nèi)光源系統(tǒng)3或增加室外入射光線。

在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)光照強(qiáng)度傳感器61位于房間天花板或墻壁上用于感測室內(nèi)環(huán)境光強(qiáng)度。為實(shí)現(xiàn)廠房、辦公室等大空間光照強(qiáng)度的均勻性，可將光照強(qiáng)度傳感器61應(yīng)與室內(nèi)光源系統(tǒng)3相配合使用，即每個(gè)光源或每個(gè)區(qū)域的光源與一個(gè)位于該區(qū)域的光照強(qiáng)度傳感器相配合，以根據(jù)不同區(qū)域的光照條件實(shí)現(xiàn)智能分區(qū)控制。為防止光照強(qiáng)度傳感器61被辦公家具或人員等遮擋，優(yōu)選地將其置于室內(nèi)天花板上，且所處位置應(yīng)避免被室內(nèi)光源系統(tǒng)3直接照射以確保所檢測到的光線為環(huán)境光線，而非光源直射光線。由于不同顏色和材料的家具和室內(nèi)裝飾對(duì)光線的反射率不同，因此在工作時(shí)光照強(qiáng)度傳感器61檢測的環(huán)境光強(qiáng)度不能真實(shí)反映工作平臺(tái)的光照強(qiáng)度，需要初始化以建立檢測的環(huán)境光照強(qiáng)度和實(shí)際工作平臺(tái)光照強(qiáng)度之間的關(guān)系，從而實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的光照強(qiáng)度控制。

圖4是本發(fā)明實(shí)施例中，室內(nèi)照明智能控制系統(tǒng)的上述初始化過程流程圖。由于光照強(qiáng)度傳感器61所感測到的光照強(qiáng)度數(shù)據(jù)并非工作平臺(tái)的實(shí)際光照強(qiáng)度，因此不能直接根據(jù)傳感器讀數(shù)調(diào)節(jié)光照強(qiáng)度，需要建立傳感器讀數(shù)和工作平臺(tái)光照強(qiáng)度之間的關(guān)系。室內(nèi)控制器5可以提供自定義的檔位設(shè)置功能，在首次應(yīng)用前進(jìn)行初始化，以便預(yù)設(shè)所需的光照強(qiáng)度檔位。如圖4所示，分別獲得單獨(dú)使用室外入射光采光和單獨(dú)使用室內(nèi)光源采光情況下，滿足工作平臺(tái)光照強(qiáng)度的光照強(qiáng)度傳感器讀數(shù)與室外光照傳感器和光源功率之間的函數(shù)關(guān)系。首先，在只采用室外光照明并完全開啟可控遮光系統(tǒng)時(shí)，分別采樣不同光照強(qiáng)度時(shí)室內(nèi)外光照強(qiáng)度傳感器數(shù)值，建立室內(nèi)外光照強(qiáng)度的函數(shù)關(guān)系，并記錄室內(nèi)照明智能控制系統(tǒng)所需要的預(yù)設(shè)光照強(qiáng)度下的光照強(qiáng)度傳感器61的讀數(shù)。然后，在完全使用室內(nèi)光源系統(tǒng)3采光的條件下(例如在夜間)，分別采樣室內(nèi)光源系統(tǒng)3在不同功率下光照強(qiáng)度傳感器61的數(shù)值，建立光源功率和光照強(qiáng)度傳感器61讀數(shù)的函數(shù)關(guān)系，并記錄室內(nèi)照明智能控制系統(tǒng)所需要的預(yù)設(shè)光照強(qiáng)度下的光照強(qiáng)度傳感器61的讀數(shù)。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，假設(shè)通過采樣的數(shù)據(jù)得到的室內(nèi)外光照傳感器函數(shù)關(guān)系、室內(nèi)光源功率和光照強(qiáng)度傳感器讀數(shù)之間的關(guān)系為近似線性關(guān)系，則可用如下方法建立控制函數(shù)：

僅用室外光線采光時(shí)，采樣光照強(qiáng)度傳感器讀數(shù)為R_O1、R_O2、…，對(duì)應(yīng)的光照強(qiáng)度傳感器61讀數(shù)為R_I1、R_I2、…，則可獲得室內(nèi)外傳感器函數(shù)關(guān)系為R_I＝α₁R_O，并記錄工作臺(tái)光照強(qiáng)度舒適時(shí)的光照強(qiáng)度傳感器61讀數(shù)D₁。僅用室內(nèi)光源采光時(shí)，光源功率為P₁、P₂…，對(duì)應(yīng)的光照強(qiáng)度傳感器61讀數(shù)為R_I1、R_I2、…，可獲得室內(nèi)光源功率和光照強(qiáng)度傳感器讀數(shù)之間的函數(shù)關(guān)系為R_I＝α₂P，并記錄工作臺(tái)光照強(qiáng)度舒適時(shí)的光照強(qiáng)度傳感器61讀數(shù)D₂。初始化結(jié)束后可知，當(dāng)在室外光線充足時(shí)僅需要通過調(diào)整可控遮光系統(tǒng)4使光照強(qiáng)度傳感器61讀數(shù)保持D₁，或夜間完全依賴室內(nèi)光源時(shí)，僅需通過調(diào)整光源功率使光照強(qiáng)度傳感器61讀數(shù)保持D₂，即可使工作臺(tái)照明穩(wěn)定在較為舒適的狀態(tài)。當(dāng)室外光線不足，需要室外光照和室內(nèi)光源相配合時(shí)，根據(jù)光照強(qiáng)度傳感器讀數(shù)R_O可知室外入射光對(duì)應(yīng)的光照強(qiáng)度傳感器61讀數(shù)為α₁R_O，與工作平臺(tái)適宜的光照強(qiáng)度之差為(D₁-α₁R_O),該部分由室內(nèi)光源補(bǔ)充，根據(jù)比例關(guān)系換算后為由此可知此時(shí)室內(nèi)光源系統(tǒng)3應(yīng)調(diào)整功率為：

$P=\frac{D_1-{\mathrm{\α}}_1{R}_O}{D_1}\frac{D_2}{{\mathrm{\α}}_2}$

即此時(shí)光照強(qiáng)度傳感器61數(shù)值應(yīng)保持為

對(duì)于較大室內(nèi)空間的分區(qū)光照控制，也可采用上述方法對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行分區(qū)初始化，建立智能光照控制的函數(shù)關(guān)系。需要說明的是，本發(fā)明實(shí)施例所提供的控制函數(shù)并不限于以上所述的線性函數(shù)關(guān)系，還可以是其他更復(fù)雜的控制函數(shù)關(guān)系。

圖5A是本發(fā)明實(shí)施例中，室內(nèi)照明智能控制系統(tǒng)在工作狀態(tài)下室內(nèi)部分的工作流程圖。首先，啟動(dòng)整個(gè)室內(nèi)照明智能控制系統(tǒng)，啟動(dòng)后通過熱釋紅外傳感器62感測室內(nèi)是否有人員活動(dòng)，如果無人存在則系統(tǒng)待機(jī)，等待熱釋紅外傳感器62的信號(hào)。當(dāng)熱釋紅外傳感器62感測到有人員存在時(shí)激活室內(nèi)照明智能控制系統(tǒng)，室內(nèi)控制器5定時(shí)采樣光照強(qiáng)度傳感器61信號(hào)，并通過無線收發(fā)器向室外發(fā)送激活信號(hào)。當(dāng)室外控制器22發(fā)送來的光照強(qiáng)度數(shù)據(jù)低于第一設(shè)定值T1時(shí)(T1為完全關(guān)閉可控遮光系統(tǒng)4的閾值，此時(shí)室外光照強(qiáng)度很低處于黃昏、黑夜或嚴(yán)重陰天等情況)，室內(nèi)照明將完全通過調(diào)節(jié)室內(nèi)光源系統(tǒng)3實(shí)現(xiàn)，且為保護(hù)室內(nèi)人員活動(dòng)的隱私此時(shí)應(yīng)完全關(guān)閉可控遮光系統(tǒng)4，增加室內(nèi)光線反射，節(jié)約電能。當(dāng)室外發(fā)送來的光照強(qiáng)度數(shù)據(jù)高于T1而低于第二設(shè)定值T2時(shí)(T2為開啟室內(nèi)光源系統(tǒng)3的閾值，此時(shí)僅靠室外光線不能滿足室內(nèi)光照強(qiáng)度要求)，可控遮光系統(tǒng)4完全打開，并通過開啟和調(diào)整室內(nèi)光源系統(tǒng)3輔助照明。當(dāng)室外發(fā)送來的光照強(qiáng)度數(shù)據(jù)高于T2時(shí)，此時(shí)僅靠室外入射光線即可滿足室內(nèi)光照要求，通過控制可控遮光系統(tǒng)4的打開程度調(diào)節(jié)入射光線，實(shí)現(xiàn)光照強(qiáng)度控制。作為失效保護(hù)，當(dāng)窗戶被其它物體遮擋時(shí)，也會(huì)根據(jù)光照強(qiáng)度傳感器61數(shù)值啟動(dòng)室內(nèi)光照系統(tǒng)。在收到新的室內(nèi)外光照強(qiáng)度變化的信號(hào)前，室內(nèi)照明智能控制系統(tǒng)保持調(diào)整后的狀態(tài)。當(dāng)熱釋紅外傳感器62感測到區(qū)域內(nèi)沒有人員后，則室內(nèi)控制器5完全關(guān)閉室內(nèi)光源系統(tǒng)3，并通過無線收發(fā)器向室外控制器22發(fā)送待機(jī)信號(hào)，然后室外控制器22也進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)，停止采樣室外的光照強(qiáng)度數(shù)據(jù)，直到再次收到熱釋紅外傳感器62發(fā)送的激活信號(hào)為止。

圖5A是本發(fā)明實(shí)施例中，室內(nèi)照明智能控制系統(tǒng)在工作狀態(tài)下室外部分的工作流程圖。室外部分開啟后處于待機(jī)狀態(tài)，等待接收室內(nèi)控制器5發(fā)送的激活信號(hào)。當(dāng)收到激活信號(hào)后，室外控制器22開始定時(shí)采樣光照強(qiáng)度傳感器的信號(hào)。當(dāng)采樣的光照強(qiáng)度低于閾值T1時(shí)，此時(shí)室內(nèi)的可控遮光系統(tǒng)4將完全關(guān)閉，室內(nèi)照明完全依賴于光照強(qiáng)度傳感器61和室內(nèi)光源系統(tǒng)3的配合，因此室外控制器22無需不斷向室內(nèi)控制器5發(fā)送光照強(qiáng)度信號(hào)，僅需首次采樣到低于T1的值發(fā)送到室內(nèi)控制器5，此后如果信號(hào)一直低于T1將無需再次發(fā)送信號(hào)。當(dāng)光照強(qiáng)度高于T1時(shí)，將該采樣信號(hào)與室外控制器22存儲(chǔ)的采樣信號(hào)進(jìn)行對(duì)比，如果變化未超過閾值則下一采樣周期繼續(xù)采樣，如果變化超出閾值則將新采樣值存入室外控制器22的存儲(chǔ)器中以替代原有采樣值，并向室內(nèi)控制器5發(fā)送該采樣值。在室外控制器22收到室內(nèi)控制器5發(fā)送的待機(jī)信號(hào)前，一直重復(fù)以上過程。

綜上所述，本發(fā)明提供了一種室內(nèi)照明智能控制系統(tǒng)，包括室內(nèi)光源系統(tǒng)3，用于室內(nèi)光照不足時(shí)提供補(bǔ)充照明；可控遮光系統(tǒng)4，用于控制從室外進(jìn)入室內(nèi)的光照強(qiáng)度和保護(hù)室內(nèi)隱私；熱釋紅外傳感器，用于感測室內(nèi)是否有人員活動(dòng)；一個(gè)或多個(gè)光照強(qiáng)度傳感器，用于感測室內(nèi)或室外的光照強(qiáng)度；室外控制器22，用于定時(shí)采樣和記錄光照強(qiáng)度傳感器信號(hào)，并將符合發(fā)送條件的信號(hào)通過無線收發(fā)器發(fā)送至室內(nèi)控制器5；室內(nèi)控制器5，該控制器為整個(gè)室內(nèi)照明智能控制系統(tǒng)的主控制器，具有基本的邏輯運(yùn)算、數(shù)值運(yùn)算、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等功能，用于采樣和記錄光照強(qiáng)度傳感器61的信號(hào)，并接收室外控制器22發(fā)送的無線信號(hào)，判斷、計(jì)算和控制各功能模塊的工作狀態(tài)，以使室內(nèi)光照強(qiáng)度達(dá)到所要求的水平；室外電源系統(tǒng)，采用蓄電池與光伏電池板相結(jié)合的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)光照強(qiáng)度傳感器、室外控制器和無線收發(fā)器的長期穩(wěn)定供電；室內(nèi)電源系統(tǒng)，可采用民用電源或電池供電方式，以實(shí)現(xiàn)對(duì)光照強(qiáng)度傳感器61和室內(nèi)控制器5的長期穩(wěn)定供電。

在本發(fā)明的實(shí)施例中，上述室內(nèi)控制器5和室外控制器22可以由單片機(jī)實(shí)現(xiàn)，室內(nèi)光源系統(tǒng)3可以由LED光源實(shí)現(xiàn)。當(dāng)前，用于自動(dòng)控制系統(tǒng)的主流單片機(jī)已經(jīng)發(fā)展到32位、主頻超過300MHz，與單片機(jī)配套的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)也已經(jīng)相當(dāng)成熟。節(jié)能、環(huán)保、易于數(shù)字控制的LED光源也成為未來發(fā)展方向。這些技術(shù)的發(fā)展都為本發(fā)明所提供的室內(nèi)照明智能控制系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用提供了基礎(chǔ)。通過合理的硬件搭配和軟件開發(fā)，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的室內(nèi)光照智能控制，提高辦公和家居環(huán)境的舒適程度，必然得到廣泛應(yīng)用。

上述室內(nèi)照明智能控制系統(tǒng)，在正常使用過程中根據(jù)室外光照條件分為單獨(dú)使用室內(nèi)光源系統(tǒng)控制照明、單獨(dú)使用可控遮光系統(tǒng)控制照明以及混合使用室內(nèi)光源系統(tǒng)、可控遮光系統(tǒng)控制照明的三種工作方式。室內(nèi)控制器將根據(jù)室內(nèi)、外光照強(qiáng)度傳感器的讀數(shù)判斷采用哪種工作方式，以便調(diào)整可控遮光系統(tǒng)4，利用室外入射光滿足室內(nèi)光照，僅當(dāng)室外入射光無法滿足需要時(shí)才啟用室內(nèi)光源系統(tǒng)3輔助照明。當(dāng)夜晚或室外光照強(qiáng)度低于某一預(yù)設(shè)閾值時(shí)，將完全關(guān)閉可控遮光系統(tǒng)4，以保護(hù)室內(nèi)隱私。

另一方面，上述室內(nèi)照明智能控制系統(tǒng)配置多個(gè)光照強(qiáng)度傳感器，以對(duì)多個(gè)窗口和室內(nèi)不同區(qū)域的光照強(qiáng)度進(jìn)行精確測量，并配合可分區(qū)控制的室內(nèi)光源系統(tǒng)3和可控遮光系統(tǒng)4，實(shí)現(xiàn)室內(nèi)照明的分區(qū)控制。利用安裝在室內(nèi)部分的熱釋紅外傳感器，僅當(dāng)所在區(qū)域內(nèi)有人員活動(dòng)時(shí)，才激活上述室內(nèi)照明智能控制系統(tǒng)，當(dāng)人員離開時(shí)，室內(nèi)控制器5將關(guān)閉光源并停止采樣室內(nèi)光照強(qiáng)度，室外控制器22將停止采樣室外光照強(qiáng)度和發(fā)送信號(hào)。

本發(fā)明所提供的室內(nèi)照明智能控制系統(tǒng)通過室內(nèi)光源系統(tǒng)和可控遮光系統(tǒng)的有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了室內(nèi)光照強(qiáng)度的自動(dòng)控制，可廣泛應(yīng)用于家庭、學(xué)校、辦公室、廠房等室內(nèi)場所的光照強(qiáng)度自動(dòng)調(diào)節(jié)。該室內(nèi)照明智能控制系統(tǒng)智能、環(huán)保、健康，有利于改善辦公和居住舒適度。

上面對(duì)本發(fā)明所提供的室內(nèi)照明智能控制系統(tǒng)及控制方法進(jìn)行了詳細(xì)的說明。對(duì)本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員而言，在不背離本發(fā)明實(shí)質(zhì)精神的前提下對(duì)它所做的任何顯而易見的改動(dòng)，都將構(gòu)成對(duì)本發(fā)明專利權(quán)的侵犯，將承擔(dān)相應(yīng)的法律責(zé)任。