CN102474951B - 照明系统和用于确定照明系统的能耗的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及考虑能耗来利用照明系统创建照明方案或场景。本发明的实施方式提供一种照明系统（10），其包括：第一数据库（12），其包含照明系统的照明设备（14）的数据；第二数据库（16），其包含用于将被创建的照明场景的照明系统的照明设备的照明预置的信息；以及计算模块（18），其适用于：取决于从第一和第二数据库中检索的数据，基于将被创建的照明场景来计算照明系统的能耗。

Description

照明系统和用于确定照明系统的能耗的方法

技术领域

本发明涉及考虑能耗来利用照明系统创建照明方案或场景。

背景技术

现代照明系统使得用户能够设置不同的照明场景，诸如选择优选的灯光颜色或动态照明。照明场景可以由专业的灯光设计师或由用户自己来创建。照明??场景包括灯的预置，以再现所期望的照明场景。用户可以通过选择将利用用户界面进行再现的所期望的照明场景来控制照明系统。若干照明场景能够被组合为照明方案，如同播放列表。用户可以随后选择适合其个人照明意愿的某照明方案。

随着新的控制系统越来越多的机会用于照明系统，所提供的预置的数量在增长，因此记住照明系统的用户界面上的什么按钮做什么变得越来越棘手。因而，尤其是在用户想利用照明系统来创建某些照明场景或方案时，为了使用照明系统，需要用户的先进援助。

从WO 2009/066234 A2中知晓具有综合能源功能的光管理系统。

发明内容

本发明的目的是提供一种系统和方法，用于利用照明系统的照明场景或方案的改善创建。

该目的利用独立权利要求的主题来解决。进一步的实施方式利用从属权利要求来显示。

本发明的基本思路是通过考虑能耗来改善利用照明系统的照明场景的创建。虽然大多数照明允许调整照明场景的预置，但通常不考虑能源方面。利用本发明，当照明场景被用户选择用于再现时，可以自动地考虑能耗。

本发明的实施方式提供一种照明系统，其包括：

-第一数据库，其包含照明系统的照明设备（luminairies）的数据，

-第二数据库，其包含用于将被创建的照明场景的照明系统的照明设备的照明预置的信息，以及

-计算模块，其适用于：取决于从第一和第二数据库中检索的数据，基于将被创建的照明场景，计算照明系统的能耗，其中该系统进一步包括照明场景选择器模块，其适用于：取决于能源目标，通过为每个照明场景计算能耗并选择具有的能耗低于或等于能源目标的每个照明场景，从一组照明场景中自动选择一个或多个照明场景。这允许为将被创建的每个照明场景计算能耗，从而允许在能源方面改善照明场景的创建。

计算模块可以适用于通过以下来计算能耗：

-从第一数据库中检索对于创建选择的照明场景所需要的照明设备的数据，

-从第二数据库中检索用于选择的照明场景的照明预置，以及

-根据检索的照明设备的数据和检索的照明预置来计算能耗。

根据检索的照明设备的数据和检索的照明预置的能耗的计算可以包括：

-基于检索的照明预置，对照明系统的行为建模，以及

-为选择的照明场景并基于建模，计算估计的能耗。尤其对于复杂的照明系统，照明系统的行为的建模可能是计算估计的能耗的准确方法。

该系统可以进一步包括：

-第三数据库，其包含能源成本，其中

-计算模块进一步适用于：基于计算的能耗以及从第三数据库中检索的能源成本，计算将被创建的照明场景的整体能源成本。因而，能源成本也可以被考虑，这可以使得用户对于照明场景创建的选择是更舒适的。

由于该系统包括适用于取决于能源目标、通过为每个照明场景计算能耗并选择具有的能耗低于或等于能源目标的每个照明场景而从一组照明场景中自动选择一个或多个照明场景的照明场景选择器模块，所以用户可以设置能源目标，并且该系统自动地尝试通过选择合适的照明场景来满足这个能源目标。

照明场景选择器模块可以进一步适用于根据自动选择的照明场景来自动创建照明方案。这使得用户也能够为照明方案设置能源目标，例如，为一个月的方案设置能源目标，并满足给定的能耗或成本目标。

本发明的进一步实施方式涉及一种用于确定照明系统的能耗的方法，其包括：

-从包含照明系统的照明设备的数据的第一数据库中检索对于照明场景的创建所需要的照明设备的数据，

-从包含用于将被创建的照明场景的照明系统的照明设备的照明预置的信息的第二数据库中检索用于照明场景的照明预置，以及

-取决于从第一和第二数据库中检索的数据，基于将被创建的照明场景，计算照明系统的能耗，并且取决于能源目标，使用照明场景选择器模块，通过计算用于每个照明场景的能耗并选择具有的能耗低于或等于能源目标的每个照明场景，从一组照明场景中自动选择一个或多个照明场景。

该方法例如可以被实现为用于计算机程序的算法，其可以由中央照明控制器来执行。

能耗可以根据检索的照明设备的数据和检索的照明预置来计算。

根据检索的照明设备的数据和检索的照明预置的能耗的计算可以包括：

-基于检索的照明预置，对照明系统的行为建模，以及

-为选择的照明场景并基于建模，计算估计的能耗。

该方法可以进一步包括以下的动作：

-基于计算的能耗以及从第三数据库中检索的能源成本，计算将被创建的照明场景的整体能源成本。

该方法可以进一步包括根据自动选择的照明场景来自动创建照明方案的动作。

本发明的实施方式提供一种计算机程序，其使得处理器能够执行根据本发明且如上所述的方法。

根据本发明的进一步实施方式，可以提供根据本发明存储计算机程序的记录载体，例如CD-ROM、DVD、存储卡、软盘、因特网存储设备或适于存储计算机程序的用于光学或电子访问的类似的数据载体。

本发明的进一步实施方式提供一种被编程为执行根据本发明的方法的计算机，诸如PC（个人计算机）。该计算机可以作为照明系统的中央照明控制器而被应用于照明系统。

本发明的这些以及其他方面从以下描述的实施方式中将是显然的并将参考以下描述的实施方式来阐述。

以下将参考示例性的实施方式更详细描述本发明。然而，本发明并不限于这些示例性的实施方式。

附图说明

图 1是根据本发明的照明系统的实施方式；和

图2是用于确定照明系统的能耗的方法的实施方式。

具体实施方式

在下面，功能相似或相同的元素可以具有相同的参考数字。术语“灯”、“照明单元”和“照明设备”在下面涉及相同的内容。

图 1显示具有若干照明设备14的照明系统10。能够控制照明设备14的操作，例如灯光颜色、亮度水平（dimming level）、饱和度。照明设备14可以包含若干彩色LED（发光二极管），用于生成彩色照明。为了控制这些照明设备14，提供中央照明控制器26，其可以利用标准的个人计算机（PC）或包括处理器或微控制器的照明控制器来实现，其中利用实现照明设备的控制功能的程序来配置个人计算机，而照明控制器也利用程序来配置，以实现用于照明设备的控制功能。中央照明控制器26能够通过发送控制命令给照明设备或照明控制器（未显示）来控制一个、若干个或所有的照明设备，作为进一步的控制实例，在照明设备14和中央照明控制器26之间切换（控制命令）。

中央照明控制器26也被配置为利用照明设备14来创建照明场景。照明??场景包含一些或所有的照明设备14的预置。这些预置可以包含照明设备14的灯光颜色和亮度水平，以便创建期望的照明场景。照明场景可以由用户通过用户界面（UI）24来创建或连接到中央照明控制器。UI 24可以例如利用由诸如PDA（个人数字助理）、智能手机、膝上型计算机之类的移动设备执行的程序来形成。经由数据连接28，例如LAN（局域网）或WLAN，移动设备可以连接到中央照明控制器。移动设备的示例是智能手机，其连接到WLAN并执行为照明系统10创建UI 24的照明系统访问小程序。

由于创建将利用复杂的照明系统来再现的照明场景时常是单调乏味的任务，所以也可以从例如专业的灯光设计师或照明系统供应商中接收照明场景。由于照明场景是数据集，所以它们例如可以由用户经由数据连接28从例如网络服务器之类的服务器（未显示）中下载至中央照明控制器26。

（用户创建或下载的）照明场景的预置可以存储在照明系统控制器的预置数据库16中。这些预置适合于照明系统10中的具体照明设备14的实例。这在用户下载照明场景时是重要的，这是因为下载的照明场景通常无法适应具体的照明系统，而仅包含照明场景的抽象描述，而抽象描述随后可以被自动传送到具体的照明系统10。用于这样的抽象的照明氛围或场景描述至用于照明系统的实例的控制集的自动传送的系统和方法由申请人提供，并从属于申请人的进一步专利申请。

中央照明控制器26包括进一步照明设备数据数据库12，其包含照明设备14的数据。所包含的数据尤其包括有关每个照明设备14的能耗的信息，并且可以包含诸如有关每个照明设备14的功能的进一步信息。

中央照明控制器26的第三数据库20包含实际的能源成本，其中也可以从服务器例如网络服务器中下载实际的能源成本，其中服务器托管（host）具有能源成本的数据库。

应注意：所有的数据库12、16和20不可以是中央照明控制器26的一部分，而可以例如也由单独的服务器例如因特网中的网络服务器、家用服务器或充当用于中央照明控制器26的某类服务器的简单PC来提供。例如，用户可以在她/他的可以连接到因特网的PC中执行数据库16和20，并通过在她/他的PC上启动用于管理数据库16和20的程序来不时下载新的照明场景或更新能源成本。这个PC可以在用户的家中连接到她/他的LAN或WL??AN，而中央照明控制器26也连接到LAN或WLAN，以便在该PC上访问数据库16和20。

如上所述，中央照明控制器26可以包括用户界面（UI）24。在UI 24之上，用户可以控制例如利用照明系统10的照明场景的创建。当用户希望创建某个照明场景时，他/她能够例如选择存储在照明场景数据库16中的照明场景之一。在选择照明场景之后，中央照明控制器26的计算模块18根据下面的算法来处理所选择的照明场景，其流程图显示在图2中。

计算模块18从第一数据库12中检索对于选择的照明场景的创建所需要的照明设备的数据（步骤S10）。随后，模块18从预置数据库16中检索用于选择的照明场景的照明预置（步骤S12），并从能源成本数据库20中检索实际的能源成本（步骤S14）。

在检索所有的这些数据之后，计算模块18开始基于检索的照明预置来处理照明系统的行为的模型（步骤S16）并基于建模来计算用于选择的照明场景的估计的能耗和成本。行为模型基于包含在照明场景中的预置来处理，并可以考虑静态和动态照明。因而，该模型可以是时间依赖性的。

在用户可以最后选择用于创建的照明场景之前，这个估计的能耗计算的结果随后被显示在UI 24上（步骤S18）。当照明场景利用照明系统10来创建时，计算模块18可能仍工作在后台，并更新利用UI 24显示的能耗和成本。

中央照明控制器26也适用于利用照明系统10来创建照明方案。照明方案在这个发明的上下文中是照明场景的播放列表。

例如，用于办公空间的照明方案可以包括以下数据：

时间	照明场景
		12PM-8AM	全部关闭
8AM-12AM	商业照明
		12AM-7PM	夏季照明
7PM-8PM	清洁照明
		8PM-12PM	全部关闭

另一示例是用于家庭的以下照明方案：

时间	照明场景
		12PM-6AM	全部关闭
6AM-8AM	唤醒照明
		8AM-12AM	上午照明
12AM-6PM	下午照明
		6PM-8PM	日落照明
8PM-11PM	昏暗的夜间照明
		11PM-12PM	全部关闭

用户也可以经由用户界面24利用中央照明控制器26 来选择这样的照明方案。计算模块18随后可以通过为方案中包含的每个照明场景计算能耗来计算用于选择的照明方案的能耗，如上所解释的。此外，计算模块18可以通过考虑包含在选择的照明方案中的每个照明场景的时间跨度来计算能源成本。

此外，用户设置利用照明系统10创建的照明应当满足的能源目标。能源目标可以意味着能耗或能源成本目标。用户经由中央照明控制器26的UI 24来选择用于能源目标照明创建的菜单，并且例如，依照照明系统的最大能源成本或能耗来输入给定的能源目标。例如，用户可以输入用于一天、一周或一月的照明的总成本。此外，用户可以输入是否应利用照明系统10来创建照明场景或照明方案。输入的能源目标用作照明创建的起始点，如在下面所描述的。

计算模块18将输入能源目标与输入的选择照明场景或方案一起传送至照明场景选择器模块22。照明场景选择器模块22随后从存储在照明系统10中或存储在通过数据连接28可访问的服务器上的一组照明场景中自动选择一个或多个照明场景。如果用户选择了照明场景选择，则模块22仅选择适于通过计算用于每个照明场景的能耗并选择具有的能耗低于或等于能源目标的每个照明场景来满足输入的能源目标的照明场景。如果用户选择了照明方案选择，则模块22选择通过利用计算模块18并且如上所述计算照明方案的能耗来满足能源目标的存储的照明方案，或者模块22自动地选择许多照明场景并根据选择的照明场景来创建可以利用来满足能源目标的照明方案。例如，当用户输入每天最大的成本金额和照明方案作为能源目标时，模块22可以自动选择合适的照明场景并创建照明方案，其中它自动确定某些照明场景在一天期间有多长时间是有效的，以便满足能源目标成本。

例如，当用户输入用于办公空间的470欧元/月作为能源成本目标时，照明场景选择器模块22可以自动地创建下面的照明场景的播放列表作为用于一天的照明方案，以便满足能源成本目标：

时间	照明场景	以欧元/月为单位的成本
			12PM-8AM	全部关闭	5
8AM-1230PM	商业照明	180
			1230PM-730PM	夏季照明	240
730PM-8PM	清洁照明	40
			8PM-12PM	全部关闭	5

即使所有的灯在时间12PM-8AM和8PM-12PM都被关闭，能源例如也被中央照明控制器26消耗，以致成本不是0。因而，照明系统10也给用户提供通过考虑能源方面来创建照明场景或方案。

因而，本发明可以改善利用照明系统的照明的创建。本发明能够应用于所有的适合于创建照明场景的照明系统。

本发明的至少一些功能可以利用硬件或软件来执行。在以软件实现的情况下，单个或多个标准的微处理器或微控制器可以用于处理实现本发明的一个或多个算法。

应注意：词“包括”并不排除其他的元素或步骤，并且词“一”或“一个”并不排除多个。此外，权利要求书中的任何参考符号不应被解释为限制本发明的范围。

Claims (10)

1.一种照明系统（10），包括：

-第一数据库（12），其包含照明系统的照明设备（14）的数据，

-第二数据库（16），其包含用于将被创建的照明场景的照明系统的照明设备的照明预置的信息，以及

-计算模块（18），其适用于：取决于从第一和第二数据库中检索的数据，基于将被创建的照明场景，计算照明系统的能耗，

其中该系统进一步包括照明场景选择器模块（22），其适用于：取决于能源目标，通过计算用于每个照明场景的能耗并选择具有的能耗低于或等于能源目标的每个照明场景，从一组照明场景中自动选择一个或多个照明场景。

2.权利要求1的照明系统，其中计算模块（18）适用于通过以下来计算能耗：

-从第一数据库（12）中检索对于选择的照明场景的创建所需要的照明设备的数据，

-从第二数据库（16）中检索用于选择的照明场景的照明预置，以及

-根据检索的照明设备的数据和检索的照明预置来计算能耗。

3.权利要求2的照明系统，其中根据检索的照明设备的数据和检索的照明预置的能耗的计算包括：

-基于检索的照明预置，对照明系统的行为建模，以及

-对于选择的照明场景并基于建模，计算估计的能耗。

4.权利要求2或3的照明系统，进一步包括：

-第三数据库（20），其包含能源成本，其中

-计算模块（18）进一步适用于：基于计算的能耗以及从第三数据库中检索的能源成本，计算将被创建的照明场景的整体能源成本。

5.权利要求1、2或3的照明系统，其中照明场景选择器模块（22）进一步适用于：根据自动选择的照明场景，自动创建照明方案。

6.一种用于确定照明系统的能耗的方法，包括：

-从包含照明系统的照明设备的数据的第一数据库中检索对于照明场景的创建所需要的照明设备的数据，

-从包含用于将被创建的照明场景的照明系统的照明设备的照明预置的信息的第二数据库中检索用于照明场景的照明预置，

-取决于从第一和第二数据库中检索的数据，基于将被创建的照明场景，计算照明系统的能耗，并且

-取决于能源目标，使用照明场景选择器模块（22），通过计算用于每个照明场景的能耗并选择具有的能耗低于或等于能源目标的每个照明场景，从一组照明场景中自动选择一个或多个照明场景。

7.权利要求6的方法，其中根据检索的照明设备的数据和检索的照明预置来计算能耗。

8.权利要求7的方法，其中根据检索的照明设备的数据和检索的照明预置的能耗的计算包括：

-基于检索的照明预置，对照明系统的行为建模，以及

-对于选择的照明场景并基于建模，计算估计的能耗。

9.权利要求7或8的方法，进一步包括：

-基于计算的能耗以及从第三数据库中检索的能源成本，计算将被创建的照明场景的整体能源成本。

10.权利要求6、7或8的方法，进一步包括：

根据自动选择的照明场景，自动创建照明方案。