CN102986298B - 环境和任务级负荷控制 - Google Patents

Abstract

用于协作控制受控区域中的环境级光照和受控区域中的任务区域的任务级光照的方法、系统和装置，包括编码在计算机存储介质上的计算机程序，其中每一个任务区域是受控区域的单独子区域。

Description

环境和任务级负荷控制

相关申请的交叉引用

本申请要求于2010年7月9日提交的美国申请序列号No.12/833,239的优先权的利益。

技术领域

本说明书涉及控制电力负荷。

背景技术

建筑物内的光照控制传统上限于对天花板上的对一般区域进行照明的灯的控制。这种类型的控制典型地被称为环境光照控制。节能光照设计的更新进展已经看到朝向减少环境灯并且用在办公桌或工作平面上的光照补偿照明减少的在观念上的转变。办公桌或工作平面被称为任务区域，以及该任务区域的照明被称为任务光照。更少区域照明对于环境灯典型地被需要，因为其用来仅照亮区域，确保有足够光照用于通道并且出于安全目的等。任务光照典型地用于阅读和其他工作活动，因此在任务区域内所需的照明典型地高于任务区域是其子部分的一般区域的照明。减少环境光照和提供充足任务光照的这种组合可以增加能效并且降低总体电力消耗。

当人不在任务区域时，不需要提供任务级光照。可以使用感测在一般区域中的占用的占用传感器来基于占用的缺乏自动断开任务灯具，以及基于占用的缺乏插塞负荷。然而，由于一般区域通常可以包括若干或更多单独任务区域，诸如在实验室中的多个工作站或在办公室环境中的多个小隔间的情况下，对在一般区域的一个任务区域中的物理刺激的感测可能导致向一个或多个未占用的任务区域提供的不必要的环境照明和电力。

另一个成本节省测量是采光的使用。采光通过以下来工作：引入通常被放置在天花板以测量在一般区域中的照明水平的光电池传感器，并且基于测量的照明水平来自动调节从环境光源输出的光。然而，采光没有准确控制在任务区域中的亮度级。

发明内容

本说明书描述了与无线系统调试和优化有关的技术。总的来说，在本说明书中描述的主题的一个创新性方面可以在系统中具体化，所述系统包括：多个任务级传感器设备，每一个任务级传感器设备包括能够感测物理刺激用于被置放以监视任务区域的物理刺激并且生成报告任务区域的测量的物理刺激的任务级传感器数据的传感器设备，其中对每一个任务级传感器的每一个任务区域是受控区域的单独子部分，以及每一个任务级传感器数据提供按比例对仅仅在其监视的任务区域内出现的物理刺激作出响应的测量；以及与任务级传感器和受控区域传感器数据通信的负荷控制器，受控区域传感器用于监视受控区域的物理刺激并且生成报告受控区域的测量的物理刺激的受控区域传感器数据，其中负荷控制器执行操作，所述操作包括：基于来自监视任务区域的任务级传感器的任务级传感器数据和受控区域传感器数据来控制每一个任务区域的照明水平。本方面的其他实施例包括对应方法、被配置成执行所述方法的动作的装置和被编码在计算机存储设备上的计算机程序。

在本说明书中描述的主题的另一个创新性方面可以在系统中具体化，该系统包括：光照控制设备，其包括：为任务区域提供照明的照明源；光传感器，该光传感器感测任务区域的照明水平；占用传感器，该占用传感器感测任务区域的占用；处理电路，该处理电路被配置成从光传感器和占用传感器接收数据，并且生成描述任务区域的感测到的照明水平和占用状态的光传感器数据和占用传感器数据；以及无线收发器，该无线收发器被配置成将光传感器数据和占用传感器数据传输给控制任务区域和任务区域所位于的受控区域的照明水平的负荷控制器，其中任务区域是受控区域的子部分。

可以实现在本说明书中描述的主题的特定实施例，以便认识到下面优势中的一个或多个。无线通信路径提供比传统有线控制系统更完全的控制，以及通过在任务区域中整合多个控制方法以更经济有效的方式递送期望的功能性。便于为每一个任务区域精细控制电力负荷，从而提供改进的能效，并且使得能够进行考虑一般区域所需的电力需求和是一般区域的单独子部分的每一个任务区域所需的电力需求的新的控制策略。

在附图和下面的描述中阐述了在本说明书中描述的主题的一个或多个实施例的细节。所述主题的其他特征、方面和优势根据说明书、附图和权利要求将变得显而易见。

附图说明

图1是图示一般区域和在一般区域内的任务区域的框图。

图2是图示在向任务区域和一般区域提供电力和光照的无线设备与控制任务区域和一般区域的电力和光照的无线负荷控制器之间的通信链路的框图。

图3A是为任务区域监视和提供电力和照明的灯具设备的框图。

图3B是为任务区域监视电力和照明的任务级监视设备的框图。

图4是图示用于控制到在一般区域内的任务区域的照明和电力的控制系统的框图。

图5A是用于控制在任务区域中的任务级光照和在一般区域中的环境级光照的示例处理的流程图。

图5B是用于控制在任务区域中的任务级光照和在一般区域中的环境级光照的另一个示例处理的流程图。

图6是可编程处理系统的框图。

在各附图中相同的参考数字和标记指示相同的元素。

具体实施方式

$1.0综述

图1是图示一般区域100和在一般区域100内的任务区域110的框图。每一个任务区域是一般区域的单独子部分。例如，一般区域可以是由特定光照设备组，例如属于相同网络的无线受控光照设备照明的办公室楼层的一部分。每一个一般区域还包括用来感测一般区域的照明水平和占用的光传感器和一个或多个占用传感器中的一个或多个。来自这些传感器的传感器数据部分用来控制到一般区域的光照以及可选地电力。对于本说明书的剩余部分，一般区域100也被称为受控区域100。

每一个任务区域110可以是用于雇员的办公桌、实验室工作空间或工厂工作空间的工作表面。在每一个任务区域110内是一个或多个带有无线功能的设备。在每一个任务中的无线设备可以包括光照设备、占用传感器和光传感器。来自这些传感器的传感器数据部分用来控制到任务区域110的光照以及可选地电力。

仅出于说明目的，无线设备可以符合基于IEEE802.15.4标准的ZigBee规范。IEEE802.15.4标准是用于低速率无线个人区域网络（LR-WPAN）的标准。ZigBee规范定义了使用低电力和低带宽数字无线电的一组高级通信协议。ZigBee设备的低电力消耗和低带宽需求减少了成本并且延长了电池寿命，因此，这样的设备经常用于传感器、监视器和控制机构。也可以使用根据其他无线协议进行通信的其他设备，因此，也可以将在下面描述的设备和处理应用到其他类型的无线网络。

图2是图示在向任务区域110和一般区域100提供电力和光照的无线设备与控制任务区域110和一般区域100的电力和光照的无线负荷控制器230之间的通信链路的框图。负荷控制器230可以在与任务区域设备210和受控区域设备220无线通信的任何无线设备中以软件实现。在一些实施方式中，负荷控制器230可以在用于无线网络的网关或控制器、或可选地在任务区域设备210或受控区域设备220中的任何中实现。

任务区域110包括任务区域设备210，其可以包括光照设备、插塞负荷、占用传感器212和光传感器214。占用传感器212和光传感器214是感测物理刺激的传感器。物理刺激是在环境中的指示人的存在或指示环境的特性的物理测量的刺激。例如，人的运动是可以由运动传感器检测的物理刺激；人的体温可以由红外传感器检测；以及照明水平可以由光传感器检测等。无线设备还可以是控制其他无线设备或有线设备的任何其他设备（例如，无线开关）。无线设备不需要是全部无线设计的，只要它们具有无线通信能力。

任务区域设备210与负荷控制器230数据通信，并且负荷控制器230与受控区域设备220数据通信。受控区域设备220可以包括无线光照设备、开关、占用传感器222和光传感器224。正如任务区域设备210，受控区域设备220不必是全部无线设计的。例如，无线镇流器适配器可以被连接到主电力供应（例如，120V电力线），并且从负荷控制器230接收用来调节照明水平的命令。调节可以包括将照明水平调节为完全断开、完全接通或在完全断开和完全接通之间的任何地方（即，调光）。如在本文中所使用的，词语“完全断开”是指照明水平，并且不一定指设备没有消耗电力。例如，光照设备可以不提供可辨识的照明，但是其内部电力和控制电路可以仍然消耗最小量的电力。

占用传感器212和222被负荷控制器230用来分别控制到任务区域110和受控区域100中的其他设备的光和电力。在一些实施方式中，可以省略占用传感器222，以及占用感测可以仅由任务级占用传感器212完成。然而，对占用传感器222的使用帮助确保如果在一般区域中的所有人不存在于任务区域206中，则可以检测在一般区域中的存在，并且还提供下述另外的控制例程。

光传感器224典型地用于采光，采光是测量穿过窗户、门厅或类似透明建筑材料的自然光；以及当测量指示充足照明时，减少来自光照设备的电灯光以在这样的区域中节约电力的处理。同样地，占用传感器222可以用来当在例如15分钟的预定义时间段没有检测到占用时，断开一般区域中的所有灯。

每一个传感器212和214仅监视受控区域100的其单独子部分，即其对应任务区域110。在一些实施方式中，每一个传感器212和214提供按比例对仅在其监视的任务区域110内，即在视场206内出现的物理刺激作出响应的测量。例如，占用传感器212可以不检测在任务区域110外的移动，以及通过在另一个任务区域110中的任务区域照明设备的照明可以对在另一个任务区域中的任务级光传感器214所感测到的照明水平具有非常小的影响。

在一些实施方式中，任务区域设备210包括无线收发器，并且与负荷控制器230管理的无线控制系统集成在一起。负荷控制器230使用来自任务级传感器的传感器数据，以及可选地来自受控区域传感器222和224的传感器数据，以提供环境级和任务级负荷的综合控制。示例负荷包括环境级光照、在每一个任务区域中的任务级光照以及在每一个任务区域中的插塞负荷。

§2.0示例任务区域设备

任务区域设备210可以以单个设备实现或作为独立设备分布在任务区域110内。可以以多种方式实现任务区域设备，在下面描述了其示例。

§2.1示例集成的任务区域设备

图3A是为任务区域110监视和提供电力和照明的灯具设备300的框图。灯具设备300包括灯具头302、基座304、占用传感器212、光传感器214、可选插塞负荷控制器306（如虚线边界所指示）以及无线收发器308。处理电路被包括在灯具设备300内，并且与收发器308、灯具头302以及传感器212和214进行数据通信。示例配置仅是说明性的，并且可以使用其他配置。例如，可以在不包括支撑在桌面上的基座的柜底式光照器材中实现图3A的所有组件。

控制器230与灯具设备300进行通信以调节灯具设备300的照明水平。调节可以包括将照明水平调节为完全断开、完全接通或在完全断开和完全接通之间的任何地方（即，调光）。在灯具设备300中的处理电路借助于收发器从负荷控制器230接收数据，并且相应地从灯具头调节照明水平。

灯具头302典型地将靠近于目标亮度级理想地应当被测量的地方。虽然典型地被放置在天花板的光传感器224将检测一般区域的环境亮度级，但是其将不能检测每一个任务区域的照明水平。因此，为了帮助提供在每任务区域级的光照控制，光传感器214被放置在灯具的头部中或附近，并且能够从非常靠近任务区域的工作区域的环境光源取得亮度级样本。

存在可以对光传感器214进行配置的多种方式。在一些实施方式中，光传感器214被放置，使得其读取灯具所生成的照明水平。例如，光传感器214可以被放置，使得其响应轴垂直于光的照明表面，以读取光所生成的照明水平。随着灯具被调节，光传感器214将检测照明水平的改变。在一些实施方式中，可以通过与从灯具光到任务区域表面的距离，例如由灯具的已知高度，的平方成比例调节光传感器214的照明读数，来进一步计算任务区域的可以归因于灯具的照明水平。

在其他实施方式中，光传感器214可以被放置在灯具的头部上，使得其响应轴垂直于任务区域表面，以及将仅检测落在工作平面的表面上的反射的环境光，并且不检测灯具300所生成的光，从工作平面反射的光除外。

在又其他实施方式中，光传感器214被放置在灯具300的基座上（或替选地，在任务区域的平面上）。在这些实施方式中，光传感器214将直接测量环境照明和来自灯具头302的照明两者。

在一些实施方式中，控制器230被配置成考虑任务级光传感器214的置放。例如，当一些任务级光传感器位于待被照明的任务区域的平面上，或另外被安置，使得其测量灯具头302照明和形成受控区域100的环境光照的照明两者，以及其他任务级光传感器214位于灯具头中时，控制器230可以通过规范化照明读数来对不同位置进行补偿。控制器230可以在各种时间取得照明快照，并且为每一个任务区域确定规范化值。例如，控制器可以在一天的某些时间（例如，在预先安排的校准时间期间、在周末、或在夜间，以最小化工作中断或消除日光的影响）断开所有环境光照，并且通过在任务区域内的相应任务光照充分照明每一个任务区域110。同样地，控制器230然后可以断开所有任务光照，并且仅使用环境光照来充分照明受控区域100。用于每一个照明条件的照明水平被存储并且被规范化，使得单独光传感器214在相同光照条件下提供更一致的读数。可以重复该处理，并且考虑采光的一天的不同时间改变，从而为24小时时段创建照明时间简档。季节改变可以产生影响。例如，控制器230可以被配置成定期，例如每两周，重复规范化处理。

因为灯具设备300典型地将在任务级的占用出现的区域中，因此，灯具设备300包括占用传感器212。无线收发器308还被集成入任务灯具以提供与控制器230的无线通信。当检测到占用时，灯具设备300通常将被接通，但是到控制器230的无线通信的可用性使得能够采取进一步动作。例如，可以进一步增加环境亮度级，以为积极工作的某人提供更有效的环境照明（如不同于用于在邻近通道或一般区域中安全行走的更低级别）。

在一些实施方式中，灯具设备300诸如通过120V、60Hz电力供应，从主电源接收电力。因此，使用用于灯具设备300的电力供应来向传感器212和214以及收发器308供电。收发器308从控制器230接收用于调节任务区域110的照明水平的命令。

在一些实施方式中，来自任务级传感器212和214的感测数据可以用于通过使用可选插塞负荷控制器306来管理插塞负荷。插塞负荷控制器306用于基于从占用传感器直接获取的感测数据来使在灯具设备300上或受灯具设备300控制的插塞负荷接通或断开。替选地，插塞负荷控制器306可以从由负荷控制器230发送的无线命令使插塞负荷接通或断开。另外，插塞负荷控制器306可以测量电力消耗并且通过使用无线收发器将测量无线传输给另一个设备。

在一些实施方式中，灯具设备300的手动调节（例如，通过致动控制灯具设备的照明水平的手动控件305，诸如调光开关）促使灯具设备为负荷控制器230生成覆盖（override）信号。占用者从当前照明水平到新的照明水平的手动调节被解释为当前照明水平是不可接受的信号，以及负荷控制器230被编程为将覆盖信号解释为指示覆盖条件，在其期间负荷控制器230遵从占用者所指定的手动设置。可以及时限定覆盖条件，例如，直到工作日结束或直到确定占用者不再在任务区域内。在一些实施方式中，可以保存该设置，以及当确定占用者返回到任务区域时，将任务区域的照明水平返回到该占用者所指定的新的照明水平。

§2.2示例分布式任务区域设备

替代将任务区域设备210集成为单个设备，任务区域设备可以分布在每一个任务区域110中。图3B是为任务区域监视占用和照明的任务级监视设备330的框图。任务级监视设备330包括集成在单个外壳中的光电池传感器214、占用传感器212和无线收发器308，以及用于收集传感器数据并且将其传送给控制器230的目的。还可以使用单独任务区域光照设备。设备330被放置在工作平面上的适当位置中，以感测落在工作平面上的亮度级和在任务区域中的占用，例如，通过雇员的电话、以及雇员的计算机的基座、或导致最小强制的任务区域110的工作平面上的一些其他位置。

当没有使用任务区域光照时，也可以使用任务级监视设备330。例如，环境灯可以被配置成分别可控制的，以及与每一个工作空间或可能工作空间组直接关联。在这种情况下，设备330可以用来（基于占用）恰当接通环境灯，以及（使用光传感器）调节亮度级。

在一些实施方式中，设备330可以包括可选插塞负荷控制器306。例如，设备可以被集成入放置在工作平面上的任务区域电源板中。在这种情况下，可以受到早先关于集成插塞负荷控制器描述的利益。

也可以使用其他配置。例如，设备300可以被整合入任务区域110的家具，诸如在办公桌上的位置、在小隔间的隔断墙内、或在工作小隔间内的架子上。

§3.0受控区域和任务区域的综合控制

图4是图示用于控制到一般区域内的任务区域的照明和电力的控制系统的框图。控制器230与包括占用传感器212、光传感器214、任务光源406和插塞负荷控制器408的任务级设备210进行数据通信。占用传感器212和光传感器214提供任务占用数据402和任务亮度级数据404，其提供传感器212和214所测量的任务区域中的物理刺激的测量。

同样地，控制器230与诸如环境光源416（例如，作为单个实体控制的一组灯）、占用传感器222和光传感器224的受控区域设备220进行数据通信。占用传感器222和光传感器224提供受控区域占用数据402（例如，来自天花板上的占用传感器的数据）和受控区域亮度级数据404（例如，来自天花板上的光传感器的数据），它们提供通过传感器222和224的受控区域中的物理刺激的测量。

控制器230执行管理受控区域110和每一个任务区域120中的电力负荷的算法。在一个示例实施方式中，控制器230通过协作控制环境光源416和每一个任务区域的任务光源406来管理每一个任务区域110的光照。

控制器230可以提供采光控制和流明维护。控制器230实现采光处理来使来自除电灯外的源的光（例如，阳光）用于光源受控制，以及还实现流明维护处理来确保仅使用所需光，再没有别的。

例如，假设第一行办公室小隔间是靠近窗户置放的小隔间，以及第二行是通过第一行小隔间与窗户隔离的小隔间。两行均在环境光源216进行照明的受控区域中。在白天期间，光传感器224提供为整个受控区域报告高水平照明的上限亮度级数据414。作为响应，控制器230关断环境光源416。此外，如任务级亮度数据404所报告的第一行小隔间中的任务区域的照明水平指示任务区域被充分照明，因此，控制器还为那些任务区域关断任务级光源406。

然而，在第二行小隔间中的任务区域的照明可以比在第一行小隔间中的任务区域的照明少得多。因此，控制器230接通在第二行小隔间中的任务级光源406，并且将第二行中的任务级照明调节成可接受的工作水平（例如，预定义或计算的水平）。如果任务级光照406不足以提供在第二行中的充足任务级光照，则控制器230可以根据需要使用环境光源416来提供另外照明。

控制器230还可以使用来自传感器212和412的占用数据来调节任务级光照和受控区域的光照。继续上面的示例，假设四个小隔间位于第二行小隔间中，并且仅一个人正占用工作空间。结果，控制器230将接收指示仅一个任务区域需要被照明的任务级占用数据402，因此，将仅为其中任务级占用数据指示人的存在的任务区域接通任务级光源406。控制器230还可以为任务级占用数据考虑断开延迟，例如仅在任务占用数据406指示任务区域已未占用达至少15分钟之后才调暗或关断任务光源406。

在一些实施方式中，可以将交错断开延迟用于任务级和受控区域。例如，任务和环境占用传感器212和222确定环境光源的断开延迟。10分钟用于任务区域占用和15分钟用于受控区域占用的示例断开延迟是一个示例配置。因此，当最后的人离开任务区域时，用于该人的任务区域的任务灯和插塞负荷（通过使用插塞负荷控制器408）在10分钟之后被断开，以及环境灯在15分钟之后被断开。

在一些实施方式中，控制器230使用为受控区域中的多个任务区域收集的任务级亮度数据404来为环境区域调节亮度级。例如，如果所有任务区域光电池传感器集检测到的最小亮度级低于最小阈值，则增加环境光，直到该最小亮度级达到阈值。这允许环境亮度级被设置，以便满足目标环境亮度级。

在一些实施方式中，取决于在任务区域和一般区域中是否感测到占用者，对断开延迟进行调节。例如，如果负荷控制器230检测到在任务区域中的空闲和在一般区域中的占用，则控制器230为空闲的任务区域设置更长的断开延迟。这确保如果某人只是行走到一般区域中的另一个任务区域（例如，邻近小隔间）与其他人交谈，则系统不必太早断开灯。同样地，如果控制器230检测到任务区域中的空闲和一般区域中的空闲，则控制器230为任务区域设置更短的断开延迟，因为该人回到其任务区域的可能性进一步减少（例如，在四个邻近小隔间中的四个同事为午餐约会或会议离开办公室）。

可以将断开延迟的调节进一步抽象为层级，例如，楼层可以被建模为根节点，以及每一个一般区域作为父亲根节点的孩子，以及每一个任务区域作为每一个一般区域节点的孩子。如果在孩子区域中存在空闲并且在父亲区域中存在占用，则增加用于孩子的断开延迟。同样地，如果在孩子中存在空闲并且在孩子的父亲中存在空闲，则减少用于孩子区域的断开延迟。另外，如果在孩子中存在空闲并且在父亲和祖父中存在空闲（例如，整个楼层是空的），则进一步减少断开延迟。例如，如果一个人在下班后（例如，在10:00PM）进来从他或她的小隔间任务区域寻回某东西，则当他们退出层级中的每一个区时，非常快速断开灯。

在一些实施方式中，控制器230可以被配置成控制直接在每一个任务区域上方的特定环境灯。最直接照明特定任务区域的环境灯被称为用于该任务区域的局部环境灯。当这样的映射对控制器230可用时，可以对用于特定任务区域的局部环境灯进行控制来为少于整个受控区域提供环境光照。

在一些实施方式中，控制器230可以考虑每一个任务光源406和环境光源的电力消耗，并且确定环境光照和任务光照的哪个配置将为最小量电力满足照明水平。例如，假设在某些日光条件期间，环境光源416平均起来以60瓦特的电力消耗充分照明任务区域。然而，环境光源416在任何一个时间照明最少八个任务区域（例如，环境光源可以是在一行小隔间上的一组荧光灯）。因此，环境光源当在用于充分照明时消耗480瓦特。任务光源406以75瓦特的成本充分照明任务区域。因此，当六个或更少占用传感器检测到占用时，仅使用任务光源来照明任务区域。相反，当七个或更多占用传感器检测到占用时，则仅使用环境光源来照明任务区域。

在一些配置中，使用环境光源416来为安全测量提供最小光照水平，例如，内部走廊和小隔间可能需要最小量的环境光照，因此，人们可以看见他们的周围环境。在这些实施方式中，当确定是使用环境光源416还是任务光源406来照明任务区域时，也可以考虑最小量的环境光照电力。例如，如果最小环境光照电力消耗是110瓦特，则当四个或更少占用传感器检测到占用时，则将任务光源406用作主要光照对任务区域进行照明。相反，当五个或更多占用传感器检测到占用时，则仅使用环境光源来对任务区域进行照明。

图5A是用于控制任务区域中的任务级光照和一般区域（例如，受控区域）中的环境级光照的示例处理500的流程图。处理500可以在负荷控制器230中实现。

负荷控制器230接收任务级亮度数据、任务级占用数据以及受控区域亮度级数据。负荷控制器230使用该数据来确定任务区域中的照明水平，以及哪些任务区域被占用。

对于每一个占用的任务区域（504，直到满足循环限制514），控制器230确定照明水平是否高于预定义照明水平（506）。预定义照明水平可以是默认设置、或可以由每一个任务区域的用户为该任务区域手动调节。

响应于确定任务区域的照明水平高于预定义照明水平，负荷控制器减少该任务区域中的光照（508）。例如，负荷控制器230可以指令任务区域光源为任务区域降低照明水平，直到该任务区域的照明水平在预定义照明水平。负荷控制器230可以继续监视该任务区域的照明水平，确定该任务区域的照明水平是否在预定义照明水平。负荷控制器230将继续指令任务区域光源为该任务区域降低照明水平，直到该任务区域的照明水平在预定义照明水平、或直到任务区域光源被降低到最小设置（例如，被完全断开、或降低到最小照明水平）。如果是后者，则负荷控制器指令环境光源降低受控区域的照明水平，直到任务区域的照明水平在预定义照明水平。

在一些实施方式中，负荷控制器230可以进一步确定受控区域的照明水平是否低于预定义照明水平；如果是的话，则负荷控制器将停止指令环境光源降低受控区域的照明水平。

另一方面，如果负荷控制器230确定照明水平不高于预定义水平，则负荷控制器确定照明水平是否低于预定义水平（510）。尽管将相同预定义水平用于两个确定，但是在一些实施方式中，可以将最大照明水平用于处理步骤506的预定义水平，以及可以将最小预定义水平用于处理步骤510，其中最大预定义水平大于最小预定义水平。

响应于确定任务区域的照明水平低于预定义照明水平，负荷控制器增加该任务区域中的光照（512）。例如，负荷控制器230可以指令任务区域光源为该任务区域增加照明水平，直到该任务区域的照明水平在预定义照明水平。负荷控制器230将继续指令任务区域光源为该任务区域增加照明水平，直到该任务区域的照明水平在预定义照明水平、或直到任务区域光源被增加到最大设置（例如，被完全接通）。响应于确定该任务区域的照明水平低于预定义照明水平并且确定该任务区域光源被增加到最大设置，负荷控制器230然后可以指令环境光源增加受控区域的照明水平，直到任务区域的照明水平在预定义照明水平。

处理500仅是说明性的，以及还可以使用其他控制算法。例如，负荷控制器230在为任务区域增加光照时可以首先调节环境光照，然后视需要调节单个任务区域中的任务级光照。类似地，负荷控制器230在为任务区域减少光照时可以首先调节环境光照，然后视需要调节单个任务区域中的任务级光照。

例如，在一些实施方式中，负荷控制器230为受控区域确定照明水平。如果受控区域的照明水平高于第一预定义照明水平，则控制器230检查占用的任务区域的照明水平。如果占用的任务区域的照明水平高于第二预定义照明水平，则控制器可以指令环境光照设备减少受控区域的照明。替选地或另外，控制器230可以首先减少任务光照，然后环境光照。

可以为受控区域和任务级区域使用不同的预定义照明水平。例如，用于受控区域的预定义照明水平可以小于（或替选地，大于）用于任务区域的预定义照明水平。

在一些实施方式中，可以省略对占用传感器的使用，以及可以如上所述对每一个任务区域的照明水平进行控制。在这些实施方式中，控制算法如上所述，将每个任务区域假设为是占用的除外。

图5B是用于控制任务区域中的任务级光照和一般区域中的环境级光照的另一个示例处理520的流程图。处理520可以在负荷控制器230中实现。处理520可以仅基于占用传感器数据来控制任务和环境区域光照、或除占用传感器数据外还可以考虑光传感器数据。

处理520确定占用的任务区域和未占用的任务区域（522）。例如，负荷控制器可以从任务级占用传感器接收任务级占用数据，并且从接收到的数据确定每一个任务区域是否被占用。

对于每一个未占用的任务区域，处理520将任务区域光源降低到最小设置（524）。例如，负荷控制器230可以在超时时段之后将任务区域光源降低到最小设置，诸如完全断开或到最小照明水平。

对于每一个占用的任务区域，处理524通过使用环境光源和任务区域光源来设置任务区域的照明水平（526）。例如，负荷控制器230可以将环境光照源和任务区域光照源两者均设置成最大照明水平、或可以独立调节环境光照源和任务区域光照源的照明水平。在后者的情况下，调节可以如上所述基于感测照明水平、或可以基于其他因素，诸如一天中的时间或电力消耗。

例如，在一些实施方式中，负荷控制器230可以确定与不同光照配置相关联的电力负荷。第一光照配置是其中环境光源被设置成最小水平以及每一个占用的任务区域的每一个任务区域光源被设置成提供最小可接受水平的任务光照的照明水平的配置。第二光照配置是其中环境光源被设置成为每一个占用的任务区域提供最小可接受水平的任务光照的照明水平以及每一个任务区域光源被设置成最小水平的配置。负荷控制器230然后选择带有最小确定的电力负荷的光照配置。

在其他实施方式中，负荷控制器230可以根据一天中的时间来设置光照配置。例如，负荷控制器230可以被配置成仅在一天中的某些时间之后，例如在9:00AM之前和4:00PM之后才接通任务区域光源，因为环境照明与环境日光结合可以在9:00AM和4:00PM的时间之间提供充足光照。也可以使用其他时间约束。

在其他实施方式中，负荷控制器230可以根据一天中的时间来设置光照配置并且设置不同的光照配置。例如，光照配置的照明水平在一天中的某些时间期间可以具有不同的最大设置，例如，在9:00AM之前的任务光照可以被设置成最大完全照明；从9:00AM-11:00AM和2:00PM-4:00PM之间，最大50%照明；以及从11:00AM-2:00PM，最大25%照明。

§4.0另外的实施方式示例

在本说明书中描述的主题和操作的实施例可以以数字电子电路、或者以计算机软件、固件或硬件，包括在本说明书中公开的结构及其结构等同物、或者以它们中的一个或多个的组合来实现。可以将在本说明书中描述的主题的实施例实现为一个或多个计算机程序，即一个或多个计算机程序指令模块，其被编码在计算机存储介质上供数据处理装置执行或控制数据处理装置的操作。替选地或另外，程序指令可以被编码在非自然生成的传播信号上，所述信号例如机器生成的电的、光学或电磁的信号，其被生成以编码用于传输到适当接收器装置的信息以供数据处理装置执行。计算机存储介质可以是下述或被包括在下述中：计算机可读存储设备、计算机可读存储基片、随机或串行存取存储器阵列或设备、或以上一个或多个的组合。此外，虽然计算机存储介质不是传播信号，但是计算机存储介质可以是编码在非自然生成的传播信号中的计算机程序指令的源或目的地。计算机存储介质还可以是下述或被包括在下述中：一个或多个单独的物理组件或介质（例如，多个CD、盘或其他存储设备）。

可以将在本说明书中描述的操作实现为由数据处理装置对存储在一个或多个计算机可读存储设备上或从其他源接收的数据执行的操作。

术语“数据处理装置”包含用于处理数据的所有类型的装置、设备以及机器，包括例如可编程处理器、计算机、芯片上的系统、或多个那些、或前述的组合。装置可以包括专用逻辑电路，例如FPGA（现场可编程门阵列）或ASIC（专用集成电路）。除硬件外，装置还可以包括为讨论中的计算机程序创建执行环境的代码，例如，构成处理器固件、协议堆栈、数据库管理系统、操作系统、跨平台运行时间环境、虚拟机、或以上一个或多个的组合的代码。装置和执行环境可以实现各种不同的计算模型基础设施，诸如web服务、分布式计算和网格计算基础设施。

计算机程序（也称作程序、软件、软件应用、脚本或代码）可以以任何形式的编程语言编写，包括编译或解释语言、说明性或过程性语言，并且其可以以任何形式部署，包括作为独立程序或作为模块、组件、子例程、对象或适于在计算环境中使用的其他单元。计算机程序可以但是不必对应于文件系统中的文件。可以将程序存储在保持其他程序或数据的文件（例如，存储在标记语言文档中的一个或多个脚本）的一部分、专用于讨论中的程序的单个文件或者多个协调文件（例如，存储一个或多个模块、子例程或部分代码的文件）中。可以将计算机程序部署为在一个计算机上或者在位于一个地点或跨多个地点分布并且由通信网络互连的多个计算机上执行。

在本说明书中描述的处理和逻辑流可以由执行一个或多个计算机程序的一个或多个可编程处理器执行以通过操作输入数据并且生成输出来执行动作。所述处理和逻辑流还可以由专用逻辑电路执行，以及装置还可以被实现为专用逻辑电路，所述专用逻辑电路例如FPGA（现场可编程门阵列）或ASIC（专用集成电路）。

适于执行计算机程序的处理器包括例如通用和专用微处理器两者，以及任何类型的数字计算机的任何一个或多个处理器。通常，处理器将从只读存储器或随机存取存储器或两者接收指令和数据。计算机的主要元件是用于按照指令执行动作的处理器和用于存储指令和数据的一个或多个存储器设备。通常，计算机还将包括用于存储数据的一个或多个海量存储设备，例如磁盘、磁光盘或光盘，或可操作地耦接以从所述一个或多个海量存储设备接收数据或向所述一个或多个海量存储设备传送数据，或两者。然而，计算机不必具有这样的设备。此外，可以将计算机嵌入另一个设备中，所述另一个设备例如个人数字助理（PDA）、移动音频或视频播放器，仅列出一些。适于存储计算机程序指令和数据的设备包括所有形式的非易失性存储器、介质和存储器设备，包括例如：半导体存储器设备，例如EPROM、EEPROM和闪速存储器设备；磁盘，例如内部硬盘或可移动盘；磁光盘；以及CD-ROM和DVD-ROM盘。处理器和存储器可以由专用逻辑电路补充，或合并入专用逻辑电路中。

为了提供与用户的交互，在本说明书中描述的主题的实施例可以在具有下述的计算机上实现：用于向用户显示信息的显示设备，例如CRT（阴极射线管）或LCD（液晶显示）监视器；以及用户通过其可以向计算机提供输入的键盘和指示设备，例如鼠标或跟踪球。也可以使用其他类型的设备来提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的感测反馈，例如视觉反馈、听觉反馈或触觉反馈；以及可以以任何形式，包括声学的、语音或触觉的输入接收来自用户的输入。另外，计算机可以通过将文档发送给用户所使用的设备以及从用户所使用的设备接收文档来与用户交互；例如，通过响应于从web浏览器接收到请求将网页发送给用户的客户端设备上的web浏览器。

在本说明书中描述的主题的实施例可以可选地在包括下述的计算系统中实现：后端组件，例如作为数据服务器；或者中间件组件，例如应用服务器；或者前端组件，例如具有用户通过其可以与在本说明书中描述的主题的实现交互的图形用户界面或Web浏览器的客户端计算机；或者一个或多个这样的后端、中间件或前端组件的任何组合。系统的组件可以通过例如通信网络的任何形式或介质的数字数据通信互连。通信网络的示例包括局域网（“LAN”）和广域网（“WAN”）、互联网络（例如因特网）以及对等网络（例如，自组织对等网络）。

计算系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器通常彼此远离并且典型地通过通信网络交互。客户端和服务器的关系依靠在相应计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序产生。在一些实施例中，服务器将数据（例如，HTML页面）传送给客户端设备（例如，出于向与客户端设备交互的用户显示数据以及从与客户端设备交互的用户接收用户输入的目的）。可以在服务器处从客户端设备接收在客户端设备处生成的数据（例如，用户交互的结果）。

在示出了可编程处理系统（系统）的框图的图6中示出了可以实现上述技术的计算机的示例。可以利用系统600来实现在本文中描述的系统和方法。

系统600包括处理器610、存储器620、存储设备630和输入/输出设备640。组件610、620、630和640中的每一个例如可以使用系统总线650互连。处理器610能够处理用于在系统600内执行的指令。处理器610能够处理存储在存储器620中或存储设备630上的指令。

存储器620存储在系统600内的信息。在一个实施方式中，存储器620是计算机可读介质。在一个实施方式中，存储器620是易失性存储器单元。在另一个实施方式中，存储器620是非易失性存储器单元。

存储设备630能够为系统600提供海量存储。在一个实施方式中，存储设备630是计算机可读介质。在各种不同的实施方式中，存储设备630可以例如包括硬盘设备、光盘设备或一些其他大容量存储设备。

输入/输出设备640为系统600提供输入/输出操作。在一个实施方式中，输入/输出设备640可以包括有线网络接口设备、串行通信接口设备和/或无线接口设备中的一个或多个。

虽然本说明书包含许多具体实现细节，但是这些细节不应当被解释为对任何发明或可以主张的内容的范围的限制，而应当被解释为对具体到特定发明的特定实施例的特征的描述。还可以将在本说明书中在分离的实施例的情境中描述的某些特征组合在单个实施例中实现。相反地，也可以将在单个实施例的情境中描述的各种特征分离地在多个实施例中实现或在任何适当的子组合中实现。此外，尽管可能在上面将特征描述为在某些组合中起作用，甚至最初主张如此，但是可以在一些情况下将来自所主张的组合的一个或多个特征从组合中删去，并且所主张的组合可以针对子组合或者子组合的变体。

类似地，虽然在附图中以特定顺序描绘了操作，但是不应当将这理解为需要以所示的特定顺序或者以连续顺序执行这样的操作、或者需要执行所有图示的操作，才能达到期望的结果。在某些情况下，多任务以及并行处理可以是有利的。此外，不应当将在上述实施例中的各种系统组件的分离理解为在所有实施例中均需要这样的分离，而应当理解的是，通常可以将所述程序组件和系统集成到一起成为单个软件产品或封装为多个软件产品。

因此，已描述了本主题的特定实施例。其他实施例在所附权利要求的范围内。在一些情况下，可以以不同的顺序来执行权利要求中记载的动作并且仍然达到期望的结果。另外，在附图中描绘的处理不一定需要所示的特定顺序或连续顺序，才能达到期望的结果。在某些实施方式中，多任务以及并行处理可以是有利的。

Claims (22)

1.一种光照控制系统，包括：

多个任务级传感器设备，每一个任务级传感器设备包括能够感测物理刺激用于被置放来监视任务区域的物理刺激并且生成报告所述任务区域的测量的物理刺激的任务级传感器数据的传感器设备，其中对每一个任务级传感器的每一个任务区域是受控区域的单独子部分，以及每一个任务级传感器数据提供按比例对仅仅在其监视的所述任务区域内出现的所述物理刺激作出响应的测量；以及

与所述任务级传感器和受控区域传感器进行数据通信的负荷控制器，所述受控区域传感器用于监视受控区域的物理刺激并且生成报告所述受控区域的测量的物理刺激的受控区域传感器数据，其中所述负荷控制器执行操作，所述操作包括：基于来自监视所述任务区域的所述任务级传感器的所述任务级传感器数据和所述受控区域传感器数据来控制每一个任务区域的照明水平。

2.根据权利要求1所述的系统，其中：

所述任务级传感器设备包括任务级光传感器，并且所述物理刺激是所述任务区域的照明水平；以及

所述受控区域传感器包括受控区域光传感器，并且所述物理刺激是所述受控区域的照明水平。

3.根据权利要求2所述的系统，其中所述任务级传感器设备进一步包括任务级占用传感器，并且所述物理刺激进一步包括所述任务区域的占用。

4.根据权利要求3所述的系统，进一步包括：

对于每一个任务区域，对应的任务区域光源用于仅照明其所对应的任务区域；

环境光源，所述环境光源用于照明所述受控区域；以及

其中所述负荷控制器通过执行操作来控制每一个任务区域的照明水平，所述操作包括：

确定占用的任务区域；以及

对于每一个占用的任务区域：

确定所述任务区域的照明水平；

响应于确定任务区域的照明水平高于预定义照明水平，指令所述任务区域光源降低所述任务区域的照明水平，直到所述任务区域的照明水平在所述预定义照明水平；以及

响应于确定任务区域的照明水平低于所述预定义照明水平，指令所述任务区域光源增加所述任务区域的照明水平。

5.根据权利要求4所述的系统，其中所述负荷控制器响应于指令所述任务区域光源增加任务区域的照明水平而执行操作，所述操作包括：

确定所述任务区域的照明水平是否在所述预定义照明水平；

响应于确定所述任务区域的照明水平低于所述预定义照明水平并且确定所述任务区域光源被增加到最大设置，指令所述环境光源增加所述受控区域的照明水平，直到所述任务区域的照明水平在所述预定义照明水平；以及

响应于确定所述任务区域的照明水平低于所述预定义照明水平并且确定所述任务区域光源低于最大设置，指令所述任务区域光源增加所述任务区域的照明水平。

6.根据权利要求4所述的系统，其中所述负荷控制器响应于指令所述任务区域光源降低任务区域的照明水平而执行操作，所述操作包括：

确定所述任务区域的照明水平是否在所述预定义照明水平；

响应于确定所述任务区域的照明水平高于所述预定义照明水平并且确定所述任务区域光源被降低到最小设置，则指令所述环境光源降低所述受控区域的照明水平，直到所述任务区域的照明水平在所述预定义照明水平；以及

响应于确定所述任务区域的照明水平高于所述预定义照明水平并且确定所述任务区域光源高于所述最小设置，指令所述任务区域光源降低所述任务区域的照明水平。

7.根据权利要求4所述的系统，其中所述负荷控制器响应于指令所述任务区域光源降低任务区域的照明水平而执行操作，所述操作包括：

确定所述任务区域的照明水平是否在所述预定义照明水平；

响应于确定所述任务区域的照明水平高于所述预定义照明水平并且确定所述任务区域光源被降低到最小设置，以及进一步确定没有任务区域低于所述预定义照明水平，则指令所述环境光源降低所述受控区域的照明水平，直到所述任务区域的照明水平在所述预定义照明水平；以及

响应于确定所述任务区域的照明水平高于所述预定义照明水平并且确定所述任务区域光源高于所述最小设置，指令所述任务区域光源降低所述任务区域的照明水平。

8.根据权利要求3所述的系统，进一步包括：

对于每一个任务区域，对应的任务区域光源用于仅照明其所对应的所述任务区域；

环境光源，所述环境光源用于照明所述受控区域；以及

其中所述负荷控制器通过执行操作来控制每一个任务区域的照明水平，所述操作包括：

为所述受控区域确定照明水平；以及

响应于确定所述受控区域的照明水平高于第一预定义照明水平，仅当每一个占用的任务区域的照明水平高于第二预定义照明水平时，才指令所述环境光源降低所述受控区域的照明水平。

9.根据权利要求8所述的系统，其中所述第一预定义照明水平小于所述第二预定义照明水平。

10.根据权利要求1所述的系统，其中：

所述任务级传感器设备进一步包括任务级占用传感器，并且所述物理刺激进一步包括所述任务区域的占用；以及

所述受控区域传感器进一步包括受控区域占用传感器，并且所述物理刺激进一步包括所述受控区域的占用。

11.根据权利要求10所述的系统，进一步包括：

对于每一个任务区域，对应的任务区域光源用于仅照明其所对应的所述任务区域；

环境光源，所述环境光源用于照明所述受控区域；以及

其中所述负荷控制器通过执行操作来控制每一个任务区域的所述照明水平，所述操作包括：

确定占用的任务区域和未占用的任务区域；

对于每一个未占用的任务区域，将所述任务区域光源降低到最小设置；以及

对于每一个占用的任务区域，通过使用所述环境光源和与所述任务区域相对应的所述任务区域光源来设置所述任务区域的照明水平。

12.根据权利要求11所述的系统，其中通过使用所述环境光源和与所述任务区域相对应的所述任务区域光源来设置所述任务区域的照明水平包括：

确定与第一光照配置相关联的电力负荷，在所述第一光照配置中，所述环境光源被设置成最小水平并且每一个任务区域光源被设置成提供最小可接受水平的任务光照的照明水平；

确定与第二光照配置相关联的电力负荷，在所述第二光照配置中，所述环境光源被设置成为每一个占用的任务区域提供最小可接受水平的任务光照的照明水平并且每一个任务区域光源被设置成最小水平；以及

选择带有最小确定的电力负荷的光照配置。

13.根据权利要求2所述的系统，进一步包括：

对于每一个任务区域，对应的任务区域光源用于仅照明其所对应的所述任务区域；

环境光源，所述环境光源用于照明所述受控区域；以及

其中所述负荷控制器通过执行操作来控制每一个任务区域的照明水平，所述操作包括：对于每一个任务区域：

确定所述任务区域的照明水平；

响应于确定任务区域的照明水平高于预定义照明水平，指令所述任务区域光源降低所述任务区域的照明水平，直到所述任务区域的照明水平在所述预定义照明水平；以及

响应于确定任务区域的照明水平低于所述预定义照明水平，指令所述任务区域光源增加所述任务区域的照明水平。

14.一种光照控制系统，包括：

光照控制设备，包括：

为任务区域提供照明的照明源；

光传感器，所述光传感器感测所述任务区域的照明水平；

占用传感器，所述占用传感器感测所述任务区域的占用；

处理电路，所述处理电路被配置成从所述光传感器和所述占用传感器接收数据，并且生成描述所述任务区域的感测到的照明水平和占用状态的光传感器数据和占用传感器数据；以及

无线收发器，所述无线收发器被配置成将所述光传感器数据和占用传感器数据传输给负荷控制器，所述负荷控制器控制所述任务区域和所述任务区域所位于的受控区域的照明水平，其中所述任务区域是所述受控区域的子部分。

15.根据权利要求14所述的系统，进一步包括：

手动控件，所述手动控件控制所述照明源的照明；以及

其中：

所述处理电路进一步被配置成生成指定覆盖条件的覆盖信号，所述覆盖条件促使所述负荷控制器在所述覆盖条件持续期间不调节所述照明源的照明水平；以及

所述无线收发器将所述覆盖信号传输给所述负荷控制器。

16.根据权利要求14所述的系统，进一步包括：与所述光照控制设备和受控区域传感器进行数据通信的所述负荷控制器，所述受控区域传感器用于监视受控区域的物理刺激并且生成报告所述受控区域的测量的物理刺激的受控区域传感器数据，其中所述负荷控制器执行操作，所述操作包括：基于所述光传感器数据和占用传感器数据、所述受控区域传感器数据来控制所述任务区域的照明水平。

17.一种由数据处理装置执行的光照控制方法，包括：

从多个任务级传感器设备接收报告任务区域的测量的物理刺激的任务级传感器数据，每一个任务级传感器设备包括能够感测物理刺激并且被置放来监视所述任务区域的所述物理刺激的传感器设备，其中对每一个任务级传感器的每一个任务区域是受控区域的单独子部分，并且每一个任务级传感器数据提供按比例对仅仅在其监视的所述任务区域内出现的物理刺激作出响应的测量；以及

接收报告所述受控区域的测量的物理刺激的受控区域传感器数据；以及

基于来自监视所述任务区域的所述任务级传感器的所述任务级传感器数据和所述受控区域传感器数据来控制每一个任务区域的照明水平。

18.根据权利要求17所述的方法，其中：

所述任务级传感器设备包括任务级光传感器和任务级占用传感器，并且所述物理刺激包括所述任务区域的照明水平和所述任务区域的占用；

所述受控区域传感器包括受控区域光传感器，并且所述物理刺激是所述受控区域的照明水平；以及

进一步包括：

确定占用的任务区域；以及

对于每一个占用的任务区域：

确定所述任务区域的照明水平；

响应于确定任务区域的照明水平高于预定义照明水平，指令任务区域光源降低所述任务区域的照明水平，直到所述任务区域的照明水平在所述预定义照明水平；以及

响应于确定任务区域的照明水平低于所述预定义照明水平，指令所述任务区域光源增加所述任务区域的照明水平。

19.根据权利要求17所述的方法，其中：

所述任务级传感器设备进一步包括任务级占用传感器，并且所述物理刺激进一步包括所述任务区域的占用；以及

所述受控区域传感器进一步包括受控区域占用传感器，并且所述物理刺激进一步包括所述受控区域的占用；以及

进一步包括：

确定占用的任务区域和未占用的任务区域；

对于每一个未占用的任务区域，将任务区域光源降低到最小设置；以及

对于每一个占用的任务区域，通过使用环境光源和与所述任务区域相对应的所述任务区域光源来设置所述任务区域的照明水平。

20.一种光照控制系统，包括：

用于从多个任务级传感器设备接收报告任务区域的测量的物理刺激的任务级传感器数据，每一个任务级传感器设备包括能够感测物理刺激并且被置放来监视所述任务区域的物理刺激的传感器设备，其中对每一个任务级传感器的每一个任务区域是受控区域的单独子部分，以及每一个任务级传感器数据提供按比例对仅仅在其监视的所述任务区域内出现的物理刺激作出响应的测量，以及用于接收报告所述受控区域的测量的物理刺激的受控区域传感器数据的装置；以及

用于基于来自监视所述任务区域的所述任务级传感器的所述任务级传感器数据和所述受控区域传感器数据来控制每一个任务区域的照明水平的装置。

21.一种光照控制设备，包括：

外壳；

光传感器，所述光传感器附着到所述外壳并且感测任务区域的照明水平；

占用传感器，所述占用传感器附着到所述外壳并且感测所述任务区域的占用；

处理电路，所述处理电路被配置成从所述光传感器和所述占用传感器接收数据，并且生成描述所述任务区域的所感测的照明水平和占用状态的光传感器数据和占用传感器数据；以及

无线收发器，所述无线收发器在所述外壳内并且被配置成将所述光传感器数据和占用传感器数据传输给控制所述任务区域和所述任务区域所位于的受控区域的所述照明水平的负荷控制器，其中所述任务区域是所述受控区域的子部分。

22.根据权利要求21所述的光照控制设备，进一步包括：为任务区域提供照明的照明源，所述照明源被耦接到所述处理电路并且受所述处理电路控制，以及其中所述处理电路进一步被配置成：响应于通过所述无线收发器接收到数据，控制所述照明源。