CN104244502B - 确定照度传感器的布置的方法、装置和照明控制系统 - Google Patents
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Abstract
公开了照度传感器布置确定方法和装置以及照明控制系统,该方法包括:确定照度传感器的候选摆放位置,该照度传感器的候选摆放位置包括各个兴趣点的位置;确定每个可控光源对各个候选摆放位置的照度的影响系数,该影响系数表征所述候选摆放位置的照度对所述可控光源的调光等级的敏感程度;基于评价候选摆放位置的组合的性能的性能评价函数,从候选摆放位置中选择用于布置第二数目个照度传感器的摆放位置,该评价候选摆放位置的组合的性能评价函数满足候选摆放位置的组合的测量值之间的相关性越低,候选摆放位置的组合的性能越高。该照度传感器布置确定方法和装置,利用相关性优化了传感器的布置,能够节省成本,同时依然能够获得各个兴趣点的照度。
Description
技术领域
本发明总体地涉及照明控制,更具体地涉及确定照度传感器的布置的方法、装置和照明控制系统。
背景技术
典型的照明控制系统包括多个可控照明设备或者说光源、多个照度传感器、中央控制器以及通信网络。在该照明控制系统中,当照明设备以某一调光等级发光时,照度传感器测量照明区域中兴趣点上的照度值,并经由通信网络将该测量的照度值传送到中央控制器,中央控制器基于该感测的照度值与目标照度值的差异,对照明设备的亮度进行调节,从而使得所有兴趣点上的照度接近或达到期望值。
目前,越来越多的智能灯光控制系统用各种照度传感器提供个性化的照明环境。对于亮度明暗可调节的人造光源,往往需要引入照度传感器进行自动反馈控制。一般的照度传感器只能检测局部的照度信息,即进行点照度测量。所以为了监测某个空间范围(比如工作面上)的照度分布,往往需要布置多个照度传感器。考虑到传感器成本以及空间条件限制(比如障碍物)等因素,一个重要的研究课题是如何选择照度传感器的摆放位置以最大限度地发挥每个传感器的效用。
针对这一研究课题,现有的技术通常是通过定义某种性能指标函数,将传感器位置摆放问题转化为一个优化问题进行解决。根据性能指标函数的不同,现有技术大致可以分为如下三类:
(1)相邻结点之间的距离最大化
该技术目的是用有限个数的传感器覆盖更大面积区域,常用于入侵检测、河流污染检测以及地震监测等领域。有关介绍可参见美国专利公开US8019576 B2和US7091902B2。
(2)各个传感器测量结果差异最大化
该技术目的是去除冗余传感器,其前提假设是具有相似测量结果的两个传感器只需要保留其中之一。然而本发明的发明人发现,在灯光控制系统中,这一前提假设并不总是成立的,因为照度传感器的测量结果是受多个同时开启的人造光源影响的,单一时刻的两个传感器的测量结果相似性并不足以说明相应的两个传感器是相互关联的,因此在此情况下依此技术去除任何一个传感器都是不合适的。
(3)综合以上两个性能指标
该技术的目的是在最大化传感器的覆盖率的前提下,剔除测量结果相似的传感器。一般综合两个性能指标的方法是利用加权平均。有关介绍可参见2006年UCLA大学的Heemin Park的题为“Design and implementation of a wireless sensor network forintelligent light control”的博士论文。
发明内容
然而,本发明发明人经实验和深入分析,认为上述三类性能指标函数均不能客观地评价灯光控制系统中照度传感器的有效性,主要原因在于:
1)相隔距离较远的两个传感器仍有可能是相互关联的,比如在密闭的室内空间只有一个光源的情形,在距离光源远端和近端分别放置一个传感器,这两个传感器尽管物理距离很远,但测量值却是强相关的,因为它们均取决于唯一光源的亮度等级;
2)相隔距离较近的两个传感器也可能是互相独立的,比如每个传感器上方均安装一个发射窄光束的LED灯,如果这两个LED灯是独立可控的,则两个传感器的测量结果仅依赖于各自上方的LED灯的亮度等级;
3)测量结果差异较大的两个传感器也可能是相互关联的,比如上面1)中给出的例子,在光源远端和近端的两个传感器的测量结果差异很大,但它们却是强相关的;
4)测量结果差异较小的两个传感器也可能是相互独立的,比如上面2)中给出的例子,若某个时刻从两个LED灯发出的光照射到两个照度传感器上,恰巧此时两个传感器的测量结果非常接近,但仍不能认为二者是相互关联的。
从上述分析可以看出,在灯光控制系统中进行照度传感器布局时,距离的远近和当前测量结果的差异并不足以判断照度传感器之间的相关性和冗余度。
本发明希望提供一种充分利用每一个照度传感器,同时减少冗余度的照度传感器布置技术。
根据本发明的一个方面,提供了一种针对预定空间和预定的独立可控的光源,确定照度传感器的布置的方法,照度传感器用于测量该预定空间中摆放该照度传感器的位置上的照度,所述方法可以包括:确定照度传感器的第一数目个候选摆放位置,该照度传感器的第一数目个候选摆放位置包括各个兴趣点的位置;确定每个可控光源对各个候选摆放位置的照度的影响系数,该影响系数表征所述候选摆放位置的照度对所述可控光源的调光等级的敏感程度;基于评价候选摆放位置的组合的性能的性能评价函数,从第一数目个候选摆放位置中选择用于布置第二数目个照度传感器的对应第二数目个摆放位置,该评价候选摆放位置的组合的性能评价函数满足候选摆放位置的组合的测量值之间的相关性越低,候选摆放位置的组合的性能越高,其中候选摆放位置的组合的测量值之间的相关性根据与候选摆放位置的组合中的每个候选摆放位置相关联的影响系数来确定。
根据本发明的另一方面,还提供了一种针对预定空间和预定的独立可控的光源,确定照度传感器的布置的装置,照度传感器用于测量该预定空间中摆放该照度传感器的位置上的照度,所述装置包括:候选摆放位置确定部件,用于确定照度传感器的第一数目个候选摆放位置,该照度传感器的第一数目个候选摆放位置包括各个兴趣点的位置;影响系数确定部件,用于确定每个可控光源对各个候选摆放位置的照度的影响系数,该影响系数表征所述候选摆放位置的照度对所述可控光源的调光等级的敏感程度;摆放位置选择部件,用于基于评价候选摆放位置的组合的性能的性能评价函数,从第一数目个候选摆放位置中选择用于布置第二数目个照度传感器的对应第二数目个摆放位置,该评价候选摆放位置的组合的性能评价函数满足候选摆放位置的组合的测量值之间的相关性越低,候选摆放位置的组合的性能越高,其中候选摆放位置的组合的测量值之间的相关性根据与候选摆放位置的组合中的每个候选摆放位置相关联的影响系数来确定。
利用上述根据本发明实施例的照度传感器布置确定方法和装置,能够确定整体上摆放位置测量值之间相关性最低或较低的传感器布置方案,能够节省成本,同时依然可以依据最后确定的传感器布置来获得各个兴趣点的照度。
根据另一实施例,上述照度传感器布置确定方法和装置中使用的评价候选摆放位置的组合的性能评价函数还考虑候选摆放位置的组合的动态变化范围,其中候选摆放位置的组合的动态变化范围越大,候选摆放位置的组合的性能越高,以及候选摆放位置的组合的动态变化范围根据与候选摆放位置的组合中的每个候选摆放位置相关联的影响系数来确定。利用根据本发明第二实施例的传感器布置确定方法和装置,在确定候选摆放位置的组合中既考虑候选摆放位置组合的相关性也考虑候选摆放位置组合的动态变化范围,由此可以最大限度地去除冗余的照度传感器,同时因为还优选动态变化范围大的摆放位置组合,所以对传感器精度的要求可以降低。
根据本发明的再一方面,还提供了一种照明控制系统,包括:多个独立可控的光源,布置在预定空间中的预定位置;照度传感器布置优化部件,用于执行上述的针对预定空间和预定的独立可控的光源确定照度传感器的布置的方法来确定照度传感器的布置;多个照度传感器,按照照度传感器布置优化部件确定的布置来布置,用于测量该预定空间中摆放该照度传感器的位置上的照度;以及控制器,该控制器接收来自多个照度传感器的测量的结果,实现对所述可控光源的自动控制。
利用本发明实施例的照明控制系统,可以利用经根据本发明实施例优化了布置的照度传感器以降低的成本、更好地实现对可控光源的自动控制。
附图说明
从下面结合附图对本发明实施例的详细描述中,本发明的这些和/或其它方面和优点将变得更加清楚并更容易理解,其中:
图1示出了可以应用本发明的会议室照明场景示意图。
图2示出了根据本发明实施例的确定照度传感器的布置的方法示例100的总体流程图。
图3示出了在图1所示的会议室环境内初始化传感器布局之后的示例场景图。
图4示出了影响系数矩阵203的一般结构,该矩阵的列索引201表示对应的光源序号,行索引202表示对应的传感器候选摆放位置的序号。
图5示出了根据本发明第二实施例的确定照度传感器的布置的方法示例100’的总体流程图。
图6示出了在图3所示的会议室环境中最后确定的最终传感器分布的示例场景图。
图7示出了根据本发明实施例的影响系数表格示例。
图8示出了根据本发明实施例的确定照度传感器的布置的装置3000的配置框图。
图9示出了根据本发明实施例的照明控制系统4000的配置框图。
图10是示出按照本发明实施例的照度传感器布置确定系统5000的总体硬件框图。
具体实施方式
为了使本领域技术人员更好地理解本发明,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
将按下列顺序进行描述:
1、可以应用本发明的会议室照明场景示意图
2、第一实施例:确定照度传感器的布置的方法示例
3、第二实施例:确定照度传感器的布置的方法的另一示例
4、确定传感器布置的计算示例
5、第三实施例:利用所选传感器对特定兴趣点上的照度进行估算的示例
6、第四实施例:确定照度传感器的布置的装置
7、第五实施例:照明控制系统
8、系统硬件配置
1、可以应用本发明的会议室照明场景示意图
图1示出了可以应用本发明的会议室照明场景示意图。
参考图1,该会议室照明系统10包括多个照明设备101a、……,一张会议桌102,多个座位103a、103b……,墙上有一个演示区域(例如,电视机或者投影仪)104,以及分布在桌面和墙面上的多个兴趣点105a、105b……。下文中,将无需进行区分时,将多个照明设备101a、……统称为照明设备101,将多个兴趣点105a、105b……统称为兴趣点105,将多个座位103a、103b……统称为座位103。
这些照明设备101可以是例如灯等,它们可以各自位于照明环境、例如大厅、剧院、办公室等等的天花板或墙壁等处的不同位置。本文中,除非特别指明,否则“照明设备”和“光源”具有同样的含义,可以互换使用。
兴趣点105的位置可以根据需要进行标识,图1中选择每个座位前方桌面上和投影区域的中心作为兴趣点,也可以根据实际情况随时增加或减少兴趣点。需要说明的是,只要是对一点的照度感兴趣,该点就可以视为本文中的“兴趣点”。另外,根据本发明实施例,一个点可以在确定传感器布置时未被视为兴趣点,而在后来视为兴趣点。
该会议室照明系统的目的是实现兴趣点位置的照明控制,即通过对灯光亮暗的调节使得每个兴趣点位置处的照度达到或趋近目标值。为了达到精确的控制,往往需要在兴趣点处或附近安放照度传感器,将测量的照度值反馈给灯光控制器,根据测量值与目标值的差异对灯光进行相应的调节。
然而实际环境中兴趣点的位置有时是禁止放置传感器的,而且兴趣点的数量可能往往远大于可用照度传感器的数量,比如用户感兴趣的是一大片区域上的照度符合一定的条件。因此,有必要考虑如何安置有限数量的传感器以发挥它们的最大效用。
根据本发明一个实施例,提供了一种针对预定空间和预定的独立可控的光源,确定照度传感器的布置的方法。该实施例的方法特别适合于需要测量全部兴趣点上的照度,但可用传感器数量小于兴趣点数量的情况。
需要说明的是,图1所示的照度传感器应用场景仅为示例,任何针对预定空间、预定安置的光源,需要确定照度传感器布置的情况均可应用本发明。
2、第一实施例:确定照度传感器的布置的方法示例
下面参考图2描述根据本发明实施例的确定照度传感器的布置的方法示例,其中针对预定空间和预定的独立可控的光源,来确定照度传感器的布置。
图2示出了根据本发明实施例的确定照度传感器的布置的方法示例100的总体流程图。
如图2所示,在步骤S110中,确定照度传感器的第一数目个候选摆放位置,该照度传感器的第一数目个候选摆放位置包括各个兴趣点的位置。
除了各个兴趣点的位置外,照度传感器的候选摆放位置还可以包括其他区域中的一些位置。
例如,图3示出了在图1所示的会议室环境内初始化传感器布局之后的示例场景图。如图3所示,除了将在桌面和投影区域的兴趣点位置作为放置传感器的候选摆放位置106a,106b等外,还在墙面上的其他区域选定了一些位置作为放置传感器的候选摆放位置106c等。
优选地,候选摆放位置包括所有兴趣点的位置。不过,在某些情况下,候选摆放位置可以并不包括所有兴趣点的位置,而是包括所有兴趣点的位置中的一些。例如,在对整个桌面区域的照度都感兴趣的情况下,并不需要将整个桌面区域上的所有点都作为候选摆放位置,而只要将代表性的兴趣点或者便利的兴趣点包括在候选摆放位置集合内即可。
在步骤S110中确定了候选摆放位置之后,前进到步骤S120。
在步骤S120中,确定每个可控光源对各个候选摆放位置的照度的影响系数,该影响系数表征所述候选摆放位置的照度对所述可控光源的调光等级的敏感程度。
这里每个可控光源可以是一盏灯或者一组灯,指的是独立可控(明暗可调)的光源。换句话说,一组联动的灯将被视为一个可控光源。一个光源对一个位置的照度的影响系数的含义是该光源的调节量对该位置的照度变化的影响程度(在本文中,光源的调节量和光源的调光等级表示相同的含义,可以互换使用)。多个光源对多个位置的影响可用影响系数矩阵来描述,如图4所示。图4示出了影响系数矩阵203的一般结构,该矩阵的列索引201表示对应的光源序号,行索引202表示对应的传感器候选摆放位置的序号。
照明控制系统中,一般现有技术中辨识影响系数矩阵的方法为:将各个传感器放置在需要知道影响系数的各个位置;然后逐个开启每个独立可控光源,然后收集全部传感器上的测量值,影响系数矩阵可由收集的测量结果直接生成。
例如,一个封闭的房间里有m盏独立可调的吸顶灯,房间里在n个固定位置上摆放了n个照度传感器。为了描述方便,这里假定在所有灯关闭的情况下,房间各处的照度均为零,则辨识影响系数矩阵的过程可以如下进行:
a)逐个开启m盏吸顶灯,每次仅开一盏灯,比如将该灯的调光等级设定为100%,其他灯的调光等级为0%;
b)记录上述过程中n个传感器的测量值,第j盏灯开启时,第i个照度传感器的测量值记为Eij,单位一般为勒克斯(Lux或lx)。
经过上述过程后,可以得到测量值Eij,i=1,2,…,n,j=1,2,…,m,它们可以组成影响系数矩阵A,如式(1)所示:
该影响系数矩阵实际上描述了从光源的调节量或者说调光等级到传感器测量点的照度之间的数学模型,如下式(2)所示:
其中di表示第i盏灯的调光等级,i=1,2,…,m,调光等级的取值例如可以为20%,40%,60%,100%等,当然其取值不限于此。
Ei表示第i个测量位置的照度(单位:勒克斯),i=1,2,…,n。
A是已辨识的影响系数矩阵,b是偏置向量,表示关闭全部光源时各传感器所在位置的照度值。
另外,在确定影响系数时,如果可用照度传感器的数目小于候选摆放位置的数目,那么可以如下确定每个可控光源对各个候选摆放位置的照度的影响系数:当开启每个可控光源时,按一定顺序分别将一个或多个传感器移动到各个候选摆放位置(可事先做好标记),以获得各个候选摆放位置的照度值,利用这些候选摆放位置的照度值除以当前开启的可控光源的调光等级(一般为100%)来计算该可控光源对该候选摆放位置的照度的影响系数。
例如,假如只有一个照度传感器可用,则可以在开启一个光源时,将该照度传感器分别移动到各个候选摆放位置,然后记录下载各个候选摆放位置处测量的照度值,同样在开启其它每个光源时,重复上述扫描式移动、感测、记录步骤。由此可以获得足够的感测数据来计算影响系数矩阵。
前面基于关闭光源时的照度向量b为零(例如全封闭的房间)的情况描述了如何得到影响系数的示例方法。
在另一个示例中,在关闭全部光源时的照度向量b不为零的情况下(例如带窗的房间且在日光充足的白天),仅需要在所有可控光源都关闭的情况下记录各个照度传感器的测量值Ei0,i=1,2,…,n,再按照上述步骤逐个开启可控光源并记录相应的照度传感器测量结果Eij,i=1,2,…,n,j=1,2,…,m,此时影响系数矩阵A可由如下公式计算得到:
除了上述方法,辨识影响系数矩阵还可以采用其他现有的技术方法,比如使用不可见光源代替可见光以避免逐个开启光源时频闪效应对人体健康产生的不良影响等。
这里顺便说一下,在灯光控制中,常常通过计算影响矩阵的逆矩阵(或伪逆矩阵)来求解最优的调光等级,以使兴趣点上的照度达到目标值。
需要说明的是,步骤S120中的确定每个可控光源对各个候选摆放位置的照度的影响系数可以通过获得先前得到的影响系数来实现。例如,事先离线确定各个可控光源对各个候选摆放位置的照度的影响系数,并存储在存储介质中。在需要获得影响系数时,只要访问该存储介质中的影响系数即可。
在步骤S120中确定了每个可控光源对各个候选摆放位置的照度的影响系数之后,前进到步骤S130。
在步骤S130中,基于评价候选摆放位置的组合的性能的性能评价函数,从第一数目个候选摆放位置中选择用于布置第二数目个照度传感器的对应第二数目个摆放位置,该评价候选摆放位置的组合的性能评价函数满足候选摆放位置的组合的测量值之间的相关性越低,候选摆放位置的组合的性能越高,其中候选摆放位置的组合的测量值之间的相关性根据与候选摆放位置的组合中的每个候选摆放位置相关联的影响系数来确定。
假定候选摆放位置都放置了传感器,那么接下来的任务就是决定要从这些传感器中去除哪些传感器,或者说保留哪些传感器。下文中为描述方便,在不引起歧义和矛盾的情况下,有时“候选摆放位置的测量值”和“传感器的测量值”会混合使用,两者指代相同的含义,表示假定在候选摆放位置处放置了传感器的情况下该传感器的测量值。另外,“候选摆放位置的组合的测量值之间的相关性”和“传感器组合的测量值之间的相关性”有时也会混合使用,表示对于一个集合的元素之间相关性的总体量度。另外,“候选摆放位置的组合”和“传感器的组合”有时也会混合使用,表示作为第一数目个候选摆放位置或第一数目个传感器的集合中的子集。
这里的,最后选择的照度传感器的数目,即第二数目可以是当前可用照度传感器的数目,且少于候选摆放位置的第一数目。或者,可以是基于成本方面考虑确定的最终照度传感器的数目。另外,优选地,一般来说,为了精确地估算空间内任意点的照度,所选传感器的数目应不少于独立光源的个数。不过,如果独立光源的数目很多,那么所选传感器的数目也可以少于独立光源的数目,此时可能无法精确地估算空间内任意点的照度,但是仍可以精确获得前文所述的包括在候选摆放位置中的兴趣点位置的照度。
这里,提出利用候选摆放位置的组合的测量值之间的相关性来评价候选摆放位置的组合的综合性能。候选摆放位置的组合的测量值之间的相关性越低,说明该组合内的这些候选摆放位置的独立性越强,也即该候选摆放位置的测量值越不可被其他候选摆放位置的测量值复制出来。需要说明的是,这里的候选摆放位置的组合的测量值之间的相关性指的是该组合中一部分传感器的测量值可以由其他传感器的测量值推定出来,即前者相对于后者而言是冗余的。
另一方面,一般在灯光控制系统中,由于光源的数量有限,周围空间点上的照度之间通常存在较强的相关性,因此使得利用少量位置固定的照度传感器对整个区域上所有空间点上的照度进行测量或者估算成为可能。
本发明提出的传感器的测量值之间的相关性不同于前文所述的现有技术中用以优化传感器布置中使用的相邻结点之间的距离的最大化,因为如前所分析的,两个传感器之间距离的远近并不必然表征这两个传感器的测量值之间的相关性的高低。
本发明提出的传感器的测量值之间的相关性也不同于前文所述的现有技术中的各个传感器间测量结果差异最大化,因为如前所分析的,两个传感器之间测量结果差异的大小并不必然表征这两个传感器的测量值之间的相关性的高低。
作为评价候选摆放位置的组合的相关性的一个示例,可以依据由各个可控光源对候选摆放位置的组合中的各个候选摆放位置的照度的影响系数组成的影响系数矩阵的条件数来计算。
对于任一矩阵A,其条件数表征了对于线性方程Ax=b求解得到一个解x有多不精确的度量。一般地,条件数越低,意味着得到的解x越精确,反之,条件数越高,则意味着得到的解x越不精确。
公知地,一个矩阵A的条件数k(A)为该矩阵的极大奇异值σmax(A)和极小奇异值σmin(A)之间的比率,即如下式(4)所示。
本发明的发明人想到可以利用候选摆放位置的组合相关联的影响系数矩阵的条件数来衡量该组合中各个候选摆放位置的测量值之间的相关性,或者说独立性,而且条件数越低,传感器的测量值之间相关性越低,即传感器的测量值之间的独立性越高。
因此,设Ω为所有候选摆放位置或者说初始传感器的集合;S是Ω其中一个子集,表示选取的传感器组合或者说选取的候选摆放位置组合;As是所有光源对S子集中传感器的影响系数组成的矩阵,则例如评价S子集的性能的性能函数f(S)可以表示为如下形式:
其中,标量函数g(x)为任意单调递减函数,其具体形式可以为斜率为负的线性函数、负幂函数、负指数函数等等。
上文给出了通过传感器组合相关联的影响系数矩阵As的条件数来评估传感器组合中的传感器测量值之间的相关性的例子,不过本发明并不局限于此,例如还可以用下式(6)来评价传感器组合的性能:
其中表示求矩阵的迹(即对角线元素之和)。
另外,优选地,为了能够精确地估算空间内任意点的照度,需要保证候选摆放位置的组合相关联的影响系数矩阵为列满秩矩阵。
利用这样的基于传感器的组合的相关性的传感器组合的性能评价指标,可以通过比较各种组合的性能评价指标,选择一种具有最优性能的传感器的组合,作为最后确定的照度传感器的布置方案。例如,在N个候选摆放位置中选出M个摆放位置,共有种可能的组合。寻找最优组合的最简单直接的方法就是遍历所有可能的组合,分别计算各个组合的性能指标,例如公式(5)的函数值,然后找到性能指标最高的组合来作为最优组合。除此之外,当然也可以采用其他快速查找算法以提升寻优的速度。
上述示例中,根据候选摆放位置的组合的相关性,选择性能最优的第二数目个摆放位置。不过在组合的可能性众多,此时选择性能最优的摆放位置组合所耗费的计算资源超过期望的情况下,可以选择例如通过重复计算各个组合的性能达预定次数,寻找该预定次数计算中寻找到的最优摆放位置组合。
上文参考图2描述了根据本发明第一实施例的针对预定空间和预定的独立可控的光源,确定照度传感器的布置的方法。根据本发明第一实施例的方法,基于候选摆放位置组合中各个候选摆放位置测量值之间的相关性来评价各种候选摆放位置的组合,由此能够确定整体上摆放位置测量值之间相关性最低的传感器布置方案,能够节省成本,同时依然可以依据最后确定的传感器布置来获得各个兴趣点的照度,后续将对此进行举例说明。
3、第二实施例:确定照度传感器的布置的方法的另一示例
下面参考图5描述根据本发明第二实施例的确定照度传感器的布置的方法示例,其中针对预定空间和预定的独立可控的光源,来确定照度传感器的布置。
图5示出了根据本发明第二实施例的确定照度传感器的布置的方法示例100’的总体流程图。
图5所示的第二实施例与图2所示的第一实施例的不同在于步骤S130’,这里重点描述步骤S130’,其余的步骤相同,这里不再赘述。
在步骤S130’中,基于评价候选摆放位置的组合的性能的性能评价函数,从第一数目个候选摆放位置中选择用于布置第二数目个照度传感器的对应第二数目个摆放位置,该评价候选摆放位置的组合的性能评价函数满足候选摆放位置的组合的测量值之间的相关性越低,候选摆放位置的组合的性能越高,以及候选摆放位置的组合的动态变化范围越大,候选摆放位置的组合的性能越高,其中候选摆放位置的组合的测量值之间的相关性和动态变化范围根据与候选摆放位置的组合中的每个候选摆放位置相关联的影响系数来确定。
也就是说,在第二实施例中,评价候选摆放位置的组合的性能评价函数还考虑候选摆放位置的组合的动态变化范围,其中候选摆放位置的组合的动态变化范围越大,候选摆放位置的组合的性能越高,以及候选摆放位置的组合的动态变化范围根据与候选摆放位置的组合中的每个候选摆放位置相关联的影响系数来确定。
在一个示例中,候选摆放位置的组合的动态变化范围可以根据候选摆放位置的组合中每个候选摆放位置的动态变化范围确定,而每个候选摆放位置的动态变化范围可以依据各个光源对该候选摆放位置的照度的影响系数中的最大值来确定。
例如,对于一个传感器的组合S,假设其相关联的影响系数矩阵为As,其中As中的元素Aij表示第j个光源对传感器的组合S中的第i个传感器的影响系数,则传感器的组合S中的第i个传感器的动态变化范围D(i)可以例如如下式(7)所示。
则,传感器的组合S的动态变化范围可以例如表示为其中的传感器的动态变化范围的乘积,如式(8)所示。
根据另一个示例,传感器的组合S中的第i个传感器的动态变化范围D(i)可以例如如下式(9)所示。
此时,传感器的组合S的动态变化范围可以例如如式(10)所示。
上文中,用传感器组合S中各个传感器的动态变化范围的乘积来表示传感器组合S的动态变化范围。不过本发明并不局限于此,例如也可以用各个传感器的动态变化范围的平均值来表示传感器组合S的动态变化范围。
作为示例,既考虑了传感器的组合的测量值之间的相关性又考虑了传感器测量值的变化范围的性能函数的一个形式可以如下式(11)所示
在这里,单调递减标量函数g(x)选为g(x)=1/x。
更一般地,基于相关性和动态范围的性能指标函数可表示为如下形式:
f(S)=h[R(S),D(S)] (12)
其中,R(S)表示S中传感器测量值的相关性大小,D(S)表示S中传感器测量值的动态范围大小,二元函数h(x,y)为任意的对x递减同时对y递增的标量函数。
这样,如前所述,在N个候选摆放位置中选出M个摆放位置,共有种可能的组合。寻找最优组合的最简单直接的方法就是遍历所有可能的组合,分别计算各个组合的性能指标,例如公式(11)的函数值,然后找到性能指标最高的组合来作为最优组合。除此之外,当然也可以采用其他快速查找算法以提升寻优的速度。
前面的公式(11)中,传感器组合的相关联的函数值越大,表示该传感器组合的性能越高,即越优选,具体地,此时函数形式应满足,传感器的组合的相关性越低,函数的值越大,以及传感器的组合的动态范围越大,函数的值越大。不过,当然,也可以设计其它函数形式,使得传感器组合的相关联的函数值越小,表示该传感器组合的性能越高,即越优选,具体地,此时该函数形式应满足,传感器的组合的相关性越低,函数的值越小,以及传感器的组合的动态范围越大,函数的值越小。
另外,在前述的公式(11)中,函数形式为传感器组合的动态变化范围与相关性相除,不过这种函数形式仅为示例,实际上可以根据需要选择任何满足相关性越低,组合越优选以及动态变化范围越大,组合越优选的任何函数形式。
根据本发明第二实施例的传感器布置确定方法,在确定候选摆放位置的组合中既考虑候选摆放位置组合的相关性也考虑候选摆放位置组合的动态变化范围,由此可以最大限度地去除冗余的照度传感器,同时因为还优选动态变化范围大的摆放位置组合,所以对传感器精度的要求可以降低。
图6示出了在图3所示的会议室环境中最后确定的最终传感器分布的示例场景图,其中,从图3所示的最初的19个候选摆放位置中,最后仅留下了4个摆放位置106c,用于摆放4个传感器,而且留下的摆放位置并不是图3中所示的兴趣点105a或105b位置。
需要说明的是,本发明第一和第二实施例的确定照度传感器的布置方法可以具有不同的应用情形。
例如,一种应用情形是,假设已经预先放置了若干传感器,需要保留其中的一部分传感器,而去除其余的传感器,则此时图2或图5中的技术执行过程中,可以将该预先放置的传感器的位置确定作为候选摆放位置,且此时预先放置的传感器的数目为第一数目,然后将确定保留的传感器的数目作为第二数目,然后即可以应用图2或图5所示的确定传感器布置的技术来确定第二数目个摆放位置,则所确定的摆放位置处的传感器将得以保留,而其余的传感器可被去除。
再例如,另一种应用情形是,假设已经预先布置了若干照度传感器,但是对这些照度传感器的布置不甚满意,想知道如何移动能得到更好的照度传感器布置。在此情况下,在图2或图5中的技术执行过程中,可以如下确定候选摆放位置,该候选摆放位置包括预先布置的照度传感器的位置以及兴趣点的位置,这些位置的数目为第一数目,以预先布置的照度传感器的数目为第二数目,然后应用例如图2或图5所示的确定传感器布置的技术来确定第二数目个摆放位置,如果所确定的第二数目个摆放位置不同于预先布置的第二数目个照度传感器的布置位置,则将该预先布置的第二数目个照度传感器的布置位置调整到所选择的第二数目个摆放位置。由此,实现了移动现有传感器来得到更优传感器布置的应用。
4、确定传感器布置的计算示例
为便于理解,下面给出一个应用第二实施例的照度传感器布置确定方法的计算过程示例。
例如,在一个封闭的室内空间中有且仅有三个独立可调的吸顶灯,以及9个兴趣点位置处的照度需要进行测量,那么至少需要多少个照度传感器以及如何放置它们?
首先需要确定照度传感器的数目。为了能够计算任何感兴趣点(不止原先的9个兴趣点)的照度,所需照度传感器的数目应不少于独立可调光源的数目(即不小于3)。这里,为便于描述,假定最后布置的传感器数目是3个。
然后按照图5所示的步骤,确定候选摆放位置,即进行传感器布置初始化,这里为便于描述,将9个传感器分别摆放在9个兴趣点位置,最后将去除其中6个传感器。
假设经过辨识得到的影响系数矩阵如图7所示的表格所示,表中每一行表示对应的灯以100%的调光等级打开时,在9个兴趣点位置测量得到的照度值,单位是统一的即可,例如可以是勒克斯(Lux)。
由图7的测量结果可得影响系数矩阵A为:
然后,按照公式(11)所定义的性能指标函数,计算所有可能的传感器组合(共有种组合)的性能指标。例如,计算第7点、第8点和第9点的摆放位置组合的性能指标可如下进行。
此时影响系数矩阵As,奇异值分解及对角矩阵Λ如下,
其中其对角线上的值为矩阵As的奇异值。
由此如下得到影响系数矩阵As的最大奇异值和最小奇异值以及条件数,
接下来计算传感器7,8,9的测量结果的动态变化范围:
从而得到由传感器7,8,9组成的组合的动态变化范围:
最后,根据公式(11)得到第7点、第8点和第9点的摆放位置组合的综合性能指标:
类似地,通过计算其他候选摆放位置的组合的性能指标并比较,可知第7点、第8点和第9点摆放位置给出了最优性能指标。因此最后将选定第7点、第8点和第9点摆放位置作为最终的传感器放置位置。
5、第三实施例:利用所选传感器对特定兴趣点上的照度进行估算的示例
在确定传感器的布置后,可以利用所选传感器的测量值来计算特定兴趣点(该兴趣点处未放置照度传感器)上的照度。下面,承续上文的图7所示的表格和上例中选定的布置传感器的第7、8、9点位置,进行说明。
1)利用影响系数矩阵建立独立光源的调光级别与最优组合中传感器测量结果之间的模型:
其中d1,d2,d3表示三盏灯的调光级别;
E7,E8,E9表示第7,8,9个兴趣点上测量的照度值。
注:这里没有偏置项b是因为封闭环境下没有外界光进入。
2)在某个时刻未知当前调光级别的条件下,根据以上模型和传感器测量值估算当前每个光源的调光级别;
3)根据估算的调光级别和已知的影响系数矩阵,对每个兴趣点位置的照度进行估计。例如,对第一个兴趣点处的照度进行估计如下:
同样地,其他兴趣点处的照度也可以类似地估计得到。
这里需要说明的是,对于该封闭空间的任何一点(可以不是图7中所示的1-9点),只要离线或在线地获得各个独立光源对该点的影响系数,都可以利用上述方法来估计得到该点的照度。
另外,如果上述例子不是在封闭的室内环境内,而是在带窗户的室内环境中,外界光照会对测量的照度有一定的影响,并且在各个兴趣点上的影响可能不一致,只要外界光在一定时间内保持不变,上述过程同样可以用来估算无传感器的兴趣点处的照度变化量。
根据本发明实施例的确定未布置传感器的兴趣点处的照度的方法能够提供精确的照度估计,这种估算方法优于现有的估计算法,一般现有估计算法采用线性插值算法,然而空间照度的分布不一定是线性渐变的,从而导致较大的估计误差。
需要说明的是,在本示例中,在第2)步骤中得到的调光等级可以用于其它用途,而不是只能用于第3)步骤中的估算其它未放置传感器位置的照度。例如,根据一个示例,该调光等级可以反馈给控制器,由控制器基于各个光源当前的调光等级,有关位置的照度和目标照度之间的差别,来调整该光源的调光等级,以使有关位置的照度能够接近目标照度。
另外,需要说明的是,在前文示例中,最终确定的照度传感器的数目(即前述第二数目)都大于或等于独立光源的数目。不过,需要说明的是,最终确定的照度传感器的数目可以小于独立光源的数目,此时仍然可以保证精确地计算最初确定的候选摆放位置处的照度。
例如,对于四个独立可控光源,候选摆放位置为4个,再得到各个光源对各个候选摆放位置的照度的影响系数从而得到影响系数矩阵,最后得出该影响系数矩阵的秩例如为2时,则这表示矩阵中存在两行,该两行的任一行可以由其它两行的线性组合得到。例如
假设影响系数矩阵如下
其中每行表示各个光源对一候选摆放位置的照度的影响系数,还假设关闭全部光源时的照度向量为零,则公式(2)的光源调节量或光源调光等级到传感器测量点的照度之间的数学模型将成为
影响系数矩阵A的秩为2,即是不满秩的。经过筛选后,确定了第一行和第二行对应的候选摆放位置作为最终的传感器摆放位置,则如果在某照明条件下得到了该两个传感器处的照度E1和E2,则因为第三行的影响系数为第一行和第二行的影响系数加和的一半,则我们可以得到位置3处的测量值另外因为第四行的影响系数为第一行加上第二行的一半,则位置4处的测量值应为
可见本发明可以应用于最后选取的传感器的数目小于独立光源的数目的情况,这尤其适合于独立光源众多,而可用传感器数目小于独立光源的数目、感兴趣位置点的数目多于可用传感器数目的情况。
6、第四实施例:确定照度传感器的布置的装置
下面参考图8描述根据本发明实施例的确定照度传感器的布置的装置的配置。
图8示出了根据本发明实施例的确定照度传感器的布置的装置3000的配置框图。
该照度传感器布置确定装置3000针对预定空间和预定的独立可控的光源,确定照度传感器的布置,其中照度传感器用于测量该预定空间中摆放该照度传感器的位置上的照度。所述照度传感器布置确定装置3000装置包括:候选摆放位置确定部件3100,用于确定照度传感器的第一数目个候选摆放位置,该照度传感器的第一数目个候选摆放位置包括各个兴趣点的位置;影响系数确定部件3200,用于确定每个可控光源对各个候选摆放位置的照度的影响系数,该影响系数表征所述候选摆放位置的照度对所述可控光源的调光等级的敏感程度;摆放位置选择部件3300,用于基于评价候选摆放位置的组合的性能的性能评价函数,从第一数目个候选摆放位置中选择用于布置第二数目个照度传感器的对应第二数目个摆放位置,该评价候选摆放位置的组合的性能评价函数满足候选摆放位置的组合的测量值之间的相关性越低,候选摆放位置的组合的性能越高,其中候选摆放位置的组合的测量值之间的相关性根据与候选摆放位置的组合中的每个候选摆放位置相关联的影响系数来确定。
根据另一实施例,该摆放位置选择部件3300所使用的评价候选摆放位置的组合的性能评价函数除了考虑候选摆放位置的组合的相关性之外,还可以考虑候选摆放位置的组合的动态变化范围,其中候选摆放位置的组合的动态变化范围越大,候选摆放位置的组合的性能越高,以及候选摆放位置的组合的动态变化范围根据与候选摆放位置的组合中的每个候选摆放位置相关联的影响系数来确定。
有关候选摆放位置确定部件3100、影响系数确定部件3200、摆放位置选择部件3300的功能和实现可以参考结合图2和图5中的相关联的步骤的描述,这里不再赘述。
7、第五实施例:照明控制系统
下面参考图9描述根据本发明实施例的确定照度传感器的布置的装置的配置。
图9示出了根据本发明实施例的照明控制系统4000的配置框图。
如图9所示,照明控制系统4000包括:多个独立可控的光源4100,布置在预定空间中的预定位置;照度传感器布置优化部件4200,用于执行上述的针对预定空间和预定的独立可控的光源确定照度传感器的布置的方法来确定照度传感器的布置;多个照度传感器4300,按照照度传感器布置优化部件确定的布置来布置,用于测量该预定空间中摆放该照度传感器的位置上的照度;以及控制器4400,该控制器接收来自多个照度传感器的测量的结果,实现对所述可控光源的自动控制。
需要说明的是,图9中所示的照明控制系统4000可以根据需要包括其他的部件,例如用于照明控制系统4000内部的各个部件之间通信的数据接发部件,或者用于与外界通信的通信部件等等。
另外,还需要说明的是,图9中的所示的箭头只表示两个部件的功能之间存在逻辑关系,两个部件之间可以直接或者间接地操作性地连接。另外,即便图9中的某两个部件之间未示出某方向的箭头连接,但是这并不表明两者之间必然不存在该方向的逻辑关系,相反,两者之间可以存在合作关系,例如照度传感器布置优化部件4200可以与控制器4400之间存在信息交互关系,例如两者之间可以相互传递影响系数矩阵。
另外,还需要说明的是,照度传感器布置优化部件4200和控制器4400并不必然是分离的部件,相反,照度传感器布置优化部件4200和控制器4400两者可以集成在一个硬件上实施,例如可以通过CPU和CPU运行的软件之间的合作来实现,软件程序可以存储在诸如闪存、软盘、硬盘、光盘等存储介质上,在运行时加载如随机访问存储器RAM上来由CPU执行。另外,除了通用计算机上,还可以通过专用集成电路和软件之间的合作来实现。所述集成电路包括通过例如MPU(微处理单元)、DSP(数字信号处理器)、FPGA(现场可编程门阵列)、ASIC(专用集成电路)等中的至少一个来实现。
利用本发明实施例的照明控制系统,可以利用经根据本发明实施例优化了布置的照度传感器以降低的成本、更好地实现对可控光源的自动控制。
8、系统硬件配置
本发明还可以通过一种用于照度传感器布置确定的硬件系统来实施。图10是示出按照本发明实施例的照度传感器布置确定系统5000的总体硬件框图。如图10所示,度传感器布置确定系统5000可以包括:输入设备5100,用于从外部输入有关信息,例如独立光源的个数、候选摆放位置的第一数目、最终确定的摆放位置的第二数目等,例如可以包括键盘、鼠标器、以及通信网络及其所连接的远程输入设备等等;处理设备5200,用于实施上述的按照本发明实施例的照度传感器布置确定方法,或者实施为上述的照度传感器布置确定装置,例如可以包括计算机的中央处理器或其它的具有处理能力的芯片等等,可以连接到诸如因特网的网络(未示出),根据处理过程的需要向远程传送处理后的结果等等;输出设备5300,用于向外部输出实施上述照度传感器布置确定过程所得的结果,例如可以包括显示器、打印机、以及通信网络及其所连接的远程输出设备等等;以及存储设备5400,用于以易失或非易失的方式存储上述照度传感器布置确定过程所涉及的数据,诸如影响系数、调光等级、矩阵的条件数、各种摆放位置的组合的性能等数据,例如可以包括随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、硬盘、或半导体存储器等等的各种易失或非易失性存储器。
<总结>
根据本发明的实施例,提供了一种针对预定空间和预定的独立可控的光源,确定照度传感器的布置的方法,照度传感器用于测量该预定空间中摆放该照度传感器的位置上的照度,所述方法可以包括:确定照度传感器的第一数目个候选摆放位置,该照度传感器的第一数目个候选摆放位置包括各个兴趣点的位置;确定每个可控光源对各个候选摆放位置的照度的影响系数,该影响系数表征所述候选摆放位置的照度对所述可控光源的调光等级的敏感程度;基于评价候选摆放位置的组合的性能的性能评价函数,从第一数目个候选摆放位置中选择用于布置第二数目个照度传感器的对应第二数目个摆放位置,该评价候选摆放位置的组合的性能评价函数满足候选摆放位置的组合的测量值之间的相关性越低,候选摆放位置的组合的性能越高,其中候选摆放位置的组合的测量值之间的相关性根据与候选摆放位置的组合中的每个候选摆放位置相关联的影响系数来确定。
根据本发明的实施例,还提供了一种针对预定空间和预定的独立可控的光源,确定照度传感器的布置的装置,照度传感器用于测量该预定空间中摆放该照度传感器的位置上的照度,所述装置包括:候选摆放位置确定部件,用于确定照度传感器的第一数目个候选摆放位置,该照度传感器的第一数目个候选摆放位置包括各个兴趣点的位置;影响系数确定部件,用于确定每个可控光源对各个候选摆放位置的照度的影响系数,该影响系数表征所述候选摆放位置的照度对所述可控光源的调光等级的敏感程度;摆放位置选择部件,用于基于评价候选摆放位置的组合的性能的性能评价函数,从第一数目个候选摆放位置中选择用于布置第二数目个照度传感器的对应第二数目个摆放位置,该评价候选摆放位置的组合的性能评价函数满足候选摆放位置的组合的测量值之间的相关性越低,候选摆放位置的组合的性能越高,其中候选摆放位置的组合的测量值之间的相关性根据与候选摆放位置的组合中的每个候选摆放位置相关联的影响系数来确定。
利用上述根据本发明实施例的照度传感器布置确定方法和装置,能够确定整体上摆放位置测量值之间相关性最低的传感器布置方案,能够节省成本,同时依然可以依据最后确定的传感器布置来获得各个兴趣点的照度。
根据另一实施例,上述照度传感器布置确定方法和装置中使用的评价候选摆放位置的组合的性能评价函数还考虑候选摆放位置的组合的动态变化范围,其中候选摆放位置的组合的动态变化范围越大,候选摆放位置的组合的性能越高,以及候选摆放位置的组合的动态变化范围根据与候选摆放位置的组合中的每个候选摆放位置相关联的影响系数来确定。利用根据本发明第二实施例的传感器布置确定方法和装置,在确定候选摆放位置的组合中既考虑候选摆放位置组合的相关性也考虑候选摆放位置组合的动态变化范围,由此可以最大限度地去除冗余的照度传感器,同时因为还优选动态变化范围大的摆放位置组合,所以对传感器精度的要求可以降低。
根据本发明的实施例,还提供了一种照明控制系统,包括:多个独立可控的光源,布置在预定空间中的预定位置;照度传感器布置优化部件,用于执行上述的针对预定空间和预定的独立可控的光源确定照度传感器的布置的方法来确定照度传感器的布置;多个照度传感器,按照照度传感器布置优化部件确定的布置来布置,用于测量该预定空间中摆放该照度传感器的位置上的照度;以及控制器,该控制器接收来自多个照度传感器的测量的结果,实现对所述可控光源的自动控制。
根据本发明的实施例,还提供了一种针对预定空间和预定的多个独立可控光源的多个照度传感器的布置的性能评价方法,可以包括:获得每个可控光源对各个照度传感器的布置位置的照度的影响系数,该影响系数表征所述传感器布置位置的照度对所述可控光源的调光等级的敏感程度;基于所获得的每个可控光源对各个照度传感器的布置位置的照度的影响系数,计算各个照度传感器的测量值之间的相关性;以及基于各个照度传感器的测量值之间的相关性,来评价该多个照度传感器的布置的性能,使得各个照度传感器的测量值之间的相关性越低,该多个照度传感器的布置的性能越高。
根据另一实施例,上述针对预定空间和预定的多个独立可控光源的多个照度传感器的布置的性能评价方法中还考虑各个照度传感器的测量值的动态变化范围,使得各个照度传感器的测量值的动态变化范围越大,该多个照度传感器的布置的性能越高,以及各个照度传感器的测量值的动态变化范围基于所获得的每个可控光源对各个照度传感器的布置位置的照度的影响系数来确定。
以上结合具体实施例描述了本发明的基本原理,但是,需要指出的是,对本领域的普通技术人员而言,能够理解本发明的方法和装置的全部或者任何步骤或者部件,可以在任何计算装置(包括处理器、存储介质等)或者计算装置的网络中,以硬件、固件、软件或者它们的组合加以实现,这是本领域普通技术人员在阅读了本发明的说明的情况下运用他们的基本编程技能就能实现的。
因此,本发明的目的还可以通过在任何计算装置上运行一个程序或者一组程序来实现。所述计算装置可以是公知的通用装置。因此,本发明的目的也可以仅仅通过提供包含实现所述方法或者装置的程序代码的程序产品来实现。也就是说,这样的程序产品也构成本发明,并且存储有这样的程序产品的存储介质也构成本发明。显然,所述存储介质可以是任何公知的存储介质或者将来所开发出来的任何存储介质。
还需要指出的是,在本发明的装置和方法中,显然,各部件或各步骤是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本发明的等效方案,例如图5中所示的选取摆放位置的步骤S130’可以分为计算摆放位置组合的相关性、计算摆放位置组合的动态变化范围、以及计算摆放位置组合的性能评价指标三个步骤。另外,除非步骤之间存在逻辑上的先后依赖关系,否则并不需要一定按照时间顺序执行,而是可以例如根据调用而执行。
上述具体实施方式,并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是,取决于设计要求和其他因素,可以发生各种各样的修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明保护范围之内。
Claims (10)
1.一种针对预定空间和预定的独立可控的光源确定照度传感器的布置的方法,照度传感器用于测量该预定空间中摆放该照度传感器的位置上的照度,所述方法包括:
确定照度传感器的第一数目个候选摆放位置,该照度传感器的第一数目个候选摆放位置包括各个兴趣点的位置;
确定每个可控光源对各个候选摆放位置的照度的影响系数,该影响系数表征所述候选摆放位置的照度对所述可控光源的调光等级的敏感程度;
基于评价候选摆放位置的组合的性能的性能评价函数,从第一数目个候选摆放位置中选择用于布置第二数目个照度传感器的对应第二数目个摆放位置,该评价候选摆放位置的组合的性能评价函数满足候选摆放位置的组合中各个候选位置的照度传感器的测量值之间的相关性越低,候选摆放位置的组合的性能越高,其中候选摆放位置的组合中各个候选位置的照度传感器的测量值之间的相关性根据每个可控光源对候选摆放位置的组合中的每个候选摆放位置的影响系数来确定。
2.根据权利要求1的确定照度传感器的布置的方法,其中所述评价候选摆放位置的组合的性能评价函数还考虑候选摆放位置的组合的动态变化范围,其中候选摆放位置的组合的动态变化范围越大,候选摆放位置的组合的性能越高,以及候选摆放位置的组合的动态变化范围根据每个可控光源对候选摆放位置的组合中的每个候选摆放位置的影响系数来确定。
3.根据权利要求1的确定照度传感器的布置的方法,其中,从第一数目个候选摆放位置中选择用于布置第二数目个照度传感器的对应第二数目个摆放位置包括:
选择所有元素数目为第二数目的候选摆放位置的组合之中候选摆放位置的组合的性能最高的候选摆放位置的组合。
4.根据权利要求1的确定照度传感器的布置的方法,其中候选摆放位置的组合的相关性依据由各个可控光源对候选摆放位置的组合中的各个候选摆放位置的照度的影响系数组成的影响系数矩阵的条件数来计算。
5.根据权利要求1的确定照度传感器的布置的方法,还包括:
将第二数目个照度传感器分别布置在所选择的第二数目个摆放位置;
在某时刻的可控光源控制方案下,获得由第二数目个照度传感器中每个感测的照度值;以及
基于所获得的第二数目个照度传感器中每个感测的照度值和各个可控光源对该第二数目个传感器中的每个所在位置的照度的影响系数,确定各个可控光源的调光等级。
6.根据权利要求5的确定照度传感器的布置的方法,还包括:
确定各个光源对预定空间中的给定兴趣点的位置的照度的影响系数;
根据所确定的各个光源对预定空间中的给定兴趣点的位置的照度的影响系数和各个光源的调光等级,计算该给定兴趣点的位置的照度。
7.根据权利要求1的确定照度传感器的布置的方法,还包括:如果存在预先布置的第二数目个照度传感器,且该预先布置的第二数目个照度传感器的布置位置不同于所选择的第二数目个摆放位置,则将该预先布置的第二数目个照度传感器的布置位置调整到所选择的第二数目个摆放位置。
8.根据权利要求1的确定照度传感器的布置的方法,还包括:如果预先有第一数目个照度传感器分别布置在该第一数目个候选摆放位置,则从该第一数目个照度传感器中剔除除了布置在所选择的第二数目个摆放位置的照度传感器之外的照度传感器。
9.一种针对预定空间和预定的独立可控的光源确定照度传感器的布置的装置,照度传感器用于测量该预定空间中摆放该照度传感器的位置上的照度,所述装置包括:
候选摆放位置确定部件,用于确定照度传感器的第一数目个候选摆放位置,该照度传感器的第一数目个候选摆放位置包括各个兴趣点的位置;
影响系数确定部件,用于确定每个可控光源对各个候选摆放位置的照度的影响系数,该影响系数表征所述候选摆放位置的照度对所述可控光源的调光等级的敏感程度;
摆放位置选择部件,用于基于评价候选摆放位置的组合的性能的性能评价函数,从第一数目个候选摆放位置中选择用于布置第二数目个照度传感器的对应第二数目个摆放位置,该评价候选摆放位置的组合的性能评价函数满足候选摆放位置的组合中各个候选摆放位置的照度传感器的测量值之间的相关性越低,候选摆放位置的组合的性能越高,其中候选摆放位置的组合中各个候选摆放位置的照度传感器的测量值之间的相关性根据每个可控光源对候选摆放位置的组合中的每个候选摆放位置的影响系数来确定。
10.一种照明控制系统,包括:
多个独立可控的光源,布置在预定空间中的预定位置;
照度传感器布置优化部件,用于执行根据权利要求1所述的方法来确定照度传感器的布置;
多个照度传感器,按照照度传感器布置优化部件确定的布置来布置,用于测量该预定空间中摆放该照度传感器的位置上的照度;以及
控制器,该控制器接收来自多个照度传感器的测量的结果,实现对所述可控光源的自动控制。
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