CN107885260B - 一种自动调节方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种自动调节方法及系统，其中，该方法包括：获取采集到的环境信号值；依据所述环境信号值，确定待调节装置的电流值；依据所述电流值，确定所述待调节装置的功率值；依据所述功率值，对所述待调节装置输出的与环境信号相对应的待调节信号进行调节。本发明实施例可以根据环境信号值的变化，自动对待调节装置输出的与环境信号相对应的待调节信号进行调节，提高了待调节装置功率切换速率，节能的同时加强了待调节装置的可靠性和稳定性。

Description

一种自动调节方法及系统
技术领域
本发明实施例涉及电子技术领域，尤其涉及一种自动调节方法及系统。
背景技术
随着人们生活水平的提高，舒适与节能逐渐成为人们关注的焦点，对照明装置、温控装置、声控装置等待调节装置输出的信号进行自动调节已成为智能产业发展的主流，它不但可以根据用户需要自动进行调节，还满足了用户节能环保的需求。
目前，市场上的待调节装置通常是采用PWM(Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制)调节方法进行信号调节的，通过周期性地开启和关闭待调节装置来改变正向电流的导通时间，根据导通时间在整个周期中所占的比例调节待调节装置的功率，从而完成信号的调节。
但是，在实际应用过程中，PWM调节方法的信号变化曲线是均匀直线型，其斜率平缓且是固定的，不能根据用户的需要进行调节，并且需要配置PWM调节信号源，导致成本较高。同时，若PWM信号的频率处于200Hz—20kHz之间，待调节装置的驱动器会发出噪声；高端待调节装置的调节频率高于20kHz，但频率过高又会减小驱动器的调节范围。因此，PWN调节方法存在较大的局限性。
发明内容
本发明提供一种自动调节方法及系统，可以根据环境信号的变化，自动对待调节装置发出的与环境信号相对应的待调节信号进行调节，提高了待调节装置功率切换速率，加强了待调节装置的可靠性和稳定性。
第一方面，本发明实施例提供了一种自动调节方法，所述方法包括：
获取采集到的环境信号值；
依据所述环境信号值，确定待调节装置的电流值；
依据所述电流值，确定所述待调节装置的功率值；
依据所述功率值，对所述待调节装置输出的与环境信号相对应的待调节信号进行调节。
第二方面，本发明实施例还提供了一种自动调节系统，所述系统包括：信号采集装置、控制装置和待调节装置，所述信号采集装置与所述控制装置设置于所述待调节装置上；其中，
所述信号采集装置，用于采集环境信号值；
所述控制装置，用于执行本发明任意实施例所述的自动调节方法；
所述待调节装置，用于发出所述控制装置调节后的与环境信号相对应的待调节信号。
本发明实施例提供的自动调节方法及系统，通过获取采集到的环境信号值，根据环境信号值自动对待调节装置输出的与环境信号相对应的待调节信号进行调节，解决了PWM调节方法进行自动调节时存在局限性的问题，提高了待调节装置功率切换速率，在节能的同时加强了待调节装置的可靠性和稳定性。
附图说明
图1是本发明实施例一提供的一种自动调节方法的流程图；
图2是本发明实施例一提供的E线系数曲线图；
图3是本发明实施例二提供的一种连续性自动调节方法的流程图；
图4是本发明实施例三提供的一种间断性自动调节方法的流程图；
图5是本发明实施例四提供的一种自动调节系统的结构框图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
在介绍本发明实施例之前，先对本发明实施例的应用场景进行说明，本发明实施例的自动调节方法及系统可以适用于对任何待调节装置输出的待调节信号进行自动调节的情况，例如，对照明装置的光线进行调节、对温控装置的温度进行调节和对声控装置的声音进行调节等。接下来的实施例以调节光线和温度为例介绍本发明的自动调节方法及系统，但不限于调节光线和温度。
实施例一
图1为本发明实施例一提供的一种自动调节方法的流程图，本实施例适用于对待调节装置输出的待调节信号进行自动调节的情况，例如，适用于对照明装置输出的光线进行自动调节的情况。该方法可以由自动调节系统中的控制装置执行，例如，该装置可以是集成在自动调节系统中的具有控制功能的单元或芯片。如图1所示，该自动调节方法包括如下步骤：
步骤S101：获取采集到的环境信号值。
其中，环境信号值可以是环境的光强值、温度值、湿度值以及声音强度值等。为了对待调节装置输出的待调节信号进行调节，首先需要获取环境信号值，依据环境信号值对待调节装置输出的待调节信号进行调节。例如，当待调节装置为照明装置时，要获取环境光强值，根据环境光强值对照明装置输出的光线进行调节，当环境光强值较大时，可以调节照明装置发出的光线暗一些，当环境光强值较小时，可以调节照明装置发出的光线亮一些。优选的，环境信号值可以由设置在待调节装置上的信号探测器采集，例如，当待调节信号为与环境光强值相关时，可以通过红外传感器实时采集环境光强值。
步骤S102：依据环境信号值，确定待调节装置的电流值。
其中，待调节装置的电流值是根据步骤S101获取的环境信号值和E线系数公式f(x)＝e-x确定的。
具体的，由图2所示的E线系数曲线图可以看出，对E线系数公式f(x)＝e-x在0到正无穷范围内求积分等于1，即
Figure BDA0001458567520000041
因此，以获取的环境信号值作为变量，利用E线系数公式的积分作为系数m，设置待调节装置的工作电流为：I＝Imax×m，其中，Imax为待调节装置的最大输出电流值。当工作电流达到最大输出电流值时，待调节装置在最大输出功率下工作，此时待调节装置的输出功率为额定功率。因为在待调节装置的实际工作中，环境信号值不可能为无穷大，所以待调节装置的工作电流不可能达到或者超过最大输出电流值Imax，即待调节装置的输出功率也不可能达到或者超过额定功率，从而对待调节装置起到了保护作用。
步骤S103：依据电流值，确定待调节装置的功率值。
其中，功率值可以通过待调节装置的电流值、待调节装置的电压值和待调节装置的电阻值中的任意两个来确定。优选的，可以通过步骤S102中确定的待调节装置的电流值I和该待调节装置中的电阻值R按照公式P＝I2×R来计算该待调节装置的功率值P。该待调节装置中的电阻值R是待调节装置自身的参数，在待调节装置生产过程中已经确定，可以通过查阅待调节装置的说明书来获取。
步骤S104：依据功率值，对待调节装置输出的与环境信号相对应的待调节信号进行调节。
其中，待调节装置的功率值确定后，可以根据功率值与待调节信号之间的关系对待调节装置输出的与环境信号相对应的待调节信号进行调节。例如，环境信号为光强值时，调节的是与环境光强值相对应的照明装置输出的光线。优选的，功率值与待调节信号之间的关系成正比，例如，当待调节装置为照明装置时，在同等条件下，当照明装置的功率增加时，照明装置发出的光线的光通量(照明装置发出的可见光的能量)也将会随之增大，即同等面积上的光照度也会变大，从而完成对照明装置光线的调节。
本发明实施例提供的自动调节方法，通过获取采集到的环境信号值，根据环境信号值自动对待调节装置输出的与环境信号相对应的待调节信号进行调节，解决了PWM调节方法进行自动调节时存在局限性的问题，提高了待调节装置功率切换速率，在节能的同时加强了待调节装置的可靠性和稳定性。
进一步地，上述自动调节方法可以是用户通过待调节装置的开关来控制的，所以，上述自动调节方法还可以包括：接收待调节装置的开关输出的控制指令。
其中，控制指令可以分为开启指令和关闭指令，优选的，开启指令用于控制开启待调节装置，同时开启待调节装置上的信号采集装置和控制装置，从而启动对待调节信号的自动调节；关闭指令用于控制关闭待调节装置，同时关闭待调节装置上的信号采集装置和控制装置，从而停止对待调节信号的自动调节。控制指令可以是用户通过按压待调节装置的开关发出，例如，当用户打开待调节装置的开关，待调节装置随之输出待调节信号，并根据环境信号值实时对与环境信号相对应的待调节信号进行调节；当用户关闭待调节装置的开关，待调节装置停止输出待调节信号，对待调节信号的调节也随之停止。
待调节装置的开关可以是设置在待调节装置主体上的电器开关或者安装在墙壁上的电器开关，通过电线连接至待调节装置，用户按下电器开关发出控制指令；也可以是遥控器或者客户端上的虚拟按钮，通过无线通信方式向待调节装置发送控制指令，例如，用户可以在移动终端上下载与该待调节装置相匹配的客户端，通过点击客户端上的开启按钮和关闭按钮，来控制该待调节装置，使得用户随时随地都可以完成对待调节装置的控制，给用户的生活带来了便利。
实施例二
本实施例在实施例一的基础上，提供了一种连续性自动调节方法，图3为本发明实施例二提供的一种连续性自动调节方法的流程图。连续性自动调节是根据环境信号值的实时变化，调节待调节装置输出的与环境信号相对应的待调节信号，调节过程是连续的。如图3所示，连续性自动调节包括如下步骤：
步骤S201：获取采集到的环境信号值。
步骤S202：依据环境信号值，按照公式
Figure BDA0001458567520000061
或
Figure BDA0001458567520000062
计算待调节装置的电流值I；
其中，x1为采集到的环境信号值，Imax为待调节装置的最大输出电流值，e为常数，A为变化因子，取值为0到正无穷。
连续性自动调节是对E线系数公式f(x)＝e-x求积分的过程，其中，积分的上限值是步骤S201中获取到的环境信号值x1，下限值是0。由于环境信号值x1是处于连续变化的过程中，因此，按照上述公式算出来的待调节装置的电流值I也是连续变化的，进而达到对待调节装置输出的待调节信号进行连续性自动调节的效果。
优选的，当获取的环境信号值与待调节装置输出待调节信号值成反比时，按照公式
Figure BDA0001458567520000071
计算待调节装置的电流值I，例如，当待调节装置为照明装置时，早上刚起床室内环境光线会比较暗，此时需要照明装置发出的光线亮一些，即输出的电流值增大；而用户拉开窗帘后，室内环境光线会逐渐变亮，此时需要照明装置发出的光线暗一些，即输出的电流值减小。
当获取的环境信号值与待调节装置输出待调节信号值成正比时，按照公式
Figure BDA0001458567520000072
计算待调节装置的电流值I，例如，当待调节装置为制冷装置时，白天环境温度比较高，为了降温需要加大制冷强度，即输出的电流增大；而夜间环境温度会逐渐降低，此时需要的制冷强度会有所减小，即输出的电流值随之减小。
变化因子A是用于改变E线系数曲线速率变化快慢的，通过设置变化因子A的值来控制信号调节速率的快慢。例如，当A设置为0到1之间的小数时，可以使得E线系数曲线变得平缓些，进而减慢了信号调节的速率；当A设置为大于1的数时。可以使得E线曲线变得陡峭，进而加快信号调节的速率。变化因子A的值可以是预先根据用户的需要提前设定的，例如，在生产应用于此方法的自动调节系统时，工作人员预先在系统中设定了多个不同A的值，用户使用时可以通过开关来选择自己需要的自动调节速率。优选的，变化因子A的值还可以是用户根据自身的需要自己设定的，例如，用户可以在移动终端上下载与待调节装置相匹配的客户端，通过客户端设置不同的A值，从而选出最符合自身需求的自动调节速率。
步骤S203：依据电流值，按照公式P＝I2×R计算待调节装置的功率值P；
其中，I为待调节装置的电流值，R为待调节装置的电阻值。
步骤S204：依据功率值，对待调节装置输出的与环境信号相对应的待调节信号进行调节。
本发明实施例提供的连续性自动调节方法，通过获取采集到的环境信号值，根据环境信号值进行积分运算，求出待调节装置的电流值与功率值，进而连续的对待调节装置输出的与环境信号相对应的待调节信号进行自动调节，解决了PWM调节方法进行自动调节时存在局限性的问题，提高了待调节装置功率切换速率，在节能的同时加强了待调节装置的可靠性和稳定性。
实施例三
本实施例在实施例一的基础上，提供了一种间断性自动调节方法，图4为本发明实施例三提供的一种间断性自动调节方法的流程图。间断性自动调节是根据环境信号值选取合适的间断性系数，间断性地调节待调节装置输出的与环境信号相对应的待调节信号，例如，当待调节装置为照明装置时，夜间的环境光强值变化不大，调节后的照明装置发出的光线亮度变化也不大，此时，间断性光线调节方法在满足用户需求的前提下，更为节能。如图4所示，间断性自动调节包括如下步骤：
步骤S301：获取采集到的环境信号值。
步骤S302：依据环境信号值确定间断性系数。
具体的，间断性系数的确定包括：确定环境信号值在预设环境信号范围中对应的子范围编号，该子范围编号即为间断性系数；其中，子范围编号是将预设环境信号范围按预设规则分为至少一个子范围，并对所述子范围用正整数依次进行编号得到的。
在进行步骤S302之前要先进行以下工作，预先对环境信号值的大小进行统计，确定出环境信号可达到的范围即为预设环境信号范围。再将预设环境信号范围划分为至少一个子范围，具体的划分的子范围数越多，调节的间断时间就越短。最后，依次对划分的子范围用正整数进行编号，例如，第一个子范围编号为1，第二个子范围编号为2……。优选的，划分规则可以是将预设信号范围平均划分，也可以根据需要不均等的进行划分，例如，当待调节装置为照明装置时，白天时照明装置使用频率不高，因此在划分时将预设环境光强值高的部分划分的子范围数少一点。
因为本实施例是间断性的对待调节信号进行自动调节的，所以要先将采集到的连续的环境信号值变为间断的。具体的操作是，确定采集到的环境信号值落在上述划分的多个子范围中的哪一个子范围，获取这个子范围对应的子范围编号，该子范围编号即为间断性系数。这样连续的环境信号值就划分为间断的了，本实施例中用间断性系数表示。
步骤S303：依据间断性系数，按照公式
Figure BDA0001458567520000091
或
Figure BDA0001458567520000092
计算待调节装置的电流值I；
其中，N为间断性系数，取值为正整数，Imax为待调节装置的最大输出电流值，e为常数，A为变化因子，取值为0到正无穷。
间断性自动调节是对E线系数公式f(x)＝e-x进行求和的过程，其中，求和的上限值是步骤S302中确定的间断性系数，下限值是1。通过步骤S302，环境信号值从连续变化状态已经设置为间断变化状态，因此，按照上述公式算出来的待调节装置的电流值I也是间断性变化的，进而达到对待调节装置输出的待调节信号进行间断性自动调节的效果。
优选的，当获取的环境信号值与待调节装置输出待调节信号值成反比时，按照公式
Figure BDA0001458567520000101
计算待调节装置的电流值I；当获取的环境信号值与待调节装置输出待调节信号值成正比时，按照公式
Figure BDA0001458567520000102
计算待调节装置的电流值I。
步骤S304：依据电流值，按照公式P＝I2×R计算待调节装置的功率值P；
其中，I为待调节装置的电流值，R为待调节装置的电阻值。
步骤S305：依据功率值，对待调节装置输出的与环境信号相对应的待调节信号进行调节。
本发明实施例提供的间断性自动给调节方法，通过获取采集到的环境信号值，确定间断性系数，根据求出的间断性系数进行求和运算，计算出待调节装置的电流值与功率值，进而间断的对待调节装置输出的与环境信号相对应的待调节信号进行自动调节，解决了PWM调节方法进行自动调节时存在局限性的问题，提高了待调节装置功率切换速率，在节能的同时加强了待调节装置的可靠性和稳定性。
实施例四
图5为本发明实施例五提供的一种自动调节系统的结构框图，该系统可执行本发明任意实施例所提供的方法，达到相应的有益效果，自动调节系统40包括：信号采集装置401、控制装置402和待调节装置403，信号采集装置401与控制装置402设置于待调节装置403上。
优选的，可以在待调节装置403上开设一个小孔，将信号采集装置401的探头放置于小孔外，为了更准确的采集到环境信号值，其余部分(例如：信号采集装置401上的处理芯片)同控制装置402一起放置在待调节装置403内部。
信号采集装置401，连接至控制装置402，用于采集环境信号值，并发送给控制装置402；其中，信号采集装置401可以是对环境信号值进行准确采集的信号探测器，例如，当待调节信号为与环境光强值相关时，由于红外传感器的成本低，探测效果准确性高，所以可以选择红外传感器进行环境光强值的采集。
控制装置402，用于执行本发明任意实施例所提供的自动调节方法。
待调节装置403，连接至控制装置402，用于发出控制装置402调节后的与环境信号相对应的待调节信号。
进一步地，为了方便用户对自动调节系统40的控制，上述系统还包括：开关404，连接至信号采集装置401和控制装置402，用于输出控制指令，其中，控制指令用于指示信号采集装置401进行环境信号值的采集，以及指示控制装置402对待调节装置403输出的与环境信号相对应的待调节信号进行调节。
其中，开关404可以是设置在待调节装置主体上的电器开关或者安装在墙壁上的电器开关，通过电线连接至待调节装置403，用户按下电器开关发出控制指令；也可以是遥控器或客户端上的虚拟按钮，通过无线通信方式向待调节装置403发送控制指令，例如，用户可以在移动终端上下载与该待调节装置403相匹配的客户端，通过点击客户端上的开启按钮和关闭按钮，来控制该待调节装置403，使得用户随时随地都可以完成对待调节装置403的控制，给用户的生活带来了便利。
本发明实施例提供的自动调节系统，通过获取采集到的环境信号值，根据环境信号值自动对待调节装置输出的与环境信号相对应的待调节信号进行调节，解决了PWM调节方法进行自动调节时存在局限性的问题，提高了待调节装置功率切换速率，在节能的同时加强了待调节装置的可靠性和稳定性。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (6)

1.一种自动调节方法，其特征在于，包括：
获取采集到的环境信号值；
依据所述环境信号值、E线系数公式和待调节装置的最大输出电流值，确定待调节装置的电流值；
依据所述待调节装置的电流值，确定所述待调节装置的功率值；
依据所述功率值，对所述待调节装置输出的与环境信号相对应的待调节信号进行调节；
其中，依据所述环境信号值、E线系数公式和待调节装置的最大输出电流值，确定待调节装置的电流值，包括：
根据所述环境信号值确定间断性系数；
按照如下公式计算所述待调节装置的电流值I：
Figure FDA0002757687220000011
或
Figure FDA0002757687220000012
其中，N为所述间断性系数，取值为正整数，Imax为所述待调节装置的最大输出电流值，e为常数，A为变化因子，取值为0到正无穷；所述变化因子用于改变E线系数曲线速率变化快慢，通过设置所述变化因子的值来控制信号调节速率的快慢。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述环境信号值确定间断性系数，包括：
确定所述环境信号值在预设环境信号范围中对应的子范围编号，所述子范围编号即为所述间断性系数；其中，所述子范围编号是将所述预设环境信号范围按预设规则分为至少一个子范围，并对所述子范围用正整数依次进行编号得到的。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，依据所述待调节装置的电流值，确定所述待调节装置的功率值包括：
按照如下公式计算所述待调节装置的功率值P：
P＝I2×R，
其中，I为所述待调节装置的电流值，R为所述待调节装置的电阻值。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在获取采集到的环境信号值之前，所述方法还包括：接收所述待调节装置的开关输出的控制指令。
5.一种自动调节系统，其特征在于，包括：信号采集装置、控制装置和待调节装置，所述信号采集装置与所述控制装置设置于所述待调节装置上；其中，
所述信号采集装置，用于采集环境信号值；
所述控制装置，用于执行权利要求1至4中任一所述的自动调节方法；
所述待调节装置，用于发出所述控制装置调节后的与环境信号相对应的待调节信号。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：开关，连接至所述信号采集装置和所述控制装置，用于输出控制指令，其中，所述控制指令用于指示所述信号采集装置进行环境信号值的采集，以及指示所述控制装置对所述待调节装置输出的与环境信号相对应的待调节信号进行调节。
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