CN110409987A - 一种感光式百叶窗自适应控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本公开提出了一种感光式百叶窗自适应控制方法及系统，根据采集的光照强度数据以及光照强度区间与倾斜角度的对应关系，调整百叶窗帘片的倾斜角度；如果用户在相同的光照强度区间进行手动调整的次数超过设定的次数，记录用户调节后的百叶窗帘片的倾斜角度和当前光照强度，根据用户调节后的百叶窗帘片的倾斜角度和当前光照强度更新光照强度区间与倾斜角度的对应关系。本公开结合采集的光强信息和用户的调节，可进行自主分析自适应控制百叶窗的倾斜角度，无需用户的进行多次重复的大量调节，可直接根据用户需求进行适应，极大程度的满足了用户对光进行精准控制的需求。

Description

一种感光式百叶窗自适应控制方法及系统

技术领域

本公开涉及百叶窗相关技术领域，具体的说，是涉及一种感光式百叶窗自适应控制方法及系统。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，并不必然构成在先技术。

自动随光调节百叶窗的使用，实现了百叶窗帘片的倾斜角度随外界光强自动变化，不需要人为调节就可以较好的控制室内光线强度，极大的方便了人们的生活。但是，对于要求比较精准的用户，现有的自动调节百叶窗不能很好的满足用户的需求。若在某一光照条件下用户不满意当前室内光线强度，对百叶窗倾斜角度进行了调节，下一次出现相同或者是类似的情况，仍是用户调整前的倾斜角度,给用户的使用造成了不便，尤其对于光强要求更加精确的具体行业例如养殖业、种植业来说，更是无法满足需求。现有的自动随光调节百叶窗系统仍然不足之处。

发明内容

本公开为了解决上述问题，提出了一种感光式百叶窗自适应控制方法及系统，结合采集的光强信息和用户的调节，可进行自主分析自适应控制百叶窗的倾斜角度，无需用户的进行多次重复的大量调节，可直接根据用户需求进行适应，极大程度的满足了用户对光进行精准控制的需求。

为了实现上述目的，本公开采用如下技术方案：

一个或多个实施例提供了一种感光式百叶窗自适应控制方法，包括如下步骤：

步骤1、采集当前的光照强度，确定光照强度区间与倾斜角度的对应关系；

步骤2、根据采集的光照强度数据，以及光照强度区间与倾斜角度的对应关系，自动调整百叶窗帘片的倾斜角度；

步骤3、查询当前光照强度对应的光照强度区间下，是否对百叶窗帘片的倾斜角度进行了手动调整，如果是，按照手动调整的角度设定百叶窗帘片的倾斜角度，并执行下一步；否则执行步骤1；

步骤4、如果当前光照强度对应的光照强度区间内，手动调整的次数达到设定的次数，记录手动调整后的百叶窗帘片的倾斜角度和当前光照强度，根据手动调整的百叶窗帘片的倾斜角度和当前光照强度，更新光照强度区间与倾斜角度的对应关系，执行步骤1；否则直接执行步骤1。

一种感光式百叶窗自适应控制系统，包括光敏传感器、微处理器、设备终端模块、控制器与电动百叶窗，所述光敏传感器与微处理器相连，用于采集外界环境的光照信息；所述设备终端模块与微处理器相连，用于记录对百叶窗的手动调整信息；所述微处理器与控制器相连，输出指令给控制器；所述控制器控制电动百叶窗,按照微处理器输出指令调节百叶窗帘片倾斜角度。所述微处理器执行上述的一种感光式百叶窗自适应控制方法所述的步骤。

一种电子设备，包括存储器和处理器以及存储在存储器上并在处理器上运行的计算机指令，所述计算机指令被处理器运行时，完成上述方法所述的步骤。

一种计算机可读存储介质，用于存储计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时，完成上述方法所述的步骤。

本公开的百叶窗的自动控制中当接收到手动调整信息，根据手动调整信息对自动控制设置的光照强度区间与倾斜角度对应关系进行更新，自适应控制满足客户的需求，避免客户进行多次大量的调整。

与现有技术相比，本公开的有益效果为：

(1)本公开可以根据用户的需求进行调节、适应，用户在某一光照强度下调节百叶倾斜角度，采集此倾斜角度下对应的光照强度，重新结合历史数据将涉及的光照强度区间对应的倾斜角度进行更新，达到了自适应的目的，当初始设置的倾斜角度不满足客户需求时，避免了客户进行大量的调整。

(2)本公开根据光强变化不统一，天气情况不确定，根据实时采集光强变化情况进行实时数据处理，并根据实时采集的光强信号进行倾斜角度的调整，达到了确控制的目的。

(3)本公开考虑到天气急剧变化的影响，如雷阵雨来临前，增加了识别天气的步骤，并设置有关恶劣天气的调整措施，避免了由于数据预期不全面带来的影响，在一定程度上提高了正确率。

附图说明

构成本公开的一部分的说明书附图用来提供对本公开的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的限定。

图1是根据一个或多个实施方式的方法的流程图；

图2是本公开实施例2系统的结构框图。

具体实施方式：

下面结合附图与实施例对本公开作进一步说明。

应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本公开提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本公开的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的各个实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合附图对实施例进行详细描述。

在一个或多个实施方式中公开的技术方案中，如图1所示，一种感光式百叶窗自适应控制方法，包括如下步骤：

步骤1、采集当前的光照强度，确定光照强度区间与倾斜角度的对应关系；

步骤2、根据采集的光照强度数据，以及光照强度区间与倾斜角度的对应关系，自动调整百叶窗帘片的倾斜角度；

步骤3、查询当前光照强度对应的光照强度区间下，是否对百叶窗帘片的倾斜角度进行了手动调整，如果是，按照手动调整的角度设定百叶窗帘片的倾斜角度，并执行下一步；否则执行步骤1；

步骤4、如果当前光照强度对应的光照强度区间内，手动调整的次数达到设定的次数，记录手动调整后的百叶窗帘片的倾斜角度和当前光照强度，根据手动调整的百叶窗帘片的倾斜角度和当前光照强度，更新光照强度区间与倾斜角度的对应关系，执行步骤1；否则直接执行步骤1。

可以设置相应的传感器进行检测，如光敏传感器，实时采集光照强度数据并将数据储输至处理器。手动调整是指除了系统自动控制设定倾斜角度外，接收到的其他调整方式，如可以是通过遥控器、键盘、鼠标、操控面板等操作输入装置对百叶窗帘片的调整，若在使用中可以是用户的调整，本实施例以用户的手动调整进行说明。需要说明的是，本实施例中所述倾斜角度均指百叶窗帘片的倾斜角度。

步骤2中是根据采集到的光照强度数据对百叶窗帘片的倾斜角度进行设置。本实施例自动调节式感光式百叶窗的初始设置可以为按照时间段进行设置，按照一天内光照强度的变化规律可以分时间段设置百叶窗帘片的倾斜角度。可选选的，本实施例也可以采用同类使用环境采集的历史数据，生成的光照强度区间与倾斜角度的对应关系，将百叶窗的初始设置按照光照强度区间与倾斜角度的对应关系进行调节，当检测到光照强度数据，判断光照强度所在的光照强度区间，从而将百叶窗帘片的倾斜角度设置为该区间所对应的倾斜角度。同类使用环境可以按照行业分，如养殖业、种植业等。

作为进一步的改进，本实施例所述光照强度区间与倾斜角度的对应关系可以为：每个光照强度数据区间范围与百叶窗帘片倾斜角度的对应关系。可以采用层次聚类的CURE算法计算确定，具体步骤如下：

步骤11、采集百叶窗的帘片倾斜角度与光照强度的数据，建立随机样本集s；

步骤12、随机取样和划分，将样本集划分为P组，对每一组进行聚类，针对每一组获得一个聚类结果；

聚类算法有基于划分的，也有基于随机采样的，本实施例中步骤11中的样本可以采集近五年甚至更长时间的历史数据，数据量大，可以采用基于随机采样和基于划分结合的聚类算法，将样本分割为p个划分，每个大小为s/p，未划分后的每个部分分别进行聚类，得到P个聚类结果。所述聚类方法可以采用K-Means聚类算法。

步骤13、根据每个聚类结果获得的簇，求出簇中中心点对应的百叶窗最佳倾斜角度，统计每个簇内光照强度的范围区间，获得光照强度的范围区间与最佳倾斜角度的对应关系；

每个聚类结果包括s/(p*q)个簇，其中q的值可在进行聚类时设定，主要依据用户对室内光照要求的精确程度：精度高，q值大，精度低，q值小；求出簇中中心点对应的百叶窗最佳倾斜角度，统计每个簇内光强数据的范围区间，从而获得光照强度的范围区间与最佳倾斜角度的对应关系

步骤14、记录聚类结果中的孤立结点，计算孤立节点下百叶窗最佳倾斜角度，获得孤立节点下的光照强度与最佳倾斜角度的对应关系；

步骤15、根据光照强度的范围区间与最佳倾斜角度的对应关系以及孤立节点下的光照强度与最佳倾斜角度的对应关系，建立每个光照强度数据区间范围与百叶窗帘片倾斜角度的对应关系。

一个孤立节点可以作为一个光照强度数据区间范围。所述每个光照强度数据区间的集合包含了所有可能出现的光照强度范围。可以将历年光强数据划分至每个光强区间范围内，保证光强数据的完整性。

按照上述方法执行步骤1和步骤2之后可以将百叶窗按照要执行的动作区分可以分为三类：第一种为采集的环境信号光照强度没有明显变化或者说没有超出当前倾斜角度所对应的光照强度区间，不调整倾斜角度。第二种为采集的环境信号光照强度有明显变化说或者超出当前倾斜角度所对应的光照强度区间，查找当前光照强度对应的光照强度区间，按照光强变化范围调整倾斜角度；第三种为采集的环境信号光照强度在短时间内急剧变化，如可能发生了雷暴天气，这种情况可能对应于聚类结果中的孤立结点所对应的倾斜角度，按照历史数据模块中天气情况进行处理。

前两种情况根据光照强度可以进行直接调整，作为进一步的改进，可选的，本实施例还包括判断是否出现了极端天气，按照天气变化调整百叶窗帘片的倾斜角度的步骤，具体为：

步骤201、设定时间间隔和光照强度变化阈值；如可以设定时间间隔为几分钟，如5分钟、10分钟等，光照强度变化阈值可以设置为大于等于500l x。

步骤202、设定光照强度为急剧变暗时百叶窗帘片的倾斜角度；如可以设定为直接关闭。

步骤203、将当前采集的光照强度与设定的时间间隔T前的光照强度比较，如果变化超过设定的阈值，判定当前光照强度为急剧变暗，根据设定调节百叶窗帘片的倾斜角度。

系统对数据的采集是连续进行的，当前采集的光照强度数据与时间间隔T前采集的数据进行比较，可以获得光照强度是否发生了急剧变化，从而判断是否发生了极端天气的情况。

所述步骤3和步骤4是系统接收到了用户的手动调整信号，可以设置遥控器或者控制面板对百叶窗的帘片进行调整，可选的，当前光照下用户对调节后百叶窗倾斜角度进行微调，当用户在相同或类似条件下再次调整时，以用户调节后的角度更新光照强度与倾斜角度的对应关系。使得在下次相似情况下，可以无需用户的再次调节，达到自适应的目的。本实施例设置为采集到用户的调整次数为两次将倾斜角度进行更新，也可以设置为至少两次的任意次数，如3次、4次等，都在本申请的保护范围内。

所述步骤4中，根据用户调节后的百叶窗帘片的倾斜角度和当前光照强度，更新光照强度与倾斜角度的对应关系的方法，可以具体为：

步骤41、计算在当前光照强度对应的光照强度区间内用户调整的倾斜角度的平均值；例如，本实施例是当用户第二次进行调整后就进行数据的更新，如第一次增大了10度，第二次增大了16度，就取两次调整的平均值可以取13度。两次用户调整方向相反可以设定其中一个方向为正，另一个方向为负。其他次数和两次的计算方法可以相同。

步骤42、将当前光照强度对应的光照强度区间的倾斜角度更新为用户调整的倾斜角度的平均值。根据用户的需求进行自适用的调整，可以很大程度上提高用户体验度，用户可以根据具体的环境进行自行调整，系统根据用户的喜好进行自适应控制，记录用户的调整信息并更新光照强度与倾斜角度的对应关系。

上述控制方法还可以包括设置数据库，将实时采集的光照强度与百叶窗倾斜角度的变化实时更新到数据库中。扩大了数据的规模，将数据库中的数据作为历史数据进行聚类获得光照强度区间与倾斜角度的对应更加准确。

所述步骤1中确定光照强度区间与倾斜角度的对应关系的步骤在初次设置时为根据历史数据进行计算确定并直接设定，当满足数据库中的新数据总量占数据总量的比例达到设定的占比阈值时需要重新确定并更新，具体的如下：

当数据库中的新数据总量占数据总量的比例达到设定的占比阈值时，对数据库中的数据进行重新聚类，采用层次聚类的CURE算法计算确定光照强度区间与倾斜角度的对应关系。

本实施例数据库的数据包括使用前直接存储在数据库中的历史数据，以及百叶窗使用过程中实时存储的数据。百叶窗使用过程中实时存储的数据为数据库的新数据。具体的当新数据总量占数据总量的比例，达到10％以上时，也就是数据库实际是发生了很大的改变，需要对整体数据进行重新聚类。可以设定占比阈值为不小于10％的阈值。

实施例2

本实施例提供一种感光式百叶窗自适应控制系统，如图2所示，包括光敏传感器、微处理器、设备终端模块、控制器与电动百叶窗，所述光敏传感器与微处理器相连，用于采集外界环境的光照信息，输出给微处理器；所述设备终端模块与微处理器相连，用于记录用户对百叶窗的调整信息并传输给微处理器；所述微处理器与控制器相连，输出指令给控制器；所述控制器用于直接控制电动百叶窗，按照微处理器输出指令调节百叶窗帘片倾斜角度。所述微处理器执行实施例所述的一种感光式百叶窗自适应控制方法所述的步骤。

还包括数据库，所述微处理器包括采集模块、设定模块、信息处理模块和数据输出模块；所述信息处理模块分别与采集模块、设定模块和数据输出模块连接；所述数据库与信息处理模块连接。

采集模块：用于实时采集光照强度和用户的调整信息；

信息处理模块：用于根据采集模块采集数据对百叶窗帘布倾斜角度进行自适应控制，包括：

用于根据采集的光照强度数据以及光照强度区间与倾斜角度的对应关系，调整百叶窗帘片的倾斜角度；

用于查询当前光照强度对应的光照强度区间下，用户是否对百叶窗帘片的倾斜角度进行了调整，如果是，按照用户的调整设定倾斜角度；

用于判断用户在相同或类似光照条件下进行调节的次数是否超过两次，记录用户调节后的百叶窗帘片的倾斜角度和当前光照强度，根据用户调节后的百叶窗帘片的倾斜角度和当前光照强度更新光照强度区间与倾斜角度的对应关系；

数据库：用于存储将实时采集的光照强度与百叶窗倾斜角度的变化数据；可以存储用户当地五年及以上的光强数据及每个光强数据区间允许范围下对应的百叶窗倾斜角度。

数据输出模块：用于输出信息处理模块的处理结果，并传输至控制器控制百叶窗帘布的倾斜角度。

实施例3

本实施例提供一种电子设备，包括存储器和处理器以及存储在存储器上并在处理器上运行的计算机指令，所述计算机指令被处理器运行时，完成实施例1的方法所述的步骤。

实施例4

本实施例提供一种计算机可读存储介质，用于存储计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时，完成实施例1的方法所述的步骤。

以上所述仅为本公开的优选实施例而已，并不用于限制本公开，对于本领域的技术人员来说，本公开可以有各种更改和变化。凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

上述虽然结合附图对本公开的具体实施方式进行了描述，但并非对本公开保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本公开的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本公开的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种感光式百叶窗自适应控制方法，其特征是，包括如下步骤：

步骤1、采集当前的光照强度，确定光照强度区间与倾斜角度的对应关系；

步骤2、根据采集的光照强度数据，以及光照强度区间与倾斜角度的对应关系，自动调整百叶窗帘片的倾斜角度；

步骤3、查询当前光照强度对应的光照强度区间下，是否对百叶窗帘片的倾斜角度进行了手动调整，如果是，按照手动调整的角度设定百叶窗帘片的倾斜角度，并执行下一步；否则执行步骤1；

步骤4、如果当前光照强度对应的光照强度区间内，手动调整的次数达到设定的次数，记录手动调整后的百叶窗帘片的倾斜角度和当前光照强度，根据手动调整的百叶窗帘片的倾斜角度和当前光照强度，更新光照强度区间与倾斜角度的对应关系，执行步骤1；否则直接执行步骤1。

2.如权利要求1所述的一种感光式百叶窗自适应控制方法，其特征是：光照强度区间与倾斜角度的对应关系，采用层次聚类的CURE算法计算确定，具体步骤如下：

步骤11、采集百叶窗的帘片倾斜角度与光照强度的数据，建立随机样本集s；

步骤12、随机取样和划分，将样本集划分为P组，对每一组进行聚类，针对每一组获得一个聚类结果；

步骤13、根据每个聚类结果获得的簇，求出簇中中心点对应的百叶窗最佳倾斜角度，统计每个簇内光照强度的范围区间，获得光照强度的范围区间与最佳倾斜角度的对应关系；

步骤14、记录聚类结果中的孤立结点，计算孤立节点下百叶窗最佳倾斜角度，获得孤立节点下的光照强度与最佳倾斜角度的对应关系；

步骤15、根据步骤13中光照强度的范围区间与最佳倾斜角度的对应关系以及步骤14中孤立节点下的光照强度与最佳倾斜角度的对应关系，建立每个光照强度区间与百叶窗帘片倾斜角度的对应关系。

3.如权利要求1所述的一种感光式百叶窗自适应控制方法，其特征是：所述手动调整的次数达到设定的次数，其中设定的次数至少为两次。

4.如权利要求1所述的一种感光式百叶窗自适应控制方法，其特征是：步骤1之后还包括按天气变化调整百叶窗帘片的倾斜角度的步骤，具体为：

设定时间间隔和光照强度变化阈值；

设定光照强度为急剧变暗时百叶窗帘片的倾斜角度；

将当前采集的光照强度与设定的时间间隔前的光照强度比较，如果变化超过设定的阈值，判定当前光照强度为急剧变暗，根据设定调节百叶窗帘片的倾斜角度。

5.如权利要求1所述的一种感光式百叶窗自适应控制方法，其特征是：根据手动调整后的百叶窗帘片的倾斜角度和当前光照强度，更新光照强度与倾斜角度的对应关系的方法具体为：

计算在当前光照强度对应的光照强度区间内手动调整的倾斜角度的平均值；

将当前光照强度对应的光照强度区间的倾斜角度更新为手动调整的倾斜角度的平均值。

6.如权利要求1所述的一种感光式百叶窗自适应控制方法，其特征是：还包括设置数据库，将实时采集的光照强度与百叶窗倾斜角度的变化实时更新到数据库中；

或者

步骤1中设定光照强度区间与倾斜角度的对应关系的步骤在初次设置时为根据历史数据进行确定直接设定，当满足数据库中的新数据总量占数据总量的比例达到设定的占比阈值时需要重新确定并更新，具体的如下：

当数据库中的新数据总量占数据总量的比例达到设定的占比阈值时，对数据库中的数据进行重新聚类，采用层次聚类的CURE算法计算确定光照强度区间与倾斜角度的对应关系。

7.一种感光式百叶窗自适应控制系统，其特征是：包括光敏传感器、微处理器、设备终端模块、控制器与电动百叶窗，所述光敏传感器与微处理器相连，用于采集外界环境的光照信息；所述设备终端模块与微处理器相连，用于记录对百叶窗的手动调整信息；所述微处理器与控制器相连，输出指令给控制器；所述控制器用于控制电动百叶窗，按照微处理器输出指令调节百叶窗帘片倾斜角度。所述微处理器执行如权利要求1-6任一项所述的一种感光式百叶窗自适应控制方法所述的步骤。

8.一种感光式百叶窗自适应控制系统，其特征是：还包括数据库，所述微处理器包括采集模块、设定模块、信息处理模块和数据输出模块；所述信息处理模块分别与采集模块、设定模块和数据输出模块连接；所述数据库与信息处理模块连接；

采集模块：用于实时采集光照强度和手动调整信息；

设定模块：用于确定光照强度区间与倾斜角度的对应关系；

信息处理模块：用于根据采集的光照强度数据以及光照强度区间与倾斜角度的对应关系，调整百叶窗帘片的倾斜角度；

用于查询当前光照强度对应的光照强度区间下，是否对百叶窗帘片的倾斜角度进行了手动调整，如果是，按照手动调整设定倾斜角度，

用于查询当前光照强度对应的光照强度区间内，手动调整的次数达到设定的次数，记录手动调整后的百叶窗帘片的倾斜角度和当前光照强度，根据手动调整后的百叶窗帘片的倾斜角度和当前光照强度，更新光照强度区间与倾斜角度的对应关系；

数据库：用于存储将实时采集的光照强度与百叶窗倾斜角度的变化数据；

数据输出模块：用于输出信息处理模块的处理结果。

9.一种电子设备，其特征是，包括存储器和处理器以及存储在存储器上并在处理器上运行的计算机指令，所述计算机指令被处理器运行时，完成权利要求1-6任一项方法所述的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其特征是，用于存储计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时，完成权利要求1-6任一项方法所述的步骤。