CN111419067B - 智能窗帘系统及动态调整窗帘开度的方法 - Google Patents

智能窗帘系统及动态调整窗帘开度的方法 Download PDF

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Abstract

一种智能窗帘系统及动态调整窗帘开度的方法。系统具有感测设备、控制设备与窗帘设备。感测设备取得当前时间的环境感测参数集。控制设备依据环境感测参数集决定日照引入量参数、空调负载参数及照明输出参数，并依据日照引入量参数、空调负载参数及照明输出参数产生窗帘控制信号。窗帘设备依据该窗帘控制信号调整窗帘的当前开度以调整所遮蔽的日照面积。本发明可有效节能、提供较佳的室内舒适度并提升使用者感受。

Description

智能窗帘系统及动态调整窗帘开度的方法
技术领域
本发明是与窗帘控制有关，特别是涉及一种智能窗帘系统及动态调整窗帘开度的方法。
背景技术
于当前的建物设计中，为了美观及增加视野与自然采光，通常设置大量玻璃帷幕，并于各玻璃帷幕安装窗帘以调整所引入的自然光量。
然而，目前的窗帘通常不具有自动调整开度的能力，而有赖使用者肉眼判断户外日照强度并手动调整窗帘的开度，这造成使用者极大的不便利。
此外，目前另有一种具有追日功能的电动窗帘系统被提出。前述电动窗帘系统可依据日照角度来自动调整窗帘的开度，以自动调节引入的自然光量。
然而，现有电动窗帘系统由于仅依据日照角度来调整窗帘开度，并没有充分考量引入的自然光量对于室内状态所造成的影响，而可能降低室内舒适度、增加电力消耗并造成使用者感受不佳。
举例来说，当窗帘的开度过大时会引入过多的自然光，造成室内过亮，而使使用者感受不佳，或者造成室内温度快速升高，而降低室内舒适度。并且，室内温度快速升高还会增加空调负载，而增加额外耗能。
当窗帘的开度过小时会引入过少的自然光，造成室内过暗、视野过窄，而使使用者感受不佳。
发明内容
本发明的主要目的，在于提供一种智能窗帘系统及动态调整窗帘开度的方法，可依据室内状态来动态调整窗帘开度。
于一实施例中，一种智能窗帘系统，包含：
一感测设备，取得当前时间的一环境感测参数集，该感测设备包括用以对外传输该环境感测参数集的一传输单元，该环境感测参数集包括一日照方位参数、一照度参数、一户外温度参数、一室内温度参数、一室内亮度参数及一日照映入深度参数中至少一种参数；
一控制设备，依据该环境感测参数集产生一窗帘控制信号，该控制设备于该环境感测参数集不符合一第一条件时，设定一开度上限为全开，并于该环境感测参数集符合该第一条件时，依据该日照映入深度参数设定该开度上限，其中该第一条件为该照度参数大于一临界照度且依据该日照方位参数判断一窗帘为日照直射面，该控制设备包括：
一传输模块，用以连接该感测设备的该传输单元并自该感测设备的该传输单元接收该环境感测参数集；及
一处理模块，连接该传输模块，包括：
一日照引入量计算模块，用以依据该日照方位参数、该照度参数及该日照映入深度参数计算决定一日照引入量参数；
一空调负载计算模块，用以依据该户外温度参数、该室内温度参数及该日照引入量参数计算决定一空调负载参数；
一照明输出计算模块，用以依据该室内亮度参数及该日照引入量参数计算决定一照明输出参数；及
一优化控制模块，连接该日照引入量计算模块、该空调负载计算模块及该照明输出计算模块，该优化控制模块依据该日照引入量参数、该空调负载参数及该照明输出参数产生该窗帘控制信号；及
一窗帘设备，依据该窗帘控制信号调整该窗帘的当前开度，其中该窗帘的该当前开度不大于该开度上限，该窗帘设备包含：
一传输装置，用以连接该控制设备的该传输模块并自该控制装置的该传输模块接收该窗帘控制信号；及
一驱动装置，连接该传输装置及该窗帘，用以依据该窗帘控制信号调整该窗帘的当前开度以调整所遮蔽的日照面积。
于一实施例中，该临界照度不小于8000流明。
于一实施例中，该控制设备于该环境感测参数集不符合一第二条件时依据该日照引入量参数、该空调负载参数及该照明输出参数产生该窗帘控制信号。
于一实施例中，该控制设备于该环境感测参数集符合该第二条件时产生对应一开度上限的该窗帘控制信号；该窗帘设备依据该窗帘控制信号调整该窗帘的当前开度至该开度上限。
于一实施例中，该第二条件为该户外温度参数小于临界户外温度或该室内温度参数小于临界室内温度。
于一实施例中，该临界户外温度或该临界室内温度小于摄氏22度。
于一实施例中，该优化控制模块于该环境感测参数集不符合该第二条件时依据该日照引入量参数、该空调负载参数及该照明输出参数计算一推荐开度，并对应该推荐开度的该窗帘控制信号；该窗帘设备依据该窗帘控制信号调整该窗帘的当前开度至该推荐开度。
于一实施例中，该感测设备包括：
一日照方位计算模块，依据该窗帘设备的一设置位置、一当前时间及一太阳位置变化数据计算决定该日照方位参数；
一照度感测器，用以感测日光照度以产生该照度参数；
一户外温度感测器，用以感测该户外温度参数；
一室内温度感测器，用以感测该室内温度参数；
一室内亮度感测器，用以感测该室内亮度参数；及
一日照映入深度计算模块，依据一使用者输入设定该日照映入深度参数。
于一实施例中，于一更新条件满足时，该感测设备再次取得对应当前时间的该环境感测参数集，该控制设备依据对应当前时间的该环境感测参数集再次产生该窗帘控制信号，该窗帘设备再次依据该窗帘控制信号调整该窗帘的当前开度。
于一实施例中，一种动态调整窗帘开度的方法，用于一智能窗帘系统，该智能窗帘系统包括一感测设备、一窗帘设备及一控制设备，该动态调整窗帘开度的方法包括以下步骤：
a)经由一感测设备取得一环境感测参数集，其中该环境感测参数集包括一日照方位参数、一照度参数、一户外温度参数、一日照映入深度参数、一室内温度参数及一室内亮度参数；
b)于该控制设备依据该日照方位参数、该照度参数及该日照映入深度参数计算决定一日照引入量参数；
c)依据该户外温度参数、该室内温度参数及该日照引入量参数计算决定一空调负载参数；
d)依据该室内亮度参数及该日照引入量参数计算决定一照明输出参数；
e)于该环境感测参数集不符合一第一条件时，设定该开度上限为全开，其中该第一条件为该照度参数大于一临界照度且依据该日照方位参数判断一窗帘为日照直射面；
f)于该环境感测参数集符合该第一条件时，依据该日照映入深度参数设定该开度上限；及
g)依据该日照引入量参数、该空调负载参数及该照明输出参数调整该窗帘设备的该窗帘的当前开度，其中该窗帘的当前开度不大于该开度上限。
于一实施例中，该临界照度不小于8000流明。
于一实施例中，该步骤g)是于该环境感测参数集不符合一第二条件时依据该日照引入量参数、该空调负载参数及该照明输出参数调整该窗帘设备的该窗帘的当前开度。
于一实施例中，该动态调整窗帘开度的方法更包括一步骤h)于该环境感测参数集符合该第二条件时将该窗帘设备的该窗帘的当前开度调整至一开度上限。
于一实施例中，该第二条件为该户外温度参数小于临界户外温度或该室内温度参数小于临界室内温度。
于一实施例中，该临界户外温度或该临界室内温度小于摄氏22度。
于一实施例中，该步骤g)包括以下步骤：
g1)于该环境感测参数集不符合该第二条件时依据该日照引入量参数、该空调负载参数及该照明输出参数计算一推荐开度；及
g2)调整该窗帘设备的该窗帘的当前开度至该推荐开度。
于一实施例中，该步骤a)包括以下步骤：
a1)依据该窗帘设备的一设置位置、一当前时间及一太阳位置变化数据计算决定该日照方位参数；
a2)经由一照度感测器感测该照度参数；
a3)经由一户外温度感测器感测该户外温度参数；
a4)经由一室内温度感测器感测该室内温度参数；
a5)经由一室内亮度感测器感测该室内亮度参数或依据一照明装置的一运转参数计算决定该室内亮度参数；及
a6)依据一使用者输入设定该日照映入深度参数。
于一实施例中，该动态调整窗帘开度的方法更包括一步骤i)于一更新条件满足时，再次执行该步骤a)至该步骤e)。
本发明同时考量日照条件、空调负载与室内照明状态来动态调整所遮蔽的日照面积，可有效节能、提供较佳的室内舒适度并提升使用者感受。
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
附图说明
图1为本发明一实施态样的智能窗帘系统的架构图；
图2为本发明一实施态样的感测设备的架构图；
图3为本发明一实施态样的窗帘设备的架构图；
图4为本发明一实施态样的控制设备的架构图；
图5为本发明一实施态样的处理模块的架构图；
图6为本发明第一实施例的动态调整窗帘开度的方法的流程图；
图7为本发明第二实施例的取得环境感测参数集的流程图；
图8为本发明第三实施例的动态调整窗帘开度的方法的流程图；
图9为本发明一实施态样的智能窗帘系统的示意图。
其中，附图标记：
1…智能窗帘系统
10…控制设备
100…处理模块
101…人机界面
102…储存模块
103…计算机程序
104…传输模块
11…感测设备
110…控制器
111…日照方位计算模块
112…日照映入深度计算模块
113…照度感测器
114…户外温度感测器
115…室内温度感测器
116…室内亮度感测器
117…传输器
12…窗帘设备
120…控制装置
121…驱动装置
122…窗帘
123…传输装置
13…照明设备
14…空调设备
20…感测数据搜集模块
21…日照引入量计算模块
22…空调负载计算模块
23…时间差计算模块
24…照明输出计算模块
25…优化控制模块
26…开度上限设定模块
27…推荐开度计算模块
h1、h2…高度
L1、L2、L3…深度
θ1…角度
S10-S14…第一控制步骤
S20-S25…参数取得步骤
S300-S311…第二控制步骤
具体实施方式
兹就本发明的详细实施方式，配合附图，详细说明如后。
首请同时参阅图1至图4，图1为本发明一实施态样的智能窗帘系统的架构图，图2为本发明一实施态样的感测设备的架构图，图3为本发明一实施态样的窗帘设备的架构图，图4为本发明一实施态样的控制设备的架构图。
如图所示，本发明提出一种智能窗帘系统1，智能窗帘系统1包括感测设备11、窗帘设备12、照明设备13、空调设备14及连接前述设备(如经由信号传输线或网络连接)而可进行通讯的控制设备10。
具体而言，智能窗帘系统1的控制设备10除了可自感测设备11持续监控环境状态(如后述的环境感测参数集)，还可进一步持续监控照明设备13的状态(如后述的照明输出参数)与空调设备14的运转状态(如后述的空调负载参数)。接着，控制设备10可依据所取得数据来决定如何动态控制窗帘设备12(即产生窗帘控制信号)以调节引入的自然光量。
于一实施例中，控制设备10是通过网络连接闸道器(图未标示)，再经由闸道器连接前述设备11-14。
如图2所示，感测设备11可对所在环境进行感测，以产生当前时间的环境感测参数集。具体而言，感测设备11可包括一或多种环境感测参数取得装置、传输器117及电性连接上述装置的控制器110。
各环境感测参数取得装置分别用以取得环境感测参数集的不同参数，传输器117用以连接外部设备(如控制设备10的传输模块104)以进行通讯，控制器 110用以控制感测设备11。
于一实施例中，前述环境感测参数取得装置可包括日照方位计算模块 111、日照映入深度计算模块112、照度感测器113、户外温度感测器114、室内温度感测器115及/或室内亮度感测器116。环境感测参数集可包括日照方位参数、照度参数、户外温度参数、室内温度参数、室内亮度参数及/或日照映入深度参数。前述各环境感测参数取得装置分别用以取得前述各参数。
于一实施例中，前述任一环境感测参数取得装置可为环境感测器，而可对指定环境条件进行感测。如感测决定日照方位参数、感测决定日照映入深度参数、感测决定日光的照度参数、感测决定户外温度参数、或感测决定室内温度参数或感测决定室内亮度参数。
于一实施例中，前述任一环境感测参数取得装置可为计算模块，而可依据参考数据计算决定相应的环境条件。如依据设置位置、当前时间及太阳位置变化数据计算决定日照方位参数、依据使用者输入计算决定日照映入深度参数、依据天气状态与日照方位参数计算决定照度参数、依据天气预报数据及设置位置计算决定户外温度参数、依据户外温度参数及空调设备14的状态历史记录计算决定室内温度参数、或依据照明设备13的状态决定室内亮度参数。
如图3所示，窗帘设备12可包括驱动装置121、窗帘122、传输装置123 及电性连接上述装置的控制装置120。
驱动装置121(可包含马达、齿轮组、升降结构等驱动构建)用以受控制来调整窗帘122的开度。传输装置123用以连接外部设备(如控制设备10的传输模块104)以进行通讯，控制装置120用以控制窗帘设备12，如控制驱动装置 121依据窗帘控制信号来调整窗帘122的当前开度。
于一实施例中，窗帘122为垂直帘(如图9所示)，驱动装置121可升降窗帘122来调整日照映入室内的深度与视野深度。
如图4所示，控制设备10可包括人机界面101、储存模块102、传输模块 104及电性连接上述元件的处理模块100。
人机界面101(如键盘、鼠标、触控屏幕等输入装置及/或屏幕、喇叭等输出装置)用以接受使用者操作并提供使用者信息。储存模块102用以储存数据。传输模块104用以连接外部的设备11-14以进行通讯。处理模块100用以控制控制设备10，并可进一步控制其他设备11-14。
于一实施例中，储存模块102可包括非暂态计算机可读取记录媒体，前述非暂态计算机可读取记录媒体储存有计算机程序103(如控制设备10的固件、应用程序或操作系统)，计算机程序103记录有计算机可执行的程序码。当处理模块100执行前述计算机可执行的程序码后，可实现本发明的动态调整窗帘开度的方法中的各步骤。
请同时参阅图5，为本发明一实施态样的处理模块的架构图。具体而言，处理模块100主要是通过上述计算机可执行程序码来执行本发明的动态调整窗帘开度的方法中的各个功能，但不以此限定。于一实施例中，后述的模块 20-27亦可为电路模块(包括电子电路或数字电路)。
依据不同的功能，可将上述计算机可执行程序码或电路模块区分为下列几个相互连接(电路模块)或连接(软件模块)的功能模块：
1.感测数据搜集模块20，用以取得环境感测参数集。
2.日照引入量计算模块21，用以依据日照方位参数、照度参数及日照映入深度参数计算决定日照引入量参数。
3.空调负载计算模块22，用以依据户外温度参数、室内温度参数及日照引入量参数计算决定空调负载参数。
4.时间差计算模块23，用以计算太阳时间。
5.照明输出计算模块24，用以依据室内温度参数及日照引入量参数计算决定照明输出参数。
6.优化控制模块25，用以依据日照引入量参数、空调负载参数及照明输出参数产生窗帘控制信号。
7.开度上限设定模块26，用以计算决定窗帘的开度上限。
8.推荐开度计算模块27，用以计算决定窗帘的推荐开度。
值得一提的是，虽于图5的实施例与后续说明中，是以各功能模块20-27 设置于处理模块100来进行说明，但不以此限定。
于一实施例中，各功能模块20-27亦可依使用者需求分散设置于感测设备 11的控制器110、窗帘设备12的控制装置120及控制设备10的处理模块100。
于一实施例中，智能窗帘系统1可不设置控制设备10，而是由感测设备 11的控制器110、窗帘设备12的控制装置120、照明设备13的控制器及空调设备14的控制器的任意组合来整合实现控制设备10的各种功能。
续请一并参阅图6，为本发明第一实施例的动态调整窗帘开度的方法的流程图。本实施例的动态调整窗帘开度的方法包括以下步骤。
步骤S10：控制设备10的处理模块100运行感测数据搜集模块20，来经由感测设备11取得当前时间的环境感测参数集。
具体而言，环境感测参数集可包括日照方位参数、照度参数、户外温度参数、日照映入深度参数、室内温度参数及一室内亮度参数。日照方位参数用以表示当前的太阳方位。照度参数用以表示玻璃帷幕所受到的日光照度。户外温度参数用以表示户外(或玻璃帷幕)的温度。日照映入深度参数可为使用者设定或系统预设，用以表示期望引入室内的日照深度。室内温度参数用以表示室内温度，室内亮度参数用以表示室内亮度。
步骤S11：处理模块100运行日照引入量计算模块21，来于控制设备依据日照方位参数、照度参数及日照映入深度参数计算决定日照引入量参数。
于一实施例中，处理模块100可依据日照方位参数、照度参数及日照映入深度参数决定可引入的自然光量(的最大值或范围)。
举例来说，处理模块100可计算出以下结果作为日照引入量参数：于窗帘122全关的情况下，日照引入量为零；于窗帘122开启三分之一的情况下，日照引入量为「1/3*日照量」；于窗帘122开启三分之二的情况下，日照引入量参数为「2/3*日照量」；于窗帘122全开的情况下，日照引入量参数为「一倍日照量」。
步骤S12：处理模块100运行空调负载计算模块22，来依据户外温度参数、室内温度参数及日照引入量参数计算决定空调负载参数。
于一实施例中，处理模块100可依据户外温度参数、室内温度参数及日照引入量参数计算决定于窗帘122的不同开度下，所能减少的空调负载(如减少引入的自然光量后，空调设备14可减少多少负载并可使室内温度维持舒适)，并进一步计算节省负载所能节省的电能消耗。
举例来说，处理模块100可计算出以下结果作为空调负载参数：于窗帘 122全关的情况下，空调设备14可减少「一倍的空调负载量」的负载量，并节省「一倍的空调负载量*空调能耗指标」的电能消耗；于窗帘122开启三分之一的情况下，空调设备14可减少「2/3*空调负载量」的负载量，并节省「2/3* 空调负载量*空调能耗指标」的电能消耗；于窗帘122开启三分之二的情况下，空调设备14可减少「1/3*空调负载量」的负载量，并节省「1/3*空调负载量* 空调能耗指标」的电能消耗；于窗帘122全开的情况下，照明设备13无法减少负载量，而无法节省电能消耗。
于一实施例中，处理模块100可依据下述式(一)来计算空调负载量：
Qtotal＝Qconvection+Qradiation
＝{hA(Tglass-Troom)+εσA[(273.15+Tglass)4 -(273.15+Troom)4]}×37/3516...................................(式一)
其中，Qtotal为总空调负载量；Qconvection为热对流造成的空调负载； Qradiation为热辐射所造成的空调负载；h为空气自然热对流系数，如为 12W/m2；A为玻璃帷幕面积(如88.5m2)；Tglass为户外温度(或者玻璃帷幕所测得温度)；Troom为室内温度(如24℃)；ε为表面辐射放射率，通常为0.72；σ为常数，5.67×10-8W/M2K4。
步骤S13：处理模块100运行照明输出计算模块24，来依据室内亮度参数及日照引入量参数计算决定照明输出参数。
于一实施例中，处理模块100可依据室内亮度参数及日照引入量参数计算决定于窗帘122的不同开度下，前述自然光量所能提升的照明效率(如以引入的自然光替代人工照明后，可使照明设备13节省多少电能消耗)。
举例来说，处理模块100可计算出以下结果作为照明输出参数：于窗帘 122全关的情况下，照明设备13无法节省电能消耗；于窗帘122开启三分之一的情况下，照明设备13可节省「1/3*照明节电量」的电能消耗；于窗帘122 开启三分之二的情况下，照明设备13可节省「2/3*照明节电量」的电能消耗；于窗帘122全开的情况下，照明设备13可节省「一倍的照明节电量」的电能消耗。
步骤S14：处理模块100运行优化控制模块25，来依据日照引入量参数、空调负载参数及照明输出参数调整窗帘设备12的窗帘122的当前开度。
于一实施例中，处理模块100比较窗帘的不同开度时的日照引入量参数、空调负载参数及照明输出参数，并决定室内状态最佳或最节省电能的窗帘开度。
以决定最节省电能的的窗帘开度为例，处理模块100可计算决定：于窗帘 122全关的情况下，所节省的电能消耗为「一倍的空调负载量」；于窗帘122 开启三分之一的情况下，所节省的电能消耗为「(1/3*照明节电量)+(2/3*空调负载量)」；于窗帘122开启三分之二的情况下，所节省的电能消耗为「(2/3* 照明节电量)+(1/3*空调负载量)」；于窗帘122全开的情况下，所节省的电能消耗为「一倍的照明节电量」。
接着，处理模块100选择可节省最多的电能消耗的窗帘开度(推荐开度)，产生对应的窗帘控制信号并发送至窗帘设备12，以使窗帘设备12的控制装置 120控制驱动装置121依据窗帘控制信号调整窗帘122的开度为推荐开度。
藉此，本发明由于同时考量日照条件、空调负载与室内照明状态来决定窗帘的移动幅度，以动态调整窗帘所遮蔽的日照面积，可避免引入过多或过少的自然光量，而可有效节能、提供较佳的室内舒适度并提升使用者感受。
举例来说，当日照微弱或非直射时，本发明可适当地增加引入的自然光量，并控制照明设备13降低照明亮度(即减少人工照明)，而可减少照明设备13的电能消耗。并且，本发明经由提升自然照明(光线较柔和)所占比例，可使使用者获得较佳视觉感受。
当日照较强或直射时，本发明可适当地减少引入的自然光量，以避免室内温度快速升高而增加空调设备14的负载，进而减少空调设备14的电能消耗。并且，本发明由于可使室内温度保持稳定，可提供使用者较佳的舒适度，并可使使用者获得较佳环境感受。
值得一提的是，本发明可持续重复执行前述步骤S10-S14，藉以随日光、照明、空调变化来动态控制窗帘122的当前开度，而持续提供使用者较佳的舒适度，并可使使用者获得较佳环境感受。
于一实施例中，控制设备10的储存模块102储存有一或多组更新条件(如每隔30分钟、室内温度变化超过临界值、照度变化超过临界值等等)，控制设备10是被设定为于任一更新条件满足时，执行前述步骤S10-S14，即控制感测设备11再次取得当前时间的(新的)环境感测参数集，决定新的日照引入量参数、空调负载参数及照明输出参数，依据新的日照引入量参数、空调负载参数及照明输出参数产生新的窗帘控制 信号，并控制窗帘设备12依据新的窗帘控制信号调整窗帘的当前开度。
续请一并参阅图6及图7，图7为本发明第二实施例的取得环境感测参数集的流程图。相较于图6所示的动态调整窗帘开度的方，本实施例的动态调整窗帘开度的方法的步骤S10包括以下步骤。
步骤S20：控制设备10的处理模块100依据窗帘设备12的设置位置、当前时间及太阳位置变化数据计算决定日照方位参数。
于一实施例中，处理模块100是运行时间差计算模块23，来依据当前时间计算太阳时间，并依据窗帘设备12的设置位置、太阳时间及太阳位置变化数据计算决定日照方位参数。
于一实施例中，处理模块100是依据下述式(二)至式(四)计算太阳时间：
Figure GDA0003222824960000121
Et＝9.87×Sin2β-7.53×Cosβ-1.5×Sinβ(min)...(式三)
Figure GDA0003222824960000122
其中，Tsol为太阳时间；Tloc为当前时间；Et为均时差；Te为地理时差；
Figure GDA0003222824960000131
表示当前为一年中的第几天；θlongitude为时区内经度偏差。
步骤S21：处理模块100经由照度感测器113感测照度参数，如感测玻璃帷幕的照度值。
步骤S22：处理模块100经由户外温度感测器114感测户外温度参数。于一实施例中，户外温度感测器114设置于玻璃帷幕上，并可感测玻璃温度来作为户外温度参数。
藉此，可不必将户外温度感测器114设置于户外，而可降低户外温度感测器114的损坏机率。
步骤S23：处理模块100经由室内温度感测器115感测室内温度参数。
步骤S24：处理模块100经由室内亮度感测器116感测室内亮度参数，或者依据照明装置13的运转参数计算决定室内亮度参数。
步骤S25：处理模块100经由人机界面101接受使用者输入，并依据使用者输入设定日照映入深度参数(如50厘米)，即使用者可输入所期望的日照映入室内的深度。
藉此，本发明可有效搜集环境感测参数集。
续请一并参阅图8，为本发明第三实施例的动态调整窗帘开度的方法的流程图。本实施例的动态调整窗帘开度的方法包括以下步骤。
步骤S300：控制设备10的处理模块100经由感测设备11取得当前时间的环境感测参数集。
步骤S301：处理模块100判断所取得的环境感测参数集是否符合预设的第一条件。
于一实施例中，第一条件可为照度参数大于临界照度(临界照度可被设定为不小于8000流明)，及/或依据日照方位参数判断窗帘122为日照直射面。
值得一提的是，本发明经由依据日照方位参数判断窗帘122为日照直射面，可判断当前日照是否过强。并且，本发明经由判断照度参数是否大于临界照度可推测当前的天气状态(如是否为晴天)并进一步判断当前日照是否过强。
举例来说，当窗帘122为日照直射面且照度参数大于临界照度时，处理模块100可判断当前天气为晴天，并认定日照过强，若窗帘122全开将引入过多日照。当窗帘122为日照直射面但照度参数不大于临界照度时，处理模块100 可判断当前天气为阴雨天，并认定日照不会过强，即便窗帘122全开也不会引入过多日照。
若处理模块100判断环境感测参数集符合第一条件时可执行步骤S302：处理模块100运行开度上限设定模块26，来依据使用者设定的日照映入深度参数设定开度上限。
举例来说，若使用者设定日照映入深度参数为30厘米，则处理模块100 可依据日照映入深度参数计算对应的升降上限(如窗帘升起20厘米可使日照映入深度达到30厘米)，并设定此升降上限为开度上限。
藉此，本发明后续控制窗帘开度时，不会使窗帘的当前开度大于所设定的开度上限，而不会使日照映入深度超过使用者设定的日照映入深度参数。
若处理模块100判断环境感测参数集不符合第一条件，处理模块执行步骤 S303：处理模块100运行开度上限设定模块26，来设定窗帘122的开度上限为全开。换句话说，于后续调整窗帘122的当前开度时，可任意将当前开度调整为全开至全关的任一开度。
步骤S304：处理模块100判断环境感测参数集是否符合预设的第二条件。
于一实施例中，第二条件可为户外温度参数小于临界户外温度或室内温度参数小于临界室内温度。前述临界户外温度与临界室内温度可小于22℃。
值得一提的是，本发明经由判断户外温度参数是否小于临界户外温度或室内温度参数是否小于临界室内温度，可判断当前温度是否过低，而于引入大量日照后不会使户外温度或室内温度过高而造成使用者不佳的温度感受。
若处理模块100判断环境感测参数集符合第二条件时可执行步骤S305：处理模块100将窗帘设备12的窗帘的当前开度调整至先前设定(如于步骤S302 或步骤S303所设定)的开度上限，以减少调整窗帘所遮蔽的日照面积并引入较多的日照。
步骤S306：处理模块100判断是否结束窗帘开度的动态控制，如判断使用者是否关闭动态调整窗帘开度功能或关闭窗帘装置12。
若处理模块100判断未结束窗帘开度的动态控制，则再次执行步骤S300。否则，处理模块100结束窗帘开度的动态控制。
若处理模块100判断环境感测参数集不符合第二条件时可执行步骤S307 至步骤S311，以依据日照引入量参数、空调负载参数及照明输出参数调整窗帘设备12的窗帘112的当前开度。
步骤S307至步骤S309是分别与图6所示的步骤S10至步骤S13相同或相似，于此不再赘述。
接着，处理模块100执行步骤310处理模块100运行推荐开度计算模块 27，来依据日照引入量参数、空调负载参数及照明输出参数计算推荐开度(如计算可节省最多的电能消耗的推荐开度或可使室内状态最佳的推荐开度。
步骤S311：处理模块100调整窗帘设备12的窗帘112的当前开度至推荐开度。具体而言，处理模块100可产生对应的窗帘控制信号并发送至窗帘设备 12，以使窗帘设备12的控制装置120控制驱动装置121依据窗帘控制信号调整窗帘122的开度为推荐开度。
续请一并参阅图1至图5及图9，图9为本发明一实施态样的智能窗帘系统的示意图，用以说明如何计算日照映入深度(即深度L3)，即使用者所设定的日照映入深度参数。
如图所示，于本例子中，窗帘设备12为电动垂直卷帘。玻璃帷幕上设置有照度感测器113及户外温度感测器114。室内空间设置有室内温度感测器 115、室内亮度感测器116、照明设备13及空调设备14。窗帘设备12是被设定为经由升降窗帘112来调整日照映入深度(即深度L3)。日照的照射角度为θ1，即日照的照射角度与地面的夹角为90°-θ1。
具体而言，控制设备10可依据前述式(二)至式(四)计算出当前时间所对应的太阳时间，并查询当前的太阳天顶角θ1，并依据下述式(五)至式(八)计算出深度L3：
Cosθ1＝Cosλ×Cosδ×Cosω+Sinλ×Sinδ...(式五）
Figure GDA0003222824960000151
Figure GDA0003222824960000152
L3＝L1-L2(cm)......................................(式八)
其中，θ1为太阳天顶角；
Figure GDA0003222824960000161
为太阳仰角；λ为建物座标纬度；ω为时角；δ为太阳赤纬；L1为建筑物的窗台至日照映入最深处的距离(深度)；L2 为建筑物的窗台遮蔽的深度；L3为日照映入深度；h1为建筑物窗台高度与窗帘122未遮蔽的帷幕高度的总和；h2为建筑物窗台高度。
更进一步地，控制设备10可依据(h1-h2)算出窗帘122的开度，并将所算出的开度对应至当前的日照映入深度L3。
藉此，本发明可产生窗帘122的不同开度与不同的日照映入深度L3于不同时间的对应关系，而可准确地达到使用者要求的日照映入深度L3。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (18)

1.一种智能窗帘系统，其特征在于，包含：
一感测设备，取得当前时间的一环境感测参数集，该感测设备包括用以对外传输该环境感测参数集的一传输单元，该环境感测参数集包括一日照方位参数、一照度参数、一户外温度参数、一室内温度参数、一室内亮度参数及一日照映入深度参数中至少一种参数；
一控制设备，依据该环境感测参数集产生一窗帘控制信号，该控制设备于该环境感测参数集不符合一第一条件时，设定一开度上限为全开，并于该环境感测参数集符合该第一条件时，依据该日照映入深度参数设定该开度上限，其中该第一条件为该照度参数大于一临界照度且依据该日照方位参数判断一窗帘为日照直射面，该控制设备包括：
一传输模块，用以连接该感测设备的该传输单元并自该感测设备的该传输单元接收该环境感测参数集；及
一处理模块，连接该传输模块，包括：
一日照引入量计算模块，用以依据该日照方位参数、该照度参数及该日照映入深度参数计算决定一日照引入量参数；
一空调负载计算模块，用以依据该户外温度参数、该室内温度参数及该日照引入量参数计算决定一空调负载参数；
一照明输出计算模块，用以依据该室内亮度参数及该日照引入量参数计算决定一照明输出参数；及
一优化控制模块，连接该日照引入量计算模块、该空调负载计算模块及该照明输出计算模块，该优化控制模块依据该日照引入量参数、该空调负载参数及该照明输出参数产生该窗帘控制信号；以及
一窗帘设备，依据该窗帘控制信号调整该窗帘的当前开度，其中该窗帘的该当前开度不大于该开度上限，该窗帘设备包含：
一传输装置，用以连接该控制设备的该传输模块并自该控制装置的该传输模块接收该窗帘控制信号；及
一驱动装置，连接该传输装置及该窗帘，用以依据该窗帘控制信号调整该窗帘的当前开度以调整所遮蔽的日照面积。
2.根据权利要求1所述的智能窗帘系统，其特征在于，该临界照度不小于8000流明。
3.根据权利要求1所述的智能窗帘系统，其特征在于，该控制设备于该环境感测参数集不符合一第二条件时依据该日照引入量参数、该空调负载参数及该照明输出参数产生该窗帘控制信号。
4.根据权利要求3所述的智能窗帘系统，其特征在于，该控制设备于该环境感测参数集符合该第二条件时产生对应一开度上限的该窗帘控制信号；该窗帘设备依据该窗帘控制信号调整该窗帘的当前开度至该开度上限。
5.根据权利要求4所述的智能窗帘系统，其特征在于，该第二条件为该户外温度参数小于临界户外温度或该室内温度参数小于临界室内温度。
6.根据权利要求5所述的智能窗帘系统，其特征在于，该临界户外温度或该临界室内温度小于摄氏22度。
7.根据权利要求3所述的智能窗帘系统，其特征在于，该优化控制模块于该环境感测参数集不符合该第二条件时依据该日照引入量参数、该空调负载参数及该照明输出参数计算一推荐开度，并对应该推荐开度的该窗帘控制信号；该窗帘设备依据该窗帘控制信号调整该窗帘的当前开度至该推荐开度。
8.根据权利要求1所述的智能窗帘系统，其特征在于，该感测设备包括：
一日照方位计算模块，依据该窗帘设备的一设置位置、一当前时间及一太阳位置变化数据计算决定该日照方位参数；
一照度感测器，用以感测日光照度以产生该照度参数；
一户外温度感测器，用以感测该户外温度参数；
一室内温度感测器，用以感测该室内温度参数；
一室内亮度感测器，用以感测该室内亮度参数；及
一日照映入深度计算模块，依据一使用者输入设定该日照映入深度参数。
9.根据权利要求1所述的智能窗帘系统，其特征在于，于一更新条件满足时，该感测设备再次取得对应当前时间的该环境感测参数集，该控制设备依据对应当前时间的该环境感测参数集再次产生该窗帘控制信号，该窗帘设备再次依据该窗帘控制信号调整该窗帘的当前开度。
10.一种动态调整窗帘开度的方法，用于一智能窗帘系统，其特征在于，该智能窗帘系统包括一感测设备、一窗帘设备及一控制设备，该动态调整窗帘开度的方法包括以下步骤：
a)经由一感测设备取得一环境感测参数集，其中该环境感测参数集包括一日照方位参数、一照度参数、一户外温度参数、一日照映入深度参数、一室内温度参数及一室内亮度参数；
b)于该控制设备依据该日照方位参数、该照度参数及该日照映入深度参数计算决定一日照引入量参数；
c)依据该户外温度参数、该室内温度参数及该日照引入量参数计算决定一空调负载参数；
d)依据该室内亮度参数及该日照引入量参数计算决定一照明输出参数；
e)于该环境感测参数集不符合一第一条件时，设定一 开度上限为全开，其中该第一条件为该照度参数大于一临界照度且依据该日照方位参数判断一窗帘为日照直射面；
f)于该环境感测参数集符合该第一条件时，依据该日照映入深度参数设定该开度上限；及
g)依据该日照引入量参数、该空调负载参数及该照明输出参数调整该窗帘设备的该窗帘的当前开度，其中该窗帘的当前开度不大于该开度上限。
11.根据权利要求10所述的动态调整窗帘开度的方法，其特征在于，该临界照度不小于8000流明。
12.根据权利要求10所述的动态调整窗帘开度的方法，其特征在于，该步骤g)是于该环境感测参数集不符合一第二条件时依据该日照引入量参数、该空调负载参数及该照明输出参数调整该窗帘设备的该窗帘的当前开度。
13.根据权利要求12所述的动态调整窗帘开度的方法，其特征在于，更包括一步骤h)于该环境感测参数集符合该第二条件时将该窗帘设备的该窗帘的当前开度调整至一开度上限。
14.根据权利要求12所述的动态调整窗帘开度的方法，其特征在于，该第二条件为该户外温度参数小于临界户外温度或该室内温度参数小于临界室内温度。
15.根据权利要求14所述的动态调整窗帘开度的方法，其特征在于，该临界户外温度或该临界室内温度小于摄氏22度。
16.根据权利要求12所述的动态调整窗帘开度的方法，其特征在于，该步骤g)包括以下步骤：
g1)于该环境感测参数集不符合该第二条件时依据该日照引入量参数、该空调负载参数及该照明输出参数计算一推荐开度；及
g2)调整该窗帘设备的该窗帘的当前开度至该推荐开度。
17.根据权利要求10所述的动态调整窗帘开度的方法，其特征在于，该步骤a)包括以下步骤：
a1)依据该窗帘设备的一设置位置、一当前时间及一太阳位置变化数据计算决定该日照方位参数；
a2)经由一照度感测器感测该照度参数；
a3)经由一户外温度感测器感测该户外温度参数；
a4)经由一室内温度感测器感测该室内温度参数；
a5)经由一室内亮度感测器感测该室内亮度参数或依据一照明装置的一运转参数计算决定该室内亮度参数；及
a6)依据一使用者输入设定该日照映入深度参数。
18.根据权利要求10所述的动态调整窗帘开度的方法，其特征在于，更包括一步骤i)于一更新条件满足时，再次执行该步骤a)至该步骤e)。
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