CN112566306B - 一种室内全光谱照明的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及全光谱照明控制领域，具体地是一种室内全光谱照明的控制方法，采集当前的室内光光谱为第一光谱和室内光照度为第一照度；分析第一光谱和第一照度，得出控制参数；根据控制参数进行室内照明，所述室内照明融合第一光谱，将第一光谱补充至全光谱状态，将第一照度补充至预设值。通过持续采集室外照度与室内环境的变化，规律地输出不同光谱和照度的室内照明灯光，并让室内照明持续维持同样色温的全光谱和适度的照明。

Description

一种室内全光谱照明的控制方法

技术领域

本发明涉及全光谱照明控制领域，更具体地，涉及一种室内全光谱照明的控制方法。

背景技术

阳光对人体具有一定的促进作用，日常经常接触太阳光相比缺少接触阳光的人群更健康。太阳光的光谱可以成为全光谱，全光谱更符合省委的自然生长规律。室内进行全光谱照明，能帮助人体改善睡眠，消除疲劳，调节心情。让人如置身于自然环境中，阳光能舒缓情绪，改善沮丧甚至抑郁，充足的阳光能提高人体骨骼和肌肉的质量。阳光能通达到这些效果离不开阳光具有与普通照明光线不同的全光谱，在全光谱的作用下，能使人体更容易适应环境，并提高积极性和精神状态。

现有社会环境中，在阳光充足的日照时间内有很大一部分人群由于各种原因长期处于室内，缺乏户外活动和与外界自然环境接触，缺少与阳光的接触，能接收阳光的时间很短。长时间处于室内，容易导致人的精神快速疲劳，积极性下降，精神状态不佳，仅通过短暂的休息或睡眠难以满足人身体和精神上的需要。而室内灯光是影响人精神状态的主要因素之一，虽然现有尝试通过全光谱照明改善室内人员的积极性和提升精神状态，但这类全光谱照明灯缺少对室内光的关注，也不具有变化，导致输出的全光谱在室内光的影响下发生异常，随着室外光的影响变化，不但偏离全光谱越来越远，而且色温也频繁波动，无法达到应有的效果。

发明内容

本发明旨在克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种室内全光谱照明的控制方法，用于解决如何在变化的外部光照环境下，保持室内持续以色温稳定的全光谱进行照明。

本发明采取的技术方案是，提供一种室内全光谱照明的控制方法，采集当前的室内光光谱为第一光谱和室内光照度为第一照度；分析第一光谱和第一照度，得出控制参数；根据控制参数进行室内照明，所述室内照明融合第一光谱，将第一光谱补充至全光谱状态，将第一照度补充至预设值。

所述的室内照明，以原有的室内环境光线状态为基础，通过持续采集室外照度与室内环境的变化，规律地输出不同光谱和照度的室内照明灯光，并让室内照明持续维持同样的光谱和适度的照明，让使用者始终置身于稳定的光照环境下，避免光线环境变化可能导致的情绪变化，有助于精神能集中和长时间保持良好的状态。

本技术方案是，所述采集的位置与室内照明的输出位置贴近且不形成互相干扰。采集的位置与室内照明的输出位置贴近，使光源输出与室内日光的色坐标形成一致甚至重叠，有助于提升融合室内原有照明光后，合成光的光谱更加稳定和更接近全光谱。

本技术方案是，能通过主动设置选择阳光色温，选择阳光色温后调取对应的全光谱为第二光谱，分析室内照明参数：当第一光谱与第二光谱一致，以第一光谱的控制参数进行室内照明；当第一光谱与第二光谱不同，分析第一光谱和第二光谱的差异，以补充第一光谱至室内照明达到第二光谱的控制参数进行室内照明；当未采集到室内光光谱，以第二光谱的控制参数进行室内照明。

将相对比较直观的色温作为主动设置的参数，能方便使用者进行调节；所述的三种情况囊括了在光谱分析时遇到的不同状态，通过控制实现异常状态的过渡和调整，使整体控制更加智能化。

本技术方案是，分析第一光谱和第二光谱的差异，以补充第一光谱至室内照明达到第二光谱的控制参数进行室内照明，具体为：判断第一光谱的所有峰值波长是否都在第二光谱的范围内；若是，分析第一光谱和第二光谱的差异，获取与第一光谱色温互补的第三光谱，输出第三光谱的控制参数；若否，自动调节阳光色温，至第一光谱的所有峰值波长都在第二光谱的范围内，获取色温互补的第三光谱，输出第三光谱的控制参数；通过第一光谱与第二光谱对比，确认第一光谱对比第二光谱缺失的峰值波长部分对应的色温并形成色温相对的第三光谱，输出第三光谱对应的控制参数。

主动设置色温后能确定第二光谱，在实际环境下，室内照明的光谱虽然优先以第二光谱为光合成目标，但当室外光的光谱可能存在个别峰值波长超出第二光谱，当室外光对室内原有照明环境造成影响时，这种带超出第二光谱的峰值波长的光将难以通过设定的色温产生的第二光谱为基础进行融合，通过自动调节的设置使第二光谱能在无需人员额外干预下快速解决输出控制参数前遇到的问题，使系统更加智能化。

本技术方案是，室内照明时，采用从近至远，逐步补光的方式，具体为：靠近有室外光影响大的位置先进行补光，室外光影响小的位置在所述靠近有室外光影响大的位置补光后，再进行补光。使室内照明和室外照明更好地融合，并能使光调节更加准确有效，节省控制。

本技术方案是，所述控制参数包括：光谱参数和照度参数；所述采集第一光谱和第一照度时，还采集当前的室外照度为第二照度；通过分析对比第一照度和第二照度，获取照度参数。对室内照明的控制包括针对每个光源输出的光谱参数，还包括控制多个光源组合调节整体照度的照度参数。通过第一照度和第二照度的分析能帮助室内照明过程中照度的补充和光线的融合。

本技术方案是，所述分析对比第一照度和第二照度，获取照度参数，具体为：以当天内当前采集到的最高的第二照度为第一目标照度；分析第一照度与第一目标照度的差异，输出能将第一照度补充至第一目标照度的照度参数。能有效降低第二照度频繁变化导致的室内灯光照度频繁变化，使照度变化更有规律性并减少调整频率，使照明更节能和高效。

本技术方案是，通过主动设置目标照度为第二目标照度；分析第一照度与第二目标照度的差异，输出能将第一照度补充至第二目标照度的照度参数。主动设置第二目标照度，能方便使用者将室内照明调节至所需的照度，使控制更加人性化。

本技术方案是，所述第一照度的采集高度能通过主动输入设置；采集第一照度前，先识别所述采集高度，调整检测位置后再进行采集。通过主动控制第一照度采集的高度，能方便实际用光位置的照度更加准确。

本技术方案是，一种应用一种室内全光谱照明的控制方法的系统，包括：设置在室内上方的光源，所述光源由多个LED芯片组成，所述LED芯片至少包括：发射波长为440-470nm的蓝光芯片，发射波长为520-545nm的绿光芯片，发射波长为610-630nm的红光芯片；驱动模块，与所述多个LED芯片分别相连，控制光源以不同的光谱和照度进行照明；采集模块，包括：室外采集模块，用于采集第二照度，所述室外采集模块为固定模块，其位置不低于光源；室内采集模块，所述室内采集模块能通过设置控制上下移动，用于采集第一光谱和第一照度；分析模块，分别与驱动模块和采集模块相连，用于分析采集的光谱和照度输出控制参数。

采集过程中，第一光谱通常夹杂着多种光谱，例如灯光、反射光等等，对第一光谱进行分析，用不同波长的灯光在不同的输出控制下形成的模拟阳光的第二光谱。在完成模拟后，形成并输出各种灯光的具体控制参数。多个不同波长的灯光一个光源，每个光源都能合成不同的光谱；多个光源进行组合，通过控制同时开启光源的数量或按整体功率比放大或缩小实现照度的控制。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：实现了在变化的外部光照环境下，依然能保持室内持续以稳定的全光谱照明；在日照时间内，室内照明光谱与室外同步，使人置身于自然环境中作业；实现了室内原有照度和灯光照度的融合，保持了变化的同时优化了控制，使其更高效；对使用者的友好，适应性强。

附图说明

图1为本发明的光谱控制流程图。

图2为本发明的光谱控制流程图。

图3为本发明的系统应用在室内的示意图。

具体实施方式

本发明附图仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制。为了更好说明以下实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

实施例1

本实施例是一种室内全光谱照明的控制方法，采集当前的室内光光谱为第一光谱和室内光照度为第一照度；分析第一光谱和第一照度，得出控制参数；根据控制参数进行室内照明，室内照明融合第一光谱，将第一光谱补充至全光谱状态，将第一照度补充至预设值。

室内照明，以原有的室内环境光线状态为基础，通过持续采集室外照度与室内环境的变化，规律地输出不同光谱和照度的室内照明灯光，并让室内照明持续维持同样的光谱和适度的照明，让使用者始终置身于稳定的光照环境下，避免光线环境变化可能导致的情绪变化，有助于精神能集中和长时间保持良好的状态。

室内照明采用的是室内照明输出光谱持续变化的控制方法，区别于现有固定单一的照明，在遵循室外光造成的室内原有照明环境下，通过光谱和照度的分析，获取使室内照明持续处于一个以输出全光谱为基础且照度适量的光照环境下的控制方案，并以分析光谱差异，模拟合成效果，输出控制参数的形式用于控制室内照明。通过分析第一照度在室外环境变化下的变化，与室外隔绝程度不同的室内环境会产生不同程度的影响。而为了实现光谱的控制，这些影响参数是不能忽略的。否则融合后的光谱和照度将很难稳定。在室外环境对室内环境影响多变的情况下，室内照明始终处于一个以原有照明为基础，以变化的输出使室内环境光处于稳定的状态，以光融合后的效果为目标以补充的方式实现了室内稳定持续的全光谱照明的控制。

采集的位置与室内照明的输出位置贴近且不形成互相干扰。采集的位置与室内照明的输出位置贴近，使光源输出与室内日光的色坐标形成一致甚至重叠，有助于提升融合室内原有照明光后的光线光谱更加稳定和更接近全光谱。

室内照明灯光模拟全光谱的过程中，采用多光源融合的方式合成全光谱照明，由于是多光源合成，其位置上难以实现将所有光源融于同一点，所以合成的全光谱光源在照明的过程中，随着离光源距离越远，其融合的效果越差，偏离全光谱的幅度越大。照明灯光在远处被放大后会降低全光谱的模拟效果，所以第一光谱的采集应该靠近室内照明的输出位置，在光束合成后最接近的位置进行测定，有助于提升反馈速度以便获取更好的合成效果。同时，室内照明灯光与室内原有照明环境实现光的融合离不开两者的色坐标一致，为了使两者色坐标更接近，应该将采集位置设置在室内照明的输出位置，使其二者的能更好地结合。

能通过主动设置选择阳光色温，选择阳光色温后调取对应的全光谱为第二光谱，分析室内照明参数：当第一光谱与第二光谱一致，以第一光谱的控制参数进行室内照明；当第一光谱与第二光谱不同，分析第一光谱和第二光谱的差异，以补充第一光谱至室内照明达到第二光谱的控制参数进行室内照明；当未采集到室内光光谱，以第二光谱的控制参数进行室内照明。

将相对比较直观的色温作为主动设置的参数，能方便使用者进行调节；三种情况囊括了在光谱分析时遇到的不同状态，通过控制实现异常状态的过渡和调整，使整体控制更加智能化。

光谱是难以通过肉眼识别快速直接地进行识别的，而阳光色温则相对更容易被肉眼辨识，同一个色温下具有不同的光谱表现形式，但不同的光在同一个色温下的光谱并不一致，而通过设定限制，通过主动设置的色温都以全光谱的展现，即主动选择的色温为阳光色温，各个阳光色温对应的光谱已经被设定，均为全光谱。在实际应用过程中，虽然第一光谱和第二光谱存在差异是常态，但并非不存在第一光谱和第二光谱相同或检测不到第一光谱的情况，对于两种较小情况的控制设定能增加整体的适应性。

分析第一光谱和第二光谱的差异，以补充第一光谱至室内照明达到第二光谱的控制参数进行室内照明，具体为：判断第一光谱的所有峰值波长是否都在第二光谱的范围内；若是，分析第一光谱和第二光谱的差异，获取色温互补的第三光谱，输出第三光谱的控制参数；若否，自动调节阳光色温，至第一光谱的所有峰值波长都在第二光谱的范围内，获取色温互补的第三光谱，输出第三光谱的控制参数；通过第一光谱与第二光谱对比，确认第一光谱对比第二光谱缺失的波长部分对应的色温并形成色温相对的第三光谱，输出第三光谱对应的控制参数。

主动设置色温后能确定第二光谱，在实际环境下，室内照明的光谱虽然优先以第二光谱为光合成目标，但当室外光的光谱可能存在局部峰值波长超出第二光谱，当室外光对室内原有照明环境造成影响时，这种带超出第二光谱波长的光将难以通过设定的色温产生的第二光谱为基础进行融合，通过自动调节的设置使第二光谱能在无需人员额外干预下快速解决输出控制参数前遇到的问题，使系统更加智能化。

同样的色温能具有不同光谱表现形式，特别是在设定的色温与室内色温相差较大时，更容易出现第二光谱无法囊括的所有峰值波长，而在控制过程中，这种异常情况如果得不到解决会导致控制中断，给使用者带来不便。通过自动调节，进一步通过提高色温。如原来设定的阳光色温为3000K，室内照明输出的是3000K全光谱对应的第二光谱，若当前测得第一光谱色温为4000K，且由于各种光源的影响，光谱曲线出现个别高峰，通过提升阳光色温，至所有第一光谱的光谱曲线全部位于第二光谱以内，并以新的色温对应的光谱设定为第二光谱，并用于作为获取第三光谱的基础。第三光谱的曲线和色温与第一光谱相对，既若第一光谱为低色温至高色温至低色温的曲线，则第三光谱的曲线为从高色温至低色温至高色温的曲线，以互补的形式合控制室内照明，第三光谱的控制参数在分析后输出并用于调节控制。

室内照明时，采用从近至远，逐步补光的方式，具体为：靠近有室外光影响大的位置先进行补光，室外光影响小的位置在靠近有室外光影响大的位置补光后，再进行补光。使室内照明和室外照明更好地融合，并能使光调节更加准确有效，节省控制。

在室内环境下进行补光，为了使两种光能充分融合并形成全光谱，不但需要使其色坐标一致，还需要使其色温一致，照度一致。同一个室内，当个别光源进行了补光调光后，很大程度上已经能满足将当前室内的环境补充至成为全光谱，而室内仅需要对照度作进一步的调整。但这部分的光源由于照度的锁定是无法进一步调节照度的。在光谱调节和照度调节不能同时实施的状态下，需要其他的光源以同样的第二光谱输出，实现照度的调整，以实现室内照明的可控和调节。从近到远，逐步补光的方式有助于光的融合和节省计算，室内被在先的光源补光后，后续的光源检测到全光谱就能固定按第二光谱输出控制参数，节省了大量的分析和运算，使控制更加高效。

控制参数包括：光谱参数和照度参数；采集第一光谱和第一照度时，还采集当前的室外照度为第二照度；通过分析对比第一照度和第二照度，获取照度参数。

对室内照明的控制包括针对每个光源输出的光谱参数，还包括控制多个光源组合调节整体照度的照度参数。通过第一照度和第二照度的分析能帮助室内照明过程中照度的补充和光线的融合。

实际使用过程中，室内环境照明会处于两种情况，一种是不受外界光的影响；另一种是持续或间断地受到外界影响，而现有的室内环境由于设计和通风通常属于第二种情况，即持续或间断地受到外界影响的情况居多。为了效率地对室内环境进行有效照明，除了光源光谱外，还需要进一步考虑第一照明，精确地对光源的照度进行控制，在充分利用现有照度的同时合理补充，提高光源的照明效率。

分析对比第一照度和第二照度，获取照度参数，具体为：以当天内当前采集到的最高的第二照度为第一目标照度；分析第一照度与第一目标照度的差异，输出能将第一照度补充至第一目标照度的照度参数。能有效降低第二照度频繁变化导致的室内灯光照度频繁变化，使照度变化更有规律性并减少调整频率，使照明更节能和高效。

第二照度采集过程中容易受到来自各个方面的影响，如云或飞行物等的干扰，其它光源的短暂和反射光的干扰等，如果照度随室外环境变化，则需要浪费大量的控制和投入大量的计算以不断地对输照度参数进行调整，不停地控制光源的照度变化。这样不利于室内照明的节能和高效。通过将当天采集到的最高第二照度为第一目标照度，能大大减少室内照明过程中照度大小的起伏变化，但又能保持一个照度从低到高的变化效果，展示当天第二照度从小到大的一次完整过程。在节省调节，实现节能和高效的同时不失变化，更加符合自然环境的变化规律。当室内本身已经达到设置所需的照度时，停止进行室内照明，若所需的照度超出室内照明的最大限度，驱动模块则按最大照度输出。

太阳初升，开始有阳光照射时，室内跟随着太阳升起照度增大。由于室外光使室内具有一定的照度，光源照度的输出功率部分在室内照度的目标上得到节省。随着达到当天室外环境照度的最大值，室外环境提供的室内照度越来越弱，光源的照度输出逐渐提升，输出功率达到当天最大。

通过主动设置第二目标照度；分析第一照度与第二目标照度的差异，输出能将第一照度补充至第二目标照度的照度参数。主动设置第二目标照度，能方便使用者将室内照明调节至所需的照度，使控制更加人性化。按使用者的需要设置第二目标照度，用于直接控制室内照明的照度。使处于室内的使用者能方便调节觉得舒适的照度，并持续保持照度的恒定。即使室内的照度由于室外环境发生变化，由于第二目标照度的设定能使第一照度恢复至设定的照度，保持室内环境的照度充足但不产生过亮。进一步，同时具有第一目标照度和第二目标照度时，分析模块以第二目标照度为室内照度的补充目标值；在设置第二目标照度后，暂停采集第二照度和对第一目标照度的分析。

第一照度的采集高度能通过主动输入设置；采集第一照度前，先识别采集高度，调整检测位置后再进行采集。通过主动控制第一照度采集的高度，能方便实际用光位置的照度更加准确。实际室内照明过程中，不同的使用者用光的位置不同，如在桌子上作业，不同的桌子高度不一致；也有个别喜欢卧躺，或倚靠椅子上的用光，其高度也不一致；室内照明的光源是从上往下照射，由于光源采用合成的方式输出，在融合室内照度的过程中，不同的高度所产生的最终照度会有所不同，离室内照度的采集点越远，光源偏离室内照度的预设值就越大，为了精确室内照明的照度控制，使用者输入习惯用光的位置高度，调节室内采集模块的采集位置，使分析模块分析室内原有照度并进行补光能更有针对性，输出的照度参数控制下使实际用光的位置实现照度的精准控制。

按日期和时间顺序记录日照时间内的太阳照度变化，形成照度记录。照度记录提供一种方式，有助于使用者在感官获取到舒适的和合适使用者的太阳照度变化后，通过照度记录找到对应设置参数，方便使用者即使缺少对照度的概念，也能将喜欢的室内照明效果重现，并进一步将其转化为设备能识别的数据指令。

每个人对不同照度的室内照明的敏感度、舒适度和适应度都不同，而绝大部分的使用者都缺乏专业的光学知识，他们无法表达出他们需要的照度变化从而让设备识别。所以一般的照明系统即使允许设置很多的参数，对大多数使用者而言都难以起效。通过将采集到的照度变化形成照度记录，使用者只需要感觉当天或某一天某一时段内的照明是自己喜欢，即可通过简单的日期时间设置，重现灯光照明效果，并能进一步通过光谱记录，将自己需要的直观的设置参数记录，从而进一步提升对功能的认识和对控制的理解。

实施例2

本实施例是一种应用一种室内全光谱照明的控制方法的系统，包括：设置在室内上方的光源，光源由多个LED芯片组成，LED芯片至少包括：发射波长为440-470nm的蓝光芯片，发射波长为520-545nm的绿光芯片，发射波长为610-630nm的红光芯片；驱动模块，与多个LED芯片分别相连，控制光源以不同的光谱和照度进行照明；采集模块，包括：室外采集模块，用于采集第二照度，室外采集模块为固定模块，其位置不低于光源；室内采集模块，室内采集模块能通过设置控制上下移动，用于采集第一光谱和第一照度；分析模块，分别与驱动模块和采集模块相连，用于分析采集的光谱和照度输出控制参数。

采集模块采集过程中，第一光谱通常夹杂着多种光谱，例如灯光、反射光等等，对第一光谱进行分析，用不同波长的灯光在不同的输出控制下形成的模拟阳光的第二光谱。分析模块在完成模拟后，形成并输出各种灯光的具体控制参数。多个不同波长的LED芯片组成一个光源，每个光源都能合成不同的光谱；多个光源进行组合，通过驱动模块控制同时开启光源的数量或按整体功率比放大或缩小实现照度的控制。

采集模块采集当前的室内光光谱为第一光谱和室内光照度为第一照度；分析模块分析第一光谱和第一照度，得出控制参数；驱动模块根据控制参数进行室内照明，室内照明融合第一光谱，将第一光谱补充至全光谱状态，将第一照度补充至预设值。

室内照明，分析模块以原有的室内环境光线状态为基础，通过采集模块持续采集室外照度与室内环境的变化，规律地输出不同光谱和照度的室内照明灯光，驱动模块让室内照明持续维持同样的光谱和适度的照明，让使用者始终置身于稳定的光照环境下，避免光线环境变化可能导致的情绪变化，有助于精神能集中和长时间保持良好的状态。

室内照明采用的是室内照明输出光谱持续变化的控制方法，区别于现有固定单一的照明，在遵循室外光造成的室内原有照明环境下，通过分析模块对光谱和照度的分析，获取使室内照明持续处于一个以输出全光谱为基础且照度适量的光照环境下的控制方案，并以分析光谱差异，模拟合成效果，输出控制参数的形式用于控制室内照明。分析模块通过分析第一照度在室外环境变化下的变化，与室外隔绝程度不同的室内环境会产生不同程度的影响。而为了实现光谱的控制，这些影响参数是不能忽略的。否则融合后的光谱和照度将很难稳定。在室外环境对室内环境影响多变的情况下，室内照明始终处于一个以原有照明为基础，以变化的输出使室内环境光处于稳定的状态，以光融合后的效果为目标以补充的方式实现了室内稳定持续的全光谱照明的控制。

采集模块采集的位置与室内照明的输出位置贴近且不形成互相干扰。采集模块采集的位置与室内照明的输出位置贴近，使光源输出与室内日光的色坐标形成一致甚至重叠，有助于提升融合室内原有照明光后的光线光谱更加稳定和更接近全光谱。

分析模块在室内照明灯光模拟全光谱的过程中，采用多光源融合的方式合成全光谱照明，由于是多光源合成，其位置上难以实现将所有光源融于同一点，所以合成的全光谱光源在照明的过程中，随着离光源距离越远，其融合的效果越差，偏离全光谱的幅度越大。照明灯光在远处被放大后会降低全光谱的模拟效果，所以第一光谱的采集模块采集应该靠近室内照明的输出位置，在光束合成后最接近的位置进行测定，有助于提升反馈速度以便获取更好的合成效果。同时，室内照明灯光与室内原有照明环境实现光的融合离不开两者的色坐标一致，为了使两者色坐标更接近，应该将采集模块的采集位置设置在室内照明的输出位置，使其二者的能更好地结合。

能通过主动设置选择阳光色温，选择阳光色温后分析模块调取对应的全光谱为第二光谱，分析室内照明参数：当第一光谱与第二光谱一致，以第一光谱的控制参数进行室内照明；当第一光谱与第二光谱不同，分析第一光谱和第二光谱的差异，以补充第一光谱至室内照明达到第二光谱的控制参数进行室内照明；当未采集到室内光光谱，以第二光谱的控制参数进行室内照明。

将相对比较直观的色温作为主动设置的参数，能方便使用者进行调节；三种情况囊括了在光谱分析时遇到的不同状态，通过控制实现异常状态的过渡和调整，使整体控制更加智能化。

光谱是难以通过肉眼识别快速直接地进行识别的，而阳光色温则相对更容易被肉眼辨识，同一个色温下具有不同的光谱表现形式，但不同的光在同一个色温下的光谱并不一致，而通过设定限制，通过主动设置的色温，分析模块以全光谱的展现，即主动选择的色温为阳光色温，各个阳光色温对应的光谱已经被设定，均为全光谱。在实际应用过程中，虽然第一光谱和第二光谱存在差异是常态，但并非不存在第一光谱和第二光谱相同或检测不到第一光谱的情况，对于两种较小情况的控制设定能增加整体的适应性。

分析模块分析第一光谱和第二光谱的差异，以补充第一光谱至室内照明达到第二光谱的控制参数进行室内照明，具体为：判断第一光谱的所有峰值波长是否都在第二光谱的范围内；若是，分析第一光谱和第二光谱的差异，获取色温互补的第三光谱，输出第三光谱的控制参数；若否，自动调节阳光色温，至第一光谱的所有峰值波长都在第二光谱的范围内，获取色温互补的第三光谱，输出第三光谱的控制参数；通过第一光谱与第二光谱对比，确认第一光谱对比第二光谱缺失的波长部分对应的色温并形成色温相对的第三光谱，输出第三光谱对应的控制参数。

主动设置色温后能确定第二光谱，在实际环境下，室内照明的光谱虽然优先以第二光谱为光合成目标，但当室外光的光谱可能存在局部峰值波长超出第二光谱，当室外光对室内原有照明环境造成影响时，这种带超出第二光谱的峰值波长的光将难以通过设定的色温产生的第二光谱为基础进行融合，通过自动调节的设置使第二光谱能在无需人员额外干预下快速解决输出控制参数前遇到的问题，使系统更加智能化。

同样的色温能具有不同光谱表现形式，特别是在设定的色温与室内色温相差较大时，更容易出现第二光谱无法囊括的所有峰值波长，而在控制过程中，这种异常情况如果得不到解决会导致控制中断，给使用者带来不便。通过分析模块自动调节，进一步通过提高色温。如原来设定的阳光色温为3000K，室内照明输出的是3000K全光谱对应的第二光谱，若当前测得第一光谱色温为4000K，且由于各种光源的影响，光谱曲线出现个别高峰，通过提升阳光色温，至所有第一光谱的光谱曲线全部位于第二光谱以内，并以新的色温对应的光谱设定为第二光谱，并用于作为获取第三光谱的基础。第三光谱的曲线和色温与第一光谱相对，既若第一光谱为低色温至高色温至低色温的曲线，则第三光谱的曲线为从高色温至低色温至高色温的曲线，以互补的形式合控制室内照明，第三光谱的控制参数在分析后输出并用于调节控制。

室内照明时，采用从近至远，逐步补光的方式，具体为：靠近有室外光影响大的位置先进行补光，室外光影响小的位置在靠近有室外光影响大的位置补光后，再进行补光。使室内照明和室外照明更好地融合，并能使驱动模块调节更加准确有效，节省控制。

在室内环境下进行补光，为了使两种光能充分融合并形成全光谱，不但需要使其色坐标一致，还需要使其色温一致，照度一致。同一个室内，当个别光源进行了补光调光后，很大程度上已经能满足将当前室内的环境补充至成为全光谱，而室内仅需要对照度作进一步的调整。但这部分的光源由于照度的锁定是无法进一步调节照度的。在光谱调节和照度调节不能同时实施的状态下，需要其他的光源以同样的第二光谱输出，实现照度的调整，以实现室内照明的可控和调节。从近到远，逐步补光的方式有助于光的融合和节省计算，室内被在先的光源补光后，后续的光源检测到全光谱就能固定按第二光谱输出控制参数，节省了大量的分析和运算，使控制更加高效。

控制参数包括：光谱参数和照度参数；采集第一光谱和第一照度时，还采集当前的室外照度为第二照度；通过分析对比第一照度和第二照度，获取照度参数。对室内照明的控制包括针对每个光源输出的光谱参数，还包括控制多个光源组合调节整体照度的照度参数。通过第一照度和第二照度的分析能帮助室内照明过程中照度的补充和光线的融合。

实际使用过程中，室内环境照明会处于两种情况，一种是不受外界光的影响；另一种是持续或间断地受到外界影响，而现有的室内环境由于设计和通风通常属于第二种情况，即持续或间断地受到外界影响的情况居多。为了效率地对室内环境进行有效照明，除了光源光谱外，还需要进一步考虑第一照明，精确地对光源的照度进行控制，在充分利用现有照度的同时合理补充，提高光源的照明效率。

分析对比第一照度和第二照度，获取照度参数，具体为：以当天内当前采集到的最高的第二照度为第一目标照度；分析第一照度与第一目标照度的差异，输出能将第一照度补充至第一目标照度的照度参数。能有效降低第二照度频繁变化导致的室内灯光照度频繁变化，使照度变化更有规律性并减少调整频率，使照明更节能和高效。

第二照度采集过程中容易受到来自各个方面的影响，如云或飞行物等的干扰，其它光源的短暂和反射光的干扰等，如果照度随室外环境变化，则需要浪费大量的控制和投入大量的计算以不断地对输照度参数进行调整，不停地控制光源的照度变化。这样不利于室内照明的节能和高效。通过将当天采集到的最高第二照度为第一目标照度，能大大减少室内照明过程中照度大小的起伏变化，但又能保持一个照度从低到高的变化效果，展示当天第二照度从小到大的一次完整过程。在节省调节，实现节能和高效的同时不失变化，更加符合自然环境的变化规律。当室内本身已经达到设置所需的照度时，停止进行室内照明，若所需的照度超出室内照明的最大限度，驱动模块则按最大照度输出。

太阳初升，开始有阳光照射时，室内跟随着太阳升起照度增大。由于室外光使室内具有一定的照度，光源照度的输出功率部分在室内照度的目标上得到节省。随着达到当天室外环境照度的最大值，室外环境提供的室内照度越来越弱，光源的照度输出逐渐提升，输出功率达到当天最大。

通过主动设置第二目标照度；分析第一照度与第二目标照度的差异，输出能将第一照度补充至第二目标照度的照度参数。主动设置第二目标照度，能方便使用者将室内照明调节至所需的照度，使控制更加人性化。按使用者的需要设置第二目标照度，用于直接控制室内照明的照度。使处于室内的使用者能方便调节觉得舒适的照度，并持续保持照度的恒定。即使室内的照度由于室外环境发生变化，由于第二目标照度的设定能使第一照度恢复至设定的照度，保持室内环境的照度充足但不产生过亮。进一步，同时具有第一目标照度和第二目标照度时，分析模块以第二目标照度为室内照度的补充目标值；在设置第二目标照度后，暂停采集第二照度和对第一目标照度的分析。

第一照度的采集高度能通过主动输入设置；采集第一照度前，先识别采集高度，调整检测位置后再进行采集。通过主动控制第一照度采集的高度，能方便实际用光位置的照度更加准确。实际室内照明过程中，不同的使用者用光的位置不同，如在桌子上作业，不同的桌子高度不一致；也有个别喜欢卧躺，或倚靠椅子上的用光，其高度也不一致；室内照明的光源是从上往下照射，由于光源采用合成的方式输出，在融合室内照度的过程中，不同的高度所产生的最终照度会有所不同，离室内照度的采集点越远，光源偏离室内照度的预设值就越大，为了精确室内照明的照度控制，使用者输入习惯用光的位置高度，调节室内采集模块的采集位置，使分析模块分析室内原有照度并进行补光能更有针对性，输出的照度参数控制下使实际用光的位置实现照度的精准控制。

按日期和时间顺序记录日照时间内的太阳照度变化，形成照度记录。照度记录提供一种方式，有助于使用者在感官获取到舒适的和合适使用者的太阳照度变化后，通过照度记录找到对应设置参数，方便使用者即使缺少对照度的概念，也能将喜欢的室内照明效果重现，并进一步将其转化为设备能识别的数据指令。

每个人对不同照度的室内照明的敏感度、舒适度和适应度都不同，而绝大部分的使用者都缺乏专业的光学知识，他们无法表达出他们需要的照度变化从而让设备识别。所以一般的照明系统即使允许设置很多的参数，对大多数使用者而言都难以起效。通过将采集到的照度变化形成照度记录，使用者只需要感觉当天或某一天某一时段内的照明是自己喜欢，即可通过简单的日期时间设置，重现灯光照明效果，并能进一步通过光谱记录，将自己需要的直观的设置参数记录，从而进一步提升对功能的认识和对控制的理解。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明技术方案所作的举例，而并非是对本发明的具体实施方式的限定。凡在本发明权利要求书的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种室内全光谱照明的控制方法，其特征在于：

采集当前的室内光光谱为第一光谱和室内光照度为第一照度；

分析第一光谱和第一照度，得出控制参数；

根据控制参数进行室内照明，所述室内照明融合第一光谱，将第一光谱补充至全光谱状态，将第一照度补充至预设值；

能通过主动设置选择阳光色温，选择阳光色温后调取对应的全光谱为第二光谱，分析室内照明参数：

当第一光谱与第二光谱一致，以第一光谱的控制参数进行室内照明；

当第一光谱与第二光谱不同，分析第一光谱和第二光谱的差异，以补充第一光谱至室内照明达到第二光谱的控制参数进行室内照明；

当未采集到室内光光谱，以第二光谱的控制参数进行室内照明；

分析第一光谱和第二光谱的差异，以补充第一光谱至室内照明达到第二光谱的控制参数进行室内照明，具体为：

判断第一光谱的所有峰值波长是否都在第二光谱的范围内；

若是，分析第一光谱和第二光谱的差异，获取与第一光谱色温互补的第三光谱，模拟形成稳定色温的第二光谱，输出第三光谱的控制参数；

若否，自动调节阳光色温，至第一光谱的所有峰值波长都在第二光谱的范围内，获取色温互补的第三光谱，模拟形成稳定色温的第二光谱，输出第三光谱的控制参数。

2.根据权利要求1所述的一种室内全光谱照明的控制方法，其特征在于，所述采集的位置与室内照明的输出位置贴近且不形成互相干扰。

3.根据权利要求1所述的一种室内全光谱照明的控制方法，其特征在于，室内照明时，采用从近至远，逐步补光的方式，具体为：

靠近有室外光影响大的位置先进行补光，室外光影响小的位置在所述靠近有室外光影响大的位置补光后，再进行补光。

4.根据权利要求1-3任一项所述的一种室内全光谱照明的控制方法，其特征在于，

通过主动设置目标照度；

分析第一照度与目标照度的差异，输出能将第一照度补充至目标照度的照度参数。

5.根据权利要求4所述的一种室内全光谱照明的控制方法，其特征在于，所述第一照度的采集高度能通过主动输入设置；

采集第一照度前，先识别所述采集高度，调整检测位置后再进行采集。

6.一种应用权利要求1-5任一项所述的一种室内全光谱照明的控制方法的系统，其特征在于，包括：

设置在室内上方的光源，所述光源由多个LED芯片组成，所述LED芯片至少包括：发射波长为440-470nm的蓝光芯片，发射波长为520-545nm的绿光芯片，发射波长为610-630nm的红光芯片；

驱动模块，与所述多个LED芯片分别相连，控制光源以不同的光谱和照度进行照明；

采集模块，包括：室外采集模块，用于采集第二照度，所述室外采集模块为固定模块，其位置不低于光源；室内采集模块，所述室内采集模块能通过设置控制上下移动，用于采集第一光谱和第一照度；

分析模块，分别与驱动模块和采集模块相连，用于分析采集的光谱和照度输出控制参数。

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