CN114051300A - 一种灯光亮度自适应调节系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种灯光亮度自适应调节系统及方法，包括：智能照明灯具、光照传感器、网关、集中控制器、管理及控制软件模块；所述智能照明灯具、光照传感器通过有线或无线网络方式与所述网关或所述集中控制器进行连接；所述管理及控制软件模块对所述光照传感器数据进行对比处理，计算出智能照明灯具应该设置照明亮度参数，并向所述智能照明灯具发送亮度控制指令，对所述智能照明灯具的亮度进行调节控制。本发明能够根据目标区域对应的照明模式和照度数据，自适应调节控制照明灯或灯组的亮度，逐渐达到预设目标，使目标照射区域的照度恒定，亮度调节过程平缓自然，不会忽明忽暗，提升灯光与生活场景的适配度，提高用户体验。
Description
技术领域
本发明涉及智能照明技术领域，具体涉及一种灯光亮度自适应调节系统及方法。
背景技术
随着物联网技术的发展，智能设备涉及的领域以及应用场景不断地扩大。其中，智能照明的应用越来越多，但是目前智能照明的控制基本都需要用户向智能照明设备的发出或者输入明确的控制指令，智能照明设备基于收到的指令控制和调整智能照明灯具的的工作状态，无法实现自动地对智能照明设备进行调控。以照明亮度调节为例，当环境照度无法满足用户需求时，需要用户向智能照明灯具发出亮度调节指令，以使照度达到需求，有时需要多次进行调节才能使照度满足需求，造成用户体验不佳。
发明内容
本发明的目的在于提供一种灯光亮度自适应调节系统及方法，以期解决背景技术中存在的技术问题。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种灯光亮度自适应调节系统，包括：智能照明灯具、光照传感器、网关、集中控制器、管理及控制软件模块；所述智能照明灯具、光照传感器通过有线或无线网络方式与所述网关或所述集中控制器进行连接；所述管理及控制软件模块对所述光照传感器数据进行对比处理，计算出智能照明灯具应该设置照明亮度参数，并向所述智能照明灯具发送亮度控制指令，对所述智能照明灯具的亮度进行调节控制。
本实施例还提供了一种灯光亮度自适应调节方法，基于上述灯光亮度自适应调节系统实现，包括：
读取配置文件，获取目标区域、目标区域关联智能照明灯具、目标区域关联光照传感器、目标区域支持的照明模式对应的预设光照度值，建立目标区域数据模型；
根据目标区域关联智能照明灯具，获取所述智能照明灯具当前的状态属性，并同步到目标区域数据模型中；
根据目标区域关联光照传感器，获取所述光照传感器当前的状态属性，主要包括传感器测量到的目标区域当前的光照度值，并同步到目标区域数据模型中；
获取所述目标区域当前所需照明模式，如果所述目标区域支持所需照明模式，则进行光照度比对处理和智能照明灯具亮度调节处理过程；否则，不予处理。
在一些实施例中，所述光照度比对处理和智能照明灯具亮度调节过程，包括以下步骤：
(1)从所述目标区域数据模型中获取目标区域的当前光照度值；
(2)根据所述目标区域当前所需照明模式，从所述目标区域数据模型中获取所述照明模式对应的预设光照度值；
(3)判断当前光照度值和预设光照度值是否相等，或是差值小于设定的阈值。如果两者相等或者差值小于阈值，则结束；否则，进入下一步；
(4)根据以下公式，计算光照调节步长：
step(n)＝step(n-1)-trunc(step(n-1)/k)
其中step(1)＝trunc(v/k)，即计算预设光照度值和当前光照度值的差值v，用v值除以步长系数k，结果取整得到第一个光照调节步长；
(5)根据上述所得光照调节步长step(n)及亮度调节系数r，计算智能照明灯具需要调整的亮度值，即lightM＝r*step(n)；
(6)获取所述智能照明灯具的当前亮度值lightC，根据lightC和lightM，计算得出需要向智能照明灯具发送的亮度设置值lightS，即lightS＝lightC±lightM；
(7)根据上述亮度设置值lightS，向智能照明灯具发送亮度控制指令，对所所述智能照明灯具的亮度进行调节控制。
(8)重复进行上述步骤(1)至(7)，直至满足步骤(3)中的结束条件后，过程结束。
有益效果
本发明提供的一种灯光亮度自适应调节的系统及方法，根据目标区域对应的照明模式和照度数据，自适应调节控制照明灯或灯组的亮度，逐渐达到预设目标，使目标照射区域的照度恒定，亮度调节过程平缓自然，不会忽明忽暗，并且参照了国家住宅内的照度标准作为照明亮度的调节基准，进一步提升灯光与生活场景的适配度，提高用户体验。
本发明能够根据目标区域对应的照明模式和照度数据，自适应调节控制照明灯或灯组的亮度，逐渐达到预设目标，使目标照射区域的照度恒定，亮度调节过程平缓自然，不会忽明忽暗，提升灯光与生活场景的适配度，提高用户体验。
附图说明
图1为本发明的一种灯光亮度自适应调节系统的一个实施例的系统示意图；
图2为根据本发明前述的一种灯光亮度自适应调节系统，进行灯光亮度自适应调节方法的一个实施例的流程示意图；
图3为根据本发明的一种灯光亮度自适应调节系统及方法，得出的一个典型的照度值步长调节的示意图；
图4为参照国家住宅内的照度标准，得到的一个典型的场景及光照度对应的对照示意图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
相反，本申请涵盖任何由权利要求定义的在本申请的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。进一步，为了使公众对本申请有更好的了解，在下文对本申请的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本申请。
以下将结合图1-4对本申请实施例所涉及的灯光亮度自适应调节系统及方法进行详细说明。值得注意的是，以下实施例仅仅用于解释本申请，并不构成对本申请的限定。
实施例1
如图1所示，灯光亮度自适应调节系统可以包括：智能照明灯具、光照传感器、网关、集中控制器、管理及控制软件模块；所述智能照明灯具、光照传感器通过有线或无线网络方式与所述网关或所述集中控制器进行连接；所述管理及控制软件模块对所述光照传感器数据进行对比处理，计算出智能照明灯具应该设置照明亮度参数，并向所述智能照明灯具发送亮度控制指令，对所述智能照明灯具的亮度进行调节控制。
本发明提供一种灯光亮度自适应调节系统，参照国家住宅内的照度标准作为照明亮度的调节基准，平缓自然地自适应调节智能照明灯具亮度，逐步达到目标照度且恒定，提升灯光与生活场景的适配度。
本实施例还提供了一种灯光亮度自适应调节方法，基于上述灯光亮度自适应调节系统实现，包括：
读取配置文件，获取目标区域、目标区域关联智能照明灯具、目标区域关联光照传感器、目标区域支持的照明模式对应的预设光照度值，建立目标区域数据模型；
根据目标区域关联智能照明灯具，获取所述智能照明灯具当前的状态属性，并同步到目标区域数据模型中；
根据目标区域关联光照传感器，获取所述光照传感器当前的状态属性，主要包括传感器测量到的目标区域当前的光照度值，并同步到目标区域数据模型中；
获取所述目标区域当前所需照明模式，如果所述目标区域支持所需照明模式，则进行光照度比对处理和智能照明灯具亮度调节处理过程；否则，不予处理。
在一些实施例中，所述光照度比对处理和智能照明灯具亮度调节过程，包括以下步骤：
(1)从所述目标区域数据模型中获取目标区域的当前光照度值；
(2)根据所述目标区域当前所需照明模式，从所述目标区域数据模型中获取所述照明模式对应的预设光照度值；
(3)判断当前光照度值和预设光照度值是否相等，或是差值小于设定的阈值。如果两者相等或者差值小于阈值，则结束；否则，进入下一步；
(4)根据以下公式，计算光照调节步长：
step(n)＝step(n-1)-trunc(step(n-1)/k)
其中step(1)＝trunc(v/k)，即计算预设光照度值和当前光照度值的差值v，用v值除以步长系数k，结果取整得到第一个光照调节步长；
(5)根据上述所得光照调节步长step(n)及亮度调节系数r，计算智能照明灯具需要调整的亮度值，即lightM＝r*step(n)；
(6)获取所述智能照明灯具的当前亮度值lightC，根据lightC和lightM，计算得出需要向智能照明灯具发送的亮度设置值lightS，即lightS＝lightC±lightM；
(7)根据上述亮度设置值lightS，向智能照明灯具发送亮度控制指令，对所所述智能照明灯具的亮度进行调节控制。
(8)重复进行上述步骤(1)至(7)，直至满足步骤(3)中的结束条件后，过程结束。
以下将结合实例详细描述本发明的一种灯光亮度自适应调节系统及方法：
结合图1，本发明实施例提供的一种灯光亮度自适应调节系统，包括：智能照明灯具、光照传感器、网关或集中控制器、网关或集中控制器中运行管理及控制软件模块；所述智能照明灯具、光照传感器通过有线或无线网络方式与所述网关或所述集中控制器进行连接，所述的管理及控制软件模块对所述光照传感器数据进行对比处理，计算出智能照明灯具应该设置照明亮度参数，并向所述智能照明灯具发送亮度控制指令，对所述智能照明灯具的亮度进行调节控制。
以书房阅读照明场景为例，结合图2，本发明实施例提供的一种灯光亮度自适应调节方法：
首先读取配置文件，取得目标区域id为书房、目标区域书房内的智能照明灯具device_id、目标区域内的光照传感器sensor_id、目标区域支持的照明模式support_mode(支持阅读模式)，根据图4可知，阅读场景光照等级为10级，对应的最佳光照度为500lx，以此可以设置所述阅读模式对应的预设光照度值expecting_lx，建立目标区域书房数据模型；
根据目标区域书房关联智能照明灯具device_id，获取所述智能照明灯具当前的状态属性，主要包括灯具当前的开关状态running_state，如果灯具为关闭状态，则发送打开命令将灯具打开；获取灯具当前的亮度值current_brigthness；
根据目标区域书房关联光照传感器sensor_id，获取所述光照传感器测量到的目标区域当前的光照度值illuminace_lx，并同步到目标区域书房数据模型中；
所述目标区域书房当前场景所需照明模式light_mode为阅读模式，而该目标区域支持所需要的阅读模式，因此，进入光照度比对处理和智能照明灯具亮度调节处理过程；
本发明实施例所述光照度比对处理和智能照明灯具亮度调节过程，方法和步骤包括：
(1)从所述目标区域书房数据模型中获取目标区域的当前光照度值illuminace_lx，如获得的illuminace_lx值为100；
(2)根据所述目标区域当前所需照明模式，从所述目标区域数据模型中获取所述照明模式对应的预设光照度值expecting_lx，依据前述条件获得的expecting_lx值为500；
(3)判断当前光照度值illuminace_lx和预设光照度值expecting_lx是否相等，或是差值小于设定的阈值。如果两者相等或者差值小于阈值，则结束。否则，进入下一步。因为illuminace_lx和expecting_lx的差值为400，因此进入下一步；
(4)根据以下公式，计算光照调节步长：
step(n)＝step(n-1)-trunc(step(n-1)/k)
其中step(1)＝trunc(v/k)，即计算预设光照度值和当前光照度值的差值v，用v值除以步长系数k，结果取整得到第一个光照调节步长；因此，可计算出step(1)＝133；
(5)根据上述所得光照调节步长step(1)及亮度调节系数r，计算智能照明灯具需要调整的亮度值，即lightM＝r*step(n)；
(6)获取所述智能照明灯具的当前亮度值lightC，根据lightC和lightM，计算得出需要向智能照明灯具发送的亮度设置值lightS。因为此时照度值未达到预设照度，所以需要调高智能照明灯具的亮度，计算得出lightS＝lightC+lightM；
(7)根据上述亮度设置值lightS，向智能照明灯具发送亮度控制指令，对所所述智能照明灯具的亮度进行调节控制。
(8)重复进行上述步骤(1)至(7)，直至当前光照度值illuminace_lx和预设光照度值expecting_lx相等，过程结束。
本发明实施例中，取步长系数k值为3，且根据上述数据和步骤，可以得出灯光亮度调节过程中照度步长及照度逐步变化的数值，如图3所示。根据图3可见，亮度调节过程，每次照度的变动值都很小，通过多次调节逐步到达预设值，照度变化过程平缓自然，不会忽明忽暗，逐渐达到预设目标，使目标照射区域的照度恒定，进一步提升灯光与生活场景的适配度，提高用户体验。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种灯光亮度自适应调节系统，其特征在于，包括：智能照明灯具、光照传感器、网关、集中控制器、管理及控制软件模块；
所述智能照明灯具、光照传感器通过有线或无线网络方式与所述网关或所述集中控制器进行连接；
所述管理及控制软件模块对所述光照传感器数据进行对比处理，计算出智能照明灯具应该设置照明亮度参数，并向所述智能照明灯具发送亮度控制指令，对所述智能照明灯具的亮度进行调节控制。
2.一种灯光亮度自适应调节方法，其特征在于，基于权利要求1所述灯光亮度自适应调节系统实现，包括：
读取配置文件，获取目标区域、目标区域关联智能照明灯具、目标区域关联光照传感器、目标区域支持的照明模式对应的预设光照度值，建立目标区域数据模型；
根据目标区域关联智能照明灯具，获取所述智能照明灯具当前的状态属性，并同步到目标区域数据模型中；
根据目标区域关联光照传感器，获取所述光照传感器当前的状态属性，主要包括传感器测量到的目标区域当前的光照度值，并同步到目标区域数据模型中；
获取所述目标区域当前所需照明模式，如果所述目标区域支持所需照明模式，则进行光照度比对处理和智能照明灯具亮度调节处理过程；否则，不予处理。
3.根据权利要求2所述的一种灯光亮度自适应调节方法，其特征在于，所述光照度比对处理和智能照明灯具亮度调节过程，包括以下步骤：
(1)从所述目标区域数据模型中获取目标区域的当前光照度值；
(2)根据所述目标区域当前所需照明模式，从所述目标区域数据模型中获取所述照明模式对应的预设光照度值；
(3)判断当前光照度值和预设光照度值是否相等，或是差值小于设定的阈值。如果两者相等或者差值小于阈值，则结束；否则，进入下一步；
(4)根据以下公式，计算光照调节步长：
step(n)＝step(n-1)-trunc(step(n-1)/k)
其中step(1)＝trunc(v/k)，即计算预设光照度值和当前光照度值的差值v，用v值除以步长系数k，结果取整得到第一个光照调节步长；
(5)根据上述所得光照调节步长step(n)及亮度调节系数r，计算智能照明灯具需要调整的亮度值，即lightM＝r*step(n)；
(6)获取所述智能照明灯具的当前亮度值lightC，根据lightC和lightM，计算得出需要向智能照明灯具发送的亮度设置值lightS，即lightS＝lightC±lightM；
(7)根据上述亮度设置值lightS，向智能照明灯具发送亮度控制指令，对所所述智能照明灯具的亮度进行调节控制。
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