CN114143942A - 红外联动照明的控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种红外联动照明的控制方法，属于智能家居控制技术领域。控制方法包括：获取灯具本次的开灯时刻以及当前红外触发时刻；根据开灯时刻和当前红外触发时刻确定灯具的当前使用时长；判断当前使用时长所落入的时长区间，根据落入的时长区间的概率得到当前使用时长对应的关灯概率；根据关灯概率得到当前使用时长下的定时关灯时间；定时关灯时间与关灯概率反相关。本发明结合用户的需求，以关灯概率为基础，在关灯概率大的情况下，缩短定时关灯时间；在关灯概率小的情况下，适当延长定时关灯时间，避免了以确定的时间进行定时关灯控制而造成的早关灯或者晚关灯的情况。

Description

红外联动照明的控制方法
技术领域
本发明涉及一种红外联动照明的控制方法，属于智能家居控制技术领域。
背景技术
红外联动照明控制是指在厨房、卫生间、阳台、衣帽间等单入口、用户短时间停留区域，一般会通过红外设备等联动控制灯具开关，具体为：设置定时关灯功能，红外设备触发，灯具亮起；红外设备再次触发，灯具在设定时间内关灯，实现人来灯亮和人走灯灭的智能化照明控制，但是现有的定时关灯控制方式会造成以下几种缺陷：
1.设定关灯时间长导致能源浪费。例如：设定关灯时长为30min，在实际使用时，多次出入触发红外设备的情况下，每次当灯具亮起再次触发红外设备，由于触发次数较多，每次执行人走后30min定时关灯的方案，难免会造成：用户再触发、停留时长极短时，人走后仍需持续一个30min的周期才能将灯联动关掉，用户离开到灯熄灭的时间跨度长，智能化程度低、不够节能；
2.设定关灯时间短，提前关灯导致用户体验差。例如：设定关灯时间为5min，虽然缩短了用户走后执行定时关灯的周期，但如果出现再触发、用户停留时长反而较长的情况下，难免会造成用户还未离开便关灯的现象，导致提前触发关灯，用户体验比较差。
综上，上述红外联动照明控制的方案中，是基于简单的定时关灯控制、智能化程度较低，将会造成提早关灯用户体验差、或者延时关灯导致能源浪费的现象。
发明内容
本申请的目的在于提供红外联动照明的控制方法，用以解决现有控制方式会造成延时关灯浪费能源；或者提前关灯用户体验差的问题。
为实现上述目的，本申请提出了第一种红外联动照明的控制方法的技术方案，包括以下步骤：
1)获取灯具本次的开灯时刻以及当前红外触发时刻；
2)根据开灯时刻和当前红外触发时刻确定灯具的当前使用时长；
3)判断当前使用时长所落入的时长区间，根据落入的时长区间的概率得到当前使用时长对应的关灯概率；所述落入的时长区间的概率与当前使用时长对应的关灯概率正相关；所述时长区间根据灯具持续使用时长的时间长短进行划分；所述时长区间的概率根据不同时长区间内灯具使用的次数进行统计确定、或者根据预设确定；
4)根据关灯概率得到当前使用时长下的定时关灯时间；所述定时关灯时间与关灯概率反相关。
本发明的第一种红外联动照明的控制方法的技术方案的有益效果是：本发明在确定了不同时长区间的概率分布的基础上，根据灯具的开灯时刻以及当前红外触发时刻确定当前使用时长，进而确定了所处的时间区间，结合概率分布得到当前使用时长下的关灯概率，最终计算出当前使用时长下的定时关灯时间。本发明结合用户的需求，以关灯概率为基础，在关灯概率大的情况下，缩短定时关灯时间；在关灯概率小的情况下，适当延长定时关灯时间，避免了以确定的时间进行定时关灯控制而造成的早关灯或者晚关灯的情况。
进一步的，为了提高用户体验，确定时长区间的概率时还结合一天内不同的时间段，所述步骤3)中还根据开灯时刻或者当前红外触发时刻判断当前所处的时间段，进而结合所处的时间段以及落入的时长区间得到当前使用时长对应的关灯概率。
进一步的，为了更加符合用户的使用习惯，所述当前使用时长下的定时关灯时间＝(1-当前使用时长对应的关灯概率)*定时关灯最长时间。
进一步的，为了避免定时关灯时间太短，若当前使用时长下的定时关灯时间为0，则按照定时关灯最短时间进行关灯控制。
进一步的，为了提高关灯概率的准确性，所述步骤3)中落入的时长区间的概率为当前使用时长对应的关灯参考概率；当前使用时长对应的关灯概率为当前使用时长对应的关灯预测概率，所述关灯预测概率的计算过程为：
Figure BDA0002720333580000021
其中，P(关灯t)为当前使用时长对应的的关灯预测概率；P(t关灯)为当前使用时长对应的关灯参考概率；P(关灯)为关灯的先验概率；P(t非关灯)为当前使用时长对应的非关灯参考概率；P(非关灯)为非关灯的先验概率。
进一步的，所述当前使用时长对应的非关灯参考概率P(t非关灯)为灯具持续使用时长超出所落入的时长区间的所有时长区间的概率之和。
另外，本申请还提出了第二种红外联动照明的控制方法的技术方案，包括以下步骤：
1)获取灯具上次的开灯时刻、灯具上次的关灯时刻、灯具本次的开灯时刻以及当前红外触发时刻；
2)判断灯具上次的关灯时刻和灯具本次的开灯时刻的时间间隔；
3)若时间间隔小于设定时间间隔，则根据灯具上次的开灯时刻和当前红外触发时刻确定灯具的当前使用时长；若时间间隔大于等于设定时间间隔，则根据灯具本次的开灯时刻和当前红外触发时刻确定灯具的当前使用时长；
4)判断当前使用时长所落入的时长区间，根据落入的时长区间的概率得到当前使用时长对应的关灯概率；所述落入的时长区间的概率与当前使用时长对应的关灯概率正相关；所述时长区间根据灯具持续使用时长的时间长短进行划分；所述时长区间的概率根据不同时长区间内灯具使用的次数进行统计确定、或者根据预设确定；
5)根据关灯概率得到当前使用时长下的定时关灯时间；所述定时关灯时间与关灯概率反相关。
本发明的第二种红外联动照明的控制方法的技术方案的有益效果是：本发明在确定了不同时长区间的概率分布的基础上，根据灯具的开灯时刻以及当前红外触发时刻确定当前使用时长，进而确定了所处的时间区间，结合概率分布得到当前使用时长下的关灯概率，最终计算出当前使用时长下的定时关灯时间。本发明结合用户的需求，以关灯概率为基础，在关灯概率大的情况下，缩短定时关灯时间；在关灯概率小的情况下，适当延长定时关灯时间，避免了以确定的时间进行定时关灯控制而造成的早关灯或者晚关灯的情况。同时，结合上次的关灯时刻以及本次的开灯时刻的时间间隔进一步的准确的灯具持续使用时长，如果时间间隔短，表明用户需要继续持续使用，因此将上次的开灯时刻作为灯具的当前使用时长的起始时刻，可以更准确的符合用户需求。
进一步的，为了提高用户体验，确定时长区间的概率时还结合一天内不同的时间段，所述步骤3)中还根据开灯时刻或者当前红外触发时刻判断当前所处的时间段，进而结合所处的时间段以及落入的时长区间得到当前使用时长对应的关灯概率。
进一步的，为了更加符合用户的使用习惯，所述当前使用时长下的定时关灯时间＝(1-当前使用时长对应的关灯概率)*定时关灯最长时间。
进一步的，为了提高关灯概率的准确性，所述步骤4)中落入的时长区间的概率为当前使用时长对应的关灯参考概率；当前使用时长对应的关灯概率为当前使用时长对应的的关灯预测概率，所述关灯预测概率的计算过程为：
Figure BDA0002720333580000031
其中，P(关灯t)为当前使用时长对应的的关灯预测概率；P(t关灯)为当前使用时长对应的关灯参考概率；P(关灯)为关灯的先验概率；P(t非关灯)为当前使用时长对应的非关灯参考概率；P(非关灯)为非关灯的先验概率。
附图说明
图1是本发明红外联动照明的控制方法实施例1的流程图；
图2是本发明红外联动照明的控制方法实施例2的流程图；
图3是本发明在初始关灯概率分布下不同时间段、灯具持续使用不同时长范围的定时关灯时间对比图。
具体实施方式
红外联动照明的控制方法实施例1：
红外联动照明的控制方法的主要构思在于，基于现有设定固定的关灯时间所出现的问题，本发明通过用户的行为习惯，统计用户在一天内不同时间段，不同时长区间内灯具使用的次数，进而确定不同时间段，不同时长区间的概率分布(灯具每次使用对应一次开灯和关灯，每次使用对应一个持续时长，将持续时长按照时间长短划分若干个时长区间)。若某个时间段、某个时长区间的概率较大，说明在该时间段、该时长区间内，若用户再次进行红外触发，用户离开的概率较大；也就是说当用户使用灯具的时长落在该时间段、该时长区间内时，灯具关闭的概率较大。
因此，本发明将不同时间段、不同时长区间的概率作为用户在不同时间段、不同时长区间使用灯具后，再次红外触发灯具的关灯概率。某个时间段、某个时长区间的概率大，表明关灯概率大；某个时间段、某个时长区间的概率小，表明关灯概率小；也即根据灯具本次的开灯时刻和当前红外触发时刻确定所处的时间段以及落入的时长区间，进而确定当前使用时长下的关灯概率，根据关灯概率计算定时关灯时间，以实现关灯概率大、定时关灯时间短；关灯概率小、定时关灯时间长的定时关灯方式。
具体的，红外联动照明的控制方法如图1所示，包括以下步骤：
1)确定用户在一天内不同时间段，不同时长区间的概率分布。
本步骤中，通过对用户的行为习惯或者大数据的分析，统计用户在一天内不同时间段，不同时长区间内的灯具使用次数，确定了用户在在一天内不同时间段，不同时长区间的概率分布。
当用户的使用数据充足(一般灯具使用次数大于100次为数据充足)时，概率分布通过用户的使用数据统计得出；当用户的使用数据不充足时，概率分布可以通过预设进行确定。
2)获取红外触发信号，判断当前灯具的开关状态，若灯具为关闭状态，则控制灯具打开，并记录打开时刻，若灯具为打开状态，则找出灯具本次的开灯时刻以及当前红外触发时刻。
3)根据步骤2)得到灯具本次的开灯时刻或者当前红外触发时刻确定一天内所处的时间段，根据开灯时刻以及当前红外触发时刻确定灯具的当前使用时长，判断当前使用时长所落入的时间区间，结合步骤1)得到的概率分布，得到当前使用时长下的关灯参考概率和非关灯参考概率。
关灯参考概率为：当前灯具对应的概率分布中的所属时间段、以及落入的时间区间的概率。
非关灯参考概率为：该时间段内、灯具持续使用时长超出所落入的时长区间的所有时长区间的概率之和。
灯具本次的开灯时刻可以是开关触发开灯，也可以是红外触发开灯。
4)根据步骤3)中得到的当前使用时长下的关灯参考概率、非关灯参考概率以及贝叶斯公式得到当前使用时长下的关灯预测概率。
Figure BDA0002720333580000051
其中，P(关灯t)为当前使用时长下的关灯预测概率；P(t关灯)为当前使用时长下的关灯参考概率；P(关灯)为关灯的先验概率；P(t非关灯)为当前使用时长下的非关灯参考概率；P(非关灯)为非关灯的先验概率。
本实施例中，P(关灯)和P(非关灯)参抛硬币的先验概率，均设置为50％，当然，也可以根据大数据分析，得到对不同时间段的P(关灯)和P(非关灯)，分别适用于预测的本次关灯预测概率的计算。
5)根据步骤4)中当前使用时长下的关灯预测概率计算调整系数，根据调整系数和定时关灯最长时间(定时关灯最长时间一般设置为30min，当然也可以根据需要进行调整)，得到当前使用时长下的定时关灯时间。
调整系数的意义在于，将定时关灯最长时间T0通过调整系数K的调整得到当前使用时长下的定时关灯时间T，计算公式如下：
T＝T0*K；K＝1-P(关灯t)。
6)按照步骤5)中的定时关灯时间进行关灯控制，并记录关灯时刻。
如果步骤5)中计算得到T＝0，直接按照定时关灯最短时间(定时关灯最短时间为5min，也可以根据需要进行调整)进行关灯控制。作为其他实施方式，如果T0＝0.1，那么得到T＝3min，比定时关灯最短时间还短，因此也可以在计算得到T小于5min时，直接按照5min进行关灯控制。
上述实施例中，为了更加准确的计算出当前使用时长下的定时关灯时间，在得到关灯参考概率后，还结合非关灯参考概率以及贝叶斯公式计算了关灯预测概率，以关灯预测概率作为最终的关灯概率调整定时关灯时间，作为其他实施方式，根据原理可以发现，关灯参考概率与最终的关灯概率为正相关的关系，因此也可以直接使用关灯参考概率作为关灯概率计算定时关灯时间，本发明对此不做限制。
上述实施例中，从计算定时关灯时间的公式可以看出，定时关灯时间的计算原理：关灯概率大的情况下缩短定时关灯时间，因此，本发明对如何具体计算定时关机时间的方式并不做限制，只要可以体现关灯概率大的情况下，定时关灯时间短；关灯概率小，定时关灯时间长即可。
上述实施例中，关于非关灯参考概率的计算方式为同一时间段内，灯具持续使用时长超出所落入的时长区间的所有时长区间的概率之和。作为其他实施方式，非关灯参考概率也可以等于1-关灯参考概率。本发明对非关灯参考概率的计算方式并不做限制。
上述实施例中，为了更好的体现用户需求，统计概率分布时结合不同的时间段，作为其他实施方式，也可以不考虑时间段，直接确定时长区间的概率分布即可，当然在这种情况下，也无需判断当前所处的时间段。
本发明通过对不同时间段、不同时长区间的概率进行统计，针对用户使用的时间段、以及当前使用时长所落入的时长区间确定了当前使用时长下的定时关灯时间，本发明基于用户习惯，实现用户需求的体验为：既能减少早触发关灯，又能尽量减少用户离开后的关灯时间。
红外联动照明的控制方法实施例2：
本实施例的控制方法与实施例1中的控制方法的不同之处在于，实施例1中并没有考虑本次的开灯时刻距离上次的关灯时刻的时间间隔，但是若本次的开灯时刻距离上次的关灯时刻的时间间隔较短，小于设定时间间隔1min(设定时间间隔可以根据需要设置)，表明用户还需要持续使用灯具，那么在计算当前使用时长的时候应当以上次的开灯时刻作为起始时刻，接着再计算再次红外触发时的定时关灯时间，可以减小用户等待关灯时间。
如图2所示，在时间间隔小于1min时，灯具使用所属的时间段根据上次的开灯时刻或者当前红外触发时刻确定，灯具的当前使用时长从上次的开灯时刻算起，根据上次的开灯时刻和当前红外触发时刻确定。在时间间隔大于等于1min时，灯具使用所属的时间段根据本次的开灯时刻或者当前红外触发时刻确定，灯具的当前使用时长从本次的开灯时刻算起，根据本次的开灯时刻和当前红外触发时刻确定。这样可以更加贴合用户的使用习惯，提高体验效果，后续的计算过程与实施例1中的完全相同，因此这里不再赘述计算过程。
以下以几个具体的实施例对本发明的控制方法进行描述。
用户数据较少，通过预设确定了用户在在一天内不同时间段，不同市场区间的概率分布(也即初始概率分布)如表一所示：
表一 初始概率分布
5分钟以内 5～10分钟 10～15分钟 15～20分钟 20～30分钟 30～60分钟
0点～6点 80％ 20％ 0％ 0％ 0％ 0％
6点～18点 50％ 20％ 20％ 10％ 0％ 0％
18点～24点 50％ 10％ 5％ 15％ 20％ 0％
上述表一中，一天内时间段为：0点～6点、6点～18点、18点～24点；
时长区间为：5分钟内，5～10分钟，10～15分钟，15～20分钟，20～30分钟，30～60分钟；
从表格中看出，一天内不同时间段、不同时长区间的概率分布。
非关灯参考概率可以理解为在当前所落入的时长区间上又进行了时间持续延迟，因此非关灯参考概率为灯具持续使用时长超出所落入的时长区间的所有时长区间的概率之和。例如：当前时间段18点～24点、落入时长区间10～15分钟下非关灯参考概率＝时间段18点～24点、时长区间15～20分钟的概率+时间段18点～24点、时长区间20～30分钟的概率+时间段18点～24点、时长区间30～60分钟的概率＝15％+20％+0％＝35％。
假设4月5日，本次的开灯时刻为21:45:36，当前红外触发时刻为22:00:27，确定所处的时间段为18点～24点，落入的时长区间为10～15分钟，那么当前使用时长下的关灯参考概率P(t关灯)为5％；当前使用时长下的非关灯参考概率P(t非关灯)为15％+20％+0％＝35％，那么当前使用时长下的关灯预测概率为：
Figure BDA0002720333580000071
进而计算得到调整系数K＝1-P(关灯t)＝1-0.125＝0.875；
定时关灯最长时间T0＝30min；
当前使用时长下的定时关灯时间T＝30*0.875＝26.25min。
假设3月2日，本次的开灯时刻为22:19:14，当前红外触发时刻为22:39:32，计算得到当前使用时长下的关灯预测概率为1，当前使用时长下的定时关灯时间T＝0，因此将定时关灯最短时间5min作为当前使用时长下的定时关灯时间，即5min后关灯。
根据上述计算可以得到如表二所示的不同开灯时刻，不同时间段、不同当前使用时长的关灯预测概率以及定时关灯时间：
表二 不同开灯时刻，不同当前触发时刻的关灯预测概率以及定时关灯时间
开灯时刻 当前触发时刻 关灯预测概率 定时关灯时间
4月5日21:45:36 22:00:27 12.5％ 26分15秒
4月9日23:46:15 23:56:59 12.5％ 26分15秒
3月2日22:19:14 22:39:32 100％ 5分钟
如图3所示，在初始关灯概率分布下，可以得到不同时间段，不同时长区间的定时关灯时间对比曲线，图3中曲线的颜色从深到浅分别对应的时间段为：颜色最深对应18点～24点，颜色次深对应0点～6点、颜色最浅对应6点～18点，可以看出18点～24点的定时关灯时间最长，0点～6点的定时关灯时间最短，符合用户的使用需求。
如果用户的使用数据充足，那么统计结果如表三所示：
表三 用户灯具的使用次数统计数据
时间段 使用次数
凌晨(0点～6点) 0次
白天(6点～18点) 38次
晚上(18点～24点) 40次
用户的不同时间段、不同时长区间的使用次数分布如表四所示：
表四 灯具持续使用不同时长范围内开/灯次数的分布
Figure BDA0002720333580000081
进而得到，用户在一天内不同时间段，不同时长区间的概率分布，如表五所示：
表五 不同时间段，不同时长区间的概率分布
5分钟以内 5～10分钟 10～15分钟 15～20分钟 20～30分钟 30～60分钟
6～18点 32/38 3/38 2/38 0 0 1/38
18～24点 22/40 5/40 2/40 4/40 3/40 4/40
以4月5日的开灯时刻和当前红外触发时刻为例计算当前使用时长下的定时关灯时间T。
4月5日，开灯时刻为21:45:36，当前红外触发时刻为22:00:27，确定所处的时间段为18点～24点，落入的时长区间为10～15分钟，那么当前使用时长下的关灯参考概率P(t关灯)为2/40；当前使用时长下的非关灯参考概率P(t非关灯)为4/40+3/40+4/40＝11/40，那么当前使用时长下的关灯预测概率为：
Figure BDA0002720333580000091
进而计算得到调整系数
Figure BDA0002720333580000092
定时关灯最长时间T0＝30min；
当前使用时长下的定时关灯时间T＝30*11/13＝25分23秒。

Claims (10)

1.一种红外联动照明的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)获取灯具本次的开灯时刻以及当前红外触发时刻；
2)根据开灯时刻和当前红外触发时刻确定灯具的当前使用时长；
3)判断当前使用时长所落入的时长区间，根据落入的时长区间的概率得到当前使用时长对应的关灯概率；所述落入的时长区间的概率与当前使用时长对应的关灯概率正相关；所述时长区间根据灯具持续使用时长的时间长短进行划分；所述时长区间的概率根据不同时长区间内灯具使用的次数进行统计确定、或者根据预设确定；
4)根据关灯概率得到当前使用时长下的定时关灯时间；所述定时关灯时间与关灯概率反相关。
2.根据权利要求1所述的红外联动照明的控制方法，其特征在于，确定时长区间的概率时还结合一天内不同的时间段，所述步骤3)中还根据开灯时刻或者当前红外触发时刻判断当前所处的时间段，进而结合所处的时间段以及落入的时长区间得到当前使用时长对应的关灯概率。
3.根据权利要求1所述的红外联动照明的控制方法，其特征在于，所述当前使用时长下的定时关灯时间＝(1-当前使用时长对应的关灯概率)*定时关灯最长时间。
4.根据权利要求1或2或3所述的红外联动照明的控制方法，其特征在于，若当前使用时长下的定时关灯时间为0，则按照定时关灯最短时间进行关灯控制。
5.根据权利要求1或2或3所述的红外联动照明的控制方法，其特征在于，所述步骤3)中落入的时长区间的概率为当前使用时长对应的关灯参考概率；当前使用时长对应的关灯概率为当前使用时长对应的关灯预测概率，所述关灯预测概率的计算过程为：
Figure FDA0002720333570000011
其中，P(关灯|t)为当前使用时长对应的关灯预测概率；P(t|关灯)为当前使用时长对应的关灯参考概率；P(关灯)为关灯的先验概率；P(t|非关灯)为当前使用时长对应的非关灯参考概率；P(非关灯)为非关灯的先验概率。
6.根据权利要求5所述的红外联动照明的控制方法，其特征在于，所述当前使用时长对应的非关灯参考概率P(t|非关灯)为灯具持续使用时长超出所落入的时长区间的所有时长区间的概率之和。
7.一种红外联动照明的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)获取灯具上次的开灯时刻、灯具上次的关灯时刻、灯具本次的开灯时刻以及当前红外触发时刻；
2)判断灯具上次的关灯时刻和灯具本次的开灯时刻的时间间隔；
3)若时间间隔小于设定时间间隔，则根据灯具上次的开灯时刻和当前红外触发时刻确定灯具的当前使用时长；若时间间隔大于等于设定时间间隔，则根据灯具本次的开灯时刻和当前红外触发时刻确定灯具的当前使用时长；
4)判断当前使用时长所落入的时长区间，根据落入的时长区间的概率得到当前使用时长对应的关灯概率；所述落入的时长区间的概率与当前使用时长对应的关灯概率正相关；所述时长区间根据灯具持续使用时长的时间长短进行划分；所述时长区间的概率根据不同时长区间内灯具使用的次数进行统计确定、或者根据预设确定；
5)根据关灯概率得到当前使用时长下的定时关灯时间；所述定时关灯时间与关灯概率反相关。
8.根据权利要求7所述的红外联动照明的控制方法，其特征在于，确定时长区间的概率时还结合一天内不同的时间段，所述步骤3)中还根据开灯时刻或者当前红外触发时刻判断当前所处的时间段，进而结合所处的时间段以及落入的时长区间得到当前使用时长对应的关灯概率。
9.根据权利要求7或8所述的红外联动照明的控制方法，其特征在于，所述当前使用时长下的定时关灯时间＝(1-当前使用时长对应的关灯概率)*定时关灯最长时间。
10.根据权利要求7或8所述的红外联动照明的控制方法，其特征在于，所述步骤4)中落入的时长区间的概率为当前使用时长对应的关灯参考概率；当前使用时长对应的关灯概率为当前使用时长对应的关灯预测概率，所述关灯预测概率的计算过程为：
Figure FDA0002720333570000021
其中，P(关灯|t)为当前使用时长对应的关灯预测概率；P(t|关灯)为当前使用时长对应的关灯参考概率；P(关灯)为关灯的先验概率；P(t|非关灯)为当前使用时长对应的非关灯参考概率；P(非关灯)为非关灯的先验概率。
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