TWI684704B - 智慧窗簾系統及動態調整窗簾開度的方法 - Google Patents

智慧窗簾系統及動態調整窗簾開度的方法 Download PDF

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Abstract

一種智慧窗簾系統及動態調整窗簾開度的方法。系統具有感測設備、控制設備與窗簾設備。感測設備取得當前時間的環境感測參數集。控制設備依據環境感測參數集決定日照引入量參數、空調負載參數及照明輸出參數，並依據日照引入量參數、空調負載參數及照明輸出參數產生窗簾控制訊號。窗簾設備依據該窗簾控制訊號調整窗簾的當前開度以調整所遮蔽的日照面積。本發明可有效節能、提供較佳的室內舒適度並提升使用者感受。

Description

智慧窗簾系統及動態調整窗簾開度的方法
本發明係與窗簾控制有關，特別有關於智慧窗簾系統及動態調整窗簾開度的方法。
於當前的建物設計中，為了美觀及增加視野與自然採光，通常設置大量玻璃帷幕，並於各玻璃帷幕安裝窗簾以調整所引入的自然光量。
然而，目前的窗簾通常不具有自動調整開度的能力，而有賴使用者肉眼判斷戶外日照強度並手動調整窗簾的開度，這造成使用者極大的不便利。
此外，目前另有一種具有追日功能的電動窗簾系統被提出。前述電動窗簾系統可依據日照角度來自動調整窗簾的開度，以自動調節引入的自然光量。
然而，現有電動窗簾系統由於僅依據日照角度來調整窗簾開度，並沒有充分考量引入的自然光量對於室內狀態所造成的影響，而可能降低室內舒適度、增加電力消耗並造成使用者感受不佳。
舉例來說，當窗簾的開度過大時會引入過多的自然光，造成室內過亮，而使使用者感受不佳，或者造成室內溫度快速升高，而降低室內舒適度。並且，室內溫度快速升高還會增加空調負載，而增加額外耗能。
當窗簾的開度過小時會引入過少的自然光，造成室內過暗、視野過窄，而使使用者感受不佳。
本發明的主要目的，在於提供一種智慧窗簾系統及動態調整窗簾開度的方法，可依據室內狀態來動態調整窗簾開度。
於一實施例中，本發明提出一種智慧窗簾系統，包含感測設備、控制設備及窗簾設備。感測設備用以取得當前時間的環境感測參數集，並包括用以對外傳輸環境感測參數集的傳輸單元。環境感測參數集包括日照方位參數、照度參數、戶外溫度參數、室內溫度參數、室內亮度參數及日照映入深度參數。控制設備用以依據環境感測參數集產生窗簾控制訊號，並包括傳輸模組及處理模組。傳輸模組用以連接感測設備的傳輸單元並自感測設備的傳輸單元接收該環境感測參數集。處理模組連接傳輸模組，並包括日照引入量計算模組、空調負載計算模組、照明輸出計算模組及優化控制模組。日照引入量計算模組用以依據日照方位參數、照度參數及日照映入深度參數計算決定日照引入量參數。空調負載計算模組用以依據戶外溫度參數、室內溫度參數及日照引入量參數計算決定空調負載參數。照明輸出計算模組，用以依據室內溫度參數及日照引入量參數計算決定照明輸出參數。優化控制模組連接日照引入量計算模組、空調負載計算模組及照明輸出計算模組。優化控制模組依據日照引入量參數、空調負載參數及照明輸出參數產生窗簾控制訊號。窗簾設備用以依據窗簾 控制訊號調整窗簾的當前開度，並包含傳輸裝置及驅動裝置。傳輸裝置用以連接控制設備的傳輸模組並自控制裝置的傳輸模組接收窗簾控制訊號。驅動裝置連接傳輸裝置及窗簾，用以依據窗簾控制訊號調整窗簾的當前開度以調整所遮蔽的日照面積。
於一實施例中，本發明提出一種動態調整窗簾開度的方法，用於智慧窗簾系統，智慧窗簾系統包括感測設備、窗簾設備及控制設備，動態調整窗簾開度的方法包括以下步驟：經由感測設備取得環境感測參數集，其中環境感測參數集包括日照方位參數、照度參數、戶外溫度參數、日照映入深度參數、室內溫度參數及室內亮度參數；於控制設備依據日照方位參數、照度參數及日照映入深度參數計算決定日照引入量參數；依據戶外溫度參數、室內溫度參數及日照引入量參數計算決定空調負載參數；依據室內亮度參數及日照引入量參數計算決定照明輸出參數；及，依據日照引入量參數、空調負載參數及照明輸出參數調整窗簾設備的窗簾的當前開度。
本發明同時考量日照條件、空調負載與室內照明狀態來動態調整所遮蔽的日照面積，可有效節能、提供較佳的室內舒適度並提升使用者感受。
1‧‧‧智慧窗簾系統
10‧‧‧控制設備
100‧‧‧處理模組
101‧‧‧人機介面
102‧‧‧儲存模組
103‧‧‧電腦程式
104‧‧‧傳輸模組
11‧‧‧感測設備
110‧‧‧控制器
111‧‧‧日照方位計算模組
112‧‧‧日照映入深度計算模組
113‧‧‧照度感測器
114‧‧‧戶外溫度感測器
115‧‧‧室內溫度感測器
116‧‧‧室內亮度感測器
117‧‧‧傳輸器
12‧‧‧窗簾設備
120‧‧‧控制裝置
121‧‧‧驅動裝置
122‧‧‧窗簾
123‧‧‧傳輸裝置
13‧‧‧照明設備
14‧‧‧空調設備
20‧‧‧感測資料蒐集模組
21‧‧‧日照引入量計算模組
22‧‧‧空調負載計算模組
23‧‧‧時間差計算模組
24‧‧‧照明輸出計算模組
25‧‧‧優化控制模組
26‧‧‧開度上限設定模組
27‧‧‧推薦開度計算模組
h1、h2‧‧‧高度
L1、L2、L3‧‧‧深度
θ1‧‧‧角度
S10-S14‧‧‧第一控制步驟
S20-S25‧‧‧參數取得步驟
S300-S311‧‧‧第二控制步驟
圖1為本發明一實施態樣的智慧窗簾系統的架構圖。
圖2為本發明一實施態樣的感測設備的架構圖。
圖3為本發明一實施態樣的窗簾設備的架構圖。
圖4為本發明一實施態樣的控制設備的架構圖。
圖5為本發明一實施態樣的處理模組的架構圖。
圖6為本發明第一實施例的動態調整窗簾開度的方法的流程圖。
圖7為本發明第二實施例的取得環境感測參數集的流程圖。
圖8為本發明第三實施例的動態調整窗簾開度的方法的流程圖。
圖9為本發明一實施態樣的智慧窗簾系統的示意圖。
茲就本發明的詳細實施方式，配合圖式，詳細說明如後。
首請同時參閱圖1至圖4，圖1為本發明一實施態樣的智慧窗簾系統的架構圖，圖2為本發明一實施態樣的感測設備的架構圖，圖3為本發明一實施態樣的窗簾設備的架構圖，圖4為本發明一實施態樣的控制設備的架構圖。
如圖所示，本發明提出一種智慧窗簾系統1，智慧窗簾系統1包括感測設備11、窗簾設備12、照明設備13、空調設備14及連接前述設備(如經由訊號傳輸線或網路連接)而可進行通訊的控制設備10。
具體而言，智慧窗簾系統1的控制設備10除了可自感測設備11持續監控環境狀態(如後述的環境感測參數集)，還可進一步持續監控照明設備13的狀態(如後述的照明輸出參數)與空調設備14的運轉狀態(如後述的空調負載參數)。接著，控制設備10可依據所取得資料來決定如何動態控制窗簾設備12(即產生窗簾控制訊號)以調節引入的自然光量。
於一實施例中，控制設備10是通過網路連接閘道器(圖未標示)，再經由閘道器連接前述設備11-14。
如圖2所示，感測設備11可對所在環境進行感測，以產生當前時間的環境感測參數集。具體而言，感測設備11可包括一或多種環境感測參數取得裝置、傳輸器117及電性連接上述裝置的控制器110。
各環境感測參數取得裝置分別用以取得環境感測參數集的不同參數，傳輸器117用以連接外部設備(如控制設備10的傳輸模組104)以進行通訊，控制器110用以控制感測設備11。
於一實施例中，前述環境感測參數取得裝置可包括日照方位計算模組111、日照映入深度計算模組112、照度感測器113、戶外溫度感測器114、室內溫度感測器115及/或室內亮度感測器116。環境感測參數集可包括日照方位參數、照度參數、戶外溫度參數、室內溫度參數、室內亮度參數及/或日照映入深度參數。前述各環境感測參數取得裝置分別用以取得前述各參數。
於一實施例中，前述任一環境感測參數取得裝置可為環境感測器，而可對指定環境條件進行感測。如感測決定日照方位參數、感測決定日照映入深度參數、感測決定日光的照度參數、感測決定戶外溫度參數、或感測決定室內溫度參數或感測決定室內亮度參數。
於一實施例中，前述任一環境感測參數取得裝置可為計算模組，而可依據參考資料計算決定相應的環境條件。如依據設置位置、當前時間及太陽位置變化資料計算決定日照方位參數、依據使用者輸入計算決定日照映入深度參數、依據天氣狀態與日照方位參數計算決定照度參數、依據天氣預報資料及設置位置計算決定戶外溫度參數、依據戶外溫度參數及空調設備14的狀態歷史記錄計算決定室內溫度參數、或依據照明設備13的狀態決定室內亮度參數。
如圖3所示，窗簾設備12可包括驅動裝置121、窗簾122、傳輸裝置123及電性連接上述裝置的控制裝置120。
驅動裝置121(可包含馬達、齒輪組、升降結構等驅動構建)用以受控制來調整窗簾122的開度。傳輸裝置123用以連接外部設備(如控制設備10的 傳輸模組104)以進行通訊，控制裝置120用以控制窗簾設備12，如控制驅動裝置121依據窗簾控制訊號來調整窗簾122的當前開度。
於一實施例中，窗簾122為垂直簾(如圖9所示)，驅動裝置121可升降窗簾122來調整日照映入室內的深度與視野深度。
如圖4所示，控制設備10可包括人機介面101、儲存模組102、傳輸模組104及電性連接上述元件的處理模組100。
人機介面101(如鍵盤、滑鼠、觸控螢幕等輸入裝置及/或螢幕、喇叭等輸出裝置)用以接受使用者操作並提供使用者資訊。儲存模組102用以儲存資料。傳輸模組104用以連接外部的設備11-14以進行通訊。處理模組100用以控制控制設備10，並可進一步控制其他設備11-14。
於一實施例中，儲存模組102可包括非暫態電腦可讀取記錄媒體，前述非暫態電腦可讀取記錄媒體儲存有電腦程式103(如控制設備10的韌體、應用程式或作業系統)，電腦程式103記錄有電腦可執行的程式碼。當處理模組100執行前述電腦可執行的程式碼後，可實現本發明的動態調整窗簾開度的方法中的各步驟。
請同時參閱圖5，為本發明一實施態樣的處理模組的架構圖。具體而言，處理模組100主要是通過上述電腦可執行程式碼來執行本發明的動態調整窗簾開度的方法中的各個功能，但不以此限定。於一實施例中，後述的模組20-27亦可為電路模組(包括電子電路或數位電路)。
依據不同的功能，可將上述電腦可執行程式碼或電路模組區分為下列幾個相互連接(電路模組)或連結(軟體模組)的功能模組：
1.感測資料蒐集模組20，用以取得環境感測參數集。
2.日照引入量計算模組21，用以依據日照方位參數、照度參數及日照映入深度參數計算決定日照引入量參數。
3.空調負載計算模組22，用以依據戶外溫度參數、室內溫度參數及日照引入量參數計算決定空調負載參數。
4.時間差計算模組23，用以計算太陽時間。
5.照明輸出計算模組24，用以依據室內溫度參數及日照引入量參數計算決定照明輸出參數。
6.優化控制模組25，用以依據日照引入量參數、空調負載參數及照明輸出參數產生窗簾控制訊號。
7.開度上限設定模組26，用以計算決定窗簾的開度上限。
8.推薦開度計算模組27，用以計算決定窗簾的推薦開度。
值得一提的是，雖於圖5的實施例與後續說明中，是以各功能模組20-27設置於處理模組100來進行說明，但不以此限定。
於一實施例中，各功能模組20-27亦可依使用者需求分散設置於感測設備11的控制器110、窗簾設備12的控制裝置120及控制設備10的處理模組100。
於一實施例中，智慧窗簾系統1可不設置控制設備10，而是由感測設備11的控制器110、窗簾設備12的控制裝置120、照明設備13的控制器及空調設備14的控制器的任意組合來整合實現控制設備10的各種功能。
續請一併參閱圖6，為本發明第一實施例的動態調整窗簾開度的方法的流程圖。本實施例的動態調整窗簾開度的方法包括以下步驟。
步驟S10：控制設備10的處理模組100運行感測資料蒐集模組20，來經由感測設備11取得當前時間的環境感測參數集。
具體而言，環境感測參數集可包括日照方位參數、照度參數、戶外溫度參數、日照映入深度參數、室內溫度參數及一室內亮度參數。日照方位參數用以表示當前的太陽方位，。照度參數用以表示玻璃帷幕所受到的日光 照度。戶外溫度參數用以表示戶外(或玻璃帷幕)的溫度。日照映入深度參數可為使用者設定或系統預設，用以表示期望引入室內的日照深度。室內溫度參數用以表示室內溫度，室內亮度參數用以表示室內亮度。
步驟S11：處理模組100運行日照引入量計算模組21，來於控制設備依據日照方位參數、照度參數及日照映入深度參數計算決定日照引入量參數。
於一實施例中，處理模組100可依據日照方位參數、照度參數及日照映入深度參數決定可引入的自然光量(的最大值或範圍)。
舉例來說，處理模組100可計算出以下結果作為日照引入量參數：於窗簾122全關的情況下，日照引入量為零；於窗簾122開啟三分之一的情況下，日照引入量為「1/3*日照量」；於窗簾122開啟三分之二的情況下，日照引入量參數為「2/3*日照量」；於窗簾122全開的情況下，日照引入量參數為「一倍日照量」。
步驟S12：處理模組100運行空調負載計算模組22，來依據戶外溫度參數、室內溫度參數及日照引入量參數計算決定空調負載參數。
於一實施例中，處理模組100可依據戶外溫度參數、室內溫度參數及日照引入量參數計算決定於窗簾122的不同開度下，所能減少的空調負載(如減少引入的自然光量後，空調設備14可減少多少負載並可使室內溫度維持舒適)，並進一步計算節省負載所能節省的電能消耗。
舉例來說，處理模組100可計算出以下結果作為空調負載參數：於窗簾122全關的情況下，空調設備14可減少「一倍的空調負載量」的負載量，並節省「一倍的空調負載量*空調能耗指標」的電能消耗；於窗簾122開啟三分之一的情況下，空調設備14可減少「2/3*空調負載量」的負載量，並節省「2/3*空調負載量*空調能耗指標」的電能消耗；於窗簾122開啟三分之二的情 況下，空調設備14可減少「1/3*空調負載量」的負載量，並節省「1/3*空調負載量*空調能耗指標」的電能消耗；於窗簾122全開的情況下，照明設備13無法減少負載量，而無法節省電能消耗。
於一實施例中，處理模組100可依據下述式(一)來計算空調負載量；Q total =Q convection +Q radiation ={hA(T glass -T room )+εσA[(273.15+T glass )4-(273.15+T room )4]}×37/3516…………………………….(式一)
其中，Q total 為總空調負載量；Q convection 為熱對流造成的空調負載；Q radiation 為熱輻射所造成的空調負載；h為空氣自然熱對流係數，如為12W/m2；A為玻璃帷幕面積(如88.5m2)；T glass 為戶外溫度(或者玻璃帷幕所測得溫度)；T room 為室內溫度(如24℃)；ε為表面輻射放射率，通常為0.72；σ為常數，5.67×10-8 W/M 2 K 4。
步驟S13：處理模組100運行照明輸出計算模組24，來依據室內亮度參數及日照引入量參數計算決定照明輸出參數。
於一實施例中，處理模組100可依據室內亮度參數及日照引入量參數計算決定於窗簾122的不同開度下，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後，可使照明設備13節省多少電能消耗)。
舉例來說，處理模組100可計算出以下結果作為照明輸出參數：於窗簾122全關的情況下，照明設備13無法節省電能消耗；於窗簾122開啟三分之一的情況下，照明設備13可節省「1/3*照明節電量」的電能消耗；於窗簾122開啟三分之二的情況下，照明設備13可節省「2/3*照明節電量」的電能消耗； 於窗簾122全開的情況下，照明設備13可節省「一倍的照明節電量」的電能消耗。
步驟S14：處理模組100運行優化控制模組25，來依據日照引入量參數、空調負載參數及照明輸出參數調整窗簾設備12的窗簾122的當前開度。
於一實施例中，處理模組100比較窗簾的不同開度時的日照引入量參數、空調負載參數及照明輸出參數，並決定室內狀態最佳或最節省電能的窗簾開度。
以決定最節省電能的的窗簾開度為例，處理模組100可計算決定：於窗簾122全關的情況下，所節省的電能消耗為「一倍的空調負載量」；於窗簾122開啟三分之一的情況下，所節省的電能消耗為「(1/3*照明節電量)+(2/3*空調負載量)」；於窗簾122開啟三分之二的情況下，所節省的電能消耗為「(2/3*照明節電量)+(1/3*空調負載量)」；於窗簾122全開的情況下，所節省的電能消耗為「一倍的照明節電量」。
接著，處理模組100選擇可節省最多的電能消耗的窗簾開度(推薦開度)，產生對應的窗簾控制訊號並發送至窗簾設備12，以使窗簾設備12的控制裝置120控制驅動裝置121依據窗簾控制訊號調整窗簾122的開度為推薦開度。
藉此，本發明由於同時考量日照條件、空調負載與室內照明狀態來決定窗簾的移動幅度，以動態調整窗簾所遮蔽的日照面積，可避免引入過多或過少的自然光量，而可有效節能、提供較佳的室內舒適度並提升使用者感受。
舉例來說，當日照微弱或非直射時，本發明可適當地增加引入的自然光量，並控制照明設備13降低照明亮度(即減少人工照明)，而可減少照 明設備13的電能消耗。並且，本發明經由提升自然照明(光線較柔和)所佔比例，可使使用者獲得較佳視覺感受。
當日照較強或直射時，本發明可適當地減少引入的自然光量，以避免室內溫度快速升高而增加空調設備14的負載，進而減少空調設備14的電能消耗。並且，本發明由於可使室內溫度保持穩定，可提供使用者較佳的舒適度，並可使使用者獲得較佳環境感受。
值得一提的是，本發明可持續重複執行前述步驟S10-S14，藉以隨日光、照明、空調變化來動態控制窗簾122的當前開度，而持續提供使用者較佳的舒適度，並可使使用者獲得較佳環境感受。
於一實施例中，控制設備10的儲存模組102儲存有一或多組更新條件(如每隔30分鐘、室內溫度變化超過臨界值、照度變化超過臨界值等等)，控制設備10是被設定為於任一更新條件滿足時，執行前述步驟S10-S14，即控制感測設備11再次取得當前時間的(新的)環境感測參數集，決定新的日照引入量參數、空調負載參數及照明輸出參數，依據新的日照引入量參數、空調負載參數及照明輸出參數產生新的窗簾排程訊號，並控制窗簾設備12依據新的窗簾控制訊號調整窗簾的當前開度。
續請一併參閱圖6及圖7，圖7為本發明第二實施例的取得環境感測參數集的流程圖。相較於圖6所示的動態調整窗簾開度的方，本實施例的動態調整窗簾開度的方法的步驟S10包括以下步驟。
步驟S20：控制設備10的處理模組100依據窗簾設備12的設置位置、當前時間及太陽位置變化資料計算決定日照方位參數。
於一實施例中，處理模組100是運行時間差計算模組23，來依據當前時間計算太陽時間，並依據窗簾設備12的設置位置、太陽時間及太陽位置變化資料計算決定日照方位參數。
於一實施例中，處理模組100是依據下述式(二)至式(四)計算太陽時間：
Figure 108100879-A0305-02-0014-1
E t =9.87×Sin2β-7.53×Cosβ-1.5×Sinβ(min)……………………(式三)
Figure 108100879-A0305-02-0014-3
其中，Tsol為太陽時間；Tsol為當前時間；Et為均時差；Te為地理時差；
Figure 108100879-A0305-02-0014-4
，表示當前為一年中的第幾天；θlongitude為時區內經度偏 差。
步驟S21：處理模組100經由照度感測器113感測照度參數，如感測玻璃帷幕的照度值。
步驟S22：處理模組100經由戶外溫度感測器114感測戶外溫度參數。於一實施例中，戶外溫度感測器114設置於玻璃帷幕上，並可感測玻璃溫度來作為戶外溫度參數。
藉此，可不必將戶外溫度感測器114設置於戶外，而可降低戶外溫度感測器114的損壞機率。
步驟S23：處理模組100經由室內溫度感測器115感測室內溫度參數。
步驟S24：處理模組100經由室內亮度感測器116感測室內亮度參數，或者依據照明裝置13的運轉參數計算決定室內亮度參數。
步驟S25：處理模組100經由人機介面101接受使用者輸入，並依據使用者輸入設定日照映入深度參數(如50公分)，即使用者可輸入所期望的日照映入室內的深度。
藉此，本發明可有效蒐集環境感測參數集。
續請一併參閱圖8，為本發明第三實施例的動態調整窗簾開度的方法的流程圖。本實施例的動態調整窗簾開度的方法包括以下步驟。
步驟S300：控制設備10的處理模組100經由感測設備11取得當前時間的環境感測參數集。
步驟S301：處理模組100判斷所取得的環境感測參數集是否符合預設的第一條件。
於一實施例中，第一條件可為照度參數大於臨界照度(臨界照度可被設定為不小於8000流明)，及/或依據日照方位參數判斷窗簾122為日照直射面。
值得一提的是，本發明經由依據日照方位參數判斷窗簾122為日照直射面，可判斷當前日照是否過強。並且，本發明經由判斷照度參數是否大於臨界照度可推測當前的天氣狀態(如是否為晴天)並進一步判斷當前日照是否過強。
舉例來說，當窗簾122為日照直射面且照度參數大於臨界照度時，處理模組100可判斷當前天氣為晴天，並認定日照過強，若窗簾122全開將引入過多日照。當窗簾122為日照直射面但照度參數不大於臨界照度時，處理模組100可判斷當前天氣為陰雨天，並認定日照不會過強，即便窗簾122全開也不會引入過多日照。
若處理模組100判斷環境感測參數集符合第一條件時可執行步驟S302：處理模組100運行開度上限設定模組26，來依據使用者設定的日照映入深度參數設定開度上限。
舉例來說，若使用者設定日照映入深度參數為30公分，則處理模組100可依據日照映入深度參數計算對應的升降上限(如窗簾升起20公分可使日照映入深度達到30公分)，並設定此升降上限為開度上限。
藉此，本發明後續控制窗簾開度時，不會使窗簾的當前開度大於所設定的開度上限，而不會使日照映入深度超過使用者設定的日照映入深度參數。
若處理模組100判斷環境感測參數集不符合第一條件，處理模組執行步驟S303：處理模組100運行開度上限設定模組26，來設定窗簾122的開度上限為全開。換句話說，於後續調整窗簾122的當前開度時，可任意將當前開度調整為全開至全關的任一開度。
步驟S304：處理模組100判斷環境感測參數集是否符合預設的第二條件。
於一實施例中，第二條件可為戶外溫度參數小於臨界戶外溫度或室內溫度參數小於臨界室內溫度。前述臨界戶外溫度與臨界室內溫度可小於22℃。
值得一提的是，本發明經由判斷戶外溫度參數是否小於臨界戶外溫度或室內溫度參數是否小於臨界室內溫度，可判斷當前溫度是否過低，而於引入大量日照後不會使戶外溫度或室內溫度過高而造成使用者不佳的溫度感受。
若處理模組100判斷環境感測參數集符合第二條件時可執行步驟S305：處理模組100將窗簾設備12的窗簾的當前開度調整至先前設定(如於步驟S302或步驟S303所設定)的開度上限，以減少調整窗簾所遮蔽的日照面積並引入較多的日照。
步驟S306：處理模組100判斷是否結束窗簾開度的動態控制，如判斷使用者是否關閉動態調整窗簾開度功能或關閉窗簾裝置12。
若處理模組100判斷未結束窗簾開度的動態控制，則再次執行步驟S300。否則，處理模組100結束窗簾開度的動態控制。
若處理模組100判斷環境感測參數集不符合第二條件時可執行步驟S307至步驟S311，以依據日照引入量參數、空調負載參數及照明輸出參數調整窗簾設備12的窗簾112的當前開度。
步驟S307至步驟S309是分別與圖6所示的步驟S10至步驟S13相同或相似，於此不再贅述。
接著，處理模組100執行步驟310處理模組100運行推薦開度計算模組27，來依據日照引入量參數、空調負載參數及照明輸出參數計算推薦開度(如計算可節省最多的電能消耗的推薦開度或可使室內狀態最佳的推薦開度。
步驟S311：處理模組100調整窗簾設備12的窗簾112的當前開度至推薦開度。具體而言，處理模組100可產生對應的窗簾控制訊號並發送至窗簾設備12，以使窗簾設備12的控制裝置120控制驅動裝置121依據窗簾控制訊號調整窗簾122的開度為推薦開度。
續請一併參閱圖1至圖5及圖9，圖9為本發明一實施態樣的智慧窗簾系統的示意圖，用以說明如何計算日照映入深度(即深度L3)，即使用者所設定的日照映入深度參數。
如圖所示，於本例子中，窗簾設備12為電動垂直捲簾。玻璃帷幕上設置有照度感測器113及戶外溫度感測器114。室內空間設置有室內溫度感測器115、室內亮度感測器116、照明設備13及空調設備14。窗簾設備12是被設定為經由升降窗簾112來調整日照映入深度(即深度L3)。日照的照射角度為θ1，即日照的照射角度與地面的夾角為90°-θ1。
具體而言，控制設備10可依據前述式(二)至式(四)計算出當前時間所對應的太陽時間，並查詢當前的太陽天頂角θ1，並依據下述式(五)至式(八)計算出深度L3：Cosθ1=Cosλ×Cosδ×Cosω+Sinλ×Sinδ…………………………(式五)
Figure 108100879-A0305-02-0018-5
Figure 108100879-A0305-02-0018-6
L 3=L 1-L 2(cm)………………………………………………………(式八)
其中，θ1為太陽天頂角；φ s -90為太陽仰角；λ為建物座標緯度；ω為時角；δ為太陽赤緯；L1為建築物的窗台至日照映入最深處的距離(深度)；L2為建築物的窗台遮蔽的深度；L3為日照映入深度；h1為建築物窗台高度與窗簾122未遮蔽的帷幕高度的總和；h2為建築物窗台高度。
更進一步地，控制設備10可依據(h1-h2)算出窗簾122的開度，並將所算出的開度對應至當前的日照映入深度L3。
藉此，本發明可產生窗簾122的不同開度與不同的日照映入深度L3於不同時間的對應關係，而可準確地達到使用者要求的日照映入深度L3。
以上所述僅為本發明的較佳具體實例，非因此即侷限本發明所要求保護的範圍，故舉凡運用本發明內容所為的等效變化，均同理皆包含於本發明的保護範圍內，合予陳明。
1‧‧‧智慧窗簾系統
10‧‧‧控制設備
11‧‧‧感測設備
12‧‧‧窗簾設備
13‧‧‧照明設備
14‧‧‧空調設備

Claims (24)

  1. 一種智慧窗簾系統，包含：一感測設備，取得當前時間的一環境感測參數集，該感測設備包括用以對外傳輸該環境感測參數集的一傳輸單元，該環境感測參數集包括一日照方位參數、一照度參數、一戶外溫度參數、一室內溫度參數、一室內亮度參數及一日照映入深度參數；一控制設備，依據該環境感測參數集產生一窗簾控制訊號，該控制設備包括：一傳輸模組，用以連接該感測設備的該傳輸單元並自該感測設備的該傳輸單元接收該環境感測參數集；及一處理模組，連接該傳輸模組，包括：一日照引入量計算模組，用以依據該日照方位參數、該照度參數及該日照映入深度參數計算決定一日照引入量參數；一空調負載計算模組，用以依據該戶外溫度參數、該室內溫度參數及該日照引入量參數計算決定一空調負載參數；一照明輸出計算模組，用以依據該室內亮度參數及該日照引入量參數計算決定一照明輸出參數；及一優化控制模組，連接該日照引入量計算模組、該空調負載計算模組及該照明輸出計算模組，該優化控制模組依據該日照引入量參數、該空調負載參數及該照明輸出參數產生該窗簾控制訊號；及一窗簾設備，依據該窗簾控制訊號調整一窗簾的當前開度，該窗簾設備包含： 一傳輸裝置，用以連接該控制設備的該傳輸模組並自該控制裝置的該傳輸模組接收該窗簾控制訊號；及一驅動裝置，連接該傳輸裝置及該窗簾，用以依據該窗簾控制訊號調整該窗簾的當前開度以調整所遮蔽的日照面積。
  2. 根據請求項1所述的智慧窗簾系統，其中該窗簾的當前開度不大於一開度上限；該控制設備於該環境感測參數集不符合一第一條件時，設定該開度上限為全開。
  3. 根據請求項2所述的智慧窗簾系統，其中該第一條件為該照度參數大於一臨界照度且依據該日照方位參數判斷該窗簾為日照直射面。
  4. 根據請求項3所述的智慧窗簾系統，其中該臨界照度不小於8000流明。
  5. 根據請求項2所述的智慧窗簾系統，其中該控制設備於該環境感測參數集符合該第一條件時，依據該日照映入深度參數設定該開度上限。
  6. 根據請求項1所述的智慧窗簾系統，其中該控制設備於該環境感測參數集不符合一第二條件時依據該日照引入量參數、該空調負載參數及該照明輸出參數產生該窗簾控制訊號。
  7. 根據請求項6所述的智慧窗簾系統，其中該控制設備於該環境感測參數集符合該第二條件時產生對應一開度上限的該窗簾控制訊號；該窗簾設備依據該窗簾控制訊號調整該窗簾的當前開度至該開度上限。
  8. 根據請求項7所述的智慧窗簾系統，其中該第二條件為該戶外溫度參數小於臨界戶外溫度或該室內溫度參數小於臨界室內溫度。
  9. 根據請求項8所述的智慧窗簾系統，其中該臨界戶外溫度或該臨界室內溫度小於攝氏22度。
  10. 根據請求項6所述的智慧窗簾系統，其中該優化控制模組於該環境感測參數集不符合該第二條件時依據該日照引入量參數、該空調負載參數及該照明輸出參數計算一推薦開度，並對應該推薦開度的該窗簾控制訊號；該窗簾設備依據該窗簾控制訊號調整該窗簾的當前開度至該推薦開度。
  11. 根據請求項1所述的智慧窗簾系統，其中，該感測設備包括：一日照方位計算模組，依據該窗簾設備的一設置位置、一當前時間及一太陽位置變化資料計算決定該日照方位參數；一照度感測器，用以感測日光照度以產生該照度參數；一戶外溫度感測器，用以感測該戶外溫度參數；一室內溫度感測器，用以感測該室內溫度參數；一室內亮度感測器，用以感測該室內亮度參數；及一日照映入深度計算模組，依據一使用者輸入設定該日照映入深度參數。
  12. 根據請求項1所述的智慧窗簾系統，其中於一更新條件滿足時，該感測設備再次取得對應當前時間的該環境感測參數集，該控制設備依據對應當前時間的該環境感測參數集再次產生該窗簾排程訊號，該窗簾設備再次依據該窗簾控制訊號調整該窗簾的當前開度。
  13. 一種動態調整窗簾開度的方法，用於一智慧窗簾系統，該智慧窗簾系統包括一感測設備、一窗簾設備及一控制設備，該動態調整窗簾開度的方法包括以下步驟：a)經由一感測設備取得一環境感測參數集，其中該環境感測參數集包括一日照方位參數、一照度參數、一戶外溫度參數、一日照映入深度參數、一室內溫度參數及一室內亮度參數； b)於該控制設備依據該日照方位參數、該照度參數及該日照映入深度參數計算決定一日照引入量參數；c)依據該戶外溫度參數、該室內溫度參數及該日照引入量參數計算決定一空調負載參數；d)依據該室內亮度參數及該日照引入量參數計算決定一照明輸出參數；及e)依據該日照引入量參數、該空調負載參數及該照明輸出參數調整該窗簾設備的一窗簾的當前開度。
  14. 根據請求項13所述的動態調整窗簾開度的方法，其中該窗簾的當前開度不大於一開度上限；於該步驟e)前包括一步驟f)於該環境感測參數集不符合一第一條件時，設定該開度上限為全開。
  15. 根據請求項14所述的動態調整窗簾開度的方法，其中該第一條件為該照度參數大於一臨界照度且依據該日照方位參數判斷該窗簾為日照直射面。
  16. 根據請求項15所述的動態調整窗簾開度的方法，其中該臨界照度不小於8000流明。
  17. 根據請求項15所述的動態調整窗簾開度的方法，其中於該步驟e)前包括一步驟g)於該環境感測參數集符合該第一條件時，依據該日照映入深度參數設定該開度上限。
  18. 根據請求項13所述的動態調整窗簾開度的方法，其中該步驟e)是於該環境感測參數集不符合一第二條件時依據該日照引入量參數、該空調負載參數及該照明輸出參數調整該窗簾設備的該窗簾的當前開度。
  19. 根據請求項18所述的動態調整窗簾開度的方法，其中更包括一步驟h)於該環境感測參數集符合該第二條件時將該窗簾設備的該窗簾的當前開度調整至一開度上限。
  20. 根據請求項18所述的動態調整窗簾開度的方法，其中該第二條件為該戶外溫度參數小於臨界戶外溫度或該室內溫度參數小於臨界室內溫度。
  21. 根據請求項20所述的動態調整窗簾開度的方法，其中該臨界戶外溫度或該臨界室內溫度小於攝氏22度。
  22. 根據請求項18所述的動態調整窗簾開度的方法，其中該步驟e)包括以下步驟：e1)於該環境感測參數集不符合該第二條件時依據該日照引入量參數、該空調負載參數及該照明輸出參數計算一推薦開度；及e2)調整該窗簾設備的該窗簾的當前開度至該推薦開度。
  23. 根據請求項13所述的動態調整窗簾開度的方法，其中該步驟a)包括以下步驟：a1)依據該窗簾設備的一設置位置、一當前時間及一太陽位置變化資料計算決定該日照方位參數；a2)經由一照度感測器感測該照度參數；a3)經由一戶外溫度感測器感測該戶外溫度參數；a4)經由一室內溫度感測器感測該室內溫度參數；a5)經由一室內亮度感測器感測該室內亮度參數或依據一照明裝置的一運轉參數計算決定該室內亮度參數；及a6)依據一使用者輸入設定該日照映入深度參數。
  24. 根據請求項13所述的動態調整窗簾開度的方法，其中更包括一步驟i)於一更新條件滿足時，再次執行該步驟a)至該步驟e)。
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