智能光环境分区调控方法、系统、设备及存储介质

技术领域

本申请涉及灯光调控技术领域，尤其涉及一种智能光环境分区调控方法、系统、设备及存储介质。

背景技术

随着智能化信息社会的发展，智能灯光控制系统通过无线网络和无线智能灯光系统进行通讯，对无线智能灯光系统中各个智能灯光的发光亮度、发光时间等进行控制。现有的灯光调控系统通过光敏传感器实现控制照明灯体电路的通断，不能够根据环境的光照强度，调节灯体的亮度，使得需要照明的环境维持稳定的光照强度。

现有技术中灯光调控系统可根据环境的光照强度，自动对发光性能进行补偿直至达到需求发光效果，但任仅能确保发光体本身的光学性能，且将全部灯具作为一个整体进行调控，但是建筑室内空间的光环境并非均匀的，例如白天近窗处过亮时，远窗处可能照度不足，此场景下仅需要对特定区域进行照明，仅需开启部分灯具，而不是将全部灯具作为一个整体进行调控，即灯光系统的调控不够全面。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种智能光环境分区调控方法、系统、设备及存储介质，旨在解决现有技术中灯光调控系统的调控不够全面的技术问题。

为实现以上目的，本申请提供一种智能光环境分区调控方法，所述智能光环境分区调控方法包括：

获取目标参数和区域的光参数；

基于所述目标参数和区域的光参数，判断是否需要调控所述区域的光参数；

若需要调控，计算所述区域的补偿发光参数；

基于所述补偿发光参数，调整所述区域的灯具的发光性能。

可选地，所述基于所述目标参数和区域的光参数，判断是否需要调控所述区域的光参数的步骤之前，所述方法包括：

获取环境光参数；

在所述目标参数和区域的光参数中代入所述环境光参数。

可选地，所述基于所述目标参数和区域的光参数，判断是否需要调控所述区域的光参数的步骤包括：

基于所述目标参数和区域的光参数，得到所述区域的光参数的第一参数范围和所述目标参数的第二参数范围；

若所述第一参数范围不被所述第二参数范围包含，则判断需要调控所述区域的光参数。

可选地，所述若所述第一参数范围不被所述第二参数范围包含，则判断需要调控所述区域的光参数的步骤，包括：

所述光参数和目标参数包括照度和色温，所述第一参数范围为所述区域的第一最小照度和第一最大照度之间的范围，所述第二参数范围为所述目标参数的第二最小照度和第二最大照度之间的范围；

若所述第一最小照度小于所述第二最小照度或所述第一最大照度大于所述第二最大照度，则判断需要调控所述区域的光参数。

可选地，所述若需要调控，计算该区域所需要的的补偿发光参数的步骤，包括：

基于所述目标参数的第二最小照度和第二最大照度，得到目标参数的平均照度；

基于所述光参数的第一最小照度、第一最大照度和色温，计算所述该区域达到所述平均照度和所述目标参数的色温，所需要的的所述补偿发光参数。

可选地，所述若需要调控，计算该区域所需要的的补偿发光参数的步骤，包括：

确定发光参数组合；

通过枚举所述发光参数组合，得到所述区域的预测发光参数；

判断所述预测发光参数是否满足所述区域的发光需求，若不满足，则返回所述通过枚举所述发光参数组合，得到所述区域的预测发光参数的步骤，直到所述预测发光参数满足所述区域的发光需求，得到所述该区域所需要的的补偿发光参数。

可选地，所述判断所述预测发光参数是否满足所述区域的发光需求的步骤，包括：

基于所述预测发光参数，调整所述区域的灯具的发光性能；

测量调整后所述区域的光参数，计算所述光参数与所述目标参数的实际差值；

将所述实际差值与预设差值进行对比，若所述实际差值小于所述预设差值，则判断所述预测发光参数满足所述区域的发光需求。

本申请还提供一种智能光环境分区调控系统，所述智能光环境分区调控系统包括：

获取模块，用于获取目标参数和区域的光参数；

判断模块，用于基于所述目标参数和区域的光参数，判断是否需要调控所述区域的光参数；

计算模块，用于若需要调控，计算所述区域的补偿发光参数；

调整模块，用于基于所述补偿发光参数，调整所述区域的灯具的发光性能。

本申请还提供一种智能光环境分区调控设备，所述智能光环境分区调控设备包括：存储器、处理器以及存储在存储器上的用于实现所述智能光环境分区调控方法的程序，

所述存储器用于存储实现智能光环境分区调控方法的程序；

所述处理器用于执行实现所述智能光环境分区调控方法的程序，以实现所述智能光环境分区调控方法的步骤。

本申请还提供一种存储介质，所述存储介质上存储有实现智能光环境分区调控方法的程序，所述实现智能光环境分区调控方法的程序被处理器执行以实现所述智能光环境分区调控方法的步骤。

本申请提供的一种智能光环境分区调控方法、系统、设备及存储介质，与现有技术中灯光调控系统的调控不够全面相比，在本申请中，获取目标参数和区域的光参数；基于所述目标参数和区域的光参数，判断是否需要调控所述区域的光参数；若需要调控，计算所述区域的补偿发光参数；基于所述补偿发光参数，调整所述区域的灯具的发光性能。即在本申请中，通过调控区域的光参数，仅对需要补光的区域进行人工照明补充，使得灯光系统的调控更全面，并且可以让照明系统的工作功率处于维持需求的最低状态，减少了光照过剩的能源浪费。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例方案涉及的硬件运行环境的设备结构示意图；

图2为本申请智能光环境分区调控方法第一实施例的流程示意图；

图3为本申请智能光环境分区调控方法的发光体的配光曲线示意图；

图4为本申请智能光环境分区调控方法的系统架构的示意图；

图5为本申请智能光环境分区调控方法的第二实施例的流程示意图。

本申请目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

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。

如图1所示，图1是本申请实施例方案涉及的硬件运行环境的终端结构示意图。

本申请实施例终端可以是PC，也可以是智能手机、平板电脑、电子书阅读器、MP3(Moving Picture Experts Group Audio Layer III，动态影像专家压缩标准音频层面3)播放器、MP4(Moving Picture Experts Group Audio Layer IV，动态影像专家压缩标准音频层面4)播放器、便携计算机等具有显示功能的可移动式终端设备。

如图1所示，该终端可以包括：处理器1001，例如CPU，网络接口1004，用户接口1003，存储器1005，通信总线1002。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard)，可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如WI-FI接口)。存储器1005可以是高速RAM存储器，也可以是稳定的存储器(non-volatile memory)，例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。

可选地，终端还可以包括摄像头、RF(Radio Frequency，射频)电路，传感器、音频电路、WiFi模块等等。其中，传感器比如光传感器、运动传感器以及其他传感器。具体地，光传感器可包括环境光传感器及接近传感器，其中，环境光传感器可根据环境光线的明暗来调节显示屏的亮度，接近传感器可在移动终端移动到耳边时，关闭显示屏和/或背光。作为运动传感器的一种，重力加速度传感器可检测各个方向上(一般为三轴)加速度的大小，静止时可检测出重力的大小及方向，可用于识别移动终端姿态的应用(比如横竖屏切换、相关游戏、磁力计姿态校准)、振动识别相关功能(比如计步器、敲击)等；当然，移动终端还可配置陀螺仪、气压计、湿度计、温度计、红外线传感器等其他传感器，在此不再赘述。

本领域技术人员可以理解，图1中示出的终端结构并不构成对终端的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

如图1所示，作为一种计算机存储介质的存储器1005中可以包括操作装置、网络通信模块、用户接口模块以及智能光环境分区调控程序。

在图1所示的终端中，网络接口1004主要用于连接后台服务器，与后台服务器进行数据通信；用户接口1003主要用于连接客户端(用户端)，与客户端进行数据通信；而处理器1001可以用于调用存储器1005中存储的智能光环境分区调控程序。

参照图2，本申请实施例提供一种智能光环境分区调控方法，所述智能光环境分区调控方法包括：

步骤S100，获取目标参数和区域的光参数；

步骤S200，基于所述目标参数和区域的光参数，判断是否需要调控所述区域的光参数；

步骤S300，若需要调控，计算所述区域的补偿发光参数；

步骤S400，基于所述补偿发光参数，调整所述区域的灯具的发光性能。

在本实施例中，具体的应用场景可以是：

在医院、办公室等有较高光学需求的建筑室内，灯光调控系统可根据环境的光照强度，自动对发光性能进行补偿直至达到需求发光效果，但仅能确保室内灯本身的光学性能，且将全部灯具作为一个整体进行调控，但是建筑室内空间的光环境并非均匀的，例如白天近窗处过亮时，远窗处可能照度不足，此场景下仅需要对特定区域进行照明，仅需开启部分灯具，而不是将全部灯具作为一个整体进行调控，即灯光系统的调控不够全面。

具体步骤如下：

步骤S100，获取目标参数和区域的光参数；

在本实施例中，所述目标参数和区域的光参数包括光的照度、色温以及其他发光参数等，在此不作具体限定，在本领域中通常对光的照度和色温进行调节。

在本实施例中，所述目标参数为由场景条件确定的所要达到的光参数，例如医院病房内下午时间，需保持充足的光线保证病人的活动时间，所述充足的光线的参数为所述目标参数，具体地，系统获取所述目标参数的方式可以为接收终端获取的用户信息，基于所述用户信息确定场景条件，其中，终端获取的用户信息可以是用户设定的目标参数，即人为设定目标参数，也可以是终端通过检测器获取是否有人活动的信息，即非人为设定的情况下，终端检测是否有人活动，系统自行判定得到目标参数。其中，终端的检测器是用于检测是否有人活动，可以是红外线探头，也可以是探测摄像头，在此不作具体限定。

在本实施例中，所述区域的光参数是由区域的光参数探测器获取的当前区域内的光参数，在本实施例中，将整个系统的探测区域进行区域的划分，可以将一个发光体所照到的区域划分为一个区域，也可以将两个发光体所照到的区域划分为一个区域，在此不作具体限定。其中，所述光参数探测器用于获取区域光参数，包括照度探头、色温探头以及其他发光参数的探头等，所述一个区域内至少设置一个探测器，且所述探测器放在空旷且无遮挡的空间，例如医院病房的桌面、办公室的办公台等，不放置于灯的上方，以保证探测光参数的准确性。

步骤S200，基于所述目标参数和区域的光参数，判断是否需要调控所述区域的光参数；

在本实施例中，若区域的光参数都达到目标参数的范围，则无需调控区域的光参数；若区域的光参数小于或大于目标参数的范围，则需要调控区域的光参数，使各区域的光参数维持在目标参数的范围内，保证室内光环境符合相应活动场景的需求。

具体地，所述步骤S200，包括以下步骤S210-S220：

步骤S210，基于所述目标参数和区域的光参数，得到所述区域的光参数的第一参数范围和所述目标参数的第二参数范围；

在本实施例中，所述区域的光参数的第一参数范围和所述目标参数的第二参数范围可以为最小照度和最大照度之间的范围，也可以为其他发光参数的范围，在此不作具体限定。

步骤S220，若所述第一参数范围不被所述第二参数范围包含，则判断需要调控所述区域的光参数。

在本实施例中，若所述第一参数范围不被所述第二参数范围包含，即所述第一参数范围部分不在所述第二参数范围内，或者所述第一参数范围完全不在所述第二参数范围内的情况，则系统判断需要调控所述区域的光参数，例如第一参数范围为1000lm-1500lm，第二参数范围为1200lm-1800lm，则第一参数范围部分不在所述第二参数范围内，则系统判断需要调控所述区域的光参数。

具体地，所述步骤S220，包括以下步骤S221-S222：

步骤S220，所述光参数和目标参数包括照度和色温，所述第一参数范围为所述区域的第一最小照度和第一最大照度之间的范围，所述第二参数范围为所述目标参数的第二最小照度和第二最大照度之间的范围；

在本实施例中，光参数考虑照度和色温两个发光参数，所述光参数和目标参数包括照度和色温，所述光参数包括第一最小照度和第一最大照度，所述目标参数包括第二最小照度和第二最大照度，所述第一参数范围为所述区域的第一最小照度和第一最大照度之间的范围，所述第二参数范围为所述目标参数的第二最小照度和第二最大照度之间的范围。

步骤S220，若所述第一最小照度小于所述第二最小照度或所述第一最大照度大于所述第二最大照度，则判断需要调控所述区域的光参数。

在本实施例中，若所述第一最小照度小于所述第二最小照度或所述第一最大照度大于所述第二最大照度，即所述第一参数范围不被所述第二参数范围包含，则系统判断需要调控所述区域的光参数。

步骤S300，若需要调控，计算所述区域的补偿发光参数；

在本实施例中，若需要对当前的光参数进行调控，系统计算所述区域的补偿发光参数，使各区域的光参数维持在目标参数的范围内，保证室内光环境符合相应活动场景的需求。

具体地，所述步骤S300，包括以下步骤S310-S320：

步骤S310，基于所述目标参数的第二最小照度和第二最大照度，得到目标参数的平均照度；

在本实施例中，所述目标参数的第二最小照度和第二最大照度的平均值，即目标参数的平均照度。

步骤S320，基于所述光参数的第一最小照度、第一最大照度和色温，计算所述该区域达到所述平均照度和所述目标参数的色温，所需要的的所述补偿发光参数。

在本实施例中，基于所述光参数的第一最小照度、第一最大照度，首先判断所述光参数的第一最小照度是否小于所述目标参数的第二最小照度，若所述光参数的第一最小照度小于所述目标参数的第二最小照度，则进行补光，基于所述光参数的第一最小照度和色温，计算所述该区域达到所述平均照度和所述目标参数的色温，所需要的的所述补偿发光参数；

若所述光参数的第一最小照度大于所述目标参数的第二最小照度，则所述光参数的第一最大照度大于所述目标参数的第二最大照度，其次判断是否有灯开启，若没有灯开启且所述光参数的第一最大照度大于所述目标参数的第二最大照度，则表明无法通过降低发光体的光通量，即自然光的光通量大于目标参数的第二最大照度，系统无法调控；

若有灯开启，且所述光参数的第一最大照度大于所述目标参数的第二最大照度，则降低发光体的光通量，基于所述光参数的第一最大照度和色温，计算所述该区域达到所述平均照度和所述目标参数的色温，所需要的的所述补偿发光参数。

具体地，所述步骤S320，包括以下步骤S321-S323：

步骤S321，确定发光参数组合；

在本实施例中，灯具至少由α发光体、β发光体及γ发光体三个发光体组成，也可以由多个发光体组合而成，在此不做具体限定，α发光体、β发光体及γ发光体，每个发光体的亮度增加的发光参数有1％-100％，100种组合，三个发光体的亮度增加的发光参数最多组合即1000000种，在实际设置时，也可以根据实际情况确定发光参数组合，例如设置发光体的亮度增加的发光参数为1％-5％，则发光参数组合有125种。

参照图3，每种灯具均由Qa个α发光体、Qb个β发光体及Qc个γ发光体组成。灯具的配光曲线是如下图的近似飞镖型，理解灯光垂直照射于平面时，被照射平面区域照度均匀分布，照射夹角为θ。

步骤S322，通过枚举所述发光参数组合，得到所述区域的预测发光参数；

在本实施例中，设定发光体α的亮度增加a％，发光体β的亮度增加b％，发光体γ的亮度增加c％，即三个发光体的亮度增加的发光参数分别设为a、b、c，则所述光参数的第一最小照度小于所述目标参数的第二最小照度的情况下，预计的照度E

色温CCT

其中，单个发光体α的光通量为Φ

则测量点预计的最终照度为E

E

则测量点预测的最终色温为CCT

则该种调光方式下，测量点的预测光性能与目标值的差距为：

其中，该差值算法中的w、u、v为固定系数，用以调整照度、色温不同比重，固定系数w、u、v可以自行设定。

枚举所有调控组合形式，对比出Δ

所述光参数的第一最大照度大于所述目标参数的第二最大照度的情况下，同理以上的计算方法的步骤，得到所述区域的预测发光参数。

步骤S323，判断所述预测发光参数是否满足所述区域的发光需求，若不满足，则返回所述通过枚举所述发光参数组合，得到所述区域的预测发光参数的步骤，直到所述预测发光参数满足所述区域的发光需求，得到所述该区域所需要的的补偿发光参数。

具体地，所述步骤S323，包括以下步骤S3231-S3233：

步骤S3231，基于所述预测发光参数，调整所述区域的灯具的发光性能；

在本实施例中，系统基于所述预测发光参数，调整所述区域的灯具的发光性能，即调控所述区域的发光体的光通量。

步骤S3232，测量调整后所述区域的光参数，计算所述光参数与所述目标参数的实际差值；

在本实施例中，对调控后的测量点x重新测量，得到实际照度E

步骤S3233，将所述实际差值与预设差值进行对比，若所述实际差值小于所述预设差值，则判断所述预测发光参数满足所述区域的发光需求。

在本实施例中，若Δ

步骤S400，基于所述补偿发光参数，调整所述区域的灯具的发光性能。

在本实施例中，系统基于所述补偿发光参数，调整所述区域的灯具的发光性能，即调控所述区域的发光体的光通量，系统通过控制中心发送调控信号至发光体，以调控所述区域的发光体的光通量，其中，控制中心与发光体通过有线或无线的方式进行相应的数据传输。所述控制中心可以是在终端中的处理器，也可以是物联网中控设备中的处理器。

在本实施例提供的智能光环境分区调控方法中，在步骤S200，所述基于所述目标参数和区域的光参数，判断是否需要调控所述区域的光参数的步骤之前，所述方法包括以下步骤A100-A200：

步骤A100，获取环境光参数；

在本实施例中，环境光参数为周围环境的光参数，例如室内的墙壁、桌子等均带有环境光参数，获取所述环境光参数的方式为光参数探测器。

步骤A200，在所述目标参数和区域的光参数中代入所述环境光参数。

在本实施例中，在所述目标参数和区域的光参数中代入所述环境光参数，考虑到环境光参数，保证环境光的结果的准确性。

在本实施例中，参照图4，系统由发光体、控制器和探测器三个部分组成。其中，发光体由多种不同峰值波长的发光体、调光器及通信模块组成，发光体的峰值波长在340nm～780nm之间，即可视光范围。发光体可接受来自控制器的调控信号，并相应地改变各发光体的性能。在本实施例中，发光体根据设计需求，按照区域进行划分，每个区域共享同一个调光器，共享同一个调光信号。

控制器由芯片、储存介质、控制面板和通信模块组成。通信模块接收来自探测器的光环境数据，并缓存至储存介质。控制面板允许用户查看当前光环境指标，用户可以输入目标照度、色温，并将目标值存入储存介质。芯片中写入了调控算法，读取储存介质中的各项数据，计算出灯具的调控方法，结果通过通信模块传输至发光体。

探测器由照度探头、色温探头、红外线探头通信模块组成。探头可检测测量点环境光的亮度和色温两个光学参数，红外线探头可以探测环境内是否有人活动，通信模块将测量参数传输至控制器。

基于本申请中的第一实施例，提供本申请的另一实施例，参照图5，在该实施例中，系统的探测器获取区域内探测点的色温和照度；系统根据终端的用户信息得到场景条件下的目标参数，其中，终端的用户信息根据是否有手动设定，若是，则提取手动设置的参数作为目标参数；若否，终端则则红外探测器获取是否有人活动的信息，若有人，则系统提取有人情况的场景条件下的目标参数；若无人，则系统提取无人情况的场景条件下的目标参数。在所述目标参数和区域的光参数中代入所述环境光参数，并进行对比，若区域光参数中的最小照度小于目标参数的最小照度，计算所述该区域达到所述平均照度和所述目标参数的色温，所需要的的所述补偿发光参数；若区域光参数中的最小照度大于目标参数的最小照度，但区域光参数中的最大照度大于目标参数的最大照度，且发光体在开启的情况下，计算所述该区域达到所述平均照度和所述目标参数的色温，所需要的的所述补偿发光参数，基于所述补偿发光参数，调整所述区域的灯具的发光性能。

本申请提供的一种智能光环境分区调控方法、系统、设备及存储介质，与现有技术中灯光调控系统的调控不够全面相比，在本申请中，获取目标参数和区域的光参数；基于所述目标参数和区域的光参数，判断是否需要调控所述区域的光参数；若需要调控，计算所述区域的补偿发光参数；基于所述补偿发光参数，调整所述区域的灯具的发光性能。即在本申请中，通过调控区域的光参数，仅对需要补光的区域进行人工照明补充，使得灯光系统的调控更全面，并且可以让照明系统的工作功率处于维持需求的最低状态，减少了光照过剩的能源浪费。

本申请还提供一种智能光环境分区调控系统，所述智能光环境分区调控系统包括：

获取模块，用于获取目标参数和区域的光参数；

判断模块，用于基于所述目标参数和区域的光参数，判断是否需要调控所述区域的光参数；

计算模块，用于若需要调控，计算所述区域的补偿发光参数；

调整模块，用于基于所述补偿发光参数，调整所述区域的灯具的发光性能。

本申请还提供一种智能光环境分区调控设备，所述智能光环境分区调控设备包括：存储器、处理器以及存储在存储器上的用于实现所述智能光环境分区调控方法的程序，

所述存储器用于存储实现智能光环境分区调控方法的程序；

所述处理器用于执行实现所述智能光环境分区调控方法的程序，以实现所述智能光环境分区调控方法的步骤。

本申请智能光环境分区调控设备具体实施方式与上述智能光环境分区调控方法各实施例基本相同，在此不再赘述。

本申请还提供一种存储介质，所述存储介质上存储有实现智能光环境分区调控方法的程序，所述实现智能光环境分区调控方法的程序被处理器执行以实现所述智能光环境分区调控方法的步骤。

本申请存储介质具体实施方式与上述智能光环境分区调控方法各实施例基本相同，在此不再赘述。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

上述本申请实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在如上所述的一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述的方法。

以上仅为本申请的优选实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。