本發(fā)明涉及燈控制領(lǐng)域，具體為一種自動(dòng)調(diào)光的led燈控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、由于人眼對(duì)光強(qiáng)變化的調(diào)節(jié)需要時(shí)間（如瞳孔收縮/擴(kuò)張），頻繁或劇烈的亮度波動(dòng)會(huì)導(dǎo)致視覺(jué)疲勞（如從明亮環(huán)境燈光環(huán)境切換到昏暗燈光環(huán)境時(shí)的不適感），此外，當(dāng)自然光與人工光源的亮度差異過(guò)大時(shí)，可能產(chǎn)生眩光或強(qiáng)烈對(duì)比，影響視覺(jué)清晰度，所以根據(jù)實(shí)際環(huán)境來(lái)調(diào)整室內(nèi)的燈光亮度十分有必要。

2、常見(jiàn)的控制方法僅根據(jù)亮度檢測(cè)結(jié)果來(lái)控制led燈的亮度，沒(méi)有考慮到自然光的影響和室內(nèi)遮擋物對(duì)不同位置光線亮度的影響，所以無(wú)法精確保證每個(gè)位置都處于合適的亮度之下。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種自動(dòng)調(diào)光的led燈控制系統(tǒng)，解決了上述背景技術(shù)中的技術(shù)問(wèn)題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

3、一種自動(dòng)調(diào)光的led燈控制系統(tǒng)，包括光敏控制模塊、中央計(jì)算模塊和燈光控制模塊；

4、所述光敏控制模塊用于設(shè)定亮度閾值，并判斷室內(nèi)亮度是否高于亮度閾值；若是，則結(jié)束；若否，則打開(kāi)中央計(jì)算模塊；

5、所述中央計(jì)算模塊包括信息獲取單元、亮度計(jì)算單元和亮度校正單元；

6、其中，信息獲取單元用于實(shí)時(shí)獲取目標(biāo)場(chǎng)地的第一工作信息；所述亮度計(jì)算單元用于根據(jù)第一工作信息計(jì)算目標(biāo)場(chǎng)所每個(gè)位置的第一亮度；所述亮度校正單元用于對(duì)第一亮度進(jìn)行校正，生成第二亮度；

7、所述燈光控制模塊用于根據(jù)第二亮度對(duì)室內(nèi)光源的輸出功率進(jìn)行控制。

8、進(jìn)一步地，第一工作信息包括目標(biāo)場(chǎng)所的形狀、尺寸、窗戶(hù)位置、窗戶(hù)尺寸、室內(nèi)光源位置、室內(nèi)光源輸出功率、遮擋物尺寸、遮擋物位置、太陽(yáng)光角度和太陽(yáng)光亮度。

9、進(jìn)一步地，計(jì)算第一亮度的步驟具體如下：

10、s11、根據(jù)第一工作信息構(gòu)建場(chǎng)地平面圖，以場(chǎng)地平面圖中的中心點(diǎn)為原點(diǎn)o，以地理位置的東西方向、南北方向和豎直方向分別為x軸、y軸和z軸構(gòu)建立體坐標(biāo)系；

11、s12、定義邊長(zhǎng)，然后將立體坐標(biāo)系劃分為若干個(gè)立方體網(wǎng)格，并標(biāo)記每個(gè)網(wǎng)格點(diǎn)、室內(nèi)光源、窗戶(hù)、墻壁和遮擋物在立體坐標(biāo)系的坐標(biāo)位置；

12、s13、根據(jù)第一工作信息計(jì)算立體坐標(biāo)系中每個(gè)網(wǎng)格點(diǎn)的第一亮度。

13、進(jìn)一步地，在步驟s13中，具體包括以下步驟：

14、s131、獲取窗戶(hù)、鍍膜層和遮擋物的材料，并根據(jù)其計(jì)算透光衰減系數(shù)，其計(jì)算公式為：

15、；

16、其中，

17、；

18、式中，表示窗戶(hù)透光率；表示玻璃基材的透光率；表示鍍膜層透光率；表示距離衰減系數(shù)；表示衰減調(diào)節(jié)系數(shù)；表示網(wǎng)格點(diǎn)到窗戶(hù)的直線距離；表示入射角衰減系數(shù)；表示；表示遮擋物衰減系數(shù)；表示窗戶(hù)和網(wǎng)格點(diǎn)之間的遮擋物的數(shù)量；表示第k個(gè)遮擋物的遮光率；為指示函數(shù)，當(dāng)自然光和第k個(gè)遮擋物相交時(shí)為1，否則為0；

19、s132、根據(jù)透光衰減系數(shù)計(jì)算自然光對(duì)每個(gè)網(wǎng)格點(diǎn)的第一貢獻(xiàn)亮度，其計(jì)算公式為：

20、；

21、式中，表示對(duì)應(yīng)時(shí)間的太陽(yáng)光亮度；表示太陽(yáng)光入射角；

22、s133、計(jì)算每個(gè)室內(nèi)光源對(duì)每個(gè)網(wǎng)格點(diǎn)的第二貢獻(xiàn)亮度，其計(jì)算公式為：

23、；

24、式中，表示室內(nèi)光源的總數(shù)；表示第j個(gè)室內(nèi)光源的輸出功率；表示室內(nèi)光源的光效系數(shù)；表示第i個(gè)網(wǎng)格點(diǎn)到第j個(gè)室內(nèi)光源的直線距離；表示第j個(gè)室內(nèi)光源到第i個(gè)網(wǎng)格點(diǎn)的入射角；

25、s134、根據(jù)第一貢獻(xiàn)亮度和第二貢獻(xiàn)亮度計(jì)算遮擋物衰減，遮擋物衰減用于表示遮擋物對(duì)每個(gè)網(wǎng)格點(diǎn)的亮度影響，其計(jì)算公式為：

26、；

27、式中，表示網(wǎng)格點(diǎn)與所有室內(nèi)光源之間的障礙物總數(shù)；為指示函數(shù)；

28、s135、根據(jù)第一貢獻(xiàn)亮度、第二貢獻(xiàn)亮度和遮擋物衰減計(jì)算第一亮度。

29、進(jìn)一步地，在步驟s135中，第一亮度的計(jì)算公式為：

30、；

31、式中，表示第i個(gè)網(wǎng)格點(diǎn)的第一亮度。

32、進(jìn)一步地，對(duì)第一亮度進(jìn)行校正的具體步驟如下：

33、s21、獲取每個(gè)室內(nèi)光源的第二工作信息，第二工作信息包括使用時(shí)間、輸出功率、工作溫度和開(kāi)關(guān)次數(shù)；

34、s22、根據(jù)第二工作信息計(jì)算獨(dú)立老化參數(shù)，獨(dú)立老化參數(shù)包括時(shí)間老化參數(shù)、功率老化參數(shù)、溫度老化參數(shù)和開(kāi)關(guān)次數(shù)老化參數(shù)；

35、s23、根據(jù)第二工作信息計(jì)算耦合老化參數(shù)，耦合老化參數(shù)包括時(shí)間-溫度老化參數(shù)、功率-溫度老化參數(shù)、時(shí)間-功率老化參數(shù)、開(kāi)關(guān)次數(shù)-溫度老化參數(shù)、功率-開(kāi)關(guān)次數(shù)老化參數(shù)和時(shí)間-開(kāi)關(guān)次數(shù)老化參數(shù)；

36、s24、根據(jù)獨(dú)立老化參數(shù)和耦合老化參數(shù)計(jì)算綜合老化因子，其計(jì)算公式為：

37、；

38、式中，用于反映室內(nèi)光源的老化程度；

39、s25、根據(jù)綜合老化因子對(duì)第一亮度進(jìn)行校正，生成第二亮度，其計(jì)算公式為：

40、；

41、式中，表示第i個(gè)網(wǎng)格點(diǎn)在校正后的亮度。

42、進(jìn)一步地，在步驟s22中，時(shí)間老化參數(shù)的計(jì)算公式為：

43、；

44、式中，表示時(shí)間基礎(chǔ)老化系數(shù)；

45、功率老化參數(shù)的計(jì)算公式為：

46、；

47、式中，表示功率基礎(chǔ)老化系數(shù)；表示室內(nèi)光源的額定初始功率；表示功率非線性指數(shù)；

48、溫度老化參數(shù)的計(jì)算公式為：

49、；

50、式中，表示溫度基礎(chǔ)老化系數(shù)；表示函數(shù)；表示溫度加速因子；表示參考溫度；

51、開(kāi)關(guān)次數(shù)老化參數(shù)的計(jì)算公式為：

52、；

53、式中，表示開(kāi)關(guān)次數(shù)基礎(chǔ)老化參數(shù)。

54、進(jìn)一步地，在步驟s23中，時(shí)間-溫度老化參數(shù)的計(jì)算公式為：

55、；

56、式中，表示時(shí)間-溫度耦合系數(shù)；

57、功率-溫度老化參數(shù)的計(jì)算公式為：

58、；

59、式中，表示功率-溫度耦合系數(shù)；

60、時(shí)間-功率老化參數(shù)的計(jì)算公式為：

61、；

62、式中，表示時(shí)間-功率耦合系數(shù)；表示函數(shù)；開(kāi)關(guān)次數(shù)-溫度老化參數(shù)的計(jì)算公式為：

63、；

64、式中，表示開(kāi)關(guān)次數(shù)-溫度耦合系數(shù)；表示第j個(gè)室內(nèi)光源在開(kāi)關(guān)時(shí)的溫度波動(dòng)幅度；

65、功率-開(kāi)關(guān)次數(shù)老化參數(shù)的計(jì)算公式為：

66、；

67、式中，表示功率-開(kāi)關(guān)次數(shù)耦合系數(shù)；

68、時(shí)間-開(kāi)關(guān)次數(shù)老化參數(shù)的計(jì)算公式為：

69、；

70、式中，表示時(shí)間-開(kāi)關(guān)次數(shù)耦合系數(shù)。

71、進(jìn)一步地，對(duì)室內(nèi)光源的輸出功率進(jìn)行控制的具體步驟為：

72、s31、預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)高度，將低于預(yù)設(shè)高度的網(wǎng)格點(diǎn)標(biāo)記為備用網(wǎng)格點(diǎn)；

73、s32、預(yù)設(shè)目標(biāo)亮度，計(jì)算每個(gè)備用網(wǎng)格點(diǎn)的第二亮度和目標(biāo)亮度的亮度差值，其計(jì)算公式為：

74、；

75、s33、計(jì)算每個(gè)室內(nèi)光源對(duì)每個(gè)備用網(wǎng)格點(diǎn)的亮度貢獻(xiàn)權(quán)重，其計(jì)算公式為：

76、；

77、式中，表示第j個(gè)室內(nèi)光源到第i個(gè)備用網(wǎng)格點(diǎn)的入射角；表示第j個(gè)室內(nèi)光源到第i個(gè)備用網(wǎng)格點(diǎn)的距離；

78、s34、根據(jù)亮度差值和亮度貢獻(xiàn)權(quán)重計(jì)算每個(gè)室內(nèi)光源的額外亮度貢獻(xiàn)值，其計(jì)算公式為：

79、；

80、s35、根據(jù)額外亮度貢獻(xiàn)值計(jì)算每個(gè)室內(nèi)光源的確定輸出功率，其計(jì)算公式為：

81、；

82、式中，表示第j個(gè)室內(nèi)光源當(dāng)前的輸出功率；

83、s36、根據(jù)確定輸出功率對(duì)室內(nèi)光源的輸出功率進(jìn)行控制。

84、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供了一種自動(dòng)調(diào)光的led燈控制系統(tǒng)，具備以下有益效果：

85、1、本發(fā)明計(jì)算目標(biāo)場(chǎng)所每個(gè)位置的實(shí)際亮度時(shí)，考慮到自然光和室內(nèi)人造光源的光線影響，此外，還考慮到室內(nèi)遮擋物對(duì)光線的遮擋效應(yīng)對(duì)每個(gè)位置亮度的影響，所以相較于常見(jiàn)的亮度計(jì)算方法來(lái)說(shuō)，計(jì)算精度更高，有利于后期根據(jù)其對(duì)每個(gè)室內(nèi)燈光的輸出功率進(jìn)行控制。

86、2、在本發(fā)明對(duì)led燈的亮度進(jìn)行控制時(shí)，充分考慮到室外自然光、室內(nèi)遮擋物和多個(gè)led燈之間的相互影響，相較于常見(jiàn)的僅考慮單一光源或簡(jiǎn)單距離衰減的控制方法來(lái)說(shuō)，可以分別調(diào)整目標(biāo)場(chǎng)所不同位置的亮度，使每個(gè)位置都處于適合人眼的亮度，以避免造成人眼不適。

87、3、在本發(fā)明在對(duì)，每個(gè)網(wǎng)格點(diǎn)的亮度進(jìn)行校正時(shí)，不僅考慮了使用時(shí)間、輸出功率、工作溫度和開(kāi)關(guān)次數(shù)對(duì)led燈老化程度的單獨(dú)影響，還考慮到了這些因素對(duì)led燈老化程度的綜合影響，所以相較于傳統(tǒng)的計(jì)算方法來(lái)說(shuō)，對(duì)led燈的老化程度的計(jì)算精度更高，以便于后期對(duì)每個(gè)led燈的輸出功率進(jìn)行精確的控制。