控制电动窗帘的方法
【专利说明】
[0001] 相关申请的交叉参考
[0002] 本申请要求2013年3月15日提交的第13/838, 876号美国专利申请以及2012年 11月30日提交的第61/731，844号美国临时专利申请的权益，其全部内容专门结合于此作 为参考。
技术领域
[0003] 本发明涉及在空间中控制多个电动窗帘的负载控制系统，更具体地，涉及用于自 动地控制一个或多个电动窗帘以防止阳光直射空间中的工作空间的过程。
【背景技术】
[0004] 例如，诸如电动卷帘和装饰织物的电动窗帘提供了进入空间的阳光量的控制。一 些现有技术的电动窗帘响应于各种输入（诸如日光传感器和时钟）被自动控制，以控制进 入空间的日光的量，从而将空间中的总照明等级调整到期望等级。例如，负载控制系统可 以试图使得进入空间的日光量最大化，以使得空间中的电器照明最小化。此外，一些现有 技术的负载控制系统还控制电动窗帘的位置以防止空间中的太阳刺眼，从而增加乘客的 舒适度，例如，如2011年5月31日提交的标题为"ELECTRICALLY CONTROLLABLE WINDOW TREATMENT SYSTEM TO CONTROL SUN GLARE IN A SPACE" 的共同申请的第 7, 950, 827 号美 国专利所详细描述的，其全部内容结合于此作为参考。
[0005] -种现有技术的负载控制系统控制电动卷帘的位置以将空间中的日光穿透深度 限制为最大穿透深度同时使得卷帘的移动最小化来使得乘客分心最小化，如2012年10 月 16 日提交的标题为 "METHOD OF AUTOMATICALLY CONTROLLING A MOTORIZED WINDOW TREATMENT WHILE MINnOZING OCCUPANT DISTRACTIONS" 的共同申请的第 8, 288, 981 号美 国专利所描述的，其全部内容结合于此作为参考。具体地，负载控制系统响应于太阳的计算 位置控制电动卷帘的位置，由此来限制在晴天空间中的日光穿透深度。在多云天期间，负载 控制系统可进行操作来停止控制电动窗帘以将日光穿透深度限制为最大穿透深度并且简 单地将电动窗帘的位置调整到预定位置。例如，负载控制系统可以包括安装至窗户或者安 装到建筑物外部的光电传感器（即，日光传感器或辐射计）用于检测多云条件。例如，如果 光电传感器测得的总光等级低于恒定阈值TH ctnst，则负载控制系统可以检测多云条件。
[0006] 图1和图2分别示出了由光电传感器在晴天和多云天测量的总光等级LSE_的示 例性曲线。在晴天和多云天，由光电传感器测量的总光等级L sensi3r都从日出（即，在时间 tSUNRISE)时的零开始增加，然后在日落（艮P，在tSUNSET)时朝零减小。在图2所示的多云天中， 由光电传感器测量的总光等级L sensi3r没有超过恒定阈值TH03nst，使得负载控制系统将电动窗 帘控制到预定位置（即，负载控制系统在一天中的任何点处都将不控制电动窗帘来将日光 穿透深度限制到最大穿透深度）。在图1所示的晴天中，当在时间t ENA_处光电传感器测量 的总光等级Lsensi3r超过恒定阈值THctnst时，负载控制系统开始控制电动窗帘以将日光穿透深 度限制到最大深度，然后当在时间t DISABJ^光电传感器测量的总光等级Lsensi3r下降到恒定 阈值THctnst以下时，停止控制将日光穿透深度限制到最大深度的电动窗帘。
[0007] 然而，在图1所示的接近日出和日落的晴天中，当光电传感器测量的总光等级 LsENS。[!小于恒走阐值TH CCINST (即，在tSUNRISjP t ENABLE之间和在t DIS胤￡和t SUNSET之间）时，负载 控制系统可能错误地认为当天是多云天。在这些时刻，太阳在天空中比较低并且可能直接 晒到建筑物的窗户中，由此创建了刺眼的条件。因此，需要一种负载控制系统，其能够更加 精确地区分晴天和多云天，以防止晴天中的日出和日落附近的刺眼。
【发明内容】
[0008] 在一些实施例中，提供了一种用于控制电动窗帘的方法，用于调整通过窗户进入 建筑物的空间的日光的量，以控制空间中的日光穿透距离。该方法包括：（1)测量窗户处的 总光强度；(2)确定总光强度是否超过多云天阈值；(3)以日光穿透限制模式进行操作，以 控制电动窗帘，并由此控制空间中的日光穿透距离；⑷如果总光强度大于多云天阈值，启 用日光穿透限制模式；以及（5)如果总光强度小于多云天阈值，则使日光穿透限制模式失 效。根据本发明的一个实施例，如果计算的太阳高度角大于预定的太阳高度角，则多云天阈 值保持在恒定阈值，以及如果计算的太阳高度角小于预定的太阳高度角，则多云天阈值随 时间变化。根据本发明的另一实施例，如果计算的太阳高度角小于预定的太阳高度角，则多 云天阈值是计算的太阳高度角的函数。
[0009] 在一些实施例中，一种用于控制被定位为与建筑物的墙壁上的窗户相邻的电动窗 帘的方法，包括：对建筑物外的总光强度进行采样；计算总光强度的改变率；如果改变率的 绝对值至少为第一阈值，则自动地以晴天操作模式控制窗帘的移动；以及如果计算的改变 率的绝对值小于第一阈值且总光强度小于第二阈值，则自动地以多云操作模式控制窗帘的 移动。
[0010] 在一些实施例中，一种控制被定位为与建筑物的墙壁上的窗户相邻的电动窗帘的 方法，包括：(a)对建筑物外的总光强度进行采样；(b)计算总光强度的改变率；(c)如果总 光强度至少为第一阈值，则自动地基于总光强度控制窗帘的移动；以及（d)如果总光强度 小于第一阈值，则至少部分地基于总光强度的改变率的绝对值自动地控制窗帘的移动。 [0011] 根据以下参照附图的详细描述，本发明的其他特征和优点将变得显而易见。
【附图说明】
[0012] 图1示出了位于建筑物上的光电传感器在晴天时测量的总光等级的实例曲线图。
[0013] 图2示出了位于建筑物上的光电传感器在多云天时测量的总光等级的实例曲线 图。
[0014] 图3是根据本发明实施例的具有至少一个电动卷帘和多云天传感器的负载控制 系统的简化框图。
[0015] 图4是具有由图3的负载控制系统的电动卷帘覆盖的窗户的建筑物的空间实例的 简化侧视图。
[0016] 图5A是示出日光穿透深度的图4的窗户的侧视图。
[0017] 图5B是当太阳直接入射到窗户时的图4的窗户的顶视图。
[0018] 图5C是当太阳没有直接入射到窗户时的图4的窗户的顶视图。
[0019] 图6示出了根据本发明实施例的由图3的负载控制系统的多云天传感器在晴天时 测量的总光等级和多云天阈值的示例性曲线。
[0020] 图7是根据本发明实施例的多云天程序的简化流程图。
[0021] 图8是电动窗帘系统的另一实施例的不意图。
[0022] 图8A是图8所示电动窗帘的一些实施例中所使用的传感器的框图。
[0023] 图9是操作图8的系统的方法的流程图。
[0024] 图IOA至图IOC示出了图9的框912的可选细节。
[0025] 图11是图9的方法的实施例的详细流程图。
[0026] 图12A和图12B示出了多云天操作模式的可选细节。
[0027] 图13A是图9的方法的变型的流程图。
[0028] 图13B和图13C是图13A的框1310的可选示图。
[0029] 图14是示出晴天模式和多云天模式之间的允许状态变化的状态图。
[0030] 图15示出了随时间的改变率的实例，其中两个阈值用于为操作模式的改变提供 滞后。
【具体实施方式】
[0031] 结合被认为是所写说明书的一部分的附图来阅读示例性实施例的描述。在描述 中，诸如"下面"、"上面"、"水平"、"垂直"、"在…上方"、"在…下方"、"上"、"下"、"顶部"和 "底部"的相对术语及其衍生词（例如，"水平地"、"向下地"、"向上地"等）应该理解为表示 讨论中的附图所示或描述的定向。这些相对术语是为了描述的方便并且不要求以特定的定 向来构建或操作装置。关于附接、连接等的术语（诸如，"连接"和"互连"）表示以下关系： 结构直接地或通过中间结构间接地相互固定或附接，以及可移动或刚性附接或关系，除非 另有指定。
[0032] 当结合附图进行阅读时，更好地理解前面的
【发明内容】
部分以后后面的具体实施方 式部分。为了说明本发明的目的，在附图中示出了优选的实施例，其中多幅图中类似的符号 表示类似的部件，然而应该理解，本发明不限于所公开的具体方法和设备。
[0033] 图3是根据本发明实施例的负载控制系统100的简化框图。负载控制系统100可 用于通过控制空间中的电子照明和进入空间的日光的强度等级来控制空间中的照明等级。 如图3所示，负载控制系统100可用于控制传送给多个照明负载（例如，多个荧光灯102) 的功率量（由此控制多个照明负载的强度）。负载控制系统100还可用于控制多个电动窗 帘（例如，电动卷帘104)的位置以控制进入空间的日光的量。电动窗帘可以可选地包括电 动织物、百叶窗、罗马帘或天窗帘。负载控制系统包括多个照明中心140,其用作用于管理照 明负载（即，多个荧光灯102)和电动窗帘（SP，电动卷帘104)的操作的中心控制器。
[0034] 每个荧光灯102都连接至用于控制灯的强度的多个数字电子调光镇流器110。镇 流器110可用于经由数字镇流器通信链接112相互通信（即，镇流器可用于经由数字镇流 器通信链接向其他镇流器传输数字消息）。每个数字镇流器通信链接112还连接至数字镇 流器控制器（DBC) 114,镇流器控制器（DBC) 114提供必须的直流（DC)电压来对通信链接 112供电并帮助负载控制系统100的编程。例如，数字镇流器通信链接112可包括数字可寻 址照明接口（DALI)通信链接。照明中心140经由对应的照明中心通信链接142连接至数 字镇流器控制器114,使得照明中心可用于向镇流器110传输数字消息。
[0035] 每个电动卷帘104都包括电子驱动单元（EDU) 130,电子驱动单元（EDU) 130例如可 以位于相关卷帘的滚管内。每个电子驱动单元130都连接至一个照明中心通信链接142,用 于从对应的照明中心140接收数字消息。在2006年6月11日发布的标题为"MOTORIZED SHADE CONTROL SYSTEM"的共同申请的第6, 983, 783号美国专利中详细描述了电动窗帘 控制系统的实例，其内容结合于此作为参考。可选地，照明中心140可用于向电子驱动单 元130传输无线信号（例如，射频（RF)信号），用于控制电动卷帘。在2010年5月25日 发布的标题为"RADIO-FREQUENCY CONTROLLED MOTORIZED ROLLER SHADE" 的共同申请 的第7, 723, 939号美国专利以及2012年10月18日公开的标题为"MOTORIZED WINDOW TREATMENT"的美国专利申请公开第2012/0261078号中详细描述了射频电动窗帘的实例， 其内容结合于此作为参考。
[0036] 负载控制系统100还包括壁站（wallstation) 144、146,壁站144、146连接至照明 中心通信链接142,用于控制负载控制系统的负载控制设备（即，镇流器110和电子驱动单 元130)。例如，第一壁站144上的按钮的致动可以接通和关闭一个或多个灯102或者调整 一个或多个灯的强度。此外，第二壁站146上的按钮的致动可以打开或关闭一个或多个电 动卷帘104,调整一个或多个电动卷帘的位置，或者控制一个或多个电动卷帘以在打开限制 位置（例如，完全打开位置P F。）和关闭限制位置（例如，完全关闭位置Prc)之间预设帘位 置。
[0037] 照明中心140进一步经由网络（例如，具有以太网链接152和标准以太网开关 154)连接至个人计算机（PC) 150,使得PC可用于经由照明中心140向镇流器110和电子驱 动单元130传输数字消息。PC 150执行图形用户界面（⑶I)软件，其可显示在PC屏幕156 上。⑶I软件允许用户配置和监控负载控制系统100的操作。在