一种照明控制系统及控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种照明控制系统及控制方法。
【背景技术】
[0002]在日常生活中人们总是希望可以有一个明亮的光环境，但是出于节能需要又不允许灯具一直处于常亮状态。为解决这个问题感应类灯具应运而生，这些灯具使用通用光电传感器，探知环境光的亮度，转换为电信号，再通过开关电源来点亮或关闭灯具，达到白天灭灯晚上亮灯的效果，从而充分利用太阳光等自然光，实现节能的目的。
[0003]现在常用的照度感应灯的关灯工作阀值在软件中经常和开灯阀值一致或由开灯阀值减去一定的估算值得到，没有考虑不同的环境和不同的光源所造成的误差值的不同。由于灯具本身也是一个光源，通过光电传感器测量照度时并不能区分发光器件自身发光和环境中的自然光，由于这两种光的相互作用，会干扰传感器的测量结果，使得系统控制不精确，所以经常出现开关灯时环境照度不一致或关灯的时候出现不停的闪烁。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是为了解决上述问题，提供一种稳定节能的照明控制系统及控制方法。
[0005]本发明为实现上述功能，所采用的技术方案是提供一种照明控制系统，包括照度监测模块、控制模块及执行单元，所述照度监测模块测量照度，并将照度数据输入所述控制模块，所述控制模块对输入信号进行运算处理并向所述执行单元发出控制命令，所述执行单元具有至少两种工作状态，所述执行单元根据所述控制命令在各工作状态间转换，其特征在于，所述控制模块包括:
存储模块，存储执行阀值及关闭阀值；
比较器，将输入的照度数据和所述执行阀值及关闭阀值进行比较；
执行运算器，读取所述比较器的运行结果，进行运算，并输出控制命令；
关闭阀值计算模块，接收所述执行运算器的控制命令，根据所述控制命令，读取所述照度监测模块的照度数据，通过运算产生新的关闭阀值，并写入所述存储模块。
[0006]进一步的，所述执行单元的工作状态包括关闭状态和第一工作状态。
[0007]进一步的，所述照明控制系统还包括人体感应模块，所述人体感应模块向所述执行运算器输出人体感应数据，所述执行单元的工作状态还包括第二工作状态，所述第二工作状态的亮度大于所述第一工作状态的亮度，所述执行运算器处理所述人体感应数据并向所述执行单元发出控制命令，所述执行单元根据控制命令在所述第一工作状态和第二工作状态间转换。
[0008]进一步的，所述控制模块还包括阀值计算判断模块，所述存储模块中存储有判断值，所述阀值计算判断模块根据所述比较器对照度数据和所述判断值的比较结果，向所述关闭阀值计算模块发出模块启动命令，所述关闭阀值计算模块只有在收到所述模块启动命令和所述执行运算器的控制命令时，才能进行关闭阀值计算。
[0009]本发明还提上述的照明控制系统的控制方法，所述执行单元的工作状态包括关闭状态和第一工作状态，在所述两个工作状态分别执行如下操作:
关闭状态
所述照度监测模块测量照度，所述比较器判断照度数据是否小于记录于所述存储模块的执行阀值，如果照度数据大于等于所述执行阀值，所述照度监测模块继续重复上述操作，否则所述执行运算器向所述执行单元发出控制命令，所述执行单元接收所述控制命令进入第一工作状态，同时所述执行运算器向所述关闭阀值计算模块发出控制命令重新计算关闭阀值，所述关闭阀值计算模块接收命令后，计算关闭阀值并写入所述存储模块；
第一工作状态
所述照度监测模块测量照度，所述比较器判断照度数据是否大于记录于所述存储模块的关闭阀值，照度数据小于等于所述关闭阀值，所述照度监测模块继续重复上述操作，否则所述执行运算器向所述执行单元发出控制命令，所述执行单元接收所述控制命令进入关闭状态。
[0010]进一步的，所述关闭阀值的计算方法为，读取照度监测模块的照度数据作为关闭阀值，或多次读取照度监测模块的照度数据并计算平均值作为关闭阀值。
[0011]进一步的，所述关闭阀值计算模块计算关闭阀值前还有一个判断步骤，判断所述当前照度是否小于一个判断值，大于等于判断值则执行关闭阀值的计算及写入所述存储模块的操作，否则跳过关闭阀值计算步骤。
[0012]进一步的，所述判断值为执行阀值加上一个定值。
[0013]进一步的，所述定值为执行单元产生的照度值。
[0014]进一步的，所述照明控制系统还包括人体感应模块，所述人体感应模块向输出所述执行运算器输出人体感应数据，所述执行单元还包括第二工作状态，所述第二工作状态的亮度大于所述第一工作状态的亮度，当所述执行单元处于第一工作状态时，先执行人员判断步骤，所述人员判断步骤包括:接收根据所述人体感应数据判断是否有人，有人，则所述执行单元进入第二工作状态，并继续判断是否有人，直至判断为无人则所述执行单元进入第一工作状态，所述人员判断步骤结束，所述照度监测模块测量照度，所述比较器判断照度数据是否大于记录于所述存储模块的关闭阀值，如小于等于关闭阀值继续执行人员判断步骤，否则所述执行运算器向所述执行单元发出控制命令，所述执行单元接收所述控制命令进入关闭状态。
[0015]本发明所提供的技术方案通过测量灯具打开后的实测照度来计算关闭阀值，使得这个关闭阀值会根据环境因素、安装因素以及灯具自身的照度的变化而变化，从而实现不受环境、灯具状态影响的精确控制。
【附图说明】
[0016]图1是本发明照明控制系统的结构框图；
图2是本发明照明控制系统关闭状态的流程图；
图3是本发明照明控制系统第一工作状态的流程图；
图4是本发明照明控制系统第二实施例的结构框图； 图5是本发明照明控制系统第三实施例的结构框图；
图6是本发明照明控制系统第三实施例中第一工作状态的流程图。
【具体实施方式】
[0017]以下结合附图和具体实施例对本发明提出的一种照明控制系统及控制方法作进一步详细的说明。
[0018]请参考图1，图1所示是本发明提出的一种照明控制系统的一个较佳实施例的结构示意图，该系统包括一个照度监测模块1、控制模块2及执行单元3。照度监测模块I包括至少一个光传感器，通过光传感器检测环境照度，获得照度数据。执行单元3可以是一个或多个照明设备，如路灯、吸顶灯等。控制模块2连接照度监测模块I和执行单元3，接收来自照度监测模块I的照度数据并对输入信号进行运算处理产生各类控制命令。执行单元3可以有点亮、关闭、不同的光色、不同的亮度等多种工作状态，这些都可以通过控制模块2的控制命令加以控制。执行单元3接收来自控制模块2的控制命令，并根据这些控制命令在各工作状态间转换，如控制模块2发出开灯命令，则执行单元点灯进入开灯状态。图1仅是结构示意图，整个照明控制系统还可能包括其他部分，控制模块2还可以连接其他传感器设备，获取温度数据等，甚至通过DMX512协议、Zigbee协议获取外部控制信息。本实施例主要关注的是根据环境照度来进行灯具的开关控制，因此执行单元3在本实施例中仅具有开灯和关灯这两种工作状态，在这里我们称关灯时为关闭状态，开灯时为第一工作状态。
[0019]在本实施例中控制模块包括以下几个部分:
存储模块201，存储执行阀值及关闭阀值，这里的执行阀值及关闭阀值都是照度值，是根据安装场合照明的需要预先设置的一个值。关闭阀值在照明控制系统实际运行时会重新计算。但是为防止首次运行无法关闭，在系统初始化的时候还是预先设置一个关闭阀值，这个值可以等于或大于执行阀值；
比较器202，将照度监测模块I测得的照度数据和执行阀值或关闭阀值进行比较；
执行运算器204，读取所述比较器202的运行结果，进行运算产生控制命令。基本的处理规则是当照度数据小于执行阀值，灯具打开照明控制系统进入第一工作状态，当照度数据大于执行阀值，灯具关闭照明控制系统进入关闭状态，这种状态的变化由执行运算器204向执行单元3发出控制命令，执行单元3根据控制命令来进行切换；
关闭阀值计算模块203，用于计算适应当前环境的关闭阀值以获得精确控制，每一次关闭阀值的计算都需要由执行运算器204的控制命令来触发，这个命令通常在执行运算器204向执行单元3发出开灯命令后发出，关闭阀值计算模块203通过开灯后的照度测得值经一定的运算，产生新的关闭阀值，并将结果写入存储模块201。
[0020]上述控制模块中的各功能模块的定义，仅是为了描述方便，从实现功能的角度进行划分的，并不是要把他们限定为分离元件，这些模块可以是一个单片机、一个电路(如比较电路)、或一个元器件，或者只是IC芯片中可以实现这一功能的一部分电路，而控制模块也完全可以是，包含这些功能的单独的一个芯片。
[0021]在图1中，箭头表示了本系统中的数据流向，如图所示，照度监测模块I产生照度数据，输入比较器202和关闭阀值计算模块203 ;比较器202从存储模块201读数据，运算结果向执行运算器204发送；执行运算器204从比较器202读取数据，向执行单元3和关闭阀值计算模块203发送控制命令；关闭阀值计算模块203从执行运算器204接收命令，并向存储模块201写数据。
[0022]本实施例中的照明控制系统，由于执行单元有两个工作状态，在照明控制系统运行时，这两个状态分别执行两个不同的程序流程，流程图见图2、图3。
[0023]图2为照明控制系统处于关闭状态的工作流程，照度监测模块I测量照度，比较器202判断照度数据是否小于记录于所述存储模块201的执行阀值，当照度数据大于等于所述执行阀值，所述照度监测模块I继续重复上述操作，直到测得的照度数据小于执行阀值，说明环境照度已经太暗需要开灯了，此时执行运算器204向执行单元3发出控制命令，所述执行单元3接收所述控制命令进入第一工作状态。在发出开灯命令的同时，执行运算器204向关闭阀值计算模块203发出控制命令，令其重新计算关闭阀值。关闭阀值计算模块203接收命令后，计算关闭阀值并将新的关闭阀值写入存储模块201。关闭阀值的计算方法预先设计，但是都和开灯后的照度数据有关，