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专利号: 2018113439301
申请人: 中国计量大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 其他类目不包含的电技术
更新日期:2026-03-20
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.基于场景自动识别的商务宾馆客房照明控制装置,包含输入模块、图像采集模块、人体传感器、处理模块、输出模块,所述输入模块通过键盘接收参数输入和用户操作,

所述图像采集模块采集宾馆客房的照明场景图像,

所述人体传感器在客房局部区域内对人体进行检测,

所述输出模块通过显示屏显示操作交互信息,

所述处理模块包括优化处理单元、事件处理单元和场景检测单元,其中,优化处理模块被配置为:响应于事件处理单元的优化处理指令,基于将商务宾馆客房内各区域的几何参数、及分布在客房中的各灯具的光分布参数描述成的照明空间模型,以商务宾馆行业照明标准或通用要求为参考,对商务宾馆客房各区域照度、照度均匀度的达标程度进行评分,建立照明效果的评价函数f,并针对商务宾馆照明的场景使用需求,对评价函数f进行补充,从而建立总体评价函数F;基于总体评价函数F,采用粒子群优化处理对客房内各灯具的照明控制参数进行优化,并将优化结果映射为场景照明控制参数;

场景检测单元被配置为:

基于训练图像集被训练,基于图像采集模块采集的所述图像及该图像对应的传感数据,提取图像特征及传感数据的特征值,根据所述图像特征及传感数据的特征值,确定所述图像的照明场景辨识,并将辨识结果发送给事件处理模块;

事件处理单元被配置为:

响应于输入模块的信号输入,将处理后的信号通过输出模块显示给用户,以及响应于场景检测单元的辨识结果信号将通过优化处理模块获取的该辨识结果对应的场景照明控制参数输出。

2.根据权利要求1所述的基于场景自动识别的商务宾馆客房照明控制装置,其特征在于,其还包括照度采集模块,所述照度采集模块从多个照度观测点采集光照度信息,并将照度信息传送给处理模块。

3.根据权利要求1所述的基于场景自动识别的商务宾馆客房照明控制装置,其特征在于,所述输出模块还包括一个通信接口单元,所述通信接口单元与灯具的驱动器相连。

4.根据权利要求3所述的基于场景自动识别的商务宾馆客房照明控制装置,其特征在于,所述输入模块还包括控制面板,所述事件处理单元还响应于用户在控制面板上打开照明场景的操作,将场景所对应的照明控制参数转换为灯具的驱动电流值,并通过输出模块中的通信接口单元将该驱动电流值传送给灯具的驱动器。

5.根据权利要求1所述的基于场景自动识别的商务宾馆客房照明控制装置,其特征在于,其还包括存储模块,所述存储模块存储商务宾馆客房的照明空间模型、粒子群优化处理参数及经处理模块优化后的场景照明控制参数。

6.根据权利要求5所述的基于场景自动识别的商务宾馆客房照明控制装置,其特征在于,所述场景检测单元包括特征提取部、识别部和训练部,所述特征提取部提取图像和传感器特征,

所述训练部基于训练图像集根据提取的特征及所述特征所对应的场景类别来对未经训练的识别部进行训练,从而得到识别部,所述识别部根据提取的特征对照明场景进行识别,从而得出所述图像的照明场景辨识,所述存储模块还存储所述场景检测单元的结构参数。

7.根据权利要求1~6中任何一项所述的基于场景自动识别的商务宾馆客房照明控制装置,其特征在于,所述优化处理模块进一步被配置为:根据商务宾馆客房使用频率将商务宾馆客房划分为三个区域——工作区域、临近区域和背景区域,其中,床面、写字台和沙发等用户使用较多的区域,定义为工作区域;其它用户可能使用到,但并不会长时间逗留的区域,列为工作平面临近区域;床面与洗手间墙壁之间的区域及窗台所在位置,则列入背景区域;

将各区域照度和区域照度均匀度作为主要指标,在优化处理模块中建立评价函数f:f=w1×u(E1)+w2×u(E2)+w3×u(E3)+w4×u(U1)+w5×u(U2)其中,E1为工作平面水平照度,E2为工作平面临近区域照度,E3为背景区域照度,U1为工作平面照度均匀度,U2为工作平面临近区域照度均匀度;w1、w2、w3、w4、w5分别为各项指标的权重系数,采用层次分析法对其赋值后通过输入模块输入;u()表示针对各项指标,根据灯具光分布模型获得的计算值与参考值两者之间的接近程度,对于E1、E2、E3而言当计算值等于参考值时u()=1。

8.根据权利要求1~6中任何一项所述的基于场景自动识别的商务宾馆客房照明控制装置,其特征在于,所述优化处理模块进一步被配置为:根据节能、办公、会客、娱乐、休闲阅读五种不同照明场景使用需求对评价函数f进行补充,补充内容如下:其一,以灯具照明节能为优化目标,对评价函数f进行补充,要求在各工作区域保证照度和照度均匀度指标的同时,灯具能耗降至最低,若客房内共有n盏灯具,则新的评价函数F1可表示为:式中,P(i)为第i盏灯具的功率消耗;

其二,针对办公场景,要求写字台的照度和光照照度均匀度尽量满足参考条件,此时新的评价函数F2可表示为:式中,E11表示写字台区域内的桌面水平照度,U11表示写字台区域内的桌面照度均匀度,q1、q2、k1、k2、k3为相应项的权重系数,其数值可由层次分析法获得;

其三,针对会客场景,要求区域内整体亮度和照度均匀度更加接近,统一设定各区域内照度参考值为一固定值,照度均匀度参考值为一固定值,新的评价函数F3表示为:式中,k1、k2为相应项的权重系数,其数值可由层次分析法获得;

其四,针对娱乐场景,要求背景及邻近区域照明亮度较低,此时新的评价函数F4表示为:式中,E12表示工作区域内写字台外的水平照度,q1、q2、q3、k1、k2、k3为相应项的权重系数,其数值可由层次分析法获得;

其五,针对休闲阅读场景,要求床头附近的m盏灯具亮度较高,此时新的评价函数F5表示为:式中,It分别代表床头附近第t盏灯具的亮度,qt表示其相应权重系数;k1、k2、k3为相应项的权重系数,各权重系数的值可由层次分析法获得。

9.根据权利要求4所述的基于场景自动识别的商务宾馆客房照明控制装置,其特征在于,所述控制面板包括两个完全相同的触控式控制面板,分别置于宾馆客房门厅和床头,所述灯具采用LED灯组,LED灯组由多个亮度可调的LED灯构成,LED灯布置于商务宾馆客房天花板内。

10.根据权利要求1、2、3、5、6中任何一项所述的基于场景自动识别的商务宾馆客房照明控制装置,其特征在于,所述输入模块还包括控制面板,所述事件处理单元进一步被配置为:响应于用户在控制面板上手动调节灯具照明控制参数的操作,将场景所对应的照明控制参数转换为灯具驱动电流的PWM波占空比数值,并通过输出模块将该PWM波占空比数值传送给灯具的驱动器。