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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:2025-04-21
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,优化处理单元被配置为:

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单元;

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单元获取的该辨识结果对应的场景照明控制参数输出;

所述粒子群优化处理流程如下:

S1、随机生成粒子群初始集合X(1)N*n,其元素xij(1),i=1,2,...N,j=1,2,...n;n为客房内待优化灯具个数即粒子群维数,N为粒子群规模;每个元素xij(1)表示客房内灯具j的i组粒子初始照明控制参数调制值,根据光分布模型对第i组粒子对应的所有n个灯具计算宾馆客房各区域在每个灯具按当前照明控制参数调制值进行照明时的照度分布,并采用总体评价函数F评价第i组粒子所对应的照明效果;

分别获取各粒子组照明控制参数调制值向量的初始评分值,作为自身历史最优解的初始评分值并记录照明控制参数调制值向量;

同时,记录所有N组粒子初始评分值中的最大值作为群体历史最优解的初始评分值并记录该照明控制参数调制值向量,令更新次数k=1;

S2、在粒子群优化过程中,每个元素xij()都对应一个改变值vij(),改变值vij()表示相应灯具j的在其照明控制参数调制值xij()的基础上还需进行vij()的改变,为保证其有效性,vij()取值区间不应大于xij()可能取到的最大值的10%;若改变后的xij()大于xij()可能取到的最大值,则xij()仍然取其最大值;

随机生成集合V(k)N*n,其各元素分别表示合集X(k)N*n中各元素需作出的改变值,并采用下式对V(k)N*n及X(k)N*n进行多次更新:vij(k+1)=wvij(k)+c1r1(Pij(k)-xij(k))+c2r2(Gj(k)-xij(k))xij(k+1)=xij(k)+vij(k+1)其中,k为当前更新次数;Pij(k)代表第i组粒子数据在第k次更新时的自身历史最优解所对应的第i个具体照明控制参数调制值,通过比较更新后各组照明控制参数调制值与其自身历史最优解两者的评分值获得,若更新后的评分值大于其自身历史最优解的评分值,则将更新后的照明控制参数调制值作为新的自身历史最优解进行记录;

Gj(k)代表第j个具体照明控制参数调制值在第k次更新时的粒子群体历史最优解,通过比较更新后的各组照明控制参数调制值与群体历史最优解的评分值获得;

c1,c2为常数,r1,r2为均匀分布在区间(0,1)之间的随机数;w为权重系数;wmax,wmin分别为权重系数最大值和最小值,X(k+1)N*n及V(k+1)N*n表示对X(k)N*n及V(k)N*n的第k次优化更新;

K表示最大更新次数,当k等于K时结束更新,并输出Gj(k)中记录的群体历史最优解的照明控制参数调制值,作为最后的输出结果。

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。

6.根据权利要求1、2、3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。