分布式照明智能控制系统的制作方法

1.本发明属于智能照明控制技术领域，具体的，涉及一种分布式照明智能控制系统。


背景技术：

2.照明系统是现代社会中不可或缺的部分，在光线较差的区域或者时间段，需要通过照明系统提供照明，从而保证生产活动等的正常、顺利进行，在大面积的区域需要照明时，由于点光源发出的光照在空气传播过程中会出现衰减，因此单个照明单元的有效照明范围有限，需要分布式布置大量照明单元，从而提供大范围的照明，另外均匀布置大量照明单元能够使照明区域内的光照效果更加均匀、柔和，避免出现局部区域过亮、局部区域光照过暗的情况；
3.现有技术中，分布式照明的智能控制较为简单，只能设定单一的阈值对照明系统的开关状态进行控制，无法根据不同人的需要提供智能的照明服务，为了解决上述问题，提供一种分布式照明智能控制系统，本发明提供了以下技术方案。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种分布式照明智能控制系统，解决现有技术中分布式照明系统控制逻辑简单，无法根据不同人提供不同的服务。
5.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
6.一种分布式照明智能控制系统，包括：
7.照明模块，包括若干个照明单元；
8.光强检测模块，用于检测照明模块中各照明单元的光照强度值；
9.照明调整模块，用于对照明模块中各照明单元的光照强度以及开关状态进行调整；
10.上述智能控制系统的工作方法包括如下步骤：
11.第一步，当用户进入照明模块工作区域时，通过gps定位模块、图像采集模块与控制器获取用户的位置信息，控制器将以用户所在位置为中心，预设半径r2范围内的照明单元打开，照明单元的光照强度为预设值；
12.第二步，确定各用户的光强需求值；
13.第三步，通过第一步中的方式获取用户的实时位置，根据用户的实时位置获取用户对应的主要影响光源，然后根据用户位置与各主要影响光源位置获得各主要影响光源与用户的实时距离，根据该用户的光强需求值i对各主要影响光源的光强进行调整，使该用户所在位置的光强计算值为i。
14.作为本发明的进一步方案，第一步中半径r2的值以及照明单元的光照强度均能够通过终端模块进行调整，当有多个用户在同一区域时，以r2以及光照强度值更大的预设值为基准进行调整。
15.作为本发明的进一步方案，第二步中确定各用户的光强需求值的方法为：
16.当用户在照明模块工作区域内对照明模块的光照强度进行调整并确定时，获取用户的位置信息，根据用户所在位置以及各照明单元所在位置获取与用户距离最小的若干个照明单元作为主要影响光源；
17.根据点光源光照强度与距离关系以及各个主要影响光源的发光光照强度计算得到各个主要影响光源在用户位置的传播光照强度值y，从而得到y1、y2、...、yn，其中n为主要影响光源的数量；
18.所述传播光照强度值y为在暗箱环境中，当只存在一个点光源时，在距离点光源对应距离处的光照强度；
19.根据公式i＝y1 y2 ... yn yy计算得到用户所在位置的光照强度，将计算值i作为对应用户的光强需求值；其中yy为预设误差值。
20.作为本发明的进一步方案，选取主要影响光源的方式为：以用户所在位置为中心，处于预设半径r3范围内的照明单元作为主要影响光源。
21.作为本发明的进一步方案，第三步中对各主要影响光源的光强进行调整的方法为：设定两个临界值i1、i2，其中i1＞i2，在对主要影响光源的调整过程中，任一主要影响光源的发光光强不小于i2，任一主要影响光源的发光强度不大于i1。
22.作为本发明的进一步方案，第一步中获取用户的位置信息的方法为：
23.s1、gps定位模块通过用户随身携带的终端模块对用户位置进行检测，当gps定位模块检测到用户进入照明模块工作区域时，首先通过gps定位模块获取用户的坐标位置w1，此时唤醒以w1为圆心、半径为预设值r1范围内的若干个图像采集模块对对应范围内的图像进行采集，并将采集的图像信息传输至控制器；
24.s2、取一个图像采集单元所采集图像画面作为对象，确定用户在对应画面中的坐标位置，再根据对应图像采集模块所采集画面在照明模块工作区域的位置对用户的位置进行确定，获取用户的具体坐标位置w2，并以w2作为最终结果。
25.作为本发明的进一步方案，当图像采集单元为固定在照明模块工作区域上方，且画面采集角度为垂直向下的摄像头时，步骤s2中取一个图像采集模块所采集画面作为对象的方法为：
26.以各图像采集单元所采集图像的中心为原点建立平面直角坐标系，获取该用户在各图像中横坐标a与纵坐标b，然后根据公式计算得到在各图像中用户距离原点的距离c，取c值最小的对应图像作为对象。
27.本发明的有益效果：
28.(1)本发明通过点光源光强在空气中衰减与距离的关系对用户所需的光强需求值进行计算，然后再根据用户的光强需求值以及用户与各照明单元之间的距离变化对周围照明单元的发光光强进行调整，从而实现动态调整，保证用户在移动过程中，其所处的位置光照强度始终能够保持或者接近其光照需求值，提升用户的使用体验；
29.(2)本发明首先采用gps定位模块获取用户的位置信息，再通过分布设置的图像采集单元采集对应区域的图像画面，根据用户在图像画面中的位置来确定用户在照明模块工作区域中的具体位置，从而有利于照明模块的精确控制，并且无需长时间唤醒图像采集模块，起到节能以及节约图像信息存储空间的效果；
30.(3)本发明通过对照明单元的位置与光照强度进行采集，并根据用户位置以及以
及光强在空气中随距离的衰减关系计算得到用户所需的光照强度；由于人在空间中的位置多变，因此在实际操作过程中难以通过布设大量传感器的方式对一个空间内各点光照强度进行检测，而本发明的这种方式能够实现对三维空间中的各点光照强度进行计算检测，减少光照强度传感器的铺设数量，从而提升对一个空间中各点光照强度监控的可行性，降低监控控制成本；
31.(4)在对控制单元的发光强度进行调整时，设定有两个临界值i1、i2，其中i1＞i2，在对主要影响光源的调整过程中，任一主要影响光源的发光光强不小于i2，任一主要影响光源的发光强度不大于i1；从而避免在实际控制过程中，部分照明单元的发光光强过大的同时，相邻的照明单元发光光强过小的情况发生，起到保护照明单元，使控制过程照明模块工作区域光强分布更加均匀。
附图说明
32.下面结合附图对本发明作进一步的说明。
33.图1是本发明一种分布式照明智能控制系统的框架结构示意图。
具体实施方式
34.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
35.一种分布式照明智能控制系统，如图1所示，包括：
36.照明模块，包括若干个照明单元，优选的，各照明单元在照明模块工作区域内均能够视为点光源；
37.终端模块，为用户随身携带的只能手机、pad等终端设备，用户能够通过终端模块输入控制信息，控制器在收到控制信息后通过照明调整模块对照明模块的光照强度进行调整；
38.gps定位模块，用于与终端模块建立联系，获取用户的地理位置；
39.光强检测模块，用于检测照明模块中各照明单元的光照强度值；
40.照明调整模块，用于对照明模块中各照明单元的光照强度以及开关状态进行调整；
41.图像采集模块，包括若干个分布设置在照明模块工作区域的图像采集单元，图像采集单元用于采集对应区域的图像信息，并将其传输至控制器，控制器根据所采集图像中用户的位置以及对应图像采集单元的位置对用户进行精准定位；
42.需要注意的是，图像采集模块能够采集到照明模块工作区域所有位置的图像信息；
43.通过图像采集模块与控制器对照明模块工作区域的任务进行精准定位的方法为:
44.s1、将若干图像采集单元按顺序依次标记，相邻图像采集单元之间有相互重叠的图像采集区域；
45.s2、gps定位模块通过用户随身携带的终端模块对用户位置进行检测，当gps定位
模块检测到用户进入照明模块工作区域时，首先通过gps定位模块获取用户的坐标位置w1，此时唤醒以w1为圆心、半径为预设值r1范围内的若干个图像采集模块对对应范围内的图像进行采集，并将采集的图像信息传输至控制器；
46.s3、取一个图像采集单元所采集图像画面作为对象，确定用户在对应画面中的坐标位置，再根据对应图像采集模块所采集画面在照明模块工作区域的位置对用户的位置进行确定，获取用户的具体坐标位置w2，并以w2作为该用户的位置追踪起点；
47.在该步骤中，当同时有多个目标聚集在一起进入照明模块工作区域时，可以通过控制器对图像采集模块采集的图像中任务进行人脸分析，从而对多个不同的用户进行区分，进而获得多个不同用户的坐标位置；
48.在确定用户在对应画面中的坐标位置时，可以选取用户的某一特定身体部位来进行坐标位置的确定或者
49.对用户的身体图像进行处理，以用户身体图像的中心位置为用户的坐标位置；
50.通过步骤s2与步骤s3中的方法，首先采用gps定位模块获取用户的位置信息，但是由于gps定位模块定位精度有限，无法实现精准定位的效果，在后续的处理过程中容易导致控制效果较差，因此再通过分布设置的图像采集单元采集对应区域的图像画面，根据用户在图像画面中的位置来确定用户在照明模块工作区域中的具体位置，从而有利于照明模块的精确控制；
51.在本发明的一个实施例中，当图像采集单元为固定在照明模块工作区域上方，且画面采集角度为垂直向下的摄像头时，在步骤s3中取一个图像采集模块所采集画面作为对象的方法为：
52.以各图像采集单元所采集图像的中心为原点建立平面直角坐标系，获取该用户在各图像中横坐标a与纵坐标b，然后根据公式计算得到在各图像中用户距离原点的距离c，取c值最小的对应图像作为对象。
53.由于人体具有较大的体积，且当摄像头的采集角度为由上至下时，随着用户与摄像头之间距离的增大，用户遮挡的实际面积越来越大，在对用户的坐标位置进行确定时的误差也会变大，本发明的这种方法能够使被采集图像的用户尽可能靠近画面的中心，减小用户与对应图像采集单元之间的距离，减小用户身体遮挡区域的面积，从而有效提升坐标采集的精度；
54.上述一种分布式照明智能控制系统的工作方法包括如下步骤：
55.第一步，当用户进入照明模块工作区域时，通过gps定位模块、图像采集模块与控制器获取用户的位置信息，控制器将以用户所在位置为中心，预设半径r2范围内的照明单元打开，照明单元的光照强度为预设值；
56.半径r2的值以及照明单元的光照强度均可以通过终端模块进行调整，当只有一个用户时，以该用户的预设值为基准进行调整，当有多个用户时，以r2以及光照强度值更大的预设值为基准进行调整；
57.第二步，确定各用户对光照强度的需求，具体方法为：
58.当用户在照明模块工作区域内对照明模块的光照强度进行调整并确定时，获取用户的位置信息，根据用户所在位置以及各照明单元所在位置获取与用户距离最小的若干个照明单元作为主要影响光源；
59.根据点光源光照强度与距离关系以及各个主要影响光源的发光光照强度计算得到各个主要影响光源在用户位置的传播光照强度值y，从而得到y1、y2、...、yn，其中n为主要影响光源的数量；
60.所述传播光照强度值y为在暗箱环境中，当只存在一个点光源时，在距离点光源对应距离处的光照强度；
61.根据公式i＝y1 y2 ... yn yy计算得到用户所在位置的光照强度，将计算值i作为对应用户的光强需求值；其中yy为预设误差值，由于除了主要影响光源外，还有其它光源会对用户所处位置造成影响，还有地面或者天花板等反射影响，但是由于距离以及反射散射的原因，对用户所在点光照强度的影响相较于主要影响光源较小，并且干扰因素多，不易于统计计算，因此通过yy来表示；
62.在本发明的一个实施例中，选取主要影响光源的方式为：以用户所在位置为中心，处于预设半径r3范围内的照明单元作为主要影响光源，其中半径r3根据照明单元的分布位置来设定；
63.本发明在该步骤中通过对照明单元的位置与光照强度进行采集，并根据用户位置以及以及光强在空气中随距离的衰减关系计算得到用户所需的光照强度；由于人在空间中的位置多变，因此在实际操作过程中难以通过布设大量传感器的方式对一个空间内各点光照强度进行检测，而本发明的这种方式能够实现对三维空间中的各点光照强度进行计算检测，减少光照强度传感器的铺设数量，从而提升对一个空间中各点光照强度监控的可行性，降低监控控制成本；
64.第三步，通过第一步中的方式获取用户的实时位置，根据用户的实时位置获取用户对应的主要影响光源，然后根据用户位置与各主要影响光源位置获得各主要影响光源与用户的实时距离，根据该用户的光强需求值i对各主要影响光源的光强进行调整，使该用户所在位置的光强计算值为i；
65.在本发明的一个实施例中，设定两个临界值i1、i2，其中i1＞i2，在对主要影响光源的调整过程中，任一主要影响光源的发光光强不小于i2，任一主要影响光源的发光强度不大于i1；从而避免在实际控制过程中，部分照明单元的发光光强过大的同时，相邻的照明单元发光光强过小的情况发生，起到保护照明单元，使控制过程照明模块工作区域光强分布更加均匀。
66.以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。