轨道车辆的灯具的控制方法和系统与流程

本发明涉及轨道车辆控制领域，具体而言，涉及一种轨道车辆的灯具的控制方法和系统。

背景技术：

车辆使用的灯具的照度调节为人们提供舒适的照明环境，不同的色温会让人产生不同的感受和心理效应，暖色让人感觉到温馨和舒适，冷色使人产生清爽、洁净的感觉，并且，科学家发现人在一天中的不同时段不同的色温和照度给人的心理效应也是不同的。

但是，目前车辆使用的灯具智能照明控制系统只能实现照度自动调节、色温手动调节，以往的结构根本无法满足需求。

针对现有的轨道车辆的灯具需要通过手动控制，控制效率低的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种轨道车辆的灯具的控制方法和系统，以至少解决现有的轨道车辆的灯具需要通过手动控制，控制效率低的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种轨道车辆的灯具的控制方法，包括：获取至少一个光感传感器采集到的车厢中的照度信息和当前时间信息；根据照度信息和当前时间信息，控制客室灯具的参数，其中，参数至少包括如下之一：亮度和色温。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种轨道车辆的灯具的控制系统，包括：至少一个光感传感器，安装在轨道车辆的车厢中，用于采集车厢中的照度信息；控制器，安装在车厢的控制柜中，与至少一个光感传感器连接，用于获取当前时间信息，根据照度信息和当前时间信息，控制客室灯具的参数，其中，参数至少包括如下之一：亮度和色温。

在本发明实施例中，获取至少一个光感传感器采集到的车厢中的照度信息和当前时间信息，根据照度信息和当前时间信息，控制客室灯具的参数，从而实现客室灯具的参数的自动调节。容易注意到的是，由于根据车厢中的照度信息和当前时间信息控制客室灯具的亮度、色温，可以模拟太阳在一天中的色温变化曲线来实现客室内的照明环境氛围，实现车内照明环境随季节的不同而变化，给人提供一个更加自然的乘车环境，解决了现有的轨道车辆的灯具需要通过手动控制，控制效率低。因此，通过本发明上述实施例提供的方案，可以实现客室灯具的自动调节，降低结构复杂度，较少空间占用。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的一种轨道车辆的灯具的控制方法的流程图；

图2是根据本发明实施例的一种色温和时间关系曲线的示意图；

图3是根据本发明实施例的一种客室灯具的电路结构示意图；

图4是根据本发明实施例的一种电流控制器的占空比的示意图；

图5是根据本发明实施例的一种轨道车辆的灯具的控制系统的示意图；

图6是根据本发明实施例的一种可选的轨道车辆的灯具的控制系统的示意图；

图7是根据本发明实施例的一种可选的集中式照明控制器的示意图；以及

图8是根据本发明实施例的一种可选的光感传感器接线的示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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的实施例，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

实施例1

根据本发明实施例，提供了一种轨道车辆的灯具的控制方法的方法实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

图1是根据本发明实施例的一种轨道车辆的灯具的控制方法的流程图，如图1所示，该方法包括如下步骤：

步骤S102，获取至少一个光感传感器采集到的车厢中的照度信息和当前时间信息。

具体的，上述的至少一个光感传感器的数量可以是两个，两个光感传感器(即光感传感器)可以安装在车厢两端，与乘客座椅靠背水平的位置，从而可以采集到乘客头部附近的照度信息，即乘客头部附近的空间与外界自然光的照度情况。

在一种可选的方案中，控制器可以获取至少一个光感传感器，例如两个光感传感器采集到的当前车厢中的照度信息，并获取当前时刻的时间信息。

步骤S104，根据照度信息和当前时间信息，控制客室灯具的参数，其中，参数至少包括如下之一：亮度和色温。

具体的，可以根据当前车厢中的照度信息控制客室灯具的亮度，可以根据前时刻的时间信息控制客室灯具的色温。

在一种可选的方案中，控制器在获取到当前车厢中的照度信息和当前时刻的时间信息之后，可以根据车厢中的照度信息对客室灯具的照度进行动态调节，实现车厢内照度平衡；可以根据当前时刻的时间信息，确定当前时刻对应的色温信息，并根据色温信息调节客室灯具的色温。

通过本发明上述实施例，获取至少一个光感传感器采集到的车厢中的照度信息和当前时间信息，根据照度信息和当前时间信息，控制客室灯具的参数，从而实现客室灯具的参数的自动调节。容易注意到的是，由于根据车厢中的照度信息和当前时间信息控制客室灯具的亮度、色温，可以模拟太阳在一天中的色温变化曲线来实现客室内的照明环境氛围，实现车内照明环境随季节的不同而变化，给人提供一个更加自然的乘车环境，解决了现有的轨道车辆的灯具需要通过手动控制，控制效率低。因此，通过本发明上述实施例提供的方案，可以实现客室灯具的自动调节，降低结构复杂度，较少空间占用。

可选的，在本发明上述实施例中，步骤S104，根据照度信息和当前时间信息，控制客室灯具的参数，包括：

步骤S1042，将照度信息与预设照度范围进行比较。

具体的，上述的预设照度范围可以是车厢照度的设定值，可以根据需要进行设置，例如，预设照度范围可以是100lux至350lux。

步骤S1044，如果照度信息未处于预设照度范围内，则调整脉冲调制信号的占空比，以调整客室灯具的亮度。

在一种可选的方案中，可以通过光感传感器对车厢中的照度信息进行实时采样，当车厢的照度信息未处于预设照度范围内，即低于设定值或者超过设定值时，控制器可以调整输出脉冲调制信号(PWM信号)的占空比，改变客室灯具的发光强度，从而实现车厢照度恒定，节约能源。

步骤S1046，获取与当前时间信息对应的色温信息。

具体的，上述的色温信息可以是预先存储的一年中春夏秋冬的色温曲线，控制器可以根据早、中、晚三个时间段，或春、夏、秋、冬不同季节自动调整色温，色温和时间关系的曲线图如图2所示，例如：早晨的色温的为2700k，中午为：5500k，傍晚为4000k等，这些参数曲线固化在控制器中，但可以在调试时根据实际需要进行调整。

步骤S1048，按照色温信息，调整客室灯具的色温。

在一种可选的方案中，可以从存储器中查询与当前时刻的时间信息对应的色温信息，来调整客室灯具的色温满足查询到的色温信息，例如，客室灯具的电路结构图如图3所示，可以包括低色温LED(即图3中的D1、D2、D3和D4)和高色温LED(即图3中的D5、D6、D7和D8)，低色温LED可以通过电流控制器DC1控制，高色温LED可以通过电流控制器DC2控制，电流控制器DC1采用30％占空比，电流控制器DC2采用70％占空比，如图4所示，从而实现模拟太阳在一天中的色温变化曲线来实现客室内的照明环境氛围，使车内照明环境随季节的不同而变化。

通过上述步骤S1042至步骤S1048，可以根据照度信息对客室灯具的照度进行调整，解决了以往车厢内照明系统的照度单一的问题；根据当前时间信息对客室灯具的色温进行调整，解决了以往车辆只能通过手动调节，结构复杂，占用空间大的问题。

可选的，在本发明上述实施例中，在步骤S104，控制客室灯具的参数的同时或之后，上述方法还包括：

步骤S106，检测客室灯具是否出现故障。

步骤S108，如果检测到客室灯具出现故障，则生成故障信息。

步骤S110，将故障信息发送给控制室。

在一种可选的方案中，控制器可以通过以太网与车辆通信系统连接，可以将客室灯具的工作状态上报给车辆或者控制室，并且当客室灯具出现故障时，可以实现自我诊断，判断故障类型和故障位置，生成相应的故障信息，并向车辆或者控制室上报故障情况，通过故障提醒，可以尽快知道故障类型和故障位置，便于系统故障排除，提高车辆的可维护性。

可选的，在本发明上述实施例中，在步骤S104，控制客室灯具的参数之前，上述方法还包括：

步骤S112，接收摄像头采集到的图像信息和红外传感器采集到的人员信息。

具体的，上述的摄像头可以是车辆监控系统的摄像头，可以采集车厢的图像信息，通过以太网发送给控制器，红外传感器可以安装在车厢的顶部，可以采集车厢中的红外信息，得到车厢中的乘客信息。

步骤S114，根据图像信息和人员信息，判断车厢中是否有乘客。

步骤S116，如果判断车厢中没有乘客，则控制客室灯具的亮度降低为预设亮度。

具体的，上述的预设亮度可以是客室灯具额定亮度的50％。

在一种可选的方案中，可以在早晚人流低谷时段，通过摄像头和红外传感器采集车厢有无人信息，当确定车厢没人时可以降低车厢照明等级，例如，降低到额定亮度的50％左右，以节约能源，实现多种节能工作模式。

可选的，在本发明上述实施例中，在步骤S104，控制客室灯具的参数之前，上述方法还包括：

步骤S122，在列车失电的情况下，通过紧急照明信号接口接收调光控制信号。

步骤S124，将正常照明模式切换为紧急照明模式，并控制客室灯具的亮度降低。

在一种可选的方案中，控制器设置有专门的紧急照明信号接口，在紧急情况下列车失电时，列车网络发给调光控制器高电平信号，照明系统仅由蓄电池供电，将由正常照明模式切换为紧急照明模式，整个车厢的灯具将降低亮度，节约电能，延迟照明时间。

实施例2

根据本发明实施例，提供了一种轨道车辆的灯具的控制系统的系统实施例。

图5是根据本发明实施例的一种轨道车辆的灯具的控制系统的示意图，如图5所示，该系统包括：

至少一个光感传感器51，安装在轨道车辆的车厢中，用于采集车厢中的照度信息；

具体的，上述的至少一个光感传感器的数量可以是两个，两个光感传感器(即光感传感器)可以安装在车厢两端，与乘客座椅靠背水平的位置，从而可以采集到乘客头部附近的照度信息，即乘客头部附近的空间与外界自然光的照度情况。

控制器53，安装在车厢的控制柜中，与至少一个光感传感器51连接，用于获取当前时间信息，根据照度信息和当前时间信息，控制客室灯具的参数，其中，参数至少包括如下之一：亮度和色温。

具体的，可以根据当前车厢中的照度信息控制客室灯具的亮度，可以根据前时刻的时间信息控制客室灯具的色温。

在一种可选的方案中，控制器可以获取至少一个光感传感器，例如两个光感传感器采集到的当前车厢中的照度信息，并获取当前时刻的时间信息，控制器在获取到当前车厢中的照度信息和当前时刻的时间信息之后，可以根据车厢中的照度信息对客室灯具的照度进行动态调节，实现车厢内照度平衡；可以根据当前时刻的时间信息，确定当前时刻对应的色温信息，并根据色温信息调节客室灯具的色温。

图6是根据本发明实施例的一种可选的轨道车辆的灯具的控制系统的示意图，如图6所示，控制系统可以包括两个照度传感器(即上述的光感传感器)，两位侧客室灯具(即图6中的一位侧和二位侧)，以及集中式照明控制器(即上述的控制器)，其中，集中式照明控制器可以是安装在每节车厢的控制柜中的机柜式电源模块，两个光感传感器与集中式照明控制器连接，两位侧客室灯具通过两路照明电路与集中式照明控制器连接(即图6中的主照明1路和主照明2路)。图7是根据本发明实施例的一种可选的集中式照明控制器的示意图，如图7所示，集中式照明控制器可以包括：控制模块，一路照明电源模块和二路照明电源模块，集中式照明控制器的输入和输出包括：一路照明输出(DC48V)；二路照明输出(DC48V)；感光传感器信号输入(DC24V，30mA)。在一种可选的方案中，两个光感传感器可以将采集到的车厢的照度发送给控制模块，控制模块根据车厢的照度控制两位侧客室灯具的亮度，并根据当前时间控制两位侧客室灯具的色温。

通过本发明上述实施例，获取至少一个光感传感器采集到的车厢中的照度信息和当前时间信息，根据照度信息和当前时间信息，控制客室灯具的参数，从而实现客室灯具的参数的自动调节。容易注意到的是，由于根据车厢中的照度信息和当前时间信息控制客室灯具的亮度、色温，可以模拟太阳在一天中的色温变化曲线来实现客室内的照明环境氛围，实现车内照明环境随季节的不同而变化，给人提供一个更加自然的乘车环境，解决了现有的轨道车辆的灯具需要通过手动控制，控制效率低。因此，通过本发明上述实施例提供的方案，可以实现客室灯具的自动调节，降低结构复杂度，较少空间占用。

可选的，在本发明上述实施例中，控制器53包括：

比较器，用于将照度信息与预设照度范围进行比较。

具体的，上述的预设照度范围可以是车厢照度的设定值，可以根据需要进行设置，例如，预设照度范围可以是100lux至350lux。

处理器，与比较器连接，用于如果照度信息未处于预设照度范围内，则调整脉冲调制信号的占空比，以调整客室灯具的亮度。

在一种可选的方案中，可以通过光感传感器对车厢中的照度信息进行实时采样，当车厢的照度信息未处于预设照度范围内，即低于设定值或者超过设定值时，控制器可以调整输出脉冲调制信号(PWM信号)的占空比，改变客室灯具的发光强度，从而实现车厢照度恒定，节约能源，如图2所示，上面表示工作在30％的占空比，下面表示工作在70％的占空比。

存储器，用于存储时间信息和色温信息的对应关系。

具体的，上述的色温信息可以是预先存储的一年中春夏秋冬的色温曲线，控制器可以根据早、中、晚三个时间段，或春、夏、秋、冬不同季节自动调整色温，色温和时间关系的曲线图如图3所示，例如：早晨的色温的为2700k，中午为：5500k，傍晚为4000k等，这些参数曲线固化在控制器中，但可以在调试时根据实际需要进行调整。

处理器，与存储器连接，还用于获取与当前时间信息对应的色温信息，并按照色温信息，调整客室灯具的色温。

在一种可选的方案中，可以从存储器中查询与当前时刻的时间信息对应的色温信息，并通过如图4所示的色温调节电路调整客室灯具的色温满足查询到的色温信息，从而实现模拟太阳在一天中的色温变化曲线来实现客室内的照明环境氛围，使车内照明环境随季节的不同而变化。

通过上述方案，可以根据照度信息对客室灯具的照度进行调整，解决了以往车厢内照明系统的照度单一的问题；根据当前时间信息对客室灯具的色温进行调整，解决了以往车辆只能通过手动调节，结构复杂，占用空间大的问题。

可选的，在本发明上述实施例中，控制器53通过以太网接口与车辆网络连接。

如图7所示，在一种可选的方案中，集中式照明控制器还可以包括接口模块，用于电源的输入输出，以及各种控制信号的接口，例如以太网接口，控制模块可以通过以太网接口与车辆网络连接。

可选的，在本发明上述实施例中，控制器53还用于检测客室灯具是否出现故障，如果检测到客室灯具出现故障，则生成故障信息，并将故障信息发送给控制室。

在一种可选的方案中，控制器可以将客室灯具的工作状态上报给车辆或者控制室，并且当客室灯具出现故障时，可以实现自我诊断，判断故障类型和故障位置，生成相应的故障信息，并向车辆或者控制室上报故障情况，通过故障提醒，可以尽快知道故障类型和故障位置，便于系统故障排除，提高车辆的可维护性。

可选的，在本发明上述实施例中，上述系统还包括：

摄像头，安装在车厢的顶部，与控制器连接，用于采集图像信息。

红外传感器，安装在车厢中，与控制器连接，用于采集人员信息。

具体的，上述的摄像头可以是车辆监控系统的摄像头，可以采集车厢的图像信息，通过以太网发送给控制器，红外传感器可以安装在车厢的顶部，可以采集车厢中的红外信息，得到车厢中的乘客信息。

控制器还用于根据图像信息和人员信息，判断车厢中是否有乘客，如果判断车厢中没有乘客，则控制客室灯具的亮度降低为预设亮度。

具体的，上述的预设亮度可以是客室灯具额定亮度的50％。

在一种可选的方案中，可以在早晚人流低谷时段，通过摄像头和红外传感器采集车厢有无人信息，当确定车厢没人时可以降低车厢照明等级，例如，降低到额定亮度的50％左右，以节约能源，实现多种节能工作模式。

可选的，在本发明上述实施例中，控制器53包括：

紧急照明信号接口，用于在列车失电的情况下，接收调光控制信号。

控制器还用于将正常照明模式切换为紧急照明模式，并控制客室灯具的亮度降低。

在一种可选的方案中，控制器设置有专门的紧急照明信号接口，在紧急情况下列车失电时，列车网络发给调光控制器高电平信号，照明系统仅由蓄电池供电，将由正常照明模式切换为紧急照明模式，整个车厢的灯具将降低亮度，节约电能，延迟照明时间。

可选的，在本发明上述实施例中，上述系统还包括：

电源模组，安装在车厢的控制柜中，通过两路照明线路与客室灯具连接，用于为客室灯具供电。

可选的，在本发明上述实施例中，电源模组包括：

第一电源模块，与第一路照明线路连接。

第二电源模块，与第二路照明线路连接。

其中，第一电源模块与第二电源模块并联。

可选的，在本发明上述实施例中，每路照明线路安装一个电子断路器。

具体的，上述的第一电源模块和第二电源模块可以采用冗余设计，相互热备份，其中一个出现故障，另一个将承担该路照明的全部供电。

如图7所示，在一种可选的方案中，集中式照明控制器还可以包括电源模组(即图7中的一路照明电源模块和二路照明电源模块)，承担整个车厢的照明供电，安装在每节车厢的控制柜中，将客室照明分为一路照明和二路照明(即图6中的主照明1路和主照明2路)，分别由两个并联的电源模块供电，一路照明电源模块与主照明1路连接，二路照明电源模块与主照明2路连接。

可选的，在本发明上述实施例中，上述系统还包括：

接口模块，包括：电源输入接口，信号输入接口和以太网接口。

具体的，上述的电源输入接口可以是轨道车辆的电源输入接口，包括正常正常照明输入(DC110V)接口和应急照明输入接口(DC110V)；信号输入接口可以是紧急照明控制信号接口(DC110V电平信号)。

如图7所示，在一种可选的方案中，集中式照明控制器还可以包括接口模块，用于电源的输入输出，以及各种控制信号的接口；这样的设计可以方便对电源模块以及控制模块的维护和更换；两路照明中有任何一个模块损坏，其它模块都可以随时进行热插拔更换，通用性强。

可选的，在本发明上述实施例中，每个光感传感器采用电流环模式接入控制器。

可选的，在本发明上述实施例中，每个光感传感器采用二线制方式与控制器连接。

可选的，在本发明上述实施例中，每个光感传感器通过一条线路与直流电源的一端连接，通过另一条线路经过电阻器与直流电源的另一端连接，控制器并联在电阻器两端。

图8是根据本发明实施例的一种可选的光感传感器接线的示意图，如图8所示，在一种可选的方案中，光感传感器是一款采用二线制4-20mA电流环信号传输的环境光传感器，主要功能是将环境光的光信号转换为电流信号。电流环信号具有简单快捷、抗噪、安全并且可以在没有数据损失的情况下实现远距离传输的特点。为易于安装，本产品采用2线制方式(即电源和信号共用两条线缆)。并且经过内部处理后，这两条线缆可以不区分极性。如图8所示的接线示意图显示了一个典型的4-20mA电流环系统。由列车提供一个24V电源(VLoop)，同时给环境光采集器供电。环境光采集器对外部环境光进行测量，然后输出一个4-20mA的电流，其与外部环境光的强弱成比例。该电流通过线路，经过正负两个输入端AIN+和AIN-传输到接收机系统(Receiver)。之后，电流遇到电阻器(RL)形成电压，其通过一个模数转换器(ADC)读出，然后再经过进一步处理。通过连线，连接回到为环路供电的电压源(VLoop)，这样构成一个完整的环路。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。