本发明涉及智能照明控制,尤其涉及一种基于多档照度与色温分级设计、结合自然光与人工光动态调节的照明控制方法及交互系统,适用于家庭、办公、酒店、教育及商业场景的智能化照明管理。
背景技术:
1、传统照明控制系统通常以数字式调节或简单档位划分实现照度与色温控制,但存在以下问题:
2、1)交互复杂性:用户需理解数值单位(如lux、k)才能精准调节,操作门槛高;
3、2)适配性差:固定档位无法满足多样化场景需求,如个性化插值调节、自然光与人工光协同;
4、3)识别度低:色温与照度命名缺乏直观关联性,难以快速匹配用户心理预期。
5、现有技术中,如温控系统通过体感温度命名与多模态交互提升用户体验,但未在照明领域实现类似创新。因此,亟需一种结合分级命名、动态插值及多光源协同的照明控制方案。
技术实现思路
1、本发明公开了一种基于照度分档和色温分级的照明控制方法及系统,通过多档中文命名的常用照度和多档插值照度、多级中文命名的色温和基于差值表达的插值色温,以及光源构成的标识,形成三维参数设计,结合物理、触控、语音多模态交互,实现直观、精准且个性化的照明管理。
2、本发明创建了照度分档和色温分级的设计规则,为中文命名的精准按键式照明控制提供准备条件。
3、照度分档的设计规则如下:
4、1)照度分档规则。档位数量:4至12档,覆盖50lux至5000lux范围,相邻档位间照度差值可为固定值或动态差值;
5、2)插值扩展:每两档间允许设置0至12个插值(如示例为10插值),插值命名支持“低档名称+差值”(如“最暗+25”)或直接标注lux数值;
6、3)排除范围:少于4档时(如3档),无法满足精细化调节需求;多于12档时,超出物理面板承载能力(需翻页操作),实际应用价值显著降低。
7、色温分级的设计规则如下:
8、1)分级数量:4至12级,覆盖2700k至6500k范围,级间温差≥300k且≤1000k;
9、2)差值命名:未匹配标准级的色温值,强制采用相邻低级名称+差值(如“暖光+300”),禁止纯数值命名;
10、3)语义绑定:名称需与光照效果直接关联(如“烛光”对应2700k,“日光模拟”对应4500k)。
11、以五档照度与五级色温为例详细介绍本发明核心内容,包括照度分级与插值设计、色温分级与差值命名、光源构成动态标注(可选配置)、多模态交互系统。
12、照度分级与插值设计包含五档标准照度、插值扩展:
13、1)五档标准照度(图1):50lux(最暗)、100lux(柔和)、200lux(舒适)、500lux(明亮)、1000lux(最亮),呈非线性分布以匹配人眼感知特性;
14、2)插值扩展:如20/30/75/150/300/750/1500/2000/3000/5000lux,支持语音指令直接调用(如“灯光调到750lux”)。
15、色温分级与差值命名包含五级标准色温、差值补偿:
16、1)五级标准色温(图2):暖光(2700k)、晨光(3500k)、中性光(4500k)、白光(5500k)、冷光(6500k);
17、2)差值补偿:例如3000k命名为“暖光+300”,确保命名唯一性。
18、本发明对光源构成的动态标注为可选配置,采用三态标识:实时显示光源类型为自然光(未开灯且光照充足)、人工光(仅室内光源)、导光系统(如阳光导入装置),或混合状态(如“自然光+人工光”)。
19、本发明采用多模态交互系统,涉及物理面板、语音控制、软件界面;
20、1)物理面板(图3):机械旋钮或触控屏,主界面显示五档照度按钮、五级色温图标及光源构成状态;
21、2)语音控制:支持中/英文指令(如“设为舒适模式”“色温调至晨光”);
22、3)软件界面(图4):移动端app/pc端软件动态展示照度、色温、光源构成三维参数,支持场景模式预设(如阅读模式=舒适500lux+晨光3500k)。
23、本发明对照明控制参数进行ai自适应调节(图5),包括环境感知、照度调节和能耗优化。
24、环境感知:通过光照传感器、时间及窗帘状态自动切换光源构成(如白天优先自然光,夜晚切换人工光)(图7)。
25、照度调节(图8):根据空间使用率动态调整插值照度(如无人时保持最暗档)。
26、能耗优化(图9),本系统通过时段化策略与动态响应机制实现照明能耗优化:
27、1)时间分段:工作日,全天启用基础节能模式,在08:00-20:00(12小时)启动动态调节,根据空间使用率、自然光强度实时调整照度插值(如无人时降级至20lux,高利用率时段维持200-500lux);周末09:00-21:00(12小时)优先舒适模式(200-750lux),21:00后强制切换至最低能耗(≤50lux);
28、2)优化逻辑:优先级管理,自然光>导光系统>人工光源,白天最大限度利用自然光照;自适应学习,通过历史数据预测高能耗时段,提前降低插值上限;时段权重,动态调节阶段(标注为crit)允许±30%照度浮动,非关键时段锁定±10%;
29、该方案在保证基础照明需求的前提下,可明显降低综合能耗,尤其适用于办公、商业等规律性用光场景。
30、本发明的系统创新点体现在:
31、1)分档分级与插值融合:标准档照度和标准级色温简化交互,插值档满足精细化需求,兼顾易用性与灵活性;
32、2)跨模态一致性:物理按键、语音指令、软件界面共享同一命名与调节逻辑;
33、3)动态环境适配:结合自然光与ai算法实现节能与舒适性平衡;
34、4)语义化命名体系:通过中文名称与差值补偿机制,降低用户认知负担。
1.一种基于照度分档和色温分级的照明控制方法及系统,其特征在于包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:
3.根据权利要求1所述的系统,其交互界面包括:
4.根据权利要求1所述的方法,其扩展配置包括:
5.一种照明控制系统,其特征在于应用场景包括: