利用亮度建模的自动化遮蔽控制系统的利记博彩app

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【专利说明】利用亮度建模的自动化遮蔽控制系统
[0001] 领域
[0002] 本公开一般涉及自动遮蔽控制，且更具体地涉及利用建模的亮度信息的自动化的 遮蔽系统。
[0003] 置量
[0004] 当前存在多种自动化系统，用以控制百叶窗、帘子和其它类型的窗覆盖物。这些系 统常常采用光传感器来检测通过窗进入的可见光（日光）。光传感器可被连接至计算机和 /或电机，所述电机根据光传感器和/或温度读出来自动地打开或关闭窗覆盖物。
[0005] 尽管光传感器和温度传感器可有助于确定窗或内部的理想遮蔽，然而这些传感器 可能并非完全有效。由此，一些遮蔽控制系统采用其它标准或因素来帮助定义遮蔽参数。 例如，一些系统采用检测器以用于检测阳光的入射角。其它系统使用雨传感器、人工照明控 制、地理位置信息、日期和时间信息、窗朝向信息以及外部和内部光传感器来量化和限定窗 覆盖物的最佳位置。然而，没有单一系统当前采用所有这些类型的系统和控制。
[0006] 此外，大多数自动化系统是针对软（Venetian)百叶窗、窗帘和其它传统的窗覆 盖物设计的，并且限于与这些一起使用。进一步，现有技术系统一般不利用与结构的内部 内的光级的变化有关的信息。即，大多数系统考虑相对均匀的遮蔽和/或亮度和光帷眩光 (veiling glare)的效果，而不是渐变的遮蔽和/或亮度和光帷眩光。因此，需要一种构想 渐变的遮蔽和最佳光检测和适应的自动化遮蔽控制系统。
[0007] 已确定对于建筑物的最有效的能量设计是能够利用自然日光，其允许人工照明的 减少，进而减少空气调节负荷，由此减少建筑物的能量消耗。为了实现这些目标，装配玻璃 (glazing)必须通过使用清楚或高可见光传输装配玻璃来允许高百分比的日光穿透装配玻 璃。但伴随大量可见光的还有太阳的光晕（bright orb)、过多的热增益以及使人虚弱的太 阳光线，它们将在一年的不同时期且在不同的太阳朝向上深深地穿透进建筑物中，影响和 冲击工作或生活于其中的人们。因此，需要管理和控制太阳负荷量、阳光穿透量以及玻璃墙 温度。另外，需要将太阳辐射量和亮度控制到保护占有者的舒适和健康的可接受标准，例如 节能集成子系统。

【发明内容】

[0008] 公开了使用亮度模型的自动化遮蔽控制的系统和方法。在实施例中，方法包括：在 自动化的遮蔽控制系统处接收用于指示在窗处的过大的亮度的存在的建模的亮度值，其中 窗覆盖物与该窗相关联；以及由自动化的遮蔽控制系统并响应于超过阈值亮度值的该建模 的亮度值来激活与该窗覆盖物相关联的电机以将该窗覆盖物定位在与由标准的管理例程 所指定的位置不同的位置中。
[0009] 在另一实施例中，方法包括：由自动化的遮蔽控制系统并使用亮度模型来计算在 感兴趣的位置处的过大的亮度的存在；以及由自动化的遮蔽控制系统来激活电机以响应于 在感兴趣的位置处的过大的亮度来调节窗覆盖物。
[0010] 在另一实施例中，自动化的遮蔽控制系统包括被配置有亮度模型的控制器。该控 制器被配置成使用建模的亮度信息来控制与窗相关联的电机。
【附图说明】
[0011] 其中相同标记描绘相同元件的附图示出了本公开的示例性实施例，并与说明书一 起用来解释本公开的原理。在附图中：
[0012] 图1示出了根据各实施例的示例性自动化遮蔽控制系统的框图；
[0013] 图2A示出了根据各实施例的在窗覆盖物缩回的情况下的示例性窗系统的示意 图；
[0014] 图2B示出了根据各实施例的在窗覆盖物延伸的情况下的示例性窗系统的示意 图；
[0015] 图3示出了根据各实施例的自动化遮蔽控制的示例性方法的流程图；
[0016] 图4描绘了根据各实施例的示例性ASHRAE模型；
[0017] 图5示出了根据各实施例的示例性用户界面的截屏（例如SolarTrac软件的视 图）；
[0018] 图6示出了根据各实施例的示例性太阳热增益和太阳穿透感测和反应的流程图；
[0019] 图7A示出了根据各实施例的示例性亮度感测和反应的流程图；
[0020] 图7B示出了根据各实施例的示例性亮度建模和反应的流程图；
[0021] 图8示出了根据各实施例的示例性遮阴（shadow)建模和反应的流程图；
[0022] 图9不出了根据各实施例的不例性反射建模和反应的流程图；
[0023] 图10A-10E示出了根据各实施例的反射建模。
[0024] 详细描沐
[0025] 在这里对本公开的示例性实施例的详细描述以解说方式示出其示例性实施例及 其最佳模式。尽管这些示例性实施例被足够详细地描述以使本领域技术人员能够实施本公 开，然而应当理解其它实施例也可实现并且可作出逻辑和机械改变而不背离本公开的精神 和范围。因而，本文中提供的详细描述仅仅出于解说的目的而不构成限制。例如，任何方法 或过程描述中所述的步骤可以任何顺序执行且不限于所给出的顺序。
[0026] 此外，为简洁起见，各操作部件的某些子部件、传统的数据联网、应用开发以及系 统的其它功能性方面在这里可能不进行详细描述。此外，这里包含的各图中所示的连接线 旨在表示各种元素之间的示例性功能关系和/或物理耦合。应当注意的是，在实际系统中 可呈现很多替代或附加功能关系或物理连接。
[0027] 在本文中可就框图、截屏和流程图、可选选择和各种处理步骤方面对本公开进 行描述。这样的功能块可由被配置成执行指定功能的任意数量的硬件和/或软件组件 来实现。例如，本公开可采用各种集成电路组件（例如存储元件、处理元件、逻辑元件、 查找表等等），其可在一个或多个微处理器或其它控制设备的控制下执行各种功能。类 似地，本公开的软件元件可利用诸如C、C++、Java、COBOL、汇编程序、PERL、Delphi、可扩 展标记语言（XML)的任何编程或脚本语言、带有利用数据结构、对象、进程、例程或其它 编程元件的任意组合来实现的各种算法的智能卡技术来实现。进一步，应当注意的是，本 公开可采用任意数量的传统技术以用于数据传输、发信号、数据处理、网络控制等等。更 进一步，本公开可被用于利用客户端脚本语言（诸如JavaScript、VBScript等）来检测 或预防安全问题。对于密码学和网络安全的基本介绍，参见下列参考文献中的任何一个： (I) "Applied Cryptography:Protocols, Algorithms, and Source Code In C, ''Bruce Schneier 著，John Wiley&Sons 出版（第 2 版，I"6) ; (2) "Java Cryptography"Jonathan Knudson 著，0' Reilly&Associates 出版（1998) ; (3) "Cryptography and Network Security !Principles and Practice" William Stallings 著，Prentice Hall 出版；所有 这些均通过引用结合于此。
[0028] 如本文中所使用的，术语"网络"应包括结合了这些硬件和软件组件的任何电子 通信装置。根据各实施例的各方之间的通信可通过任何适当的通信信道（诸如，例如，电 话网络、外联网、内联网、因特网、交互点设备（销售点设备、个人数字助理、蜂窝电话、自助 服务终端（kiosk)等）、在线通信、离线通信、无线通信、应答器通信、局域网（LAN)、广域网 (WAN)、网络化或链路设备和/或其它）来完成。而且，尽管在本文中将本公开频繁地描述 为利用TCP/IP通信协议来实现，但是本公开也可使用IPX、Appletalk、IP-6、NetBI0S、0SI、 Lonworks或任意数量的现有或未来出现的协议来实现。如果网络处于公用网络（诸如因特 网）的性质，则假定该网络是不安全的并对窃听者开放可能是有利的。涉及结合因特网利 用的协议、标准和应用软件的具体信息通常为本领域技术人员所知晓，且由此在这里不需 予以详细说明。参见，例如，Dilip Naik，"Internet Standards and Protocols, "（1998); "Java 2Complete," 多个作者，（Sybexl999) ;Deborah Ray 和 Eric Ray，"Mastering HTML 4.0, "（1997) ;Loshin，''TCP/IP Clearly Explained，"（1997);以及David Gourley和Brian Totty，"HTTP, The Definitive Guide, "（2002)，这些的内容通过引用结合于此。
[0029] 各种系统组件可以经由数据链路独立地、单独地或共同地与网络适当地耦合，数 据链路包括例如，在如通常被用在与标准调制解调器通信的连接中的本地环路上到因特网 服务提供商（ISP)的连接、电缆调制解调器、Dish网络、ISDN、数字用户线路（DSL)或各种 无线通信方法，参见例如 Gilbert Held，"Understanding Data Communications, "（1996)， 其通过引用结合于此。注意，该网络可被实现为其它类型的网络，例如交互式电视（ITV)网 络。此外，系统构想在具有本文中所描述的类似功能的任意网络上使用、销售或分配任何商 品、服务或信息。
[0030] 图1示出了根据各实施例的示例性自动化遮蔽控制（ASC)系统100。ASC 100可 包括模拟和数字接口（ADI) 105,配置用于与集中式控制系统（CCS) 110、电机130和传感器 125通信。ADI 105可通过通信链路120与CCS 110、电机130、传感器125和/或任何其它 部件通信。例如，在一个实施例中，ADI 105和CCS 110被配置成与电机130直接地通信以 最小化计算命令和电机运动之间的时滞。
[0031] ADI 105可被配置成促进传输遮蔽位置命令和/或其它命令。ADI105还可被配置 成在CCS 110和电机130之间相接（interface)。ADI 105可被配置成便于用户对电机130 的访问。通过便于用户访问，ADI 105可被配置成便于用户和电机130之间的通信。例如， ADI 105可允许用户针对任意数量的区域访问电机130的一些或全部功能。ADI 105可使 用用于通信的通信链路120、用户输入和/或任何其它通信机制来提供用户访问。
[0032] ADI 105可被配置为硬件和/或软件。尽管图1描绘了单个ADI 105,然而ASC 100可包括多个ADI 105。在一个实施例中，ADI 105可被配置成允许用户针对多个窗覆盖 物控制电机130。如本文中所使用的，"区域"指的是其中ASC 100被配置成控制遮蔽的结 构的任何区域。例如，可将一幢办公大楼分为八个区域，每个区域对应于一个不同的楼层。 每个区域又可具有50个不同的装配玻璃、窗和/或窗覆盖物。因此，ADI 105可便于控制 每个区域中的每个电机、一些或全部楼层（或其一部分）的一些或全部窗覆盖物，和/或多 个ADI 105(即，两个、四个、八个或任何其它合适数量的不同ADI 105)可被耦合在一起以 共同地控制一些或全部的窗覆盖物，其中每个ADI 105控制每个楼层的电机130。此外，ASC 100可记日志（log)、记录、分类、量化和以其它方式测量和/或存储与一个或多个窗覆盖物 有关的信息。此外，每个ADI 105可以是可寻址的，诸如经由互联网协议（IP)地址、MAC地 址和/或类似地址。
[0033] ADI 105还可被配置有一个或多个安全机制。例如，ADI 105可包括一个或多个超 控（override)按钮以便于手动操作一个或多个电机130和/或ADI 105。ADI 105还可被 配置有安全机制，该安全机制需要输入密码、代码、生物识别或被适当地配置成允许用户与 系统交互或通信的其它标识符/标记，诸如例如，授权/访问码、个人识别号码（PIN)、因特 网代码、条形码、应答器、数字证书、生物计量数据和/或其它识别标记。
[0034] CCS 110可被用于促进与ADI 105通信和/或对ADI 105的控制。CCS 110可被配 置成促进一个或多个算法的计算以确定例如太阳辐射水平、天空类型（诸如晴朗、多云、明 朗的多云和/或类似的）、内部照明信息、外部照明信息、温度信息、眩光信息、遮阴信息、反 射信息等。CCS 110算法可包括主动（proactive)算法和反应算法，这些算法被配置成提供 对直接太阳穿透的适当太阳光保护；减少太阳热增益；减少辐射表面温度和/或光帷眩光； 控制太阳光线的穿透，优化结构的内部自然日照和/或优化内部照明系统的效率。CCS 110 算法可实时地操作。CCS 110可被配置有RS-485通信板以便于接收和发送来自ADI 105的 数据。CCS 110可被配置成自动地自测试、同步和/或启动ASC 100的各个其它部件。CCS 110可被配置成运行一个或多个用户界面以便于用户交互。下面更详细地描述与CCS 110 协同使用的用户界面的示例。
[0035] CCS 110可被配置为任何类型的计算设备、个人计算机、网络计算机、工作站、小 型计算机、大型机或类似物，它们运行任何操作系统，诸如任意版本的Windows、Windows NT、Windows XP、Windows 2000、Windows98、Windows 95、MacOS、OS/2、BeOS、Linux、UNIX、 Solaris、MVS、DOS等。本文中所讨论的各CCS 110组件或任何其它组件可包括下列中的一 个或多个：主服务器或包括用于处理数字数据的处理器的其它计算系统；耦合至用于存储 数字数据的处理器的存储器；耦合至用于输入数字数据的处理器的输入数字化仪；存储在 存储器中并可由处理器访问以用于引导由处理器对数字数据的处理的应用程序；耦合至处 理器和存储器以用于显示从处理器所处理的数字数据导出的信息的显示设备；以及多个数 据库。用户可经由任何输入设备（诸如键区、键盘、鼠标、自助服务终端、个人数字助理、手 持式计算机（例如Palm Pilot?、Blackberry?:)、蜂窝电话和/或类似物）与系统交互。
[0036] CCS 110还可被配置有一个或多个浏览器、遥控开关和/或触摸屏以进一步便于 访问和控制ASC 100。例如，与CCS 110通信的每个触摸屏可被配置成便于控制建筑物的楼 层平面图的一部分，其中指示了电机区域和遮蔽区域（在本文中进一步描述）。用户可使 用触摸屏来选择电机区域和/或遮蔽区域以提供控制和/或获得控制和/或提醒（alert) 关于特定区域的遮蔽位置的信息、当前天空状况信息、星空图、全球参数信息（诸如，例如， 当地时间和/或日期信息、日出和/或日落信息、太阳高度或方位信息和/或这里提到的任 何其它类似信息）、楼层平面图信息（包括传感器状态和位置）等等。触摸屏还可被用于 提供控制和/或关于本地传感器的亮度级别的信息，以提供对遮蔽位置的超控能力以将遮 蔽移动到更期望的位置，和/或提供对针对每个特定区域所捕获的附加遮蔽控制数据的访 问。浏览器、触摸屏和/或开关还可被配置成记录用户指导的遮蔽移动、遮蔽的手动超控以 及对ASC 100和/或每个遮蔽和/或电机区域的其它的占有者特定的调整。作为另一示例， 浏览器、触摸屏和/或开关还可被配置成根据每个远程用户的访问级别来提供对特定数据 和遮蔽功能的远程用户访问。例如，访问级别例如可被配置成仅允许某些个人、某些级别的 雇员、某些公司或其它实体访问ASC 100,或者允许对特定ASC 100控制参数的访问。此外， 访问控制可仅限制/允许某些动作，诸如打开、关闭和/或调节遮蔽。还可包括对辐射计控 制、算法等等的限制。
[0037] CCS 110还可被配置成对一个或多个警报、警告、错误消息和/或类似物作出响 应。例如，CCS 110可被配置成响应于诸如从建筑物管理系统接收到的信号的火警信号、烟 雾报警信号或其它信号而移动一个或多个窗覆盖物。此外，CCS 110可进一步被配置成生 成一个或多个警报、警告、错误消息和/或类似物。CCS 110可在适当时候将警报发送或以 其它方式传送至第三方系统，例如建筑物管理系统。
[0038] CCS 110还可被配置有一个或多个电机控制器。电机控制器可被配备有一个或多 个算法，这些算法使得电机控制器能够基于自动化控制和/或通过与控制器通信的一个或 各种不同用户界面的来自用户的手动控制来定位窗覆盖物。CCS 110可经由硬接线低电压 干触点、硬接线模拟、硬接线线电压、语音、无线IR、无线RF或若干低电压、无线和/或线电 压联网协议中的任何一种来提供对电机控制器的控制，以使得包括例如开关、触摸屏、PC、 因特网设备、红外遥控、射频遥控、语音命令、PDA、蜂窝电话、PM等的大量设备能够被用户 用来自动地和/或手动地超控窗覆盖物的位置。CCS 110和/或电机控制器可另外被配置 有实时时钟以便于实时同步并控制环境和手动超控信息。
[0039] CCS 110和/或电机控制器还被配置有算法，所述算法使其能够基于源自各种感 测设备选项的信息针对功能、能量效率、光污染控制（取决于环境和邻居）、装饰和/或舒适 而自动地最佳定位窗覆盖物，该感测设备选项可被配置成经由本文中所描述的通信协议和 /或设备中的任何一个与控制器通信。电机控制器和/或CCS 110内的自动化算法可被配 备成应用主动例程和反应例程两者以便于控制电机130。在本文中更为详细地描述主动控 制算法和反应控制算法。
[0040] CCS 110算法可使用占有者发起的超控记录数据来获悉每个本地区域占有者对于 其最佳遮蔽而言偏爱什么。该数据跟踪随后可被用于自动地重新调节区域特定的CCS 110 算法以将一个或多个传感器125、电机130和/或其它ASC 100系统部件调节到本地级别下 的占有者的需要、偏好和/或期望。也就是说，ASC 100可被配置成针对每个居住区域主动 地跟踪每个占有者的调节，并主动地修改CCS 110算法以针对该特定居住区域自动地适应 每个调节。CCS 110算法可包括触摸屏调查（survey)功能。例如，该功能可允许用户在从 触摸屏超控遮蔽位置之前从一原因菜单中选择。该数据可被保存在与CCS 110相关联的数 据库中并被用于细调ASC 100参数以最小化对这类超控的需求。因此，CCS 110可主动地 获悉建筑物的占有者如何使用遮蔽，并适应于这些遮蔽使用。以此方式，CCS 110可响应于 历史数据而细调、精细化和/或以其它方式修改一个或多个主动算法和/或反应算法。
[0041] 例如，可基于CXD 110知晓建筑物的占有者如何使用窗覆盖物来使用主动控制算 法和反应控制算法。CCS 110可被配置有一个或多个主动/反应控制算法，这些算法主动 地将信息输入至电机控制器/从电机控制器输入信息，以促进ASC 100的适应性。主动控 制算法包括诸如，例如，在太阳日的每天上在太阳和窗开口之间建立的连续变化的太阳角 的信息。该太阳跟踪信息也可与关于建筑物和窗开口的结构的知识结合。该结构知识包括 例如建筑物的任何遮阴（shadowing)特征（诸如，例如，可在贯穿日/年的各个时间处遮蔽 窗开口上的太阳光线的都市风景和地形条件中的建筑物）。更进一步，窗开口（即窗、斜窗 和/或天窗）的任何倾角或偏角、贯穿日/年的窗覆盖物的任何预定定位、关于在贯穿日/ 年的任何时间冲击窗的英热单位（BTU)负荷的信息、影响光和热通过玻璃的传输的玻璃特 性、和/或关于来自先前日/年的在该位置中的窗覆盖物的性能的任何其它历史知识可被 包括在主动控制算法中。取决于反应控制算法可