[发明专利]一种基于视觉舒适度的灯光控制系统及控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及照明系统，特别涉及一种基于视觉舒适度的灯光控制系统及控制方法。

背景技术

视觉舒适度是一个评价指标，表征处于一个光环境中的对象的眼睛是否感觉舒服的心理感觉量。由于视觉也是一个心理感知量，可以用韦伯-费希纳定律作为评价指标，而且影响视觉舒适度的因素很多，各因素的作用又不尽相同且复杂，如光照亮度、色调、视角、对比度等等。显然光照亮度是最主要的因素，有时色调也是需要考虑的一个因素。考虑到家庭成员处于不同的家庭活动时所需要的照度水平是不同的，比如，看电视时房间亮度最好暗些，起到保护视觉的目的，又能达到节约电能的初衷。而看书时，最好提供一个相对明亮的光环境。引文对居民的家居生活的照明光环境进行了研究。分别采用冷暖色调的不同光源，在不同的照明水平下，以被测试者在受控的人工照明实验室中模拟起居室中看电视、一般活动、接待客人、团聚时四种活动场景的人工照明光环境进行心理和生理的主观评价。得出结果为看电视时，室内平均照度为50lx为宜，一般活动平均照度为75～100lx为宜，会客时为150～200lx为宜，团聚时为200～300lx为宜，本设计不是单纯的参照这个数据作为标准，而是参考试验对象的心里满意度水平，作为韦伯-费希纳定律的心理感知量。因为考虑到视觉舒适度是心理感知量，它的数学模型以韦伯-费希纳为基础。决定视觉舒适度的数学模型如下:

Z＝a₀+a₁ln E+a₂(ln E)²+…a_n(ln E)ⁿ+…

E为照度，Z为舒适度感知量。

根据上面的视觉舒适度的数学模型，可以计算视觉舒适度与光照度之间的关系，也就能知道最佳舒适度，即取Z为最大值时所对应的光照度就是最佳光照度，当然心理感知量并没有很高的分辨率，所以一段范围的光照度范围都是可取的，用于确定光照控制算法的阈值取值。各种家庭活动视觉舒适度与照度水平的关系模型用以下几个式子表示。

看电视时冷暖色调下的视觉舒适度与光照度的关系：

Zb=123.02[3039.8-2768.5lnE+900.07(lnE)2-120.84(lnE)2+5.4258(lnE)4]]]>