[发明专利]一种高速列车照明舒适性控制系统和方法

权利要求书

1.一种高速列车照明舒适性控制系统，其特征在于，包括采集自然光源色温值的第一色温计、采集灯具系统色温值的第二色温计，第一色温计和第二色温计都连接到终端计算机组；所述终端计算机组还分别连接有DMX512控制器、采集自然光源亮度值的亮度计和眩光测试系统，所述DMX512控制器连接到灯具系统；

所述灯具系统、DMX512控制器和眩光测试系统、第一色温计均设置于列车内，所述第二色温计和亮度计分别置于列车车窗处；

所述灯具系统在相同的照明环境光源区域内色温值是相同，相同照明环境区域的灯具系统由若干色温值相同的LED节能灯组成，每只LED节能灯内部都是由若干不同色温值的LED光源模组组成；

所述DMX512控制器基于DMX512通信协议与灯具系统采用分布式连接，采用PWM方式实现对灯具系统的LED节能灯进行调光调色，第一色温计和第二色温计实现对列车内的色温值实时测量，并反馈到终端计算机组，所述眩光测试系统实现对列车室内的眩光值实时测量，并反馈到终端计算机组。

2.如权利要求1所述的一种高速列车照明舒适性控制系统，其特征在于，所述眩光测试系统应用高像质数百万像素CCD，采用高动态范围成像技术HDR。

3.如权利要求1所述系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、精确控制列车照明环境区域的实际眩光值使之达到期望眩光值，具体如下：

1)向终端计算机组导入期望眩光值曲线；

2)灯具系统开始工作，亮度计实时采集车内自然光源的亮度值，并将该亮度值反馈到终端计算机组；

3)灯具系统在工作工程中，眩光测试系统实时采集现场光源区域的实际眩光值，并将实际眩光值反馈到终端计算机组中；

4)终端计算机组通过步骤2)采集的不同自然环境下的自然光源亮度值，通过DMX512控制器控制灯具系统的亮度值，所述DMX512控制器是采用脉冲调制PWM控制方式控制灯具系统的LED节能灯模组的输出电流值，改变灯具系统的实际输出功率值和实际亮度值，实现对灯具系统亮度值从0到100％的控制；由于列车室照明光源区域的眩光值与灯具系统亮度值存在公式关系，具体公式关系为：

式中L_b为背景亮度值；L_s为观察者方向每个灯具的亮度值；ω为每个灯具发光部分对观察者眼睛所形成的立体角；P为每个单独灯具的位置指数；

终端计算机组根据列车室内光源区域的实际眩光值与期望眩光值，通过DMX512控制器对LED节能灯亮度值的调节直到模拟出期望眩光值曲线所示的眩光值UGR，实现期望眩光值曲线的动态跟踪模拟；

步骤二、采用带通信功能的色温计，包括第一色温计和第二色温计，实时控制照明场景中不同光源区域的色温值，具体如下：

1)向终端计算机组中导入期望色温值T₀曲线；

2)灯具系统开始工作，第一色温计实时采集自然光源的色温值T₁，第二色温计采集灯具系统的当前色温值T₂，并将采集的色温值反馈到终端计算机组中；

3)终端计算机组通过步骤2)采集的不同自然环境下的自然光源色温值T₁和灯具系统的当前色温值T₂，通过DMX512控制器调节灯具系统的色温值以达到期望色温值T₀；即终端计算机组通过时钟控制指令在不同时刻控制DMX512控制器，进而DMX512控制器在不同时刻控制每只LED节能灯的LED光源模组色温值，达到对每只LED节能灯在不同时刻的色温值任意调节控制，直到模拟出期望色温值曲线所示的色温值T₀，实现期望色温值曲线的动态跟踪模拟。