一种飞机客舱模拟日光照明的方法及系统技术方案

本公开提供了一种飞机客舱模拟日光照明的方法及系统，包括：对日光进行实时测量，获取日光的色度参数；建立控制信号样本；根据色度学原理获取四个LED通道的所对应的亮度系数；基于控制信号样本和亮度系数建立定标数据；由日光的色度参数以及各通道LED在最大控制信号值处的绝对三刺激值计算归一化亮度匹配系数；利用建立的定标数据和归一化亮度匹配系数通过三次样条插值计算的方法计算各通道LED的控制信号值；根据各通道LED的控制信号值，控制调节待调四通道LED灯的发光，使得其完成模拟日光照明；可以为飞机客舱照明系统的研发生产及航空公司在役飞机客舱照明系统的升级改造提供技术支持。

【技术实现步骤摘要】
一种飞机客舱模拟日光照明的方法及系统
本公开涉及一种飞机客舱模拟日光照明的方法及系统。
技术介绍
近年来，随着经济的不断发展，民航运输业迎来了前所未有的发展机遇，民航市场的竞争也愈演愈烈。为了扩大市场占有率和提高品牌影响力，全球各大飞机制造商和航空公司在改善旅客的乘坐体验和舒适性方面使尽了浑身解数。作为乘载旅客的飞机客舱，是一种与外界隔离的密闭空间，即气密座舱，其设计及环境直接影响着旅客的乘坐体验和舒适性。对此，一些新机型的研发制造和现有飞机的升级改造均尝试在客舱配置情景照明系统来提升旅客的乘坐体验和舒适性。现有的客舱情景照明系统大多是利用四通道LED光源针对不同的飞行时间段提供不同的照明光模式，以营造相应的氛围，如登机模式、用餐模式、娱乐模式等。然而，这些模式为预存储的光环境，数量有限且并未充分发挥LED光源光色可调的优势。更重要的是，自然日光作为人们最为熟悉和适应的照明光源，对控制人的生理节律具有重要的作用，故飞机客舱若能够随日光的变化实时地模拟日光照明将有助于维持旅客的生理节律，提升旅客的乘坐体验和幸福感。此外，现有的针对四通道LED光源的调光方法往往未考虑通道的阶调响应特性，直接利用控制信号进行调光计算，调光精度不高，而且调光过程中需要利用最优化算法进行求解计算，调光复杂，难以获得解析解。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本公开提供了一种在飞机客舱模拟日光照明的方法及系统，能够随飞行时日光的变化实时地在模拟日光进行客舱照明，对维持旅客的生理节律具有重要的作用。第一方面，本公开提供了一种飞机客舱模拟日光照明的方法，步骤包括：对日光进行实时测量，获取日光的色度参数；在四通道LED光源控制信号范围内进行采样，建立控制信号样本；获取四个LED通道的所对应的亮度系数；基于控制信号样本和亮度系数建立定标数据；由日光的色度参数以及各通道LED在最大控制信号值处的绝对三刺激值计算归一化亮度匹配系数；利用建立的定标数据和归一化亮度匹配系数通过三次样条插值计算的方法计算各通道LED的控制信号值；根据各通道LED的控制信号值，控制调节待调四通道LED灯的发光，使得其完成模拟日光照明。第二方面，本公开还提供了一种飞机客舱模拟日光照明的系统，包括：日光采集模块，被配置为：对日光进行实时测量，获取日光的色度参数；定标模块，被配置为：在四通道LED光源控制信号范围内进行采样，建立控制信号样本；获取四个LED通道的所对应的亮度系数；基于控制信号样本和亮度系数建立定标数据；亮度匹配系数模块，被配置为：由日光的色度参数以及各通道LED在最大控制信号值处的绝对三刺激值计算归一化亮度匹配系数；控制信号获取模块，被配置为：利用建立的定标数据和归一化亮度匹配系数通过三次样条插值计算的方法计算各通道LED的控制信号值；照明模块，被配置为：根据各通道LED的控制信号值，控制调节待调四通道LED灯的发光，使得其完成模拟日光照明。第三方面，本公开提供了一种计算机可读存储介质，用于存储计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时，完成如第一方面所述的飞机客舱模拟日光照明的方法。第四方面，本公开还提供了一种电子设备，包括存储器和处理器以及存储在存储器上并在处理器上运行的计算机指令，所述计算机指令被处理器运行时，完成如第一方面所述的飞机客舱模拟日光照明的方法。第五方面，本公开还提供了一种飞机客舱模拟日光照明装置，包括：控制器，与控制器连接的四通道LED灯、颜色传感器和定标装置；颜色传感器被配置为：对日光进行实时测量，获取日光的色度参数；定标装置被配置为：在四通道LED光源控制信号范围内进行采样，建立控制信号样本；根据色度学原理获取四个LED通道的所对应的亮度系数；基于控制信号样本和亮度系数建立定标数据；控制器被配置为：由日光的色度参数以及各通道LED在最大控制信号值处的绝对三刺激值计算归一化亮度匹配系数；利用建立的定标数据和归一化亮度匹配系数通过三次样条插值算法来计算各通道LED的控制信号值；根据各通道LED的控制信号值，控制调节待调四通道LED灯的发光，使得其完成模拟日光照明。与现有技术对比，本公开具备以下有益效果：1、本公开采用对日光进行实时测量，获取日光的色度参数；获取与日光色度参数匹配的各通道LED的控制信号值，控制调节待调四通道LED灯的发光，使得其完成模拟日光照明；克服了当前飞机客舱LED照明模式有限未充分发挥LED光源光色可调的优势之不足，在一定程度上解决了旅客乘坐体验及舒适性均不佳的问题，同时克服了当前LED光源调光精度不高和调光复杂的弊端；所述方法及系统能够随飞行时日光的变化实时地在模拟日光进行客舱照明，对维持旅客的生理节律具有重要的作用；方法充分利用了LED光源的光色可调的优势，可以为飞机客舱照明系统的研发生产及航空公司在役飞机客舱照明系统的升级改造提供技术支持。2、本公开采用在四通道LED光源控制信号范围内进行采样，建立控制信号样本；根据色度学原理获取四个LED通道的所对应的亮度系数；基于控制信号样本和亮度系数建立定标数据，解决了直接以控制信号参与调光的精度不高的技术问题，充分利用了LED光源的光色可调的优势，可以为飞机客舱照明提供日光模式服务，有利于处于客舱内的乘客也能享受与外界环境匹配的日光照明。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。图1是本公开的实施例1的飞机客舱模拟日光照明的方法流程图；图2是本公开的实施例2的系统结构框图；图3是本公开的实施例3的方法流程图；图4是本公开的飞机客舱模拟日光照明装置结构示意图。具体实施方式：下面结合附图与实施例对本公开作进一步说明。应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。实施例1如图1所示，本实施例提供一种飞机客舱模拟日光照明的方法，包括：S1对日光进行实时测量，获取日光的色度参数；S2在四通道LED光源控制信号范围内进行采样，建立控制信号样本；获取四个LED通道的所对应的亮度系数；基于控制信号样本和亮度系数建立定标数据；S3由日光的色度参数以及各通道LED在最大控制信号值处的绝对三刺激值计算归一化亮度匹配系数；S4利用建立的定标数据和归一化亮度匹配系数通过三次样条本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种飞机客舱模拟日光照明的方法，其特征在于，步骤包括：/n对日光进行实时测量，获取日光的色度参数；/n在四通道LED光源控制信号范围内进行采样，建立控制信号样本；获取四个LED通道的所对应的亮度系数；基于控制信号样本和亮度系数建立定标数据；/n由日光的色度参数以及各通道LED在最大控制信号值处的绝对三刺激值计算归一化亮度匹配系数；/n利用建立的定标数据和归一化亮度匹配系数通过三次样条插值计算的方法计算各通道LED的控制信号值；/n根据各通道LED的控制信号值，控制调节待调四通道LED灯的发光，使得其完成模拟日光照明。/n

【技术特征摘要】
1.一种飞机客舱模拟日光照明的方法，其特征在于，步骤包括：
对日光进行实时测量，获取日光的色度参数；
在四通道LED光源控制信号范围内进行采样，建立控制信号样本；获取四个LED通道的所对应的亮度系数；基于控制信号样本和亮度系数建立定标数据；
由日光的色度参数以及各通道LED在最大控制信号值处的绝对三刺激值计算归一化亮度匹配系数；
利用建立的定标数据和归一化亮度匹配系数通过三次样条插值计算的方法计算各通道LED的控制信号值；
根据各通道LED的控制信号值，控制调节待调四通道LED灯的发光，使得其完成模拟日光照明。


2.如权利要求1所述的飞机客舱模拟日光照明的方法，其特征在于，所述建立定标数据的具体步骤为：
利用光谱辐射计测量四通道LED光源中各通道LED在最大控制信号值处的绝对三刺激值；
在四通道LED光源控制信号范围内进行采样，建立控制信号样本；
根据色度学原理获取四个LED通道的所对应的亮度系数，基于控制信号样本和亮度系数建立定标数据。


3.如权利要求1所述的飞机客舱模拟日光照明的方法，其特征在于，所述步骤计算亮度匹配系数具体包括以下步骤：
计算日光和R、G、B、W四个LED通道的色品坐标；
计算日光的色品坐标与R、G、B、W四个LED通道的色品坐标所形成的四个向量的坐标；
计算四个向量的坐标的判断系数；
根据判断系数计算R、G、B、W四个LED通道的亮度匹配系数。


4.如权利要求1所述的飞机客舱模拟日光照明的方法，其特征在于，所述计算各通道LED的控制信号值具体包括以下步骤：
利用定标数据和各通道LED的亮度匹配系数通过三次样条插值计算各通道LED的控制信号值；
对计算获得的各通道LED的控制信号值进行四舍五入取整；
判断四舍五入取整后的控制信号值是否超出取值范围，若超出则通过与控制线号值的最小值和最大值进行比较作进一步修正。


5.如权利要求2所述的飞机客舱模拟日光照明的方法，其特征在于，所述获取四个LED通道的所对应的亮度系数的具体步骤包括：
从四通道LED光源中选出任意三个LED通道并利用光谱辐射计测量在各控制信号样本同时点亮时的绝对三刺激值；
利用光谱辐射计测量剩余一个LED通道在各控制信号样本点亮时的绝对三刺激值。


6.如权利要求5所述的飞机客舱模拟日光照...

【专利技术属性】
技术研发人员：章夫正，
申请(专利权)人：滨州学院，
类型：发明
国别省市：山东;37