本案是分案申請。該分案的母案是申請日為2013年4月11日、申請?zhí)枮?01380026428.7、發(fā)明名稱為“控制光可切換器件的轉換”的發(fā)明專利申請案。

相關申請案

本申請主張2012年4月17日提交的美國專利申請序列號13/449,235的優(yōu)先權和利益，其命名Brown等人作為發(fā)明人，題為“CONTROLLING TRANSITIONS IN OPTICALLY SWITCHABLE DEVICES”(代理人案卷號SLDMP035)，其以全文引用的方式并入本文中并用于所有目的。

技術領域

本文所揭示的實施方案一般涉及電致變色器件，更具體地涉及用于電致變色窗的控制器和相關算法。

背景技術：

電致變色是一種現(xiàn)象，即當放置在不同的電子狀態(tài)中，典型地通過經(jīng)受電壓變化時，材料表現(xiàn)出光學性質的可逆電化學介導的變化。光學性質通常是顏色、透射率、吸光率和反射率中的一者或多者。一種公知的電致變色材料是氧化鎢(WO₃)。氧化鎢是一種陰極電致變色材料，其中通過電化學還原發(fā)生透明到藍色的顯色轉換。

電致變色材料可以并入到例如用于家庭、商業(yè)和其它用途的窗口中。這種窗口的顏色、透射率、吸光率和/或反射率可以通過誘導電致變色材料的改變而變化，也就是，電致變色窗是可以電子方式變暗或變亮的窗口。施加到窗口的電致變色器件(EC)的小電壓將導致它們變暗；逆轉電壓使它們變亮。這種能力允許控制通過窗口的光的量，并展現(xiàn)電致變色窗被用作節(jié)能器件的機會。

雖然電致變色發(fā)現(xiàn)于20世紀60年代，但是EC器件，特別是EC窗口，還是不幸地遇到各種問題，且盡管最近在EC技術、裝置和制造和/或使用EC器件的相關方法中有許多進步，但還沒有開始實現(xiàn)其全部的商業(yè)潛力。

技術實現(xiàn)要素：

本文公開用于控制光學可切換器件的轉換的系統(tǒng)、方法和裝置。

在一個方面，提供一種限制在設施的內部和外部之間具有至少一個可著色窗口的所述設施的能量消耗的方法。所述可著色窗口中的色調水平可自動地控制。所述方法包括接收來自任意兩個或更多個選自以下組成的群的傳感器的輸出信號：外部光傳感器、內部光傳感器、占用傳感器、外部溫度傳感器和透射傳感器，所述透射傳感器檢測從外部通過所述可著色窗口的光。利用所接收到的輸出信號和所述色調水平之間的關系，確定所述可著色窗口的色調水平。提供指令以將所述可著色窗口的色調改為所確定的色調水平。

在另一個方面，提供一種用于在設施的內部和外部之間具有至少一個可著色窗口的所述設施的可著色窗口的控制器。所述控制器包括處理器或控制電路；至少一個輸入，其用于接收來自一個或多個傳感器的輸出信號；和指令，其用于使所述處理器或控制電路通過利用所接收到的輸出信號和色調水平之間的關系來確定所述可著色窗口中的色調水平。所述關系采用來自任意兩個或更多個選自以下組成的群的傳感器的輸出信號：外部光傳感器、內部光傳感器、占用傳感器、外部溫度傳感器和透射傳感器，所述透射傳感器檢測從外部通過所述可著色窗口的光。所述控制器進一步包括至少一個輸出，其用于直接或間接控制所述可著色窗口中的色調水平。

在另一個方面，提供一種用于控制設施中的能量消耗的系統(tǒng)，所述設施在所述設施的內部和外部之間包含可著色窗口。所述系統(tǒng)包括建筑物管理系統(tǒng)、照明控制面板、網(wǎng)絡(所述建筑物管理系統(tǒng)與所述照明控制面板在其上通信)、和用于所述可著色窗口的控制器。所述控制器包括指令，其用于通過利用所接收到的輸出信號和色調水平之間的關系來確定所述可著色窗口中的色調水平。所述關系采用來自任意兩個或更多個選自以下組成的群的傳感器的輸出信號：外部光傳感器、內部光傳感器、占用傳感器、外部溫度傳感器和透射傳感器，所述透射傳感器檢測從外部通過所述可著色窗口的光。所述控制器進一步包括至少一個輸出，其用于直接或間接控制所述可著色窗口中的色調水平。

在另一個方面，提供一種使所述設施的能量消耗最小化的方法，所述設施在所述設施的外部和內部之間具有可著色窗口。所述可著色窗口具有可由控制器控制的可調整色調水平。所述方法包括接收指示由所述設施中的加熱系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)和/或照明的能量或功率消耗的信號，利用指示所述設施中的器件或系統(tǒng)的能量或功率消耗的信號來確定所述可著色窗口的色調水平，和提供指令以設置所述可著色窗口中的色調水平至所確定的色調水平。

在另一個方面，提供一種用于在設施的內部和外部之間具有至少一個可著色窗口的所述設施的可著色窗口的控制器。所述控制器包括處理器或控制電路；至少一個輸入，其用于接收來自一個或多個傳感器的輸出信號；和指令，其用于使所述處理器或控制電路通過利用所接收到的輸出信號和色調水平之間的關系來確定所述可著色窗口中的色調水平。所述關系采用來自外部光傳感器、內部光傳感器、外部溫度傳感器和色調命令的輸出信號。所述控制器進一步包括至少一個輸出，其用于直接或間接控制所述可著色窗口中的色調水平。

在另一個方面，提供一種限制在設施的內部和外部之間具有至少一個可著色窗口的所述設施的能量消耗的方法。所述可著色窗口中的色調水平可自動地控制。所述方法包括接收指示在所述可著色窗口處或附近所接收到的外部輻照度水平的信號，和利用所接收到的輸出信號和所述色調水平之間的關系確定所述可著色窗口的色調水平。所述關系需要(i)當所接收到的輻照度水平通過第一閾值時，從第一較暗色調水平轉換到第二較亮色調水平和(ii)當所接收到的輻照度水平通過第二閾值時，從第二較亮色調水平轉換到第一較暗色調水平。所述第一和第二閾值不同。所述方法還包括提供指令以將所述可著色窗口的色調改為所確定的色調水平。

這些和其他特征和優(yōu)點將參照相關附圖在下文進一步詳細地描述。

附圖說明

以下詳細描述當結合附圖考慮時能更全面地理解，其中：

圖1A-1C示出形成在玻璃基板(即，電致變色簡化物)上的電致變色器件的示意圖。

圖2A和2B示出集成至IGU的如關于圖1A-C所述的電致變色簡化物的橫截面示意圖。

圖3A描繪電致變色器件的示意性橫截面。

圖3B描繪電致變色器件在漂白狀態(tài)(或轉換到漂白狀態(tài))的示意性橫截面。

圖3C描繪在圖3B中所示的電致變色器件的示意性橫截面，但處在著色狀態(tài)(或轉換到著色狀態(tài))。

圖4描繪窗口控制器的框圖。

圖5描繪包括電致變色窗和多個傳感器的房間的示意圖。

圖6示出可以被用來確定電致變色窗的色調水平的函數(shù)。

圖7示出可以在圖6中所示的函數(shù)中使用的加權常數(shù)的時間表。

圖8示出限制在房間的內部和外部之間具有至少一個可著色窗口的房間的能量消耗的方法的流程圖。

圖9示出操作安裝在房間的內部和外部之間的可著色窗口的方法的流程圖。

圖10示出外部光傳感器在24小時內的光照度相對時間的曲線。

圖11描繪建筑物管理系統(tǒng)的實施方案的示意圖。

圖12描繪建筑物網(wǎng)絡實施方案的框圖。

具體實施方式

本文中所描述的窗口控制器是用于控制可著色窗口，包括電致變色窗。實際上任何可著色和/或反射式窗或鏡子將與本文所描述的窗口控制器并用。例如，非電致變色光學可切換器件，例如液晶器件和懸浮顆粒器件可與所描述的窗口控制器并用。

本文所描述的窗口控制器顯著增強建筑物中的環(huán)境控制，例如，當窗口控制器與建筑物管理系統(tǒng)(BMS)集成時。窗口性能、小氣候傳感和環(huán)境控制之間的相互關系在下文中更詳細地描述。

例如，如圖5、圖6和圖7所示，獨立的窗口控制器可接收來自各種傳感器，包括外部光傳感器、內部光傳感器、溫度傳感器、內部透射傳感器、占用傳感器和功率計的輸入。這些輸入可通過窗口控制器進行處理，以使用例如函數(shù)(例如，參見圖6)或查找表確定可著色窗口所期望的色調。函數(shù)或查找表可隨一天中的時間或一年中的天數(shù)而變化以解釋太陽光入射到可著色窗口的變化(例如，參見圖7)。此外，可著色窗口和窗口控制器可以集成到建筑物中，所述建筑物包括建筑物網(wǎng)絡或BMS(例如，參見圖11和圖12)。窗口控制器可以與建筑物的不同系統(tǒng)接口，來輔助控制建筑物中的環(huán)境。

電致變色器件概述

應理解，雖然所公開的實施方案集中于電致變色(EC)窗口(也稱為智能窗)，但是本文所公開的概念可應用于其它類型的可著色窗口。例如，并入液晶器件或懸浮顆粒器件而不是電致變色器件的窗口可以并入任何所公開的實施方案中。

為了定向讀者到本文所公開的系統(tǒng)、窗口控制器和方法的實施方案中，提供電致變色器件的簡要討論。電致變色器件的這個初始討論僅作為背景提供，且隨后描述的系統(tǒng)、窗口控制器和方法的實施方案并不局限于這個初始討論的具體特征和制造方法。

參照圖1A-1C描述電致變色簡化物的一個具體實例，以說明本文所描述的實施方案。圖1A是從玻璃板105開始制造的電致變色簡化物100的橫截面示意圖(參見圖1C的切面X-X')。圖1B示出EC簡化物100的端視圖(參見圖1C的透視Y-Y')，且圖1C示出EC簡化物100的俯視圖。圖1A示出在玻璃板105上制造后，邊緣被去除，以產生圍繞簡化物的周邊的區(qū)域140的電致變色簡化物。電致變色簡化物也被激光劃線且已附接匯流條。玻璃簡化物105具有擴散阻擋層110和在擴散阻擋層上的第一透明導電氧化物(TCO)115。在這個實例中，邊緣去除工藝去除TCO 115和擴散阻擋層110兩者，但在其它實施方案中僅TCO被去除，留下所述擴散阻擋層完好。TCO 115是用于形成制造在玻璃板上的電致變色器件的電極的兩個導電層中的第一層。在本實例中，玻璃板包括底層玻璃和擴散阻擋層。因此，在本實例中，形成擴散阻擋層，然后形成第一TCO、EC堆棧125(例如，具有電致變色層、離子導體層和對電極層)和第二TCO 130。在一個實施方案中，所述電致變色器件(EC堆棧和第二TCO)是在集成沉積系統(tǒng)中進行制造，其中在堆棧的制造過程中的任何時間，玻璃板不離開集成沉積系統(tǒng)。在一個實施方案中，還使用集成沉積系統(tǒng)(其中玻璃板在EC堆棧和(第二)TCO層的沉積過程中不離開集成沉積系統(tǒng))形成第一TCO層。在一個實施方案中，所有的層(擴散阻擋層、第一TCO、EC堆棧和第二TCO)在集成沉積系統(tǒng)中進行沉積，其中玻璃板在沉積過程中不離開集成沉積系統(tǒng)。在本實例中，在沉積EC堆棧125前，通過TCO 115和擴散阻擋層110切割出隔離溝槽120。制造溝槽120，意在電隔離制造完成后將駐留在匯流條1下的TCO 115的區(qū)域(見圖1A)。這樣做是為了避免在匯流條下的EC器件的電荷累積和著色，這是不期望的。

形成EC器件后，執(zhí)行邊緣去除工藝和額外的激光劃線。圖1A描繪區(qū)域140，其中在本實例中，所述器件已從圍繞激光劃線溝槽150、155、160和165的周邊區(qū)域被移除。溝槽150、160和165穿過EC堆棧且還穿過第一TCO和擴散阻擋層。溝槽155穿過第二TCO 130和EC堆棧，但不穿過第一TCO 115。制造激光劃線溝槽150、155、160和165以隔離EC器件的部分135、145、170和175，其在從可操作EC器件的邊緣去除工藝中可能會損壞。在本實例中，激光劃線溝槽150、160和165穿過第一TCO，以幫助隔離器件(激光劃線溝槽155不穿過第一TCO，否則便切斷匯流條2與第一TCO且因此與EC堆棧的電通信)。用于激光劃線工藝的激光器通常是但不一定是脈沖式激光器，例如，二極管泵浦固態(tài)激光器。例如，可以使用來自IPG Photonics公司(牛津，馬薩諸塞州)或來自Ekspla(維爾紐斯，立陶宛)的合適的激光器來進行激光劃線工藝。劃線也可以機械地進行，例如，用金剛石的尖端劃痕。本領域的普通技術人員將理解，激光劃線工藝可以在不同的深度進行和/或在單一工藝中執(zhí)行，由此在圍繞EC器件的周邊的連續(xù)路徑期間激光切割深度是變化的，或不變的。在一個實施方案中，邊緣去除是進行到第一TCO的深度。

激光劃線完成后，匯流條被附接。非穿透匯流條(1)被施加到第二TCO。非穿透匯流條(2)被施加到所述器件未被沉積(例如，從保護第一TCO免于器件沉積的掩模)、與第一TCO接觸的區(qū)域，或在本實例中，使用邊緣去除工藝(例如，使用具有XY或XYZ振鏡的裝置的激光燒蝕)以移除材料向下到第一TCO的區(qū)域。在本實例中，匯流條1和匯流條2都是非穿透匯流條。穿透匯流條是一種典型地壓入并通過EC堆棧以在所述堆棧的底部與TCO接觸的匯流條。非穿透匯流條是一種不穿透到EC堆棧層，而是使導電層(例如，TCO)的表面上電和物理接觸的匯流條。

在TCO層可以使用非傳統(tǒng)的匯流條，例如，用屏幕和光刻圖案化方法制造的匯流條電連接。在一個實施方案中，電通信是用器件的透明導電層通過絲網(wǎng)印刷(或使用另一種圖案化方法)導電性油墨，接著熱固化或燒結所述油墨而建立。使用上述器件配置的優(yōu)點包括比其中使用穿透匯流條的常規(guī)技術更簡單的制造，例如，較少的激光劃線。

匯流條連接后，所述器件被集成到絕緣玻璃單元(IGU)，其中包括例如接線匯流條等。在一些實施方案中，一個或兩個匯流條是在成品IGU內部，然而在一個實施方案中，一個匯流條是在IGU的密封件以外和一個匯流條在IGU內部。在前者實施方案中，區(qū)域140是用來制造用于形成IGU的間隔件的一面的密封件。因此，到匯流條的布線或其它連接在間隔件與玻璃之間延伸。因為許多間隔件是由導電的金屬例如不銹鋼制成，需要采取措施，以避免由于匯流條和連接于其的連接件和金屬間隔件之間的電連通導致的短路。

如上所述，匯流條連接后，電致變色簡化物集成到IGU，其包括，例如，匯流條的布線等。在本文所描述的實施方案中，兩個匯流條是在成品IGU的主密封內部。圖2A示出集成到IGU 200的如關于圖1A-C所述的電致變色窗的橫截面示意圖。間隔件205用于將所述電致變色簡化物與第二簡化物210分離。在IGU 200中的第二簡化物210是非電致變色簡化物，然而，本文所公開的實施方案并不限于此。例如，簡化物210可以在其上具有電致變色器件和/或一個或多個涂層，如低輻射涂層等。簡化物201也可以為層疊玻璃，如在圖2B中描繪(簡化物201通過樹脂235被層疊到加強面板230)。間隔件205和電致變色簡化物的第一TCO層之間是主密封材料215。這種主密封材料也在間隔件205和第二玻璃簡化物210之間。圍繞間隔件205的周界的是第二密封220。匯流條布線/引線穿過密封件以連接到控制器。第二密封件220可以比所描繪的厚得多。這些密封件有助于保持水分從IGU的內部空間225出來。它們還用于防止IGU的內部中的氬氣或其它氣體逸出。

圖3A示意性地描繪電致變色器件300的橫截面。電致變色器件300包括基板302、第一導電層(CL)304、電致變色層(EC)306、離子傳導層(IC)308、一對電極層(CE)310和第二導電層(CL)314。層304、306、308、310和314統(tǒng)稱為電致變色堆棧320?？刹僮鞯厥┘涌珉娭伦兩褩?20的電勢的電壓源316影響電致變色器件從例如漂白狀態(tài)到著色狀態(tài)(描繪)的轉換。層的順序可以相對于基板反置。

具有如所述的不同層的電致變色器件可以被制造為具有低缺陷率的全固態(tài)器件和/或全無機器件。這樣的器件和制造它們的方法更詳細地描述于美國專利申請序列號12/645,111中，題為“Fabrication of Low-Defectivity Electrochromic Devices”，申請日為2009年12月22日且命名Mark Kozlowski等人作為發(fā)明人，和美國專利申請序列號12/645,159中，題為“Electrochromic Devices”，申請日為2009年12月22日和命名Zhongchun Wang等人作為發(fā)明人，這兩者都以引用的方式并入本文中用于所有目的。然而，應理解，堆棧中的任何一層或更多層可以含有一些量的有機材料。對液體也可以同樣說，可以少量存在于一個或多個層中。還應理解，固態(tài)材料可沉積或以其它方式通過采用液體組分的工藝，如采用溶膠-凝膠或化學氣相沉積的某些工藝形成。

此外，應理解，關于漂白狀態(tài)和著色狀態(tài)之間的轉換的參照是非限制性的，并僅建議可以實施的電致變色轉換的許多實例中的一個實例。除非本文(包括前面的討論)另有規(guī)定，否則每當提及漂白-著色轉換，相應的器件或工藝包括其它光學狀態(tài)轉換，如非反射-反射，透明-不透明等。此外，術語“漂白”是指一種光學中性狀態(tài)，例如，未著色，透明或半透明的。更進一步，除非本文另有規(guī)定，電致變色轉換的“色”不限于任何特定波長或波長范圍。如本領域的技術人員所理解，合適的電致變色和對電極材料的選擇支配有關光學轉換。

在本文所描述的實施方案中，電致變色器件可逆地在漂白狀態(tài)和著色狀態(tài)之間循環(huán)。在某些情況下，當器件處于漂白狀態(tài)時，將電勢施加到電致變色堆棧320，使得堆棧中的可用的離子主要駐留在對電極310。當在電致變色堆棧上的電勢逆轉時，所述離子穿過離子傳導層308輸送到電致變色材料306并使材料轉換到著色狀態(tài)。

再次參照圖3A，電壓源316可以被配置為結合輻射和其它環(huán)境傳感器一起操作。如本文中所述，電壓源316與器件控制器(未在所述圖中示出)接口。此外，電壓源316可與能量管理系統(tǒng)接口，所述系統(tǒng)根據(jù)不同的標準，如一年中的時間、一天中的時間和測得的環(huán)境條件控制電致變色器件。這樣的能量管理系統(tǒng)，結合大面積電致變色器件(例如，電致變色窗)可以顯著地降低建筑物的能量消耗。

可使用具有適當?shù)墓鈱W、電學、熱學和機械性質的任何材料作為基板302。這樣的基板包括例如玻璃、塑料和鏡面材料。合適的玻璃包括透明的或著色的鈉鈣玻璃，包括鈉鈣浮法玻璃。玻璃可為鋼化或未鋼化的。

在許多情況下，基板是尺寸為住宅窗口應用的玻璃面板。這種玻璃面板的尺寸可以變化很大，其取決于住戶的具體需要。在另一些情況下，基板是建筑玻璃。建筑玻璃通常用于商業(yè)建筑，但也可以在住宅建筑中使用，并且通常，盡管不是必須的，分開室內環(huán)境與室外環(huán)境。在某些實施方案中，建筑玻璃是至少20英寸×20英寸，并且可以大許多，例如，大到約80英寸×120英寸。建筑玻璃通常為至少約2mm厚，通常為約3mm到約6mm厚。當然，電致變色器件是可伸縮的，使基板小于或大于建筑玻璃。此外，電致變色器件可以設置在任何尺寸和形狀的鏡面上。

在基板302的頂部上是導電層304。在某些實施方案中，導電層304和314中的一層或兩層是無機和/或固體。導電層304和314可以由多種不同的材料，包括導電氧化物、薄金屬涂層、導電性金屬氮化物和復合導體制成。典型地，導電層304和314至少在由電致變色層展現(xiàn)電致變色的波長范圍內是透明的。透明導電氧化物包括金屬氧化物和摻雜有一種或多種金屬的金屬氧化物。這種金屬氧化物和摻雜的金屬氧化物的實例包括氧化銦、氧化銦錫、摻雜的氧化銦、氧化錫、摻雜的氧化錫、氧化鋅、氧化鋁鋅、摻雜的氧化鋅、氧化釕、摻雜的氧化釕等。因為氧化物通常用于這些層，所以它們有時被稱為“透明導電氧化物”(TCO)層。也可使用基本上透明的薄金屬涂層。

導電層的功能是以相對較少的歐姆電勢下降分散在電致變色堆棧320的表面上由電壓源316提供的電勢到堆棧的內部區(qū)域。電勢通過到導電層的電連接被轉移到導電層。在一些實施方案中，匯流條(一個與導電層304接觸且一個與導電層314接觸)提供在電壓源316和導電層304和314之間的電連接。導電層304和314也可以以其它常規(guī)手段連接到電壓源316。

覆蓋導電層304是電致變色層306。在一些實施方案中，電致變色層306是無機和/或固體。所述電致變色層可以包含多種不同的電致變色材料中的任意一種或多種，包括金屬氧化物。這樣的金屬氧化物包括氧化鎢(WO₃)、氧化鉬(MoO₃)、氧化鈮(Nb₂O₅)、氧化鈦(TiO₂)、氧化銅(CuO)、氧化銥(Ir₂O₃)、氧化鉻(Cr₂O₃)、氧化錳(Mn₂O₃)、氧化釩(V₂O₅)、氧化鎳(Ni₂O₃)、氧化鈷(Co₂O₃)等。在操作過程中，電致變色層306轉移離子到對電極層310并接收來自其的離子以引起光學轉換。

一般地，電致變色材料的彩色化(或任何光學性質的改變，例如，吸光度、反射率和透射率)是由可逆離子插入材料(例如，插層)和相應的注入電荷平衡電子而引起。通常負責光轉換的離子的一些部分被不可逆地束縛在電致變色材料中。一些或所有的不可逆結合的離子被用于補償材料中的“盲電荷”。在大部分電致變色材料中，合適的離子包括鋰離子(Li⁺)和氫離子(H⁺)(即，質子)。然而，在某些情況下，其它離子將是合適的。在各種實施方案中，鋰離子被用于產生電致變色現(xiàn)象。鋰離子進入氧化鎢的插層(WO_3-y(0<y≤～0.3))會導致氧化鎢從透明(漂白狀態(tài))改變?yōu)樗{(著色狀態(tài))。

再次參照圖3A，在電致變色堆棧320中，離子傳導層308被夾在電致變色層306和對電極層310之間。在一些實施方案中，對電極層310是無機和/或固體。對電極層可以包括當電致變色器件在漂白狀態(tài)時用作離子貯存器的多種不同材料中的一種或多種。通過例如施加適當?shù)碾妱菟l(fā)的電致變色轉換期間，對電極層傳送其持有的離子中的一部分或全部至電致變色層，從而改變電致變色層到著色狀態(tài)。同時，在NiWO的情況下，對電極層以離子損失著色。

在一些實施方案中，與WO₃互補的對電極的合適材料包括氧化鎳(NiO)、氧化鎳鎢(NiWO)、氧化鎳釩、氧化鎳鉻、氧化鎳鋁、氧化鎳錳、氧化鎳鎂、氧化鉻(Cr₂O₃)、氧化錳(MnO₂)和普魯士藍。

當電荷從由氧化鎳鎢制成的對電極310移除(即，離子從對電極310傳送到電致變色層306)時，對電極層會從透明狀態(tài)轉換為著色狀態(tài)。

在所描繪的電致變色器件中，在電致變色層306和對電極層310之間，存在離子傳導層308。離子傳導層308用作電致變色器件在漂白狀態(tài)和著色狀態(tài)之間轉換時離子通過其被傳送的介質(以電解液的方式)。優(yōu)選地，離子傳導層308對于電致變色和對電極層的有關離子是高度導電的，但具有可忽略正常操作期間發(fā)生的電子轉移的足夠低的電子電導率。具有較高的離子電導率的薄離子傳導層允許快速的離子傳導，從而允許高性能電致變色器件的快速切換。在某些實施方案中，離子傳導層308是無機和/或固體。

合適的離子傳導層(用于具有不同的IC層的電致變色器件)的實例包括硅酸鹽、氧化硅、氧化鎢、氧化鉭、氧化鈮和硼酸鹽。這些材料可以摻雜有不同的摻雜劑，包括鋰。鋰摻雜的氧化硅包括鋰硅-鋁-氧化物。在一些實施方案中，所述離子傳導層包括基于硅酸鹽的結構。在一些實施方案中，氧化硅鋁(SiAlO)被用于離子傳導層308。

電致變色器件300可以包括一個或多個附加層(未示出)，例如一個或多個無源層。用于改善某些光學性質的無源層可以被包括在電致變色器件300中。用于提供耐濕或耐擦傷性的無源層也可以被包括在電致變色器件300中。例如，可以利用抗反射性或保護性氧化物或氮化物層處理導電層。其它無源層可以用來氣密密封電致變色器件300。

圖3B是在漂白狀態(tài)(或轉換到漂白狀態(tài))的電致變色器件的示意性橫截面。按照具體的實施方案，電致變色器件400包括氧化鎢電致變色層(EC)406和氧化鎳鎢對電極層(CE)410。電致變色器件400還包括基板402、導電層(CL)404、離子傳導層(IC)408和導電層(CL)414。

功率源416被配置為通過連接到導電層404和414的合適的連接(例如，匯流條)施加電勢和/或電流到電致變色堆棧420。在一些實施方案中，所述電壓源被配置成施加幾伏的電勢以驅動器件從一個光學狀態(tài)到另一個狀態(tài)的轉換。如圖3A所示的電勢的極性是使得離子(在本實例中為鋰離子)主要存在(由虛線箭頭所指示)于氧化鎳鎢對電極層410中。

圖3C是在圖3B中所示的電致變色器件400的示意性橫截面，但處于著色狀態(tài)(或轉換到著色狀態(tài))。在圖3C中，電壓源416的極性是逆轉的，從而使電致變色層更陰性以接受額外的鋰離子，并由此轉換為著色狀態(tài)。如虛線箭頭所示，鋰離子穿過離子傳導層408傳送到氧化鎢電致變色層406。氧化鎢電致變色層406是以著色狀態(tài)示出。氧化鎳鎢對電極410也是以著色狀態(tài)示出。如前所述，氧化鎳鎢隨著其交出(脫嵌)鋰離子逐漸變得更加不透明。在這個實例中，存在協(xié)同效應，其中兩個層406和410轉換到著色狀態(tài)是朝著減少通過堆棧和基板透射的光的量相加。

如上所述，電致變色器件可以包括由離子導電(IC)層分離的電致變色(EC)電極層和對電極(CE)層，所述離子導電(IC)層為對離子高導電性和對電子高電阻性。按常規(guī)理解，離子導電層因此可以防止電致變色層和對電極層之間的短路。離子導電層可以允許電電致變色和對電極保持電荷，從而維持它們的漂白或著色狀態(tài)。在具有不同層的電致變色器件中，組件形成包括夾在電致變色電極層和對電極層之間的離子傳導層的堆棧。這三個堆棧組件之間的邊界由成分和/或微結構的突然變化來定義。因此，所述器件具有三個不同的層，具有兩個突變界面。

根據(jù)某些實施方案，對電極和電致變色電極形成為彼此直接相鄰，有時直接接觸，而無需單獨地沉積離子傳導層。在一些實施方案中，采用具有界面區(qū)而非不同的IC層的電致變色器件。這樣的裝置以及制造它們的方法描述于美國專利申請序列號12/772,055和12/772,075，其各提交于2010年4月30日，和美國專利申請序列號12/814,277和12/814,279，其各提交于2010年6月11日，四個申請的標題是“Electrochromic Devices”，其各命名Zhongchun Wang等人作為發(fā)明人，并且每個的全部內容以引用的方式并入本文。

窗口控制器和控制算法

窗口控制器用于控制電致變色窗的電致變色器件的狀態(tài)(例如，漂白、中性或一些級別的著色)。在一些實施方案中，窗口控制器能夠在兩種狀態(tài)(漂白狀態(tài)和著色狀態(tài))之間轉換電致變色窗。在其它實施方案中，控制器可以另外轉換電致變色窗(例如，具有單個電致變色器件)到中間著色狀態(tài)。某些電致變色窗通過使用單一IGU中的兩塊電致變色簡化物(其中每個簡化物是雙狀態(tài)簡化物)而允許中間著色水平。這將在下文更詳細地描述。

如以上關于圖2A和2B所指出，在一些實施方案中，電致變色窗可包括在IGU的一個簡化物上的一個電致變色器件和在IGU的另一簡化物上的另一電致變色器件。如果窗口控制器能夠在兩個狀態(tài)(漂白狀態(tài)和著色狀態(tài))之間轉換各電致變色器件，則電致變色窗能夠實現(xiàn)四種不同的狀態(tài)，兩個電致變色器件是著色的著色狀態(tài)、其中一個電致變色器件是著色的第一中間狀態(tài)、其中另一電致變色器件是著色的第二中間狀態(tài)，和其中兩個電致變色器件是漂白的漂白狀態(tài)。多窗格電致變色窗的實施方案進一步在美國專利申請序列號12/851,514中所述，命名Friedman等作為發(fā)明人，題為“MULTI-PANE ELECTROCHROMIC WINDOWS”且申請日為2010年8月5日，其以全文引用的方式并入本文中并用于所有目的。

在一些實施方案中，窗口控制器能夠轉換具有能夠在兩個或更多狀態(tài)之間轉換的電致變色器件的電致變色窗。例如，窗口控制器可以能夠轉換電致變色窗到漂白狀態(tài)、中間狀態(tài)和著色狀態(tài)。在一些其它實施方案中，窗口控制器能夠在漂白狀態(tài)和著色狀態(tài)之間轉換并入任何數(shù)量的狀態(tài)之間的電致變色器件的電致變色窗。用于轉換電致變色窗到中間狀態(tài)的方法和控制器的實施方案進一步描述于美國專利申請序列號13/049,623中，命名Mehtani等人作為發(fā)明人，題為“CONTROLLING TRANSITIONS IN OPTICALLY SWITCHABLE DEVICES”且申請日為2011年3月16日，其以全文引用的方式并入本文中并用于所有目的。

在一些實施方案中，窗口控制器可對電致變色窗中的一個或多個電致變色器件供電。通常，窗口控制器的所述功能擴充用在下文更詳細描述的一個或多個其它功能。本文中所描述的窗口控制器并不限于那些具有對與其因控制目的相關聯(lián)的電致變色器件供電的功能的窗口控制器。即，電致變色窗的電源可以是與窗口控制器分開的，其中所述控制器具有其自己的電源，并引導從窗口電源施加到窗口的功率。然而，可以方便地包括電源與窗口控制器并配置控制器以對窗口直接供電，因為它避免需要對電致變色窗供電的單獨布線。

此外，在本節(jié)中描述的窗口控制器被描述為獨立的控制器，其可以被配置為控制單個窗口或多個電致變色窗的功能，無需將窗口控制器集成到建筑物控制網(wǎng)絡或建筑物管理系統(tǒng)(BMS)。然而，窗口控制器也可以集成到建筑物控制網(wǎng)絡或BMS，如在本發(fā)明的建筑物管理系統(tǒng)部分進一步描述。

圖4描繪窗口控制器的框圖。圖4是窗口控制器的簡化框圖，以及關于窗口控制器的更多細節(jié)可以在美國專利申請序列號13/449,248中找到，命名Brown作為發(fā)明人，題為“CONTROLLER FOR OPT ICALLY SWITCHABLE WINDOWS”(代理人案卷號SLDMP041)，申請于2012年4月17日，和在美國專利申請序列號為13/449,251中找到，命名Brown作為發(fā)明人，題為“CONTROLLER FOR OPTIC ALLY-SWITCHABLE WINDOWS”(代理人案卷號SLDMP042)，申請于2012年4月17日。如圖4所示，窗口控制器450包括微控制器455、功率寬度調制器(PWM)460、信號調節(jié)模塊465、以及智能邏輯模塊470。

圖5描繪一個房間的示意圖，所述房間包括電致變色窗和多個傳感器。在一些實施方案中，來自這些傳感器的輸出可被輸入到窗口控制器450的信號調節(jié)模塊465。在其它一些實施方案中，來自這些傳感器的輸出可被輸入到一個網(wǎng)絡，所述網(wǎng)絡包括建筑物管理系統(tǒng)，如在建筑物管理系統(tǒng)部分進一步描述。雖然各種傳感器描繪為例如在房間的垂直表面上，但這是為簡明起見，且任何或所有傳感器可以是在天花板或地板上。

房間500包括電致變色窗505。電致變色窗505是在包括房間500的建筑物的外部和內部之間。窗口控制器450被連接到且被配置為控制電致變色窗505的光狀態(tài)。在房間500中的傳感器包括外部光傳感器510、外部溫度傳感器515、內部傳感器520、內部透射傳感器525、占用傳感器530和功率計535。這些傳感器中的每一個簡要描述如下。

外部光傳感器510和內部光傳感器520是那些能夠檢測入射到其上的光的照度的器件。入射到光傳感器的光可以是直接來自光源的光或從表面反射到光反射器的光。外部光傳感器510一般測量入射到光傳感器的直接或反射的太陽光。由外部光傳感器510檢測到的光水平隨著一天中的時間和一年中的時間而改變，這是因為太陽光照射到大地的角度改變。由外部光傳感器510檢測到的光水平隨著天氣而改變；例如，在陰天，太陽光將被云阻擋且由外部光傳感器510檢測到的光水平會比晴天低。在一些實施方案中，可能有一個或多個外部光傳感器510。來自所述一個或多個外部光傳感器510的輸出可以被相互比較來確定，例如，如果外部光傳感器510中的一個被物體遮住，如被降落在外部光傳感器510上的鳥遮住。

內部光傳感器520一般測量房間500中的環(huán)境光。在一些實施方案中，內部光傳感器測量在觀察內部光傳感器520的領域中從表面反射的光。利用房間500的相同的照明，當一張白紙在觀察內部光傳感器520的領域中時，內部光傳感器520將測量比例如一塊彩色的地毯在觀察內部光傳感器520的領域中時更高的光水平，例如，由于白紙的更高的反射率。因為這一點，如果內部光傳感器520被移動，或者如果在觀察內部光傳感器520的領域中的物體改變時，內部光傳感器520的輸出可能發(fā)生變化。因此，在一些實施方案中，窗口控制器450可以執(zhí)行校準例程來確定內部光傳感器520的輸出范圍，而這又取決于觀察內部光傳感器520的領域中的物體。這樣的校準例程可以按設定的時間表(如每周一次)執(zhí)行，或者由人(例如，重新安排房間500中家具的維護人員)觸發(fā)。

外部光傳感器510和內部光傳感器520可以是任何數(shù)量的不同類型的光傳感器。例如，外部光傳感器510和內部光傳感器520可以是電荷耦合器件(CCD)、光電二極管、光敏電阻器或光伏電池。本領域的普通技術人員應理解，光電傳感器技術的未來發(fā)展也將適用，因為它們測量光強度，并提供光水平的電輸出表示。

外部溫度傳感器515是能夠測量外部溫度的器件。外部溫度傳感器515可以是任何數(shù)量的不同的溫度傳感器，包括熱電偶、熱敏電阻或電阻式溫度檢測器。在一些實施方案中，房間500還包括內部溫度傳感器。

內部透射傳感器525是能夠測量透過電致變色窗505傳輸?shù)墓饬康钠骷Ｔ谝恍嵤┓桨钢?，內部透射傳感?25是光傳感器，其可以類似于外部光傳感器510或內部光傳感器520，傳感器的視場定向為面對電致變色窗505，以便測量穿過電致變色窗505的入射光。通過結合外部光傳感器510與具有面對電致變色窗505的內部的視場的光傳感器的測量，可以確定電致變色窗505的透射率。

占用傳感器530是能夠檢測到當一個人在房間500的器件。占用傳感器通常是運動傳感器；當占用傳感器530檢測到運動時，假定一個人在房間500，且當占用傳感器530未檢測到運動時，假設沒有人在房間500。占用傳感器可以被設置成使得它假定一個人在一個房間持續(xù)達檢測到最后一個動作后的一段時間；這可以解釋為一個人坐在桌子邊且動作不大，但仍在房間里。在一些實施方案中，占用傳感器可以是用于控制照明房間的燈的運動的傳感器。占用傳感器530可以使用例如紅外(IR)技術、聲學技術或者是兩者的組合。占用傳感器530的視場可以被選擇/調整，使其響應房間500中的運動且不響應房間500外的運動(例如，在包括房間500的建筑物外的運動或在包括房間500的建筑物走廊中的運動)。

功率計535是可以測量房間500的功率消耗的器件。房間500的功率消耗可包括加熱、通風和空調系統(tǒng)(HVAV系統(tǒng))和照明。在一些實施方案中，功率計535包括能夠與提供功率到房間500中的電路的導線接口的設備。如果內部照明和HVAC系統(tǒng)是在房間500的不同的電路上，功率計可以能夠分別測量由房間500的內部照明消耗的功率和由房間500的HVAC系統(tǒng)消耗的功率。

在一些實施方案中，當窗口控制器450未連接到網(wǎng)絡中時，兩個或多個傳感器可通過信號調節(jié)模塊465提供輸出信號到窗口控制器450。信號調節(jié)模塊465通過這些輸出信號到微控制器455。微控制器455根據(jù)所述輸出確定電致變色窗505的色調水平，并指示PWM 460施加電壓和/或電流到電致變色窗505以轉換到所需狀態(tài)。

在一些實施方案中，來自外部光傳感器510、內部光傳感器520、溫度傳感器、以及色調命令的輸出被輸入到信號調節(jié)模塊465。溫度傳感器可以是內部溫度傳感器(未示出)或外部溫度傳感器515。色調命令可以是來自在房間500的人或居住者的命令，用以達到由所述人所期望的色調水平。例如，取決于電致變色窗505，所述人可以指示窗口轉換到漂白狀態(tài)、著色狀態(tài)、或中間狀態(tài)。這種色調命令指令可以例如用無線遙控器，或與窗口控制器450相關的面板達成。如果房間500是臥室，例如在晚上出于隱私，人可能想要電致變色窗505處在著色狀態(tài)。

在一些實施方案中，色調命令輸入可以是約0V到約10V的到信號調理模塊465的電壓信號。0V到4.9V的色調命令輸入可以指示電致變色窗505轉換到漂白狀態(tài)的命令且約5V到約10V的色調命令輸入可指示電致變色窗505轉換到著色狀態(tài)的命令。作為另一個實例，當電致變色窗505有四個狀態(tài)時，0V到2.5V的色調命令輸入可指示電致變色窗505轉換到漂白狀態(tài)的命令，2.6V到5V的色調命令輸入可指示電致變色窗505轉換到第一中間狀態(tài)的命令，5.1V到7.5V的色調命令輸入可指示電致變色窗505轉換到第二中間狀態(tài)的命令，且7.6V到約10V的色調命令輸入可指示電致變色窗505轉換到著色狀態(tài)的命令。

來自傳感器和色調命令的輸出信號被傳遞給微控制器455。電致變色窗505是否轉換到由色調命令所指示的狀態(tài)，將取決于微控制器455如何被配置以處理與色調命令相關的來自外部光傳感器510、內部光傳感器520和溫度傳感器輸出。例如，在一些實施方案中，所述色調命令輸入可以重寫來自外部光傳感器510、內部光傳感器520、以及溫度傳感器的輸出和電致變色窗505可轉換到由色調命令輸入所指示的狀態(tài)。微控制器455指示PWM 460提供電流和/或電壓，以根據(jù)色調命令輸入轉換電致變色窗505。

在一些實施方案中，微控制器455可以采用達到基于來自傳感器和/或其它輸入的信號的色調決定的各種邏輯函數(shù)或算法的任意一個或多個。所述傳感器輸出可作為線性或非線性表達式、查找表、樹狀圖等等的自變量。在一些實施方案中，微控制器455使用函數(shù)來確定功率寬度調制器460應該發(fā)送到電致變色窗505的電流和/或電壓。一個函數(shù)的實例示于圖6中。

圖6示出使用加權常數(shù)k₁、k₂、k₃和k₄以對來自不同傳感器/命令的輸出加權的函數(shù)，其中EP是外部光傳感器輸出，IP是內部光傳感器輸出，T是溫度傳感器輸出，且TC是色調命令輸入。設定加權常數(shù)以實現(xiàn)電致變色窗505所期望的響應。使用所述函數(shù)，確定輸出值(OV)。根據(jù)輸出值，微控制器455可以指示PWM 460轉換電致變色窗505到所期望狀態(tài)。

例如，當輸出值范圍是從0到15(例如，16種色調狀態(tài)，范圍從約67％透射率到4％透射率)和電致變色窗505具有兩種狀態(tài)，在0的輸出值下，窗口控制器450可以指示電致變色窗505轉換到漂白狀態(tài)，且在15的輸出值下，窗口控制器450可以指示電致變色窗505轉換到著色狀態(tài)。作為另一個實例，當輸出值范圍是從0到15和電致變色窗505具有四個狀態(tài)，在0至4的輸出值下，窗口控制器450可以指示電致變色窗505轉換到漂白狀態(tài)，在5到9的輸出值下，窗口控制器450可以指示電致變色窗505轉換到第一中間狀態(tài)，在10到14的輸出值下，窗口控制器450可以指示電致變色窗505轉換到第二中間狀態(tài)，和在15的輸出值下，窗口控制器450可以指示電致變色窗505轉換到著色狀態(tài)。作為又一個實例，當輸出值范圍是從0到15和電致變色窗505具有無限數(shù)的中間狀態(tài)，在0的輸出值下，窗口控制器450可以指示電致變色窗505轉換到漂白狀態(tài)，在15的輸出值下，窗口控制器450可以指示電致變色窗505轉變到著色狀態(tài)，且在0到15之間的輸出值下，窗口控制器450可以指示電致變色窗505轉換到對應于輸出值的色調水平。

設定加權常數(shù)k₁、k₂、k₃和k₄，以實現(xiàn)電致變色窗505所期望的響應。例如，如果房間內的居住者對電致變色窗505色調水平是有控制的，則加權常數(shù)設定為k₁＝0，k₂＝0，k₃＝0和k₄＝1。如果電致變色窗505是用來降低在房間500的HVAC能量消耗，則加權常數(shù)k₃(即，對于外部溫度傳感器輸出)可以給出一個較大的值。加權常數(shù)k₁和k₂(即，分別對于外部光傳感器輸出和內部光傳感器輸出)可被給定值以保持房間500的照明相對恒定。可設定加權常數(shù)以實現(xiàn)電致變色窗505的多種不同反應中的任一種。

在一些實施方案中，加權常數(shù)k₁、k₂、k₃和k₄可以根據(jù)外部影響或時間表改變?？赡軙е鲁?shù)變化的外部影響實例包括天氣變化以及在建筑物內的功率消耗的條件的變化或跨地理區(qū)域(其可通過來自功率公共設施公司的通信注意到)。在一些實施方案中，時間表可以是每日的時間表，并且在一些其它實施方案中，時間表可以是每年的時間表。在一些實施方案中，時間表可能是包括對于一年中不同時期的不同的每天時間表的時間表。例如，每天的時間表可能會在一年的不同季節(jié)(即冬、春、夏、秋)而發(fā)生變化。

一個時間表的實例示于圖7中。例如，時間表1可能是10pm到6am的時間表，時間表2可能是10am至1pm的時間表，和時間表3可能是1pm到10pm的時間表。當房間500是住宅房屋的房間時，時間表1可出于隱私對電致變色窗505著色，時間表2和時間表3可平衡房間500中的光和溫度。

作為另一實例，時間表1可能是冬季的時間表，時間表2可能是春季和夏季的時間表，且時間表3可能是秋季的時間表。時間表1、2和3可以平衡房間500中的光和溫度，考慮到不同的季節(jié)，包括例如平均溫度、太陽的角度和位置、降水模式等隨之改變。

圖6和圖7示出窗口控制器450可以使用來確定色調水平的關系的實施方案。來自不同傳感器的多個輸出可以被輸入到信號調節(jié)模塊465且所述函數(shù)和函數(shù)的加權常數(shù)可以適當調整。此外，較少的輸出可以被輸入到信號調節(jié)模塊465。在一些其它實施方案中，用于確定色調水平的關系是查找表，其中色調水平是針對輸出信號值的各種組合指定的。

圖8示出一種用于限制房間的能量消耗的方法的流程圖，所述房間在房間的內部和外部之間具有至少一個可著色窗口。色調水平可以自動地控制；即，來自傳感器的輸出可被輸入到窗口控制器，且窗口控制器可以根據(jù)來自傳感器的輸出控制所述可著色窗口的色調狀態(tài)。

如圖8中所示，在操作805，接收來自任意兩個或多個傳感器的輸出信號。在一些實施方案中，由窗口控制器接收來自傳感器的輸出。在一些其它實施方案中，來自這些傳感器的輸出是在包括建筑物管理系統(tǒng)或主網(wǎng)絡控制器的網(wǎng)絡被接收。再次，建筑物管理系統(tǒng)在以下建筑物管理系統(tǒng)部分中進一步描述。所述傳感器可以選自由外部光檢測器、內部光傳感器、占用傳感器、外部溫度傳感器和透射傳感器組成的群，所述透射傳感器檢測從外部通過可著色窗口的光。在一些實施方案中，當內部光傳感器面向可著色窗口時，來自外部光傳感器和內部光傳感器兩者的輸出可以用于確定從外部通過可著色窗口的光。

在一些實施方案中，也接收指示房間的加熱系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)和/或照明的能量或功率消耗的輸出。在一些實施方案中，與提供電源給包括可著色窗口的房間的電路布線接口的器件提供能量或功率消耗輸出。

在操作810，使用所接收的能量輸出信號和色調水平之間的關系，確定可著色窗口的色調水平。在一些實施方案中，所述關系往往最小化房間中的加熱系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、和/或照明的功率消耗，同時提供適合占用房間的條件。例如，當接收到指示房間的加熱系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、和/或照明的能量或功率消耗的輸出時，這個輸出可以與其它接收到的輸出信號一起來確定可著色窗口的色調水平，以最小化功率消耗。

在一些實施方案中，所述關系是表達式，其中色調水平是因變量且輸出信號是自變量；這種關系的一個實例示于圖6。窗口控制器接收輸出信號并基于所述關系和所述輸出信號計算色調水平。在一些其它實施方案中，所述關系是查找表，其中色調水平對輸出信號值的各種組合是指定的。這樣的查找表可以在例如當可著色窗口能夠實現(xiàn)有限數(shù)量的狀態(tài)(例如，兩個狀態(tài)，漂白和著色，或四個狀態(tài))時使用。

在方法800的一些實施方案中，輸出信號包括來自外部光傳感器的信號。當來自外部光傳感器的輸出信號通過第一閾值時，在操作810中采用的關系需要從第一較暗色調水平轉換到第二較亮色調水平。當來自外部光傳感器的輸出信號通過第二閾值時，在操作810中采用的關系需要從第二較亮色調水平轉換到第一較暗色調水平。這些實施方案參照圖9和圖10在下文進一步描述。

再次參考圖8，在操作815，提供指令以將可著色窗口的色調改變?yōu)樵诓僮?10中確定的色調水平。在一些實施方案中，這包括窗口控制器施加電壓或電流給可著色窗口，以驅動根據(jù)所述指令改變色調。例如，對于圖4中所示的窗口控制器450，微控制器455提供指令給PWM 460，以施加電壓和/或電流給可著色窗口。

方法800可在迭代過程中實現(xiàn)，如在操作820決定框所述。例如，作為控制一個或多個電致變色窗的自動程序的一部分，色調水平的指令是基于預設的定時功能生成，其中預設的時間已經(jīng)流逝后，控制器從來自傳感器的輸出采樣，以便生成用于所述窗口的新指令。如果所述時間段還沒有流逝，則不需要進一步指令且所述方法結束。一旦所述時間段已經(jīng)流逝，則重復操作805到815。決定框820也可以基于任何數(shù)目的標準，其取決于所述一個或多個窗口的所期望的控制水平。例如，決定框820可以查詢來自一個或多個傳感器的輸出是否有任何變化。如果答案是否定的，那么所述方法完成；如果答案是肯定的，則重復操作805到815。

圖9示出操作安裝在房間的內部和外部之間的可著色窗口的方法900的流程圖。色調水平可以自動地控制；即，來自傳感器的輸出可被輸入到窗口控制器，且窗口控制器可以根據(jù)來自傳感器的輸出控制所述可著色窗口的色調狀態(tài)。

在圖9中所示的方法900的操作905，指示在可著色窗口處或附近接收到的外部輻照度水平的信號被接收。外部光傳感器測量入射到光傳感器的光的量，或輻照度。光照度是與輻照度密切相關的；光照度是表面上光照的強度的量度。然而，輻照度是基于物理功率，以所有波長進行加權平均，而光照度考慮到人眼的視覺系統(tǒng)對某些波長比其它更敏感，并且因此每一個波長被賦予不同的權重。圖10顯示光照度相對于時間的24小時期間的曲線，隨著時間從0(即12AM)開始，24小時后結束。如圖所示，光照度在0處較低，然后隨時間增加，直到大約中午達到在中午的最大值，然后在整個一天中的剩余部分減小。

在操作910，可著色窗口的色調水平是使用所接收的輸出信號和色調水平之間的關系來確定的。在操作910中采用的關系需要當來自外部光傳感器的輸出信號通過第一閾值1005時，從第一較亮色調水平轉換到第二較暗色調水平。在操作910中采用的關系還需要當來自外部光傳感器的輸出信號通過第二閾值1010時，從第二較暗色調水平轉換到第一較亮色調水平。第一閾值1005和第二閾值1010是不同的輻照度/光照度水平。例如，在一些實施方案中，在第二閾值1010的輻照度/光照度水平低于在第一閾值1005的輻照度/光照度水平。

在操作915中，提供指令以將可著色窗口的色調改變?yōu)樵诓僮?10確定的色調水平。在一些實施方案中，操作915類似于關于圖8描述的操作815。

控制可著色窗口的色調狀態(tài)的方法900可以最大化包括可著色窗口的房間的節(jié)能。例如，在清晨房間可以由太陽光點亮，使照明能源最小化。隨著太陽的位置變化和房間中的溫度由于通過可著色窗口的太陽光而開始增加，用于冷卻房間的HVAC功率增加，且在第一閾值1005下轉換可著色窗口。然后，當太陽開始下落和通過可著色窗口的太陽光減小用于冷卻的HVAC功率時，在第二閾值1010轉換可著色窗口，其可以減少照明能源。

類似于方法800，方法900可包括如方法800中的決定框。例如，重復操作905到915的決定可以根據(jù)預設的定時事件；例如，在24小時期間知道預期的光照，所述光照是根據(jù)預設的時間表進行采樣。在另一個實例中，如果如由光傳感器讀出的光照水平的變化滿足特定的閾值時，則基于光照的所述變化生成新的色調指令并提供給窗口。

在圖8和圖9所示的方法是控制可著色窗口的色調狀態(tài)的兩種方法。使用傳感器的不同組合和利用加權函數(shù)加權不同傳感器的輸出，控制可著色窗口的色調狀態(tài)的許多其它方法是可行的。

建筑物管理系統(tǒng)

本文描述的窗口控制器還適合于與BMS集成。BMS系統(tǒng)是安裝在建筑物中的基于計算機的控制系統(tǒng)，其監(jiān)測和控制建筑物的機械和電氣設備，如通風、照明、電力系統(tǒng)、電梯、消防系統(tǒng)和安全系統(tǒng)。BMS由硬件以及相關聯(lián)的軟件組成，所述硬件包括通過通信信道與計算機的互連，所述軟件用于根據(jù)由居住者和/或由建筑物管理者設置的偏好，保持建筑物的狀態(tài)。例如，BMS可以使用局域網(wǎng)絡(如以太網(wǎng))來實現(xiàn)。所述軟件可以基于例如互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議和/或開放標準。軟件的一個實例是來自Tridium公司(里士滿，弗吉尼亞州)的軟件。與BMS常用的一種通信協(xié)議是BACnet(樓宇自動化和控制網(wǎng)絡)。

BMS系統(tǒng)在大型建筑物中最常見，且一般至少能夠控制建筑物內的環(huán)境。例如，BMS可以控制建筑物內的溫度、二氧化碳含量和濕度。典型地，還有許多由BMS控制的機械器件，諸如加熱器、空調、送風機、通風口等。為了控制建筑物環(huán)境，BMS可以在特定條件下打開和關閉這些不同的器件。典型的現(xiàn)代BMS的一個核心功能是保持建筑物的居住者舒適的環(huán)境，同時盡量減少加熱和冷卻成本/需求。因此，現(xiàn)代的BMS不僅用于監(jiān)測和控制，同時也優(yōu)化各種系統(tǒng)之間的協(xié)同作用，例如，以便節(jié)約能源和降低建筑物的操作成本。在一些實施方案中，窗口控制器與BMS集成，其中窗口控制器被配置為控制一個或多個可著色或電致變色窗。在一個實施方案中，所述一個或多個電致變色窗包括至少一種全固態(tài)且無機的電致變色器件。在一個實施方案中，所述一個或多個電致變色窗只包括全固態(tài)且無機窗口。在一個實施方案中，所述電致變色窗是多態(tài)的電致變色窗，如在申請日為2010年8月5日且題為“Multipane Electrochromic Windows”的美國專利申請序列號12/851,514所述。

圖11描繪一種BMS 1100的一個實施方案的示意圖，BMS 1100用于管理若干建筑物的系統(tǒng)1101，包括安全系統(tǒng)、加熱/通風/空氣調節(jié)(HVAC)、建筑物的照明、電力系統(tǒng)、電梯、消防系統(tǒng)等。安全系統(tǒng)可以包括磁卡訪問、轉門、電磁驅動門鎖、監(jiān)控攝像機、防盜報警器、金屬探測器等。消防系統(tǒng)可包括火災報警和滅火系統(tǒng)，包括水管道控制。照明系統(tǒng)可包括內部照明、外部照明、應急警示燈、緊急出口標志、和緊急樓道出口照明。電力系統(tǒng)可包括主電源、備用電源發(fā)電機和不間斷電源(UPS)網(wǎng)絡。

此外，BMS 1100管理窗口控制器1102。在本實例中，窗口控制器1102被描繪為窗口控制器的分布式網(wǎng)絡，包括一個主網(wǎng)絡控制器1103、中間網(wǎng)絡控制器1105a和1105b、和端或葉控制器1110。端或葉控制器1110可類似于相對于圖4描述的窗口控制器450。例如，主網(wǎng)絡控制器1103可以接近BMS，且建筑物1101的每一層可具有一個或多個中間網(wǎng)絡控制器1105a和1105b，而建筑物的每個窗口具有自己的端控制器1110。在本實例中，每個控制器1110控制建筑物1101的特定電致變色窗。

每個控制器1110可以處于距它控制的電致變色窗不同的位置，或者被集成到電致變色窗。為簡單起見，建筑物1101的僅10個電致變色窗被描繪為由窗口控制器1102控制。在一個典型的設置中，可能會有大量的由窗口控制器1102控制的建筑物中的電致變色窗。窗口控制器1102不需要是窗口控制器的分布式網(wǎng)絡。例如，如上所述，控制單個電致變色窗的功能的單個端控制器也落在本文所公開的實施方案的范圍內。并入BMS中的如本文所述的電致變色窗控制器的優(yōu)點和功能將在下文且在適當情況下涉及圖11更詳細地進行描述。

所公開的實施方案的一個方面是一種BMS包括如本文所述的多用途電致變色窗控制器。通過并入來自電致變色窗控制器的反饋，BMS可以提供，例如增強：1)環(huán)境控制，2)節(jié)能，3)安全，4)控制選項的靈活性，5)其它系統(tǒng)的改善的可靠性和使用壽命，由于較少依賴其，從而減少其維修，6)信息的可用性和診斷，7)有效地利用工作人員，以及它們的各種組合，因為電致變色窗可以自動地控制。

在一些實施方案中，BMS系統(tǒng)可能不存在或BMS可能存在，但與主網(wǎng)絡控制器可能不通信或在一個較高的水平與主網(wǎng)絡控制器通信。在一些實施方案中，主網(wǎng)絡控制器可以提供，例如增強：1)環(huán)境控制，2)節(jié)能，3)控制選項的靈活性，4)其它系統(tǒng)的改善的可靠性和使用壽命，由于較少依賴其，從而減少其維修，5)信息的可用性和診斷，6)有效地利用工作人員，以及它們的各種組合，因為電致變色窗可以自動地控制。在這些實施方案中，對BMS的保養(yǎng)不會中斷電致變色窗的控制。

圖12描繪用于建筑物的建筑物網(wǎng)絡1200的一個實施方案的框圖。如上所指出，網(wǎng)絡1200可以采用任何數(shù)量的不同的通信協(xié)議，包括BACnet。如圖所示，建筑物網(wǎng)絡1200包括主網(wǎng)絡控制器1205、照明控制面板1210、建筑物管理系統(tǒng)(BMS)1215、安全控制系統(tǒng)1220和用戶控制臺1225。建筑物中的這些不同的控制器和系統(tǒng)可以被用于接收來自以下的輸入和/或控制：建筑物的HVAC系統(tǒng)1230、燈1235、安全傳感器1240、門鎖1245、攝像機1250、及可著色窗口1255。

主網(wǎng)絡控制器1205可以類似相對于圖11所述的主網(wǎng)絡控制器1103的方式起作用。照明控制面板1210可包括控制內部照明、外部照明、應急警示燈、緊急出口標志、以及緊急樓層出口照明的電路。照明控制面板1210也可以包括在建筑物的房間中的占用傳感器。BMS 1215可包括計算機服務器，其接收來自網(wǎng)絡1200的其它系統(tǒng)和控制器的數(shù)據(jù)并向其發(fā)出命令。例如，BMS 1215可以接收來自主網(wǎng)絡控制器1205、照明控制面板1210和安全控制系統(tǒng)1220中每個的數(shù)據(jù)并向其發(fā)送命令。安全控制系統(tǒng)1220可包括磁卡訪問、轉門、電磁驅動門鎖、監(jiān)控攝像機、防盜報警器、金屬探測器等。用戶控制臺1225可以是計算機終端，其可以由建筑物管理人員使用以時間表控制、監(jiān)測、優(yōu)化和解決建筑物的不同系統(tǒng)的操作。來自Tridium公司的軟件可以生成用戶控制臺1225的來自不同系統(tǒng)的數(shù)據(jù)的視覺表現(xiàn)。

每一個不同的控制可以控制個別器件/裝置。主網(wǎng)絡控制器1205控制窗口1255。照明控制面板1210控制燈1235。BMS 1215可以控制HVAC 1230。安全控制系統(tǒng)1220控制安全傳感器1240、門鎖1245和攝像機1250。數(shù)據(jù)可以在所有的不同的器件/裝置和是建筑物網(wǎng)絡1200的一部分的控制器之間交換和/或共享。

在某些情況下，BMS 1100或建筑物網(wǎng)絡1200的系統(tǒng)可以根據(jù)每天、每月、每季度或每年的時間表運行。例如，照明控制系統(tǒng)、窗口控制系統(tǒng)、HVAC和安全系統(tǒng)可以說明當在工作日期間人們處于建筑物中的24小時時間表操作。在夜間，建筑物可能會進入節(jié)能模式，且在白天時，系統(tǒng)可以最小化建筑物的能量消耗同時為居住者提供舒適的方式操作。作為另一個實例，所述系統(tǒng)可以在假期期間關閉或進入節(jié)能模式。

時間表信息可以與地理信息相結合。地理信息可包括建筑物的緯度和經(jīng)度。地理信息也可以包括關于所述建筑物的每個側面的方向的信息。使用這樣的信息，在建筑物的不同側的不同房間可以用不同方式來控制。例如，對于在冬季建筑物的朝東房間，窗口控制器可以指示窗口，在早上沒有色調以使房間由于陽光照耀房間而暖和起來，且照明控制面板可指示燈因為來自陽光的照明而昏暗。朝西窗口在早上可由房間的居住者可控，因為西側窗口的色調可能對節(jié)能沒有影響。然而，朝東窗口和朝西窗口的操作模式可以在晚上進行切換(例如，當太陽落下時，朝西窗口沒有色調，以使太陽光射入供加熱和照明用)。

下文描述建筑物的一個實例，例如像圖11的建筑物1101，包括建筑物網(wǎng)絡或BMS、用于建筑物的外窗(即，分離建筑物內部與建筑物外部的窗口)的可著色窗口、和許多不同的傳感器。來自建筑物外窗的燈一般對建筑物中距離窗口約20英尺或約30英尺的內部照明有效果。也就是說，在一個建筑，在建筑物內距離外窗超過約20英尺或約30英尺的空間接收很少來自外窗的光。在建筑物中距離外窗的這樣的空間是由建筑物的照明系統(tǒng)照亮。

此外，在建筑物內的溫度可受外部光線和/或外部溫度的影響。例如，在寒冷的日子且建筑物由加熱系統(tǒng)加熱，更接近門和/或窗的房間將比建筑物的內部區(qū)域失去熱量更快，且相比內部區(qū)域更冷。

對于外部光傳感器，建筑物可以包括在建筑物的屋頂上的外部光傳感器。或者，建筑物可以包括與每個外窗(例如，如相對于圖5中所述，房間500)相關聯(lián)的外部光傳感器，或在建筑物的每一側上的外部光傳感器。在建筑物的每一側上的外部光傳感器可以跟蹤隨著太陽在一天中改變位置在建筑物的每一側上的輻照度/光照度。

對于外部溫度傳感器，建筑物可以包括在幾個位置的外部溫度傳感器，以便確定平均外部溫度。對于內部溫度傳感器，有一個外窗的每個房間可包括內部溫度傳感器?？蛇x地，在建筑物的每一側上的幾個房間可包括內部溫度傳感器。

對于內部光傳感器和透射傳感器，建筑物可在有一個外窗的每個房間包括內部光傳感器和內部透射傳感器?？蛇x地，在建筑物的每一側上的幾個房間可以包括這些傳感器。

建筑物的每個房間可包括占用傳感器，其與房間內的燈和/或照明面板相關聯(lián)。建筑物可包括用于個別房間或房間的群體(例如，一組在建筑物的一側有外窗的房間)的功率計。然而，功率計設置會取決于建筑物的電路設置。

關于相對于圖8和圖9所描述的方法，當窗口控制器被集成到建筑物網(wǎng)絡或BMS中時，來自傳感器的輸出可以被輸入到BMS的網(wǎng)絡，并提供作為到窗口控制器的輸入。例如，在一些實施方案中，來自任意兩個或多個傳感器的輸出信號被接收。在一些實施方案中，只有一個輸出信號被接收，并且在一些其它實施方案中，三個、四個、五個、或更多個輸出被接收。這些輸出信號可以通過建筑物網(wǎng)絡或BMS被接收。

可著色窗口的色調水平是使用接收到的輸出信號和色調水平之間的關系來確定。在一些實施方案中，確定色調水平包括使用建筑物的時間表信息。例如，在一些實施方案中，時間表信息包括建筑物的一年中的時間和/或一天中的時間信息。在一些實施方案中，時間表信息還包括有關可著色窗口的地理面朝方向與建筑物的緯度的信息。用于確定窗口的色調水平的查找表或在用于確定窗口的色調水平時所使用的加權常數(shù)可根據(jù)所述時間表變化。

控制本文所述的可著色窗口的色調狀態(tài)的窗口控制器和方法可使用不同的傳感器或傳感器的組合。不同的傳感器或傳感器的組合可以被稱為不同的“傳感器設置”或“水平”，例如，使用一個外部光傳感器可被稱為“0級”，使用一個外部光傳感器和一個內部光傳感器可被稱為“1級”，使用一個外部光傳感器、一個內部光傳感器和一個占用傳感器可以被稱為“2級”，且使用一個外部光傳感器、一個內部光傳感器、占用傳感器、和指示建筑物中的加熱系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)和/或照明的能量或功率消耗的信號(以下描述)可以被稱為“3級”。每個這些不同級別的實施方案在下文進一步描述。

在一些實施方案中，輸出信號包括來自外部光傳感器的信號(即0級)。用于確定色調水平的關系可包括表達式或查找表，其中色調水平是因變量而來自外部光傳感器的信號是自變量。在一些實施方案中，在操作810中所采用的關系使用時間表信息，包括建筑物的一年中的時間和/或一天中的時間信息。例如，在一天24小時中的不同關系可用于一年的每一日歷天上。

在一些實施方案中，輸出信號包括來自外部光傳感器的信號和來自內部光傳感器的信號(即1級)。用于確定色調水平的關系可以包括表達式或查找表，其中色調水平是因變量且來自外部光傳感器和內部光傳感器的信號是自變量。在一些實施方案中，在操作810中所采用的關系使用時間表信息，包括建筑物的一年中的時間和/或一天中的時間信息。例如，在一天24小時中的不同關系可用于一年的每一日歷天上。

在一些實施方案中，所接收的輸出信號包括來自外部傳感器的信號、來自內部傳感器的信號和來自占用傳感器的信號(即2級)。用于確定色調水平的關系可以包括表達式或查找表，其中色調水平是因變量且來自外部光傳感器、內部光傳感器和占用傳感器的信號是自變量。在一些實施方案中，當占用傳感器指示房間沒有被占用時，房間可以進入最大節(jié)能模式。

在一些實施方案中，所接收到的輸出信號包括指示建筑物內的加熱系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、和/或照明的能量或功率消耗的信號。例如，可以監(jiān)測建筑物的加熱系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、和/或照明的能量或功率消耗，以提供指示能量或功率消耗的信號。器件可被接口或附連到建筑物的電路和/或布線，以進行此監(jiān)測。可選地，建筑物中的功率系統(tǒng)可以安裝使得可監(jiān)測對于建筑物內的個別房間，或建筑物內的一組房間的加熱系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)和/或照明所消耗的功率。

例如，相對于建筑物中的照明，指示建筑物內的燈、一組燈或照明系統(tǒng)的能量或功率消耗的信號被接收。所述燈、一組燈或照明系統(tǒng)可以包括至少一個距可著色窗口約20英尺或約30英尺內的燈，在一個其中改變窗口的色調會影響區(qū)域中的照明的區(qū)域。

作為另一個實例，相對于在建筑物中的加熱和/或冷卻，指示提供在建筑物內的溫度控制的加熱或冷卻器件的能量或功率消耗的信號被接收。所述加熱或冷卻器件可以加熱或冷卻建筑物的距可著色窗口約50英尺內的區(qū)域。

在一些實施方案中，所接收到的輸出信號包括來自外部光傳感器的信號、來自內部光傳感器的信號、來自占用傳感器的信號、和能量或功率消耗的信號(即，第3級)。所述能量或功率消耗信號指示建筑物的加熱系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)和/或照明或建筑物的房間的能量或功率消耗。用于確定色調水平的關系降低建筑物中的加熱系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)和/或照明的能量消耗，同時提供適合于占用建筑物的條件。

然后提供指令以將可著色窗口的色調改變?yōu)榇_定的色調水平。例如，參照圖11，這可以包括主網(wǎng)絡控制器1103，其發(fā)出命令到一個或多個中間網(wǎng)絡控制器1105a和1105b，其進而發(fā)出命令到用于控制建筑物的每個窗口的端控制器1110。端控制器1100可施加電壓和/或電流到窗口來驅動根據(jù)所述指令改變色調。

在一些實施方案中，包括電致變色窗和BMS的建筑物可介入或參與由提供電力給建筑物的公共設施運行的程序。所述程序可以是其中當預計峰值負載發(fā)生時會降低所述建筑物的功率消耗的程序。所述公共設施可以在預計峰值負載發(fā)生前發(fā)送出警告信號。例如，警告也可以是在預計峰值負載發(fā)生前一天、早晨、或約一小時前發(fā)送。預期峰值負載發(fā)生可以在夏季炎熱的日子出現(xiàn)，例如，當冷卻系統(tǒng)/空調從公共設施汲取大量功率時。警告信號可以通過建筑物的BMS或通過配置成控制建筑物的電致變色窗的窗口控制器接收。然后，BMS可以指示窗口控制器轉換適當電致變色窗到彩色狀態(tài)，以有助于當預期峰值負載時降低建筑物中的冷卻系統(tǒng)的電力消耗。

在一些實施方案中，用于建筑物的外窗(即分離建筑物內部與建筑物外部的窗口)的可著色窗口可分組為區(qū)域，其中在區(qū)域中的可著色窗口以類似的方式被指示。例如，在建筑物的不同樓層或建筑物的不同側的電致變色窗組可以是在不同的區(qū)域。例如，在建筑物的一樓，所有的朝東電致變色窗可以是在1區(qū)，全部朝南電致變色窗可以是在2區(qū)，所有朝西電致變色窗可以是在3區(qū)，且所有朝北電致變色窗可以是在4區(qū)。作為另一個實例，所有在建筑物的第一層的電致變色窗可以是在1區(qū)中，所有第二層的電致變色窗可以是在2區(qū)中，且所有第三層的電致變色窗可以是在3區(qū)中。作為另一個實例，所有朝東電致變色窗可以是在1區(qū)，全部朝南電致變色窗可以是在2區(qū)，所有朝西電致變色窗可以是在3區(qū)，且所有朝北電致變色窗可以是在4區(qū)。作為另一個實例，在一樓的朝東電致變色窗可以分為不同的區(qū)域。任何數(shù)目的在建筑物的同一側和/或不同側和/或不同樓層的可著色窗口可以被分配到一個區(qū)域中。

在一些實施方案中，在一個區(qū)域中的電致變色窗可以由相同的窗口控制器控制。在一些其它實施方案中，在一個區(qū)域中的電致變色窗可以由不同的窗口控制器控制，但窗口控制器可以全部接收來自傳感器的相同輸出信號，并使用相同的函數(shù)或查找表來確定在一個區(qū)域中的窗口的色調水平。

在一些實施方案中，在一個區(qū)域中的電致變色窗可以由接收來自透射傳感器的輸出信號的窗口控制器控制。在一些實施方案中，透射傳感器可以安裝在靠近在一個區(qū)域中的窗口。例如，透射傳感器可被安裝在含有所述區(qū)域中所包括的IGU的框中或框上(例如，安裝在豎框(框的水平窗扇)中或其上)。在一些其它實施方案中，在一個區(qū)域中的電致變色窗(其包括在建筑物的一個側面的窗口)可由接收來自透射傳感器的輸出信號的窗口控制器來控制。

在一些實施方案中，透射傳感器可提供輸出信號給窗口控制器來控制第一區(qū)(例如，主控制區(qū))的電致變色窗。窗口控制器還可以與第一區(qū)相同的方式控制第二區(qū)中的電致變色窗(例如，從屬控制區(qū))。在一些其它實施方案中，另一個窗口控制器可以與第一區(qū)相同的方式控制第二區(qū)中的電致變色窗。

在一些實施方案中，建筑物管理人員、在第二區(qū)中房間的居住者、或其它人可以手動指示(例如，用色調或清除命令或來自BMS的用戶控制臺的命令)在第二區(qū)(即從屬控制區(qū))的電致變色窗進入色調狀態(tài)或透明狀態(tài)。在一些實施方案中，當在第二區(qū)的窗口的色調狀態(tài)利用這樣的手動命令重寫時，在第一區(qū)(即，主控制區(qū))的電致變色窗仍然在接收來自透射傳感器的輸出的窗口控制器的控制下。第二區(qū)可以保持在手動命令模式一段時間，然后恢復到在接收來自透射傳感器的輸出的窗口控制器的控制下。例如，在接收重寫命令后，第二區(qū)可以停留在手動模式一小時，然后可以恢復到在接收來自透射傳感器的輸出的窗口控制器的控制下。

在一些實施方案中，建筑物管理人員、在第一區(qū)中房間的居住者、或其它人可以手動指示(例如，用色調命令或來自BMS的用戶控制臺的命令)在第一區(qū)(即主控制區(qū))的電致變色窗進入色調狀態(tài)或透明狀態(tài)。在一些實施方案中，當在第一區(qū)的窗口的色調狀態(tài)利用這樣的手動命令重寫時，在第二區(qū)(即，從屬控制區(qū))的電致變色窗仍然在接收來自透射傳感器的輸出的窗口控制器的控制下。第一區(qū)可以保持在手動命令模式一段時間，然后恢復到在接收來自透射傳感器的輸出的窗口控制器的控制下。例如，在接收重寫命令后，第一區(qū)可以停留在手動模式一小時，然后可以恢復到在接收來自透射傳感器的輸出的窗口控制器的控制下。在一些其它實施方案中，在第二區(qū)的電致變色窗可以保持在著色狀態(tài)，它們在接收到第一區(qū)的手動重寫時所處的狀態(tài)。第一區(qū)可以保持在手動命令模式一段時間，然后可將第一區(qū)和第二區(qū)恢復到在接收來自透射傳感器的輸出的窗口控制器的控制下。

不管所述窗口控制器是否是獨立的窗口控制器或與建筑物網(wǎng)絡接口，均可使用控制所述可著色窗口的本文所述的任一種方法來控制可著色窗口的色調。

無線或有線通信

在一些實施方案中，本文所述的窗口控制器包括用于在窗口控制器、傳感器和單獨的通信節(jié)點之間的有線或無線通信的組件。無線或有線通信可以用直接與窗口控制器接口的通信接口實現(xiàn)。這樣的接口可以是微處理器自具的，或通過實現(xiàn)這些功能的另外電路提供。

用于無線通信的一個單獨的通信節(jié)點可以是例如另一無線窗口控制器、末端、中間或主窗口控制器、遠程控制設備或BMS。無線通信用于窗口控制器以進行以下操作中的至少一個：程序設計和/或操作EC窗，從本文所描述的各種傳感器和協(xié)議收集來自EC窗的數(shù)據(jù)，并使用EC窗充當無線通信中的繼點。從EC窗收集的數(shù)據(jù)還可以包括計數(shù)數(shù)據(jù)，如EC器件已被激活的次數(shù)，EC器件隨時間的效率，等等。這些無線通信功能將在下文更詳細地描述。

在一個實施方案中，無線通信被用于操作相關聯(lián)的電致變色窗，例如通過紅外(IR)和/或射頻(RF)信號。在某些實施方案中，控制器將包括無線協(xié)議芯片，諸如藍牙、EnOcean、WiFi、紫蜂(Zigbee)等。窗口控制器也可具有通過網(wǎng)絡進行的無線通信。輸入到窗口控制器可以是由用戶直接或通過無線通信手動輸入，或輸入可以是來自建筑物的BMS，其中電致變色窗是BMS的組件。

在一個實施方案中，當窗口控制器是控制器的分布式網(wǎng)絡的一部分時，無線通信被用于通過控制器的分布式網(wǎng)絡傳送數(shù)據(jù)到多個電致變色窗的每個和從其傳送數(shù)據(jù)，每個控制器具有無線通信組件。例如，再次參照圖11，主網(wǎng)絡控制器1103與中間網(wǎng)絡控制器1105a和1105b的每個無線通信，后者又與端控制器1110無線通信，每個控制器都與電致變色窗相關聯(lián)。主網(wǎng)絡控制器1103還可以與BMS無線通信。在一個實施方案中，在窗口控制器中通信的至少一個級別是以無線方式進行的。

在一些實施方案中，一個以上模式的無線通信被用于窗口控制器的分布式網(wǎng)絡中。例如，主窗口控制器可以通過WiFi或紫蜂與中間控制器進行無線通信，而中間控制器通過藍牙、紫蜂、EnOcean、或其它協(xié)議與端控制器通信。在另一個實例中，窗口控制器具有冗余無線通信系統(tǒng)供最終用戶選擇以用于無線通信的靈活性。

例如，主和/或中間窗口控制器和端窗口控制器之間的無線通信提供避免安裝硬通信線路的優(yōu)點。這對于窗口控制器和BMS之間的無線通信也是如此。在一個方面中，這些作用的無線通信是用于將數(shù)據(jù)傳送到電致變色窗和從電致變色窗傳送數(shù)據(jù)來操作所述窗口，并提供數(shù)據(jù)給例如BMS，以優(yōu)化建筑物的環(huán)境和節(jié)能。窗口的位置數(shù)據(jù)以及來自傳感器的反饋被協(xié)同用于這種優(yōu)化。例如，顆粒級(逐個窗口)小氣候信息被反饋到BMS，以優(yōu)化所述建筑物的各種環(huán)境。

雖然已對上述公開的實施方案進行了相當詳細地描述以便于理解，但是所描述的實施方案應被認為是說明性的而非限制性的。對本領域的普通技術人員顯而易見的是，可在所附權利要求書的范圍內實施某些變化和修改。