一種用于汽車玻璃可變透光性虛擬材料的控制系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明實施例公開了一種用于汽車玻璃可變透光性虛擬材料的控制系統(tǒng)及方法，該系統(tǒng)包括：光感器、控制器、變壓器和玻璃；其中，所述光感器用于獲取環(huán)境光線強(qiáng)度；所述控制器用于綜合各種信息，生成適合當(dāng)前環(huán)境的電壓值，傳送給所述變壓器；所述變壓器用于根據(jù)電壓值控制玻璃的電壓；所述玻璃用于根據(jù)控制玻璃的電壓改變透光性。在本發(fā)明實施例中，通過安裝在汽車上的光敏傳感器感知外界的光線亮度，獲得光線亮度后，玻璃的透光性可以根據(jù)外界光的亮度值智能得改變汽車玻璃的透光性。
【專利說明】一種用于汽車玻璃可變透光性虛擬材料的控制系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及可變透光性虛擬材料【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉一種用于汽車玻璃可變透光性虛擬材料的控制系統(tǒng)及實現(xiàn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前市場的汽車可變透光性虛擬材料的控制系統(tǒng)多米用光電傳感技術(shù)和玻璃透光率檢測技術(shù)。光電傳感器一般由光源、光學(xué)通路和光電元件三部分組成，其基本原理是以光電效應(yīng)為基礎(chǔ)，把被測量的變化轉(zhuǎn)換成光信號的變化，然后借助光電元件進(jìn)一步將光信號轉(zhuǎn)換成電信號。光照射某一物體時，可以看作是一連串帶有一定能量的光子轟擊在這個物體上，此時光子能量就傳遞給電子，并且是一個光子的全部能量一次性地被一個電子所吸收，電子得到光子傳遞的能量后其狀態(tài)就會發(fā)生變化，從而使受光照射的物體產(chǎn)生相應(yīng)的光電效應(yīng)。透光率檢測技術(shù)基本原理是，可見光的平行光束透過玻璃時，一部分光被玻璃表面反射一部分被玻璃吸收，另一部分透過玻璃反射，光強(qiáng)度與入射光強(qiáng)度的百分比稱作反射率，吸收光強(qiáng)度與人射光強(qiáng)度的百分比稱作吸收率。透過光強(qiáng)度與人射光強(qiáng)度的百分比稱作透過率或透光率。而透過玻璃的光又分為平行光與散射光，透過的平行光強(qiáng)度與人射光強(qiáng)度的百分比稱作透光度，平行光就能在人的眼睛中成像。
[0003]在汽車玻璃可變透光性虛擬材料的控制系統(tǒng)設(shè)計中關(guān)鍵的兩個技術(shù)中，最具優(yōu)化價值的是玻璃透明性檢測這一技術(shù)。
[0004]Pocket Detective2.1ffindow Tint Meter 是由美國 MONROE 公司研制的便攜式玻璃透光率檢測儀，用于檢測汽車有色玻璃，各類眼鏡、太陽鏡，防曬保護(hù)膜的透光率。它采用LED光源，測量精度可達(dá)2%，靈敏度為0.1% ;用9V池進(jìn)行供電，整個系統(tǒng)工作時的電流為13.5mAο
[0005]便攜式玻璃透光率檢測的流程圖如圖1所示，當(dāng)提供的校正玻璃完全插入檢測儀的槽內(nèi)進(jìn)行測量時，如果TO2.1的讀數(shù)在校正玻璃標(biāo)準(zhǔn)值的±2個百分?jǐn)?shù)之內(nèi)的話，檢測儀可用；否則，必須進(jìn)行校準(zhǔn)基值。
[0006]儀器所采用的透光檢測方法如圖2所示，適用于整體式的檢測儀。
[0007]目前市場上220V電源供電的玻璃透光率檢測儀能達(dá)到1%的測量精度，但不適合于便攜式檢測儀器；電池供電的檢測儀能達(dá)到2%的測量精度，功耗為13.5mA。為了使本檢測儀有應(yīng)用價值，現(xiàn)提出以下技術(shù)指標(biāo):儀器的測量精度高于2%，工作時系統(tǒng)的電流小于5mA ο
[0008]在現(xiàn)有的汽車玻璃中，還沒實現(xiàn)智能控制玻璃透光性的技術(shù)。一般在現(xiàn)實中都是通過在原有玻璃上面貼一張膜，但是通過貼膜的方式無法實現(xiàn)透光性動態(tài)變化，要么只能是透光或不透光?，F(xiàn)有技術(shù)所存在的缺點(diǎn)包括:功耗大；控制系統(tǒng)電池壽命短；控制系統(tǒng)中對玻璃透光率檢測和反光率的計算方式不夠精確。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0009]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種用于汽車玻璃可變透光性虛擬材料的控制系統(tǒng)及實現(xiàn)方法，實現(xiàn)智能或手動地改變汽車玻璃的透光性，實現(xiàn)汽車玻璃透光性的實時控制。
[0010]為了解決上述問題，本發(fā)明提出了一種用于汽車玻璃可變透光性虛擬材料的控制系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括:光感器、控制器、變壓器和玻璃；其中，
[0011]所述光感器用于獲取環(huán)境光線強(qiáng)度；
[0012]所述控制器用于綜合各種信息，生成適合當(dāng)前環(huán)境的電壓值，傳送給所述變壓器；
[0013]所述變壓器用于根據(jù)電壓值控制玻璃的電壓；
[0014]所述玻璃用于根據(jù)控制玻璃的電壓改變透光性。
[0015]優(yōu)選地，所述玻璃為電致變色玻璃，由電致變色玻璃材料組成。
[0016]優(yōu)選地，所述電致變色玻璃采用單片式結(jié)構(gòu)或夾層式結(jié)構(gòu)。
[0017]優(yōu)選地，所述電致變色玻璃依次包括:透明保護(hù)層、透明導(dǎo)電層、離子存儲層、離子導(dǎo)體層、電致變色層、透明導(dǎo)電層、玻璃基材。
[0018]優(yōu)選地，所述電致變色玻璃依次包括:玻璃基材、透明導(dǎo)電層、離子存儲層、離子導(dǎo)體層、電致變色層、透明導(dǎo)電層、玻璃基材。
[0019]相應(yīng)地，本發(fā)明還提出一種用于汽車玻璃可變透光性虛擬材料的控制系統(tǒng)的實現(xiàn)方法，所述方法包括:
[0020]光感器獲取光線強(qiáng)度信息，傳送給控制器；
[0021]控制器根據(jù)光線強(qiáng)度信息和其它信息生成適合當(dāng)前環(huán)境的電壓值，并傳送給變壓器；
[0022]變壓器根據(jù)控制器傳送的電壓值設(shè)定玻璃的電壓；
[0023]玻璃根據(jù)控制玻璃的電壓改變透光度。
[0024]在本發(fā)明實施例中，通過安裝在汽車上的光敏傳感器感知外界的光線亮度，獲得光線亮度后，玻璃的透光性可以根據(jù)外界光的亮度值智能得改變汽車玻璃的透光性。當(dāng)外面的光線亮度很大是，光敏傳感器獲得亮度值，然后通過轉(zhuǎn)換得到相應(yīng)的電壓值，由光敏材料做成的玻璃自動將透光性相應(yīng)調(diào)低，從而使車內(nèi)不至于太刺眼，相反當(dāng)外界亮度太暗時，汽車玻璃透光性調(diào)高，從而汽車內(nèi)亮度加大；實現(xiàn)智能或手動地改變汽車玻璃的透光性，實現(xiàn)汽車玻璃透光性的實時控制。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。
[0026]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中便攜式玻璃透光率檢測的流程示意圖；
[0027]圖2是現(xiàn)有技術(shù)中儀器所采用的透光檢測方法示意圖；
[0028]圖3是本發(fā)明實施例的用于汽車玻璃可變透光性虛擬材料的控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成示意圖；[0029]圖4a、圖4b是本發(fā)明實施例的電致變色玻璃的結(jié)構(gòu)組成示意圖；
[0030]圖5是本發(fā)明實施例的用于汽車玻璃可變透光性虛擬材料的控制系統(tǒng)的實現(xiàn)方法的流程示意圖；
[0031]圖6是本發(fā)明實施例的控制器的工作流程示意圖。
【具體實施方式】
[0032]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0033]圖3是本發(fā)明實施例的用于汽車玻璃可變透光性虛擬材料的控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成示意圖，如圖3所示，該系統(tǒng)包括:光感器1、控制器2、變壓器3和玻璃4 ;其中，
[0034]光感器I用于獲取環(huán)境光線強(qiáng)度；
[0035]控制器2用于綜合各種信息，生成適合當(dāng)前環(huán)境的電壓值，傳送給變壓器3 ;
[0036]變壓器3用于根據(jù)電壓值控制玻璃的電壓；
[0037]玻璃4用于根據(jù)控制玻璃的電壓改變透光性。
[0038]進(jìn)一步地，玻璃4為電致變色玻璃，由電致變色玻璃材料組成。該電致變色玻璃采用單片式結(jié)構(gòu)或夾層式結(jié)構(gòu)。
[0039]具體實施中，如圖4a、圖4b所示，若電致變色玻璃采用單片式結(jié)構(gòu)，則該電致變色玻璃依次包括:透明保護(hù)層、透明導(dǎo)電層、離子存儲層、離子導(dǎo)體層、電致變色層、透明導(dǎo)電層、玻璃基材。
[0040]若電致變色玻璃采用夾層式結(jié)構(gòu)，則該電致變色玻璃依次包括:玻璃基材、透明導(dǎo)電層、離子存儲層、離子導(dǎo)體層、電致變色層、透明導(dǎo)電層、玻璃基材。
[0041]本發(fā)明采用電致變色材料，電致變色玻璃通過電壓的大小控制玻璃的著色情況，電致變色窗可以根據(jù)環(huán)境不同而人工調(diào)節(jié)色彩，改變玻璃窗在不同波段的透射或反射，從而改變陽光進(jìn)入室內(nèi)(車內(nèi))的多少，不僅滿足了建筑物采光和美觀的需要，而且可以減少炎熱的夏季和寒冷的冬季造成的空調(diào)能耗。如果再加上測溫感光傳感器和控制器，就能組成一個隨環(huán)境變化而能自動調(diào)節(jié)熱輻射通量的節(jié)能靈巧窗，使建筑物在獲得最佳采光的同時又能最大限度地降低空調(diào)系統(tǒng)所消耗的能量。
[0042]電致變色玻璃的結(jié)構(gòu)為玻璃加五層膜所組成，電致變色層是核心，離子導(dǎo)體層提供離子在電致變色層之間的傳輸通道，離子存儲層起儲存離子，平衡電荷的作用。當(dāng)在導(dǎo)電層加上正向直流電壓后，離子存儲層中離子被抽出，通過離子導(dǎo)體，進(jìn)入電致變色層，引起變色層變色，實現(xiàn)無功耗記憶。當(dāng)加上反向電壓時，電致變色層中離子被抽出后又進(jìn)入離子存儲層，整個裝置恢復(fù)透明原狀。
[0043]另外，本發(fā)明實施例還提供一種用于汽車玻璃可變透光性虛擬材料的控制系統(tǒng)的實現(xiàn)方法，如圖5所示，該方法包括:
[0044]S501，光感器獲取光線強(qiáng)度信息，傳送給控制器；
[0045]S502，控制器根據(jù)光線強(qiáng)度信息和其它信息生成適合當(dāng)前環(huán)境的電壓值，并傳送給變壓器；[0046]S503，變壓器根據(jù)控制器傳送的電壓值設(shè)定玻璃的電壓；
[0047]S504，玻璃根據(jù)控制玻璃的電壓改變透光度。
[0048]具體實施中，控制器的工作流程如圖6所示，控制器與用戶的操作界面相關(guān)，根據(jù)用戶操作進(jìn)行工作，其詳細(xì)的過程如下:
[0049](I)啟動系統(tǒng)；
[0050](2)用戶選擇模式；
[0051](3)如果為全透/不透模式，則設(shè)置全透/不透時電壓值；
[0052](4)如果為自定義模式，則由用戶設(shè)定透光度；
[0053](5)如果為自動模式，獲取光感信息，設(shè)置透光度；
[0054](6)根據(jù)透光度生成電壓值；
[0055](7)傳送電壓值。
[0056]通過傳感器得到的光線信息，轉(zhuǎn)換成電壓信息，而且用戶可設(shè)定模式，適應(yīng)更多種使用情景，如完全不透光，保護(hù)用戶隱私，完全透光模式，用戶可以清楚觀看外界環(huán)境，而自動模式則可根據(jù)環(huán)境來調(diào)節(jié)透光度，用戶還可以自定義透光度，設(shè)置一個用戶自己滿意的透光度。在本發(fā)明實施例中，通過安裝在汽車上的光敏傳感器感知外界的光線亮度，獲得光線亮度后，玻璃的透光性可以根據(jù)外界光的亮度值智能得改變汽車玻璃的透光性。當(dāng)外面的光線亮度很大是，光敏傳感器獲得亮度值，然后通過轉(zhuǎn)換得到相應(yīng)的電壓值，由光敏材料做成的玻璃自動將透光性相應(yīng)調(diào)低，從而使車內(nèi)不至于太刺眼，相反當(dāng)外界亮度太暗時，汽車玻璃透光性調(diào)高，從而汽車內(nèi)亮度加大；實現(xiàn)智能或手動地改變汽車玻璃的透光性，實現(xiàn)汽車玻璃透光性的實時控制。
[0057]本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解上述實施例的各種方法中的全部或部分步驟是可以通過程序來指令相關(guān)的硬件來完成，該程序可以存儲于一計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)中，存儲介質(zhì)可以包括:只讀存儲器(ROM，Read Only Memory)、隨機(jī)存取存儲器(RAM，RandomAccess Memory)、磁盤或光盤等。
[0058]另外，以上對本發(fā)明實施例所提供的用于汽車玻璃可變透光性虛擬材料的控制系統(tǒng)及實現(xiàn)方法進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個例對本發(fā)明的原理及實施方式進(jìn)行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在【具體實施方式】及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。
【權(quán)利要求】
1.一種用于汽車玻璃可變透光性虛擬材料的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括:光感器、控制器、變壓器和玻璃；其中， 所述光感器用于獲取環(huán)境光線強(qiáng)度； 所述控制器用于綜合各種信息，生成適合當(dāng)前環(huán)境的電壓值，傳送給所述變壓器； 所述變壓器用于根據(jù)電壓值控制玻璃的電壓； 所述玻璃用于根據(jù)控制玻璃的電壓改變透光性。
2.如權(quán)利要求1所述的用于汽車玻璃可變透光性虛擬材料的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述玻璃為電致變色玻璃，由電致變色玻璃材料組成。
3.如權(quán)利要求2所述的用于汽車玻璃可變透光性虛擬材料的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述電致變色玻璃采用單片式結(jié)構(gòu)或夾層式結(jié)構(gòu)。
4.如權(quán)利要求3所述的用于汽車玻璃可變透光性虛擬材料的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述電致變色玻璃依次包括:透明保護(hù)層、透明導(dǎo)電層、離子存儲層、離子導(dǎo)體層、電致變色層、透明導(dǎo)電層、玻璃基材。
5.如權(quán)利要求3所述的用于汽車玻璃可變透光性虛擬材料的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述電致變色玻璃依次包括:玻璃基材、透明導(dǎo)電層、離子存儲層、離子導(dǎo)體層、電致變色層、透明導(dǎo)電層、玻璃基材。
6.一種用于汽車玻璃可變透光性虛擬材料的控制系統(tǒng)的實現(xiàn)方法，其特征在于，所述方法包括: 光感器獲取光線強(qiáng)度信息，傳送給控制器； 控制器根據(jù)光線強(qiáng)度信息和其它信息生成適合當(dāng)前環(huán)境的電壓值，并傳送給變壓器； 變壓器根據(jù)控制器傳送的電壓值設(shè)定玻璃的電壓； 玻璃根據(jù)控制玻璃的電壓改變透光度。
【文檔編號】G05B19/04GK103901788SQ201410114430
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2014年3月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月25日
【發(fā)明者】林格, 利開園, 許振聲, 郭旭亮, 王翔, 羅笑南 申請人:廣州中大數(shù)字家庭工程技術(shù)研究中心有限公司, 中山大學(xué)