CN103901788A - 一种用于汽车玻璃可变透光性虚拟材料的控制***及方法 - Google Patents

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利开园
许振声
郭旭亮
王翔
罗笑南
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Abstract

本发明实施例公开了一种用于汽车玻璃可变透光性虚拟材料的控制***及方法,该***包括:光感器、控制器、变压器和玻璃;其中,所述光感器用于获取环境光线强度;所述控制器用于综合各种信息,生成适合当前环境的电压值,传送给所述变压器;所述变压器用于根据电压值控制玻璃的电压;所述玻璃用于根据控制玻璃的电压改变透光性。在本发明实施例中,通过安装在汽车上的光敏传感器感知外界的光线亮度,获得光线亮度后,玻璃的透光性可以根据外界光的亮度值智能得改变汽车玻璃的透光性。

Description

一种用于汽车玻璃可变透光性虚拟材料的控制***及方法
技术领域
本发明涉及可变透光性虚拟材料技术领域,尤其涉一种用于汽车玻璃可变透光性虚拟材料的控制***及实现方法。
背景技术
目前市场的汽车可变透光性虚拟材料的控制***多采用光电传感技术和玻璃透光率检测技术。光电传感器一般由光源、光学通路和光电元件三部分组成,其基本原理是以光电效应为基础,把被测量的变化转换成光信号的变化,然后借助光电元件进一步将光信号转换成电信号。光照射某一物体时,可以看作是一连串带有一定能量的光子轰击在这个物体上,此时光子能量就传递给电子,并且是一个光子的全部能量一次性地被一个电子所吸收,电子得到光子传递的能量后其状态就会发生变化,从而使受光照射的物体产生相应的光电效应。透光率检测技术基本原理是,可见光的平行光束透过玻璃时,一部分光被玻璃表面反射一部分被玻璃吸收,另一部分透过玻璃反射,光强度与入射光强度的百分比称作反射率,吸收光强度与人射光强度的百分比称作吸收率。透过光强度与人射光强度的百分比称作透过率或透光率。而透过玻璃的光又分为平行光与散射光,透过的平行光强度与人射光强度的百分比称作透光度,平行光就能在人的眼睛中成像。
在汽车玻璃可变透光性虚拟材料的控制***设计中关键的两个技术中,最具优化价值的是玻璃透明性检测这一技术。
Pocket Detective2.1Window Tint Meter是由美国MONROE公司研制的便携式玻璃透光率检测仪,用于检测汽车有色玻璃,各类眼镜、太阳镜,防晒保护膜的透光率。它采用LED光源,测量精度可达2%,灵敏度为0.1%;用9V池进行供电,整个***工作时的电流为13.5mA。
便携式玻璃透光率检测的流程图如图1所示,当提供的校正玻璃完全***检测仪的槽内进行测量时,如果PD2.1的读数在校正玻璃标准值的±2个百分数之内的话,检测仪可用;否则,必须进行校准基值。
仪器所采用的透光检测方法如图2所示,适用于整体式的检测仪。
目前市场上220V电源供电的玻璃透光率检测仪能达到1%的测量精度,但不适合于便携式检测仪器;电池供电的检测仪能达到2%的测量精度,功耗为13.5mA。为了使本检测仪有应用价值,现提出以下技术指标:仪器的测量精度高于2%,工作时***的电流小于5mA。
在现有的汽车玻璃中,还没实现智能控制玻璃透光性的技术。一般在现实中都是通过在原有玻璃上面贴一张膜,但是通过贴膜的方式无法实现透光性动态变化,要么只能是透光或不透光。现有技术所存在的缺点包括:功耗大;控制***电池寿命短;控制***中对玻璃透光率检测和反光率的计算方式不够精确。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足,本发明提供了一种用于汽车玻璃可变透光性虚拟材料的控制***及实现方法,实现智能或手动地改变汽车玻璃的透光性,实现汽车玻璃透光性的实时控制。
为了解决上述问题,本发明提出了一种用于汽车玻璃可变透光性虚拟材料的控制***,所述***包括:光感器、控制器、变压器和玻璃;其中,
所述光感器用于获取环境光线强度;
所述控制器用于综合各种信息,生成适合当前环境的电压值,传送给所述变压器;
所述变压器用于根据电压值控制玻璃的电压;
所述玻璃用于根据控制玻璃的电压改变透光性。
优选地,所述玻璃为电致变色玻璃,由电致变色玻璃材料组成。
优选地,所述电致变色玻璃采用单片式结构或夹层式结构。
优选地,所述电致变色玻璃依次包括:透明保护层、透明导电层、离子存储层、离子导体层、电致变色层、透明导电层、玻璃基材。
优选地,所述电致变色玻璃依次包括:玻璃基材、透明导电层、离子存储层、离子导体层、电致变色层、透明导电层、玻璃基材。
相应地,本发明还提出一种用于汽车玻璃可变透光性虚拟材料的控制***的实现方法,所述方法包括:
光感器获取光线强度信息,传送给控制器;
控制器根据光线强度信息和其它信息生成适合当前环境的电压值,并传送给变压器;
变压器根据控制器传送的电压值设定玻璃的电压;
玻璃根据控制玻璃的电压改变透光度。
在本发明实施例中,通过安装在汽车上的光敏传感器感知外界的光线亮度,获得光线亮度后,玻璃的透光性可以根据外界光的亮度值智能得改变汽车玻璃的透光性。当外面的光线亮度很大是,光敏传感器获得亮度值,然后通过转换得到相应的电压值,由光敏材料做成的玻璃自动将透光性相应调低,从而使车内不至于太刺眼,相反当外界亮度太暗时,汽车玻璃透光性调高,从而汽车内亮度加大;实现智能或手动地改变汽车玻璃的透光性,实现汽车玻璃透光性的实时控制。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1是现有技术中便携式玻璃透光率检测的流程示意图;
图2是现有技术中仪器所采用的透光检测方法示意图;
图3是本发明实施例的用于汽车玻璃可变透光性虚拟材料的控制***的结构组成示意图;
图4a、图4b是本发明实施例的电致变色玻璃的结构组成示意图;
图5是本发明实施例的用于汽车玻璃可变透光性虚拟材料的控制***的实现方法的流程示意图;
图6是本发明实施例的控制器的工作流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
图3是本发明实施例的用于汽车玻璃可变透光性虚拟材料的控制***的结构组成示意图,如图3所示,该***包括:光感器1、控制器2、变压器3和玻璃4;其中,
光感器1用于获取环境光线强度;
控制器2用于综合各种信息,生成适合当前环境的电压值,传送给变压器3;
变压器3用于根据电压值控制玻璃的电压;
玻璃4用于根据控制玻璃的电压改变透光性。
进一步地,玻璃4为电致变色玻璃,由电致变色玻璃材料组成。该电致变色玻璃采用单片式结构或夹层式结构。
具体实施中,如图4a、图4b所示,若电致变色玻璃采用单片式结构,则该电致变色玻璃依次包括:透明保护层、透明导电层、离子存储层、离子导体层、电致变色层、透明导电层、玻璃基材。
若电致变色玻璃采用夹层式结构,则该电致变色玻璃依次包括:玻璃基材、透明导电层、离子存储层、离子导体层、电致变色层、透明导电层、玻璃基材。
本发明采用电致变色材料,电致变色玻璃通过电压的大小控制玻璃的着色情况,电致变色窗可以根据环境不同而人工调节色彩,改变玻璃窗在不同波段的透射或反射,从而改变阳光进入室内(车内)的多少,不仅满足了建筑物采光和美观的需要,而且可以减少炎热的夏季和寒冷的冬季造成的空调能耗。如果再加上测温感光传感器和控制器,就能组成一个随环境变化而能自动调节热辐射通量的节能灵巧窗,使建筑物在获得最佳采光的同时又能最大限度地降低空调***所消耗的能量。
电致变色玻璃的结构为玻璃加五层膜所组成,电致变色层是核心,离子导体层提供离子在电致变色层之间的传输通道,离子存储层起储存离子,平衡电荷的作用。当在导电层加上正向直流电压后,离子存储层中离子被抽出,通过离子导体,进入电致变色层,引起变色层变色,实现无功耗记忆。当加上反向电压时,电致变色层中离子被抽出后又进入离子存储层,整个装置恢复透明原状。
另外,本发明实施例还提供一种用于汽车玻璃可变透光性虚拟材料的控制***的实现方法,如图5所示,该方法包括:
S501,光感器获取光线强度信息,传送给控制器;
S502,控制器根据光线强度信息和其它信息生成适合当前环境的电压值,并传送给变压器;
S503,变压器根据控制器传送的电压值设定玻璃的电压;
S504,玻璃根据控制玻璃的电压改变透光度。
具体实施中,控制器的工作流程如图6所示,控制器与用户的操作界面相关,根据用户操作进行工作,其详细的过程如下:
(1)启动***;
(2)用户选择模式;
(3)如果为全透/不透模式,则设置全透/不透时电压值;
(4)如果为自定义模式,则由用户设定透光度;
(5)如果为自动模式,获取光感信息,设置透光度;
(6)根据透光度生成电压值;
(7)传送电压值。
通过传感器得到的光线信息,转换成电压信息,而且用户可设定模式,适应更多种使用情景,如完全不透光,保护用户隐私,完全透光模式,用户可以清楚观看外界环境,而自动模式则可根据环境来调节透光度,用户还可以自定义透光度,设置一个用户自己满意的透光度。在本发明实施例中,通过安装在汽车上的光敏传感器感知外界的光线亮度,获得光线亮度后,玻璃的透光性可以根据外界光的亮度值智能得改变汽车玻璃的透光性。当外面的光线亮度很大是,光敏传感器获得亮度值,然后通过转换得到相应的电压值,由光敏材料做成的玻璃自动将透光性相应调低,从而使车内不至于太刺眼,相反当外界亮度太暗时,汽车玻璃透光性调高,从而汽车内亮度加大;实现智能或手动地改变汽车玻璃的透光性,实现汽车玻璃透光性的实时控制。
本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成,该程序可以存储于一计算机可读存储介质中,存储介质可以包括:只读存储器(ROM,Read OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁盘或光盘等。
另外,以上对本发明实施例所提供的用于汽车玻璃可变透光性虚拟材料的控制***及实现方法进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (6)

1.一种用于汽车玻璃可变透光性虚拟材料的控制***,其特征在于,所述***包括:光感器、控制器、变压器和玻璃;其中,
所述光感器用于获取环境光线强度;
所述控制器用于综合各种信息,生成适合当前环境的电压值,传送给所述变压器;
所述变压器用于根据电压值控制玻璃的电压;
所述玻璃用于根据控制玻璃的电压改变透光性。
2.如权利要求1所述的用于汽车玻璃可变透光性虚拟材料的控制***,其特征在于,所述玻璃为电致变色玻璃,由电致变色玻璃材料组成。
3.如权利要求2所述的用于汽车玻璃可变透光性虚拟材料的控制***,其特征在于,所述电致变色玻璃采用单片式结构或夹层式结构。
4.如权利要求3所述的用于汽车玻璃可变透光性虚拟材料的控制***,其特征在于,所述电致变色玻璃依次包括:透明保护层、透明导电层、离子存储层、离子导体层、电致变色层、透明导电层、玻璃基材。
5.如权利要求3所述的用于汽车玻璃可变透光性虚拟材料的控制***,其特征在于,所述电致变色玻璃依次包括:玻璃基材、透明导电层、离子存储层、离子导体层、电致变色层、透明导电层、玻璃基材。
6.一种用于汽车玻璃可变透光性虚拟材料的控制***的实现方法,其特征在于,所述方法包括:
光感器获取光线强度信息,传送给控制器;
控制器根据光线强度信息和其它信息生成适合当前环境的电压值,并传送给变压器;
变压器根据控制器传送的电压值设定玻璃的电压;
玻璃根据控制玻璃的电压改变透光度。
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