CN109910568B - 利用无线功率传输改变车窗玻璃的透明度的装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及利用无线功率传输改变车窗玻璃的透明度的装置。一种用于改变车窗玻璃的透明度的装置可以包括：车窗玻璃，其具有透明度可变的薄膜；一对电极，其与薄膜连接；安装在车辆车门上的控制器，所述控制器控制无线功率传输以调节薄膜的透明度；以及安装在车窗玻璃上的无线功率接收器，所述无线功率接收器无线地接收来自控制器的功率。无线功率接收器可以将从控制器无线接收的功率施加至一对电极。

Description

利用无线功率传输改变车窗玻璃的透明度的装置

相关申请的交叉引用

本申请基于2017年12月12日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2017-0170478号并要求其优先权权益，通过引用将其公开内容完整地结合到本文中。

技术领域

本公开涉及一种用于改变车窗玻璃的透明度的装置，并且更具体地涉及一种利用无线功率传输改变车窗玻璃的透明度的装置。

背景技术

大多数车门设置有车窗调节器，该车窗调节器上下移动车窗玻璃(即，车窗)。车窗调节器可以与安装在车门中的车门模块形成为一体，或者直接安装在车门的内侧板上。这里，车门模块可以指门闩、车窗调节器和相关部件集成在其中的模块。

近年来，已经开发了用于改变车门中车窗玻璃的透明度的设备。通过改变透明度，车窗玻璃可以起到遮光板或窗帘的作用。

这种装置包括具有可变透明度的车窗玻璃和控制车窗玻璃的透明度的控制器。控制器可以通过电线接收电功率，并且通过给予电线足够的间隙以对应于车窗玻璃的移动距离来促进车窗玻璃的上下移动。

问题是，用于改变车窗玻璃的透明度的传统设备可能具有的缺点在于，当车门打开和关闭时，电线的间隙可能产生过大的噪音。此外，随着车窗玻璃升高，电线拉紧，控制器的连接器中可能发生过载。

此外，上述传统设备的组装过程可能很复杂且效率低下。例如，在车窗调节器装配于车门中之后，车窗玻璃可以与车窗调节器组装在一起，然后连接器可以通过车门中的狭窄间隙与控制器连接。

发明内容

在保持相关技术所实现的优势完好无损的同时，本公开致力于解决相关技术中出现的上述问题。

本公开的一方面提供一种利用无线功率传输改变车窗玻璃的透明度的装置。

根据本公开的实施例，一种用于改变车窗玻璃的透明度的装置可以包括：车窗玻璃，其具有透明度可变的薄膜；一对电极，其与薄膜连接；安装在车辆车门上的控制器，所述控制器控制无线功率传输以调节薄膜的透明度；以及安装在车窗玻璃上的无线功率接收器，所述无线功率接收器无线地接收来自控制器的功率。无线功率接收器可以将从控制器无线接收的功率施加至一对电极。

车窗玻璃可以包括面向车辆外部的室外侧玻璃层和面向车辆内部的室内侧玻璃层，以及所述薄膜可以设置在室外侧玻璃层和室内侧玻璃层之间。

室外侧玻璃层和室内侧玻璃层可以附着在薄膜的相反表面。

一对电极可以通过一对导线分别与无线功率接收器连接。

控制器可以包括交流(AC)逆变器电路，其将从电池供应的直流(DC)功率转换为功率传输所需的AC功率，以及发射线圈，其通过电磁感应将功率无线地传输到无线功率接收器。

控制器可以进一步包括功率传输控制模块，其根据透明度控制信号来控制AC逆变器电路的操作以及从AC逆变器电路输出的功率级别。

无线功率接收器可以与车窗玻璃的底端连接。

无线功率接收器可以包括通过电磁感应无线地接收来自功率传输控制模块的功率的接收线圈。

接收线圈和一对电极可以通过导线电连接。

功率传输控制模块可以确定车窗玻璃是否关闭。

无线功率接收器可以包括玻璃位置发射器，并且玻璃位置发射器可以将从功率传输控制模块接收的控制信号反馈至功率传输控制模块。

功率传输控制模块可以基于从车窗调节器的控制器接收到的指示车窗玻璃的位置的信息来确定车窗玻璃是否关闭。

控制器可以与具有透明度操作按钮的车窗操作设备连接。

附图说明

通过以下结合附图对实施例的详细说明，本发明的上述和其它方面、特征和优点将会更加明显可见：

图1示出根据本公开的实施例的用于改变车窗玻璃的透明度的装置应用于车门的结构的立体图；

图2示出根据本公开的实施例的用于改变车窗玻璃的透明度的装置；

图3示出根据本公开的实施例的用于改变车窗玻璃的透明度的装置中的车窗玻璃和无线功率接收器；

图4示出沿图3的线A-A截取的剖面图；

图5示出沿图3的线B-B截取的剖面图；

图6示出沿图2的线C-C截取的剖面图；

图7示出根据本公开的实施例的用于改变车窗玻璃的透明度的装置中的控制器；

图8示出根据本公开的实施例的用于改变车窗玻璃的透明度的装置中的控制器安装于车门的内侧板上的附加结构；

图9示出根据本公开的实施例的用于改变车窗玻璃的透明度的装置中的无线功率接收器；

图10示出根据本公开的实施例的用于改变车窗玻璃的透明度的装置中的无线功率接收器的侧视图；

图11示出连接到根据本公开的实施例的用于改变车窗玻璃的透明度的装置的车窗操作设备；

图12示出根据本公开的实施例的用于改变车窗玻璃的透明度的装置的框图；

图13示出将车门模块组装至车门中的过程；以及

图14示出将车窗玻璃组装至车门模块中的过程。

应当理解的是，上文提及的附图不一定是按比例绘制的，而是呈现出说明本公开的基本原理的各种优选特征的有所简化的表示。包括例如具体尺寸、方向、位置和形状的本公开的具体设计特征，将部分地由特定预期的应用和使用环境来确定。

附图标记说明

1 车门

2 车门模块

5 电池

6 扶手

10 车窗玻璃

11 外侧玻璃层

12 内侧玻璃层

13 粘合剂层

14、16 电极

15 具有可变透明度的薄膜

20 控制器

21 AC逆变器电路

22 发射线圈

23 功率传输控制模块

30 无线功率接收器

31 接收线圈

32 玻璃位置发射器

40 车窗操作设备

41 升降操作按钮

42 透明度操作按钮

具体实施方式

在下文中，将参照附图详细描述本公开的实施例。在附图中，始终使用相同的附图标记表示相同或等同的元件。此外，将排除与本公开相关的公知技术的详细描述，以免不必要地模糊本公开的要旨。

诸如第一、第二、A、B、(a)和(b)的术语可以用于描述本公开的实施例中的元件。这些术语仅用于区分一个元件与另一个元件，并且相应元件的固有特征、顺序或次序等不受这些术语的限制。除非另外定义，否则这里使用的包括技术或科学术语的所有术语具有与本公开所属领域的技术人员通常理解的含义相同的含义。在通常使用的词典中定义的那些术语应被解释为具有与相关领域中的上下文含义相同的含义，并且不应被解释为具有理想或过于正式的含义，除非在本申请中明确定义。

如在本文使用的，单数形式“一”和“该”也旨在包括复数形式，除非上下文另外明确指明。要进一步理解的是，当在本说明书中使用时，词语“包括”和/或“包含”规定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其群组的存在或添加。如本文所使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关所列项目的任何和所有组合。

应当理解的是，本文所使用的术语“车辆”或“车辆的”或者其它相似术语包括一般的机动车辆，例如包括运动型多功能车(SUV)、客车、货车、各种商用车辆在内的载客车辆，包括各种艇和船在内的水运工具，以及航空器等等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、插电式混合动力电动车辆、氢动力车辆和其它替代燃料车辆(例如，从石油以外的资源取得的燃料)。如本文所提及的，混合动力车辆是具有两个或更多动力源的车辆，例如兼备汽油动力和电动力的车辆。

此外，应当理解，以下方法或其方面中的一个或多个可以由至少一个控制器执行。术语“控制器”可以指代包括存储器和处理器的硬件设备。存储器配置为存储程序指令，并且处理器特别编程为执行程序指令以执行下面进一步描述的一个或多个过程。如本文所述，控制器可以控制单元、模块、部件等的操作。此外，可以理解的是，如本领域普通技术人员将理解的，以下方法可以由包括控制器与一个或多个其他部件的装置执行。

此外，本公开的控制器可以体现为包含由处理器、控制器等执行的可执行程序指令的非暂时性计算机可读介质。计算机可读介质的示例包括但不限于ROM、RAM、光盘(CD)-ROM、磁带、软盘、闪存驱动器、智能卡以及光学数据存储设备。计算机可读介质还可以分布在整个计算机网络中，使得程序指令以分布式方式存储和执行，例如通过远程信息处理服务器或控制器局域网(CAN)。

现在参照图1和图12，车门1可以包括车窗玻璃10以及用于升高和降低车窗玻璃10的车窗调节器8。车窗玻璃10可以通过车窗调节器8在完全关闭位置和完全打开位置之间移动。完全关闭位置是指车窗玻璃10完全关闭车门1的开口的位置，并且完全打开位置是指车窗玻璃10完全打开车门1的开口的位置。

根据本公开的实施例，如图1和图2所示，车窗调节器8(例如，参见图12)可以与车门模块2形成为一体，并且车门模块2可以安装在车门的内部空间中。车门模块2可以包括车门模块壳体2a，车窗调节器8、闩锁机构(未示出)等可以安装在车门模块壳体2a内。车门模块壳体2a可以由诸如合成树脂的非导电材料制成。

参照图2，根据本公开的实施例的用于改变车窗玻璃的透明度的装置100可以包括车窗玻璃10，其具有透明度可变的薄膜15；安装在车门1上的控制器20；安装在车窗玻璃10上的无线功率接收器30；以及与控制器20连接的车窗操作设备40。

如图3至图5所示，车窗玻璃10可以包括面向车辆外部的室外侧玻璃层11、面向车辆内部的室内侧玻璃层12以及设置在室外侧玻璃层11和室内侧玻璃层12之间的具有可变透明度的薄膜15。

室外侧玻璃层11和室内侧玻璃层12可以由透明或半透明材料制成，并且室外侧玻璃层11和室内侧玻璃层12可以附着到薄膜15的相反表面。

根据本公开的实施例，室外侧玻璃层11和室内侧玻璃层12可以利用粘合剂层13附着到薄膜15的相反表面。粘合剂层13可以通过将透明粘合剂涂覆到薄膜15的整个表面或将透明粘合剂涂覆到薄膜15的边缘而形成。

此外，根据本公开的实施例，当透明度可变的薄膜15由具有粘附性的材料制成时，室外侧玻璃层11和室内侧玻璃层12可以在不使用粘合剂的情况下附着到薄膜15的相反表面。替代性的，室外侧玻璃层11和室内侧玻璃层12可以通过静态粘附、表面张力等的各种方法附着到薄膜15的相反表面，而不使用粘合剂。

根据本公开的实施例，在未施加电功率时，具有可变透明度的薄膜15可以保持不透明，并且当施加电功率时可以变为透明。当在具有可变透明度的薄膜15上施加高于或等于预定电压的交流(AC)电压时，构成薄膜15的分子的排列可以发生改变，从而可以改变透光率。具有可变透明度的薄膜15的透光率可以根据电压级别而变化。随着AC电压增加，光透射率的变化可能增加。然而，当施加的电压达到饱和点时，透光率可能不再变化。

此外，根据本公开的实施例，具有可变透明度的薄膜15在未施加电功率时可以保持透明，并且当施加电功率时可以变为不透明。

车窗玻璃10可以包括一对电极14和16，其与具有可变透明度的薄膜15电连接。这里，一对电极14和16可以是正极14和负极16。

一对电极14和16可以设置为与无线功率接收器30相邻，并且一对电极14和16可以通过一对导线14a和16a分别连接到无线功率接收器30。

控制器20可以控制用于调节车窗玻璃10的薄膜15的透明度的无线功率传输。

根据本公开的实施例，控制器20可以安装在车门模块2的车门模块壳体2a的内部空间中，如图2和图6所示，并且车门模块壳体2a可以由诸如合成树脂的非导电材料制成。当车窗玻璃10移动到完全关闭位置时，无线功率接收器30和控制器20可以如图6所示彼此面对。

如图7所示，控制器20可以包括基板25、AC逆变器电路21、发射线圈22以及功率传输控制模块23。

基板25可以使用紧固件等安装在车门模块2的车门模块壳体2a中，并且AC逆变器电路21、发射线圈22以及功率传输控制模块23可以布置在基板25上。

AC逆变器电路21可以将从电池5供应的直流(DC)功率转换成功率传输所需的AC功率。

发射线圈22可以通过电磁感应将功率无线地传输至无线功率接收器30。

功率传输控制模块23可以接收用于改变车窗玻璃10的透明度的第一控制信号，并且第一控制信号可以通过操作车窗操作设备40的透明度操作按钮42而生成。功率传输控制模块23可以根据接收到的透明度控制信号控制AC逆变器电路21的操作以及从AC逆变器电路21输出的功率级别。例如，功率传输控制模块23可以根据透明度控制信号调节从AC逆变器电路21输出的AC电压的幅度，从而控制AC逆变器电路21的输出功率级别。

当接收到第一控制信号时，功率传输控制模块23可以基于来自稍后描述的玻璃位置发射器32的控制信号强度反馈确定车窗玻璃10是否完全关闭。

如图12所示，AC逆变器电路21和功率传输控制模块23可以与电池5电连接。

此外，根据本公开的实施例，车窗调节器8可以直接安装在车门1的内侧板1a上，并且在这种情况下，可以移除车门模块2。当移除车门模块2时，控制器20可以直接安装在车门1的内侧板1a上。如图8所示，在车门1的内侧板1a上可以形成开口1b，并且控制器20可以通过安装板28安装在车门1的内侧板1a的开口1b中。安装板28可以由诸如合成树脂的非导电材料制成。因此，控制器20可以设置在内侧板1a的内部，并且由安装板28保护。

无线功率接收器30可以无线地从控制器20接收功率以将功率施加到车窗玻璃10的电极14和16。

如图3所示，无线功率接收器30可以连接至车窗玻璃10的底端，并且无线功率接收器30可以设置为邻近车窗玻璃10的电极14和16，以便可以缩短导线14a和16a的长度。

如图9和图10所示，无线功率接收器30可以包括主体35、接收线圈31以及玻璃位置发射器32。

主体35可以具有耦合器36，车窗玻璃10的底端耦合至耦合器36。接收线圈31和玻璃位置发射器32可以布置在主体35上。

接收线圈31可以通过电磁感应无线地从功率传输控制模块23接收功率。

接收线圈31和一对电极14和16可以通过一对导线14a和16a电连接，并且电压可以通过一对导线14a和16a从接收线圈31传输至车窗玻璃10的电极14和16。

玻璃位置发射器32可以发射车窗玻璃10的位置。

根据本公开的实施例，当玻璃位置发射器32将从功率传输控制模块23接收到的信号反馈给功率传输控制模块23时，功率传输控制模块23可以检测反馈信号的强度以确定车窗玻璃10是否移动到完全关闭位置(即，车窗玻璃10是否完全关闭)。

此外，根据本公开的实施例，功率传输控制模块23可以从车窗调节器8的控制器接收关于车窗玻璃10的位置信息，使得功率传输控制模块23可以确定车窗玻璃10是否移动到完全关闭的位置。当如上所述从车窗调节器8的控制器接收到关于车窗玻璃10的位置的信息时，可以移除玻璃位置发射器32。

此外，根据本公开的实施例，磁体(未示出)可以附着到车窗玻璃10的一侧，并且霍尔传感器(未示出)可以与车门1连接。霍尔传感器可以检测到磁体的磁场以检测车窗玻璃10的位置。通过使用霍尔传感器和磁体，功率传输控制模块23可以确定车窗玻璃10是否移动到完全关闭位置。当如上所述通过霍尔传感器和磁体检测到车窗玻璃10的位置时，可以移除玻璃位置发射器32。

如图11所示，车窗操作设备40可以设置在车门1的扶手6上。车窗操作设备40可以包括用于升高和降低车窗玻璃10的升降操作按钮41以及用于调节车窗玻璃10的透明度的透明度操作按钮42。

指示车窗玻璃10的透明度的变化的第一控制信号可以通过操作透明度操作按钮42而产生。第一控制信号可以根据透明度操作按钮42的操作程度来调节，并且第一控制信号可以发射至功率传输控制模块23。车窗玻璃10的透明度可以通过第一控制信号而改变。

指示车窗玻璃10的升降的第二控制信号可以通过操作升降操作按钮41而产生，并且第二控制信号可以是用于升高和降低车窗玻璃10的控制信号。第二控制信号可以根据升降操作按钮41的操作程度来调节，并且第二控制信号可以发射至车窗调节器8。车窗玻璃10的升高和降低的程度可以通过第二控制信号调节。

参照图12，将详细描述根据本公开的实施例的用于改变车窗玻璃的透明度的装置100的操作。

当用户操作车窗操作设备40的透明度操作按钮42时，可以将透明度控制信号发射至功率传输控制模块23。

功率传输控制模块23可以通过玻璃位置发射器32或车窗调节器8的控制器检测车窗玻璃10的位置信息，以确定车窗玻璃10是否完全关闭。

当功率传输控制模块23确定车窗玻璃10完全关闭时，功率传输控制模块23可以调节AC逆变器电路21的输出功率级别，使得与透明度控制信号相对应的功率可以从电池5传输到接收线圈31。

AC逆变器电路21可以将从电池5接收的DC功率转换成AC功率，以将转换后的功率信号输出到发射线圈22。功率传输控制模块23可以根据透明度控制信号控制AC功率从AC逆变器电路21输出。

由AC逆变器电路21转换的AC功率可以从AC逆变器电路21发射到发射线圈22，并且发射线圈22可以通过电磁感应将AC功率发射到接收线圈31。接收线圈31可以通过导线14a和16a将AC电压施加到车窗玻璃10的电极14和16。

施加到车窗玻璃10的电极14和16的AC电压可以对构成车窗玻璃10的薄膜15的分子进行排列，以使得车窗玻璃10的状态可以转变为具有预定的透射率的透明状态。

图13和图14示出根据本公开的实施例的用于改变车窗玻璃的透明度的装置100的组装过程。

如图13所示，车门模块2可以组装至车门1。控制器20可以在车门模块2组装至车门1之前或者在车门模块2组装至车门1之后组装至车门模块2。

然后，如图14所示，无线功率接收器30可以连接至车窗玻璃10的底端，并且与无线功率接收器30连接的车窗玻璃10可以组装至车门模块2。

如上所述，由于使用无线功率传输来改变车窗玻璃的透明度，所以与常规组件相比，用于改变车窗玻璃的透明度的装置100的组装可以更容易且快速地进行。

如上所述，根据本公开的实施例的用于改变车窗玻璃的透明度的装置可以使用无线功率传输来改变车窗玻璃的透明度，由此防止过度的噪音、提高耐久性、简化组装、促进车窗玻璃的上下移动，并且显著降低成本。

以上，虽然已经参照实施例和附图描述了本公开，但是本公开不限于此，而是在不脱离在以下权利要求中主张的本公开的范围和精神的情况下，可以由本公开所属领域的技术人员进行各种修改和改变。

Claims (9)

1.一种装置，包括：

车窗玻璃，其具有透明度可变的薄膜；

一对电极，其与所述薄膜连接；

安装在车辆车门上的控制器，所述控制器控制无线功率传输以调节所述薄膜的透明度；以及

安装在所述车窗玻璃上的无线功率接收器，所述无线功率接收器无线地接收来自所述控制器的功率，

其中所述无线功率接收器将从所述控制器无线接收的功率施加至所述一对电极，

其中所述控制器包括交流AC逆变器电路，其将从电池供应的直流DC功率转换为功率传输所需的AC功率，以及发射线圈，其通过电磁感应将功率无线地传输到所述无线功率接收器，

其中所述控制器进一步包括功率传输控制模块，其根据透明度控制信号调节从所述AC逆变器电路输出的AC电压的幅度，从而控制所述AC逆变器电路的操作以及从所述AC逆变器电路输出的功率级别，并且

其中所述功率传输控制模块基于从车窗调节器的控制器接收到的指示所述车窗玻璃的位置的信息来确定所述车窗玻璃是否关闭，并且其中当所述功率传输控制模块确定所述车窗玻璃完全关闭时，所述功率传输控制模块调节所述AC逆变器电路的输出功率级别，使得与所述透明度控制信号相对应的功率从所述电池传输到所述无线功率接收器包括的接收线圈。

2.根据权利要求1所述的装置，其中：

所述车窗玻璃包括面向车辆外部的室外侧玻璃层和面向车辆内部的室内侧玻璃层，以及

所述薄膜设置在所述室外侧玻璃层和所述室内侧玻璃层之间。

3.根据权利要求2所述的装置，其中所述室外侧玻璃层和所述室内侧玻璃层附着在所述薄膜的相反表面。

4.根据权利要求3所述的装置，其中所述一对电极通过一对导线分别与所述无线功率接收器连接。

5.根据权利要求1所述的装置，其中所述无线功率接收器与所述车窗玻璃的底端连接。

6.根据权利要求5所述的装置，其中所述接收线圈通过电磁感应无线地接收来自所述功率传输控制模块的功率。

7.根据权利要求6所述的装置，其中所述接收线圈和所述一对电极通过导线电连接。

8.根据权利要求1所述的装置，其中：

所述无线功率接收器包括玻璃位置发射器，以及

所述玻璃位置发射器将从所述功率传输控制模块接收的控制信号反馈至所述功率传输控制模块。

9.根据权利要求1所述的装置，其中所述控制器与具有透明度操作按钮的车窗操作设备连接。