用于可着色窗户的控制方法技术

本申请涉及用于可着色窗户的控制方法，具体地，涉及一种控制可着色窗户的着色以考虑建筑物的房间中的居住者舒适性的方法。所述可着色窗户位于所述建筑物的内部与外部之间。所述方法基于直射日光在未来时间穿过所述可着色窗户进入所述房间的穿透深度和所述房间中的空间类型来预测所述可着色窗户在所述未来时间的着色等级。所述方法也经由网络提供指令以使所述可着色窗户的着色转变为所述着色等级。

Control Method for Colorable Window

The present application relates to a control method for a colorable window, in particular to a method for controlling the coloring of a colorable window to take into account the comfort of the occupants in a room of a building. The colorable window is located between the interior and exterior of the building. The method predicts the shading level of the shading window at the future time based on the penetration depth of direct sunlight passing through the shading window into the room at a future time and the space type in the room. The method also provides instructions via a network to convert the shading of the shadable window into the shading level.

【技术实现步骤摘要】
用于可着色窗户的控制方法分案申请的相关信息本案是分案申请。该分案的母案是申请日为2014年2月18日、申请号为201480022064.X、专利技术名称为“用于可着色窗户的控制方法”的专利技术专利申请案。相关申请的交叉引用本申请依据35U.S.C.§119(a)要求2013年2月21日提交的标题为“CONTROLMETHODFORTINTABLEWINDOWS”的美国专利申请序号13/772,969的优先权的权益，所述申请以全文引用的方式并且出于所有目的并入本文。
本文中公开的实施方案大体来说涉及窗户控制器和用于实现控制可着色窗户(例如，电致变色窗户)的着色和其他功能的方法的相关预测性控制逻辑。
技术介绍
电致变色是材料在置于不同电子状态时(通常因经受电压变化)在光学性质上展现出可逆的电化学调节变化的现象。光学性质通常是色彩、透射率、吸光率和反射率中的一个或多个。一种熟知的电致变色材料是氧化钨(WO3)。氧化钨是阴极电致变色材料，其中因电化学还原而发生显色转变(自透明转变成蓝色)。可将电致变色材料并入至例如家用、商用和其它用途的窗户中。可通过引发电致变色材料的变化来改变这些窗户的色彩、透射率、吸光率和/或反射率，即，电致变色窗户是可用电子方法变深或变浅的窗户。施加至窗户的电致变色装置的小电压将使窗户变深；使电压反向会使窗户变浅。这种能力允许控制穿过窗户的光的量，且提供了电致变色窗户用作节能装置的机会。虽然二十世纪六十年代就已发现电致变色，但是电致变色装置，且尤其电致变色窗户，仍不幸地遭受各种问题，且尽管电致变色技术、设备和制作和/或使用电致变色装置的相关方法取得了许多新近进展，但电致变色窗户尚未开始实现其全部商业潜力。
技术实现思路
提供用于控制电致变色窗户和其他可着色窗户至不同着色等级的转变的系统、方法和设备。一般来说，实施方案包括用于实现控制电致变色窗户或其他可着色窗户的着色等级的方法的预测性控制逻辑。通常，所述控制逻辑可在具有位于建筑物的内部与外部之间的一个或多个电致变色窗户的建筑物中使用。窗户可具有不同配置。例如，一些窗户可为办公室或大厅中的竖直窗户，且其他窗户可为走廊中的天窗。更特定来说，所公开实施方案包括预测性控制逻辑，所述预测性控制逻辑提供预测并改变一个或多个可着色窗户的着色等级以直接考虑居住者舒适性的方法。所述方法可确定未来时间的着色等级，以例如允许可着色窗户的预测转变时间。舒适性与减少指向居住者或居住者的活动区域上的直接眩光和/或总辐射能量有关。在一些情况下，舒适性也与允许足够的自然光照进入所述区域有关。所述控制逻辑也可利用能量节约的考虑。在特定实现方式中，所述控制逻辑可包括一个或多个模块，其中所述模块中的至少一个与居住者舒适性考虑相关联。所述模块中的一个或多个也可与能量消耗有关。在一个方面中，所述控制逻辑的一个或多个模块可确定着色等级，所述着色等级是根据在居住者或其活动区域(如，其桌子)上的直射日光或眩光基于居住者舒适性加以确定。这些模块可确定日光在特定时刻穿透至房间中多远。所述模块可接着确定适当着色等级，所述着色等级将透射将使居住者感到舒适的光等级。在另一方面中，所述控制逻辑的一个或多个模块可修改基于居住者舒适性所确定的着色等级以便也考虑来自晴空条件下的预测辐照度的能量考虑。在这个方面中，可使着色等级变深以确保其性能至少与如地方市政当局规范或标准所规定的建筑物中所需参考窗户一样好。修改后的着色等级将在制冷时提供至少与所述参考窗户一样多的能量节省。在一些情况下，可改为使着色等级变浅以在采暖时提供能量节省。在又一方面中，所述控制逻辑的一个或多个模块可修改基于居住者舒适性和预测晴空辐照度所确定的着色等级以考虑实际辐照度。归因于光的阻碍和反射，实际辐照度可能不同于预测辐照度。可使用光传感器或可测量辐射等级的其他传感器来确定实际辐照度。这些一个或多个模块确定最浅着色等级，所述最浅着色等级与基于居住者舒适性和预测晴空辐照度所确定的着色等级相比透射一样多或较少的光至房间中。一个实施方案是一种控制可着色窗户的着色以考虑建筑物的房间中的居住者舒适性的方法。所述可着色窗户位于所述建筑物的内部与外部之间。所述方法基于直射日光在未来时间穿过所述可着色窗户进入所述房间的穿透深度和所述房间中的空间类型来预测可着色窗户在所述未来时间的适当着色等级。所述方法经由网络提供指令以使所述可着色窗户的着色转变为所述着色等级。另一实施方案是一种用于控制可着色窗户的着色以考虑建筑物的房间中的居住者舒适性的控制器。所述可着色窗户位于所述建筑物的内部与外部之间。所述控制器包括处理器，所述处理器被配置来基于直射日光穿过所述可着色窗户进入房间的穿透深度和所述房间中的空间类型来确定所述可着色窗户的着色等级。所述控制器也包括功率宽度调制器，所述功率宽度调制器经由网络与所述处理器和所述可着色窗户通信。所述功率宽度调制器被配置来从所述处理器接收所述着色等级，且经由所述网络发送具有着色指令的信号以使所述可着色窗户的着色转变为所确定的着色等级。另一实施方案是一种用于控制可着色窗户的着色以考虑建筑物中的居住者舒适性的主控制器。所述可着色窗户位于所述建筑物的内部与外部之间。所述主控制器包括计算机可读介质和处理器，所述处理器与所述计算机可读介质通信且与用于所述可着色窗户的局部窗户控制器通信。所述计算机可读介质具有配置文件，所述配置文件具有与所述可着色窗户相关联的空间类型。所述处理器被配置来从所述计算机可读介质接收所述空间类型，基于直射日光穿过所述可着色窗户进入房间的穿透深度和所述空间类型来确定所述可着色窗户的着色等级，且经由网络将着色指令发送至所述局部窗户控制器以将所述可着色窗户的着色转变为所确定的着色等级。另一实施方案是一种控制建筑物的区中的一个或多个可着色窗户的着色以考虑居住者舒适性的方法。所述方法基于当前时间且基于所述区的代表性窗户的预测转变时间来计算未来时间。所述方法也预测在所述未来时间的太阳位置且确定由用户在时间表中指明的程序。所述程序包括用于基于一个或多个独立变量确定着色等级的逻辑。所述方法也使用所确定的程序来基于在所述未来时间的预测太阳位置和居住者舒适性确定所述着色等级。所述方法也将指令传达至所述一个或多个可着色窗户以将着色转变为所确定的着色等级。另一实施方案是一种用于控制建筑物的区中的一个或多个可着色窗户的着色以考虑居住者舒适性的窗户控制器。所述窗户控制器包括计算机可读介质，所述计算机可读介质具有预测性控制逻辑和与所述区相关联的位点数据和区/群组数据。所述窗户控制器还包括处理器，所述处理器与所述计算机可读介质通信且与所述可着色窗户通信。所述处理器被配置来基于当前时间和所述区的代表性窗户的预测转变时间来计算未来时间。所述处理器也被配置来预测在所述未来时间的太阳位置且确定由用户在时间表中指明的程序。所述程序包括用于基于一个或多个独立变量确定着色等级的逻辑。所述处理器也被配置来使用所确定的程序来使用在所述未来时间的预测太阳位置且基于居住者舒适性确定着色等级。所述处理器也被配置来将指令传达至所述区中的一个或多个可着色窗户以将着色转变为所确定的着色等级。以下将参阅图式更详细地描述这些和其它特征和实施方案。附图说明图1A至图1C展示形成于玻璃本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于控制具有一或多个可着色窗户的建筑物的环境的建筑物管理系统，其中所述一或多个可着色窗户位于所述建筑物的内部与外部之间，所述建筑物管理系统包括：具有控制逻辑的至少一个控制器，所述控制逻辑经配置以基于以下一或多者来确定所述一或多个可着色窗户在未来时间的着色等级：计算出的穿过所述可着色窗户中的至少一者的直射日光的穿透深度、计算出的在所述未来时间的辐照度以及检测到的辐照度。

【技术特征摘要】
2013.02.21 US 13/772,9691.一种用于控制具有一或多个可着色窗户的建筑物的环境的建筑物管理系统，其中所述一或多个可着色窗户位于所述建筑物的内部与外部之间，所述建筑物管理系统包括：具有控制逻辑的至少一个控制器，所述控制逻辑经配置以基于以下一或多者来确定所述一或多个可着色窗户在未来时间的着色等级：计算出的穿过所述可着色窗户中的至少一者的直射日光的穿透深度、计算出的在所述未来时间的辐照度以及检测到的辐照度。2.如权利要求1所述的建筑物管理系统，其中所述控制逻辑进一步经配置以在接收超控机制之后使用超控着色等级。3.如权利要求1所述的建筑物管理系统，其中所确定的所述一或多个可着色窗户的所述着色等级经配置以控制所述建筑物内的眩光以及所述建筑物内的温度中的一者或两者。4.如权利要求1所述的建筑物管理系统，其中所述控制逻辑进一步经配置以基于所确定的晴空辐照度来确定所述计算出的在所述未来时间的辐照度。5.如权利要求1所述的建筑物管理系统，其中所述控制逻辑进一步经配置以通过递增式地增加或减少所述着色等级直到所述检测到的辐照度小于或等于最大辐照度来基于所述检测到的辐照度确定所述着色等级。6.如权利要求5所述的建筑物管理系统，其中所述最大辐照度基于所述建筑物的位置。7.如权利要求1所述的建筑物管理系统，其中所述检测到的辐照度基于从至少一个光传感器接收的信号，所述至少一个光传感器位于所述建筑物的屋顶或位于或靠近所述可着色窗户中的所述至少一者。8.如权利要求1所述的建筑物管理系统，其中所述至少一个控制器通过无线或有线网络与所述一或多个可着色窗户通信。9.如权利要求8所述的建筑物管理系统，其进一步包括服务器，所述服务器经配置以向所述至少一个控制器发布命令。10.如权利要求1所述的建筑物管理系统，其中所述一或多个可着色窗户中的每一者是电致变色窗户。11.一种控制具有一或多个可着色窗户的建筑物的环境的建筑物管理系统，其中所述一或多个可着色窗户位于所述建筑物的内部与外部之间，所述建筑物管理系统包括：具有控制逻辑的至少一个控制器，所述控制逻辑经配置以将所述可着色窗户中的至少一者转换到一着色等级，所述着色等级基于计算出的在未来时间的未来太阳位置而确定。12.如权利要求11所述的建筑物管理系统，其中所述控制逻辑进一步经配置以计算在所述未来时间穿过所述至少一个可着色窗户的晴空辐照度，以及使用计算出的所述晴空辐照度和计算出的所述未来太阳位置一起来确定所述着色等级以转换所述至少一个可着色窗户。13.如权利要求11所述的建筑物管理系统，其中：所述至少一个控制器经配置以接收来自至少一个光传感器的信号，所述至少一个光传感器经配置以检测在所述至少一个可着色窗户处的辐照度，所述控制逻辑进一步经配置以计算在所述未来时间穿过所述至少一个可着色窗户的晴空辐照度，以及使用计算出的所述晴空辐照度、计算出的所述未来太阳位置以及检测出的所述辐照度一起来确定所述可着色等级以转换所述至少一个可着色窗户。14.如权利要求13所述的建筑物管理系统，其中所述至少一个光传感器位于所述建筑物的屋顶或位于或靠近所述至少一个可着色窗户。15.如权利要求11所述的建筑物管理系统，其中所述未来时间基于将所述至少一个可着色窗户转变为所确定的所述着色等级所需要的时间。16.如权利要求11所述的建筑物管理系统，其中所确定的所述一或多个可着色窗户的所述着色等级经配置以控制所述建筑物内的眩光以及温度中的一者或多者。17.如权利要求11所述的建筑物管理系统，其进一步包括服务器，所述服务器经配置以向所述至少一个控制器发布命令。18.如权利要求11所述的建筑物管理系统，其中所述一或多个可着色窗户中的每一者是电致变色窗户。19.一种使用建筑物管理系统来控制具有至少一个可着色窗户的建筑物的环境的方法，其中所述至少一个可着色窗户位于所述建筑物的内部与外部之间，所述方法包括：(a)基于在未来时间的未来太阳位置来确定所述至少一个可着色窗户的着色等级；以及(b)经由网络提供指令以将所述至少一个可着色窗户的着色转变为在(a)中所确定的所述着色等级。20.如权利要求19所述的方法，其进一步包括预测在所述未来时间穿过所述至少一个可着色窗户的晴空辐照度，以及使用预测的所述晴空辐照度来修改在(a)中所确定的所述着色等级。21.如权利要求20所述的方法，其进一步包括接收来自至少一个传感器的信号，所述至少一个传感器经配置以检测在所述至少一个可着色窗处的辐照度，以及使用检测的所述辐照度来进一步修改所述着色等级。22.如权利要求19所述的方法，其中所述未来时间基于将所述至少一个可着色窗户转变为所确定的所述着色等级所需要的时间。23.如权利要求22所述的方法，其中将所述至少一个可着色窗户转变为所确定的所述着色等级所需要的所述时间大于2分钟。24.如权利要求19所述的方法，其进一步包括基于所述建筑物的经度和纬度来计算(a)中的所述未来太阳位置。25.如权利要求19所述的方法，其中在(a)中所确定的所述着色等级经配置以减少由所述建筑物的采暖系统、制冷系统和/或照明系统消耗的能量。26.如权利要求19所述的方法，其中在(a)中所确定的所述着色等级经配置以控制所述建筑物内的眩光和/或温度。27.如权利要求19所述的方法，其中所述至少一个可着色窗户是电致变色窗户。28.一种用于控制位于建筑物的内部与外部之间的可着色窗户的方法，所述方法包括：使用以下一者或多者确定所述可着色窗户的着色等级：基于计算出的穿过所述可着色窗户的直射日光的穿透深度的第一逻辑模块、基于计算出的辐照度的第二逻辑模块以及基于检测出的辐照度的第三逻辑模块；使用超控逻辑来确定是否转换为超控着色等级；以及提供指令以将所述可着色窗户转变为所述着色等级或所述超控着色等级。29.如权利要求28所述的方法，其中计算出的所述穿透深度基于计算出的在未来时间的太阳位置以及所述可着色窗户的配置。30.如权利要求29所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：史蒂芬·C·布朗，蒂皮卡·胡瓦尔，纳姆拉塔·沃拉，桑托什·V·菲利普，
申请(专利权)人：唯景公司，
类型：发明
国别省市：美国,US