仿生太阳防护装置制造方法及图纸

描述了一种用于遮挡透光表面的太阳防护装置，所述太阳防护装置包括具有表面的透光部件以及以网格形式布置在表面上的被设计为变化其透射率的多个表面元件。太阳防护装置包括至少一个用于确定阳光照射的辐射强度的装置、至少一个用于确定阳光的照射方向的装置、以及控制单元，该控制单元被设计为以根据阳光的辐射强度和照射方向的方式降低选定数量的表面元件的透射率，使得选定的表面元件产生可以以根据阳光的照射方向的方式变化的图案。

【技术实现步骤摘要】
仿生太阳防护装置
本专利技术总体上涉及一种用于遮挡透光表面的太阳防护装置，特别是用于天窗和交通工具(vehicle)的太阳防护装置，以及用于操作太阳防护装置以遮挡透光表面的方法。
技术介绍
天窗，特别是用于机动车辆的天窗，通常为用户提供由天窗的构造限定的限定水平的遮挡和热量传递。特别是与乘客车厢的天窗相关联时，这可能被许多乘客和用户感觉不舒服。例如，经常存在对于乘客来说太热或太亮的冲突。美国专利号为8,102,586B2的专利公开了一种用于房屋和车辆的窗户遮挡系统，其被自动地电子控制，其中(一个或多个)窗口以取决于光的强度和照射方向的方式被部分地着色。在已经呈现的背景下，人们对抵消了上述缺点的改善的太阳防护装置感兴趣。因此，希望提供一种用于遮挡透光表面的改善的太阳防护装置和一种用于操作太阳防护装置的方法，该太阳防护装置和操作方法尤其能够灵活地考虑在给定情况下获得的光照条件。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面，提供了一种用于遮挡透光表面的太阳防护装置。该太阳防护装置包括具有表面的透光部件、以网格形式布置在表面上并被设计成改变透射率的多个表面元件、以及至少一个用于确定阳光照射的辐射强度的装置。该太阳防护装置还包括用于确定阳光照射方向的至少一个装置，以及控制单元，该控制单元被设计成基于阳光的辐射强度和照射方向降低选定数量的表面元件的透射率，使得选定的表面元件产生可以基于阳光的照射方向而变化的图案。根据本专利技术的另一方面，提供了一种太阳防护遮挡装置。该太阳防护遮挡装置包括具有表面的透光部件、布置在表面上的透射率可变元件、确定阳光照射方向的装置、以及控制单元，所述控制单元基于阳光照射的方向控制选定数量的表面元件的透射率，使得选定的表面元件产生根据阳光照射方向而变化的图案。根据本专利技术的另一方面，提供了一种用于操作太阳防护装置以遮挡透光表面的方法。该方法包括以下步骤：提供布置在透光部件的表面上的以网格的形式的透射率可变元件，确定照射到表面上的阳光的辐射强度，确定阳光照射相对于表面的方向，基于辐射强度降低选定数量的元件的透射率，并且针对于表面上的位置选择元件，使得根据阳光的照射方向而产生图案并且改变该图案。在研究以下说明书、权利要求书和附图时，本领域技术人员将理解和领会本专利技术的这些和其他方面、目的和特征。附图说明在附图中：图1是根据一个实施例的用于机动车辆的天窗的形式的太阳防护装置的立体图；图2是图1中所示的天窗表面的细节以及由此产生的投射阴影的立体图；图3是图2中所示的太阳防护装置的表面的细节以及由此产生的投射阴影的俯视图；图4是照射到太阳防护装置表面上的阳光的方向的投影的立体示意图，以及图5是采用该太阳防护装置的机动车辆的一个示例的侧视图。具体实施方式图1示意性地示出了根据一个实施例的太阳防护装置4。在本实用变型中，装置4被构造为用于交通工具的天窗。太阳防护装置4可同样用于窗玻璃、玻璃顶、玻璃墙或基本上透光的窗户、门、墙壁或其他部件。在与交通工具相关的应用的情况下，交通工具可以是例如飞机、船舶或机动车辆15(例如客车、卡车、摩托车或其他机动车辆)。在图1所示的实施例中，以示例性方式示出了位于乘客车厢中的机动车辆的座椅6，在该座椅6上方布置有未明确示出的具有透光表面的车顶。车顶包括顶窗(skylight)并且根据一个实施例构造有太阳防护装置4。太阳防护装置4包括具有表面17的透光部件16以及以网格的形式布置在表面17上的多个表面元件8。表面元件8被设计成改变它们的透射率，特别是它们对于可见光的透射率。在所示的示例中，通过附图标记9示例标记的表面元件的透射率已经降低。在所示示例中，通过示例标记为附图标记9的表面元件9的透射率已经被降低。在该示例中，表面元件9因此被着色。借助于已经部分着色的表面元件8和9，或者更准确地说其透射率降低的表面元件8和9，在车辆座椅6上(也就是说，例如在乘客车厢中)产生投射阴影。投射阴影由附图标记7标记。根据一个实施例的装置4还包括至少一个用于确定阳光照射2的辐射强度的装置。在图1中，太阳由附图标记1示意性地标记。从太阳1发出的辐射由光2的椎体示意性地指示。阳光2照射到表面17上的方向由附图标记3通过箭头标记。照射方向3在表面17上的投影由附图标记5通过箭头标记。此外，太阳防护装置4还包括至少一个用于确定阳光的照射方向3的装置20。用于确定辐射强度的装置20和用于确定阳光的照射方向的装置可以各自包括一个或多个传感器(例如光传感器)。辐射强度和照射方向也可以例如通过使用单个装置来确定。原则上，至少一个装置20可以布置在机动车辆的车顶上或抵靠机动车辆的车顶，或者可以被设计成用于布置在机动车辆的车顶上或抵靠机动车辆的车顶。此外，根据一个实施例的太阳防护装置4包括图3中所示的控制单元10。控制单元10被设计成以根据阳光的辐射强度和照射方向3的方式降低选定数量的表面元件8和9的透射率，使得选定的表面元件9形成或产生可以以根据阳光的照射方向3的方式变化的图案。在图1所示的变型中，图案由标记为附图标记9的表面元件形成。所示的图案包括多个三角形结构。该图案被构造成谢尔宾斯基(Sierpinski)三角形的形式。因此，该图案包括分形(fractal)并且呈现树的投射阴影的示意性模仿。原则上，选定的表面元件9的密度在表面17上的投影方向5上(对应于太阳照射3的投影)减小是有利的。其结果，保证了受太阳照射影响最大的表面17的区域最强烈地变暗。投影方向5的形成或其确定在图4中示意性地示出。在其中所示的示例中，从朝向地球的方向的太阳1的垂直或竖直线12开始，从照射方向3开始，并且从沿着表面17的水平线13中的照射方向3开始，形成直角三角形。在这种情况下，表面17上的水平线13的方向指定投影方向5。在图2中，以立体图以放大的比例示出根据一个实施例的装置4的表面17的细节。此外，在下方示意性地呈现由此产生的投射阴影7。投射阴影7的变型或产生的图案的变型由箭头11标记。阴影图案优选地基于太阳1的位置或者以根据照射方向3及其在表面17上的投影方向5的方式变化。选定的表面元件9(它们的透射率被降低)可以例如在照射方向3或其投影方向5的角度发生变化时，在表面17上的限定方向11上被限定数量的表面元件移位。换句话说，改变透射率被降低的表面元件9的位置的选择。图3以俯视图示意性地示出了根据一个实施例的太阳防护装置4的细节。在图3的下部，以俯视图示出了由上部所示细节产生的投射阴影7。深色阴影表面元件9代表其透射率被降低的那些表面元件。明亮呈现的表面元件8标记它们的透射率未改变的表面元件，也就是说，例如完全透明的表面元件。所有表面元件8和9连接到控制单元10(例如电子控制单元(electroniccontrolunit，ECU))，并且可以由该单元控制(例如调节)。控制单元10被设计成以根据阳光2的辐射强度和照射方向3的方式降低选定数量的表面元件9的透射率，使得选定的表面元件9产生图案。就此而言，可以以根据阳光2的照射方向3或其在表面17上的投影方向5的方式改变所产生的图案。在根据一个实施例的用于操作太阳防护装置(例如图1和图5中所示的天窗)的方法的范围内，确定到表面17上的太阳照射的辐射强度。确定太阳照射5相对于表面17的方向。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于遮挡透光表面的太阳防护装置，其包括：具有表面的透光部件；以网格的形式布置在所述表面上并被设计成改变透射率的多个表面元件；至少一个用于确定阳光照射的辐射强度的装置；至少一个用于确定阳光的照射方向的装置；和控制单元，所述控制单元被设计为基于所述阳光的所述辐射强度和所述照射方向降低选定数量的表面元件的所述透射率，使得所述选定的表面元件产生可根据所述阳光的所述照射方向变化的图案。

【技术特征摘要】
2017.09.19 DE 102017216580.41.一种用于遮挡透光表面的太阳防护装置，其包括：具有表面的透光部件；以网格的形式布置在所述表面上并被设计成改变透射率的多个表面元件；至少一个用于确定阳光照射的辐射强度的装置；至少一个用于确定阳光的照射方向的装置；和控制单元，所述控制单元被设计为基于所述阳光的所述辐射强度和所述照射方向降低选定数量的表面元件的所述透射率，使得所述选定的表面元件产生可根据所述阳光的所述照射方向变化的图案。2.根据权利要求1所述的太阳防护装置，其中，所述控制单元被设计成基于所述阳光的所述辐射强度和所述照射方向来降低选定数量的表面元件的所述透射率，使得所述选定的表面元件产生包括多个三角形结构的图案。3.根据权利要求1所述的太阳防护装置，其中，所述控制单元被设计成在所述太阳照射进入所述表面的方向的投影方向上减小所述选定的表面元件的密度。4.根据权利要求1所述的太阳防护装置，其中，所述控制单元被设计成选择所述表面元件以产生模仿树的投射阴影的图案。5.根据权利要求1所述的太阳防护装置，其中，所述控制单元被设计成选择所述表面元件以产生包括分形的图案。6.根据权利要求1所述的太阳防护装置，其中，所述控制单元被设计成选择所述表面元件以产生处于谢尔宾斯基三角形形式的图案。7.根据权利要求1所述的太阳防护装置，其中，所述多个表面元件包括玻璃和/或包含电致变色材料和/或热致变色材料和/或微百叶窗、和/或纳米晶材料和/或PDLC材料和/或液晶材料的材料。8.根据权利要求1所述的太阳防护装置，其中，所述太阳防护装置设置在天窗中。9.根据权利要求1所述的太阳防护装置，其中，所述太阳防护装置设置在交通工具中。10.一种太阳防护遮挡装置，包括：具有表面的透光部件；布置在所述表面上的透射率可变元件；确定阳光的照射方向的装置；和控制单元，所述控制单元基于所述阳光的...

【专利技术属性】
技术研发人员：拉尔夫·施梅雷尔，阿诺德·施泰特勒，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国,US