使用外部3D建模和基于时间表的计算的控制方法和系统技术方案

用于基于保持在云网络上的建筑物场所的晴朗天空模型控制建筑物中窗户的一个或多个区带的着色的系统。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用外部3D建模和基于时间表的计算的控制方法和系统相关申请的交叉引用本申请要求于2018年3月21日提交并且题为“METHODSANDSYSTEMSFORCONTROLLINGTINTABLEWINDOWSWITHCLOUDDETECTION”的美国临时专利申请62/646,260和2018年5月3日提交并且题为“CONTROLMETHODSANDSYSTEMSUSINGEXTERNAL3DMODELINGANDSCHEDULE-BASEDCOMPUTING”的美国临时专利申请62/666,572的权益和优先权，后一申请也是题为“CONTROLMETHODFORTINTABLEWINDOWS”并且在2018年6月20日提交的美国专利申请16/013,770的部分继续申请，该美国专利申请是题为“CONTROLMETHODFORTINTABLEWINDOWS,”并且在2016年11月9日提交的美国专利申请15/347,677的继续，该美国专利申请是2015年5月7日提交的国际专利申请PCT/US15/29675、题为“CONTROLMETHODFORTINTABLEWINDOWS”的部分继续申请，该国际申请要求题为“CONTROLMETHODFORTINTABLEWINDOWS”并且在2014年5月9日提交的美国临时专利申请61/991,375的优先权和权益；美国专利申请15/347,677也是题为“CONTROLMETHODFORTINTABLEWINDOWS”并且在2013年2月21日提交的美国专利申请13/772,969的部分继续申请；这些申请中的每一个都通过引用整体地并出于所有目的并入本文。
本文公开的实施例大体上涉及用于实施控制可着色窗(例如，电致变色窗)的色调和其它功能的方法的窗控制器和相关控制逻辑。
技术介绍
电致变色是当材料被置于不同电子状态下(通常是经受电压变化)时在光学特性方面呈现出可逆电化学介导变化的现象。光学特性通常是颜色、透射率、吸光度以及反射率中的一种或多种。一种众所周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，其中通过电化学还原发生从透明到蓝色的染色转变。电致变色材料可以结合到例如家用、商用和其它用途的窗户中。可以通过引起电致变色材料的变化来改变这种窗的颜色、透射率、吸收率和/或反射率，即，电致变色窗是可以电子变暗或变亮的窗。施加到窗的电致变色装置的小电压将使它们变暗；反转电压会使它们变亮。这种能力允许控制通过窗的光量，并为电致变色窗提供机会用作节能装置。尽管在20世纪60年代发现了电致变色，但电致变色装置(并且具体地说，电致变色窗)仍然令人遗憾地遭遇各种问题，并且尽管最近在电致变色技术、设备和相关制造方法和/或使用电致变色装置方面取得了许多进展，但尚未开始实现其全部商业潜力。
技术实现思路
在一个实施例中，一个或多个可着色窗仅包括所有固态和无机电致变色装置。某些方面涉及一种基于建筑物场所的眩光和反射模型的输出确定建筑物的可着色窗的每个区带的色调水平的方法。该方法初始化并将属性分配给建筑物场所的3D模型。该方法还在3D模型中生成一个或多个三维占用区域，并基于3D模型生成眩光和反射模型。另外，该方法确定三维占用区域与通过晴朗天空眩光或反射模型中每个区带的可着色窗的三维光投影的相交，基于确定的相交评估是否存在一个或多个条件，并基于评估为每个区带确定色调状态。在一个实施方式中，3D模型驻留在基于云的3D建模平台上。某些方面涉及一种用于生成建筑物场所的3D模型并确定建筑物场所上建筑物的可着色窗的每个区带的色调状态的时间表的系统。该系统包括具有计算机可读介质和一个或多个与计算机可读介质通信的处理器的网络。该系统进一步包括存储在计算机可读介质上的晴朗天空逻辑模块，所述晴朗天空逻辑模块配置为基于3D模型生成眩光模型和反射模型，并基于眩光模型和/或反射模型的输出在每个时间间隔确定每个区带的色调状态，以及通过通信网络将每个区带的色调状态的时间表推送到建筑物的窗控制器的网络。窗控制器的网络被配置为基于时间表中的色调状态和根据红外传感器读数和光电传感器读数的一个或两个的基于天气的色调状态的最小值，控制建筑物的可着色窗的一个或多个区带的每一个的色调状态。在一种实施方式中，网络是云网络。某些方面涉及一种用于定制建筑物场所的3D模型的空间并控制建筑物场所上建筑物的可着色窗的一个或多个区带的着色的系统。该系统包括具有一个或多个处理器以及与所述一个或多个处理器进行通信的计算机可读介质的网络；通信界面，其被配置为从一个或多个用户接收用于定制3D模型的空间的输入并且将可视化输出至一个或多个用户；3D建模系统，其配置为基于从一个或多个用户接收的输入定制3D模型；以及存储在计算机可读介质上的晴朗天空逻辑模块，所述晴朗天空逻辑模块配置为基于定制3D模型生成眩光模型以及反射模型、基于眩光模型和/或反射模型的输出确定每个时间间隔内每个区带的色调状态、并通过通信界面将定制3D模型的可视化提供给一个或多个用户。在一种实施方式中，网络是云网络，并且3D建模系统位于云网络上。某些方面涉及一种在建筑物场所控制建筑物的可着色窗的一个或多个区带的色调的方法。该方法包括接收每个区带的具有晴朗天空色调水平的时间表信息，该时间表信息是从建筑物场所的晴朗天空眩光和反射模型得出的；使用光传感器读数和红外传感器读数中的一个或两个确定云状况；使用所确定的云状况计算基于天气的色调水平；和将色调指令通过网络传送给窗控制器，以将可着色窗的区带的色调转换为晴朗天空色调水平和基于天气的色调水平中的最小值。在一种实施方式中，建筑物场所的晴朗天空眩光和反射模型位于云网络上下面将参考附图更详细地描述这些和其它特征和实施例。附图说明图1A-1C示出在玻璃基板上形成的电致变色装置的示意图，即电致变色窗片。图2A和2B显示了关于图1A-1C描述的电致变色窗片集成在绝缘玻璃单元中的横截面示意图。图3A描绘了电致变色装置的示意性横截面。图3B描绘处于漂白状态(或转变为漂白状态)的电致变色装置的示意性横截面。图3C描绘图3B中所示的电致变色装置的示意性横截面，但处于有色状态(或转变到有色状态)。图4描绘窗控制器的组件的简化的框图。图5是根据所公开实施例的包括可着色窗和至少一个传感器的房间的示意图。图6是根据某些实施方式的建筑物和建筑物管理系统(BMS)的实例的示意图。图7是根据某些实施方式的用于控制建筑物的一个或多个可着色窗户的功能的系统的组件的框图。图8A是描绘根据各种实施方式的系统和用户的总体系统架构的示意图，其涉及在云网络上维护晴朗天空模型并基于从模型的输出得出的数据控制建筑物的可着色窗。图8B是图8A中所示的系统架构的一些系统之间通信的数据流的图示实例。图9是根据一个实例的建筑物场所的3D模型的图示。图10是根据一个实例的基于图9的3D模型的眩光/阴影模型的可视化的图示，并示出了在晴朗天空条件下在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于建筑物场所的眩光和反射模型的输出确定建筑物的可着色窗的每个区带的色调水平的方法，所述方法包括：/n初始化属性并将其分配给所述建筑物场所的3D模型；/n在所述3D模型中生成一个或多个三维占用区域；/n基于所述3D模型生成所述眩光和反射模型；/n确定三维占用区域与通过晴朗天空眩光或反射模型中每个区带的可着色窗的三维光投影的相交；/n基于确定的相交评估是否存在一个或多个条件；和/n基于所述评估确定每个区带的色调状态。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180321 US 62/646,260;20180503 US 62/666,572;20181.一种基于建筑物场所的眩光和反射模型的输出确定建筑物的可着色窗的每个区带的色调水平的方法，所述方法包括：
初始化属性并将其分配给所述建筑物场所的3D模型；
在所述3D模型中生成一个或多个三维占用区域；
基于所述3D模型生成所述眩光和反射模型；
确定三维占用区域与通过晴朗天空眩光或反射模型中每个区带的可着色窗的三维光投影的相交；
基于确定的相交评估是否存在一个或多个条件；和
基于所述评估确定每个区带的色调状态。


2.根据权利要求1所述的方法，其中所述3D模型位于基于云的3D建模平台上。


3.根据权利要求1所述的方法，还包括在每个时间间隔将具有每个区带的色调状态的时间表数据推送到所述建筑物的主控制器，其中所述主控制器基于来自所述时间表数据的色调状态和根据红外传感器读数和光电传感器读数中的一个或两个的基于天气的色调状态中的最小值设置每个区带的最终色调状态。


4.根据权利要求1所述的方法，还包括基于来自包括至少一个客户的一个或多个用户的输入定制所述3D模型。


5.根据权利要求1所述的方法，其中初始化所述建筑物场所的3D模型包括从所述建筑物场所处的建筑物以及周围物体的架构图自动生成所述3D模型。


6.根据权利要求5所述的方法，其中从架构图自动生成所示3D模型包括：
从所示架构图剥离除所述建筑物的墙壁、地板和外表面以外的所有东西；以及构建所述建筑物场所处所述建筑物周围物体的外表面。


7.根据权利要求1所述的方法，还包括向所述3D模型分配属性，其中基于具有分配的属性的3D模型生成所述晴朗天空眩光和反射模型。


8.根据权利要求7所述的方法，其中分配属性包括以下一项或多项：
在所述3D模型中为所述建筑物周围的物体分配反射特性；
将唯一的窗ID映射到所述3D模型的每个窗开口；
将窗开口分为一个或多个区带；
将唯一的区带ID映射到所述一个或多个区带中的每个；和
使用光线追踪引擎并基于所述建筑物周围物体的反射特性生成所述晴朗天空眩光和反射模型。


9.根据权利要求1所述的方法，其中确定所述3D模型中的一个或多个三维占用区域包括：
通过GUI从用户接收在所述3D模型的地板上绘制的二维占用者区域和视线水平；和
将所述二维占用者区域挤拉到所述视线水平以生成三维占用者区域。


10.根据权利要求1所述的方法，其中基于确定的相交评估是否存在一个或多个条件包括：
如果相交在总占用区域中的百分比大于最大百分比并且确定的相交的持续时间大于最大持续时间，则确定存在眩光条件；和
如果确定的相交的持续时间大于最大持续时间，则确定存在反射条件。


11.一种用于生成建筑物场所的3D模型并确定所述建筑物场所处建筑物的可着色窗的每个区带的色调状态的时间表的系统，所述系统包括：
具有计算机可读介质和一个或多个与所述计算机可读介质通信的处理器的网络；和
存储在所述计算机可读介质上的晴朗天空逻辑模块，所述晴朗天空逻辑模块配置为基于所述3D模型生成眩光模型和反射模型，基于所述眩光模型和/或所述反射模型的输出在每个时间间隔确定每个区带的色调状态，和通过通信网络将每个区带的色调状态的时间表推送到所述建筑物的...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾森·戴维·策德利茨，拉诺乔伊·杜塔，应宇阳，埃里希·R·克拉文，史蒂芬·克拉克·布朗，
申请(专利权)人：唯景公司，
类型：发明
国别省市：美国;US