CN106541806B - 可调光遮阳板 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可调光遮阳板。在一种实施方式中，该遮阳板包括：第一透明薄片，其具有第一表面；以及电性不透明薄片，其具有第一表面和第二表面，并且具有可调节地可变的透明度。电性不透明薄片的第一表面与第一透明薄片的第一表面接触。该遮阳板还包括被布置在电性不透明薄片的两个相对边缘上的透明电极对，每个透明电极的面积小于电性不透明薄片的面积。该遮阳板还包括第二透明薄片，其具有与电性不透明薄片的第二表面接触的第一表面。该遮阳板还包括被附接至第一透明薄片的一个边缘的悬挂铰链，并且被配置成围绕该悬挂铰链旋转。电性不透明薄片响应于被施加至电性不透明薄片的电能来改变其透明度。

Description

可调光遮阳板

相关申请

该申请基于2015年9月22日提交的美国临时专利申请62/221,748并且要求其优先权，其内容通过引用以其全部内容被合并到本文中。

技术领域

本发明一般地涉及太阳眩光阻挡系统，并且更具体地涉及电子太阳阻挡装置。

背景技术

当太阳接近地平线时沿太阳的方向驾驶会导致通常被称为太阳眩光的感觉。当驾驶员的眼睛尝试补偿直接指向驾驶员的增加的光强度时，太阳眩光使驾驶员部分或完全看不见。该结果通常为显著降低的行驶速度或者更糟糕地当驾驶员未能觉察到汽车路线上的物体时会发生事故。

为了减少太阳眩光，汽车已经很多年装配有使驾驶员转向驾驶员的眼睛与太阳之间的视线的不透明遮阳板。这些遮阳板通常位于使该遮阳板围绕垂直轴和水平轴旋转的二轴铰链上。通过围绕水平轴旋转遮阳板，驾驶员可以阻挡较多或较少的阳光穿过汽车的挡风玻璃。当以较大的角度旋转遮阳板时，掩盖挡风玻璃的较多部分，而给驾驶员留下挡风玻璃的较小部分来观看。

这样的遮阳板的变型包括具有被放置在透明遮阳板上的多个颜色过滤器的透明遮阳板。这些过滤器通常由过滤掉光的某个部分的半透明塑料材料构成。通过增加另外的过滤器或深色过滤器，驾驶员可以在不减少观看窗口的情况下减少阳光量。这样的遮阳板过滤器具有固定增量的不透明度，并且必须通过手来调节，当阳光的位置和强度随着太阳追踪其穿过天空的路径而变化时，这是有问题的。

本发明解决这些要求。

发明内容

本发明的一个方面涉及一种可调光遮阳板。在一种实施方式中，该遮阳板包括：第一透明薄片，其具有第一表面；以及电性不透明薄片(electro-opaque sheet)，其具有第一表面和第二表面，并且具有可调节地可变的透明度。在一种实施方式中，电性不透明薄片的第一表面与第一透明薄片的第一表面接触。该遮阳板还包括被布置在电性不透明薄片的两个相对边缘上的透明电极对，每个透明电极的面积小于电性不透明薄片的面积。该遮阳板还包括具有第一表面的第二透明薄片。在一种实施方式中，第二透明薄片的第一表面与电性不透明薄片的第二表面接触。在一种实施方式中，该遮阳板包括被附接至第一透明薄片的一个边缘的悬挂铰链。在一种实施方式中，该可调光遮阳板被配置成围绕该悬挂铰链旋转。在又一实施方式中，电性不透明薄片响应于被施加至电性不透明薄片的电能来改变其透明度。

在一种实施方式中，该可调光遮阳板包括与电性不透明薄片电连接的驱动电子器件。在一种实施方式中，该可调光遮阳板包括与驱动电子器件电连接的用户接口。在一种实施方式中，其中，第一透明聚合物薄片和第二透明聚合物薄片包括透明电极。在一种实施方式中，可调光遮阳板还包括被布置在电性不透明薄片的两个边缘上的透明电极。在一些实施方式中，电性不透明薄片包括悬浮粒子器件。在一种实施方式中，电性不透明薄片包括电致变色器件。在一种实施方式中，第一透明薄片和第二透明薄片为透明聚合物。在一种实施方式中，第一透明薄片和第二透明薄片为玻璃。

在一种实施方式中，电性不透明薄片包括电致发色器件。在一种实施方式中，驱动电子器件向电致发色器件施加周期性电压脉冲。在一种实施方式中，驱动电子器件与一个或更多个光电池电连接。

本发明的另一方面包括可调光挡风玻璃。在一种实施方式中，可调光挡风玻璃包括挡风玻璃以及具有可变透明度的电性不透明薄片。在一种实施方式中，可调光挡风玻璃还包括被布置在电性不透明薄片的两个相对边缘上的透明电极对，每个透明电极的面积小于电性不透明薄片的面积。在一种实施方式中，电性不透明薄片的第一表面与挡风玻璃接触。在一种实施方式中，可调光挡风玻璃包括与电性不透明薄片的第二表面接触的透明薄片。在一种实施方式中，电性不透明薄片响应于被施加至电性不透明薄片的电能来改变其透明度。

在一种实施方式中，电性不透明薄片覆盖不到挡风玻璃的100％。在另一实施方式中，电性不透明薄片响应于被施加至电性不透明薄片的电能来改变其透明度。在一种实施方式中，可调光挡风玻璃还包括与电性不透明薄片电连接的驱动电子器件。在一种实施方式中，用户接口与驱动电子器件电连接。在又一实施方式中，用户接口位于仪表盘中。在一种实施方式中，用户接口位于方向盘中。在一种实施方式中，可调光挡风玻璃还包括与驱动电子器件电连接的一个或更多个光电池。

本发明的另一方面包括车辆。在一种实施方式中，该车辆包括可调光遮阳板，其包括挡风玻璃以及具有可变透明度的电性不透明薄片。在一种实施方式中，电性不透明薄片的第一表面被布置在挡风玻璃上。可调光遮阳板还包括被布置在电性不透明薄片的两个相对边缘上的透明电极对，每个透明电极的面积小于电性不透明薄片的面积。在一种实施方式中，可调光挡风玻璃包括与电性不透明薄片的第二表面接触的透明薄片。在一种实施方式中，电性不透明薄片响应于被施加至电性不透明薄片的电能来改变其透明度。

在一种实施方式中，该车辆包括被布置在电性不透明薄片的两个边缘上的透明电极对。在一种实施方式中，该车辆包括与电性不透明薄片电连接的驱动电子器件。在一种实施方式中，该车辆包括容纳与驱动电子器件电连接的用户接口的仪表盘和方向盘中至少之一。在一种实施方式中，该车辆包括与驱动电子器件电连接的一个或更多个光电池。

附图说明

结合附图根据本文中的描述可以最佳地理解本发明的结构和功能。附图并不一定按比例绘制，突出而是通常根据说明性原理来放置。附图应当在所有方面被视为说明性的，而不意在限制本发明，本发明的范围仅由权利要求来限定。

图1是根据本发明构造的遮阳板的高度示意性分解图；

图2A是本发明的实施方式的悬浮粒子电性不透明薄片在不透明状态下的实施方式的横截面图；

图2B是本发明的实施方式的悬浮粒子电性不透明薄片在透明状态下的实施方式的横截面图；

图2C是图2A和图2B的悬浮粒子电性不透明薄片的实施方式的控制电路的示意图；

图3是本发明的实施方式的电致变色电性不透明薄片的实施方式的横截面图；

图4是本发明的实施方式的电致发色电性不透明薄片的实施方式的横截面图；

图5是根据本发明构造的挡风玻璃的高度示意性分解图；以及

图6是根据本发明的方式装配的汽车的客厢的实施方式的透视图。

具体实施方式

参照图1，根据本发明的实施方式构造的遮阳板10包括第一透明聚合物薄片14。该第一透明聚合物薄片14可以由任意适当的塑料如光学级聚碳酸酯构成。可替代地，该透明聚合物薄片可以用防碎玻璃来替代。第一薄片14可旋转地附接至杆18，杆18使得第一薄片14能够沿由箭头R₁示出的方向旋转。杆18是弯曲的，并且可旋转地附接至悬挂铰链或转环22，其通常被连接至挡风玻璃的区域。悬挂铰链22使得杆18能够围绕由箭头R₂示出的大致垂直轴旋转。

遮阳板10的第二层是具有可调节地变化的透明度的电性不透明薄片26。电性不透明薄片26的第一表面30与第一透明薄片14的第一表面34接触。该遮阳板10还包括第二透明薄片38。第二透明薄片38的第一表面42与电性不透明薄片26的第二表面46接触。

在一种实施方式中，透明电极50和54(每个附接至电性不透明薄片26的相应表面)提供电性不透明薄片26的材料两端的电压。电极50和54由穿过杆18和悬挂铰链22的导体连接至驱动电子器件，驱动电子器件向电极50和54提供可变电压。可替代地，透明电极50’和54’可以位于第一透明薄片14的第一表面34和第二透明薄片的第二表面42上。这些电极50’和54’也是由穿过杆18和悬挂铰链22的导体连接至驱动电子器件。在其他实施方式中，电极被布置在电性不透明薄片的外围。在另外其他实施方式中，电极被布置在电性不透明薄片上的仅两个区域中。

在一种实施方式中，电性不透明薄片26包括悬浮粒子器件或SPD。参照图2A，本领域已知的悬浮粒子器件通常包括悬浮在两个透明电极108与112之间的流体104(如热致或感胶离子液晶)中的多个带电粒子100。当在电极108与112之间没有电压时，粒子100随机分布在流体104中，使入射在器件上的光114漫射。当电极108与112之间的电压增加时，带电粒子100朝向电极108和112移动而产生间隔，光可以通过这些间隔(图2B)，从而变得透明。可以通过在电源(如汽车电池)两端放置可变电阻器118以及将一个电极108连接至电阻器118的一侧而将另一电极112连接至可变电阻器118的可移动触点122来简单地控制电压。

在另一实施方式中，电性不透明薄片26包括电致变色器件。参照图3，一种实施方式中的电致变色器件包括一层电致变色材料150，如氧化钨。电致变色材料层150的一侧上是透明电极112’，而电致变色材料层150的另一侧上是离子导电层154。与粒子导电层154相邻的是离子存储层158。通过第二电极108’在离子存储层158与其他层之间施加电压。与每个电极108’和112’相邻的是聚合物或玻璃的透明层162和164。当在电极108’与112’之间施加电压时，电子移入电致变色材料层150而离子通过离子导电层154从离子存储层158移动至电致变色材料层150，导致电致变色材料的化学变化，从而导致透明度的变化。

在又一实施方式中，电性不透明薄片26包括电致发色器件。参照图4，该电致发色器件包括天然感光的材料，其根据对UV光的暴露而变暗。所施加的电荷使发色团重新排列成透射状态。电致发色器件的驱动电子器件向电致发色器件施加周期性电压脉冲。在一种实施方式中，该电压脉冲具有固定的幅值(通常大约5V)，其被脉宽调制以改变材料的透射性。

本发明还包括部分可调光挡风玻璃。在一种实施方式中，部分可调光挡风玻璃包括标准挡风玻璃200，该标准挡风玻璃附接有透明度可变的电性不透明薄片204。受法律限制，电性不透明薄片204的第一表面208被接合至挡风玻璃200的仅一部分。参照图5，然后电性不透明薄片204的第二表面被接合至透明防护薄片216，该透明防护薄片216可以为聚合物或玻璃。电性不透明薄片204响应于施加在电性不透明薄片204两端的电压来改变其透明度。

通过挡风玻璃上的透明电极将电压施加至电性不透明薄片。用于控制电性不透明薄片204的驱动电子器件可以位于汽车的仪表盘218(如方向盘224上的按钮218或遮阳板的透明触敏表面部分)中。对于挡风玻璃附接的遮阳板带条而言，电致发色器件由于更适合于复合物表面而是优选的，具有较低的成本，并且作为玻璃制造工艺的一部分为薄片状(laminatable)。

参照图6，在操作中，驾驶员旋转遮阳板直到遮阳板位于驾驶员的眼睛与太阳之间的直线230中。然后驾驶员使用用户接口来调节遮阳板的透明度。在又一实施方式中，遮阳板包括检测作为入射光进入挡风玻璃200的光的强度。然后光电池250的输出被用于对遮阳板10中的电性不透明薄片26两端的电压进行调制以减少通过挡风玻璃200进入汽车的光。在一种实施方式中，将透明度预设成驾驶员的偏好，并且入射光传感器根据与预设值的变化来调节透明度。

除非另外指出，否则在说明书和权利要求中所使用的表达长度、宽度、深度或其他尺寸等的所有数字在所有示例中应当被理解为表示所示的精确值以及通过术语“大约”被修改。因此，除非相反指出，在说明书和所附权利要求中阐述的数值参数为能够根据试图获得的期望的特性来变化的近似值。至少或者不尝试将等同的教示的应用限制成权利要求的范围，至少应当鉴于所报道的重要的数位的数字并且通过应用普通的凑整技术来解释每个数值参数。任何特定值可以变化20％。

除非在本文中另外指出或者通过上下文清楚地否认，否则在描述本发明的背景下(尤其在下面的权利要求的背景下)所使用的术语“一个(a)、“一个(an)”、“该(the)”以及类似的指示词应当被解释成包括单数和复数。除非在本文中另外指出或者通过上下文清楚地否认，否则本文中所描述的所有方法能够以任何适当的顺序来执行。本文中提供的任意示例和所有示例或者示例性语言(例如，“诸如(such as)”)的使用仅意在更好地说明本发明，而不是提出对任一权利要求的范围的限制。说明书中的语言不应当被解释为表示对本发明的实践而言必要的任意非要求保护的要素。

本文中所公开的替选要素或实施方式的分组不应当被解释为限制。可以独特地或者以与组的其他成员或本文中发现的其他要素的任意组合来提及和要求保护每个组成员。应当理解，由于便利和/或专利性的原因，一个组中的一个或更多个成员可以被包括在一个组中或者从一个组中删除。当任意这样的包括或者删除发生时，该说明书被认为包含所修改的组，从而实现所附权利要求中所使用的所有马库斯(Markush)分组的书面描述。

在本文中描述了一些实施方式，包括发明人已知的用于执行本公开内容的精神的最佳模式。当然，对于本领域的普通技术人员而言，当阅读前面的描述时，对这些所描述的实施方式的变化将变得显见。发明人期望技术人员适当地利用这样的变化，并且发明人意在除了本文中具体描述的方式之外以其他方式实践本发明。因此，如适用的法律所允许的，权利要求包括权利要求中所叙述的主题的所有修改和等同。此外，除非在本文中以其他方式指出或者通过上下文清楚地否认，否则设想了本发明的所有可能的变化的上述要素的任意组合。

最后，应当理解，本文中所公开的实施方式说明了权利要求的原理。能够利用的其他修改在权利要求的范围内。从而，借助于示例而非限制性地，可以根据本文中的教示利用替选的实施方式。因此，权利要求不限于精确示出和描述的实施方式。

Claims (19)

1.一种可调光遮阳板，包括：

具有第一表面的第一透明聚合物薄片；

具有第一表面的第二透明聚合物薄片；

电性不透明薄片，所述电性不透明薄片具有第一表面和第二表面，并且具有可变的透明度，所述电性不透明薄片的所述第一表面与所述第一透明聚合物薄片的所述第一表面接触，所述电性不透明薄片的所述第二表面与所述第二透明聚合物薄片的所述第一表面接触；

透明电极对，所述第一透明聚合物薄片和所述第二透明聚合物薄片包括所述透明电极对，并且所述透明电极对被定位在所述电性不透明薄片的两个相对边缘上，每个透明电极的面积小于所述电性不透明薄片的面积；以及

悬挂铰链，所述悬挂铰链被附接至所述第一透明聚合物薄片的一个边缘，

其中，所述可调光遮阳板被配置成围绕所述悬挂铰链旋转，以及，

其中，所述电性不透明薄片响应于被施加至所述电性不透明薄片的电能来改变透明度。

2.根据权利要求1所述的可调光遮阳板，还包括与所述电性不透明薄片电连接的驱动电子器件。

3.根据权利要求2所述的可调光遮阳板，还包括与所述驱动电子器件电连接的用户接口。

4.根据权利要求1所述的可调光遮阳板，其中，所述电性不透明薄片包括悬浮粒子器件。

5.根据权利要求1所述的可调光遮阳板，其中，所述电性不透明薄片包括电致变色器件。

6.根据权利要求2所述的可调光遮阳板，其中，所述电性不透明薄片包括电致发色器件。

7.根据权利要求6所述的可调光遮阳板，其中，所述驱动电子器件向所述电致发色器件施加周期性电压脉冲。

8.根据权利要求2所述的可调光遮阳板，其中，所述驱动电子器件与一个或更多个光电池电连接。

9.一种可调光挡风玻璃，包括：

挡风玻璃；

电性不透明薄片，所述电性不透明薄片具有第一表面和第二表面，并且具有可变的透明度，所述电性不透明薄片的所述第一表面与所述挡风玻璃接触；

透明电极对，所述透明电极对被布置在所述电性不透明薄片的两个相对边缘上，每个透明电极的面积小于所述电性不透明薄片的面积；以及

具有第一表面的透明薄片，所述透明薄片的所述第一表面与所述电性不透明薄片的所述第二表面接触，

其中，所述电性不透明薄片响应于被施加至所述电性不透明薄片的电能来改变透明度。

10.根据权利要求9所述的可调光挡风玻璃，还包括与所述电性不透明薄片电连接的驱动电子器件。

11.根据权利要求10所述的可调光挡风玻璃，还包括与所述驱动电子器件电连接的用户接口。

12.根据权利要求11所述的可调光挡风玻璃，其中，所述用户接口位于仪表盘中。

13.根据权利要求11所述的可调光挡风玻璃，其中，所述用户接口位于方向盘中。

14.根据权利要求11所述的可调光挡风玻璃，还包括与所述驱动电子器件电连接的一个或更多个光电池。

15.根据权利要求9所述的可调光挡风玻璃，其中，所述透明薄片为聚合物。

16.一种车辆，包括：

挡风玻璃；以及

可调光遮阳板，所述可调光遮阳板包括：

电性不透明薄片，所述电性不透明薄片具有第一表面和第二表面，并且具有可变的透明度，所述电性不透明薄片的所述第一表面被布置在所述挡风玻璃上；以及

透明电极对，所述透明电极对被布置在所述电性不透明薄片的两个相对边缘上，每个透明电极的面积小于所述电性不透明薄片的面积；以及

具有第一表面的透明薄片，所述透明薄片的所述第一表面与所述电性不透明薄片的所述第二表面接触，

其中，所述电性不透明薄片响应于被施加至所述电性不透明薄片的电能来改变透明度。

17.根据权利要求16所述的车辆，其中，所述透明薄片包括所述透明电极对中的至少一个。

18.根据权利要求16所述的车辆，还包括与所述电性不透明薄片电连接的驱动电子器件。

19.根据权利要求18所述的车辆，还包括与所述驱动电子器件电连接的一个或更多个光电池。