CN110133936A - 电致变色玻璃智能控制方法、系统、装置 - Google Patents

电致变色玻璃智能控制方法、系统、装置 Download PDF

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Abstract

本发明属于智能控制及电致变色玻璃领域，具体涉及了一种电致变色玻璃智能控制方法、系统、装置，旨在解决电致变色玻璃无法远程调节以及不能根据光照和温度调节到准确变色强度值的问题。本发明方法包括：获取n时刻室内温度、室内光照强度作为输入信息；计算输入信息与预设模式信息的偏差度，并根据所述偏差度获取电致变色玻璃变色强度信息；令n＝n+1，输入信息获取以及偏差度计算直至偏差度变化值低于预设的阈值。本发明可以精准控制电致变色玻璃变色强度值，可以通过智能控制算法智能的控制电致变色玻璃的颜色，同时用户还可以通过远程控制端控制电致变色玻璃的颜色。

Description

电致变色玻璃智能控制方法、系统、装置
技术领域
本发明属于智能控制及电致变色玻璃领域，具体涉及了一种电致变色玻璃智能控制方法、系统、装置。
背景技术
现如今，电致变色玻璃的使用越来越多，无论是商业建筑，还是个人物业都有很多地方使用了电致变色玻璃，对电变色致玻璃的控制要求也越来越高。
目前，电致变色玻璃的控制方案还局限于本地的手动控制。用户只能在本地手动调节使其达到用户期望的变色强度，而不能根据光照和温度的数据去调节到准确的一个变色强度值，同时也不能远程的去控制变色玻璃，这用户使用过程产生了很大的不便。
发明内容
为了解决现有技术中的上述问题，即电致变色玻璃无法远程调节以及不能根据光照和温度调节到准确变色强度值的问题，本发明提供了一种电致变色玻璃智能控制方法，包括：
步骤S10，获取n时刻室内温度、室内光照强度作为输入信息；
步骤S20，计算所述输入信息与预设模式信息的偏差度，并根据所述偏差度获取电致变色玻璃变色强度信息；
步骤S30，令n＝n+1，并重复执行步骤S10-步骤S20直至n时刻与n+1时刻的偏差度变化值低于预设的阈值。
在一些优选的实施例中，步骤S20中“计算所述输入信息与预设模式信息的偏差度”，其方法为：
其中，Kn为输入信息与预设模式信息的偏差度，Ti为室内温度，Li为室内光照强度，Kt为预设模式设定的室内温度，Kl为预设模式设定的室内光照强度，α、β分别为温度、光照强度的权重。
在一些优选的实施例中，所述预设模式为：
夏天模式：设定温度Ti s，设定光照强度
冬天模式：设定温度Ti w，设定光照强度
柔和模式：设定温度Ti g，设定光照强度
灰暗模式：设定温度Ti m，设定光照强度
阳光模式：设定温度Ti e，设定光照强度
在一些优选的实施例中，“n时刻与n+1时刻的偏差度变化值”，其计算方法为：
Tn＝|Kn+1-Kn|
其中，Tn为n时刻与n+1时刻的偏差度变化值，Kn+1为n+1时刻的偏差度，Kn为n时刻的偏差度。
本发明的另一方面，提出了一种电致变色玻璃智能控制系统，该系统包括输入模块、偏差计算模块、偏差变化计算模块、循环模块；
所述输入模块，配置为获取n时刻室内温度、室内光照强度作为输入信息并输入；
所述偏差计算模块，配置为计算所述输入信息与预设模式信息的偏差度，并根据所述偏差度获取电致变色玻璃变色强度信息；
所述偏差变化计算模块，配置为计算n时刻与n+1时刻的偏差度变化值；
所述循环模块，配置为重复执行偏差计算、电致变色玻璃变色强度获取以及偏差变化计算直至偏差变化低于预设的阈值。
本发明的第三方面，提出了一种电致变色玻璃智能控制系统，基于上述的电致变色玻璃智能控制方法，该系统包括信号采集模块、处理器模块、人机交互模块、电源模块；
所述信号采集模块，用于实时采集室内温度、室内光照强度；
所述处理器模块，配置为接收信号采集模块采集的室内温度、室内光照强度，并采用权利要求1-4所述的电致变色玻璃智能控制方法计算电致变色玻璃变色强度值；
所述人机交互模块，配置为获取电致变色玻璃强度调整信息并传递至所述处理器模块，以及显示信号采集模块采集的室内温度、室内光照强度，电致变色玻璃变色强度；
所述电源模块，配置为提供所述信号采集模块、处理器模块、人机交互模块的电源。
在一些优选的实施例中，所述电致变色玻璃智能控制系统还包括远程控制终端；
所述远程控制终端，配置为接收并显示通讯模块传递的信号采集模块采集的信息，以及将获取的电致变色玻璃强度调整信息通过通讯模块传递至所述处理器；
所述通讯模块，配置为传递所述信号采集模块采集的信息至所述远程控制终端，并将所述远程控制终端获取的电致变色玻璃强度调整信息传递至所述处理器。
在一些优选的实施例中，所述通讯模块，包括4G通讯模块、WIFI通讯模块、以太网通讯模块。
本发明的第四方面，提出了一种存储装置，其中存储有多条程序，所述程序适于由处理器加载并执行以实现上述的电致变色玻璃智能控制方法。
本发明的第五方面，提出了一种处理装置，包括处理器、存储装置；所述处理器，适于执行各条程序；所述存储装置，适于存储多条程序；所述程序适于由处理器加载并执行以实现上述的电致变色玻璃智能控制方法。
本发明的有益效果：
(1)本发明电致变色玻璃智能控制方法，可以根据光照和温度将电致变色玻璃调节到一个准确的变色强度值，实现精准控制。
(2)本发明电致变色玻璃智能控制方法，可以通过智能控制算法智能的控制电致变色玻璃的颜色，该智能控制算法有多种模式可选，同时用户可以通过远程控制端控制电致变色玻璃的颜色。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1是本发明电致变色玻璃智能控制方法的流程示意图；
图2是本发明电致变色玻璃智能控制方法一种实施例的光照强度传感器安装示例图；
图3是本发明电致变色玻璃智能控制方法一种实施例的系统结构框图；
图4是本发明电致变色玻璃智能控制方法一种实施例的编制变色玻璃控制电路示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关发明相关的部分。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
本发明的一种电致变色玻璃智能控制方法，该智能控制方法包括：
步骤S10，获取n时刻室内温度、室内光照强度作为输入信息；
步骤S20，计算所述输入信息与预设模式信息的偏差度，并根据所述偏差度获取电致变色玻璃变色强度信息；
步骤S30，令n＝n+1，并重复执行步骤S10-步骤S20直至n时刻与n+1时刻的偏差度变化值低于预设的阈值。
为了更清晰地对本发明电致变色玻璃智能控制方法进行说明，下面结合图1对本发明设备各部分展开详述。
本发明一种实施例的电致变色玻璃智能控制方法，包括步骤S10-步骤S30，各步骤详细描述如下：
步骤S10，获取n时刻室内温度、室内光照强度作为输入信息。
本发明一个实施例中，采用温度传感器测量室内温度，光照传感器测量室内光照强度。光照强度是指单位面积上所接受可见光的能量，简称照度，单位勒克斯(Lux或Lx)。光照强度为物理术语，用于指示光照的强弱和物体表面积被照明程度的量。
步骤S20，计算所述输入信息与预设模式信息的偏差度，并根据所述偏差度获取电致变色玻璃变色强度信息。
计算所述输入信息与预设模式信息的偏差度，其方法如式(1)所示：
其中，Kn为输入信息与预设模式信息的偏差度，Ti为室内温度，Li为室内光照强度，Kt为预设模式设定的室内温度，Kl为预设模式设定的室内光照强度，α、β分别为温度、光照强度的权重。
本发明一个实施例中，设定温度权重α＝0.2，光照强度权重β＝0.8。
本发明中预设模式有5种，分别为：
夏天模式：设定温度Ti s，设定光照强度
冬天模式：设定温度Ti w，设定光照强度
柔和模式：设定温度Ti g，设定光照强度
灰暗模式：设定温度Ti m，设定光照强度
阳光模式：设定温度Ti e，设定光照强度
步骤S30，令n＝n+1，并重复执行步骤S10-步骤S20直至n时刻与n+1时刻的偏差度变化值低于预设的阈值。
n时刻与n+1时刻的偏差度变化值，其计算方法如式(2)所示：
Tn＝|Kn+1-Kn| 式(2)
其中，Tn为n时刻与n+1时刻的偏差度变化值，Kn+1为n+1时刻的偏差度，Kn为n时刻的偏差度。
本发明一个实施例中，当偏差度变化值Tn＜0.1时，达到最优状态，停止电致变色玻璃的变色。
本发明第二实施例的电致变色玻璃智能控制系统，该系统包括输入模块、偏差计算模块、偏差变化计算模块、循环模块；
所述输入模块，配置为获取n时刻室内温度、室内光照强度作为输入信息并输入；
所述偏差计算模块，配置为计算所述输入信息与预设模式信息的偏差度，并根据所述偏差度获取电致变色玻璃变色强度信息；
所述偏差变化计算模块，配置为计算n时刻与n+1时刻的偏差度变化值；
所述循环模块，配置为重复执行偏差计算、电致变色玻璃变色强度获取以及偏差变化计算直至偏差变化低于预设的阈值。
所属技术领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的方法的具体工作过程及有关说明，可以参考前述设备实施例中的对应模块描述，在此不再赘述。
需要说明的是，上述实施例提供的电致变色玻璃智能控制系统，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，在实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块来完成，即将本发明实施例中的模块或者步骤再分解或者组合，例如，上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。对于本发明实施例中涉及的模块、步骤的名称，仅仅是为了区分各个模块或者步骤，不视为对本发明的不当限定。
本发明第三实施例的电致变色玻璃智能控制系统，基于上述的电致变色玻璃智能控制方法，该系统包括信号采集模块、处理器模块、人机交互模块、电源模块；
所述信号采集模块，用于实时采集室内温度、室内光照强度。
本发明采用一个温度传感器测量室内温度，一个光照强度传感器测量室内光照强度。温度传感器测量范围：-40℃～105℃，温度精度范围：±0.3℃；光照强度传感器测量范围：0～65535Lx，测量精度±1Lx。
光照传感器的安装过程中，其探头的延申方向需要与电致变色玻璃垂直。如图2所示，本发明电致变色玻璃智能控制方法一种实施例的光照强度传感器安装示例图，光照强度传感器的探头紧贴电致变色玻璃内侧与玻璃垂直。
所述处理器模块，配置为接收信号采集模块采集的室内温度、室内光照强度，并采用权利要求1-4所述的电致变色玻璃智能控制方法计算电致变色玻璃变色强度值。
本发明实施例中，处理器模块包括一个可运行在1.2GHz的四核ARM CORTEX-A9应用处理器，并包括SDIO接口、LCD接口、12C接口、SPI接口、USB接口等，同时外围配有1GB的DDR3 1066MHZ内存，8GB的EMMC存储器，同时该单板机也配有电源管理设备。
所述人机交互模块，配置为获取电致变色玻璃强度调整信息并传递至所述处理器模块，以及显示信号采集模块采集的室内温度、室内光照强度，电致变色玻璃变色强度。
本发明实施例中，人机交互模块由一个通过lvds接口与处理器模块连接的分辨率为800*480的7寸IPS显示屏和一个通过I2C接口与处理器模块连接的7寸多点触摸屏组成。用户可以通过人机交互模块的显示屏查看上述传感器的数据和当前电致变色玻璃状态的数据，同时可以下达控制电致变色玻璃变色的指令。
所述电源模块，配置为提供所述信号采集模块、处理器模块、人机交互模块的电源。
电致变色玻璃智能控制系统还包括远程控制终端；
所述远程控制终端，配置为接收并显示通讯模块传递的信号采集模块采集的信息，以及将获取的电致变色玻璃强度调整信息通过通讯模块传递至所述处理器。
远程控制可以为装载在手机或平板等设备上的APP，用户可以通过APP查看到传感器的数据和当前电致变色玻璃状态的数据，同时可以下达控制电致变色玻璃变色的指令。
所述通讯模块，配置为传递所述信号采集模块采集的信息至所述远程控制终端，并将所述远程控制终端获取的电致变色玻璃强度调整信息传递至所述处理器。
所述通讯模块，包括4G通讯模块、WIFI通讯模块、以太网通讯模块。
4G通讯模块，通过4G通信方式与远程控制终端连接；WIFI通讯模块，与处理器模块通过SDIO接口连接，并通过WIFI通讯方式与远程控制终端连接；以太网通讯模块，与处理器模块通过SPI接口连接，并通过以太网与远程控制终端连接。
WIFI通讯模块的参数为：
支持的协议和标准：IEEE 802.11n/b/g；
调制方式：OFDM/DBPSK/DQPSK/CCK；
频率范围：2402～2483.5MHz；
信道数：14；
发射功率：802.11b 11M:+18dBm802.11g54M:+15dBm802.11n 150M:+13dBm；
接收灵敏度：802.11b 11M:≤-85dBm@8％PERT802.11g 54M:≤-72dBm@10％PER802.11n 150M:≤-65dBm@10％PER。
以太网通讯模块的参数为：
支持的协议：Sync-E和IEEE1588-V2协议；
速率：10/100Mbps；
供电：3.3V。
如图3所示，为本发明电致变色玻璃智能控制方法一种实施例的系统结构框图，包括信号采集模块、处理器模块、人机交互模块、电源模块以及远程控制终端；其中，信号采集模块包括室内温度采集传感器/室内光照强度采集传感器，通讯模块包括4G通讯模块、WIFI通讯模块、以太网通讯模块
本发明方法获得电致变色玻璃变色强度值后，可以通过电致变色玻璃控制电路控制电致变色玻璃变色，如图4所示，为本发明电致变色玻璃智能控制方法一种实施例的编制变色玻璃控制电路示意图。基于H桥的变色玻璃控制电路，由H桥控制IC和4个NMOS管组成。MCU的PWM0和PWM1连接到H桥控制IC上，对4个MOS管进行控制，从而实现对电致变色玻璃的控制。当PWM0为0，PWM1产生方波时，U1和U4的MOS管导通，U2和U3的MOS管关闭，此时电致变色玻璃的颜色向深色变化；当PWM0产生方波，PWM1为0时，U2和U3的MOS管导通,U1和U4的MOS管关闭，此时电致变色玻璃的颜色向浅色变化。
本发明第四实施例的一种存储装置，其中存储有多条程序，所述程序适于由处理器加载并执行以实现上述的电致变色玻璃智能控制方法。
本发明第五实施例的一种处理装置，包括处理器、存储装置；处理器，适于执行各条程序；存储装置，适于存储多条程序；所述程序适于由处理器加载并执行以实现上述的电致变色玻璃智能控制方法。
所属技术领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的存储装置、处理装置的具体工作过程及有关说明，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
本领域技术人员应该能够意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的模块、方法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，软件模块、方法步骤对应的程序可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。为了清楚地说明电子硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以电子硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。本领域技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
术语“包括”或者任何其它类似用语旨在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备/装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者还包括这些过程、方法、物品或者设备/装置所固有的要素。
至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电致变色玻璃智能控制方法，其特征在于，该智能控制方法包括：
步骤S10，获取n时刻室内温度、室内光照强度作为输入信息；
步骤S20，计算所述输入信息与预设模式信息的偏差度，并根据所述偏差度获取电致变色玻璃变色强度信息；
步骤S30，令n＝n+1，并重复执行步骤S10-步骤S20直至n时刻与n+1时刻的偏差度变化值低于预设的阈值。
2.根据权利要求1所述的电致变色玻璃智能控制方法，其特征在于，步骤S20中“计算所述输入信息与预设模式信息的偏差度”，其方法为：
其中，Kn为输入信息与预设模式信息的偏差度，Ti为室内温度，Li为室内光照强度，Kt为预设模式设定的室内温度，Kl为预设模式设定的室内光照强度，α、β分别为温度、光照强度的权重。
3.根据权利要求1所述的电致变色玻璃智能控制方法，其特征在于，所述预设模式为：
夏天模式：设定温度Ti s，设定光照强度
冬天模式：设定温度Ti w，设定光照强度
柔和模式：设定温度Ti g，设定光照强度
灰暗模式：设定温度Ti m，设定光照强度
阳光模式：设定温度Ti e，设定光照强度
4.根据权利要求1所述的电致变色玻璃智能控制方法，其特征在于，“n时刻与n+1时刻的偏差度变化值”，其计算方法为：
Tn＝|Kn+1-Kn|
其中，Tn为n时刻与n+1时刻的偏差度变化值，Kn+1为n+1时刻的偏差度，Kn为n时刻的偏差度。
5.一种电致变色玻璃智能控制系统，其特征在于，该系统包括输入模块、偏差计算模块、偏差变化计算模块、循环模块；
所述输入模块，配置为获取n时刻室内温度、室内光照强度作为输入信息并输入；
所述偏差计算模块，配置为计算所述输入信息与预设模式信息的偏差度，并根据所述偏差度获取电致变色玻璃变色强度信息；
所述偏差变化计算模块，配置为计算n时刻与n+1时刻的偏差度变化值；
所述循环模块，配置为重复执行偏差计算、电致变色玻璃变色强度获取以及偏差变化计算直至偏差变化低于预设的阈值。
6.一种电致变色玻璃智能控制系统，其特征在于，基于权利要求1-4所述的电致变色玻璃智能控制方法，该系统包括信号采集模块、处理器模块、人机交互模块、电源模块；
所述信号采集模块，用于实时采集室内温度、室内光照强度；
所述处理器模块，配置为接收信号采集模块采集的室内温度、室内光照强度，并采用权利要求1-4所述的电致变色玻璃智能控制方法计算电致变色玻璃变色强度值；
所述人机交互模块，配置为获取电致变色玻璃强度调整信息并传递至所述处理器模块，以及显示信号采集模块采集的室内温度、室内光照强度，电致变色玻璃变色强度；
所述电源模块，配置为提供所述信号采集模块、处理器模块、人机交互模块的电源。
7.根据权利要求6所述的电致变色玻璃智能控制系统，其特征在于，所述电致变色玻璃智能控制系统还包括远程控制终端；
所述远程控制终端，配置为接收并显示通讯模块传递的信号采集模块采集的信息，以及将获取的电致变色玻璃强度调整信息通过通讯模块传递至所述处理器；
所述通讯模块，配置为传递所述信号采集模块采集的信息至所述远程控制终端，并将所述远程控制终端获取的电致变色玻璃强度调整信息传递至所述处理器。
8.根据权利要求7所述的电致变色玻璃智能控制系统，其特征在于，所述通讯模块，包括4G通讯模块、WIFI通讯模块、以太网通讯模块。
9.一种存储装置，其中存储有多条程序，其特征在于，所述程序适于由主控器加载并执行以实现权利要求1-4所述的电致变色玻璃智能控制方法。
10.一种处理装置，包括
主控器，适于执行各条程序；以及
存储装置，适于存储多条程序；
其特征在于，所述程序适于由主控器加载并执行以实现：
权利要求1-4所述的电致变色玻璃智能控制方法。
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