CN112243522B - 使用智能窗进行安全事件检测 - Google Patents

Abstract

光可控窗和相关的窗控制系统提供了建筑物安全平台。窗控制器或其他处理设备可以监视窗户破裂，与窗户相关联的摄像机可以监视入侵者，并且透明显示器可以提供关于建筑物内检测到的活动的警报。窗控制系统可以在窗户的正常操作(色调转变、稳态条件等)期间和/或在应用与安全有关的干扰事件期间检测与光可控制窗的预期I/V特性的偏差，并在它们发生时提供警报。

Description

使用智能窗进行安全事件检测

通过引用并入

本申请要求于2018年6月5日提交的美国临时专利申请62/681,025、2018年11月13日提交的62/760,335和2019年4月2日提交的62/828,350的优先权，并且是以下申请的部分继续：(1)2019年1月22日提交且标题为“Monitoring Sites Containing SwitchableOptical Devices and Controllers”的美国专利申请16/254,434，其是2017年8月30日提交的标题为“MONITORING SITES CONTAINING SWITCHABLE OPTIOCAL DEVICES ANDCONTROLLERS”的美国专利申请15/691,468的继续，该申请是2016年9月1日提交的标题为“MONITORING SITES CONTAINING SWITCHABLE OPTICAL DEVICES AND CONTROLLERS”的美国专利申请15/123,069的部分继续申请，其是2015年3月5日提交的标题为“MONITORINGSITES CONTAINING SWITCHABLE OPTICAL DEVICES AND CONTROLLERS”的PCT专利申请PCT/US15/19031的国家阶段申请，该PCT专利申请要求2014年3月5日提交的标题为“MONITORINGSITES CONTAINING SWITCHABLE OPTICAL DEVICES AND CONTROLLERS”的美国临时专利申请61/948,464和2014年4月3日提交的标题为“MONITORING SITES CONTAINING SWITCHABLEOPTICAL DEVICES AND CONTROLLERS”的美国临时专利申请61/974,677的优先权；美国专利申请16/254,434是2017年6月8日提交的标题为“MULTIPLE INTERACTING SYSTEMS AT ASITE”的美国专利申请15/534,175的部分继续申请，该美国专利申请是2015年12月8日提交的标题为“MULTIPLE INTERACTING SYSTEMS AT A SITE”的PCT专利申请PCT/US15/64555的国家阶段申请，其要求2014年12月8日提交的标题为“MULTIPLE INTERACTING SYSTEMS ATA SITE”的美国临时专利申请62/088,943的权益；美国专利申请16/254,434是2014年10月7日提交的标题为“APPLICATIONS FOR CONTROLLING OPTICALLY SWITCHABLE DEVICES”的美国专利申请14/391,122的部分继续，该美国专利申请是2013年4月12日提交的标题为“APPLICATIONS FOR CONTROLLING OPTICALLY SWITCHABLE DEVICES”的PCT专利申请PCT/US13/36456的国家阶段申请，其要求2012年4月13日提交的标题为“APPLICATIONS FORCONTROLLING OPTICALLY SWITCHABLE DEVICES”的美国临时专利申请61/624,175的权益；(2)2017年9月28日提交且标题为"Site Monitoring System"的PCT专利申请PCT/US17/54120；和(3)2018年2月8日提交且标题为“Multipurpose Controller for MultistateWindows”的美国专利申请15/891,866，其是标题为“Multipurpose Controller forMultistate Windows”且于2015年11月4日提交的Brown等人的美国专利申请14/932,474的继续，该美国专利申请是标题为“Multipurpose Controller for Multistate Windows”且于2011年3月16日提交的Brown等人的美国专利申请13/049,756(现在为美国专利9,454,055，2016年9月27日授权)的继续。这些申请中的每一个均全文并出于所有目的通过引用并入本文。本申请还与以下有关：2012年8月28日授权的美国专利8,254,013；2015年11月24日提交的美国专利申请14/951,410；2011年12月14日提交的美国专利申请13/326,168；2012年4月17日提交的美国专利申请13/449,235；2012年4月17日提交的美国专利申请13/449,248；2012年4月17日提交的美国专利申请13/449,251；2012年5月2日提交的美国专利申请13/462,725；2013年2月21日提交的美国专利申请13/772,969；2015年5月15日提交的美国专利申请14/443,353。2016年9月1日提交的美国专利申请15/123,069；2018年10月6日提交的国际专利申请PCT/US16/55709；2016年10月26日提交的美国专利申请15/334,832；2016年10月26日提交的美国专利申请15/334,835；2016年12月20日提交的美国专利申请15/320,725；2017年3月3日提交的国际专利申请PCT/US17/20805；2017年4月19日提交的国际专利申请PCT/US17/28443；2017年5月4日提交的国际专利申请PCT/US17/31106；2017年5月25日提交的美国专利申请15/529,677；2017年6月8日提交的美国专利申请15/534,175；2017年11月20日提交的国际专利申请PCT/US17/62634；2017年12月14日提交的国际专利申请PCT/US17/66486；2018年2月6日授权的美国专利9,885,935；2018年5月25日提交的国际专利申请PCT/US18/29460；以及2018年5月25日提交的国际专利申请PCT/US18/29476。这些相关申请的每一个也出于所有目的通过引用整体并入本文。

技术领域

本文公开的实施方案通常涉及检测建筑物中或附近的安全事件，该建筑物包括可着色的“智能窗”，更具体地涉及用于检测安全事件并在某些情况下响应安全事件的智能窗。

背景技术

当例如由电压变化适当地刺激时，有时称为“智能窗”的光可切换窗在光学性质上表现出可控和可逆的变化。光学性质通常是颜色、透射率、吸收率和/或反射率。电致变色设备有时用于光可切换窗中。举例来说，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，其中通过电化学还原发生从透明到蓝色的染色转变。

有时称为“智能窗”的电可切换窗(无论是电致变色的还是其它的)可在建筑物中用于控制太阳能的透射。可手动地或自动地使可切换窗户着色和清透以减少加热、空气调节和/或照明系统的能量消耗，同时维持居住者舒适。

窗位于建筑物的外表，是潜在入侵者的常见目标，因为它们通常是建筑物外表的最薄弱的部分。当防止盗窃和其他有害形式的入侵时，窗户通常是首要考虑的问题，因为它们容易被破坏。期望用于检测和响应这种安全事件的改进技术，特别是利用智能窗的联网方面的技术。

发明内容

根据一些实施方案，一种在光可切换窗中检测与安全有关的事件的方法包括：(a)测量所述光可切换窗的光可切换设备的电流或电压而不干扰驱动光学状态之间的转变和/或保持所述光可切换窗的最终光学状态的过程；(b)评估(a)中测得的电流或电压，以确定(a)中测得的电流或电压是否表明所述光可切换窗被破坏或损坏；和(c)响应于检测到(b)中的响应，执行安全动作。

在一些实例中，可以在光可切换窗正经历从第一色调状态到第二色调状态的转变的同时执行测量光可切换设备的电流或电压。

在一些实例中，测量光可切换设备的电流或电压可以包括测量光可切换设备的开路电压。在一些实例中，可以在光可切换窗正经历从第一色调状态到第二色调状态的转变的同时执行测量光可切换设备的开路电压。

在一些实例中，评估在(a)中测量的电流或电压可以包括将(a)中测量的电流或电压与驱动光学状态之间的转变和/或保持光可切换窗的最终光学状态的过程的预期的电流或电压进行比较。

在一些实例中，评估在(a)中测量的电流或电压可以包括将(a)中测量的电流或电压与驱动光学状态之间的转变和/或保持光可切换窗的最终光学状态的过程的先前测量的电流或电压进行比较。

在一些实例中，可以在光可切换窗处于最终光学状态时执行测量光可切换设备的电流或电压。

在一些实例中，测量光可切换设备的电流或电压可以包括测量光可切换设备的泄漏电流。

在一些实例中，评估在(a)中测量的电流或电压可以包括将泄漏电流与光可切换设备的预期泄漏电流进行比较。

根据一些实施方式，一种在光可切换窗中检测与安全有关的事件的方法，包括：(a)对光可切换窗的光可切换设备施加扰动；(b)检测对所述扰动的响应，其表明光可切换窗被破坏或损坏；和(c)响应于检测到(b)中的响应，执行安全动作。

在一些实例中，施加扰动可包括在光可切换窗的色调转变期间向光可切换窗施加扰动电压或扰动电流，其中所述扰动电压或扰动电流不是光可切换窗的色调转变驱动循环的一部分。

在一些实例中，扰动可以包括向光可切换设备施加电压斜坡、电流斜坡或恒定电压，并且检测对扰动的响应可以包括响应于扰动来检测由光可切换设备产生的电流。在一些实例中，扰动可以包括向光可切换设备施加电压斜坡、电流斜坡或恒定电压，并且其中检测对扰动的响应包括在施加扰动之后测量光可切换设备的开路电压。在一些实例中，电压斜坡和电流斜坡中的至少一个的斜率可以是由窗控制器、网络控制器和主控制器中的一个或多个设置的参数。在一些实例中，窗控制器、网络控制器和主控制器中的至少一个可以基于窗的大小和外部温度之一或两者来设置斜率。

在一些实例中，在(a)中施加扰动可包括在光可切换设备处于最终色调状态时重复施加扰动。

在一些实例中，在(a)中施加扰动可以包括向光可切换设备施加方波或锯齿波。

在一些实例中，扰动可以包括向光可切换设备施加振荡电流或电压，并且检测对扰动的响应可以包括响应于所述振荡电流或电压来检测由光可切换设备产生的频率响应。在一些实例中，响应于所述振荡电流或电压来检测由光可切换设备产生的频率响应可以包括确定光可切换设备的频率吸收偏离预期的频率吸收。

在一些实例中，执行安全动作可包括在本地或远程设备上显示警报。

在一些实例中，执行安全动作可以包括将警报消息发送给安全官员或雇员。

在一些实例中，执行安全动作可以包括调整在光可切换窗附近的房间中的照明。

在一些实例中，执行安全动作可以包括在光可切换窗附近的房间中将门锁上。

在一些实例中，执行安全动作可以包括调整光可切换窗附近的可着色窗的色调状态。

在一些实例中，执行安全动作可以包括点亮记录有光可切换窗的显示器。在一些实例中，点亮显示器可以在显示器上包括闪光图案。

在一些实例中，光可切换设备可以是电致变色设备。

在一些实例中，与安全有关的事件可以是光可切换窗的损坏或破裂。

在一些实例中，检测对扰动的响应可以包括以下一项或两项：评估所测量电流的绝对值；以及评估一段时间内测得电流值的变化。在一些实例中，评估所测量电流的绝对值可以包括将所测量电流的绝对值与指定值进行比较。

根据一些实施方式，一种安全系统包括：一个或多个接口，用于接收用于光可切换窗的光可切换设备的感测值；和一个或多个处理器和存储器，其被配置为执行前述权利要求中任一项所述的方法的操作。

根据一些实施方式，一种检测与安全有关的事件的方法，该方法包括：(a)测量光可切换窗的电流、电压和电荷计数(Q)中的一个或多个；(b)使用在(a)中测量的电流、电压和电荷计数中的一种或多种确定光可切换窗是否被破坏或损坏；和(c)响应于确定所述光可切换窗被破坏或损坏，执行安全动作和/或警报动作。

在一些实例中，可以在光可切换窗正经历从第一色调状态到第二色调状态的转变的同时执行(a)。

在一些实例中，所测量的电压可以是光可切换窗的开路电压。

在一些实例中，可以执行测量电流、电压和Q中的一个或多个，而不会可见地干扰光可切换窗的视在光学状态。

在一些实例中，可以在一分钟或更短的时间内执行电流、电压和Q中的一个或多个的测量。

在一些实例中，可以通过以第一规则间隔采样来执行测量。在一些实例中，如果确定窗被破坏或损坏，则可以以比第一规则间隔短的第二规则间隔执行测量。

在一些实例中可以执行测量电流、电压和Q中的一个或多个而不干扰驱动光可切换窗在光学状态之间的转变的过程。

在一些实例中，确定光可切换窗是否被破裂或损坏可以包括以下一项或两项：评估所测量电流的绝对值；以及评估一段时间内测得电流值的变化。在一些实例中，评估所测量电流的绝对值可以包括将所测量电流的绝对值与指定值进行比较。

在一些实例中，测量电流可以包括测量光可切换窗的泄漏电流。在一些实例中，确定光可切换窗是否被破坏或损坏可以包括将泄漏电流与光可切换窗的预期泄漏电流进行比较。在一些实例中，预期泄漏电流可以是由窗控制器、网络控制器和主控制器中的一个或多个设置的参数。在一些实例中，窗控制器、网络控制器和主控制器中的至少一个可以被配置为调整所述参数。在一些实例中，确定光可切换窗是否被破坏或损坏可以包括将泄漏电流与光可切换窗的先前测量的泄漏电流进行比较。

在一些实例中，确定光可切换窗是否被破坏或损坏可以包括测量电流，以及当所测量的电流超过指定值时确定光可切换窗没有被破坏或损坏。

在一些实例中，该方法可以包括总是将非零的保持和/或驱动电压施加到光可切换窗。

在一些实例中，确定光可切换窗是否被破坏或损坏可以包括测量电流，并且当所测量的电流小于指定值时，测量电压和Q之一或二者。在一些实例中，确定光可切换窗是否被破坏或损坏可以包括当测量的电压和Q中的至少一个超过相应的阈值时确定光可切换窗没有被破坏或损坏。在一些实例中，相应的阈值可以由窗控制器、网络控制器和主控制器中的一个或多个选择。在一些实例中，窗控制器、网络控制器和主控制器中的至少一个可以在一些操作期间将阈值选择为V_OC目标，并且在一些其他操作期间可以将阈值选择为1/n*V_OC目标；并且在其他一些操作期间n至少为2。

在一些实例中，服务动作可以选自：订购光可切换窗的替换品，通知窗供应商运送替换的光可切换窗，通知光可切换窗维修技术人员修理该窗，通知安装了光可切换窗的建筑物的管理员存在与该窗有关的问题，通知监控人员打开服务案例/记录，和生成退货授权(RMA)订单。

在一些实例中，警报动作可以被自动执行。

在一些实例中，可以在没有人交互的情况下执行警报动作。

下面将参考附图更详细地描述这些和其它特征和实施方案。

附图说明

图1示出了可以用于可着色窗的电致变色设备的横截面视图。

图2示出了根据一些实施方案的构造为集成玻璃单元(IGU)的示例可着色窗的横截面侧视图。

图3是说明与将电致变色设备从清澈状态驱动到着色状态和从着色状态驱动到清澈状态相关联的电压和电流曲线的图。

图4是说明与将电致变色设备从清澈状态驱动到着色状态相关联的电压和电流曲线的实施方式的图。

图5是描述用于探测光学转变的进展并确定转变何时完成的方法的流程图。

图6描绘了由具有一个或多个可着色窗的窗控制系统提供的窗控制网络。

图7描绘了具有透明显示器的电致变色(EC)窗片(lite)或IGU或层压件。

图8描绘了带有透明显示器的IGU。

图9图示了如何将EC设备涂层的频率吸收频谱测量结果用于检测窗损坏。

图10是描述可用于提供可着色窗的连续或基本上连续的安全监视的方法的流程图。

图11描绘了具有压差传感器的IGU，该压差传感器可以用于检测破损的窗。

具体实施方式

为了描述所公开的方面，以下具体实施方式涉及某些实施方案或实施方式。然而，本文中的教导可以以多种不同方式应用和实施。在以下具体实施方式中，参考了附图。尽管以足够的细节描述了所公开的实施方式，以使得本领域技术人员能够实践实施方式，但是应理解，这些实例不是限制性的；可以使用其它实施方式，并且可以对所公开的实施方式进行改变，而不脱离其精神和范围。更进一步，尽管所公开实施方案聚焦于电致变色窗(还称作光可切换窗、可着色和智能窗)，但是本文中所公开的概念可以适用于其它类型的可切换光学设备，包含例如液晶设备和悬浮颗粒设备等。例如，液晶设备或悬浮颗粒设备，而不是电致变色设备可以并入到一些或所有公开的实施方式中。另外，除非另有说明，否则在适当时，连词“或”在本文旨在包含性意义；例如，短语“A、B或C”旨在包含“A”、“B”、“C”、“A和B”、“B和C”、“A和C”以及“A、B和C”的可能性。

可着色窗：

可着色窗(有时被称为光可切换窗或智能窗)是当施加刺激时，例如施加电压时，表现出光学特性的可控和可逆变化的窗户。通过调节太阳能的传输(并且因此调节施加到建筑物内部的热负荷)，可着色窗可以用于控制建筑物内的照明条件和温度。控制可以是手动的或自动的，并且可以用于维持居住者的舒适性，同时降低加热、通风和空气调节(HVAC)和/或照明系统的能量消耗。在一些情况下，可着色窗可以对环境传感器和用户控制做出响应。在本申请中，最常参考位于建筑物或结构的内部与外部之间的电致变色窗描述可着色窗。然而，不必是这种情况。可着色窗可以操作使用液晶设备、悬浮颗粒设备、微机电系统(MEMS)设备(如微型快门)、或被配置成通过窗户来控制光传输的现在已知或者以后开发的任何技术。2015年5月15日提交并且标题为“MULTI-PANE WINDOWS INCLUDINGELECTROCHROMIC DEVICES AND ELECTROMECHANICAL SYSTEMS DEVICES”的第14/443,353号美国专利申请中进一步描述了具有用于着色的MEMS设备的窗户，所述专利申请以全文引用的方式并入本文中。在一些情况下，可着色窗可以位于建筑物的内部内，例如在会议室与走廊之间。在一些情况下，可着色窗可以用于汽车、火车、飞机和其它车辆中。

电致变色(EC)设备涂层(有时称为EC设备(ECD))是具有至少一层电致变色材料的涂层，当跨EC设备施加电势时，所述至少一层电致变色材料表现出从一种光学状态到另一种光学状态的变化。电致变色层从一种光学状态到另一种光学状态的转变可以由可逆离子插入到电致变色材料中(例如，通过嵌入)和对应的电荷平衡电子注入引起。在一些情况下，负责光学转变的一部分离子在电致变色材料中不可逆地结合。在许多EC设备中，一些或所有不可逆结合的离子可以用于补偿材料中的“盲电荷”。在一些实施方式中，合适的离子包含锂离子(Li+)和氢离子(H+)(即质子)。在一些其它实施方式中，其它离子可能是合适的。锂离子嵌入到例如氧化钨(WO_3-y(0<y≤～0.3))使氧化钨从透明状态变为蓝色状态。如本文所述的EC设备涂层位于可着色窗的可视部分内，使得EC设备涂层的着色可以用于控制可着色窗的光学状态。

在一些情况下，与EC设备涂层配对的窗控制器被配置为在多个定义的光学色调状态之间转变EC设备涂层。例如，EC设备涂层可以在从基本清澈(TS 0)到完全着色状态(TS4)的五个光学色调状态(清澈或TS 0、TS 1、TS 2、TS 3和TS 4)之间转换。在本公开中，TS0、TS 1、TS 2、TS 3和TS 4指的是配置有五个光学色调状态的可着色窗的光学状态。在一个实施方案中，五个光学色调状态TS 0、TS 1、TS 2、TS 3和TS 4具有相关的可见光透射率值，分别约为82％、58％、40％、7％和1％。在某些情况下，色调状态可以由用户根据他们的偏好选择。在某些情况下，关联的窗控制器可以自动对EC设备涂层的光学状态进行微调整。例如，控制器可以在十个或更多的色调状态之间调整EC设备涂层的着色以维持优选的内部照明条件。

图1中示出根据一些实施方案的电致变色设备100的示意性横截面图。电致变色设备涂层100包括衬底102、第一透明导电层(TCL)104、电致变色层(EC)106(有时也称为阴极显色层或阴极着色层)、离子导电层或区域(IC)108、反电极层(CE)110(有时也称为阳极显色层或阳极着色层)和第二TCL 114。元件104、106、108、110和114共同构成电致变色堆叠120。可操作跨电致变色堆叠120施加电势的电压源116实现电致变色涂层从例如清澈状态到着色状态的转变。在其它实施方案中，层的顺序相对于衬底可以颠倒。也就是说，层按以下顺序：衬底、TCL、反电极层、离子导电层、电致变色材料层、TCL。

在各种实施方案中，离子导体区域108可以由EC层106的一部分和/或由CE层110的一部分形成。在此类实施方案中，电致变色堆叠120可以被沉积为包含与阳极显色的反电极材料(CE层)直接物理接触的阴极显色的电致变色材料(EC层)。然后，可以形成离子导体区域108(有时被称为界面区域或离子传导基本上电绝缘层或区域)，其中EC层106和CE层110例如通过加热和/或其它处理步骤相遇。于2012年5月2日提交并且标题为“电致变色设备(ELECTROCHROMIC DEVICES)”的第13/462,725号美国专利申请中进一步讨论了在不沉积相异离子导体材料的情况下制造的电致变色设备，所述申请以全文引用的方式并入本文中。在一些实施方案中，EC设备涂层还可以包含一个或多个附加层，如一个或多个无源层。例如，无源层可用于改善某些光学性质、提供防水性或抗划伤性。这些或其它无源层也可以用于气密密封EC堆叠120。另外，可以用抗反射或保护性氧化物或氮化物层处理包含透明导电层(如104和114)的各种层。

在某些实施方案中，电致变色设备在清澈状态与着色状态之间可逆地循环。在清澈状态下，可将电势施加到电致变色堆叠120，使得堆叠中可以使电致变色材料106处于着色状态下的可用离子主要存在于反电极110中。当反转施加到电致变色堆叠上的电势时，将离子跨离子导电层108传送到电致变色材料106，并且使材料进入着色状态。

应理解，对清澈状态与着色状态之间的转变的提及是非限制性的，并且仅提出了许多可以实施电致变色转变中的一个实例。除非本文另有说明，否则每当提及清澈状态与着色状态之间的转变时，对应的设备或方法涵盖其它光学状态转变，例如非反射-反射、透明-不透明等。进一步，术语“清澈的”和“脱色的”通常是指光学中性状态，例如无色、透明或半透明。更进一步，应当理解，适当的电致变色和反电极材料的选择决定了相关的光学转变，并且除非本文另有说明，否则电致变色转变的“显色”或“着色”不限于任何特定波长或波长范围。

在某些实施方案中，构成电致变色堆叠120的所有材料是无机的、固体的(即，处于固态)或无机的和固体的两者。由于有机材料趋向于随时间而降解，特别是当暴露于外部环境温度和辐射条件时，例如建筑物窗户可能预期承受的，无机材料提供可以运行延长时间段的可靠电致变色堆叠的优势。固态材料还提供不具有如液态材料通常具有的封闭和泄漏问题的优势。应理解，堆叠中的层的任何一个或多个可以含有一些量的有机材料，但是在许多实施方式中，层中的一个或多个含有很少或不含有机物。对于可以少量存在于一个或多个层中的液体也可以这样说。还应理解，固态材料可以通过采用液体组分的工艺沉积或以其它方式形成，如采用溶胶-凝胶或化学气相沉积的某些工艺。

图2示出了根据一些实施方案的构造为绝缘玻璃单元(“IGU”)200的实例可着色窗的横截面视图。一般而言，除非另有说明，否则术语“IGU”、“可着色窗”和“光可切换窗”可互换使用。例如，通常使用此描绘的惯例，因为它是常见的，并且因为当提供用于安装在建筑物中时，可能希望使IGU用作保持电致变色窗格(也称为“片”)的基本构造。IGU片或窗格可以是单个衬底或多衬底构造，如两个衬底的层压件。IGU，尤其是具有双窗格或三窗格配置的那些，可以提供优于单窗格配置的许多优势；例如，当与单窗格配置相比时，多窗格配置可以提供增强的隔热、隔音、环境保护和/或耐用性。例如，多窗格配置还可以为ECD提供增强的保护，因为电致变色膜以及相关联的层和导电互连可以形成于多窗格IGU的内表面上，并且由IGU的内部容积208中的惰性气体填充物保护。惰性气体填充物提供了IGU的至少一些(热)隔离功能。电致变色IGU已经凭借吸收(或反射)热和光的可着色涂层增加了热阻断能力。

在图示的实例中，IGU 200包括具有第一表面S1和第二表面S2的第一窗格204。在一些实施方式中，第一窗格204的第一表面S1面向外部环境，如室外或外部环境。IGU 200还包含具有第一表面S3和第二表面S4的第二窗格206。在一些实施方式中，第二窗格206的第二表面S4面向内部环境，如家庭、建筑物或车辆的内部环境，或家庭、建筑物或车辆内的房间或隔间。

在一些实施方式中，第一窗格204和第二窗格206中的每一个是透明或半透明的-至少对于可见光谱中的光。例如，窗格204和206中的每一个可以由玻璃材料例如建筑玻璃或其他防碎玻璃材料形成，例如基于氧化硅(SO_x)的玻璃材料。作为更具体的实例，第一窗格204和第二窗格206中的每一个可以是钠钙玻璃衬底或浮法玻璃衬底。此类玻璃衬底可以由例如约75％的二氧化硅(SiO₂)以及Na₂O、CaO和几种微量添加剂组成。然而，第一窗格204和第二窗格206中的每一个可以由具有合适的光学、电学、热学和机械性质的任何材料形成。例如，可用作第一窗格204和第二窗格206中的一个或两个的其他合适的衬底包括其他玻璃材料以及塑料、半塑料和热塑性材料(例如，聚(甲基丙烯酸甲酯)、聚苯乙烯、聚碳酸酯、烯丙基二甘醇碳酸酯、SAN(苯乙烯丙烯腈共聚物)、聚(4-甲基-1-戊烯)、聚酯、聚酰胺)或镜面材料。在一些实施方式中，第一窗格204和第二窗格206中的每一个可以例如通过回火、加热或化学强化来加强。

通常，第一窗格204和第二窗格206中的每一个以及作为整体的IGU 200可以配置为矩形实心体。然而，在一些其他实施方式中，可考虑其他形状(例如，圆形、椭圆形、三角形、曲线形、凸形或凹形)。在一些具体矩形实施方式中，第一窗格204和第二窗格206中的每一个的长度“L”可以处于大约20英寸(in.)到大约10英尺(ft.)的范围内，第一窗格204和第二窗格206中的每一个的宽度“W”可以处于大约20in.到大约10ft.的范围内，并且第一窗格204和第二窗格206中的每一个的厚度“T”可以处于大约0.3毫米(mm)到大约10mm的范围内(尽管根据具体用户、管理者、管理员、建造者、建筑师或所有者的需要，可能有并且可能期望更小以及更大的其它长度、宽度或厚度)。在衬底204的厚度T小于3mm的实例中，通常将衬底层压到更厚的附加衬底，从而保护薄衬底204。另外，虽然IGU 200包括两个窗格(204和206)，但是在一些其他实施方式中，IGU可以包括三个或更多个窗格。更进一步，在一些实施方式中，窗格中的一个或多个本身可以是两层、三层或更多层或子窗格的层压结构。

在图示的实例中，第一窗格204和第二窗格206通过间隔件218彼此间隔开，所述间隔件通常是框架结构，以形成内部容积208。在一些实施方式中，内部容积208填充有氩(Ar)，但是在一些其他实施方式中，内部容积208可以填充有另一种气体，例如另一种惰性气体(例如，氪(Kr)或氙(Xe))，另一种(非贵重)气体，或气体混合物(例如空气)。用诸如Ar、Kr或Xe的气体填充内部容积208可以减少通过IGU 200的传导热传递，因为这些气体的导热率低并且由于它们的高原子量而改善了隔音性。在一些其它实施方式中，内部容积208可以被抽空空气或其它气体。间隔件218通常确定内部容积208的高度“C”；即，第一窗格204与第二窗格206之间的间隔。在图2中，ECD210、密封剂220/222和汇流条226/228的厚度未按比例；这些部件通常非常薄，但是仅为了便于说明而在这里被夸大。在一些实施方式中，第一窗格204与第二窗格206之间的间距“C”处于大约6mm到大约30mm的范围内。间隔件218的宽度“D”可以处于大约5mm到大约25mm的范围内(但是可能有并且可能期望其它宽度)。

尽管未在图2的横截面图中示出，但是间隔件218通常可以配置为围绕IGU 200的所有侧面(例如，IGU 200的顶部、底部、左侧和右侧)形成的框架结构。在一些实施方式中，间隔件218可以由泡沫或塑料材料形成。然而，在一些其他实施方式中，间隔件218可以由金属或其他导电材料形成，例如，金属管或通道结构，其第一侧面构造成用于密封至衬底204，第二侧面构造成用于密封至206和第三侧面构造成用于支撑和分离窗片，并作为在其上施加密封剂224的表面。第一主密封件220粘附并气密地密封间隔件218和第一窗格或衬底204的第二表面S2。第二主密封件222粘附并气密地密封间隔件218和第二窗格或衬底206的第一表面S3。在一些实现方式中，每个主密封件220和222可由粘性密封剂形成，诸如，例如，聚异丁烯(PIB)。在一些实施方案中，IGU 200进一步包含辅助密封件224，所述辅助密封件气密密封围绕间隔件218外部的整个IGU 200的边界。为此，可以距第一窗格204和第二窗格206的边缘距离“E”插入间隔件218，距离“E”可以处于大约4mm到大约8mm的范围内(但是可能有并且可能期望其它距离)。在一些实施方式中，辅助密封件224可以由粘性密封剂形成，例如，抗水并且为组件增加结构支撑的聚合材料，如硅树脂、聚氨酯和形成防水密封的类似结构密封剂。

在图2所示的实施方式中，ECD 210形成于第一窗格204的第二表面S2上。在一些其它实施方式中，ECD 210可以形成于另一个合适的表面上，例如，第一窗格204的第一表面S1、第二窗格206的第一表面S3或第二窗格206的第二表面S4。ECD 210包含电致变色(“EC”)堆叠，所述EC堆叠本身可以包含一个或多个层，如参考图1所述。在示出的实例中，EC堆叠包括层212、214和216。

窗控制器：

窗控制器与一个或多个可着色窗相关联，并且被配置成通过向窗户施加刺激，例如通过向EC设备涂层施加电压或电流来控制窗户的光学状态。如本文所述的窗控制器相对于它们控制的光可切换窗可以具有许多大小、格式和位置。通常，直接负责引起色调转变的控制器将附接到IGU或层压件的窗片上，但是它也可以在容纳IGU或层压件的框架中或者甚至在分开的位置中。如前所述，可着色窗可以包含一个、两个、三个或更多个单独的电致变色窗格(透明衬底上的电致变色设备)。另外，电致变色窗的各个窗格可以具有电致变色涂层，所述电致变色涂层具有独立可着色区。如本文所述的控制器可以控制与此类窗户相关联的所有电致变色涂层，无论电致变色涂层是整体的还是分区的。

如果不是直接地附接到可着色窗、IGU或框架，窗控制器通常位于接近可着色窗。例如，窗控制器可以邻近窗户、在窗户的窗片中的一个的表面上、在窗户旁边的墙壁内或在独立的窗户组件的框架内。在一些实施方案中，窗控制器是“原位”控制器；也就是说，控制器是窗户组件、IGU或层压件的一部分，并且可以不必与电致变色窗匹配，并且在现场安装后，例如，控制器与窗户一起作为组件的一部分从工厂转运。控制器可以安装在窗户组件的窗户框架中，或者是IGU或层压组件的一部分，例如，安装在IGU的窗格上或窗格之间或在层压件的窗格上。在控制器位于IGU的可见部分上的情况下，控制器的至少一部分可以是基本上透明的。在于2015年11月14日提交并且标题为“SELF CONTAINED EC IGU”的第14/951,410号美国专利申请中提供了“玻璃上”控制器的另外实例，所述专利以全文引用的方式并入本文中。在一些实施方案中，本地化控制器可以被设置为多于一个部分，其中至少一个部分(例如，包含存储关于相关联的电致变色窗的信息的存储器部件)被设置为窗户组件的一部分，并且至少一个其它部分是分开的，并且被配置成与窗户组件、IGU或层压件的部分的至少一个部分配合。在某些实施方案中，控制器可以是不在单个壳体中而是例如在IGU的辅助密封件中间隔开的互连部分的组件。在其它实施方案中，控制器是例如在单个壳体中或者在将例如对接件和壳体组件组合的两个或更多个部件中的紧凑型单元，所述紧凑型单元靠近玻璃，不在可视区域中或者安装在可视区域中的玻璃上。

在一个实施方案中，在安装可着色窗之前，窗控制器并入到IGU中或其上和/或窗户框架中或至少与窗户相同的建筑物中。在一个实施方案中，在离开制造设施之前，将控制器并入到IGU中或其上和/或窗户框架中。在一个实施方案中，基本上在辅助密封件内将控制器并入到IGU中。在另一个实施方案中，将控制器并入到IGU中或其上，部分地、基本上或完全在由密封分隔件与衬底之间的主密封件限定的周长内。

使控制器作为IGU和/或窗户组件的一部分，IGU可以具有例如与IGU或窗户单元一起转运的控制器的逻辑和特征。例如，当控制器是IGU组件的一部分时，如果一个或多个电致变色设备的特性随时间改变(例如，在降解期间)，则可以使用表征功能，例如，以更新用于驱动色调状态转变的控制参数。在另一个实例中，如果已经安装在电致变色窗单元中，则控制器的逻辑和特征可以用于校准控制参数，以匹配预期的安装，并且如果已经安装，则可以重新校准控制参数，以匹配一个或多个电致变色窗格的性能特性。

在其它实施方案中，控制器不与窗户预先关联，而是例如具有对任何电致变色窗通用的部分的对接部件与工厂的每个窗户相关联。在窗户安装之后，或者在现场以其它方式，将控制器的第二部件与对接部件组合，以完成电致变色窗控制器组件。对接部件可以包含芯片，在工厂用对接件所附接的特定窗户(例如，在安装之后将面向建筑物的内部的表面上，有时称为表面4或“S4”)的物理特性和参数对所述芯片进行编程。第二部件(有时称为“载体”、“外壳”、“壳体”或“控制器”)与对接件配合，并且当通电时，第二部件可以读取芯片，并且根据存储在芯片上的特定特性和参数配置自身为窗户供电。以此方式，装运的窗户仅需要将其相关联的参数存储在芯片上，所述芯片与窗户成一体，而更复杂的电路系统和部件可以在以后组合(例如，分开装运并且在玻璃工已经安装窗户之后，由窗户制造商安装，随后由窗户制造商调试)。下文将更详细地描述各种实施方案。在一些实施方案中，芯片包含在附接到窗控制器的电线或电线连接器中。此类具有连接器的电线有时被称为尾纤(pigtail)。

如上所述，IGU包含两个(或更多个)基本上透明的衬底，例如，两个玻璃窗格，其中至少一个衬底包含安置在其上的电致变色设备，并且窗格具有安置在它们之间的分隔件(间隔件)。IGU通常是气密密封的，具有与周边环境隔离的内部区域。“窗户组件”可以包含IGU或例如独立的层压件，并且包含用于将IGU连接、层压件和/或一个或多个电致变色设备连接到电压源、开关等的电引线，并且可以包含支撑IGU或层压件的框架。窗户组件可以包含如本文所述的窗控制器和/或窗控制器的部件(例如，对接件)。

如本文所用，术语外侧意味着更靠近外部环境，而术语内侧意味着更靠近建筑物的内部。例如，在IGU具有两个窗格的情况下，位于更靠近外部环境的窗格被称为外侧窗格或外窗格，而位于更靠近建筑物的内部的窗格被称为内侧窗格或内窗格。如图2所示，IGU的不同表面可以称为S1、S2、S3和S4(假设双窗格IGU)。S1是指外侧窗片的面向外部的表面(即，可以由站在外部的人物理地触摸的表面)。S2是指外侧窗片的面向内部的表面。S3是指内侧窗片的面向外部的表面。S4是指内侧窗片的面向内部的表面(即，可以由站在建筑物内部的人物理地触摸的表面)。换句话说，从IGU的最外面的表面开始并且向内计数，表面标记为S1-S4。在IGU包含三个窗格的情况下，采用同样的惯例(即，S6是可以由站在建筑物内部的人物理地触摸的表面)。在采用两个窗格的某些实施方案中，电致变色设备(或其它光可切换设备)可安置在S3上。

窗控制器和其特征的另外实例呈现在于2012年4月17日提交并且标题为“用于光可切换窗的控制器(CONTROLLER FOR OPTICALLY-SWITCHABLE WINDOWS)”的第13/449,248号美国专利申请；于2012年4月17日提交并且标题为“用于光可切换窗的控制器(CONTROLLER FOR OPTICALLY-SWITCHABLE WINDOWS)”的第13/449,251号美国专利申请；于2016年10月26日提交并且标题为“用于光可切换设备的控制器(CONTROLLERS FOROPTICALLY-SWITCHABLE DEVICES)”的第15/334,835号美国专利申请；和于2017年3月3日提交并且标题为“调试电致变色窗的方法(METHOD OF COMMISSIONING ELECTROCHROMICWINDOWS)”的第PCT/US17/20805号国际专利申请中，所述专利中的每一个以全文引用的方式并入本文中。

电致变色窗的控制算法

窗控制器被配置为通过向EC设备涂层施加电压或电流控制窗户的光学状态。现在提供控制算法的一般非限制性实例，用于控制EC设备涂层的光学状态。

“光学转变”是光可切换设备的任何一个或多个光学性质的变化。改变的光学性质可以是例如色调、反射率、折射率、颜色等。在某些实施方案中，光学转变将具有经限定的起始光学状态和经限定的结束光学状态。举例来说，起始光学状态可以是80％透射率，并且结束光学状态可以是50％透射率。通常通过在光可切换设备的两个薄导电片上施加适当的电位来驱动光学转变。

“起始光学状态”是紧接在光学转变开始之前的光可切换设备的光学状态。起始光学状态通常被限定为光学状态的量值，其可以是色调、反射率、折射率、颜色等。起始光学状态可以是光可切换设备的最大或最小光学状态；例如透射率为90％或4％。或者，起始光学状态可以是中间光学状态，其具有介于光可切换设备的最大和最小光学状态之间的值；例如，50％的透射率。

“结束光学状态”是紧跟在从起始光学状态完全光学转变之后的光可切换设备的光学状态。当光学状态以对于特定应用理解为完整的方式改变时，发生完全转变。举例来说，完整的着色可能被认为是从75％光透射率到10％透射率的转变。结束光学状态可以是光可切换设备的最大或最小光学状态；例如，90％或4％的透射率。或者，结束光学状态可以是中间光学状态，其具有介于光可切换设备的最大和最小光学状态之间的值；例如，50％的透射率。

“汇流条”是指附接到导电层的导电条，例如跨越光可切换设备的区域的透明导电电极。汇流条从外部引线向导电层递送电位和电流。光可切换设备可包含两个或两个以上汇流条，每个汇流条连接到设备的单个导电层。在各种实施方案中，汇流条形成细长线，其跨越装置的长度或宽度的大部分长度。通常，汇流条位于设备的边缘附近。

“所施加电压”或V_app是指在电致变色设备上施加到两个相反极性汇流条的电位的差。每一汇流条以电子方式连接到单独的透明导电层。所施加的电压可以包括不同的量值或功能，例如驱动光学转变或保持光学状态。在透明导电层之间夹有光可切换设备材料，例如电致变色材料。透明导电层中的每一个透明导电层在汇流条连接到其的位置和远离汇流条的位置之间经历电位降。通常，距汇流条的距离越大，则透明导电层中的电位降越大。透明导电层的局部电位在本文中通常称为V_TCL。相反极性的汇流条可以在光可切换设备的表面上彼此横向分开。

“有效电压”或V_eff是指在光可切换设备上的任何特定位置处的正透明导电层和负透明导电层之间的电位。在笛卡尔空间中，为设备上的特定x,y坐标限定有效电压。在测量V_eff的点处，两个透明导电层在z方向上(通过设备材料)分离，但是共享相同的x,y坐标。

“保持电压”是指将设备无限期地保持在结束光学状态所需的所施加电压。在某些情况下，在不施加保持电压的情况下，电致变色窗孔返回到其自然色调状态。换句话说，维持所需的色调状态可能需要施加保持电压。

“驱动电压”是指在光学转变的至少一部分期间提供的所施加电压。可以将驱动电压视为“驱动”光学转变的至少一部分。其量值不同于紧接在光学转变开始之前的所施加电压的量值。在某些实施方案中，驱动电压的量值大于保持电压的量值。

“开路电压”(V_OC)指的是很少或没有电流通过时，EC设备两端(或施加到与EC设备相连的端子或汇流条两端)的电压。在某些实施方案中，在自施加感兴趣的条件(例如，AC信号或脉冲)以来已过去的限定的时间期间之后测量V_OC。例如，开路电压可以在施加条件后几毫秒获取，或者在某些情况下，可以在施加感兴趣的条件后1秒或大约1秒至几秒获取。

为了提高光学转变的速度，首先可在大于平衡地在特定光学状态下固持装置所需的量值下提供所施加电压。在图3和4中说明此方法。图3是描绘与将电致变色设备从清澈状态驱动到着色状态和从着色状态驱动到清澈状态相关联的电压和电流曲线的图。图4是描绘与将电致变色设备从着色状态驱动到清澈状态相关联的某些电压和电流曲线的图。另外，如本文所使用，当参考IGU的电致变色设备的光学状态时，术语清澈与脱色的可互换地使用，术语着色与有色也是如此。在某些实施方案中，驱动电压和/或保持电压包括足以保持非零开路电压的非零值。在一个实施方案中，非零驱动和/或保持电压总是保持在非零值，使得总是可以检测到开路电压的下降。在一个实施方案中，绝不允许驱动和/或保持电压下降到约100至500毫伏之间的范围以下。

图3示出用于电致变色设备的完整电流曲线和电压曲线，所述电致变色设备使用简单电压控制算法以引起电致变色设备的光学状态转变循环(着色接着是脱色)。在图形中，总电流密度(I)表示为时间的函数。如所提及，总电流密度是与电致变色转变相关联的离子电流密度与电化学活性电极之间的电子泄漏电流的组合。许多不同类型的电致变色设备可具有类似于图3所示的电流曲线。在一个实例中，例如对立电极的氧化镍钨的阳极电致变色材料使用例如氧化钨等阴极电致变色材料结合。在此类设备中，负电流指示设备的着色。在一个实例中，锂离子从对电致变色电极进行阳极着色的氧化镍钨流入到对电致变色电极进行阴极着色的氧化钨中。对应地，电子流入到氧化钨电极中以补偿带正电荷的传入锂离子。因此，电压和电流示出为具有负值。

通过将电压斜升到设定水平然后保持电压以维持光学状态来得到所描绘的曲线。电流峰值301与光学状态，即着色和脱色的改变相关联。具体地说，电流峰值表示对设备着色或脱色所需的离子电荷的递送。在数学上，峰值下的阴影区域表示对设备着色或脱色所需的总电荷。初始电流尖峰之后的曲线部分(部分303)表示设备处于新光学状态时的泄漏电流。

在图中，电压曲线305叠加在电流曲线上。电压曲线遵循以下序列：负斜坡307、负保持309、正斜坡311和正保持313。注意，电压在到达其最大量值之后以及在设备保持在其所限定的光学状态的时间长度期间保持恒定。电压斜坡307将设备驱动到新的着色状态且电压保持309将设备维持在着色状态直到相反方向的电压斜坡311驱动从着色状态到脱色状态的转变为止。在一些实施方案中，电压保持309和313还可被称作V_驱动。在一些切换算法中，施加电流上限。也就是说，不准许电流超过所限定的水平以便阻止损坏设备(例如，过快地驱动离子移动通过材料层会物理地损坏材料层)。着色速度不仅依据所施加电压，而且依据温度和电压斜坡速率。

图4说明根据某些实施方案的电压控制曲线。在所描绘实施方案中，采用电压控制曲线来驱动从脱色状态到色调状态(或到中间状态)的转变。为了在相反方向上将电致变色设备从色调状态驱动到脱色状态(或从较多色调状态驱动到较少色调状态)，使用类似但反转的曲线。在一些实施方案中，用于从着色到脱色的电压控制曲线是图4中所描绘的电压控制曲线的镜像。

图4中描绘的电压值表示所施加的电压(V_app)值。所施加的电压曲线由虚线示出。相反，设备中的电流密度由实线示出。在所描绘曲线中，V_app包含四个分量：启动转变的斜坡至驱动分量403、继续驱动转变的V_驱动分量413、斜坡至保持分量415和V_保持分量417。所述斜坡分量实施为V_app的变化，且V_驱动和V_保持分量提供恒定或基本恒定的V_app量值。

斜坡至驱动分量403的特征在于斜坡速率(增加的量值)和V_驱动的量值。当所施加电压的量值达到V_驱动时，完成斜坡至驱动分量403。V_驱动分量413的特征在于V_驱动的值以及V_驱动的持续时间。如上文所描述，可选择V_驱动的量值以在电致变色设备的整个面上维持具有安全但有效范围的V_eff。

斜坡至保持分量415的特征在于电压斜坡率(减小的量值)和V_保持的值(或者可选地V_驱动和V_保持之间的差值)。V_app根据斜坡速率下降，直到达到V_保持值为止。V_保持分量417的特征在于V_保持的量值和V_保持的持续时间。V_保持的持续时间通常由设备保持在着色状态(或相反地处于脱色状态)下的时间长度决定。与斜坡至驱动、V_驱动和斜坡至保持分量(403、413、415)不同，V_保持分量417可具有任意长度，这可能与设备的光学转变的物理特性无关。

每种类型的电致变色设备将具有其自身的电压曲线特征分量来驱动光学转变。举例来说，相对大的设备和/或具有更多电阻导电层的设备将需要更高的V_驱动值并且可能需要斜坡至驱动分量中的更高的斜坡速率。更大设备还可需要更高的V_保持值。2012年4月17日提交的标题是《用于光可切换窗的控制器(CONTROLLER FOR OPTICALLY-SWITCHABLEWINDOWS)》且以引用的方式并入本文中的第13/449,251号美国专利申请公开了用于在广泛范围的条件下驱动光学转变的控制器和相关联算法。如其中所解释，可以独立地控制所施加的电压曲线的每个分量(本文中，斜坡至驱动、V_驱动、斜坡至保持和V_保持)以解决例如当前温度、当前透射率级别等实时条件。在一些实施方案中，所施加的电压曲线的每个分量的值是针对特定的电致变色设备(具有其自身的汇流条间隔、电阻率等)而设定的，并且不基于当前条件而变化。换句话说，在此类实施方案中，电压曲线不考虑例如温度、电流密度等反馈。

如所指示，图4的电压转变曲线中所示出的所有电压值对应于上文所描述的V_app值。其不对应于上文所描述的V_eff值。换句话说，图4中描绘的电压值表示电致变色设备上的相反极性的汇流条之间的电压差。

在某些实施方案中，选择电压曲线的斜坡至驱动分量以安全但快速地引起离子电流在电致变色电极与对立电极之间流动。如图4中所展示，设备中的电流遵循斜坡至驱动电压分量的曲线，直到曲线的斜坡至驱动部分结束并且V_驱动部分开始为止。参见图4中的电流分量401。可凭经验或基于其它反馈确定电流和电压的安全水平。2011年3月16日提交的标题是《控制光可切换设备中的转变(CONTROLLING TRANSITIONS IN OPTICALLY SWITCHABLEDEVICES)》的第8,254,013号美国专利以引用的方式并入本文中，并呈现用于在电致变色设备转变期间维持安全电流水平的算法的实例。

在某些实施方案中，基于上文所描述的考虑选择V_驱动的值。特别地，选择所述值使得电致变色设备的整个表面上的V_eff值保持在有效且安全地转变大电致变色设备的范围内。可基于各种考虑来选择V_驱动的持续时间。其中之一确保驱动电位保持足够的周期以引起设备的显著着色。为此目的，V_驱动的持续时间可凭经验通过根据V_驱动保持在适当位置的时间长度监测设备的光密度来确定。在一些实施方案中，V_驱动的持续时间被设定为指定的时间周期。在另一实施方案中，V_驱动的持续时间被设定成对应于被传递的期望离子电荷量。如所示出，V_驱动期间电流斜降。见电流段407。

另一个考虑因素是设备中电流密度的降低，因为离子电流在光学转变期间由于可用锂离子完成从阳极上色电极到阴极上色电极(或反电极)的行程而衰减。当转变完成时，流过设备的唯一电流是穿过离子导电层的泄漏电流。结果，设备表面上的电位的欧姆降降低，且V_eff的局部值增大。如果所施加电压没有降低，那么这些增加的V_eff值会损坏或降低设备的性能。因此，确定V_驱动的持续时间的另一个考虑因素是降低与泄漏电流相关联的V_eff的水平。通过将所施加的电压从V_驱动降低到V_保持，不仅设备表面上的V_eff减小，而且泄漏电流也减小。如图4中所展示，设备电流在斜坡至保持分量期间在区段405中转变。在V_保持期间，电流稳定成稳定的泄漏电流409。

某些实施方案利用电探测和监测来确定何时光可切换设备的第一光学状态和第二光学状态之间的光学转变已经进行到足以终止驱动电压的施加的程度。在某些实施方案中，电探测允许平均而言至少比不进行探测可能情况更短的施加驱动电压。进一步，这样的探测可以帮助确保光学转变进行到所需状态。可以利用使用这种探测或监视的实施方案确定是否已经发生与安全有关的事件。在解释如何完成之前，将介绍探测光学转变的示例过程。

在某些实施方案中，探测技术涉及对经施加以驱动转变的电流或电压进行脉冲控制，然后监测电流或电压响应以检测汇流条附近的“过驱动”条件。当有效局部电压大于引起局部光学转变所需的电压时，发生过驱动条件。例如，如果当V_eff达到2V时认为完成到清澈状态的光学转变，并且汇流条附近的V_eff的局部值是2.2V，则汇流条附近的位置可以表征为处于过驱动条件。

探测技术的一个实例涉及通过将所施加的驱动电压降低到保持电压的水平(或通过适当的偏移修改的保持电压)来对所施加的驱动电压进行脉冲控制，并监测电流响应以确定电流响应的方向。在此实例中，当电流响应达到所限定的阈值时，设备控制系统确定现在是时间从驱动电压转变到保持电压。存在探测方案的许多可能变化。这些变化可以包含根据从转变开始到第一脉冲的时间长度、脉冲的持续时间、脉冲的大小和脉冲的频率限定的某些脉冲方案。

在一些情况下，探测技术可以使用所施加电流的下降(例如，测量开路电压)来实现。电流或电压响应指示光学转变已接近完成的程度。在一些情况下，将响应与特定时间(例如，自光学转变开始以来已经过的时间)的阈值电流或电压进行比较。在一些实施方案中，使用顺序脉冲或检查对电流或电压响应的进展进行比较。进展的陡峭度可以指示何时可能达到最终状态。此阈值电流的线性延伸可以用于预测转变何时完成，或者更准确地说，当它充分完成时，将驱动电压降低到保持电压是合适的。

关于用于确保从第一状态到第二状态的光学转变在所限定的时间帧内发生的算法，控制器可以被配置或设计成适当地增加驱动电压，以在脉冲响应的解释表明转变进展不够快以至于无法满足理想的转变速度时加速转变。在某些实施方案中，当确定转变没有足够快地进行时，转变切换到其由所施加的电流驱动的模式。电流足够大以提高转变速度，但不会太大以至于它会使电致变色设备降级或损坏。在一些实施方案中，最大适当安全电流可称为I_安全。I_安全的实例可以在约5和250μA/cm²之间。在电流控制的驱动模式中，允许所施加的电压在光学转变期间浮动。然后，在此电流控制的驱动步骤期间，控制器可以通过例如下降到保持电压来周期性地探测，并且以与使用恒定驱动电压时相同的方式检查转变的完整性。

通常，探测技术可以确定光学转变是否正如预期的那样进行。如果所述技术确定光学转变进行得太慢，则可以采取步骤来加速转变。例如，其可以增加驱动电压。类似地，所述技术可以确定光学转变进行得太快并且有损坏装置的风险。当做出这样的确定时，探测技术可以采取步骤来减慢转变。作为实例，控制器可以降低驱动电压。

在某些情况下，探测技术用于将光学转变动态修改为不同的最终状态。在某些情况下，有必要在转变开始后更改最终状态。这种修改的原因的实例包括(1)用户手动覆盖先前指定的最终着色状态和(2)广泛的电力短缺或中断。在这种情况下，初始设定的最终状态可能是透射率＝40％，且经修改的最终状态可能是透射率＝5％。

在光学转变期间发生最终状态修改的情况下，本文公开的探测技术可以适应并直接移动到新的最终状态，而不是首先完成到初始最终状态的转变。

应当理解，本文中呈现的探测技术不必限于响应于电压降(脉冲)来测量设备的电流的量值。存在各种替代方案来测量对电压脉冲的电流响应的量值，作为光学转变已经进展多远的指示。在一个实例中，电流瞬变的曲线提供有用的信息。在另一实例中，测量设备的开路电压提供了必要的信息。在此类实施方案中，脉冲涉及简单地不向设备施加电压，然后测量开路设备施加的电压。此外，应该理解，基于电流和电压的算法是等效的。在基于电流的算法中，通过丢弃所施加的电流并监测设备响应来实现探测。响应可以是测得的电压变化。例如，可以将设备保持在开路条件以测量汇流条之间的电压。

图5呈现了根据某些所公开的实施方案的用于监测和控制光学转变的方法的流程图541。在这种情况下，探测的过程条件是开路电压，如前一段所述。如图所示，所述方法以由附图标记543表示的操作开始，其中控制器或其它控制逻辑接收指导光学转变的指令。如所解释，光学转变可以是电致变色设备的着色状态和较清澈状态之间的光学转变。可以基于预编程的时间表、对外部条件作出反应的算法、来自用户的手动输入等将用于指导光学转变的指令提供给控制器。无论指令如何发起，控制器可以通过将驱动电压施加到光可切换设备的汇流条来在附图标记545的操作处对它们起作用。在允许光学转变递增地进行之后，控制器在操作547将开路条件施加到电致变色设备。接下来，控制器在操作549测量开路电压响应。

在某些实施方案中，在取决于开路电压的行为的时间帧之后测量/记录开路电压。换句话说，可以在施加开路条件之后随时间测量开路电压，并且可以基于电压与时间行为来选择用于分析的电压。如上所述，在施加开路条件之后，电压经历初始下降，然后是第一次松弛、第一次平稳和第二次松弛。可以基于曲线的斜率在电压对时间曲线图上识别这些周期中的每一个。例如，第一平台区将涉及曲线图的其中dV_oc/dt的量值相对低的部分。这可以对应于离子电流已经停止(或几乎停止)衰减的条件。这样，在某些实施方案中，反馈/分析中使用的开路电压是在dV_oc/dt的量值下降到某个阈值以下时测得的电压。

仍参考图5，在测量开路电压响应之后，可以在操作551将其与目标开路电压进行比较。目标开路电压可以对应于保持电压。在某些情况下，目标开路电压对应于由偏移修改的保持电压。在开路电压响应指示光学转变尚未完全(即，开路电压尚未达到目标开路电压的情况)的情况下，所述方法在操作553继续，其中所施加的电压增加到驱动电压持续额外时间周期。在经过所述额外时间周期之后，方法可以从操作547重复，其中开路条件再次施加到设备。在方法541中的某一点，将在操作551中确定开路电压响应指示光学转变接近完成(即，开路电压响应已达到目标开路电压的情况)。在这种情况下，方法在操作555继续，其中所施加的电压在结束光学状态的持续时间内维持在保持电压。在2018年2月6日授权且标题为“CONTROLLING TRANSITIONS IN OPTICALLY SWITCHABLE DEVICES”的美国专利9,885,935中更详细地描述了探测方法，该专利的全部内容通过引用合并于此。

窗控制系统：

当建筑物配备有可着色窗时，窗控制器可以彼此连接和/或通过通信网络连接到其它实体，所述通信网络有时被称为窗控制网络或窗网络。网络和通过网络(例如，有线或无线电力传送和/或通信)连接的各种设备(即，控制器和传感器)在本文中被称为窗控制系统。窗控制网络可以向窗控制器提供色调指令，向主控制器或其它网络实体提供窗户信息等。窗户信息的实例包含当前色调状态或由窗控制器收集的其它信息。在一些情况下，窗控制器具有一个或多个相关联的传感器，包含例如通过网络提供感测信息的光电传感器、温度传感器、占用传感器和/或气体传感器。在一些情况下，通过窗户通信网络传输的信息不必影响窗控制。例如，在被配置成接收WiFi或LiFi信号的第一窗户处接收的信息可以通过通信网络传输到被配置成将信息作为例如WiFi或LiFi信号无线地广播的第二窗户。窗控制网络不必限于提供用于控制可着色窗的信息，而是还可以为与通信网络介接的例如HVAC系统、照明系统、安全系统、个人计算设备等其它设备传达信息。

图6提供了窗控制系统600的控制网络601的实例。网络可以分发控制指令和反馈两者，以及用作配电网络。主网络控制器602与多个中间网络控制器(NC)604通信并且起作用，其中NC 604中的每一个能够寻址多个窗控制器(WC)606(有时在本文中称为叶端控制器)，所述窗控制器施加电压或电流，以控制一个或多个光可切换窗608的色调状态。可通过有线(例如，以太网)或通过无线(例如，WiFi或LiFi)连接进行NC 604、WC 606和窗608之间的通信。在一些实施方式中，主网络控制器602向NC 604发出高级指令(诸如电致变色窗的最终色调状态)，然后NC 604将指令传送到对应的WC 608。通常，主网络控制器602可被配置成与一个或多个面向外网络609进行通信。控制网络601可以包含具有各种能力或功能并且不需要布置在图6所示的分层结构中的任何适当数量的分布式控制器。如本文别处所讨论的，控制网络601还可以用作充当通信节点到其它设备或系统(例如，609)的分布式控制器(例如，602、604、606)之间的通信网络。

在一些实施方案中，向外面对网络609是建筑物管理系统(BMS)的一部分或连接到所述建筑物管理系统。BMS是基于计算机的控制系统，所述控制系统可以安装在建筑物中，以监测和控制建筑物的机械和电气设备。BMS可以被配置成控制HVAC系统、照明系统、电力系统、电梯、消防系统、安全系统和其它安全系统的操作。BMS频繁地用于大型建筑物中，其中它们用于控制建筑物内的环境。例如，BMS可以监测和控制建筑物内的照明、温度、二氧化碳水平和湿度。这样做，BMS可以控制熔炉、空调、鼓风机、通风口、气体管线、供水管线等的操作。为了控制建筑物的环境，BMS可以根据例如建筑物管理者制定的规则开启和关闭这些各种装置。BMS的一个功能是为建筑物的居住者维持舒适的环境。在一些实施方案中，BMS不仅可以被配置成监测和控制建筑物条件，而且优化各种系统之间的协同作用–例如，以节省能量和降低建筑物操作成本。在一些实施方案中，BMS可以被配置有灾难响应。例如，BMS可以发起使用备份发电机和关闭供水管线和气体管线。在一些情况下，BMS具有更集中的应用—例如，简单地控制HVAC系统—而并行系统，如照明、可着色窗和/或安全系统则独立存在或与BMS交互。

在一些实施方案中，控制网络601本身可以向建筑物提供服务，该服务通常由BMS提供。在某些情况下，控制器602、604和606中的一些或全部可以提供可用于其他建筑系统的计算资源。例如，窗控制网络上的控制器可以单独或共同运行用于一个或多个BMS应用的软件，如前所述。在某些情况下，窗控制网络601可以提供通信和/或电力至其他建筑系统。窗控制网络如何能够提供监视和/或控制建筑物中的其他系统的服务的实例在2018年5月25日提交且标题为“TINTABLE WINDOW SYSTEM FOR BUILDING SERVICES”的国际专利申请PCT/US18/29460中进一步描述，其全部内容通过引用并入本文。

在一些实施方案中，网络609是远程网络。例如，网络609可以在云中或在具有光可切换窗的建筑物远程的设备上操作。在一些实施方案中，网络609是提供信息或允许通过远程无线设备控制光可切换窗的网络。在一些情况下，网络609包含地震事件检测逻辑。窗控制系统和其特征的另外实例呈现在于2016年10月26日提交并且标题为“用于光可切换设备的控制器(CONTROLLERS FOR OPTICALLY-SWITCHABLE DEVICES)”的第15/334,832号美国专利申请和于2017年11月20日提交并且标题为“窗户网络中控制器的自动调试(AUTOMATEDCOMMISSIONING OF CONTROLLERS IN A WINDOW NETWORK)”的第PCT/US17/62634号国际专利申请中，两者均以全文引用的方式并入本文中。

用户的自动位置确定和提醒：

在一些实施方案中，窗控制系统启用用于定位和/或跟踪设备或携带此类设备的用户的服务。窗、窗控制器和窗控制网络上的其他设备可以配置有配置为通过各种形式的无线电磁信号进行通信的天线。用于电磁通信的常见无线协议包含但不限于蓝牙、BLE、Wi-Fi、RF和超宽带(UWB)。两个或多个设备之间的相对位置可以从与在一个或多个天线上接收的传输有关的信息确定。可以用来确定位置的信息包括例如接收的信号强度、到达时间、信号频率和到达角度。当从这些度量确定设备的位置时，可以实现三角测量算法，其在某些情况下考虑建筑物的物理布局。最终，可以使用这些技术获得各个窗网络部件的精确位置。举例来说，具有UWB微型定位芯片的窗控制器的位置可以容易地确定在其实际位置的10厘米内。涉及窗天线的地理定位方法进一步描述于PCT专利申请PCT/US17/62634和PCT/US17/31106中，其每一个均通过引用整体并入本文。如本文中所使用，地理-定位和地理定位可以指其中部分地通过电磁信号的分析来确定窗或设备的位置或相对位置的任何方法。

在某些情况下，基于确定的位置和相关联的电子设备，窗户天线可用于向用户提供定位服务。例如，可向现场系统工程师提供附近可着色窗所需的信息。在某些情况下，地理定位可以用于安全应用。例如，当未经授权的设备位于建筑物内时可以将门锁上并且安全人员能够解锁。在某些情况下，通过监视设备发出的信号，可跟踪无法识别的设备(例如手机)。例如，电子设备可能发出蜂窝通信信号或可能发送信号，以试图加入或请求有关本地无线网络的信息。

透明显示器

在一些实施方案中，窗户可以装备透明显示器技术，其中显示器位于窗户的可查看区域中，在某些条件下(例如，当显示器处于“关闭”状态时)或当从某个视角观察窗户时其是基本透明的。图7中所描绘的一个实施方案包含与透明显示器组合的电致变色(EC)窗片或IGU或层压件。透明显示器区域可以与EC窗户可视区域共同延伸。电致变色窗片710以串联的方式与透明显示器面板720组合，所述电致变色窗片包含在其上具有电致变色设备涂层的透明窗格和用于施加着色和脱色的驱动电压的汇流条。在此实例中，电致变色窗片710和显示器面板720使用密封垫片730组合，形成IGU 700。显示器面板720可以是用于IGU的独立窗片，或者是例如层压或以其它方式附接到玻璃窗片的柔性面板，并且所述组合可以是IGU的其它窗片。在典型的实施方案中，显示器面板720是或者在IGU的内侧窗片上，用于由建筑物居住者使用。在其它实施方案中，电致变色设备涂层和透明显示器机构在单个衬底上组合。在其它实施方案中，层压件，而不是IGU由710和720未经密封垫片形成。当EC窗格和透明显示器两者都在其透明状态下时，IGU700出现，并且用作常规的窗户。透明显示器720可能具有一些视觉上可辨别的导电网格图案，但是否则是透明的，并且可以在显示器功能上是单向或双向的。

透明显示器可以用于许多目的。例如，显示器可以用于常规显示器或投影屏幕目的，例如显示视频、演示文稿、数字媒体、电话会议、基于网络包含视频的会议、对居住者和/或建筑物外部的人员(例如，应急响应人员)的安全警告等。透明显示器可以被配置成通过例如图形用户界面提供关于窗户或建筑物的各种类型的信息。在某些实施方案中，透明显示器(和相关联的控制器)被配置成示出关于正在使用的窗户的具体信息(显示信息的一个)，关于窗户驻留区域的信息，和/或关于建筑物中的其它特定窗户的信息。根据用户权限，此类信息可能包含建筑物或甚至多个建筑物的所有窗户中的信息。透明显示器(和相关联的控制器)可以被配置成允许监测和/或控制窗户网络上的光可切换窗。透明显示器还可以用于显示对显示器、电致变色窗、电致变色窗控制系统、库存管理系统、安全系统、建筑物管理系统等的控制。如本文其他地方所讨论的，在某些实施方案中，透明显示器可以用作一种物理警报元件，用于例如检测破窗或向建筑物居民和安全人员提供警报指示。

显示器可以永久地或可逆地附接到电致变色窗。例如，电致变色窗可以包含电致变色窗片、电致变色IGU和/或包含电致变色窗片的层压件。在一些情况下，可能有利的是在显示器与窗户之间包含可逆和/或可接近连接，使得可以根据需要升级或更换显示器。显示器窗片可以在电致变色设备的内侧或外侧。应注意，本文实施方案中的任一个可以被修改以切换显示器窗片和电致变色EC设备的相对位置。此外，尽管某些图示出了包含特定数量的窗片的电致变色窗，但是这些实施方案中的任一个可以被修改，使得电致变色窗包含任何数量的窗片(例如，EC IGU可以被EC窗片或EC层压件代替，并且反之亦然)。

图8示出了电致变色窗800的实例，所述电致变色窗包含电致变色IGU(包含其上具有电致变色设备802的电致变色窗片801、第二窗片803和将电致变色窗片801与第二窗片803分开的IGU间隔件804)以及显示器窗片805。控制器806容纳在框架807中，所述框架围绕和/或支撑电致变色窗800。控制器806包含电致变色窗控制功能以及显示器控制功能。这些功能可以独立或协调，这取决于需求。例如，如果期望所显示的信息具有更高的对比度，期望所显示的信息为隐私模式，期望所显示的信息被建筑物外部的人看见等，则激活显示器可能覆盖电致变色窗的着色设置。

在某些实施方案中，透明显示器可以单独或与电致变色设备结合使用，以用于隐私应用。例如，电致变色设备可以被调整为暗色调状态，以降低光透射，并且透明显示器(例如，电润湿显示器)可以转化为不透明色调状态，使外人无法看到建筑物或房间中，并且观察居住者的活动。在一些情况下，可以使用如OLED显示器等发光的透明显示器来分散外人的注意力，或者以其它方式使外人更难看到建筑物或房间中。在一些情况下，透明显示器(用于隐私、标志和其它应用)可以定位在单独的膜上或与IGU的限定内部和外部窗片间隔开的单独的窗片上。

在此实例中，显示器窗片805通过框架807可逆地安装到电致变色IGU。如果并且当显示器窗片805将被移除和更换时，框架807可以被卸载，允许显示器窗片805和电致变色IGU彼此分离，并且与框架807分离。这可能涉及拔掉显示器窗片807与控制器806之间的连接(或在其它情况下，显示器窗片807与如EC窗片801或EC设备802等窗户另一个部分之间)。然后可以将新的显示器窗片与电致变色IGU一起设置在框架807内，并且单元可以被重新安装在建筑物中。在一些情况下，第二间隔件(有时被称为显示器间隔件，未示出)可以设置在第二窗片803与显示器窗片805之间。第二间隔件可以用于确保第二窗片803与显示器窗片805之间的均匀距离，并且在一些实施方案中，在电致变色IGU的显示器窗片805和第二窗片803之间形成气密密封的体积。在其它实施方案中，框架807支撑和提供EC窗户与显示器之间的适当间距。框架807中可能有密封元件(未示出)，以防止灰尘进入显示器805与EC IGU之间的体积。

在一些情况下，可以串联控制显示器和EC窗户，以增强用户体验。例如，可以以考虑到EC窗户的光学状态的方式控制显示器。类似地，可以以考虑到显示器的状态的方式控制EC窗户的光学状态。在一个实例中，EC窗户和显示器可以被一起控制，以便优化显示器的外观(例如，使得显示器容易看见、明亮、可读等)。在一些情况下，当EC窗户处于暗色调状态时，最容易看到显示器。这样，在一些情况下，EC窗户和显示器可以被一起控制，使得当使用显示器时，或者当使用显示器并且满足某些条件(例如，关于时间、天气、光线条件等)时，EC窗户进入相对暗色调状态。

在一些实施方案中，第一控制器可以用于控制EC窗户的光学状态，并且第二控制器可以用于控制显示器。在另一个实施方案中，单个控制器可以用于控制EC窗户和显示器两者的光学状态。根据特定应用的需要，可以在单个控制器或多个控制器中设置用于此类控制的逻辑/硬件。

在某些情况下，透明显示器是有机发光二极管(OLED)显示器。EC IGU的OLED显示器或类似(TFT等)部件除了提供动态图形内容外，还可以具有其它应用。例如，OLED显示器可以提供一般照明。冬天夜晚的暗色窗户只是看起来黑色或反映室内光线，但是通过使用OLED显示器，表面可以匹配内部墙壁的颜色。在某些实施方案中，IGU的透明显示器部件用于增加或代替内部空间(或如果显示器是双向的，则为外部空间)中的常规照明。例如，OLED显示器可以是相当明亮的，并且因此当居住者在晚上走进空间(感测占用)时，可以用于照亮房间(至少在某种程度上)。在另一个实施方案中，透明显示器部件用于为博物馆的美术馆提供颜色受控的光，例如，在用于照明相对墙壁上的艺术品的墙壁的一个侧面上的一定长度的EC玻璃。

在某些实施方案中，窗户可以使用电润湿透明显示技术。电润湿显示器是像素化显示器，其中每个像素具有一个或多个单元。每个单元可以在基本上透明的光学状态与基本上不透明的光学状态之间振荡。单元利用表面张力和静电力以控制单元内疏水性溶液和亲水性溶液的移动。单元可以是例如其不透明状态下的白色、黑色、青色、品红色、黄色、红色、绿色、蓝色或一些其它颜色(由单元内的疏水性溶液或亲水性溶液确定)。彩色像素可以具有例如以堆叠布置的青色、品红色、黄色单元。可以通过以特定频率振荡像素的单元(每个单元具有不同的颜色)产生感知的颜色。此类显示器可以具有成千上万个可单独寻址的单元，所述单元可以产生高分辨率图像。在一些实施方案中，电润湿显示器可以被配置成将透明窗户变成在其上可以投影图像的部分或基本上反射的屏幕。例如，单元可以是白色的，并且在其不透明状态下是反射的。在将电润湿显示器的像素配置成在光学状态之间同时转变(例如，提供投影屏幕或隐私屏幕)的实施方案中，单片电极可以跨越IGU的尺寸，并且可以向电极施加电压，因此单元同时转变光学状态。在一些情况下，位于竖框内或房间内的其它地方的投影仪可以用于将图像投影到显示器上。在一些实施方案中，电润湿显示器可以被配置成显示黑色像素。在一些实施方案中，通过将黑色或彩色像素与外部环境的较浅背景进行对比，可以在IGU上看到图像，以创建类似于抬头显示器的观看体验。如果用户不想遮挡由IGU提供的视图，则此可能有用。在一些情况下，电致变色窗的着色可以被手动或自动调整(例如，因为眩光)，以创建观看时也舒服的高对比度图像。

在某些情况下，窗户可以具有对观察者基本上透明的像素化的或整体的无源涂层，但是被配置为反射来自位于例如竖框、横梁或房间中其他地方的投影仪的图像。在某些情况下，无源涂层或无源层包括光导，该光导将来自投影机的光沿着玻璃表面引导到其被反射的位置。透明显示技术进一步描述于2018年5月25日提交且标题为“DISPLAYS FORTINTABLE WINDOWS”的国际专利申请PCT/US18/29476中，其全部内容通过引用并入本文。

传感器

如本文所述的可着色窗经常装备有各种传感器，其例如可用于监视环境条件、监视占用率并接收用户输入。可以使用传感器输入以提供窗的自动控制或提供控制其他建筑系统的信息。传感器可以位于可着色窗的表面上，附接到窗的框架结构，附接到窗网络上的控制器，或者以其他方式与窗控制网络上的一个或多个控制器通信(例如，通过有线或无线连接)。在某些情况下，窗可具有仅在窗的一侧的传感器，在某些情况下窗可以在窗户的两侧具有传感器(例如，以监测内部和外部温度)。

在某些情况下，窗可装有位于竖框和/或横梁上或内部的运动传感器以监视占用情况和/或接收用户输入。例如，运动传感器可以在透明显示器上接收与图形用户界面有关的用户输入。运动传感器可以包含一个或多个相机以检测用户运动(例如，用户的手的运动)，并且图像分析逻辑可以基于检测到的运动确定用户的交互。例如，图像分析逻辑可以确定用户的运动是否对应于用于提供特定输入的手势。在一些情况下，一个或多个相机可以是红外相机。在一些情况下，运动传感器可以包含超声换能器和超声传感器，以确定用户运动。在一些情况下，窗户可以配备有电容触摸传感器(例如，在S1或S4上)，所述电容触摸传感器至少部分地覆盖窗户的可见部分，并且当用户触摸窗户的表面时接收用户输入。例如，电容触摸传感器可以类似于在诸如平板计算机、智能电话等的个人电子设备的触摸屏中发现的传感器。除了运动传感器之外，光可切换窗也可以配备有麦克风，所述麦克风定位在竖框或横梁中，用于接收可听用户输入。在一些情况下，麦克风可以定位在远程装置上，并且语音识别逻辑可以用于确定来自接收到的音频的用户输入。在一些情况下，音频可被记录在远程装置上，并且无线传输到窗控制器。在2017年4月25日提交的PCT专利申请PCT/US17/29476中提供了提供用于控制光可切换窗的语音控制接口的系统的实例，所述PCT专利申请以全文引用的方式并入本文中。当窗户可以被配置成接收可听用户输入时，窗户还可以被配置有一个或多个扬声器，用于向用户提供信息。例如，扬声器可以用于响应于用户查询或提供可以由用户控制的各种特征。在一些情况下，如由索尼公司制造的XperiaTouch^TM等投影仪可以附接到IGU或在其附近，例如，在竖框中或在附近的墙壁或天花板上，以便投影到IGU上，向用户显示信息，并且提供玻璃上控制功能。使用传感器接收用户输入的其他实例被描述在国际专利申请PCT/US18/29476中，其全部内容通过引用并入。

在一些实施方案中，IGU可以配备有用于空气质量监测的环境传感器。例如，在某些情况下，传感器可以监视空气中的颗粒物。在一些情况下，IGU可能能够感测由美国国家环境空气质量标准(NAAQS)监测的六种标准污染物(一氧化碳、铅、地面臭氧、微粒物质、二氧化氮和二氧化硫)中的一种或多种。在一些情况下，如果安装现场存在具体的安全隐患，则IGU可以配备有传感器，以检测不太常见的污染物。例如，在用于半导体处理的设施中，传感器可以用于监测碳氟化合物或检测氯气。在一些情况下，传感器可以以占用传感器的形式检测二氧化碳水平，例如，以帮助窗控制逻辑来确定内部环境的加热和冷却需求。用于监测空气质量的传感器的另外实例被描述在国际专利申请PCT/US18/29476中，其全部内容通过引用并入。

在某些情况下，窗户可装有光传感器、温度传感器和/或湿度传感器。这些传感器可以向用于控制可着色窗的智能逻辑提供反馈以保持优选的环境条件。在某些情况下，窗户可以使用屋顶传感器，例如2016年10月6日提交的国际专利申请PCT/US16/55709中描述的，其通过引用整体并入本文，其提供了窗网络上的传感器的附加描述。

在一些情况下，传感器定位在玻璃控制器上或与玻璃控制器相关联，在2015年11月24日提交的标题为“独立的EC IGU(SELF-CONTAINED EC IGU)”的第14/951,410号美国专利申请中描述了所述玻璃控制器，所述专利先前以全文引用的方式并入。在一些情况下，传感器定位在框架、竖框或相邻墙面上。在某些实施方案中，移动智能装置中的传感器可以用于辅助窗控制，例如，当传感器在还安装了窗控制软件的智能装置中可用时，作为窗控制算法的输入。

检测损坏的可着色窗

窗控制网络上的可着色窗可以用于提供建筑安全平台。例如，如本文更详细地讨论的，窗控制器或其他处理设备可以监视窗户破裂，与窗户相关联的摄像机可以监视入侵者，并且透明显示器可以提供关于建筑物内检测到的活动的警报。窗位于建筑物的外表，是潜在入侵者的常见目标，因为它们通常是建筑物外表的最薄弱的部分。当防止盗窃和其他有害形式的入侵时，窗户通常是首要考虑的问题，因为它们容易被破坏。当窗控制器配置为检测损坏何时发生和/或当可着色窗装配有制止机制时，则窗户能够成为安全资产而不是弱点。在某些情况下，窗户可以被利用来减少建筑物的其他入口造成的安全风险。例如，用于检测用户动作的摄影机还可以检测和捕获入侵的入侵者。在某些情况下，窗控制系统可以减少或消除对常规安全系统的需求，并节省新的建筑物建造或建筑物翻修的成本。在一些情况下，窗控制系统可以兼作可检测安全威胁、传递安全相关的信息并对发现的安全威胁做出响应的安全网络。

正常窗操作期间的安全监控

可以通过经由窗控制器监视EC设备的电性质(例如，监视电流或电压)并且确定电性质在可接受范围之外和/或随时间以不可接受的或意外的速率变化来监视电致变色窗在正常操作期间的损坏。如果提供电压驱动信号所需的电流与预期的不同，或者如果在施加已知电流时电压与预期值不同，则可表明已发生损坏。如果窗户损坏，则可以检测到EC设备涂层上的电阻增加，并且在某些情况下，例如，如果将钢化的窗户打碎，则穿过窗户的电路可能完全断开(即，类似于开路)。

在可着色窗的正常操作期间，可以监视各种电参数，包括(i)色调转变期间的电流，(ii)色调转变期间的电压，(iii)开路电压(V_OC)，和/或(iv)测量V_OC时的电流。这样的电参数可取决于窗类型或窗大小。在某些情况下，这些值可以基于在窗户离开工厂之前进行的窗户测试确定。在某些情况下，预期的电参数可取决于窗户经历的色调周期数。在一些情况下，窗控制器被编程具有一个或多个受监控电特性的阈值，所述阈值规定了窗户电特性的可接受的上限和/或下限。在某些情况下，可接受的电参数限值基于电参数的被监视历史。例如，如果窗的性能在窗的生命周期中缓慢变化，那么可以相应地调整电参数的可接受限值。在某些情况下，电参数的可接受限值基于先前的测量或一组测量的偏差。在某些情况下，窗控制器可以基于例如窗户经历的色调循环的次数以及在窗户的正常操作期间收集的监视的电数据来更新窗户的寿命周期内的可接受的限值。在某些情况下，窗控制系统可以根据所监控的电参数来监控窗户的健康。如果窗控制系统确定窗户接近其生命周期的结尾、具有缺陷或呈现出电气异常，则窗控制系统可以生成要检查窗户的服务请求。在某些情况下，现场系统工程师(FSE)可能能够在移动设备上拉出报告，以查看窗户出厂时的状况，查看窗户维护记录和报告的问题以及查看基于所测量电参数的窗户性能历史。在通过引用并入本文的国际专利申请PCT/US17/62634中进一步描述了用于监视窗户健康信息以诊断窗控制系统中的缺陷的软件应用和方法。

现在将描述在光可切换窗的正常操作期间进行与安全有关的确定的方法的实例。取决于例如建筑物管理员的偏好，可以将窗控制器配置为每秒、每几秒钟或以0.5、1、2、5或10分钟的间隔做出这些与安全相关的确定，以确保建筑物窗户仍然完好无损和没有被入侵者破坏。在进行此类确定的上下文中的是(1)窗的正常色调转变，(2)监视色调转变的进度，例如2018年2月6日授权的美国专利9,885,935中所述，其先前已通过引用并入本文，(3)不发生转变期间的固定色调状态，以及(4)窗控制器可以在“仅V_oc”模式下运行的启动模式。

例如，在窗的正常色调转变期间，可以测量I/V特性。在例如提供电压驱动信号所需的电流与预期的不同的情况下，或者如果在施加已知电流时电压与预期更不同，则可以进行安全相关的确定。例如，可以确定破损的窗户导致了增加的电阻或开路。预期的I/V特性可基于交付时的窗特性或更新的窗特性(例如，当前I/V特性与过去I/V特性的比较；将预期的I/V特性更新为当前I/V特性)。为了补偿窗户的变化或退化，安全事件检测可基于与当前I/V特性的偏差(其与先前I/V特性的偏差相对而言，例如，当制造或安装窗户时)。结果，可以提供一个或多个窗的当前健康信息。窗I/V特性可以例如通过现场监视系统在本地或远程测量、分析和更新。为了改进检测算法，可以考虑使用机器学习和数据收集。

监视色调转变的进展可以包括在窗户仍处于转变中时接收到新的色调命令时进行的开路电压(Voc)测量。Voc可以指示在IGU中的EC层与CE层之间存储的电荷。如果预期窗户处于深色调状态(例如，色调状态2、3或4)，并且Voc小于此类色调状态的预期值，则可以提供破损或故障窗户的指示。当仅依靠Voc测量时，由于测量电路中的噪声，Voc标准可能需要高于某个阈值。在某些实施方式中电流测量可以与Voc测量同时进行。当窗处于清晰或接近清晰状态时，电流测量可能特别有用。

在固定的色调状态下(即不发生转变时)，可以测量稳态泄漏电流和/或V_OC。在保持在特定色调状态下时所测量电流突然改变可表示该窗户被部分或完全破坏。例如，退火玻璃中的小裂缝可能足以使EC层短路，导致电流尖峰。如果一部分玻璃被破坏，则电流将减小。在玻璃破碎情形的钢化玻璃的情况下，泄漏电流可能降至零。在某些情况下，预期的泄漏电流应高于阈值电压，以解释测量电路中的噪声，即不适合完全清澈状态。

最后，在启动模式期间，开路电压可用于测量IGU中EC层和CE层之间存储的电荷。在初始化或启动时，V_oc通常较小，并且与EC窗处于操作色调状态或色调转变时相比，合适的阈值可能更小。例如，在已为操作色调状态或色调转变选择了V_OC目标的情况下，可以选择1/n*V_OC目标的阈值(例如，n≥2)以在初始化EC窗之前或之后的时间使用。

窗的电特性(例如，测量的电流和电压数据)可以由负责应用色调转变的窗控制器测量和分析。在某些情况下，由窗控制器测量的电数据被传输到窗网络中的上游控制器以分析。例如，参考图6，可以将电数据传输到中间网络控制器604或主网络控制器602以分析。如果上游控制器然后确定需要调整的阈值，则可以将定义期望的电参数的更新的值推送到相应的下游窗控制器。在某些情况下，测得的电数据通过诸如基于云的计算平台的远程网络609分析。在某些情况下，数据通过监控系统分析，该系统还可以监视其他建筑物中窗户的电性能。这样的监视系统可以使用跨多个位置场所的许多窗户的机器学习技术(例如，通过利用用户报告的事件)以改进检测算法。在2017年8月30日提交的题为“MONITORINGSITES CONTAINING SWITCHABLE OPTICAL DEVICES AND CONTROLLERS”的美国专利申请15/691,468中进一步描述了用于监视性能窗控制系统的站点监视系统，在此通过引用将其整体合并于此。

在一些情况下，除了或代替测量泄漏电流以外，至少部分地基于在正常窗操作期间进行的开路电压(V_OC)和/或电荷计数(Q)测量来检测破损或损坏的窗户。电荷计数Q是指在EC设备的电致变色层上累积的电荷量，并且例如可以通过对随时间的驱动电流进行积分来获得。V_OC是指自从应用开路条件以来经过限定的时间后EC设备涂层上的电压。V_OC测量代表EC设备涂层中电致变色层和对电极层之间存储的电荷。如前所述，通过暂时移除驱动电压以模拟色调转变期间的开路条件，可以使用V_OC测量来确定窗户在色调转变过程中的距离。在一些情况下，V_OC可以有助于确定在窗控制器在命令下在转变中间中断时应当施加何种驱动电压或电流以调整可着色窗到不同的色调状态。如果窗户处于转变中并且预期处于暗色调状态(例如，TS 2、TS 3或TS 4)，则小于预期值的V_OC测量值可指示窗户已损坏或破裂。预期的V_OC值可取决于发生的色调转变的类型(例如，是从TS 1转变到TS 2，还是从TS 2转变到TS 4)或者自开始转变以来的时间。在某些情况下，与V_OC测量同时进行的电流测量可用于确认所监视的电行为是否指示损坏或破裂的窗户。在某些情况下，可以单独使用在色调转变期间进行的电流测量来确定窗户是否损坏。电流测量可能是有帮助的，例如在EC设备涂层的电致变色和反电极层之间几乎没有电荷存储或没有电荷存储的基本清晰的状态下。

在某些情况下，通过EC设备涂层的稳态泄漏电流可用于确定是否发生损坏。例如，测得的泄漏电流的突然变化可表示该窗户已被部分或完全破坏。如果在监视的泄漏电流中存在峰值(在稳态条件下)，则这可表明EC设备涂层短路，例如，退火玻璃衬底的轻微断裂所引起的短路。如果玻璃的一部分破裂，电流将减小，如果钢化玻璃衬底破碎，则泄漏电流可能降至零。监视泄漏电流以确定对EC设备的损坏要求施加到窗户的保持电压至少高于阈值电压(通常发生在着色光学状态)，该阈值电压取决于例如窗户的大小和测量电路的灵敏度。有利地，用于检测破裂或损坏窗户的上述技术可以在不干扰光可切换窗的视在光学状态的情况下(即，不引起对随便观察者可见的窗户的光学特性的变化)和/或不干扰驱动光可切换窗在光学状态之间转变的过程的情况下执行。

在某些情况下，可以将测量电流的绝对值与指定值例如预期电流响应(例如10mA)进行比较。预期电流响应可以例如通过窗控制器、网络控制器、主控制器或其组合调节。另外地或可替代地，在一些实施方式中，可以以周期性间隔监视或采样电流响应。然后，当观察到一段时间(例如，在多个样品中)的测量电流的变化时，可以确定发生了损坏。例如，可以将当前测量的泄漏电流与先前测量的泄漏电流进行比较，并且基于测量值之间的差进行确定。

在低色调状态或基本清澈的色调状态下，预期的泄漏电流可以非常小，并且在某些情况下，低于测量电路的噪声水平，因此泄漏电流监控对于检测损坏是有问题的。在这种情况下，不管它们在窗户的操作过程中何时出现，本公开都可以考虑测量例如窗V_OC和/或Q。例如，确定光可切换窗是否被破坏或损坏可以包括首先将测量的泄漏电流与光可切换窗的预期泄漏电流进行比较。预期泄漏电流可以是可由窗控制器、网络控制器和主控制器中的一个或多个不时设置或调整的可调参数。预期泄漏电流可以是或可以基于光可切换窗的先前测量的泄漏电流。如果测得的电流超过期望值，则可以确定光可切换窗没有破裂或损坏。如果测得的电流没有超过预期值，则确定光可切换窗是否破裂或损坏可以包括第二进一步的步骤：测量V_OC和/或Q之一或二者。如果所测量的V_OC和Q量值(绝对值)的一个或两个超过各自阈值，则即使泄漏电流很小，也可以认为该窗户没有损坏。相应的阈值可以由窗控制器、网络控制器和主控制器中的一个或多个选择。

在某些情况下，可以在窗户操作的不同阶段选择不同的阈值。例如，在EC窗户初始化之前或之后，或在EC窗户空闲并且处于基本清澈状态的长时间之后，可以选择V_OC的阈值，该阈值远小于在其他时间所选择的阈值。例如，在某些操作模式选择了V_OC目标的情况下，可以选择1/n*V_OC目标的阈值(例如，n≥2)以在初始化EC窗之前或之后的时间使用，或在EC窗户处于空闲状态并处于基本清澈状态的长时间后使用。

持续的安全监控

先前讨论的依赖于正常窗户操作来生成可检测的电流/电压信号的方法可能不适合连续24-7安全监控。例如，当EC设备处于空闲状态并且处于基本清澈状态时，EC设备上的电流或电压可能都不足以确定是否发生损坏。通常，在晚上和一天中的至少某些时候，窗户可能处于清除状态，这意味着在这些时间可能存在安全漏洞。为了减轻该问题，可以将电瞬变(其可以被称为“安全扰动”)独立于用于正常色调控制的任何电瞬变施加到EC设备涂层。安全扰动可以被配置为生成足够的电流和/或电压数据用于安全监视应用。可以独立于或结合依赖于窗户用途的所描述技术来进行通过安全扰动的监视。

在某些情况下，安全扰动涉及以类似于色调转变开始时的方式施加电压和/或电流至窗户，但该电压和/或电流仅施加短时间，例如大约一分钟或更短的时间，并且不改变或明显扰乱窗户的视在光学状态(即不会引起对随便观察者可见的窗户光学特性的改变)。在一些情况下，扰动导致窗户中的光密度(OD)变化小于例如0.3、0.2或0.15。在某些情况下，在窗户离开制造现场之前进行的测试和校准过程中，对特定窗户确定扰动的电压和/或电流曲线，以验证由所施加的扰动引起的任何着色都不易察觉，不足以引起注意。可以用于安全扰动的校准电压和/或电流曲线的基于OD测量值校准窗户色调水平的方法描述在2017年4月19日提交的标题为“CALIBRATION OF ELECTRICAL PARAMETERS IN OPTICALLYSWITCHABLE WINDOWS”的国际专利申请PCT/US17/28443中，其全部内容通过引用合并于此。当应用安全扰动(例如电压/电流斜坡或脉冲)时，可以监视以下一个或多个电特性：安全扰动期间的泄漏电流，安全扰动期间的电压，应用安全扰动之后的V_OC，安全扰动之前的电压以及安全扰动之前和/或之后的泄漏电流。

在某些情况下，将电压曲线应用于EC设备涂层(例如，电压斜坡或恒定电压)。可以监视电流响应以查看是否偏离预期的电流响应和/或相应的V_OC测量可用于确定是否发生损坏。例如，可以将测量电流的绝对值与指定值例如预期电流响应(例如10mA)进行比较。预期电流响应可以例如通过窗控制器、网络控制器、主控制器或其组合调节。另外地或可替代地，在一些实施方式中，可以以周期性间隔监视或采样电流响应。然后，当观察到一段时间(例如，在多个样品中)的测量电流的变化时，可以确定发生了损坏。例如，可以将当前测量的泄漏电流与先前测量的泄漏电流进行比较，并且基于测量值之间的差进行确定。在某些情况下，应用电流曲线到EC设备涂层，并监视对施加的电流曲线的电压响应。在某些情况下，可以通过以下一种或多种选择斜坡的斜率：窗控制器、网络控制器和主控制器。例如，对于相对较小的窗户(例如，面积小于1平方米)或相对较冷的外部温度(例如，小于0℃)，可能期望提供更陡的斜坡以获得更大的和/或更快的电流响应。

在一些情况下，安全性扰动可以是用于在正常窗户操作(例如，参见图3和图4)下改变窗户色调状态的电压曲线的修改版本，或者是便携式IGU测试设备使用的电压曲线。便携式IGU测试设备被描述于2017年12月14日提交的题为“TESTER AND ELECTRICALCONNECTORS FOR INSULATED GLASS UNITS”的国际专利申请PCT/US17/66486中，其全部内容通过引用合并于此。在某些情况下，安全性扰动可包括用于色调转变的驱动曲线的各种特征，包括电压斜坡、电压保持、电流斜坡和电流保持。在某些情况下，用于安全性扰动的典型驱动曲线的特征可以被压缩、截断或按比例缩放。例如，保持电压可能缩短或被移除，因为安全扰动是不希望引起色调的显著变化。当可着色窗处于静止状态并且处于基本清澈的光学状态，可以定期对EC设备涂层施加安全性扰动，以验证没有发生损坏。取决于例如建筑物管理员的偏好，可以将窗控制器配置为每秒、每几秒钟或以0.5、1、2、5或10分钟的间隔应用安全性扰动，以确保建筑物窗户仍然完好无损和没有被入侵者破坏。在某些情况下，建筑物管理员可以指定应用扰动的自定义间隔。在某些情况下，如果例如红外摄像头检测到窗外的移动，或者识别出窗断裂的第一指示，安全性扰动的频率可增加。在某些情况下，安全扰动可被应用持续约10-30秒、5-10秒，或在某些情况下少于5秒。在某些情况下，例如在安全性扰动以频繁的间隔应用时，扰动后可能是反向信号，以平衡EC设备涂层上的电荷。替代地或另外地，例如，当存在异常的第一指示(例如窗断裂)时，可以减小检查之间的时间间隔。例如，如果正常脉动间隔为30s，则如果检测到异常，则可以在更短的间隔(例如10秒)内启动后续检查。在没有检测到异常的情况下，可以维持正常的脉冲间隔(在本实例中为30秒)。

在某些情况下，安全性扰动可作为正方形、锯齿形或正弦波形应用至电致变色设备。色调转变的驱动电压通常在2-4V之间，但在低得多的电压下通常可以收集足够的电流数据。例如，安全性扰动可涉及向电致变色设备施加600mV的开关电压。随着监视电路改进在减少噪声方面的进展，安全性扰动可能甚至包括更低的电压，例如小于300mV或小于100mV。在某些情况下，施加具有偏移的振荡电荷曲线，以便可以连续施加安全性扰动而不会产生电荷不平衡并导致EC设备着色。

在某些实施方式中，应用安全性扰动涉及应用高频信号至EC设备的透明传导层。可着色窗的尺寸、材料和其他性质形成了独特的频率吸收谱。EC设备涂层的频率吸收谱可以被测量为EC设备上的阻抗，其为所施加信号的频率的函数。如果窗户出现裂纹或以其他方式损坏，则由于结构变化，频率吸收谱将发生变化。当施加高频信号时，它可以被施加为跨越大频率范围扫描的频率。例如，高频信号可以扫描大约1Hz-1kHz之间、大约1kHz-1MHz之间的频率，并且在某些情况下频率范围大于1MHz。对于每次频率扫描，收集多个频率的阻抗测量，使得特征频率吸收谱可以被确定。

图9描绘了用于可着色窗的说明性频率吸收谱900。第一曲线902示出了完整且功能齐全的窗户的频率吸收谱。第二叠加曲线904示出了被损坏后窗户的频率吸收谱。在该说明性实例中，在受到损坏之后，在所有频率上在设备上都可以看到跨EC设备涂层的阻抗增加。这可能表示该窗户的一部分已被破坏。在某些情况下，例如，如果EC设备短路，则可能会在所有频率上减小阻抗。当可着色窗断裂或损坏时，可以观察到频率吸收谱中一个或多个峰和/或谷(即局部最大值或局部最小值)的偏移906。用于确定窗户是否已损坏的安全逻辑可以考虑局部峰或谷是否已达到阈值幅度、局部峰或谷是否已移动阈值频率和/或频谱很大一部分是否存在阻抗的位移。

在某些情况下，高频安全性扰动分量可以施加在正常窗户操作中使用的驱动或保持信号之上。在某些情况下，高频安全性扰动信号可以周期性地施加在驱动或保持信号之间。一般而言高频安全性扰动信号的幅度是固定电压，但是，情况不必如此。高频安全性扰动信号的幅度可以取决于窗户类型变化；幅度只需要足够大以通过监视电路其中噪音区别。只要高频信号不会随时间增加EC设备的电荷，就可以连续施加；但是，在某些情况下，可以定期施加。

可以通过例如窗控制器、网络控制器、主控制器或其组合来控制通过应用安全性扰动进行的连续监视。通常，本地窗控制器负责应用安全性扰动并通过监视由安全性扰动引起的电响应和/或正常窗户操作产生的电响应来检测是否已发生损坏。当本地窗控制器配置为基于窗户的电响应检测窗户损坏时，它可以减少施加在窗户控制网络上的网络流量；原始电数据可以在本地进行处理，而不必传输到另一个控制器进行分析。在某些情况下，窗控制器可负责安全性扰动的应用和电响应的测量，但是发出安全性扰动和/或电响应分析的决定可以由上游控制器(例如，网络控制器或主控制器)或远程站点监视系统执行。

图10是描绘方法1000的流程图，窗控制器可以使用该方法提供对可着色窗的连续(或基本上连续)的安全性监视。在开始该方法1002之后，在框1004，窗控制器首先确定可着色窗是否正在经历色调转变。如果窗户正在经历色调转变，可以通过例如测量(i)色调转变期间的电流，(ii)色调转变期间的电压，(iii)开路电压(V_OC)，和/或(iv)测量V_OC时的电流，在框1010监视窗户的电响应。如果在框1004处确定窗户未经历色调转变(即，窗户保持在特定的色调状态)，则在框1006，窗控制器可以确定在EC设备涂层上是否有足够的电压来监视电响应。这可取决于例如窗户正保持的色调状态。例如，TS 2、TS 3和TS 4可以向EC设备提供足够的电压以进行安全监视，而TS 0和TS 1可能不足。如果确定在EC设备上施加了足够的电压，则在框1010可以测量泄漏电流。如果在EC设备涂层上没有足够的电压，则在框1008，窗控制器可以周期性地和/或持续地向EC设备施加安全扰动，以在框1010更好地测量电响应。

在操作1010中测量到电响应后(例如，由于色调转变、稳定状态条件或安全扰动)，则在框1012处分析该响应以确定响应是否在预期响应的范围内。如果响应在预期范围内，则过程可以在1002重新开始。如果确定电响应超出预期范围，则窗户可以被认为被破坏和可以在框1014发出警报，如本文其他地方所述。

在某些情况下，可以通过使用与窗控制系统通信的其他传感器增强建筑物的安全性。传感器提供的数据可用于例如增强或验证本文所述的检测窗户损坏的方法或确定其他安全威胁。

在某些情况下，传感器可位于可着色窗或可着色窗的框架结构上。在某些情况下，传感器可以利用许多EC窗户中常规使用的1线总线系统来接收功率并将信息传输到窗控制器。1线总线可以例如向窗传感器提供约3.3伏和约10mA。在一些情况，1线总线可具有五根线，并且其中至少一根线用于与传感器通信。这样的1线总线系统进一步描述在美国专利申请第13/449,251号和美国专利申请第15/334,835号中，二者均已在前面通过引用并入。在其他实施方案中，传感器可以与窗控制器无线通信和/或无线地接收电力。

在一些实施方案中，窗户传感器包括跨可着色窗的可视区域的至少一部分的传导特征。传导特征可以是例如玻璃表面上的天线结构、透明显示器或电容式触摸传感器。当传导特征位于玻璃表面上时，可以在这些特征的共振频率发生变化时检测到损坏。这例如可以以先前描述的用于监视EC设备涂层的频率吸收频谱的方式来完成。如果传导特征形成电路，则可通过确定电路已被损坏检测窗户的损坏。

在一些情况下，IGU包括测量内部容积内的气体压力的气体传感器(例如，参见图2中的208)。IGU的内部容积通常保持在正压下，并且如果观察到内部区域内的气压已降至阈值以下或已降至阈值以外，这可用作IGU损坏的指示。在某些情况下，可以使用绝对压力传感器监控气压。在某些情况下，可以使用压差传感器(例如基于MEMS膜片的传感器)测量气压。在某些情况下，压差传感器可以监控IGU的内部容积与室内气压之间的气压差。在某些情况下，压差传感器可以监控IGU的内部容积与室外气压之间的气压差。在某些情况下，IGU包括一个以上的压差传感器，以使IGU的内部容积与IGU两侧的环境之间的气压相关。

图11描绘了IGU 1100中的差动气体传感器1110的一种实施方式。IGU 1100具有内部和外部窗片(1102和1104)，在两个窗片之间具有气密性的间隔件1106，该间隔件将内部空间1114与外部环境1116(即室内环境或室外环境)分开。间隔件1108具有差动气体传感器1108，其通过经由离开间隔件的毛细管1110和1112测量内部容积1114与外部环境1116之间的压力差。取决于窗户如何安装，毛细管1110可测量室内气压或室外气压。

在某些情况下，可着色的IGU可以使用一个或多个气体传感器，如本文其他地方所述，目的是空气质量监测。在一些情况下，IGU包括一个或多个气体传感器，其被配置为监测氩气或制造时置于IGU内部容积内的另一种惰性气体的浓度。如果窗户被破坏，可以通过内部区域内氩气(或另一气体)的浓度的减小和/或内部区域内其他气体如氮气的浓度的增加来检测破裂。为了监视内部容积中一种或多种气体种类的浓度，气体传感器(例如，金属氧化物或电化学气体传感器)可以位于内部窗片表面(例如S2或S3)上。在其他情况，气体传感器可位于间隔件上或内(例如，参见图11中的间隔件1106)。如果位于间隔件内，气体传感器可以具有例如将传感器连接至IGU的内部容积的管。

如上所述，可着色窗也可以具有麦克风或其他声音传感器。在某些情况下，传感器可以用于接收用户输入。麦克风或声学传感器还可用于查找碎玻璃的声学特征。在一些情况下，麦克风位于窗控制器中。在一些情况下，可着色窗具有例如将压电传感器连接到或粘合到窗片表面以测量震动。

在一些情况下，窗户可包括光学传感器，以确定入侵者是否已将窗户打碎或破坏。例如，IGU可具有位于间隔件内的激光器，该激光器将聚焦的光束导向也位于间隔件内但在可看见区域的另一侧的感光器。如果例如入侵者试图打破并爬过窗户，则光路被阻挡并可以发出警报。

在某些情况下，如前所述，窗或窗控制器包括摄像头作为占用传感器。在某些情况下，与摄像机配对的窗网络上的控制器配置为检测用户的运动或移动。在某些情况下，检测到的运动可以造成更加频繁地和/或持续地向EC设备提供一段时间的安全性扰动。

在某些情况下，热信息可用于帮助确定窗户是否被破坏。在一些情况下，可着色窗或窗控制系统可以配置为监视内部和外部温度。如果内部和外部环境之间有大的温差，则温差的突然降低(例如，与之不符的降低、开着的门)可用于证实指示窗户已损坏的其他信息。

在某些情况下，窗控制器可以配备例如加速度计或陀螺仪以提供惯性数据。惯性数据可有助于确定安全威胁，例如，如果可以将窗户滑到打开位置或位于玻璃门上。

在窗控制器或在窗控制网络上运行的安全逻辑在某些情况下可以根据测得的窗户电响应和经由本文所述的一个或多个附加传感器提供的数据检查被破坏的窗户。使用额外的传感器可以提供安全性检测方法的增加的可靠性。在一种感测方法发生故障的情况下(例如，IGU连接器拔出、窗控制器与EC设备涂层断开连接)，则其他方法可以仍能够检测破损的窗户。多感测方法还允许用于数据融合技术，该技术可用于更准确地确定窗户是否损坏以及损坏的程度以及如何对安全威胁进行分类。在某些情况下，来自多个传感器的数据可用于例如验证窗户被损坏的确定，在某些情况下，可以使用其他传感器确定一个传感器无法正常工作。在某些情况下，可以使用多个传感器跟踪建筑物内的入侵者。例如，入侵者可使用麦克风、摄像机、红外传感器、超声波传感器进行跟踪，并确定它们携带的移动设备(例如手机)的位置。

现在将描述在光可切换窗的正常操作之外进行安全相关确定的方法的实例。在一些实施方式中。可以将扰动应用于一个或多个可着色窗户，该扰动看起来类似于色调转变的第一部分，同时避免了不明显的窗着色状态的变化。关于扰动，可以监视I/V特性，包括以下一项或多项：扰动期间的漏电流、扰动期间的电压、由于扰动确定的Voc、扰动前后的电压和扰动前后的泄漏电流。例如，在一个实施方式中可以施加电压(例如，电压斜坡或恒定电压)，并且可以监视所得的电流响应。例如，在施加的电压曲线期间，系统可以测量V_OC。与安全有关的确定可以基于V_OC测量和/或对施加的电压曲线的电流响应。在另一实施方式中，可以应用不会明显改变色调状态的电流曲线，并且可以监视所得的电压响应。

这样的实施方式可以使用例如5秒或10秒的持续时间的测试器波形，该测试器波形例如在本文的其他地方描述(参见例如前面通过引用整体并入本文的国际专利申请PCT/US17/66486)。有利地，扰动可以具有避免产生可检测的色调变化的持续时间。例如可以选择扰动，使得转变导致人眼无法检测到或容易检测到的光密度变化。在一些实施方案中，当窗户处于固定的色调状态时，可以周期性地施加扰动，例如每2、5或10分钟。在反转驱动信号之前的一小段时间后(例如，大约五秒钟或大约一分钟之后)，扰动可能停止。在一些实施方式中，可以采取步骤以确保电荷平衡。

在一些实施方案中，扰动可以包括施加方波或锯齿电压波(在某些情况下，对于电流/电压源，后者波形更容易)。电压波的幅度可以是例如开/关电压的毫伏范围(或数十毫伏或数百毫伏)。例如，在正常驱动电压在大约2-4V之间的情况下，可以采用较小的驱动电压，例如大约600mV足以提供足够的电流数据。

在一些实施方案中，可以检查频率吸收和/或IGU阻抗相对于频率的变化。IGU的结构(尺寸、材料等)给予它针对施加的AC驱动信号的独特的频率吸收谱。当窗户内发生故障或破裂时，则频率吸收谱由于结构变化而变化。例如，AC信号可以施加在驱动或保持信号上面。该信号可以在驱动或保持信号之间周期性地施加。AC信号的幅度可以是足以产生足以与噪声区分开的电流的固定电压。AC信号可以连续或周期性地施加，只要窗户通电。有利地，AC信号扫描大范围的频率，例如1Hz-1kHz、1kHz-1MHz。可以例如通过注意到特定频率处的阈值dB变化和/或衰减峰值频率的偏移来检测频率吸收曲线的变化。在除了正常操作之外的时间进行的监控可以由主控制器(MC)、网络控制器(NC)、窗控制器(WC)等控制。IGU扰动有利地可以由WC本地控制。这可减少MC/窗网络上的通信负载，否则将需要恒定的通信信号流量。实例逻辑可以得出以下结论：如果窗户未处于转变中且窗户电压低于临界阈值，则施加扰动并监控响应(即当足够时，利用正常的IGU驱动信号，并且如果IGU驱动信号不足，则施加干扰信号)。

响应和制止机制：

如果窗控制器确定可着色窗发生了损坏，则损坏可被报告至窗控制网络上的其他控制器，包括例如网络控制器和主控制器。在某些情况下，可以通过通常用作窗控制网络的主干的BACnet接口来传达破坏或损坏的窗户。在某些情况下，主控制器可以将破坏的窗户报告给站点监视系统或网络运营中心。

在某些情况下，窗控制系统可以被配置为使得破坏或损坏的窗户触发警报。例如，可提供警报给当地警察或保安人员。发出的警报可表明，例如，建筑物东侧一楼的窗户已被破坏并且有两个入侵者。在保安人员警觉到时，可以使用地理围栏技术来确定哪些安全人员最接近破坏的窗户并负责调查情况。

在某些情况下，除了警报之外或独立于警报，窗控制系统配置为在检测到窗户破裂或窗户故障时自动生成退货授权(RMA)订单通知。在某些情况下，可以将窗控制系统配置为自动生成服务/案例记录给服务中心或技术人员、主题窗户安装站点管理员和/或分配给站点的客户服务/项目经理，其中他们的一个或更多然后可以更有效地协调更换破损或故障窗户。通过这种方式生成RMA允许将窗户的订单快速输入到窗户供应商的供应链中，可以促进更快的服务和维修，并可以提高客户满意度。在某些情况下，在自动生成RMA和/或服务/案例记录之前，可能需要用户进行复查步骤。在某些情况下，窗控制系统可以配置为以警报动作的形式生成警报。警报动作可导致以下一项或多项自动执行和/或无需人工干预：订购光可切换窗的替换品，通知窗供应商运送替换的光可切换窗，通知光可切换窗维修技术人员修理该窗，通知安装了光可切换窗的建筑物的管理员存在与该窗有关的问题，通知监控人员打开服务案例/记录，和生成RMA。

在某些情况下，具有透明显示器的窗户可以用作物理警报元件或制止机制。透明显示器可以单独使用，或与电致变色窗片组合使用，用作破损检测传感器。在一些情况下，透明显示器可以用作视觉报警指示，例如向居住者和/或外部应急人员显示信息。例如，可显示建筑物的地图，其突出显示哪个窗户被破坏，采取什么动作(例如，锁上哪些门)，以及对建筑物的占用者而言适当的响应是什么(例如，占用者应留在原处或撤离建筑物)。在某些情况下，如果在建筑物外部(例如，使用摄像头)检测到潜在入侵者，则可以使用透明显示器来警告潜在入侵者他们被监视。

在某些情况下，警报可触发照明变化。例如，如果确定破坏的窗户与盗窃事件有关，则可以打开相应房间的灯或将其更改为其他颜色，以指示入侵者所在的位置。在某些情况下，其他房间的照明可被变暗，以帮助安全人员了解入侵者的位置。在某些情况下，建筑物可装备有一间或多间供建筑物居住者的安全房，其中关闭照明。在某些情况下，可以打开外部照明，或者可以打开建筑物屋顶上的环形传感器灯。在某些情况下，警报可以触发经由建筑物中的一个或更多透明显示器(例如，可用于提供照明的透明OLED显示器)提供的照明响应。在一实施方案中，透明显示器可用于闪烁警告消息(例如，整个透明显示器窗格可以以红色明亮地闪烁)以指示故障和容易被看到。例如，用这种方式闪动的大窗户会容易引起居住者和/或外部人员注意。在另一个实例中，一个或多个相邻窗户可以指示对窗户的损坏。例如，在第一个窗户具有四个相邻窗户的幕墙中，对第一个窗户的破坏会触发四个相邻窗户中的一个或多个闪烁红色或显示指向第一个窗户的大箭头，以使居住者或外部人员更容易知道问题出在哪里。在具有许多窗户的大型摩天大楼中，第一个响应者将非常容易看见邻近中心窗户闪烁的四个窗户，即形成闪烁的十字，以指示问题的位置。如果不止一个窗户被打碎，此方法将允许即时目视确认问题所在。在某些实施方案中，可以使用一个或多个透明显示器向第一响应者显示消息，指示紧急情况的位置以及性质。这可能是一个或多个窗户破损或例如向消防员指示建筑物内的热点。在一些实施方案中，窗户可以响应于来自诸如警察或其他第一响应者的紧急人员的信号。例如，近年来，武装袭击者(“主动射击者”)将平民聚集的公共建筑物(例如学校、教堂、俱乐部)作为目标，并且本技术可以适于协助此类事件的第一响应者。例如，可以响应于来自第一响应者的信号使窗户改变色调状态。使用配备有声学传感器、IR或视觉摄像机和/或运动传感器的窗户提供的信息，可以使第一响应者更快地确定袭击者和/或受害者的位置。在一些实施方案中，例如，第一响应者可以使窗户显示“就地避难所”、“撤离”或“全部清除”消息。在某些情况下，警报可触发建筑物另一窗户的色调变化。例如，可以将损坏的窗户附近的窗户(在某些情况下还包括损坏的窗户本身)调整为清澈状态，以帮助安全人员定位入侵者。在某些情况下，建筑物的其他窗户(例如，室内窗户)可变暗，以防止入侵者看到建筑物的居住者。在窗户具有电润湿显示器的情况下，可以将显示器设置为不透明状态，以防止入侵者看到建筑物的居住者。

现在将描述用于与安全有关的响应和制止机制的背景和过程的实例。在一些实施方案中，可以将与安全有关的状况警报报告给主控制器。状况警报可以通过例如BACnet接口报告，并且可用于触发警报和/或可以转发到网络运作中心(NOC)。警报/通知可以显示在玻璃上，例如在相邻的窗户上。在一些实施方案中，无论是否有玻璃被破坏，都可以生成入侵者的警报/通知，例如基于电容传感器、IR摄像头等。包括透明显示器的一个或多个窗户可以被配置为显示入侵者的照片/视频。例如主控制器和/或NOC可以配置为采取进一步的动作，例如向警察报警、向适当位置的保安人员报警、采用地理跟踪。有利地，任何警报可以包括损坏的IGU和/或入侵者的特定位置。

其他操作可包括通知站点操作团队打开服务案例/记录，生成RMA订单和/或警告站点客户服务经理、项目经理、建筑经理、窗户供应商和服务技术人员中的一个或多个。进一步的动作可以包括局部或全局调节建筑物的照明。例如，可打开IGU损坏的房间中的灯，或者将另一个房间中的灯调暗以使其更容易看到入侵者所在的位置。再例如，建筑物可以具有在安全房间中变暗的灯。作为另外的实例，可以打开外部建筑物照明和/或可以打开建筑物顶部上的环形传感器灯。在一些实施方式中，IGU可以包括当IGU损坏时闪烁的LED。在某些情况下，LED可以由电容器供电。

更进一步的动作可包括改变一个或多个窗户的色调状态。例如，可以使入侵点周围的窗户(并且如果可能，破碎的窗户)清澈以提高查看入侵者位置的能力。或者，可以将周围的窗户(如果可能，破碎的窗户)变暗，以便保护建筑物居住者不被入侵者看到。

最后，主控制器、NOC和/或BMS可以配置为将门锁定到房间，以便将入侵者限制在建筑物的一部分上。

结论：

尽管已经在一些细节上描述了前述公开的实施方案以便于理解，但是所描述的实施方案应被认为是说明性的而非限制性的，并且显而易见的是可以在所附权利要求的范围内实践某些变化和修改。应注意，存在许多实施本发明实施方案的过程、系统和设备的替代性方式。在不脱离本公开的范围的情况下，来自任何实施方案的一个或多个特征可以与任何其它实施方案的一个或多个特征组合。进一步，在不脱离本公开的范围的情况下，可以对任何实施方案进行修改、添加或省略。在不脱离本公开的范围的情况下，可以根据特定需要集成或分离任何实施方案的部件。因此，本发明的实施方案应视为说明性而非限制性的，并且实施方案并不限于本文给出的细节。

Claims (21)

1.一种在光可切换窗中检测安全相关事件的方法，所述方法包括：

(a)对所述光可切换窗的光可切换设备施加包括电流或电压的安全扰动，其中的扰动电压或扰动电流不是所述光可切换窗的色调转变驱动循环的一部分且所述安全扰动被施加持续时间和/或以频率施加以使得所述窗的光学状态不被明显扰乱；

(b)检测对所述扰动的响应，其表明所述光可切换窗被破坏或损坏；和

(c)响应于在(b)中检测到响应，执行安全动作。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述扰动包括向所述光可切换设备施加电压斜坡、电流斜坡或恒定电压，并且其中检测对扰动的响应包括响应于所述扰动检测由所述光可切换设备产生的电流。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述扰动包括向所述光可切换设备施加电压斜坡、电流斜坡或恒定电压，并且其中检测对扰动的响应包括在施加所述扰动之后测量所述光可切换设备的开路电压。

4.根据权利要求2所述的方法，其中所述电压斜坡和所述电流斜坡中的至少一个的斜率是由窗控制器、网络控制器和主控制器中的一个或多个设置的参数。

5.根据权利要求4所述的方法，其中所述窗控制器、所述网络控制器和所述主控制器中的至少一个基于窗的大小和外部温度之一或两者来设置所述斜率。

6.根据权利要求1所述的方法，其中在(a)中施加所述扰动包括在所述光可切换设备处于最终色调状态时重复施加所述扰动。

7.根据权利要求1所述的方法，其中在(a)中施加所述扰动包括向所述光可切换设备施加方波或锯齿波。

8.根据权利要求1所述的方法，其中所述扰动包括向所述光可切换设备施加振荡电流或电压，并且其中检测对所述扰动的响应包括响应于所述振荡电流或电压检测由所述光可切换设备产生的频率响应。

9.根据权利要求8所述的方法，其中响应于所述振荡电流或电压检测由所述光可切换设备产生的频率响应包括确定所述光可切换设备的频率吸收偏离预期的频率吸收。

10.根据权利要求1所述的方法，其中执行所述安全动作包括在本地或远程设备上显示警报。

11.根据权利要求1所述的方法，其中执行所述安全动作包括将警报消息发送给安全官员或雇员。

12.根据权利要求1所述的方法，其中执行所述安全动作包括调节所述光可切换窗附近的房间中的照明。

13.根据权利要求1所述的方法，其中执行所述安全动作包括锁上所述光可切换窗附近的房间中的门。

14.根据权利要求1所述的方法，其中执行所述安全动作包括调节所述光可切换窗附近的可着色窗的色调状态。

15.根据权利要求1所述的方法，其中执行所述安全动作包括点亮记录有所述光可切换窗的显示器。

16.根据权利要求15所述的方法，其中点亮所述显示器包括在所述显示器上的闪光图案。

17.根据权利要求1所述的方法，其中所述光可切换设备是电致变色设备。

18.根据权利要求1所述的方法，其中所述安全相关事件是所述光可切换窗的损坏或破裂。

19.根据权利要求1所述的方法，其中检测对所述扰动的响应包括以下一项或两项：

评估所测量电流的绝对值；和

评估一段时间内所测量电流的值的变化。

20.根据权利要求19所述的方法，其中评估所测量电流的绝对值包括将所测量电流的绝对值与指定值进行比较。

21.一种安全系统，包括：

一个或多个接口，其用于接收对于光可切换窗的光可切换设备的感测值；和

一个或多个处理器和存储器，其被配置为执行前述权利要求中任一项所述的方法的操作。

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