CN207847403U - 可模拟自然光变化的智能室内仿真窗户 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种可模拟自然光变化的智能室内仿真窗户，包括窗体，在窗体内设置有电致变色玻璃组件，电致变色玻璃组件由外到内依次为LED灯管层、遮罩层以及第一电致变色玻璃层；还包括控制电路和移动光线检测模块，移动光线检测模块用于检测自然光强度信号并无线传递给控制电路，控制电路根据移动光线检测模块的检测信号控制第一电致变色玻璃层改变透光率。本实用新型能够让人们在没有自然光的生活和工作环境中感受到类似自然光的照明，能有效改善人们工作和居住环境。
Description
技术领域
本实用新型发明涉及一种仿真窗户领域，具体地说，涉及的是一种可模拟自然光变化的智能室内仿真窗户。
背景技术
众所周知目前很多城市中仍然存在有不少的老城区，或者有窗户但外面的光线也无法照进到室内的住宅。一些商用写字楼同样存在这样的情况。居住者在这种没有自然光线的房间生活往往会心情低迷，提不起精神，缺少做事的动力，工作质量会下降。人工照明可以满足人类的光照需要，但满足不了人们的对自然光的生理与心理需求。
现在市面上有出售一种有光源的仿真窗户，采用固定光源照明，达到美化居住环境同时给室内增加光源的效果。但是，这种仿真窗户的缺点显而易见，它的光源不能调节且价格昂贵，于是体现在室内装修上一般都只把其当成一种灯光装饰品来使用。还有一种可调节光源的仿真窗户，虽然其亮度可调节，但是并不能随着外界自然光变化而变化，而且灯在调节过程中容易产生光源不稳定还有发热严重等问题。
基于上述的发明研究，设计一种实用性强、操作简便、不易损坏的可模拟自然光变化的室内仿真窗户是本实用新型的出发点。
实用新型内容
有鉴于现有技术的至少一个缺陷，本实用新型的目的是提供一种可模拟自然光变化的智能室内仿真窗户，可安装在写字楼、宾馆、出租房等没有可见自然光源的室内，能够让人们在没有自然光的生活和工作环境中感受到类似自然光的照明，能有效改善人们工作和居住环境。
为了达到上述目的，本实用新型采取如下技术方案，一种可模拟自然光变化的智能室内仿真窗户，包括窗体，其关键在于：在窗体内设置有电致变色玻璃组件，所述电致变色玻璃组件由外到内依次为LED灯管层、遮罩层以及第一电致变色玻璃层；
还包括控制电路和移动光线检测模块，移动光线检测模块用于检测自然光强度信号并无线传递给控制电路，控制电路根据移动光线检测模块的检测信号控制第一电致变色玻璃层改变透光率。
本实用新型的LED灯管层设置有LED灯组，用于产生背光源，遮罩层由半透明材料制成，实现对光线的阻碍，减少LED灯光线对眼睛的直射；第一电致变色玻璃层在控制电路的控制下改变透光率；
移动光线检测模块放置于窗台或者阳台、或者其它可以接收到外界光线的地方，移动光线检测模块采集外界环境的自然光强度信号无线传递给控制电路，控制电路输出与自然光强度信号相对应的控制电压，使第一电致变色玻璃层改变透光率，窗体整体发出的光亮同步于外界自然光，从而模拟外界自然光的照明，能有效改善人们工作和居住环境。
所述控制电路包括接收微处理器，接收微处理器连接有第一通信模块以及第一驱动电路；第一驱动电路连接第一电致变色玻璃层，控制电路还设置有第一电源模块，第一电源模块为接收微处理器、第一通信模块、第一驱动电路以及LED灯管层供电；
移动光线检测模块包括光线传感器、发送微处理器、第二通信模块以及第二电源模块，发送微处理器经第二通信模块与第一通信模块无线连接，发送微处理器获取光线传感器的信号后传递给接收微处理器，接收微处理器通过第一驱动电路输出相应的驱动电压施加于第一电致变色玻璃层，使其改变透光率；
第二电源模块为光线传感器、发送微处理器、第二通信模块供电。
在上述方案中，光线传感器用于采集外界的自然光线强度信号传递给发送微处理器，发送微处理器通过第二通信模块传递给接收微处理器，接收微处理器设置有模拟信号输出端，该模拟信号输出端输出相应模拟电压，该相应模拟电压经第一驱动电路进行功率放大后施加于第一电致变色玻璃层两极，使其改变透光率。
所述第一通信模块和第二通信模块相适配，或者是蓝牙模块，或者是Wifi模块，或者是Zigbee模块。
第一通信模块和第二通信模块或者是上述三种模块一种以上的组合。
通过上述的无线连接模块，发送微处理器能够实现与接收微处理器的无线连接。
所述第一电源模块包括蓄电池A以及与蓄电池A连接的第一充电电路，第一充电电路为蓄电池A充电。
采用上述结构，可以随意安置在室内的任何地方，由于采用蓄电池供电，所以不需要在墙壁上面布线。控制电路可设置于窗体内。这样更加美观。
所述发送微处理器连接有匹配开关按键，接收微处理器连接有匹配指示灯，发送微处理器接收匹配开关按键的指令向接收微处理器发出匹配信号，接收微处理器获取匹配信号后控制匹配指示灯点亮。
在上述方案中，所述移动光线检测模块上设置有匹配开关按键，当按压匹配开关按键时，发送微处理器发出信号自动与所述接收微处理器进行匹配，当匹配成功时，接收微处理器控制安装在窗体上的匹配指示灯亮起。
所述第一电致变色玻璃层的内侧还设置有第二电致变色玻璃层，接收微处理器经第二驱动电路连接第二电致变色玻璃层，接收微处理器连接有颜色控制按键，接收微处理器根据颜色控制按键的指令控制第二电致变色玻璃层改变颜色。
第二电致变色玻璃层能够在相应的驱动电压作用下改变颜色，以达到不同的视觉效果，满足用户的喜好，当用户按下颜色控制按键给接收微处理器发出指令，接收微处理器通过相应的模拟输出端输出相应的控制电压，经第二驱动电路功率放大后施加于第二电致变色玻璃层，控制第二电致变色玻璃层改变颜色。
所述第二电源模块包括太阳能电池板、蓄电池B，太阳能电池板经第二充电电路为蓄电池B充电。
采用上述结构，第二电源模块采用太阳能充电，免去反复充电的麻烦。
有益效果:本实用新型提供了一种可模拟自然光变化的智能室内仿真窗户，可安装在写字楼、宾馆、出租房等没有可见自然光源的室内，能够让人们在没有自然光的生活和工作环境中感受到类似自然光的照明，能有效改善人们工作和居住环境。
附图说明
图1为本实用新型的结构图。
图2为电致变色玻璃组件的结构图；
图3为本实用新型的电路结构图。
图4为接收微处理器的电路结构图；
图5为发送微处理器的电路结构图；
图6为蓝牙模块的电路结构图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。
如图1-图6所示，本实用新型提供了一种可模拟自然光变化的智能室内仿真窗户，包括窗体1，在窗体1内设置有电致变色玻璃组件2，所述电致变色玻璃组件2由外到内依次为LED灯管层21、遮罩层22以及第一电致变色玻璃层23；
还包括控制电路3和移动光线检测模块4，所述移动光线检测模块4用于检测自然光强度信号并无线传递给控制电路3，控制电路3根据移动光线检测模块4的检测信号控制第一电致变色玻璃层23改变透光率。
本实用新型的LED灯管层21设置有LED灯组，用于产生背光源，遮罩层22由半透明材料制成，实现对光线的阻碍，减少LED灯光线对眼睛的直射；第一电致变色玻璃层23在控制电路3的控制下改变透光率；
移动光线检测模块4放置于窗台或者阳台、或者其它可以接收到外界光线的地方，移动光线检测模块4采集外界环境的自然光强度信号传递给控制电路3，控制电路3输出与自然光强度信号相对应的控制电压，使第一电致变色玻璃层23改变透光率，窗体1整体发出的光亮同步于外界自然光，从而模拟外界自然光的照明，能有效改善人们工作和居住环境。
第一电致变色玻璃层23、第二电致变色玻璃层24分别用于改变玻璃对光线的透过率以及颜色。电致变色材料是指材料的光学属性，包括反射率、透过率、吸收率等在外加电场的作用下发生稳定、可逆的颜色变化的现象，在外观上表现为颜色和透明度的可逆变化。由于第一电致变色玻璃层23、第二电致变色玻璃层24的内部结构属于现有技术，其内部结构不再赘述。
所述控制电路3包括接收微处理器31，接收微处理器31连接有第一通信模块32以及第一驱动电路33；第一驱动电路33连接第一电致变色玻璃层23，控制电路3还设置有第一电源模块34，第一电源模块34为接收微处理器31、第一通信模块32、第一驱动电路33以及LED灯管层21供电；
移动光线检测模块4包括光线传感器41、发送微处理器42、第二通信模块43以及第二电源模块44，发送微处理器42经第二通信模块43与第一通信模块32无线连接，发送微处理器42获取光线传感器41的信号后传递给接收微处理器31，接收微处理器31通过第一驱动电路33输出相应的驱动电压施加于第一电致变色玻璃层23，使其改变透光率；
第二电源模块44为光线传感器41、发送微处理器42、第二通信模块43供电。
在上述方案中，光线传感器41用于采集外界的自然光线强度传递给发送微处理器42，发送微处理器42通过第二通信模块43传递给接收微处理器31，接收微处理器31设置有模拟信号输出端，该模拟信号输出端输出相应模拟电压，该相应模拟电压经第一驱动电路33进行功率放大后施加于第一电致变色玻璃层23两极，使其改变透光率。
比如，光线传感器41采集外界光线强度输出3V电压，接收微处理器31也输出对应的3V模拟电压，当外界光线强度变亮时，光线传感器41输出5V电压，接收微处理器31也输出5V模拟电压，使第一电致变色玻璃层23的透光率提高，从而增加了仿真窗户的亮度。
所述第一通信模块32和第二通信模块42相适配，或者同为蓝牙模块，或者同为Wifi模块，或者同为Zigbee模块。
第一通信模块32和第二通信模块42或者是上述三种模块一种以上的组合。
通过上述的无线连接模块，发送微处理器42能够实现与接收微处理器31的无线连接。
所述第一电源模块34包括蓄电池A以及与蓄电池A连接的第一充电电路，第一充电电路为蓄电池A充电。
采用上述结构，可以随意安置在室内的任何地方，采用蓄电池供电，所以不需要在墙壁上面布线。控制电路3可设置于窗体1内。这样更加美观。
所述发送微处理器41连接有匹配开关按键SB1，接收微处理器31连接有匹配指示灯D1，发送微处理器41接收匹配开关按键SB1的指令向接收微处理器31发出匹配信号，接收微处理器31获取匹配信号后控制匹配指示灯D1点亮。
在上述方案中，所述移动光线检测模块4上设置有匹配开关按键SB1，当按压匹配开关按键SB1时，发送微处理器41发出信号自动与所述接收微处理器31进行匹配，当匹配成功时，接收微处理器31控制安装在窗体1上的匹配指示灯D1亮起。
所述第一电致变色玻璃层23的内侧还设置有第二电致变色玻璃层24，接收微处理器31经第二驱动电路35连接第二电致变色玻璃层24，接收微处理器31连接有颜色控制按键SB2，接收微处理器31根据颜色控制按键SB2的指令控制第二电致变色玻璃层24改变颜色。
第二电致变色玻璃层24能够在相应的驱动电压作用下改变颜色，以达到不同的视觉效果，满足用户的喜好，当用户按下颜色控制按键SB2给接收微处理器31发出指令，接收微处理器31通过相应的模拟输出端输出相应的控制电压，经第二驱动电路35功率放大后施加于第二电致变色玻璃层24，控制第二电致变色玻璃层24改变颜色。
所述第二电源模块44包括太阳能电池板、蓄电池B，太阳能电池板经第二充电电路为蓄电池B充电。
采用上述结构，第二电源模块44采用太阳能充电，免去反复充电的麻烦。
本实施例中，第一驱动电路33、第二驱动电路35均采用LM358构成的电压跟随器，发送微处理器42、接收微处理器31均采用C8051F020单片机。第一通信模块32和第二通信模块42均采用HC-05蓝牙模块。
最后，需要注意的是：以上列举的仅是本实用新型的具体实施例子，当然本领域的技术人员可以对本实用新型进行改动和变型，倘若这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，均应认为是本实用新型的保护范围。
Claims (7)
1.一种可模拟自然光变化的智能室内仿真窗户，包括窗体(1)，其特征在于：在窗体(1)内设置有电致变色玻璃组件(2)，所述电致变色玻璃组件(2)由外到内依次为LED灯管层(21)、遮罩层(22)以及第一电致变色玻璃层(23)；
还包括控制电路(3)和移动光线检测模块(4)，移动光线检测模块(4)用于检测自然光强度信号并无线传递给控制电路(3)，控制电路(3)根据移动光线检测模块(4)的检测信号控制第一电致变色玻璃层(23)改变透光率。
2.根据权利要求1所述的可模拟自然光变化的智能室内仿真窗户，其特征在于：所述控制电路(3)包括接收微处理器(31)，接收微处理器(31)连接有第一通信模块(32)以及第一驱动电路(33)；第一驱动电路(33)连接第一电致变色玻璃层(23)，控制电路(3)还设置有第一电源模块(34)，第一电源模块(34)为接收微处理器(31)、第一通信模块(32)、第一驱动电路(33)以及LED灯管层(21)供电；
移动光线检测模块(4)包括光线传感器(41)、发送微处理器(42)、第二通信模块(43)以及第二电源模块(44)，发送微处理器(42)经第二通信模块(43)与第一通信模块(32)无线连接，发送微处理器(42)获取光线传感器(41)的信号后传递给接收微处理器(31)，接收微处理器(31)通过第一驱动电路(33)输出相应的驱动电压施加于第一电致变色玻璃层(23)，使其改变透光率；
第二电源模块(44)为光线传感器(41)、发送微处理器(42)、第二通信模块(43)供电。
3.根据权利要求2所述的可模拟自然光变化的智能室内仿真窗户，其特征在于：所述第一通信模块(32)和第二通信模块(43)相适配，或者是蓝牙模块，或者是Wifi模块，或者是Zigbee模块。
4.根据权利要求2所述的可模拟自然光变化的智能室内仿真窗户，其特征在于：所述第一电源模块(34)包括蓄电池A以及与蓄电池A连接的第一充电电路，第一充电电路为蓄电池A充电。
5.根据权利要求2所述的可模拟自然光变化的智能室内仿真窗户，其特征在于：所述发送微处理器(42)连接有匹配开关按键，接收微处理器(31)连接有匹配指示灯，发送微处理器(42)接收匹配开关按键的指令向接收微处理器(31)发出匹配信号，接收微处理器(31)获取匹配信号后控制匹配指示灯点亮。
6.根据权利要求2所述的可模拟自然光变化的智能室内仿真窗户，其特征在于：所述第一电致变色玻璃层(23)的内侧还设置有第二电致变色玻璃层(24)，接收微处理器(31)经第二驱动电路(35)连接第二电致变色玻璃层(24)，接收微处理器(31)连接有颜色控制按键，接收微处理器(31)根据颜色控制按键的指令控制第二电致变色玻璃层(24)改变颜色。
7.根据权利要求2所述的可模拟自然光变化的智能室内仿真窗户，其特征在于：所述第二电源模块(44)包括太阳能电池板、蓄电池B，太阳能电池板经第二充电电路为蓄电池B充电。
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Cited By (4)
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|---|---|---|---|---|
| CN109185758A (zh) * | 2018-10-23 | 2019-01-11 | 海盐金隆照明科技有限公司 | 一种调光led平板灯 |
| CN110715283A (zh) * | 2019-10-30 | 2020-01-21 | 同济大学建筑设计研究院(集团)有限公司 | 模拟窗墙系统及自然光照环境的模拟方法 |
| CN112534180A (zh) * | 2018-08-07 | 2021-03-19 | 三菱电机株式会社 | 照明装置及照明单元 |
| CN114033281A (zh) * | 2021-11-01 | 2022-02-11 | 珠海华发人居生活研究院有限公司 | 一种自动调节光通量的物联网智能窗 |
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