JP7295801B2 - 可変透過率の車両窓 - Google Patents
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Description
波長範囲は、可視光スペクトルのおよそ10%未満、可視光スペクトルのおよそ20%未満、可視光スペクトルのおよそ30%未満、可視光スペクトルのおよそ40%未満、可視光スペクトルのおよそ50%未満、可視光スペクトルのおよそ60%未満、可視光スペクトルのおよそ70%未満、可視光スペクトルのおよそ80%未満、又は可視光スペクトルのおよそ90%未満を含み得る。
本窓は、プロセッサに通信可能に連結され、スイッチング材料の動作温度を測定するように位置決めされた温度センサを更に備えることができ、プロセッサは、動作温度を使用して、有効色が望ましくない色ゾーンの内側にあるかどうかを判定し得る。
プロセッサは、100%未満のデューティサイクルを有するパルス幅変調信号を印加して、スイッチング材料を中間透過率に遷移させ、スイッチング材料を中間透過率に維持することができる。
波長範囲は、可視光スペクトルのおよそ10%未満、可視光スペクトルのおよそ20%未満、可視光スペクトルのおよそ30%未満、可視光スペクトルのおよそ40%未満、可視光スペクトルのおよそ50%未満、可視光スペクトルのおよそ60%未満、可視光スペクトルのおよそ70%未満、可視光スペクトルのおよそ80%未満、又は可視光スペクトルのおよそ90%未満を含み得る。
本方法は、スイッチング材料の動作温度を測定することと、動作温度を使用して、有効色が望ましくない色ゾーンの内側にあるかどうかを判定することと、を更に含み得る。
100%未満のデューティサイクルを有するパルス幅変調信号を印加して、スイッチング材料を中間透過率に遷移させ、スイッチング材料を中間透過率に維持することができる。
(a)「頂部」、「底部」、「上方」、「下方」、「垂直」、及び「横方向」などの方向用語は、相対的な基準のみを提供する目的で使用され、任意の物品が使用中にどのように位置決めされるか、又はアセンブリ内若しくは環境に対して取り付けられるかに関する任意の制限を示唆することを意図するものではない。
(d)数値と共に使用される場合、「約」及び「およそ」という言葉は、文脈が別様に示していない限り、その数値の+/-10%以内を意味する。
GWINDOW=%TG・255 (5)
BWINDOW=%TB・255 (6)
式中、RWINDOW、GWINDOW、及びBWINDOWは、窓を通って透過する赤色、緑色、及び青色のそれぞれのレベルの1(最小)~255(最大)の読み取り値を表しており、255は、理想的な白色光の透過率を表す数である。この実施形態では、255が理想的な白色光を表すために使用されているが、異なる実施形態(図示せず)では、255以外の数を使用することができる。
センサ107のうちの一方又は両方を使用してアセンブリ106の透過率を調節する上に記載される実施形態に加えて又はその代替として、いくつかの実施形態では、下に記載されるように、コントローラ108は、アセンブリ106の透過率を、アセンブリ106の暗い状態と退色状態との間の中間状態で維持する。中間状態のアセンブリ106の透過率を「維持する」とは、透過率をアセンブリ106の最大透過率と最小透過率との間のおよそ中間透過率に維持することを指し、この文脈における「およそ」は、実施形態に応じて、中間透過率の50%、中間透過率の40%、中間透過率の30%、中間透過率の20%、又は中間透過率の10%以内を指す。
別の実施形態によれば、窓100の中間状態は、電流測定値によって制御され得る。この例示的実施形態では、光学アセンブリ106を含むフィルムを備えるスイッチング材料を通過する電流には3つの寄与因子、ファラデー電流、容量性電流、及び寄生電流が存在する。容量性電流は、フィルムを含む電気化学的二重層を帯電させるために流れる。ファラデー電流は、閉状態の発色団の酸化及びフィルム内の帯電補償因子の低減に関与する電気化学反応に反応して流れる電流である。寄生電流は、フィルムの電気退色(electrofading)に寄与しない任意の電流(すなわち、非ファラデー電流、非容量性電流)である。フィルムを通る総電流(Itotal)と、ファラデー電流(IFaradaic)、容量性電流(Icapacitive)、及び寄生電流(Iparasitic)との間の関係は、方程式(7)によって求められる。
別の例示的実施形態では、コントローラ108は、フィルムに出力されている電流を測定する手段を装備する。一実施形態では、これは、図11に示されるように、コントローラ108に電気的に連結された小さなシャント抵抗器の使用によって行われ、シャント抵抗器にわたる電圧の測定は、フィルムに流れている電流を判定するために行われる。電圧を印加してフィルムを明るくすると、シャント抵抗器を通る電流はスパイク状に流れ、次いで、フィルムが明るくなり、発色団が退色するにつれて低減する。
窓アセンブリ100を中間状態に維持することに加えて又は代替的に、いくつかの実施形態では、コントローラ108はまた、フィルタアセンブリ106に印加される電圧を変化させて、動力学又は耐久性など、窓の特性を改善する。いくつかの実施形態では、コントローラ108は追加的又は代替的に、窓アセンブリ100の寿命中に窓アセンブリ100に対して試験を行って、フィルタアセンブリ106を制御し、かつユーザ体験を改善するために、コントローラ108によって使用される方法を適合させる際に使用するための窓特性を判定する。
過電圧(すなわち、フィルタアセンブリ106を明るくするために必要な最小電圧を超える電圧)をフィルタアセンブリ106に印加すると、動力学(すなわち、より低い電圧がアセンブリ106に印加される場合と比較した明るくする速度)が改善するが、いくつかの実施形態では、スイッチング材料の早期劣化をもたらす。結果として、いくつかの実施形態では、コントローラ108は、そのプログラミングを通じて、初期退色期間(例えば、退色の最初の数秒)の間に過電圧を印加し、次いで、窓アセンブリ100が既に退色し始めた後、並びにいくつかの実施形態では、窓アセンブリ100がほとんど退色した後、又は窓アセンブリ100がその所望の透過率のある特定の割合になったか、若しくはその割合内になった後に、その後の退色期間(例えば、退色サイクルのより後の部分)の間に電圧を減少させ、窓をその所望の透過率に維持するように構成される。電圧が長期間にわたって印加されるときに電圧を低下させることは、スイッチング材料の早期劣化を防止するのに役立ち得る。
いくつかの実施形態では、スイッチング材料を含むフィルムの電気化学的挙動は、フィルムがある特定の期間(「調整期間」)にわたって最初に使用されるまで、フィルムの寿命の開始時又は初期において比較的不安定であり、その後、フィルムの挙動は比較的安定する。例えば、フィルムを電気退色させるために必要とされる電圧は、フィルムの寿命の開始時において開始された加速耐久試験中の初期に増加し得るが、その後は安定したままであり、図10は、「S164発色団」と呼ばれる発色団のこの挙動を例示しており、2つの別個の領域を示している。S164発色団の酸化のための電圧は、調整期間を表す加速試験の最初の10時間については急速に増加する。しかしながら、試験の10時間後は、変化の速度が著しく低下する。デバイスが初期のままであるとき(すなわち、フィルムが調整される前)に、フィルムを電気退色させる電圧が判定される場合、ユーザは、調整期間終了後に性能の著しい低下に気付く場合がある。
調整と共に、周期的にフィルム上でサイクリックボルタンメトリ(cyclic voltammetry、「CV」)を実施することは、コントローラ108を再較正し、かつ特定の風化したフィルムに対して比較的最適な電圧でコントローラ108が動作していることを確実にするために使用され得る。これは、全ての条件下及びフィルムの寿命を通してフィルムを電気退色させるために設定電圧を使用することとは対照的である。フィルムに印加して退色状態への遷移を始めるための最適電圧は、フィルムがどのくらい長く使用されているか、及び環境条件のうちの一方又は両方によって変化し得る。印加電圧が低すぎる場合、フィルムは、その完全に明るくなった状態への完全な遷移を受けない場合がある。印加電圧が高すぎる場合、フィルムの加速劣化が生じる場合がある。
(b)条件B:二次導関数が負の値から正の値に変化する。
電圧を方形波形として印加する場合、大きな電圧段階が存在する。一実施形態では、電圧は、三角形又は正弦波の波形のいずれかを使用することによって、より漸進的に増加される。電圧段階を使用すると、電圧傾斜を使用することと比較して、比較的高い容量性電流が作り出される。これを図15及び図16において観察することができ、モデル窓アセンブリ100の場合、電圧傾斜(電圧傾斜は1つの曲線1502bとして図15に示されており、対応する電流は別の曲線1602bとして図16に示されている)の最大電流は、電圧段階(電圧段階は1つの曲線1502aとして図15に示されており、対応する電流は別の曲線1602aとして図16に示されている)の最大電流の3分の1未満である。帯電電流を低減すると、電極の抵抗加熱が低くなるため、フィルムの耐久性が増加する場合がある。
上に記載される実施形態に加えて又は代替的に、追加の実施形態では、スイッチング材料を明るくする際に温度を考慮することができる。エレクトロクロミックにフィルムを明るくすることは、閉環の発色団の酸化が行われる電圧よりも高い電圧がフィルムにわたって印加される場合に行われる。いったん酸化されると、閉環の発色団は環を開環の酸化状態に自然に開いて、次いで、電極若しくは別の中性閉環の発色団分子、又は他の電気化学活性種のうちの1つから電子を受け入れることによって、中性開環状態まで還元され得る。
エレクトロクロミック又はハイブリッドエレクトロクロミック/フォトクロミックデバイスを暗い状態から明るい状態に切り替えるか又はその逆に切り替えるために、発色団の閉環形態の酸化を可能にするのに十分高い電圧を印加する。一実施形態では、理想的には、発色団又は他の製剤成分の開環形態の酸化を回避するために、閉環の発色団の酸化電位と比較しておよそ100mVほども高くなく、閉環の酸化電位よりもおよそ250mVを超えない電圧を印加することになる。
複数の発色団を含むフィルムの一実施形態を使用する利点は、発色団の各々が可視光スペクトルの異なる範囲内(すなわち、異なる色の発色団)で光を吸収し、その結果、フィルムが中性の灰色色を有するように、複数の発色団を太陽光で暗くすることである。ユーザがフィルムを電気的に明るくするときに、ユーザが「円滑な」色の遷移として知覚する遷移をフィルムが経験するように、同様の速度で全ての発色団を開環させる(明るくする)ことが望ましい。例えば、暗い状態の色が灰色である場合、それが電気的に退色するときのフィルムの外観は、灰色が見えない状態であるべきである。1つの発色団、例えば、閉環状態で赤色である発色団が、他の発色団よりも緩徐に退色する場合、フィルムは、それが暗くなった状態から退色状態まで遷移するにつれて、赤色の外観を有する。
温度がおよそ40℃~110℃の範囲であり得る屋外グレージング用途で使用されるようにフィルムが設計されている場合に問題が発生する可能性がある。温度の幅広い偏差に曝露された結果として、閉環の発色団が酸化を受ける電圧のシフトが存在することが観察されている。例えば、上に記載される製剤(アルファ8.7d、デバイスD11669)では、閉環のS164の酸化電位は、以下の様々な温度(表1を参照)で測定されている。
加えて、フィルタアセンブリ106の耐久性は温度によって影響を受けることが観察されている。アセンブリ106を明るくするために太陽光の存在下で電圧を印加することは、数千時間ではない場合、数百時間にわたってアセンブリ106の寿命にわたって実施される(電圧のこの用途は「電気的保持」である)。より高い温度では、アセンブリ106を含む電極の劣化及びアセンブリ106のスイッチング材料を含む発色団の劣化によって測定されるような、電気的保持中のアセンブリ106の劣化速度の増加が存在することが実験的に観察されている。したがって、一部の遮断温度を超える温度(例えば、70℃)で部品に電力供給させないことによって、アセンブリ106の動作温度を制限することが有益である場合がある。
一実施形態では、光学アセンブリ106の一部を含むフィルムを明るくするのに必要な電圧に影響を及ぼす1つの要因は、閉環の発色団の酸化電位である。上に論じられるように、中性の暗い状態を達成するために、閉環状態において異なる波長で最大の吸光度を有する複数の発色団を有することが有利であり得る。これらの多重発色団フィルムでは、発色団は、同一の酸化電位を有し得ない。典型的には、多重発色団フィルムに印加される電圧は、発色団を最も高い酸化電位で酸化するのに必要な電圧に基づいて選択される。このようにして、その電圧が印加されたときに全ての発色団が酸化され、フィルムは、同様の速度で退色する発色団の暗い状態から明るい状態への遷移を通じて中性の色を維持する。
本発明は以下の実施態様を含む。
(1)可変透過率の車両窓であって、前記窓が、
(a)非不透明な基材と、
(b)前記基材に付着されたスイッチング材料であって、前記基材を通過する少なくとも一部の光が前記スイッチング材料も通過するように位置決めされている、スイッチング材料と、
(c)前記スイッチング材料に電気的に連結された第1の電極及び第2の電極であって、前記スイッチング材料の透過率が、第1の刺激物への曝露で最小に到達するまで減少し、かつ第2の刺激物の印加に応答して最大に到達するまで増加し、前記第1及び第2の刺激物のうちの少なくとも1つが、前記電極にわたって電圧を印加することを含む、第1の電極及び第2の電極と、
(d)前記電極にわたって異なる電圧を選択的に印加するための電圧印加回路と、
(e)前記基材及び前記スイッチング材料を通過した後に、前記窓を備える車両の内部に進入した光の少なくとも1つの波長の強度を測定するように位置決めされた内部光センサであって、前記光の少なくとも1つの波長が、可視スペクトルの適切なサブセットである、内部光センサと、
(f)コンピュータ可読媒体と、前記コンピュータ可読媒体、前記内部光センサ、及び前記電圧印加回路に通信可能に連結されたプロセッサと、を備え、前記コンピュータ可読媒体が、前記プロセッサによって実行可能な、前記コンピュータ可読媒体上でコード化されたプログラムコードを有し、前記プログラムコードが、前記プロセッサによって実行されると、前記プロセッサに、
(i)前記光の少なくとも1つの波長の前記内部光センサからの強度測定値を取得させ、
(ii)前記強度測定値に応答して、前記スイッチング材料の前記透過率が増加又は減少するように、前記電極にわたって印加された前記電圧の絶対値を増加又は減少させる、窓。
(2)前記光の少なくとも1つの波長が、波長範囲を含み、前記波長範囲の前記強度測定値が、前記波長範囲の累積強度である、(1)に記載の窓。
(3)前記波長範囲が、連続的である、(2)に記載の窓。
(4)前記波長範囲が、可視光スペクトルのおよそ10%未満、前記可視光スペクトルのおよそ20%未満、前記可視光スペクトルのおよそ30%未満、前記可視光スペクトルのおよそ40%未満、前記可視光スペクトルのおよそ50%未満、前記可視光スペクトルのおよそ60%未満、前記可視光スペクトルのおよそ70%未満、前記可視光スペクトルのおよそ80%未満、又は前記可視光スペクトルのおよそ90%未満である、(2)又は(3)に記載の窓。
(5)前記光の少なくとも1つの波長が、少なくとも2つの異なる波長を含み、前記プロセッサが、前記少なくとも2つの異なる波長の各々についての強度測定値を取得し、前記プロセッサが、
(a)前記少なくとも2つの異なる波長の組み合わせから生じる有効色を判定し、
(b)前記有効色が、前記少なくとも2つの異なる波長を含む色空間の適切なサブセットである望ましくない色ゾーンの一部を含むかどうかを判定し、
(c)前記有効色が前記望ましくない色ゾーンの一部を含むかどうかに応答して、前記電圧の前記絶対値を増加又は減少させる、(1)~(4)のいずれかに記載の窓。
(6)前記有効色が前記望ましくない色ゾーンの外側にある場合、前記プロセッサが、前記電圧を増加させて前記スイッチング材料を明るくする、(5)に記載の窓。
(7)前記有効色が前記望ましくない色ゾーンの内側にある場合、前記プロセッサが、前記電圧を減少させて前記スイッチング材料を暗くする、(5)又は(6)に記載の窓。
(8)前記少なくとも2つの異なる波長が、青色光及び緑色光に対応する波長である、(5)~(7)のいずれかに記載の窓。
(9)前記プロセッサに通信可能に連結され、前記スイッチング材料の動作温度を測定するように位置決めされた温度センサを更に備え、前記プロセッサが、前記動作温度を使用して、前記有効色が前記望ましくない色ゾーンの内側にあるかどうかを判定する、(5)~(8)のいずれかに記載の窓。
(10)前記プロセッサに通信可能に連結され、前記スイッチング材料を通過していない前記光の少なくとも1つの波長の強度を測定するように位置決めされた外部光センサを更に備え、前記プロセッサが、
(a)前記光の少なくとも1つの波長のどれくらいの割合が、前記基材及び前記スイッチング材料を通って透過するかを判定し、
(b)前記基材及び前記スイッチング材料を通って透過する前記光の少なくとも1つの波長の前記割合を使用して、前記有効色を判定する、(5)~(9)のいずれかに記載の窓。
(11)前記プロセッサが、前記電圧の前記絶対値を増加させて前記スイッチング材料の前記透過率を増加させ、前記電圧の前記絶対値を減少させて前記スイッチング材料の前記透過率を減少させる、(1)に記載の窓。
(12)前記プログラムコードが更に、前記プロセッサに、
(a)前記スイッチング材料を、第1の透過率から、前記スイッチング材料の最大透過率と最小透過率との間の中間透過率まで遷移させ、
(b)ある期間にわたって前記スイッチング材料をおよそ前記中間透過率に維持する、(1)に記載の窓。
(13)前記第1の透過率が、前記スイッチング材料の前記最大透過率又は前記最小透過率である、(12)に記載の窓。
(14)前記プロセッサが、100%未満のデューティサイクルを有するパルス幅変調信号を印加して、前記スイッチング材料を前記中間透過率に遷移させ、前記スイッチング材料を前記中間透過率に維持する、(12)又は(13)に記載の窓。
(15)前記プロセッサが、オンのときの非ゼロピーク電圧とオフのときの非ゼロオフ電圧との間で遷移するパルス幅変調信号を印加する、(12)又は(13)に記載の窓。
(16)前記プロセッサが、前記スイッチング材料を前記中間状態に遷移させる第1のパルス幅変調信号と、前記スイッチング材料を前記中間状態に維持する第2のパルス幅変調信号と、を印加し、前記第1のパルス幅変調信号が、前記第2のパルス幅変調信号のデューティサイクルよりも高いデューティサイクルを有する、(12)又は(13)に記載の窓。
(17)前記プログラムコードが更に、前記プロセッサに、
(a)前記光の少なくとも1つの波長の前記内部光センサからの強度測定値を取得させ、
(b)前記光の少なくとも1つの波長の前記強度が上限強度閾値を超えると、前記スイッチング材料をより暗い中間状態に遷移させ、前記スイッチング材料を前記より暗い中間状態に維持する、(12)~(16)のいずれかに記載の窓。
(18)前記プロセッサが、前記光の少なくとも1つの波長の前記強度が下限強度閾値を下回ると、前記スイッチング材料をより明るい中間状態に遷移させ、前記スイッチング材料を前記より明るい中間状態に維持する、(17)に記載の窓。
(19)前記期間中に、前記スイッチング材料の前記透過率が、前記中間透過率の50%、前記中間透過率の40%、前記中間透過率の30%、前記中間透過率の20%、又は前記中間透過率の10%以内に維持される、(12)~(18)のいずれかに記載の窓。
(20)可変透過率の車両窓であって、前記窓が、
(a)非不透明な基材と、
(b)前記基材に付着されたスイッチング材料であって、前記基材を通過する少なくとも一部の光が前記スイッチング材料も通過するように位置決めされている、スイッチング材料と、
(c)前記スイッチング材料に電気的に連結された第1の電極及び第2の電極であって、前記スイッチング材料の透過率が、第1の刺激物への曝露で最小に到達するまで減少し、かつ第2の刺激物の印加に応答して最大に到達するまで増加し、前記第1及び第2の刺激物のうちの少なくとも1つが、前記電極にわたって電圧を印加することを含む、第1の電極及び第2の電極と、
(d)前記電極にわたって異なる電圧を選択的に印加するための電圧印加回路と、
(e)コンピュータ可読媒体と、前記コンピュータ可読媒体及び前記電圧印加回路に通信可能に連結されたプロセッサと、を備え、前記コンピュータ可読媒体が、前記プロセッサによって実行可能な、前記コンピュータ可読媒体上でコード化されたプログラムコードを有し、前記プログラムコードが、前記プロセッサによって実行されると、前記プロセッサに、
(i)前記スイッチング材料を、第1の透過率から、前記スイッチング材料の最大透過率と最小透過率との間の中間透過率まで遷移させ、
(ii)ある期間にわたって前記スイッチング材料をおよそ前記中間透過率に維持する、窓。
(21)前記第1の透過率が、前記スイッチング材料の前記最大透過率又は前記最小透過率である、(20)に記載の窓。
(22)前記プロセッサが、100%未満のデューティサイクルを有するパルス幅変調信号を印加して、前記スイッチング材料を前記中間透過率に遷移させ、前記スイッチング材料を前記中間透過率に維持する、(20)又は(21)に記載の窓。
(23)前記プロセッサが、オンのときの非ゼロピーク電圧とオフのときの非ゼロオフ電圧との間で遷移するパルス幅変調信号を印加する、(20)又は(21)に記載の窓。
(24)前記プロセッサが、前記スイッチング材料を前記中間状態に遷移させる第1のパルス幅変調信号と、前記スイッチング材料を前記中間状態に維持する第2のパルス幅変調信号と、を印加し、前記第1のパルス幅変調信号が、前記第2のパルス幅変調信号のデューティサイクルよりも高いデューティサイクルを有する、(20)又は(21)に記載の窓。
(25)前記基材及び前記スイッチング材料を通過した後に前記窓を備える車両の内部に進入した光の少なくとも1つの波長の強度を測定するように位置決めされた内部光センサを更に備え、前記プログラムコードが更に、前記プロセッサに、
(a)前記光の少なくとも1つの波長の前記内部光センサからの強度測定値を取得させ、
(b)前記光の少なくとも1つの波長の前記強度が上限強度閾値を超えると、前記スイッチング材料をより暗い中間状態に遷移させ、前記スイッチング材料を前記より暗い中間状態に維持する、(20)~(24)のいずれかに記載の窓。
(26)前記プロセッサが、前記光の少なくとも1つの波長の前記強度が下限強度閾値を下回ると、前記スイッチング材料をより明るい中間状態に遷移させ、前記スイッチング材料を前記より明るい中間状態で維持する、(25)に記載の窓。
(27)前記期間中に、前記スイッチング材料の前記透過率が、前記中間透過率の50%、前記中間透過率の40%、前記中間透過率の30%、前記中間透過率の20%、又は前記中間透過率の10%以内に維持される、(20)~(26)のいずれかに記載の窓。
(28)前記プロセッサに通信可能に連結され、前記基材及び前記スイッチング材料を通過した後に前記窓を備える車両の内部に進入した光の少なくとも1つの波長の強度を測定するように位置決めされた内部光センサを更に備え、前記光の少なくとも1つの波長が、可視スペクトルの適切なサブセットであり、前記プログラムコードが更に、前記プロセッサに、
(a)前記光の少なくとも1つの波長の前記内部光センサからの強度測定値を取得させ、
(b)前記強度測定値に応答して、前記スイッチング材料の前記透過率が増加又は減少するように、前記電極にわたって印加された前記電圧の前記絶対値を増加又は減少させる、(20)に記載の窓。
(29)前記光の少なくとも1つの波長が、波長範囲を含み、前記波長範囲の前記強度測定値が、前記波長範囲の累積強度である、(28)に記載の窓。
(30)前記波長範囲が、連続的である、(29)に記載の窓。
(31)前記波長範囲が、前記可視光スペクトルのおよそ10%未満、前記可視光スペクトルのおよそ20%未満、前記可視光スペクトルのおよそ30%未満、前記可視光スペクトルのおよそ40%未満、前記可視光スペクトルのおよそ50%未満、前記可視光スペクトルのおよそ60%未満、前記可視光スペクトルのおよそ70%未満、前記可視光スペクトルのおよそ80%未満、又は前記可視光スペクトルのおよそ90%未満である、(29)又は(30)に記載の窓。
(32)前記光の少なくとも1つの波長が、少なくとも2つの異なる波長を含み、前記プロセッサが、前記少なくとも2つの異なる波長の各々についての強度測定値を取得し、前記プロセッサが、
(a)前記少なくとも2つの異なる波長の組み合わせから生じる有効色を判定し、
(b)前記有効色が、前記少なくとも2つの異なる波長を含む色空間の適切なサブセットである望ましくない色ゾーンの一部を含むかどうかを判定し、
(c)前記有効色が前記望ましくない色ゾーンの一部を含むかどうかに応答して、前記電圧の前記絶対値を増加又は減少させる、(28)~(31)のいずれかに記載の窓。
(33)前記有効色が前記望ましくない色ゾーンの外側にある場合、前記プロセッサが、前記電圧を増加させて前記スイッチング材料を明るくする、(32)に記載の窓。
(34)前記有効色が前記望ましくない色ゾーンの内側にある場合、前記プロセッサが、前記電圧を減少させて前記スイッチング材料を暗くする、(32)又は(33)に記載の窓。
(35)前記少なくとも2つの異なる波長が、青色光及び緑色光に対応する波長である、(32)~(34)のいずれかに記載の窓。
(36)前記プロセッサに通信可能に連結され、前記スイッチング材料の動作温度を測定するように位置決めされた温度センサを更に備え、前記プロセッサが、前記動作温度を使用して、前記有効色が前記望ましくない色ゾーンの内側にあるかどうかを判定する、(32)~(35)のいずれかに記載の窓。
(37)前記プロセッサに通信可能に連結され、前記スイッチング材料を通過していない前記光の少なくとも1つの波長の強度を測定するように位置決めされた外部光センサを更に備え、前記プロセッサが、
(a)前記光の少なくとも1つの波長のどれくらいの割合が、前記基材及び前記スイッチング材料を通って透過するかを判定し、
(b)前記基材及び前記スイッチング材料を通って透過する前記光の少なくとも1つの波長の前記割合を使用して、前記有効色を判定する、(32)~(36)のいずれかに記載の窓。
(38)前記プロセッサが、前記電圧の前記絶対値を増加させて前記スイッチング材料の前記透過率を増加させ、前記電圧の前記絶対値を減少させて前記スイッチング材料の前記透過率を減少させる、(28)に記載の窓。
(39)スイッチング材料を備える可変透過率の車両窓の透過率を変化させる方法であって、前記方法が、
(a)前記窓を備える車両の内部で、前記窓を通過した光の少なくとも1つの波長の強度測定値を取得することであって、前記光の少なくとも1つの波長が、前記可視スペクトルの適切なサブセットである、取得することと、
(b)前記強度測定値に応答して、前記スイッチング材料の前記透過率が増加又は減少するように、前記電極にわたって印加された前記電圧の前記絶対値を増加又は減少させることと、を含む、方法。
(40)前記光の少なくとも1つの波長が、波長範囲を含み、前記波長範囲の前記強度測定値が、前記波長範囲の累積強度である、(39)に記載の方法。
(41)前記波長範囲が、連続的である、(40)に記載の方法。
(42)前記波長範囲が、前記可視光スペクトルのおよそ10%未満、前記可視光スペクトルのおよそ20%未満、前記可視光スペクトルのおよそ30%未満、前記可視光スペクトルのおよそ40%未満、前記可視光スペクトルのおよそ50%未満、前記可視光スペクトルのおよそ60%未満、前記可視光スペクトルのおよそ70%未満、前記可視光スペクトルのおよそ80%未満、又は前記可視光スペクトルのおよそ90%未満である、(40)又は(41)に記載の方法。
(43)前記光の少なくとも1つの波長が、少なくとも2つの異なる波長を含み、前記強度測定値が、前記少なくとも2つの異なる波長の各々についてのものであり、
(a)前記少なくとも2つの異なる波長の組み合わせから生じる有効色を判定することと、
(b)前記有効色が、前記少なくとも2つの異なる波長を含む色空間の適切なサブセットである望ましくない色ゾーンの一部を含むかどうかを判定することと、
(c)前記有効色が前記望ましくない色ゾーンの一部を含むかどうかに応答して、前記電圧の前記絶対値を増加又は減少させることと、を更に含む、(39)~(42)のいずれかに記載の方法。
(44)前記有効色が前記望ましくない色ゾーンの外側にある場合、前記電圧を増加させて前記スイッチング材料を明るくする、(43)に記載の方法。
(45)前記有効色が前記望ましくない色ゾーンの内側にある場合、前記電圧を減少させて前記スイッチング材料を暗くする、(43)又は(44)に記載の方法。
(46)前記少なくとも2つの異なる波長が、青色光及び緑色光に対応する波長である、(43)~(45)のいずれかに記載の方法。
(47)前記スイッチング材料の動作温度を測定することと、前記動作温度を使用して、前記有効色が前記望ましくない色ゾーンの内側にあるかどうかを判定することと、を更に含む、(43)~(46)のいずれかに記載の方法。
(48)(a)前記スイッチング材料を通過していない前記光の少なくとも1つの波長の強度を測定することと、
(b)前記光の少なくとも1つの波長のどれくらいの割合が、前記基材及び前記スイッチング材料を通って透過するかを判定することと、
(c)前記基材及び前記スイッチング材料を通って透過する前記光の少なくとも1つの波長の前記割合を使用して、前記有効色を判定することと、を更に含む、(43)~(47)のいずれかに記載の方法。
(49)前記電圧の前記絶対値を増加させて前記スイッチング材料の前記透過率を増加させ、前記電圧の前記絶対値を減少させて前記スイッチング材料の前記透過率を減少させる、(39)に記載の方法。
(50)(a)前記スイッチング材料を、第1の透過率から、前記スイッチング材料の最大透過率と最小透過率との間の中間透過率まで遷移させることと、
(b)ある期間にわたって前記スイッチング材料をおよそ前記中間透過率に維持することと、を更に含む、(39)に記載の方法。
(51)前記第1の透過率が、前記スイッチング材料の前記最大透過率又は前記最小透過率である、(50)に記載の方法。
(52)100%未満のデューティサイクルを有するパルス幅変調信号を印加して、前記スイッチング材料を前記中間透過率に遷移させ、前記スイッチング材料を前記中間透過率に維持する、(50)又は(51)に記載の方法。
(53)オンのときの非ゼロピーク電圧とオフのときの非ゼロオフ電圧との間で遷移するパルス幅変調信号が、前記スイッチング材料に印加される、(50)又は(51)に記載の方法。
(54)前記スイッチング材料を前記中間状態に遷移させるために、第1のパルス幅変調信号が前記スイッチング材料に印加され、前記スイッチング材料を前記中間状態に維持するために、第2のパルス幅変調信号が前記スイッチング材料に印加され、前記第1のパルス幅変調信号が、前記第2のパルス幅変調信号のデューティサイクルよりも高いデューティサイクルを有する、(50)又は(51)に記載の方法。
(55)(a)前記光の少なくとも1つの波長の前記内部光センサからの強度測定値を取得することと、
(b)前記光の少なくとも1つの波長の前記強度が上限強度閾値を超えると、前記スイッチング材料をより暗い中間状態に遷移させ、前記スイッチング材料を前記より暗い中間状態に維持することと、を更に含む、(50)~(54)のいずれかに記載の方法。
(56)前記光の少なくとも1つの波長の前記強度が下限強度閾値を下回ると、前記スイッチング材料をより明るい中間状態に遷移させることと、前記スイッチング材料を前記より明るい中間状態に維持することと、を更に含む、(55)に記載の方法。
(57)前記期間中に、前記スイッチング材料の前記透過率が、前記中間透過率の50%、前記中間透過率の40%、前記中間透過率の30%、前記中間透過率の20%、又は前記中間透過率の10%以内に維持される、(50)~(56)のいずれかに記載の方法。
(58)スイッチング材料を備える可変透過率の車両窓の透過率を変化させる方法であって、前記方法が、
(a)前記スイッチング材料を、第1の透過率から、前記スイッチング材料の最大透過率と最小透過率との間の中間透過率まで遷移させることと、
(b)ある期間にわたって前記スイッチング材料をおよそ前記中間透過率に維持することと、を含む、方法。
(59)前記第1の透過率が、前記スイッチング材料の前記最大透過率又は前記最小透過率である、(58)に記載の方法。
(60)100%未満のデューティサイクルを有するパルス幅変調信号を印加して、前記スイッチング材料を前記中間透過率に遷移させ、前記スイッチング材料を前記中間透過率に維持する、(58)又は(59)に記載の方法。
(61)オンのときの非ゼロピーク電圧とオフのときの非ゼロオフ電圧との間で遷移するパルス幅変調信号が、前記スイッチング材料に印加される、(58)又は(59)に記載の方法。
(62)前記スイッチング材料を前記中間状態に遷移させるために、第1のパルス幅変調信号が前記スイッチング材料に印加され、前記スイッチング材料を前記中間状態に維持するために、第2のパルス幅変調信号が前記スイッチング材料に印加され、前記第1のパルス幅変調信号が、前記第2のパルス幅変調信号のデューティサイクルよりも高いデューティサイクルを有する、(58)又は(59)に記載の方法。
(63)(a)前記光の少なくとも1つの波長の前記内部光センサからの強度測定値を取得することと、
(b)前記光の少なくとも1つの波長の前記強度が上限強度閾値を超えると、前記スイッチング材料をより暗い中間状態に遷移させ、前記スイッチング材料を前記より暗い中間状態に維持することと、を更に含む、(58)~(62)のいずれかに記載の方法。
(64)前記光の少なくとも1つの波長の前記強度が下限強度閾値を下回ると、前記スイッチング材料をより明るい中間状態に遷移させることと、前記スイッチング材料を前記より明るい中間状態に維持することと、を更に含む、(63)に記載の方法。
(65)前記期間中に、前記スイッチング材料の前記透過率が、前記中間透過率の50%、前記中間透過率の40%、前記中間透過率の30%、前記中間透過率の20%、又は前記中間透過率の10%以内に維持される、(58)~(64)のいずれかに記載の方法。
(66)(a)前記窓を備える車両の内部で、前記窓を通過した光の少なくとも1つの波長の強度測定値を取得することであって、前記光の少なくとも1つの波長が、前記可視スペクトルの適切なサブセットである、取得することと、
(b)前記強度測定値に応答して、前記スイッチング材料の前記透過率が増加又は減少するように、前記電極にわたって印加された前記電圧の前記絶対値を増加又は減少させることと、を更に含む、(58)に記載の方法。
(67)前記光の少なくとも1つの波長が、波長範囲を含み、前記波長範囲の前記強度測定値が、前記波長範囲の累積強度である、(66)に記載の方法。
(68)前記波長範囲が、連続的である、(67)に記載の方法。
(69)前記波長範囲が、前記可視光スペクトルのおよそ10%未満、前記可視光スペクトルのおよそ20%未満、前記可視光スペクトルのおよそ30%未満、前記可視光スペクトルのおよそ40%未満、前記可視光スペクトルのおよそ50%未満、前記可視光スペクトルのおよそ60%未満、前記可視光スペクトルのおよそ70%未満、前記可視光スペクトルのおよそ80%未満、又は前記可視光スペクトルのおよそ90%未満である、(66)又は(67)に記載の方法。
(70)前記光の少なくとも1つの波長が、少なくとも2つの異なる波長を含み、前記強度測定値が、前記少なくとも2つの異なる波長の各々についてのものであり、
(a)前記少なくとも2つの異なる波長の組み合わせから生じる有効色を判定することと、
(b)前記有効色が、前記少なくとも2つの異なる波長を含む色空間の適切なサブセットである望ましくない色ゾーンの一部を含むかどうかを判定することと、
(c)前記有効色が前記望ましくない色ゾーンの一部を含むかどうかに応答して、前記電圧の前記絶対値を増加又は減少させることと、を更に含む、(66)~(69)のいずれかに記載の方法。
(71)前記有効色が前記望ましくない色ゾーンの外側にある場合、前記電圧を増加させて前記スイッチング材料を明るくする、(70)に記載の方法。
(72)前記有効色が前記望ましくない色ゾーンの内側にある場合、前記電圧を減少させて前記スイッチング材料を暗くする、(70)又は(71)に記載の方法。
(73)前記少なくとも2つの異なる波長が、青色光及び緑色光に対応する波長である、(70)~(72)のいずれかに記載の方法。
(74)前記スイッチング材料の動作温度を測定することと、前記動作温度を使用して、前記有効色が前記望ましくない色ゾーンの内側にあるかどうかを判定することと、を更に含む、(70)~(73)のいずれかに記載の方法。
(75)(a)前記スイッチング材料を通過していない前記光の少なくとも1つの波長の強度を測定すること、を更に含み、前記プロセッサが、
(b)前記光の少なくとも1つの波長のどれくらいの割合が、前記基材及び前記スイッチング材料を通って透過するか判定し、
(c)前記基材及び前記スイッチング材料を通って透過する前記光の少なくとも1つの波長の前記割合を使用して、前記有効色を判定する、(70)~(74)のいずれかに記載の方法。
(76)前記電圧の前記絶対値を増加させて前記スイッチング材料の前記透過率を増加させ、前記電圧の前記絶対値を減少させて前記スイッチング材料の前記透過率を減少させる、(63)に記載の方法。
(77)非一時的なコンピュータ可読媒体であって、プロセッサによって実行可能であり、かつ前記プロセッサによって実行されると、前記プロセッサに、(39)~(77)のいずれかに記載の方法を実施させる、前記非一時的なコンピュータ可読媒体に記憶されたプログラムコードを有する、非一時的なコンピュータ可読媒体。
(78)実質的に特許請求の範囲に記載されるとおりの可変透過率の車両窓。
Claims (14)
- 透過率が可変な車両窓であって、前記窓が、
(a)不透明でない基材と、
(b)前記基材に付着されたスイッチング材料であって、前記基材を通過する少なくとも一部の光が前記スイッチング材料も通過するように位置決めされている、スイッチング材料と、
(c)前記スイッチング材料に電気的に連結された第1の電極及び第2の電極であって、前記スイッチング材料の透過率が、第1の刺激物への曝露又は印加で最小に到達するまで減少し、かつ第2の刺激物の印加に応答して最大に到達するまで増加し、前記第1の刺激物が太陽光又は電極への印加であり、前記第2の刺激物が電極への印加であり、前記第1及び第2の刺激物のうちの少なくとも1つが、前記電極に電圧を印加することを含む、第1の電極及び第2の電極と、
(d)前記電極に異なる電圧を選択的に印加するための電圧印加回路と、
(e)コンピュータ可読媒体と、前記コンピュータ可読媒体及び前記電圧印加回路に通信可能に連結されたプロセッサと、を備え、前記コンピュータ可読媒体が、前記プロセッサによって実行可能な、前記コンピュータ可読媒体上でコード化されたプログラムコードを有し、前記プログラムコードが、前記プロセッサによって実行されると、前記プロセッサに、
(i)前記スイッチング材料を、第1の透過率から、前記スイッチング材料の最大透過率と最小透過率との間の中間透過率まで遷移させ、
(ii)ある期間にわたって前記スイッチング材料をおよそ前記中間透過率に維持し、
前記窓は、前記プロセッサに通信可能に連結され、前記基材及び前記スイッチング材料を通過した後に前記窓を備える車両の内部に進入した光の少なくとも1つの波長の強度を測定するように位置決めされた内部光センサを更に備え、前記光の少なくとも1つの波長が、可視スペクトルのサブセットであり、前記プログラムコードが更に、前記プロセッサに、
(a)前記光の少なくとも1つの波長の前記内部光センサからの強度測定値を取得させ、
(b)前記強度測定値に応答して、前記スイッチング材料の前記透過率が増加又は減少するように、前記電極に印加された前記電圧の絶対値を増加又は減少させ、
前記光の少なくとも1つの波長が、少なくとも2つの異なる波長を含み、前記プロセッサが、前記少なくとも2つの異なる波長の各々についての強度測定値を取得し、前記プロセッサが、
(a)前記少なくとも2つの異なる波長の組み合わせから生じる有効色を判定し、
(b)前記有効色が、前記少なくとも2つの異なる波長を含む色空間の適切なサブセットである望ましくない色ゾーンの一部を含むかどうかを判定し、
(c)前記有効色が前記望ましくない色ゾーンの一部を含むかどうかに応答して、前記電圧の前記絶対値を増加又は減少させる、窓。 - 前記第1の透過率が、前記スイッチング材料の前記最大透過率又は前記最小透過率である、請求項1に記載の窓。
- 前記プロセッサが、100%未満のデューティサイクルを有するパルス幅変調信号を印加して、前記スイッチング材料を前記中間透過率に遷移させ、前記スイッチング材料を前記中間透過率に維持する、請求項1又は2に記載の窓。
- 前記プロセッサが、オンのときのピーク正電圧及び負電圧とオフのときの1つ以上の非ゼロ電圧との間で遷移するパルス幅変調信号を印加する、請求項1又は2に記載の窓。
- 前記プロセッサが、前記スイッチング材料を前記中間透過率に遷移させる第1のパルス幅変調信号と、前記スイッチング材料を前記中間透過率に維持する第2のパルス幅変調信号と、を印加し、前記第1のパルス幅変調信号が、前記第2のパルス幅変調信号のデューティサイクルよりも高いデューティサイクルを有する、請求項1又は2に記載の窓。
- 前記光の少なくとも1つの波長が、波長範囲を含み、前記波長範囲の前記強度測定値が、前記波長範囲の累積強度である、請求項1~5のいずれか一項に記載の窓。
- 前記波長範囲が、連続的である、請求項6に記載の窓。
- 前記波長範囲が、可視光スペクトルのおよそ10%未満、可視光スペクトルのおよそ20%未満、可視光スペクトルのおよそ30%未満、可視光スペクトルのおよそ40%未満、可視光スペクトルのおよそ50%未満、可視光スペクトルのおよそ60%未満、可視光スペクトルのおよそ70%未満、可視光スペクトルのおよそ80%未満、又は可視光スペクトルのおよそ90%未満である、請求項6又は7に記載の窓。
- 前記有効色が前記望ましくない色ゾーンの外側にある場合、前記プロセッサが、前記電圧を増加させて前記スイッチング材料を明るくする、請求項1に記載の窓。
- 前記有効色が前記望ましくない色ゾーンの内側にある場合、前記プロセッサが、前記電圧を減少させて前記スイッチング材料を暗くする、請求項1又は9に記載の窓。
- 前記少なくとも2つの異なる波長が、青色光及び緑色光に対応する波長である、請求項1、9及び10のいずれか一項に記載の窓。
- 前記プロセッサに通信可能に連結され、前記スイッチング材料の動作温度を測定するように位置決めされた温度センサを更に備え、前記プロセッサが、前記動作温度を使用して、前記有効色が前記望ましくない色ゾーンの内側にあるかどうかを判定する、請求項1及び9~11のいずれか一項に記載の窓。
- 前記プロセッサに通信可能に連結され、前記スイッチング材料を通過していない前記光の少なくとも1つの波長の強度を測定するように位置決めされた外部光センサを更に備え、前記プロセッサが、
(a)前記光の少なくとも1つの波長のどれくらいの割合が、前記基材及び前記スイッチング材料を通って透過するかを判定し、
(b)前記基材及び前記スイッチング材料を通って透過する前記光の少なくとも1つの波長の前記割合を使用して、有効色を判定する、請求項1に記載の窓。 - 前記プロセッサが、前記電圧の前記絶対値を増加させて前記スイッチング材料の前記透過率を増加させ、前記電圧の前記絶対値を減少させて前記スイッチング材料の前記透過率を減少させる、請求項1に記載の窓。
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