TWI687585B - 百葉窗板控制系統及配置可調光重定向百葉窗板的方法 - Google Patents

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Abstract

本發明提供了一種百葉窗板控制系統，其中，通過懸掛或支撐百葉窗板轉動裝置的百葉窗板頭部內的執行器調節自動成組的百葉窗板組件的取向。響應於太陽高度的確定給該執行器供給能量，太陽高度可選地來自經由控制器的光傳感器輸出。該光傳感器配置光學元件來檢測太陽高度和方位、以及一般外部光水平中的至少一個。還可以通過根據窗口取向和緯度的計算來確定該太陽高度和方位。該光學元件和控制器裝置連接到至少一個百葉窗板或百葉窗板頭部以提供不要求外部功率或控制的自容系統，除非有需要。本發明可更好地控制陽光、光線和熱量的進入室內，還可根據日期時間、氣候以及使用者的居住隱私等需求自動調整百葉的狀態。

Description

百葉窗板控制系統及配置可調節光重定向百葉窗板的 方法 【相關申請的交叉引用】
本申請要求了2014年9月12日提交的相同主題的申請No.62/050,018的美國臨時專利申請、以及申請號為US62/049,941(於2014年9月12日提交)和申請號為US62/164,834(於2015年5月21日提交)的申請的優先權，以上申請的全部內容在此引入作為參考。
本發明涉及窗口覆蓋，並且尤其涉及用於覆蓋窗口和相關玻璃窗或開窗的百葉窗板組件，具體來說就是一種百葉窗板組件及配置可調節光重定向百葉窗板的方法。
百葉窗板組件旨在使百葉窗板平行轉動，以允許光進入或遮擋光，從而限制從內部或者外部的可見性，也就是說，提供私密性。當光干擾居住者時，可能期望阻擋光，當不期望阻擋光時，則使房間變熱。
然而，通常手動使盲組件轉動，並且當期望進行調節時，依賴居住者的認識來確定並且動作。
美國專利No.4,773,733(1988年9月27日，Murphy等人)公開了一種具有使百葉窗板旋轉以阻止直射陽光進入的自動化裝置的百葉窗板組件，百葉窗板元件配置棱形結構以通過完全內部反射將光反射回到窗口外面。這種百葉窗板將使外部圖像(image)變形，因此外部可見性通過百葉窗板之間的空間來獲得。因此，百葉窗板旨在在大致水平取向上操作，並且僅轉動以捕捉並且將直射陽光向外反射回去。換言之，關於陽光，它們就像金屬反射器那樣起作用，但是會使得漫射的外部光(即，從物體發出的非直射陽光)進入房間。然而，這種漫射光被棱形結構打破，這種棱形結構使房間居住者看到的外觀變形。響應於太陽高度的檢測，通過電機驅動器從大致水平取向調節百葉窗板，這通過接近百葉窗板支撐頭部元件的百葉窗板上放置的光電檢測器進行。
雖然可能期望向外反射干擾建築物居民的直射陽光，但是可能更期望向內但是向上朝向建築物中的天花板重定向該陽光，以最小化白天對內部照明的需求。
提供調節用於光重定向的百葉窗板以及更好地控制私密性和太陽或其他外部光源的利用或排除的改進裝置是一種進步。
本發明的上述和其他目的、效果、特徵和優點將從結合附圖獲得的具體實施方式的以下描述變得更加明顯。
有鑑於此，本發明要解決的技術問題在於提供一種百葉窗板組件及配置可調節光重定向百葉窗板的配置方法，解決了現有技術中不能根據用戶的需求控制陽光、光線和熱量進入室內的問題。
在本發明中，第一個目標通過提供一種百葉窗板組件實現，百葉窗板組件包括基本上平行的百葉窗板的陣列，該陣列可傾斜或可轉動，用於確定太陽方向的裝置、執行機構、用於支撐百葉窗板的陣列的頭部，該頭部包括上述的執行機構，以使上述基本上平行的百葉窗板傾斜，其中，執行機構能夠操作以使百葉窗板從負傾角傾斜至垂直、以及從垂直傾斜到正傾角，其中，總轉動為正傾角和負傾角的絕對值的總和。
本發明的另一方面為百葉窗板組件，其中百葉窗板用於光重定向，並被轉動以將陽光重定向到內部空間中。
本發明的另一方面為任何這樣的百葉窗板組件，其中，當在表面法線方向上觀察時，該百葉窗板具有穿視的可視性。
本發明的另一方面為任何這樣的百葉窗板組件，該百葉窗板組件包括給該執行機構供電的一個或多個光伏電池。
本發明的另一方面為任何這樣的百葉窗板組件，其中，每個百葉窗板被固定支撐在靠近中心的空間中，並且所述執行機構能夠操作以通過垂直移動的定位杆使百葉窗板繞固定支撐的位置轉動。
本發明的另一方面為任何這樣的百葉窗板組件，其中，每個百葉窗板在相對端通過支撐夾具被支撐，該支撐夾具與下列構件接合：垂直懸掛的固定支撐杆， 設置在固定支撐杆後面的定位杆，其中，定位杆與百葉窗板的與固定支撐杆不同的部分接合，從而使得該陣列中的百葉窗板的重量通過垂直懸掛的固定支撐杆支撐，以及定位杆的垂直運動使百葉窗板轉動。
本發明的另一方面為任何這樣的百葉窗板組件，其中，執行機構配置楔形齒輪以升高或降低定位杆。
本發明的另一方面為任何這樣的百葉窗板組件，其中，一個或多個百葉窗板具有塗黑的邊緣。
本發明的另一方面為任何這樣的百葉窗板組件，其中，陣列中的一個或多個百葉窗板被設置為與平行方向成預定偏角。
本發明的另一方面為任何這樣的百葉窗板組件，其中，陣列中的一個或多個百葉窗板被設置為預定偏角，所述預定偏角通過附接到所述百葉窗板的相對端的支撐夾具來設定。
本發明的還有的另一方面為一種配置可調節光重定向百葉窗板的方法，該方法包括以下步驟：提供百葉窗板組件，百葉窗板組件包括基本上平行的百葉窗板的陣列，該陣列可傾斜或可轉動，確定太陽方向的裝置、執行機構、用於支撐百葉窗板的陣列的頭部，該頭部包括執行機構以使基本上平行的百葉窗板傾斜，其中，執行機構能夠操作以使百葉窗板傾斜；以及附加步驟為：確定陽光是直射還是漫射，響應於第二步驟的確定來調節百葉窗板的位置，其中，所述確定的步驟還包括：當陽光為直射時，確定太陽高度。
本發明的另一方面為一種配置可調節光重定向百葉窗板的方法，其中，在第二步驟中配置光伏電池的輸出。
本發明的另一方面為一種配置可調節光重定向百葉窗板的方法，該方法包括以下步驟：提供百葉窗板組件，百葉窗板組件包括基本上平行的百葉窗板的陣列，該陣列可傾斜或可轉動，確定太陽方向的裝置、執行機構、用於支撐百葉窗板的陣列的頭部，該頭部包括執行機構以使基本上平行的百葉窗板傾斜，其中，執行機構能夠操作以使百葉窗板傾斜；確定太陽 高度；響應於第二步驟的確定來調節百葉窗板的位置，從而調整由百葉窗板朝向建築物的內部空間重定向的光的位置。
本發明的另一方面為一種配置可調節光重定向百葉窗板的方法，其中，在所述第二步驟中配置光伏電池的輸出。
本發明的另一方面為一種配置可調節光重定向百葉窗板的方法，其中，執行機構能夠操作以使百葉窗板從負傾角傾斜至垂直，以及從垂直傾斜到正傾角。
本發明的另一方面為任何這樣的百葉窗板組件，其中，執行機構進一步包括存儲來自光伏電池的能量的電池，當電池的電荷低於預定電平時，使百葉窗板不轉動，在其中保持足夠能量，以在沒有有線電源的情況下充分地操作百葉窗板組件。
本發明的另一方面為任何這樣的百葉窗板組件，其中，確定太陽方向的裝置為設置在陣列中的上部百葉窗板上的反射器，其中，使該上部百葉窗板傾斜，以在在由頭部支撐的檢測器陣列上保持日面的圖像。
本發明的另一方面為任何這樣的百葉窗板組件，其中，確定太陽方向的裝置為至少配置日期、時間以及百葉窗板陣列羅盤方向和位置的計算裝置。
本發明的另一方面為任何這樣的百葉窗板組件，其中，在相對端通過支撐夾具支撐多個百葉窗板，以及通過在堆疊方向上連接所述百葉窗板的支撐夾具來組裝所述陣列。
本發明的另一方面為任何這樣的百葉窗板組件，其中，從頭部懸掛的至少一個杆連接堆疊的百葉窗板的支撐夾具。
根據以上具體實施方式可以得知百葉窗板組件及配置可調節光重定向百葉窗板的方法的有益效果或特點如下：可以更好地控制陽光、光 線和熱量的進入室內，還可以根據日期和季節的時間、氣候以及使用者的居住隱私等需求自動調整百葉窗板的狀態。
本發明的以上和其他目標、效果、特徵和優點將從結合附圖獲得的實施方式的以下說明變得更加明顯。
1:居住者
2:太陽
5:地板
9:地平線
10:光線
10’:射線
11:路徑(射線)
12:射線
12’:射線
13:射線(散射光)
13’:自然光
14:箭頭
15:窗口(玻璃窗)(玻璃窗表面)(窗口表面)
20:天花板
20a:天花板(區域)(部分)
20b:部分
20c:部分
100:百葉窗板控制系統(設備)
110:百葉窗板組件
120:頭部
121:殼體
122:模塊
123:端蓋
126:凹槽
130:(光學)裝置
135:光學檢測裝置
136:準直儀
140:傳感器裝置(檢測器裝置)
141:傳感器(陣列)(檢測器陣列)
142:光學元件(反射鏡)(鏡子)(反射器)(追蹤鏡)
146’:檢測器
160:陣列
160’:百葉窗板
161:支撐杆
1611:凹槽
1612:固定銷
162:定位杆
163:夾具(臂)(支撐構件)
163’:夾具(臂)
163”:夾具
1642:支撐銷(中心臂銷)
1643:頭部
165:夾具(吊具)
1651:偏移臂
1651’:臂
1651”:支撐臂(銷)
1652:夾具銷(定位銷)
1652”:夾具銷
1653:杆臂
1654:凹槽
165a:後邊緣
1656:柔性柱
166:夾且
167:卡部
1662:夾具軸
167:卡部(凹槽)
500:執行機構
502:間隙
510:驅動裝置(機構)
511:步進式電動機(電機)
512:頭部軸(支撐軸)
513:步進主軸
514:驅動齒輪
515:楔形齒輪
516:支撐銷
517:開關
520:控制器(微處理器)
521:模塊(接收器)
521’:模塊(接收器)
521”:檢測器
523:時鐘
524:控制系統電子設備
529:存儲器
600:百葉窗板(板條)
600’:百葉窗板
710:光伏電池
711:調節器
720:電池
721:電池充電器/管理器
801:圓形部分
900:印刷電路板
1400:處理
1401:處理
1410，1420，1430，1440，1450，1460，1470，1480，1490:步驟
1451，1452，1455，1456:步驟
1475，1485，1495:步驟
〔圖1〕A至1C為當太陽在不同高度角時的本發明的優選實施方式的安裝圖。
〔圖2〕為在外部玻璃窗前面安裝的本發明系統的實施方式的立面圖。
〔圖3〕為在作為太陽檢測器的光伏(PV)電池前面配置光准直百葉窗板的另選實施方式的立面圖。
〔圖4〕為本發明的更優選實施方式的示意性透視圖，示出了代替圖2和圖3的框圖中通常所示的那些系統的光機構件。
〔圖5〕A至5C為圖4的實施方式中的百葉窗板的三種另選取向的示意性透視圖。
〔圖6〕A為連接到圖4至圖5C的百葉窗板的驅動裝置的外側立面圖，而圖6B為其局部透視圖。
〔圖7〕A為單獨的百葉窗板支撐端部夾具的透視圖。
〔圖7〕B為示出已連接的百葉窗板的一部分的俯視平面圖。
〔圖8〕A為附接到向後傾斜的共軛支撐吊具的百葉窗板共軛支撐夾具的側面透視圖。
〔圖8〕B為夾具相對傾斜的側面透視圖。
〔圖8〕C為共軛支撐夾具的前立面圖。
〔圖8〕D為在垂直取向上支撐百葉窗板的在該取向上的其側立面圖。
〔圖9〕為百葉窗板支撐端部夾具的另選實施方式的透視圖。
〔圖10〕為端部夾具的又一另選實施方式的透視圖。
〔圖11〕為頭部模塊和光學傳感器裝置插入頭部殼體之前的局部未組裝分解正視圖。
〔圖12〕為頭部模塊的分解透視圖，示出了執行機構的PCB和可充電電池在其中的放置。
〔圖13〕為頭部模塊端部的另一分解透視圖，示出了驅動裝置到百葉窗板定位支撐夾具的連接。
〔圖14〕為示出了使用百葉窗板組件和系統的另選方法的流程圖。
〔圖15〕為執行機構的更詳細示意性框圖，執行機構包括可選太陽追蹤系統電子設備和機電構件。
參照圖1A-圖15，其中相同的附圖標記代表各圖中相同的構件，其中示出了一種新的改進的窗口百葉窗板控制系統，此處總體標記為100。
根據本發明，窗口百葉窗板控制系統100包括：由頭部120支撐的傾斜或可轉動的成組百葉窗板組件110，頭部120包括：用以測量或確定太陽方向的裝置130，該裝置130可以是通過(via)計算裝置或表或者通孔光學裝置130；和頭部120中的傳感器裝置140。頭部120還容納有執行機構500，驅動裝置510設置在頭部120中用以響應於太陽方向的確定或由於多雲或霧霾天 導致太陽不足或漫射光的檢測等，使百葉窗板600傾斜或者轉動。該執行機構500包括控制器520，諸如微處理器、計算機、可編程邏輯控制器(PLC)等，其響應於可選地通過直接計算或測量確定的太陽方向調整到驅動裝置510(諸如，伺服控制器、執行器或步進式電動機511)的功率。
成組百葉窗板組件110包括陣列160中的可傾斜的百葉窗板或板條600。該陣列160可包括為一個或多個垂直堆疊列的多個百葉窗板600。因此，陣列160可在橫向或水平方向上在寬度上延伸一個或多個百葉窗板600的長度。另外，百葉窗板600還可垂直佈置為多個橫向相鄰堆疊中，以跨越不同窗口寬度。陣列160中的百葉窗板600一般或者幾乎相互平行，並且通過公共支撐機構支撐，該公共支撐機構允許通過執行機構500調節傾角。這些百葉窗板600可為不透明的、透明的、半透明的和/或反光的以及其任意組合。優選地，百葉窗板600具有光重定向特性，以控制入射的陽光進入建築物結構的角度。在一操作模式下，百葉窗板600取向基本上跟隨太陽2在需要時重定向光，光優選地朝向室內天花板20，以使得陽光能從此散射(作為射線13)，以照射結構的內部的更大部分，如圖1A-圖1C所示。優選日光照明或光重定向百葉窗板600是基本上平和平坦板條，該基本上平和平坦板條在透明矩陣內配置平行反射內表面。如圖5B中所示，當百葉窗板600垂直時，內反射表面為水平的，且在窗口表面法線的方向上注視陣列160的建築物居住者具有窗口15外面的最佳視野。當居住者以平行於反射內表面的面的角注視窗口時，穿視的可視性(see through visibility)將一直最完整。最完整是指不被內反射表面的線打斷，如果這些內反射表面反射了另外可見的光，這將會很明顯。
圖1A-圖1C中的用於這種穿視的可視性的最佳方向通過雙頭箭頭14示出，其在垂直於百葉窗板600表面的方向上從居住者1的眼睛高度指向窗口15。
圖1A-圖1C示出了當太陽位置被追蹤或計算且使百葉窗板600適當地轉動以可選地選擇入射陽光被重定向到的天花板20a的區域時，百葉窗板600的另選取向如何將光重定向到房間內。
在圖1A中，太陽2在地平線上，並且期望使百葉窗板600負傾斜(如圖5A所示)以使陽光作為射線12被重定向到天花板區域20a而不是居住者的眼睛。當陽光被重定向到天花板20時，由此作為射線13被散射，以從上面更大範圍地照射離窗口15更遠的房間的更深部分，從而為居住者2提供日光照明。
圖1B和圖1C還示出了日光重定向窗口百葉窗板控制系統100的優選用途，用以使得引導太陽2以逐漸升高的角度入射到玻璃窗15上的光線10的至少一些部分離開將在室內朝向地板5的路徑11，並且將其向上朝向天花板20重定向為射線12’，在此處將作為射線13散射離開天花板20。高度，一些射線10’還被重定向為射線12’穿過房間的更深處，在那裡其散射離開天花板作為散射的自然光13’。
在圖1B和圖1C的這些更高太陽高度下，百葉窗板600從負取向朝向垂直取向轉動(圖5B)，以使光反射表面可選地照射天花板20的同一部分20a。當圖1C中太陽高度增加時，可替代地，可以使百葉窗板600轉動至提供用於光使用的最大效率的角度。在入射到玻璃窗表面15上的所有光朝向天花板被重定向的百葉窗板轉動角度處實現最大效率。相比之下，固定光的範圍或角度將允許一些光線直接發射通過百葉窗板600並作為射線11撞擊地板。除了一天中的時間和太陽高度之外，最佳角度還取決於百葉窗板光重定向元件的縱橫比以及太陽方位(太陽方位關於羅盤坐標、經度和緯度隨著窗口取向而變化)。
例如，對於2：1縱橫比的光引導結構的最大效率角度為~41.8度，處於“0”度方位角，但是在1.6：1縱橫比處，將從百葉窗板表面法線改變到為約52度，圖1C示出了太陽在仍然更高的高度，其中，百葉窗板600在垂直取向(如圖5C所示)之後在正方向上傾斜，以便繼續將光重定向到天花板20的一部分(例如部分20c)，該部分可選地分別與圖1A和圖1B中的部分20a和20b相同。居住者1通過在箭頭14的方向上向上看，具有最佳視野。
頭部120包括執行機構500或裝置，以響應於太陽位置或天氣條件使陣列160中的百葉窗板600轉動，頭部具有一前邊緣，前邊緣被定位為在窗框內盡可能接近內部玻璃窗表面15或者在密封的玻璃窗單元內。相應地，優選百葉窗板組件110和百葉窗板轉動機構從頭部120的前表面(其是最接近窗口15的部分)向後設置，以使百葉窗板60在不碰撞窗口表面15的情況下轉動到完全水平取向。優選地，百葉窗板600不寬於頭部120深度。
可以理解，雖然在很多應用中優選細長的頭部120被水平地設置在窗口頂部，但是還可以將頭部垂直地設置在窗口的側面，以使運轉的百葉窗板垂直轉動。
為了容納整個百葉窗板組件110和相關系統100構件，尤其是太陽高度和追蹤裝置130，在頭部120內，太陽高度和方位位置可通過設置在頭部120內或與其連接的傳感器或傳感器陣列141進行測量，並且可選地在百葉窗板轉動驅動機構510前面，以使得附接到或集成到百葉窗板600中的一個或多個光學元件或裝置135可以通過傳感器陣列141中的傳感器的差動輸出(如果有)，檢測入射的太陽輻射。該光學元件142調整基本上准直的太陽輻射到檢測器或檢測器陣列的一部分的碰撞，使得太陽高度和/或方位可以根據陣列內的傳感器的差動輸出並且可選地基於百葉窗板取向的變化確定。
由於在圖14的處理1400中將響應於太陽高度變化使百葉窗板600自動地轉動，因此當將光學元件142固定到可轉動的百葉窗板600上時，光學元件142的取向能夠可選擇地改變，以提供跨傳感器陣列141的太陽能量的不同分佈。光學元件可以被選擇為使得，用於陽光重定向的最優百葉窗板轉動將在傳感器陣列上提供基本相同的照射圖案或者隨時間變化的照射圖案。然後，該隨時間變化的照射圖案可用於確定用於陽光重定向的最優百葉窗板取向。
可替代地，光學元件142可固定在固定百葉窗板上或在頭部上，從而使得傳感器陣列上的照射圖案變化，但是這種時間變化可用於計算可轉動百葉窗板的至少一些部分的期望取向，以使它們可以在預定範圍內被連續地調節。可以故意使百葉窗板600在一範圍內轉動以改變檢測器輸出，並因此確定太陽高度角和方位角中的一個或多個。圖3示出了這樣的實施方式，其中，光學檢測裝置135為百葉窗板160’的子集，其可在作為檢測器裝置140的單個光伏電池710前面轉動。百葉窗板160’優選為不透明的並且具有高縱橫比，以關於作為檢測器的光伏電池710的表面基本准直。可替代地，光學元件142可選擇為提供傳感器陣列141上的照射圖案的時間變化的任何組合。
相應地，在下面進一步詳細描述的各實施方式中，提供光學元件和傳感器組合的代表性而非窮舉示例，這些示例在不同地點和用戶特定應用中可能是有利的。
如圖4所示，光學裝置130可為簡單反射鏡142，但是可配置以下一個或多個：平面鏡、直角棱鏡、曲面反射鏡以及菲涅耳反射鏡、折射和衍射元件，包括透鏡和准直儀。當“被鎖定”在指向太陽的位置的取向上時，這樣的鏡子142理想地得到來自由鏡子142反射的日面(solar disk)的僅照射陣列141中的中心檢測器的光的一部分。鏡子142的寬度通過總體檢測器配置 (檢測器數量、尺寸和間隔)以及光學幾何結構確定，光學幾何結構諸如：太陽的角直徑、從追蹤鏡至光檢測器的距離。鏡子的長度取決於期望什麼方位或者偏離角範圍用於直接追蹤。由於追蹤鏡到檢測器的距離隨著方位角的增加而增加，因此反射光的寬度也增加且以偏離檢測器軸的角存在。在平面追蹤鏡的情況下，當鏡子142朝向其端部延伸時，可通過在鏡子142的寬度上提供錐形來延伸該寬度。可替代地，鏡子142在橫向端部處可變為逐漸凹陷，使得焦距等於從鏡子表面至檢測器的距離。
可替代地，標準矩形鏡子142可與精細間隔的檢測器141的線性陣列一起配置。檢測器陣列141僅需要具有足夠分散的檢測器，以從陣列141中的相鄰檢測器元件的差動輸出準確地選取太陽取向。相應地，光學元件142旨在在小於約兩個相鄰檢測器元件的尺寸或者寬度的陣列的一部分上使由鏡子投射的日面的部分成像。然後，可以通過確定陽光的邊緣落下的位置計算太陽取向，容許跨不同數量檢測器分佈。也可以使用二維CCD陣列或其它相機類型成像檢測器完成，並且當CCD陣列非常小時，能夠可選地在陽光落下的地方和CCD陣列之間配置聚焦光導管。
已通過三個檢測器的陣列141令人滿意地實現窄矩形鏡子142。檢測的處理還包括：當通過比較陣列141內的每個檢測器的輸出的相對幅度，使得支撐反射器142的百葉窗板600’轉動時，動態監控光強度。假設光學佈置限制三個傳感器中的僅兩個被完全照射，進一步調節傾斜位置，直到中心檢測器被最大化，並且側部檢測器看到類似強度，表示傾斜用於最佳檢測的方向為止。優選地，百葉窗板連續地調節以最大化追蹤準確性。然而，優選通過百葉窗板的較低頻率運動來保存電池功率，追蹤可以為離散時間間隔，或者在圖14中的設置的處理1401中由用戶選擇。基於使用窗口的已知場地取向與 以及安裝經度和緯度進行的最後追蹤測量之間的時間、以及時間和日期來預測太陽位置，使得可以延長處理1400中的運動和追蹤事件之間的時間。
頭部120還可配置一個或多個光伏(PV)電池710，該一個或多個光伏(PV)電池710面向玻璃窗15，以向傳感器141、控制系統電子設備520一524(圖15)供電，並向調整百葉窗板的陣列160取向的任一電機511和/或伺服控制器供電。假設光學元件在白天期間導致太陽照射的時間變化，這樣的光伏電池710還可配置為檢測器。
在本發明的最優選實施方式中，光伏電池710產生足夠能量以提供給執行機構500(諸如，伺服控制器、執行器或電機511以及控制器或微處理器520和相關控制電子設備)供電所需的全部能量。實際上期望整個設備100是自容式的，而不需要到外部電源的有線連接或電池的週期變化。光伏電池710旨在提供給系統供電一年左右的足夠能量。然而，作為自容式設備，優選地具有不高於必須容納驅動裝置510的頭部120，存在用於這樣的光伏電池710的有限空間。該有限空間以及光伏電池的高成本需要高效節能的驅動系統。由於光伏電池710在多雲和陰天固有地具有較低輸出，如圖14所示，該輸出可用於在這種條件下選擇預定百葉窗板600取向。由於光伏電池710會在多雲天提供電池的最小再充電，因此期望不移動百葉窗板或不嘗試太陽追蹤，直到光伏電池710提供更高輸出且電池再充電至期望電平。然而，設備100還可通過有線連接供電並通過牆壁開關被直接控制，以克服(override)百葉窗板600的自動轉動。
相應地，本發明的另一方面是百葉窗板支撐和驅動系統，該系統可通過小的低功耗電機驅動，小的低功耗電機能產生將通過由光伏電池710獲得的太陽能操作一年左右的低扭矩。此處示出並以下進一步詳細描述的優選驅動裝置510完成這些目標。
圖5A-圖5C為圖4的實施方式中的百葉窗板的三個可選取向的示意性透視圖，在圖5A中示出了從圖5B中的垂直百葉窗板600位置負傾斜約20°，並且圖5C示出了正傾斜約45°。應當理解，負傾斜到正傾斜可通過每個百葉窗板的上邊緣的逆時針轉動來實現，因此百葉窗板600在這些運動之間達到垂直位置(圖5B)。因此，總轉動為正傾斜和負傾斜的絕對值的總和。因此，在從圖5C到圖5A之間的運動的情況下，總轉動為65°。
當每個百葉窗板600的上邊緣從圖5C的正傾斜逆時針(如圖5A中的彎曲箭頭501所示)轉動到零或垂直位置時，每個百葉窗板(圖5A中的百葉窗板600’)的下邊緣在垂直取向上在最接近狀態下與每個堆疊中的下百葉窗板600的上邊緣間隔開一小間隙502，以最小化陽光洩漏。
配置圖5A的負傾斜允許非常低角度的陽光朝向天花板被重定向，而不是在眼睛高度在百葉窗板之間被直接發射或洩漏到建築物居住者1和2。
圖6A、圖6B和圖13示出了驅動裝置510的優選實施方式的構件，驅動裝置510包括電機511。電機511直接驅動步進主軸513，步進主軸513通過驅動齒輪514連接到楔形齒輪515。該楔形齒輪515附接到公共頭部軸512的一端。頭部120的相對端部支撐軸512的另一端，頭部120的相對端部也在楔形齒輪515的具有延伸位置的至少一部分處終止，延伸位置用於這些圖中的楔形齒輪515上所示的定位杆支撐銷516。
如圖13所示，楔形齒輪515通過端部螺栓被保持在公共頭部軸512上。楔形齒輪515的定位臂的半徑(圖6B中的R1)等於百葉窗板端部夾具上的支撐銷和定位銷之間的距離(D1)。此外，設置在頭部模塊122中的百葉窗板感應開關517通過與達到一位置(該位置對應於百葉窗板陣列160達到其 最向前的負傾角)的楔形齒輪515的接觸被切斷(tripped)，並允許控制器520確定百葉窗板陣列160的絕對參考傾角。
楔形齒輪515的轉動升高或降低了垂直延伸定位杆162，垂直延伸定位杆162通過經由上部鍵孔狀凹槽1611從支撐銷516懸掛。相比之下，支撐杆161被固定至頭部120的頂端，在上部鍵孔凹槽處從固定銷1612懸掛支撐杆161。可理解的是，定位杆162可選地由可通過執行機構500垂直移動的線性支撐構件替代，例如繩索或線纜，且使端部夾具163適於使得接合定位夾具銷1652由另一個構件替代，用以固定接合到這種可替代線性支撐構件。
每個百葉窗板600在相對端處通過端部夾具163或共軛支撐夾具166(圖8A-D)支撐。該端部夾具163和共軛支撐夾具166具有邊緣凹槽或卡部(jaw portion)167，以容納並摩擦夾緊百葉窗板600的短邊緣。夾具163、163’和165的相對端從凹槽或卡部167定位與垂直懸掛支撐杆內的鍵孔或其它凹槽接合的延伸銷或軸。端部夾具163、166和163’上的支撐銷具有釘狀頭部1643以防止鍵孔凹槽1611的下部脫落。
固定支撐杆161和移動定位杆162中的每個都具有沿著長度設置的一系列這樣的鍵孔凹槽1611。每個百葉窗板600通過端部夾具163(圖7A和7B)或共軛支撐夾具166(圖8A-D)在相對端處連接至支撐杆161和定位杆162，端部夾具163(圖7A和7B)或共軛支撐夾具166(圖8A-D)具有在垂直懸掛杆內的鍵孔凹槽的底部中可自由轉動的一個或多個銷或軸。
在優選實施方式中，中心支撐銷1642或共軛支撐夾具軸1662的中心與追蹤鏡142表面成一直線，但在百葉窗板600的前邊緣和後邊緣之間的中心處。然而，銷1642仍然從百葉窗板質心偏離，以在水平位置設置百葉窗板600。相比之下，在圖5A中，定位銷1652的中心偏離設置，以使得當支撐杆161和定位杆162在百葉窗板600取向處接觸時，百葉窗板600在其最大負角處。 端部夾具163通過偏移臂1651支撐在百葉窗板600的上邊緣和銷1642的中心位置之間的銷1652。還應注意到，允許百葉窗板600順時針轉動，並且夾具定位銷1652通過臂1651遠離夾具本體延伸。
當中心支撐杆161和定位杆吊具(hanger)通過步進電動機511的轉動橫向分離時，夾具臂163和163’上的銷1642到銷1652分離與在中心支撐杆161和定位杆吊具上的相關鍵孔的底部的分離對應。
因此，定位杆162具有非常小的負載，而靜態支撐杆161承載大部分百葉窗板600負載。由於陣列160中的百葉窗板600的負載通過固定支撐杆161承載，僅需要低功率和扭矩來升高或降低定位杆162，要求陣列160中的百葉窗板600轉動很小距離。同樣地，定位夾具臂和銷遠離百葉窗板600的重心放置降低了百葉窗板600轉動所需的扭矩。
共軛支撐吊具165和共軛支撐夾具166(圖8A-圖8D)允許多個水平相鄰的百葉窗板600水平連接，以將陣列160的寬度從標準百葉窗板600元件擴展到窗口的寬度。在這種陣列160的端部處的百葉窗板600通過端部夾具163被保持在外邊緣處。不在陣列邊緣處的百葉窗板600的一端通過支撐夾具166連接到共軛支撐吊具165。因此，共軛支撐夾具166(圖8A-圖8D)首尾相連地附接兩個百葉窗板600，並配置跨容納共軛支撐吊具165的通道設置的中心軸1662。然後，該中心軸1662被支撐在共軛支撐吊具165內的凹口1661的根部處。共軛支撐吊具165通過設置在端蓋123之間的頭部120內的固定銷被支撐在垂直方向上。可通過共軛支撐吊具165、通過由在圖8A中的圓形部分801中的後邊緣165a限定的共軛支撐吊具的縮減梯形區域，使得能夠進行負傾角轉動(圖5A)。
應理解，雖然中心臂銷1642和定位夾具銷1652在公共端部夾具上，以減少組裝設備中的零件數，每個設備都可與單獨相鄰端部夾具163相關， 並且定位夾具銷1652的位置可針對垂直堆疊(vertical stack)中的每個百葉窗板600進行調節。
雖然已經關於仍然基本平行的百葉窗板600描述了本發明，但是定位夾具163和166可用於在垂直堆疊中的每個相鄰百葉窗板600之間引入增量偏角(圖6B中的α)。該可變轉動可通過每個百葉窗板600在定位銷1652的位置處從中心臂銷1642變化來實現，從而在最垂直位置，最下面的百葉窗板600與最垂直的上部百葉窗板600’偏離最多。
通過使每個百葉窗板600比相鄰百葉窗板轉動更大角度的這樣的偏置，可以提供在天花板20上的更寬角度範圍內散佈重定向光，從而使得散射光13照射建築物內部的更大部分的益處。
因此，端部夾具163’(圖9)的另一優選實施方式配置了可調節定位夾具銷1652。通過該定位銷1652，在每對邊緣支撐構件163上可調節偏移，每個百葉窗板600無需平行於相鄰百葉窗板，且可通過在凹槽1654中移動與相鄰百葉窗板600不同的量，在臂1651’上調節每個銷1652的位置。可替代地，定位夾具臂1651可通過使固定螺釘沿著端部夾具重定位被配置，從而調節每個百葉窗板600的位置。
圖10示出了可配置為在每個百葉窗板600中實現這種增量偏置(圖6B中的α)的另選端部夾具163”。該定位支撐臂1651”(具有向外延伸的定位夾具銷1652”)在與固定螺釘1654的杆臂部1653的相對端部上，從而使得它延伸穿過杆臂1653內的螺紋孔。該杆臂1653通過柔性柱1656連接至夾具163’的本體。轉動該固定螺釘1654，從而使得其接觸夾具銷本體，從而使臂1653順時針轉動，使銷1651”更接近位於卡部167的線性通道中的百葉窗板600的表面移動。銷1651”的該位移提供了到垂直組件160內的每個百葉窗板600的增量偏置。
圖11示出了執行機構500的優選模塊結構，執行機構500包括在滑入頭部殼體121中的模塊122內，並且通過相對端蓋123密封在其中，相對端蓋123還支撐連接公共頭部軸512的楔形齒輪515。
圖12為在頭部模塊122插入到頭部殼體121中之前的頭部120、上百葉窗板600和光學傳感器裝置140的部分未組裝視圖。該檢測器陣列141(優選地在單獨PCB上)在模塊120橫向滑入頭部殼體121之後，從頭部模塊122中的凹槽126滑出。頭部殼體121具有與檢測器陣列定位凹槽126對應的前開口。檢測器陣列141位置可選地通過調節螺栓確定。優選地，在PCB和框架之間定位的彈簧向前推進PCB。頭部模塊122的底部中的凹槽開口可使得陽光達到檢測器陣列141的光電二極管。頭部殼體121具有相應凹槽和開口。
控制器520和相關電子構件在印刷電路板(PCB)900上，印刷電路板900與頭部模塊122前面的配合凹槽相適配。一旦光學傳感器裝置140被插入相應凹槽126中並連接到PCB 900，模塊122就被插入細長的矩形頭部殼體121內，並通過端蓋123密封，從而完成頭部120組裝。
圖14為示出利用追蹤處理1400的窗口百葉窗板控制系統100的另選使用方法。該追蹤處理1400具有用於設置每個所安裝的窗口的追蹤條件的子處理1401。
雖然每個窗口百葉窗板組件100都可具有專用用戶接口，以在子處理1401中輸入和/或確定追蹤參數集合，但是優選的是，控制器510還包括無線通信模塊521或IR信號接收模塊521’，以接收在步驟1460中傳輸的追蹤參數。
步驟1410至步驟1455允許針對單個窗口選擇追蹤參數。在單個結構或相關結構內的多個窗口百葉窗板控制系統100具有公共取向，並且被提供以照射該結構的公共區或其他區域的情況下，它們可被分組以通過步驟 1456接收在步驟1460中的相同參數集合，其中，用戶可將用於多個窗口的參數共同設置成相同的，或至少部分地與先前設置或存儲在控制器存儲器中的任何其他窗口的參數相同。
窗口取向(關於羅盤坐標)在步驟1410中被確定或設置，以使追蹤算法能說明隨天和季節的太陽高度和/或方位角變化。
安裝緯度並且優選經度和/或格林尼治標準時間(GMT)偏移在步驟1420中被選擇或確定。在步驟1430中確定或設定當前日期和時間。
在步驟1440中，設定追蹤時間段，一般為日光時間，但如果窗口位置在白天的特定時間習慣性地被外部物體遮住，也可以改變。
在步驟1450中，設定針對非追蹤時間的百葉窗板取向。可選地，追蹤時的相同取向在隔天開始時開始，或圖5B中的垂直位置用於最大化穿視的可視性。晚上以及當建築物空置時(諸如商業機構的週末或假日)，沒必要嘗試太陽追蹤。因此，在可選步驟1450中，選擇非追蹤時間內的百葉窗板取向，其可通過與將百葉窗板600垂直放置用於最大化穿視的可視性的垂直取向(圖5B)的角度來設定。
在步驟1451和/或步驟1452中，選擇追蹤模式，在步驟1451中，其可選地為通過百葉窗板轉動將光重定向至相同天花板位置，即，可選天花板位置20a，這在一定程度上是由當前太陽高度角和方位角決定的。可替代地，太陽追蹤可在步驟1452中被設定用於最大效率，意味著最大化利用可用日光，而不具體考慮在內部天花板15的哪個位置被重定向。
在最大效率的情況下，百葉窗板600被傾斜到不漏光或雙內反射位置，其對於2：1縱橫比內部光學元件來說是約42度的有效太陽角高度，如由反射表面所限定的。在固定重定向策略中，百葉窗板被傾斜以將經重定向的太陽光投射到室內的一個固定位置。值得重視的是，儘管固定重定向效率 較低，但該方法可以用於不同房間或者居住區中的任何窗口、用於一天中的不同時間，包括與相鄰窗口的安裝交換。
處理1500的另一方面在於微處理器/控制器520可存儲或存取安裝期間的數據介質，以確定窗口的取向、安裝的經度和緯度、以及當前時間和日期。然後，該微處理器可計算最佳取向作為天和時間的函數，以進行幾乎連續的調節。一種提供這種數據的優選方式是通過智能手機，智能手機還可從嵌入式羅盤確定窗口取向。該智能手機可用於確定在窗框內安裝頭部之後的窗口取向。智能手機還能用於輸入需要唯一確定太陽高度和陽光時間所需的所有參數，其中，追蹤將改進內部日光照射並減少居住者直接在窗口處查看的眩光。
因此，設備100和/或執行機構500或控制器520還包括無線通信裝置，例如藍牙TM521’或Wi-Fi模塊521’、或紅外(IR)檢測器521”，以在安裝時間諸如從IR遠程控制裝置接收步驟1460中的上述參數。同樣有利地，在步驟1460中用智能手機在這樣的通信中提供參數、任一可替代條件，作為例如在晚上或多雲天、陰天或雨天用於百葉窗板位置的指示(步驟1455)。
在設置步驟1450中，針對當不期望追蹤時，也可以選擇百葉窗板600的取向。
步驟1410和步驟1440涉及設置處理，其可選地使用控制器520在步驟1495中使百葉窗板600轉動之前，在步驟1490中導出或計算出太陽高度角和方位角。
在工作日或白天時間之外，用戶在步驟1450中可選擇該時間範圍以及在這樣的時間範圍內的優選百葉窗板取向。
應當理解的是，任何追蹤或無追蹤時間範圍都可分為多個範圍，每個都具有指定百葉窗板取向和確定最佳百葉窗板取向的方法。例如， 如圖5A中的示例中所示，當太陽非常接近地平線9時(清晨或傍晚)，期望使百葉窗板600負傾斜。相比之下，如圖5B示出百葉窗板的垂直取向是為了最大化從內部向外的穿視的可視性。圖5C示出了當追蹤太陽時的優選取向。
因此，在可選步驟1455中，用戶可選擇或確定百葉窗板是否應在陰天時設定為特定取向，陰天可通過智能手機傳送的天氣預報數據或通過控制器520實時測量來自光伏電池710的光強度定時更新。
雖然當應用至玻璃窗或用在可傾斜百葉窗板上時，各種棱形結構已知可用於光重定向，但是應理解的是，更多優選實施方式消除了這種陽光結構的次要問題，特別是減少了棱形結構中發生的眩光，而同時在百葉窗板以及百葉窗板之間的任一水平間隙兩者中均實現穿視的可視性。
應注意地，在一定程度上，百葉窗板可設計為向內重定向光，而不是在美國專利No.4,773,733中那樣反射光，百葉窗板結構改進了現有技術光重定向結構中的幾個負面的副作用，並帶來了附加的正面益處。
例如，在很多安裝中，百葉窗板600可基本上垂直，因此當它們追蹤太陽時，在傾斜的百葉窗板600之間存在相對小的垂直間隙。因此，為了建築物內的某人能“看穿”百葉窗板陣列至建築物的外面，百葉窗板必須能透過圖2和圖3中垂直定位的水平光線。由於百葉窗板在白天或光重定向模式下基本上垂直，因此，百葉窗板的邊緣可當它們形成垂直間隙或允許一些強烈的陽光洩漏或從這些邊緣漏出時產生嚴重的眩光。相應地，在本發明的更優選模式中，這些百葉窗板600具有塗黑的邊緣。這些負作用在與本申請具有共同優先權文獻的共同美國專利申請中有更充分的描述，在此引入作為參考。
在另選實施方式中，不需要配置太陽追蹤光學元件和線性檢測器陣列以追蹤太陽高度和角度，因為其能夠唯一地根據時間、日期、窗口取向、經度和緯度而計算出。
圖15的框圖中的該執行機構500示意性地顯示了連接到借助電池充電器/管理器721通過電池720供給能量的微處理器或控制器520的優選和可選的元件，電池充電器/管理器721接收來自增壓調節器711的適當電壓。該增壓調節器711將頭部120前面的光伏電池710的輸出變換成用於電池充電器/管理器721的適當輸入電壓。該微處理器520可選地配置可連接或可拆卸存儲器529，以存儲來自圖14中的處理1401的設置參數。實時時鐘523為控制器520提供了圖14中的步驟1470的時間以及可選日期。可選地，藍牙TM接收器521、Wi-Fi接收器521’或IR檢測器521”之一接收圖14中的步驟1460中的參數。然後在步驟1490中，控制器520基於光電二極管或類似光檢測器陣列141的輸出以及可選地步驟1480中用於確定多雲或陰天條件的實時光伏電池710輸出，通過計算(可選地通過其接收的實際測量)確定太陽高度和方位。然後在步驟1495中，微處理器520通過相關驅動器根據步驟1490中的百葉窗板取向的計算，啟動步進電機511，以在步驟1495或步驟1485中使百葉窗板轉動。重複步驟1470，直至當前時間/日期不再在追蹤時間段內，在這種情況下，在步驟1475中，控制器520能夠操作以在步驟1475中激活執行機構並且使百葉窗板轉動至在步驟1450中選擇的位置。
已經結合優選實施方式描述了本發明，但是不將本發明的範圍限於前面的特定形式，相反，旨在涵蓋這樣的替代、改進以及等效，只要其可在通過申請專利範圍限定的本發明的精神和範圍內。
例如，可理解，雖然優選百葉窗板執行和驅動機構特別適於頻繁移動的光重定向百葉窗板，但是它們還可以配置有非平面百葉窗板，不透 明或半透明或散射百葉窗板，以通過圖14的設置處理，根據日期和季節、氣候和用戶的需求，更好地控制日光、光和熱量的進入，或是確保居民的隱私。
在本發明地另一實施方式中，二個或更多個百葉窗板的至少一部分可用作準直儀136，以調節撞擊在設置在其後面的光伏電池710上的光，其可提供傳感器裝置140。當百葉窗板600被定向以匹配太陽高度時，光伏電池710的電輸出將被最大化，該百葉窗板取向可用於確定太陽高度，且百葉窗板陣列的至少另一部分可被重新調節以優化針對該太陽高度的日光重定向效果。利用塗鴉或者貼紙，可將百葉窗板用於陽光重定向的一小部分塗黑，以使其不透光，從而避免來自邊緣反射的眩光。應理解，不透明的端部夾具163還防止側邊緣透射的眩光。百葉窗板的該部分僅需要為用作檢測器的光伏電池710的寬度。該光伏電池710可選地為透明的，以防止從頭部懸掛之後的視覺干擾。可替代地，鏡子可設置在該塗黑的百葉窗板部的後面，以將陽光重定向至從百葉窗板的底部面向下以及如圖3所示的頭部前面向外的光伏電池710。
可替代地，頭部120的前邊緣可被陣列中的最上面的百葉窗板600覆蓋，一個或多個光伏電池710覆蓋該前邊緣。可替代地，頭部120可具有一組或多組這樣的感應百葉窗板，其可單獨地傾斜並設置在主百葉窗板上，主百葉窗板隨著單獨的伺服控制或電機轉動或被嚙合以隨著更大的懸掛百葉窗板轉動。頭部120可包括一組水平和垂直設置的感應百葉窗板，具有相同的單獨光檢測器，以測量太陽高度和方位，並相應地調節主百葉窗板。當這些感應百葉窗板設置在頭部120前方直接面向玻璃窗時，它們不會在頭部的陰影下，且不會從房間內部向外轉移視野(distract from the view)。
可替代地提供潔淨的內部線，最上面的百葉窗板至少部分地被塗黑，光伏電池或光伏電池710陣列從頭部在頭部的整個寬度延伸。這些最上 面的百葉窗板可更窄並且比用於光重定向的百葉窗板更近地間隔開，以減少光伏電池的高度，因此提供更大百分比的可用玻璃窗陣列用於通過其它百葉窗板重定向陽光。
應當理解的是，在這些實施方式中，光伏電池710作為檢測器使用，另外阻擋光伏電池的百葉窗板的一部分或百葉窗板用作光學元件。這種結構避免了使用檢測器陣列以及將任何離散光學元件放在用於重定向光在百葉窗板上。
在圖2中也示出的另選實施方式中，二維CCD陣列或其它成像類型圖像檢測器146’可選地被設置為檢測器裝置，以直接通過從窗口向外看到的廣闊視野而對太陽直接成像。可替代地，太陽的位置可從指向天花板20的面向內的相機146’推斷，以測量被照射部分20a並根據本申請的教導調節百葉窗板取向。部分20a的中心可用於計算太陽高度。圖15示出了與控制器520進行信號傳輸的可選相機檢測器146’和146”。
應當理解的是，本發明還預期了多個光學元件和檢測器的使用，諸如，一對專用測量太陽高度並且另一對專用測量太陽方位角。
不排除在那些正在應用的實施方式中所描述的特徵、特性或元件之間的組合，或與本發明不同實施方式中其它的組合。
1:居住者
2:太陽
5:地板
10:光線
11:路徑(射線)
12:射線
12’:射線
13:射線(散射光)
13’:自然光
14:箭頭
15:窗口(玻璃窗)(玻璃窗表面)(窗口表面)
20:天花板
20a:天花板(區域)(部分)
20b:部分
20c:部分
100:百葉窗板控制系統(設備)

Claims (19)

  1. 一種百葉窗板組件，包括：a)基本上平行的百葉窗板的陣列，所述陣列可傾斜或可轉動；b)確定太陽方向的裝置；c)執行機構；d)用於支撐所述百葉窗板的陣列的頭部，所述頭部包括所述執行機構，以使所述基本上平行的百葉窗板傾斜；e)其中，所述執行機構能夠操作以使所述百葉窗板從負傾角傾斜到垂直以及從垂直傾斜到正傾角，其中，總轉動為所述正傾角和所述負傾角的絕對值的總和，其中每個百葉窗板在相對端通過支撐夾具被支撐，所述支撐夾具與下列構件接合：i)垂直懸掛並固定的支撐杆，ii)設置在所述支撐杆後面的定位杆，其中所述定位杆和所述支撐杆與所述百葉窗板的不同的部分接合，從而使得所述陣列中的百葉窗板的重量通過所述垂直懸掛並固定的支撐杆支撐，並且所述定位杆的垂直運動使所述百葉窗板轉動。
  2. 根據請求項1所述的百葉窗板組件，其中所述百葉窗板用於光重定向，並被轉動以將陽光重定向到內部空間。
  3. 根據請求項1所述的百葉窗板組件，其中當在表面法線方向上觀察時，所述百葉窗板具有穿視的可視性。
  4. 根據請求項1所述的百葉窗板組件，其中所述百葉窗板組件進一步包括給所述執行機構供電的一個或多個光伏電池。
  5. 根據請求項1所述的百葉窗板組件，其中所述執行機構配置有楔形齒輪，以升高和降低所述定位杆。
  6. 根據請求項1所述的百葉窗板組件，其中一個或多個所述百葉窗板具有塗黑的邊緣。
  7. 根據請求項1所述的百葉窗板組件，其中所述陣列中的一個或多個百葉窗板被設置為相對於平行取向具有預定偏角。
  8. 根據請求項7所述的百葉窗板組件，其中所述陣列中的一個或多個百葉窗板被設置為具有預定偏角，所述預定偏角通過所述支撐夾具來設定。
  9. 一種配置可調節光重定向百葉窗板的方法，所述方法包括以下步驟：a)提供百葉窗板組件，所述百葉窗板組件包括：i)基本上平行的百葉窗板的陣列，所述陣列可傾斜或可轉動；ii)確定太陽方向的裝置；iii)執行機構；iv)用於支撐所述百葉窗板的陣列的頭部，所述頭部包括所述執行機構；以使所述基本上平行的百葉窗板傾斜；v)其中所述執行機構能夠操作以使所述百葉窗板傾斜；b)確定陽光是直射還是漫射；c)響應於步驟b的所述確定來調節所述百葉窗板的位置；d)其中，所述確定的步驟進一步包括當所述陽光為直射時確定太陽高度。
  10. 根據請求項9所述的配置可調節光重定向百葉窗板的方法，其中在所述步驟b中配置光伏電池的輸出。
  11. 一種配置可調節光重定向百葉窗板的方法，所述方法包括以下步驟：a)提供百葉窗板組件，所述百葉窗板組件包括：i)基本上平行的百葉窗板的陣列，所述陣列可傾斜或可轉動；ii)確定太陽方向的裝置；iii)執行機構；iv)用於支撐所述百葉窗板的陣列的頭部，所述頭部包括所述執行機構，以使所述基本上平行的百葉窗板轉動；v)其中所述執行機構能夠操作以使所述百葉窗板傾斜；b)確定太陽高度；c)響應於步驟b的所述確定來調節所述百葉窗板的位置，從而調整被所述百葉窗板朝向建築物的內部空間重定向的光的位置。
  12. 根據請求項11所述的配置可調節光重定向百葉窗板的方法，其中在所述步驟b中配置光伏電池的輸出。
  13. 根據請求項11所述的配置可調節光重定向百葉窗板的方法，其中所述執行機構能夠操作以使所述百葉窗板從負傾角傾斜到垂直，以及從垂直傾斜到正傾角。
  14. 根據請求項4所述的百葉窗板組件，其中所述執行機構進一步包括存儲來自所述光伏電池的能量的電池，當所述電池的電荷低於預定電平 時，不使所述百葉窗板轉動，以保持所述電池中有足夠能量，以在沒有有線電源的情況下充分地操作所述百葉窗板組件。
  15. 根據請求項1所述的百葉窗板組件，其中所述確定太陽方向的裝置是設置在所述陣列中的上部百葉窗板上的反射器，其中使所述上部百葉窗板傾斜，以在由所述頭部支撐的檢測器陣列上保持日面的圖像。
  16. 根據請求項1所述的百葉窗板組件，其中所述確定太陽方向的裝置是至少配置日期、時間和百葉窗板陣列羅盤取向和位置的計算裝置。
  17. 根據請求項1所述的百葉窗板組件，其中通過連接堆疊取向的所述百葉窗板的所述支撐夾具來組裝所述陣列。
  18. 根據請求項17所述的百葉窗板組件，其中從所述頭部懸掛的至少一個杆連接堆疊的所述百葉窗板的所述支撐夾具。
  19. 一種百葉窗板組件，包括：a)基本上平行的百葉窗板的陣列，所述陣列可傾斜或可轉動；b)能夠操作以確定陽光是直射還是漫射的裝置，並且當確定為直射時，能夠操作以確定太陽方向；c)執行機構；d)用於支撐所述百葉窗板的陣列的頭部，所述頭部包括所述執行機構，以使所述基本上平行的百葉窗板傾斜；其中，當陽光為直射時，所述執行機構能夠操作以使所述百葉窗板從負傾角傾斜到垂直以及從垂直傾斜到正傾角，其中，總轉動為所述正傾角和所述負傾角的絕對值的總和。
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