用于至少一个电致变色窗口的控制设备、用于一个或多个电致变色窗口的控制系统、具有至少一个电致变色窗口和至少一个控制设备的运输装置,及其方法

摘要

本发明涉及一种用于至少一个电致变色窗口(100、100.1、100.2、100’，...)的控制设备，具有：用于产生充电电流的装置(106、108)，将所述窗口从第一状态带入第二状态，其中所述窗口在所述第二状态时比在所述第一状态时更暗；用于对所述窗口放电的装置(112、116)，将所述窗口从所述第二状态带入所述第一状态；其中所述窗口的放电能够被紧急信号(S1、S2)触发。

说明书

背景技术

现有技术公开不同类型的电致变色窗口，其由所使用的电解质的种类彼此区分：电解质可以例如具有聚合物或胶凝体的形式或者被形成为无机层。如果电解质为固体形式，则它们也被称为“全固体”电致变色窗口。这种全固体电致变色窗口就其本身而言是已知的，例如从US 5985486可知。

并且，US 2007/0285759A1公开用于激活运输装置的电致变色窗口的控制设备，该运输装置例如为航空器、公共汽车或者铁路客车。控制设备具有用户接口，用户接口使用户能够设定窗口变暗的程度。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供用于至少一个电致变色窗口的改进的控制设备、用于至少一个电致变色窗口的控制系统、运输装置以及用于激活至少一个电致变色窗口的方法。

本发明所基于的目的分别通过独立专利权利要求的特征达到。本发明的实施例被详述在从属专利权利要求中。

根据本发明的实施例，提供用于至少一个电致变色窗口的控制设备。该控制设备具有用于产生充电电流的装置，将窗口从第一状态带入第二状态，其中窗口在第二状态时比在第一状态时更暗，即窗口在第二状态时具有比在第一状态时更低的透明度。

为了启动该电致变色效应，窗口因此经受充电电流，由于例如提供电源电压。一旦窗口被带入第二状态，则通常只有小电流流动，以将窗口保持在第二状态中，其中该小电流用于补偿窗口中的固有泄露电流。

该控制设备还具有用于对窗口放电的装置，将窗口从第二状态带入第一状态，其中窗口的放电能够被紧急信号触发。

根据发明的控制设备的实施例特别有利地应用于运输装置，例如航空器(特别是客用飞机)、机动车(诸如卡车、客车或公共汽车)、轨道车辆、船只等。

根据本发明，“紧急信号”被理解为指的是任何指示紧急的信号，例如被传感器感测到的运输工具的严重操作故障或手动输入的信号。根据本发明，通常存在的或周期性再现的信号的缺失也可代表紧急信号，像控制设备工作电压的失效，特别是其电压源的失效。

这里，本发明基于这样的认识，当与运输工具的操作相关的紧急情况发生时，从安全性方面有利的是，运输工具在正常操作中被或多或少变暗(即处于第二状态)的至少一个电致变色窗口被尽快带入第一非变暗状态，从而允许最优的可见性。

例如，客用飞机驾驶舱的玻璃窗在正常操作时被激活，使得驾驶舱玻璃窗处于第二状态，即被或多或少变暗。从舒适和人体工程学方面这有利于飞行员，例如在强的阳光情况下提供保护免于眩目。然而，本发明基于这样的认识，当紧急情况发生时，必须将舒适和人体工程学这些方面放到一边，而从安全的方面考虑，在这样的紧急情况下最大可见度是有利的。这通过对窗口放电的装置而成为可能，该装置被形成使得对窗口的放电能够由紧急信号触发。

根据发明的一个实施例，用于对窗口放电的装置被形成为产生短路，窗口的放电借助于短路发生。

在短路的基础上，该放电以及后续地从第二状态到第一状态的转变，能够比例如仅仅关闭电源电压更快速地发生。如果仅关闭电源电压，放电通常通过泄露电流发生。这种基于泄露电流的逐渐的放电可能需要多达约1小时，在大型窗口的情况下甚至达到几天，然而通过短路而发生的放电在极短时间内发生，即在几秒内发生，例如在最多2秒内，优选在小于1秒内发生，在大型窗口的情况下，优选在10秒至100秒内发生。

根据发明的一个实施例，为了对窗口放电，用于放电的装置被形成为向窗口施加放电电压源。放电电压的方向在该情况下被选择为使得从放电电压源的电压和窗口的充电电压得到的电压大于充电电压，使得窗口的电荷通过放电电压源以比仅基于充电电压的情况更快的速度流动。因此，放电时间在放电电压源的帮助下被进一步缩短。

根据发明的一个实施例，用于放电的装置具有开关装置，以将第一和第二窗口区域电互连，从而得到比独立充电电压大的所得电压(resultingvoltage)。例如，获得从独立充电电压之和得到的充电电压。例如，基于结果充电电压通过短路使得用于对第一和第二窗口区域放电的放电电流将比基于独立充电电压的情况更快地流走。因此，以此方式，放电时间也可被进一步缩短。

根据发明的一个实施例，第一和第二窗口区域位于同一个电致变色窗口。然而，第一和第二窗口区域还可被形成在两个或更多个不同的窗口上，例如彼此相邻的电致变色窗口上。

根据发明的一个实施例，控制设备具有用于使紧急信号被用户触发的用户接口。例如，用户接口具有操作元件，例如紧急按钮，用户可致动该操作元件以向控制设备输入紧急情况的存在。作为响应，控制设备产生紧急信号，触发窗口的放电。

可替代地或附加地，控制设备可具有用于检测紧急情况的装置，该装置被形成为产生紧急信号。例如，一个或多个传感器被连接到控制设备，其中所述传感器提供与运输工具的当前操作状态相关的数据。如果该数据表明紧急情况的存在，则紧急信号被产生以对窗口放电。

例如，所谓的预碰撞传感器可被联接到控制设备。当预碰撞传感器预测到运输工具即将与障碍物碰撞时，这种预碰撞传感器发出预碰撞信号。这种预碰撞信号随后被控制设备使用作为紧急信号，以触发窗口的放电。

在进一步的方面，本发明涉及到用于多个电致变色窗口的控制系统。该控制系统具有多个根据本发明的控制设备，其中每个控制设备被分配到一个电致变色窗口，或者被分配到一组电致变色窗口。控制单元可通过例如数据总线等通信通道与控制设备通信。控制单元被形成为使其能够通过通信通道将紧急信号传送到控制设备，使得电致变色窗口从其第二状态转为第一状态。

在进一步的方面，本发明涉及激活至少一个电致变色窗口的方法，特别是运输工具的电致变色窗口。该方法具有以下步骤：接收紧急信号；对至少一个窗口放电，其中该放电由紧急信号触发。

根据发明的方法的实施例，放电可借助于短路或放电电压源发生。

附图说明

下面参照附图更详细地阐释发明的实施例，附图中：

图1显示根据发明的控制设备的第一实施例的方框图；

图2显示根据发明的控制设备的第二实施例的方框图；

图3关于放电电流显示图2的等效电路图；

图4显示具有第一和第二窗口区域的电致变色窗口的示意性平面图；

图5显示根据发明的控制系统的一个实施例的方框图；

图6显示根据发明的方法的一个实施例的流程图。

具体实施方式

下图中彼此对应的元件以相同的附图标记表示。

图1显示电致变色窗口100。电致变色窗口100可以例如是航空器(特别是客用飞机)的驾驶舱窗口、机动车的挡风玻璃、火车头驾驶室的玻璃窗等。

电致变色窗口100具有连接器102和104。当电致变色窗口100被放电并且在连接器102和104之间没有电压时，其处于第一状态，即没有变暗。另一方面，当电源电压UV施加到连接器102和104之间时，充电电流流动，该电流触发电致变色效应使得窗口100被带入其第二、变暗的状态。第二状态下的窗口100的变暗程度可以是固定的或者可通过UV电压调节。

在这里所考虑的实施例的情况下，电源电压UV由电路106供应，其部分地由例如12 V DC的电压源108供给。电路106可以例如是电控电源。

电压源108还用于向继电器110的操作线圈供应电流。继电器110被形成为只要电流被施加到其操作线圈，则其开关112打开，如图1所示。

因此，当电压源108关断时，开关112闭合，然而，当电压源108被接通时，开关112打开。

在正常操作时，电压源108被接通，开关112因此打开并且电源电压UV可以施加在连接器102和104之间，以将窗口100带入其第二状态并使其保持在第二状态。在紧急情况下，电压源108由对应的紧急信号关断，从而开关112闭合，因而在连接器102和104之间形成短路。放电电流然后通过该短路而流动，用于窗口100的快速放电，使得窗口100立刻返回到其第一状态。

图2显示根据本发明的控制设备的另一实施例。在该这实施例的情况下，电致变色窗口具有第一电致变色窗口区域100.1和第二电致变色窗口区域100.2。窗口区域100.1和100.2分别具有对应的连接器102.1、104.1以及102.2、104.2，这些连接器分别被施加电源电压UV1和UV2。电源电压UV1由电路106.1提供，电源电压UV2由电路106.2提供。两条电路106.1和106.2由电压源108供给电压。

在正常操作状态下，继电器110的操作线圈由电压源108供应电流，如图1的实施例那样。结果是，开关112打开，使得电源电压UV1和UV2可以被分别施加到窗口区域100.1和100.2。

电压源108由于紧急信号而关断，开关112闭合，使得得到如图3所示的等效电路，可看到放电电流I流出。这是因为，由于窗口区域100.1和100.2的反并联连接，紧接着开关112闭合之后，电源电压UV1和UV2加起来以形成所得电压U＝UV1+UV2，该所得电压导致放电电流。在由开关112形成的短路的基础上，该放电电流I迅速流出，使得窗口区域100.1和100.2在短时间内转为它们的第一状态，例如在秒级的范围内。

图4显示电致变色窗口100的实施例，其具有窗口区域100.1和100.2(参考图2的实施例)。然而，窗口区域100.1和100.2还可以分别由单个电致变色窗口形成，这时，例如，被定位为彼此临近的两个电致变色窗口在根据图2的电路的帮助下被互连。

代替图1和图2的实施例中的显示的继电器110，也可以使用半导体开关，例如场效应晶体管，特别是耗尽型的MOSFET(耗尽型MOSFET)，例如“常开”型。这是因为“常开”型半导体开关在其控制电极(栅电极)上没有电压时是闭合的。

图5显示根据发明的控制系统的实施例的方框图，该控制系统用于多个电致变色窗口100、100’，...。

每个电致变色窗口的100、100’，...具有对应的关联的控制设备114、114’，...。

控制设备114具有半导体开关116，例如场效应晶体管，其对应于图1和图2的实施例中的继电器110。控制设备114还具有用于执行程序指令120的处理器118。通过执行程序指令120，产生用于半导体开关116的控制信号，以打开或闭合半导体开关116。对应的情况适用于原理上以相同方式构造的更多控制设备114’，...。控制设备由电压源(图5中未示出)供给电压，如根据图1和t图2的实施例的情况那样。

控制设备114、114’，...通过总线122被连接到控制单元124。控制单元124具有用于执行程序指令128的至少一个处理器126。

控制单元124可以从至少一个传感器130接收信号S1。传感器130可为用于感测操作状态的传感器，例如安装有图5控制系统的运输装置的操作状态。

例如，信号S1可以是温度信号，通过执行程序指令128来评价该信号。例如，如果温度信号指示出代表了潜在危险的升高的工作温度，则程序128产生紧急信号。

然而，传感器130还可以被形成为使信号S1已经是紧急信号。例如，传感器130是所谓的预碰撞传感器，当预测到运输装置与障碍物将要碰撞时，该预碰撞传感器发出信号S1。

可替代地或附加地，控制单元124可以从用户接口132接收信号S2。例如，运输装置的驾驶者(例如飞行员)可以通过致动用户接口132的操作元件来产生信号S2，以向控制单元124表明存在紧急情况。

如果基于信号S1和/或S2执行程序指令128而检测出紧急情况的出现，或者如果信号S1和/或S2直接具有紧急信号的形式，则这样的紧急信号通过总线122从程序128被传送给控制设备114、114’，...。

例如，控制设备114通过程序指令120的执行接收紧急信号。作为响应，程序指令120产生用于半导体开关的116激活信号，使得后者闭合而使连接器102和104短路，从而放电电流可流动，这在原理上与图1和图2的实施例一样。在原理上，相同的情况适用于更多的控制设备114’，...，这同样在待放电的电致变色窗口的连接器之间产生短路。

控制单元124可以是运输装置的控制电子设备的全部或部分集成的部分。

图6显示根据本发明的方法的实施例的流程图。在步骤200，例如当运输装置起动时，控制单元被接通。控制单元可以执行各种测试程序以测试运输装置的各种系统。一旦这些测试被成功地执行，则在步骤202，控制单元产生接通信号，该接通信号通过总线122(参照图5)被传送到控制设备114(步骤204)。作为响应，控制设备通过使半导体开关打开而向各自的电致变色窗口施加电源电压，使这些窗口或多或少地变暗。

在步骤206，控制单元检测到紧急情况；这可基于对各种传感器信号的评估自动发生，或者通过接收到对应的输入而发生。作为响应，在步骤208，产生紧急信号，该紧急信号作为关断信号通过总线被传送给控制设备(步骤210)。作为响应，控制设备改变它们的开关状态，使得放电电流可从窗口尽快流走，即半导体开关闭合。