具体实施方式

下面将参照附图并通过实施例来描述根据本发明的智能玻璃的闭环控制系统。在以下描述中，阐述了许多具体细节以便使所属技术领域的技术人员更全面地了解本发明。但是，对于所属技术领域内的技术人员明显的是，本发明的实现可不具有这些具体细节中的一些。相反，可以考虑用下面的特征和要素的任意组合来实施本发明，而无论它们是否涉及不同的实施例。因此，下面的各个方面、特征、实施例和优点仅作说明之用而不应被看作是权利要求的要素或限定，除非在权利要求中明确提出。

众所周知，在智能玻璃结构中添加有电可致变色调光膜，例如，SPD膜，该调光膜可以在黑暗/混浊状态与透明状态之间切换，SPD内部的悬浮颗粒之间的相对对准度可由调光控制器施加在SPD膜上的调光电压决定，该对准度又决定了智能玻璃的透光率。取决于车辆周围的日照条件或用户请求，调光控制器可向智能玻璃——特别是其调光膜——施加目标控制电压，以使智能玻璃呈现出期望的透光率。

图1示出了根据本发明一示例性实施例的用于智能玻璃的闭环控制系统的结构图。如图1中所示，调光控制器具体可包括信号处理与控制模块，和信号转换模块。

信号处理与控制模块可基于用户提供的智能玻璃的目标透光率而输出相应的控制信号，该控制信号为PWM信号。

信号转换模块用于在信号处理与控制模块的控制下将直流电源提供的直流电转换为驱动智能玻璃的交流电。概括而言，信号转换模块包括连接至电源的供电输入端和连接至所述信号处理与控制模块的控制输入端，并且配置为基于从信号处理与控制模块输出的PWM信号对由电源提供的供电电压进行脉宽调制，以将其转换为驱动智能玻璃的调光信号。

具体地，信号转换模块可包括DC/DC转换器和DC/AC转换器，DC/DC转换器可基于信号处理与控制模块输出的SPI控制指令对其直流供电电压执行升压操作，经升压后的直流电压被进一步提供至DC/AC转换器，DC/AC转换器可基于信号处理与控制模块提供的PWM控制信号对该直流电压进行脉宽调制，以将其转换为具有期望频率和幅值的交流信号，该交流信号即为驱动智能玻璃的调光信号。

此外，由于调光控制器的外部输出线路短接、接地或者外部负载连接故障等问题，从调光控制器输出、用于驱动智能玻璃的调光信号有可能出现异常。为了检测调光信号中的输出异常情况，调光控制器还可选地包括一输出信号监测模块，用于监测从调光控制器输出至智能玻璃的调光信号是否出现异常，并在出现异常的情况下向调光控制器中的信号处理与控制模块发送警报。

可以理解的是，在实际应用中智能玻璃中的调光膜的光学特性(透光率VS控制电压曲线)和电气特性(等效电路)通常会受到外界环境温度变化的影响，从而导致智能玻璃实际输出的透光率偏离期望值。

为此，根据本发明的该示例性实施例的智能玻璃闭环控制系统还包括一透光率检测装置，用于检测智能玻璃的实际透光率并将所检测的实际透光率反馈给调光控制器。

在接收到透光率检测装置提供的反馈信号后，所述调光控制器可基于由智能玻璃的实际透光率实时调整其输出的调光信号，以使智能玻璃的实际透光率与用户输入的目标透光率之间的误差最小化，从而实现对智能玻璃的精准调光控制。

图2示出了图1中所示的透光率检测装置的详细结构图。如图2中所示，该透光率检测装置包括设置在智能玻璃的上表面上的光源，设置在智能玻璃的下表面上的光敏传感器，以及运算控制单元。

光源可基于运算控制单元的控制指令向智能玻璃发射预定的光通量a，光源优选定位成使其发射光线垂直射向智能玻璃的调光膜，以确保基本所有光通量a都到达调光膜。

光敏传感器设置在下表面上的与光源对准的位置，以接收并检测从光源发射并透过智能玻璃的光通量b。

运算控制单元可根据由光源发射的光通量a和由光敏传感器检测到的光通量b计算智能玻璃的实际透光率T＝a/b。

可以理解的是，根据本发明的智能玻璃的透光率检测装置中的运算控制单元可集成在智能玻璃的调光控制器中，以将计算得出的实际透光率实时传输至调光控制器。

作为一替代实施例，透光率检测装置中的运算控制单元可独立于智能玻璃的调光控制器设置，在该情况下，运算控制单元可经由车辆总线技术(例如，CAN总线或LIN总线)将计算得出的实际透光率提供给调光控制器。

图3示出了根据本发明的闭环控制系统在车窗玻璃中的应用的示意图。如图3中所示，在车窗玻璃的应用中，智能玻璃的透光率检测装置中的光源和光敏传感器设置在车窗玻璃的底部边缘区域，该底部边缘区域被车门框体遮挡而不会暴露于自然光之下。该区域的透光率与智能玻璃的其它暴露部分的透光率一致，但不露出车窗框体范围，因而不会影响车门和车窗的整体机械结构，也不会影响车窗框体部分的外观。

在该应用中，智能玻璃的透光率检测装置中的运算控制单元可集成在车窗控制器中。

图4示出了根据本发明的闭环控制系统在天窗玻璃中的应用的示意图。如图4中所示，在天窗玻璃的应用中，透光率检测装置中的光源和光敏传感器可设置在车辆天窗玻璃的边缘区域，该边缘区域优选被车辆顶棚结构遮挡而不会暴露于自然光之下。该区域的透光率与天窗玻璃的其它暴露部分的透光率一致，但不影响天窗的整体视觉外观。

在该应用中，智能玻璃的透光率检测装置中的运算控制单元可集成在天窗控制器中。

图5示出了根据本发明一示例性实施例的用于智能玻璃的闭环控制方法的流程图。如图5中所示，在执行该方法的程序开始时，调光控制器接收用户输入的目标透光率和由透光率检测装置检测到的实际透光率，基于二者的差值实时调整其输出的控制信号。随后，调光控制器进一步基于该控制信号调制出驱动智能玻璃的调光信号。调光控制器中的输出信号监测模块可实时监测从调光控制器输出至智能玻璃的调光信号是否出现异常，并在出现异常的情况下发送警报。

根据本发明的上述实施例所述的智能玻璃闭环控制系统包括透光率检测装置，该透光率检测装置可直接检测智能玻璃的实际透光率并将其反馈给调光控制器，调光控制器可基于用户输入的期望透光率与透光率检测装置反馈的实际透光率实时调整其输出的PWM控制信号，从而使得调光误差最小化。根据本发明的该闭环控制系统能够动态适应调光玻璃的电气特性和光学特性，以实现对智能玻璃的精准调光控制。

虽然本发明已以较佳实施例披露如上，但本发明并非限于此。在不脱离本发明的精神和范围内所作的各种更动与修改，均应纳入本发明的保护范围内，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。