[发明专利]组合式传感器系统

说明书

某些方面涉及一种组合式传感器，所述组合式传感器包括物理传感器组，所述物理传感器组在结构附近面向不同的方向，并且被配置为沿不同方向测量太阳辐射。所述组合式传感器还包括虚拟立面对准传感器，所述虚拟立面对准传感器被配置为基于来自所述物理传感器组的太阳辐射读数来确定所述结构的立面处的组合式传感器值。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2014年9月29日提交的标题为“COMBI-SENSOR SYSTEMS”的美国临时申请No.62/057,104的优先权和权益，所述申请以引用的方式整体并且为了所有目的而并入本文。

发明领域

本公开涉及多个传感器输入和与所述多个传感器输入相关的数据处理，具体地讲，组合式传感器系统和确定组合式传感器值的方法。

背景

电致变色是一种当材料通常通过经受电压变化而被放置在不同电子状态时在光学属性上展现出可逆电化学介导变化的现象。光学属性通常是颜色、透射率、吸收率和反射率中的一个或多个。一种众所周知的电致变色材料是氧化钨(WO₃)。氧化钨是一种阴极电致变色材料，其中透明到蓝色的上色转变通过电化学还原而发生。

电致变色材料可以结合到例如家用、商用和其他用途的窗中。可以通过诱导电致变色材料的变化来改变这类窗的颜色、透射率、吸收率和/或反射率，即，电致变色窗是可以电子方式变深或变浅的窗。施加至窗的电致变色装置的小电压会使所述窗变深；使电压反向会使所述窗变浅。这种能力允许控制穿过窗的光的量，并且使得电致变色窗有机会用作节能装置。

虽然二十世纪六十年代就发现了电致变色，但是遗憾的是，电致变色装置以及尤其是电致变色窗仍存在各种问题，并且尽管电致变色技术、设备和制造和/或使用电致变色装置的相关方法取得了许多新近进展，但是它们尚未开始实现其全部商业潜力。

概述

在某些方面，组合式传感器系统可用于改进在比方位立面位置具有更少物理传感器的结构中对建筑物系统的控制。例如，组合式传感器系统可确定虚拟传感器的组合式传感器值，该虚拟传感器从缺乏其自身物理传感器的立面(或其小平面)面向外。组合式传感器系统可基于由安装在建筑物中的面向不同方向的两个或更多个物理传感器获得的读数而确定该虚拟传感器的该组合式传感器值。

根据某些方面，组合式传感器系统使用组合技术或内插技术来确定组合式传感器值。第一种技术将来自两个或多个物理传感器的读数组合以确定在那时适用于所有立面取向的聚合值。读数可通过以下操作来组合：1)取物理传感器读数的最大值；2)取物理传感器读数的平均值；或3)取物理传感器读数的总和。第二种技术使用向量算法而将来自两个或更多个物理传感器的读数内插到虚拟立面对准传感器。组合式传感器系统可使用以上三个组合方法的任意组合。

组合式传感器系统大体包括两个或更多个面向明显不同方向的物理传感器(例如，具有方位角，方位角变化超过约80度，超过约70 度，超过约60度，超过约50度等)。例如，组合式传感器系统可包括面向明显不同方向的三个物理传感器。又如，组合式传感器系统可包括面向明显不同方向的四个物理传感器。由于这些物理传感器面向不同的方向，因此它们从这些明显不同的方向测量太阳辐照度值。这些太阳辐射值通常例如在一天内周期性地随时间记录。随时间记录的物理传感器值的太阳辐射分布有时具有与钟形高斯型曲线类似的形状。当来自面向明显不同方位角的物理传感器的太阳辐射分布重叠时，曲线的形状在一定程度上彼此类似和/或彼此按时间移位。分布的最大值、平均值或总和可用于确定不存在物理传感器的立面或方向的值。这样，避免了具有面向许多方向的许多传感器的复杂性。实现了更简单的物理系统，即较少的物理传感器，同时保持输入，就好像一个物理系统具有更多的物理传感器一样。