技术摘要：
本发明涉及一种开关设备，该开关设备包括具有第一主表面和相对的第二主表面的至少一个(第一)窗玻璃材料片、附接到第一窗玻璃材料片的第一主表面的开关，以及面对第一窗玻璃材料片的第二主表面的传感器组件。开关包括与传感器组件可操作地耦合的可移动部分，使得在开关  全部
背景技术：
已知使用开关使电流流到电操作的设备，从而致动电操作的设备。 在许多应用中，开关远离要被致动的电操作的设备，例如，通常借助于位于墙壁上 的开关来打开或关闭房间灯。 在其它应用中，开关可以与电操作的设备集成在一起，例如电视或移动电话上的 “开/关”按钮型开关，其中该开关通常位于屏幕周围的壳体中。 对于某些应用，难以将开关与电操作的设备集成在一起。例如，在包括电可操作机 构以打开/关闭或锁定/解锁门的门应用中，虽然通常将开关结合在门框架中，但是经常希 望将开关定位在门扇(door  leaf)本身上。虽然这对于某些类型的门扇是可接受的，但是在 玻璃门扇的情况下，难以将开关与形成门扇的玻璃片集成在一起。一种已知的解决方案是 向玻璃门扇提供适当大小的洞(通常通过钻孔)，并将合适的开关结合到该洞中。但是，这种 解决方案可能削弱门扇，并且在需要热增韧玻璃的应用中，必须在对玻璃片进行热增韧之 前钻洞。对于包括窗玻璃材料的面板的窗户，情况是类似的，在某些情况下可能希望将开关 定位在窗玻璃材料的面板上。 在US4,233,593中描述了一种在没有控制轴孔的实心板上使用的控件。 GB2157078A中描述了一种开关/显示单元。 在US5,920,131、US6,498,326B1和DE102004013947B3中描述了用于电炊具的控制 布置。在US6,294,906B1中描述了用于开关和控制具有盖板的电器的控制元件。 使用远程激活的无线开关也是已知的。这种开关在汽车领域是已知的，并且在车 辆中用于远程打开行李箱盖。 通常，车辆钥匙扣(key  fob)包括合适的电路系统，以将信号无线传输到车辆中的 传感器，然后传感器使行李箱盖释放机构致动。 但是，在某些情况下，此类系统难以操作，例如，仍然需要致动钥匙扣。 随着越来越多的车辆向无钥匙进入(keyless  entry)发展，其中已知在检测到用 户身上存在钥匙扣时将车门解锁，钥匙扣的可及性成为更大的问题，因为不需要实际的钥 匙被物理上插入到车辆的点火系统中来驱动车辆。在这样的系统中，虽然通过检测用户身 上存在钥匙扣来解锁门和/或行李箱盖机构，但是通常需要手动操作开关(门把手、行李箱 释放机构)才能进入车辆并且此类开关的位置在很大程度上取决于车身的设计。 在US6,617,975B1中描述了用于车辆的无钥匙进入系统。 已知使用结合到层压窗玻璃中的电容开关，例如，如WO2008/113978A1中所描述 的。电容开关可能受到车窗外表面上的雨滴的影响，并且/或者车辆使用者可能戴着手套， 从而使得难以手动操作这种类型的开关。 6 CN 111602339 A 说　明　书 2/20 页
技术实现要素：
本发明旨在至少部分地克服上述问题。 因此，本发明从第一方面提供了一种开关设备，该开关设备包括具有第一主表面 和相对的第二主表面的至少一个(第一)窗玻璃材料片、附接到第一窗玻璃材料片的第一主 表面的开关，以及面对第一窗玻璃材料片的第二主表面的传感器组件，其中开关包括与传 感器组件可操作地耦合的可移动部分，使得在开关操作时，可移动部分从第一位置移动到 第二位置，并且可移动部分从第一位置到第二位置的移动可由传感器组件检测到。 通过将开关的可移动部分的移动与传感器组件耦合，可以将开关定位在窗玻璃材 料片的一侧，并且传感器组件定位在相对侧。这避免了需要在窗玻璃材料片中使用洞或孔 (即通孔或盲孔)，在窗玻璃材料片中使用洞或孔会削弱窗玻璃材料片。此外，通过将开关附 接到第一窗玻璃材料片的第一主表面，该开关被定位成对于人来说是容易看见的，并且可 以被更方便地定位以使其更容易操作。可移动部分从第一位置到第二位置的移动在可移动 部分和传感器组件之间的耦合中产生扰动，该扰动可以通过第一窗玻璃材料片被传感器组 件远程感测到。 本发明可以在不同的实施例中实现，其中开关附接到窗玻璃材料片的一侧，并且 传感器组件附接到窗玻璃材料片的相对侧上，即，开关与传感器组件间隔至少窗玻璃材料 片。 在一些实施例中，传感器组件包括传感器和基板，该基板具有第一主表面和第二 相对的主表面，其中传感器被配置为检测可移动部分从第一位置到第二位置的移动。 优选地，传感器安装在基板的第一或第二主表面上。 优选地，基板的第一主表面面对第一窗玻璃材料片的第二主表面。 优选地，传感器安装在基板的第一主表面上，并且基板的第一主表面面对第一窗 玻璃材料片的第二主表面。 优选地，传感器安装在基板的第二主表面上，并且基板的第一主表面面对第一窗 玻璃材料片的第二主表面。 优选地，基板是光学透明的。 优选地，基板不妨碍传感器和/或传感器组件对可移动部分从第一位置到第二位 置的检测。 优选地，基板在其中具有开口，并且传感器被定位在基板中的开口中。 优选地，基板包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或玻璃片，优选地包括钠钙硅 (soda-lime-silica)玻璃片。 优选地，传感器组件包括在基板的第一和/或第二主表面上的至少一个导电路径， 该至少一个导电路径与传感器电连通。 优选地，基板的第一和/或第二主表面上的导电路径中的至少一个导电路径包括 导电涂层，特别是印刷油墨或透明导电涂层，诸如ITO或一层氟掺杂的氧化锡。 优选地，基板通过至少一个粘合剂层附接到第一窗玻璃材料片。优选地，用于将基 板附接到第一窗玻璃材料片的至少一个粘合剂层不妨碍传感器和/或传感器组件检测可移 动部分从第一位置到第二位置的移动的能力。 优选地，传感器包括感测部分，并且该感测部分面对第一窗玻璃材料片的第二主 7 CN 111602339 A 说　明　书 3/20 页 表面。 在一些实施例中，传感器组件包括安装在第一窗玻璃材料片的第二主表面上的传 感器，该传感器被配置为检测可移动部分从第一位置到第二位置的移动。 优选地，传感器组件包括在第一窗玻璃材料片的第二主表面上的至少一个导电路 径，在第一窗玻璃材料片的第二主表面上的至少一个导电路径优选地与安装在第一窗玻璃 材料片的第二主表面上的传感器电连通。 优选地，第一窗玻璃材料片的第二主表面上的导电路径中的至少一个导电路径包 括导电涂层，特别是印刷油墨或透明导电涂层，诸如ITO或一层氟掺杂的氧化锡。 优选地，传感器包括感测部分，并且该感测部分面对第一窗玻璃材料片的第二主 表面。 在一些实施例中，传感器组件包括具有感测部分的传感器，并且感测部分面对第 一窗玻璃材料片的第二主表面。感测部分可检测到的信号穿过第一窗玻璃材料片到达感测 部分。 在一些实施例中，传感器组件包括安装在第一窗玻璃材料片的第二主表面上的传 感器，该传感器被配置为检测由于可移动部分从第一位置到第二位置的移动而引起的可移 动部分与传感器组件之间的耦合中的扰动。 在一些实施例中，传感器组件包括传感器和基板，其中基板具有第一主表面和第 二相对的主表面，传感器具有感测部分，其中传感器安装在基板的第一或第二主表面上，进 一步地，其中感测部分面对基板的第一或第二主表面，并且基板的第一或第二主表面面对 第一窗玻璃材料片的第二主表面。 优选地，基板对于感测部分可检测到的信号是透明的。在这些实施例中，优选地， 感测部分面对基板的第一主表面或第二主表面，使得由感测部分可检测到的信号穿过基板 到达感测部分。 优选地，基板在其中具有开口，并且感测部分被布置为面对基板中的开口，使得由 感测部分可检测到的信号通过基板中的开口到达感测部分。 在一些实施例中，传感器组件包括具有感测部分的传感器，并且该感测部分背向 第一窗玻璃材料片的第二主表面。 在一些实施例中，传感器组件用作接近传感器，以检测开关的可移动部分从第一 位置到第二位置的移动。 在一些实施例中，可移动部分通过电场可操作地耦合到传感器组件。 优选地，传感器组件包括电容传感器，并且可移动部分的移动引起可由传感器组 件检测到的电容变化。 优选地，开关的可移动部分包括至少一个导电板，并且传感器组件包括第一和第 二导电板，可移动部分的导电板与传感器组件的第一和第二导电板电容耦合，使得在可移 动部分的导电板的至少一部分与传感器组件的第一导电板之间存在第一电容，并且在可移 动部分的导电板的至少一部分与传感器组件的第二导电板之间存在第二电容，并且其中， 在将可移动部分的导电板从相对于传感器组件的第一导电板的第一位置移动到相对于传 感器组件的第一导电板的第二位置时，第一和/或第二电容变化。第一和/或第二电容的变 化是可测量的，并且可以用于提供信号以指示开关已被致动。优选地，传感器组件的第一和 8 CN 111602339 A 说　明　书 4/20 页 第二导电板被固定成使得它们之间的间隔是恒定的或基本恒定的。 在一些实施例中，可移动部分通过磁场可操作地耦合到传感器组件。 优选地，可移动部分包括磁体，并且传感器组件包括磁场传感器，特别是霍尔效应 传感器。 优选地，可移动部分包括可从第一位置移动到第二位置的导磁元件，并且传感器 组件包括磁体和磁场传感器，特别是霍尔效应传感器。 优选地，传感器组件包括感应传感器。 在可移动部分通过磁场可操作地耦合到传感器组件的一些实施例中，优选地，可 移动部分包括导磁元件，并且传感器组件包括感应传感器。 在可移动部分通过磁场可操作地耦合到传感器组件的一些实施例中，优选地，可 移动部分包括导电回路或闭路线圈，并且传感器组件包括感应传感器。 在可移动部分通过磁场可操作地耦合到传感器组件的一些实施例中，优选地，可 移动部分包括至少一个闭路线圈，并且传感器组件包括第一线圈，传感器组件的第一线圈 具有第一电连接器和第二电连接器，使得在将可移动部分从第一位置移动到第二位置时， 可移动部分的至少一个闭路线圈与传感器组件的第一线圈之间的感应耦合可在传感器组 件的第一线圈的第一和第二电触件之间测量。 在可移动部分通过磁场可操作地耦合到传感器组件的一些实施例中，优选地，可 移动部分包括至少一个闭路线圈，并且传感器组件包括第一和第二线圈，传感器组件的第 一线圈具有第一和第二电连接器，并且传感器组件的第二线圈与用于在传感器组件的第二 线圈中产生交变磁场的交流电源电连通，其中在将可移动部分从第一位置移动到第二位置 时，可移动部分的至少一个闭路线圈、传感器组件的第一线圈和传感器组件的第二线圈之 间的电感耦合可在传感器组件的第一线圈的第一和第二电触件之间测量。 在一些实施例中，可移动部分通过声信号可操作地耦合到传感器组件，其中在将 可移动部分从第一位置移动到第二位置时，产生声信号以用于由传感器组件检测。 在一些实施例中，可移动部分通过至少一个(第一)电磁辐射束，更优选地至少一 个光束和/或至少一个红外辐射束与传感器组件可操作地耦合。在这些实施例中，电磁辐射 束通过第一窗玻璃材料片朝着可移动部分传输，并且使可移动部分从第一位置移动到第二 位置导致从可移动部分的至少一部分反射的电磁辐射束受到干扰。 第一电磁辐射束包括具有至少一个(第一)波长的电磁辐射。优选地，传感器组件 包括具有对具有至少第一波长的电磁辐射敏感的感测部分的传感器。 优选地，第一电磁辐射束包括具有在300nm至3000nm范围内的至少一个波长的电 磁辐射。 优选地，第一电磁辐射束包括在可见光区域中具有至少一个波长的电磁辐射，即， 380nm至780nm。 优选地，第一电磁辐射束包括在红外区域中具有至少一个波长的电磁辐射，即大 于780nm，优选地为780nm至3000nm，更优选地为800nm至1500nm。 优选地，传感器组件包括：(i)发射器部分，用于通过第一窗玻璃材料片向可移动 部分发射第一电磁辐射束；以及(ii)传感器部分，用于检测电磁辐射，优选地由发射器部分 发射的电磁辐射，并且可移动部分包括可反射由发射器部分发射的电磁辐射的部分，使得 9 CN 111602339 A 说　明　书 5/20 页 在将可移动部分从第一位置移动到第二位置时，来自第一电磁辐射束的电磁辐射被反射到 传感器部分上。优选地，在将可移动部分从第二位置移动到第一位置时，来自第一电磁辐射 束的电磁辐射不被反射到传感器部分上。 优选地，传感器组件包括：(i)发射器部分，用于通过第一窗玻璃材料片向可移动 部分发射第一电磁辐射束；以及(ii)传感器部分，用于检测电磁辐射，优选地由发射器部分 发射的电磁辐射，并且可移动部分包括可反射由发射器部分发射的电磁辐射的部分，该反 射部分将第一电磁辐射束反射到传感器部分上，并且在将可移动部分从第一位置移动到第 二位置时，从反射部分反射的电磁辐射改变极化和/或振幅和/或方向。从反射部分反射的 电磁辐射的极化和/或振幅和/或方向的变化可以用于指示开关已被致动。 优选地，传感器组件包括：(i)发射器部分，用于向可移动部分发射电磁辐射束，以 及传感器部分，用于检测电磁辐射，优选地是由发射器部分发射的电磁辐射，第一电磁辐射 束在内部从第一窗玻璃材料片的第一主表面的第一部分反射到传感器部分上，并且可移动 部分包括用于接触第一窗玻璃材料片的第一主表面的第一部分的接触部分，使得在将可移 动部分从第一位置移动到第二位置时，可移动部分的接触部分至少与第一窗玻璃材料片的 第一主表面的第一部分接触，使得来自第一电磁辐射束的电磁辐射被防止到达传感器部 分。 在传感器组件包括发射器部分的实施例中，优选地，发射器部分包括发光二极管 和/或红外发射二极管。 在传感器组件包括具有感测部分的传感器的实施例中，优选地，感测部分对可见 光和/或红外波长敏感。 在一些实施例中，开关设备包括反馈装置，以指示可移动部分何时从第一位置移 动到第二位置和/或从第二位置移动到第一位置。在这些实施例中，反馈装置可以用于指示 开关已经被操作。 优选地，反馈装置包括至少一个照明源，特别是发光二极管。 优选地，反馈装置面对第一窗玻璃材料片的第二主表面。 在一些实施例中，开关设备包括与第一窗玻璃材料片间隔开的第二窗玻璃材料 片。 优选地，传感器组件在第一和第二窗玻璃材料片之间。 第二窗玻璃材料片具有第一主表面和第二主表面，并且开关设备可以被配置为使 得第一窗玻璃材料片的第二主表面面对第二窗玻璃材料片的第一主表面。优选地，传感器 组件面对第一窗玻璃材料片的第二主表面。 优选地，第一窗玻璃材料片通过至少一个粘合层间(interlayer)材料片，特别是 聚乙烯醇缩丁醛(PVB)、声学改性的PVB、乙烯的共聚物，诸如乙酸乙烯酯、聚氨酯、聚碳酸 酯、聚氯乙烯或乙烯与甲基丙烯酸的共聚物，联接到第二窗玻璃材料片。 优选地，第一窗玻璃材料片通过周边密封件联接到第二窗玻璃材料片，使得第一 窗玻璃材料片和第二窗玻璃材料片之间存在至少一个空气空间。传感器组件可以位于该空 气空间中。空气空间可以是低压空气空间。 优选地，第二窗玻璃材料片与第三窗玻璃材料片间隔开。 可开关设备可以包括多于三个间隔开的窗玻璃材料片。 10 CN 111602339 A 说　明　书 6/20 页 在具有第一和第二窗玻璃材料片并且其中传感器组件包括传感器和基板的实施 例中，优选地，基板位于第一粘合层间材料片和第二粘合层间材料片之间，并且第一和第二 粘合层间材料片在第一和第二窗玻璃材料片之间。 在具有第一和第二窗玻璃材料片并且其中传感器组件包括传感器和基板的实施 例中，优选地，基板在第一粘合层间材料片与第二粘合层间材料片之间，该基板被定位在第 三粘合层间材料片中的切口区域中，并且第一、第二和第三粘合层间材料片位于第一和第 二窗玻璃材料片之间。 其它实施例具有其它优选特征。 优选地，通过手动产生的力使开关的可移动部分在第一位置和第二位置之间移 动。 优选地，通过手动产生的平行于或垂直于第一窗玻璃材料片的第一主表面的力使 开关的可移动部分在第一位置和第二位置之间移动。 优选地，开关的可移动部分相对于第一主表面可滑动。 优选地，开关的可移动部分是可按压部分。 优选地，开关包括弹性部分，该弹性部分是开关的可移动部分的至少一部分。 优选地，开关包括弹簧偏置开关，以将可移动部分偏置在第一或第二位置中。 优选地，开关包括主体部分，并且主体部分附接到第一窗玻璃材料片的第一主表 面，可移动部分相对于主体部分是可移动的。优选地，主体部分通过至少一种粘合剂附接到 窗玻璃材料片的第一主表面。合适的粘合剂包括压敏粘合剂和环氧树脂。 优选地，开关包括壳体，并且壳体附接到第一窗玻璃材料片的第一主表面，可移动 部分相对于壳体可移动。优选地，壳体通过至少一种粘合剂附接到窗玻璃材料片的第一主 表面。合适的粘合剂包括压敏粘合剂和环氧树脂。 优选地，开关包括至少一个足部(foot)，该至少一个足部附接到第一窗玻璃材料 片的第一主表面，可移动部分相对于该至少一个足部是可移动的。优选地，该至少一个足部 通过至少一种粘合剂附接到窗玻璃材料片的第一主表面。合适的粘合剂包括压敏粘合剂和 环氧树脂。 优选地，开关通过至少一种粘合剂附接到窗玻璃材料片的第一主表面。合适的粘 合剂包括压敏粘合剂和环氧树脂。 优选地，开关设备与电可操作设备可操作地耦合。 优选地，开关设备与电可操作设备可操作地耦合，使得在将可移动部分从第一位 置移动到第二位置和/或从第二位置移动到第一位置时，提供给电可操作设备的电力，特别 是电流和/或电压被改变。优选地，在使可移动部分在第一位置和第二位置之间移动时，电 可操作设备从通电状态改变为未通电状态。 可以通过直流电源和/或交流电源将电力提供给电可操作设备。 优选地，开关设备与电源可操作地耦合。 优选地，开关设备是零件或窗户或门。窗户或门可以是建筑物或车辆的一部分。 当开关设备是车辆(该车辆具有内部空间)的窗户或门的一部分时，优选地，第一 窗玻璃材料片的第一主表面背向车辆的内部空间。在这样的实施例中，开关可以被称为在 窗户的“表面一(surface  one)”上(使用常规的命名法)。 11 CN 111602339 A 说　明　书 7/20 页 当开关设备是建筑物(该建筑物具有内部空间)的窗户或门的一部分时，优选地， 第一窗玻璃材料片的第一主表面背向车辆的内部空间。在这样的实施例中，开关可以被称 为在窗户的“表面一”上(再次，使用常规的命名法)。 在一些实施例中，开关设备是车辆的窗户或门的一部分，并且开关设备与电可操 作设备可操作地耦合，该电可操作设备至少部分地控制车窗、车门、后车窗、车辆引擎盖、车 辆行李箱盖和车辆加油口盖中的一个或多个的操作状态。例如，电可操作设备可以用于打 开或关闭车辆加油口盖。 附图说明 现在将参考以下各图(未必按比例)描述本发明，其中， 图1示出了根据本发明的可开关设备的示意表示； 图2示出了根据本发明的另一个可开关设备的示意表示； 图3示出了根据本发明的用于可开关设备的传感器组件的示意性等距表示； 图4示出了图3中所示的传感器组件的平面图； 图5示出了结合图3和图4所示的传感器组件的层压窗玻璃的示意性分解等距表 示； 图6示出了穿过线X-X’的图5所示的层压窗玻璃的示意性横截面图； 图7示出了结合图3和图4所示的传感器组件的另一种层压窗玻璃的示意性分解等 距表示； 图8示出了通过线Y-Y’的图7所示的层压窗玻璃的示意性横截面图； 图9示出了根据本发明的可开关设备的示意性横截面表示，该可开关设备处于第 一构造； 图10示出了处于第二构造的图9的可开关设备的示意性横截面图； 图11示出了根据本发明的另一个可开关设备的示意性横截面表示，该可开关设备 处于第一构造； 图12示出了处于第二构造的图11的可开关设备的示意性横截面图； 图13示出了根据本发明的另一个可开关设备的示意性横截面表示，该可开关设备 处于第一构造； 图14示出了处于第二构造的图13的可开关设备的示意性横截面表示； 图15是图13和图14所示的可开关设备中使用的传感器组件的平面图； 图16示出了根据本发明的另一个可开关设备的示意性横截面表示，该可开关设备 处于第一构造； 图17示出了处于第二构造的图16的可开关设备的示意性横截面表示； 图18示出了根据本发明的另一种可开关设备的示意性横截面表示，该可开关设备 处于第一构造； 图19示出了处于第二构造的图18的可开关设备的示意性横截面表示； 图20示出了根据本发明的另一种可开关设备的示意性横截面表示，该可开关设备 处于第一构造； 图21示出了处于第二构造的图20的可开关设备的示意性横截面表示； 12 CN 111602339 A 说　明　书 8/20 页 图22是图20和图21所示的可开关设备中使用的传感器组件的平面图； 图23示出了根据本发明的另一种可开关设备的示意性横截面表示，该可开关设备 处于第一构造； 图24示出了处于第二构造的图23的可开关设备的示意性横截面表示； 图25示出了根据本发明的另一种可开关设备的示意性横截面表示； 图26示出了从后面观看的汽车的示意性表示，该汽车结合是根据本发明的可开关 设备的后窗； 图27示出了图26中所示的汽车的示意性表示，其中后窗是打开的并且可选地加油 口盖是打开的。