开关设备
阅读说明：本技术 开关设备 (Switching device ) 是由 S·R·戴 于 2018-12-21 设计创作，主要内容包括：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被传感器组件检测到。开关设备可以是建筑物或车辆的窗户或门的一部分。(The present invention relates to a switching device comprising at least one (first) sheet of glazing material having a first major surface and an opposing second major surface, a switch attached to the first major surface of the first sheet of glazing material, and a sensor assembly facing the second major surface of the first sheet of glazing material. The switch includes a movable portion operatively coupled to the sensor assembly such that upon operation of the switch, the movable portion moves from a first position to a second position and movement of the movable portion from the first position to the second position is detectable by the sensor assembly. The switch device may be part of a window or door of a building or vehicle.)
技术领域
本发明涉及包括窗玻璃(glazing)材料片的开关设备，该开关设备可用于致动与该开关设备连通的电可操作设备。
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***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。
发明内容
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***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。
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)。
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；
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。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的示意性开关设备，以描述其一般操作。开关设备1包括窗玻璃材料片2，诸如玻璃。合适的玻璃组合物是钠钙硅玻璃。可以对玻璃进行退火、热增韧、半增韧或化学强化。
典型的钠钙硅玻璃组合物为(按重量)：SiO2 69-74％；Al2O3 0-3％；Na2O 10-16％；K2O 0-5％；MgO 0-6％；CaO 5-14％；SO3 0-2％；Fe2O3 0.005-2％。玻璃组合物还可以包含其它添加剂，例如，精制助剂(refining aids)，其通常以至多2％的量存在。
窗玻璃材料片2具有第一主表面2a和相对的第二主表面2b。附接到第一主表面2a的是开关3，其包括主体部分3a和可移动部分4。可移动部分4可相对于主体部分3a移动。主体部分3a可以是壳体。开关3借助于合适的粘合剂(未示出)附接到第一主表面2a。在这个示例中，在主体部分3a和第一主表面2a之间存在粘合剂层。因此，主体部分3a相对于第一主表面2a基本上是静止的。
可移动部分4能够相对于第一主表面2a在垂直于第一主表面2a上的法线的方向和/或平行于第一主表面2a上的法线的方向上移动。当窗玻璃材料片是平面的(即，如图所示是平坦的)或基本平面的时，开关的可移动部分能够通过平行于或垂直于窗玻璃材料片2的第一主表面2a手动产生的力在第一位置和第二位置之间移动。
例如，开关3可以是按钮类型的，在这种情况下，可移动部分4在平行于第一主面2a上的法线的方向上移动，或者当窗玻璃材料平坦时，可移动部分4在垂直于第一主表面2a的方向上移动。
相对于第一主表面2a的角移动也是可能的。
替代地，开关3可以是可滑动类型的，例如包括线性可滑动部分或可旋转可滑动部分，在这种情况下，可移动部分4在垂直于第一主表面2a上的法线的方向上移动，即在平行于第一主表面2a的平面上移动。对于这种可滑动类型开关，可移动部分4可以位于壳体中，该壳体附接到窗玻璃材料片2的第一主表面2a，并且可移动部分可相对于壳体移动。
传感器5位于窗玻璃片的相对侧上并且面对第二主表面2b。传感器5的输出借助于合适的电缆9a、9b与控制器7和电可操作设备8电连通。代替电缆9a、9b，可以使用无线通信。控制器7也是电可操作设备。
开关3用于致动电可操作设备8。开关3***作，即被手动按压，以使可移动部分4相对于第一主表面2a移动。可移动部分4的移动被传感器5感测到，传感器5使输出信号被发送到控制器7。控制器7用于使电力供应到电可操作设备8，即，电可操作设备8被切换到“接通”(或通电)状态。再次操作开关3使可移动部分4相对于第一主表面2a移动。该移动被传感器5感测到，传感器5使另一个输出信号被发送到控制器7，使得控制器停止向电可操作设备8供应电力，即电可操作设备8被切换为“关闭”(或未通电)状态。
除了在第一位置和第二位置之间移动之外，开关3的可移动部分4可以在一个或多个其它位置之间可移动。例如，开关的可移动部分可以在单个操作中或在多个不连续的步骤中在第一位置和第二位置之间移动。当开关的可移动部分处于第一位置时，传感器提供第一信号(其可以是空信号)，并且当开关的可移动部分处于第二位置时，传感器提供第二信号。开关3可以是比例开关，使得可移动部分在第一位置和第二位置之间的位置可被传感器检测到，以提供与第一信号和第二信号之间的差成比例的信号。对于这样的开关，提供给电可操作设备的电力量(电压和/或电流)在许多不同水平之间是可控制的。
控制器7还可以提供足够的电力来致动电可操作设备8，或者可以存在向电可操作设备8提供电力的单独的电源，并且控制器7控制从单独的电源到电可操作设备8的电力的流动。
控制器7可以被配置为使得在通过开关3的操作检测到开关操作时，借助于合适的电缆9c(或无线地)将反馈信号发送至反馈指示器6。反馈指示器6可以用于指示电可操作设备8的操作状态。例如，可以首先操作开关3以将电可操作设备切换到“接通”状态，并且反馈指示器6将用于指示该开关被按下。在释放开关时，电可操作设备8将保持在“接通”状态，直到再次操作开关并且反馈指示器6不再指示开关被按下。
在替代方案中，反馈指示器可以保持在活动状态以指示电可操作设备处于“接通”状态，直到再次操作开关为止。
在另一个替代方案中，开关3的操作使电可操作设备8切换到“接通”状态，并且反馈指示器6被激活。但是，当开关不再***作时，电可操作设备的操作状态恢复到“关闭”状态，并且反馈指示器被停用。
二进制的通/断类型的开关可以使用许多已知的开关操作。
例如，在其中可移动部分4处于第一位置的情况下，没有向电可操作设备8提供电力的实施例中，至少以下开关操作是可能的：
(a)在将可移动部分从第一位置切换到第二位置时，向电可操作设备提供电力。当可移动部分从第二位置移动到第一位置时，停止向电可操作设备提供电力。
(b)在将可移动部分从第一位置切换到第二位置时，向电可操作设备提供电力。此后的某个时刻，在可移动部分仍处于第二位置的情况下，停止向电可操作设备提供电力。适当的定时电路可以用于控制何时停止向电可操作设备供给电力。
(c)可移动部分从第一位置移动到第二位置，然后返回到第一位置。在可移动部分处于第二位置的某个时间，将电力提供给电可操作设备。当可移动部分移回到第一位置时(可移动部分处于第二位置的持续时间可以是1-2秒或更短)，此后一段时间内继续向电可操作设备提供电力。在可移动部分从第二位置移动到第一位置之后的某个时间，可以使用适当的定时电路等来停止向电可操作设备供给电力。
(d)可移动部分从第一位置移动到第二位置，然后从第二位置移动到第一位置(可移动部分处于第二位置的持续时间可以是1-2秒或更短)。在从第二位置移回到第一位置时，向电可操作设备提供电力。可以通过将可移动部分从第一位置移动到第二位置然后再移回到第一位置来停止向电可操作设备供给电力。
(e)可移动部分从第一位置移动到第二位置，然后从第二位置移动到第一位置(可移动部分处于第二位置的持续时间可以是1-2秒或更短)。在从第二位置移回到第一位置时，在此之后的一定时间段内向电可操作设备提供电力。可以通过适当的定时电路等来停止向电可操作设备供给电力。
在上述开关操作(a)到(e)中的任何一个操作中，可能会存在附加的轮询电路系统，以确保在向电可操作设备提供电力或停止向其提供电力之前，可移动部分处于第一和/或第二位置。
本发明可以与一个以上的窗玻璃材料片一起使用，例如，如图2所示的层压窗玻璃面板。
在图2中，显示了另一个可开关设备11。可开关设备11类似于图1中所示的可开关设备1，其中相似的部分被标记为与图1相同，不同之处在于图2中传感器5位于第一窗玻璃材料片2和第二窗玻璃材料片12之间。在这个示例中，第一和第二窗玻璃材料片2、12通过诸如聚乙烯醇缩丁醛(PVB)10之类的粘合层间材料片彼此联接，该粘合层间材料片与第一和第二窗玻璃材料片2、12共同延伸。在本领域中，通过PVB片10联接到第二窗玻璃材料片12的第一窗玻璃材料片2的组件将被称为层压窗玻璃面板。
在所示实施例的替代实施例中，第一窗玻璃材料片2与第二窗玻璃材料片12通过空气空间间隔开，并且第一和第二窗玻璃材料片通过周边密封件联接在一起。在本领域中，这样的组件将被称为绝缘窗玻璃面板。空气空间可以是低压空间。
通过开关3的操作，可开关设备11以与可开关设备1相同的方式起作用。
图3示出了在根据本发明的开关设备中使用的一种类型的传感器组件100。传感器组件100可以被结合到窗户或门中，特别是层压窗玻璃中。图4是图3中所示的传感器组件100的平面图，即，当在垂直于基板103的第一主表面105的箭头102的方向观看时的平面图。
参考图3和图4，传感器组件100包括具有第一主表面105和相对的第二主表面107的基板103。在这个示例中，基板103是聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)并且是光学透明的。基板103的厚度约为0.2mm，并且基板相对柔性。在其它实施例中，基板103可以是光学不透明的。基板的厚度可以为25μm-1mm。
安装在基板103的第一主表面105上的是传感器109。在这个实施例中，传感器109是可以感测磁场和磁通量方向的霍尔效应传感器。合适的霍尔效应传感器是可从AllegroTMMicroSystems，LLC(www.allegromicro.com)获得的“A1171：微功率超灵敏霍尔效应开关”。
还安装在基板103的第一主表面105上的是可操作为产生可见光的发光二极管(LED)111。
第一、第二和第三电触件113、115、117设置在基板103的第一主表面105上。第一电触件113经由导电轨道119与传感器109的第一输入端电连通。第二电触件115经由导电轨道121与传感器109的第二输入端电连通。第一电触件113和第二电触件115可以用于向传感器109提供电力。
第二电触件115还经由导电轨道123与LED 111的第一输入端电连通，导电轨道123也与导电轨道121电连通。
第三电触件117经由导电轨道125与LED 111的第二输入端电连通。
可以通过将第二和第三电触件115、117电连接到合适的电源来向LED 111供应电力。
第二电触件115是公共触点，并且可以处于零伏。
也设置在基板103的第一主表面105上的是第四和第五电触件133、135。
传感器109具有两个输出端子109a和109b。导电轨道127的一端与第一输出端子109a电连通，并且另一端与第四电触件133电连通。导电轨道129的一端与第二输出端子109b电连通，并且另一端与第五电触件135电连通。第四和第五电触件133、135也以与第一、第二和第三电触件113、115、117相同的方式设置在第一主表面105上。
在默认情况下，特别参考“A1171：微功率超灵敏霍尔效应开关”，该设备通过具有足够强度的北极或南极磁场来激活输出109a、109b开关。可以经由外部选择引脚将磁激励设置为以单极模式操作，并在足够强度的北极或南极检测时切换输出109a或109b。
当将传感器组件100结合在窗玻璃材料的两个面板之间时，例如如图2所示的层压窗玻璃，传感器组件100的部分139可以延伸到窗玻璃材料面板的***之外，以允许将电力提供给第一、第二和第三电触件113、115、117，以向传感器109和LED 111供电，并能够通过测量来自第四和第五电触件133、135的信号来测量传感器109的输出。
轨道119、121、123、125、127、129中的每个可以是已经被印刷到基板103的第一主表面105上的导电油墨。替代地，这些轨道可以是在常规电路板中发现的那种铜轨道类型。
在图3所示的替代实施例中，导电轨道119、121、123、125、127、129中的至少一个可以在基板103的第二主表面107上。在这样的实施例中，导电路径可以在基板的第二主表面和第一主表面之间延伸，以便与传感器109和/或LED 111建立电连接。
为了操作传感器组件100，第一电触件113和第二电触件115与合适的电源电连通，以向传感器109提供电力。在这个示例中，传感器是霍尔效应传感器，其被配置为使得在检测到磁场时，在第一输出端子109a和第二输出端子109b处产生输出信号。第四和第五电触件与适当的控制器(未示出)电连通，该控制器被配置为使得在接收到来自传感器109的输出信号时，控制器通过允许电流流向电可操作设备来致动电可操作设备(未示出)，即，电可操作设备被切换到“接通”状态。另外，控制器可以允许电流流到第二和第三电触件115、117，从而向LED 111提供电力来照亮LED 111。当霍尔效应传感器检测到磁场的变化时，控制器可以停止向电可操作设备和LED 111供电，即，两者都切换到“关闭”状态。控制器可以被配置为继续向LED 111和/或电可操作设备提供电力，直到霍尔效应传感器109感测到磁场中的另一个变化为止。
在图3和图4所示的替代实施例中，基板103是玻璃片，特别是钠钙硅玻璃。玻璃片可以被退火、热增韧或化学强化。在另一个替代方案中，除了如刚刚描述的玻璃基板之外，代替由印刷在玻璃基板103的第一主表面105上的导电油墨丝网的示例形成的离散轨道，玻璃基板103可以替代地包括沉积在第一主表面105上的导电涂层。然后可以对这种导电涂层进行分段，以提供用于将传感器组件的各个部件电连接到其的离散的导电区域。可以通过大气压化学气相沉积来沉积这种导电涂层。
图5和图6图示了可以将传感器组件100结合到层压窗玻璃130中的一种方式。
图5示出了层压窗玻璃130的示意性分解等距视图。图6示出了通过线X-X’截取的图5的层压窗玻璃130的示意性横截面图。
参考图5和图6，层压窗玻璃130包括第一玻璃片132和第二玻璃片142。第一玻璃片132具有第一主表面132a和相对的第二主表面132b。第二玻璃片142具有第一主表面142a和相对的第二主表面142b。
在第一玻璃片和第二玻璃片之间是两个粘合层间层154和156。每个粘合层间层彼此以及与玻璃片132、142共同延伸，使得图5所示的玻璃片和粘合层间层一致地堆叠。在本领域中，粘合层间层有时被称为粘合层间材料片。
玻璃片132、142各自为2.1mm厚，并且粘合层间层各自为0.38mm厚。玻璃片132、142和/或粘合层间层可以具有不同的厚度。每个玻璃片132、142可以是0.7mm至25mm厚。每个玻璃片可以小于12mm厚或小于10mm厚或小于8mm厚。每个粘合层间层154、156可以是0.3mm至1.2mm厚，例如0.76mm厚。
传感器组件100定位在粘合层间层154、156之间，使得其部分139延伸到层压窗玻璃130的***之外，以允许在传感器组件100的基板上与电触件113、115、117、133、135进行电连接。
在图5和图6所示示例的变型中，在玻璃片132、142之间仅提供一层粘合层间材料(或者154或者156)。
图7示出了另一种层压窗玻璃230的示意性分解透视图。图8示出了通过线Y-Y’截取的图7的层压窗玻璃230的示意性横截面图。
在这个示例中，层压窗玻璃230包括第一玻璃面板232，该第一玻璃面板232通过层间结构258联接到第二玻璃面板242。层间结构258包括三层粘合层间材料(即，PVB、EVA或它们的组合)254、256和257。第一层粘合层间材料254与第一玻璃片232共同延伸。第二层粘合层间材料256与第二玻璃片242共同延伸。第三层粘合层间材料257位于第一粘合层间材料片254和第二粘合层间材料片526之间，并且在其中具有切口区域以容纳传感器组件100。切口区域沿着第三粘合层间材料片的一个边缘，并且其其它三个边缘与第一层和第二层粘合层间材料的相应边缘对准。
图7表示未层压部件的堆叠，它们可以使用常规层压工艺，例如使用适当的高温和高压层压在一起。
在如图8所示的最终层压窗玻璃中，传感器组件100位于第一和第二层粘合层间材料254、256之间，并且位于第三层粘合层间材料257的切口区域中。这样的构造使得层压更加简单，因为额外的第三层粘合层间材料(与层压窗玻璃130的两层粘合层间结构相比)使得更容易在第一层和第二层粘合层间材料之间容纳传感器组件100的厚度。
在最终层压窗玻璃230中，第一层粘合层间材料254与第一玻璃片232相邻并接触，并且第二层粘合层间材料256与第二玻璃片242相邻并接触。第三层粘合层间材料257与第一层和第二层粘合层间材料254、256两者都接触。
传感器组件100的一部分139延伸到层压窗玻璃230的***之外，以允许与传感器组件100的基板上的电触件113、115、117、133、135进行电连接。
在图7和图8所示的变型中，在层间结构258中可以存在更多层的粘合层间材料。
在图7和图8所示的另一个变型中，在第一和/或第二层粘合层间材料254、256与相应的玻璃片232、242之间可以存在至少另一层粘合层间材料。在这样的实施例中，优选地，该至少另一层粘合层间材料通过诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)之类的至少一个非粘合层间层与第一层和第二层粘合层间材料分开。
在图7和图8所示的其它变型中，可以不存在粘合层间材料254或256的层中的一个。在另一个变型中，粘合层间材料254、256的两个层都可以不存在。
在另一个变型中，层间结构258包括至少一层非粘合层间材料，诸如PET，其中一层粘性层间材料与其相对的主表面接触。
图9示出了根据本发明的可开关设备31的示意性横截面表示。
在这个实施例中，可开关设备31包括弹簧偏置开关33。弹簧偏置开关33包括枢转部分34和主体部分35，主体部分35安装成在枢转部分34上旋转。枢转部分34的一端靠近主体部分35，用于提供枢轴线，并且另一端包括足部34a，该足部通过合适的粘合剂附接到玻璃片32的主表面32a。
玻璃片32是层压窗玻璃30的第一面板。层压窗玻璃30包括第一玻璃片32，该第一玻璃片32通过一层粘合层间材料43(诸如PVB板)联接到第二玻璃片42。第一玻璃片32和第二玻璃片42可以通过一层以上的粘合层间材料联接在一起，例如如图6和图8所示。
如先前参考图3和图4所述，位于第一玻璃片32和第二玻璃片42之间的是传感器组件100的至少一部分。
开关33的主体部分35具有靠近枢转部分34的一端35a以及远端35b。耦合至枢转部分34的弹簧36偏置主体部分35，使得在“静止状态”下，主体部分35的远端35b不与第一玻璃片32的主表面32a接触。开关33的主体部分35处于第一位置。
永磁体37位于主体部分35的远端35b中的凹部中。当通过用人的手指按压开关将主体部分35的远端35b的上表面35c朝着第一玻璃片32即沿着箭头38的方向按压时，主体部分35绕着枢转部分34旋转，从而将永磁体37移向传感器109(其是霍尔效应传感器)。如图所示，主体部分35移动到第二位置。霍尔效应传感器能够检测由于永磁体朝第一玻璃片32的第一主表面32a的移动而引起的磁场的变化，并且输出信号从霍尔效应传感器发送至用于致动电可操作设备的控制器，如前面所描述的。
在这个示例中，主体部分35还包括与传感器组件100的LED 111对准的切口区域38(LED 111在第一和第二玻璃片32、42之间)。一旦开关33被按下(如图10所示)并且电可操作设备已被“接通”(即通电)，控制器就还发送控制信号以打开LED 111，从而使LED 111发出可见光(如箭头113所指示的)。
通过主体部分35中的切口区域38可观察到由LED 111发射的可见光。可以在主体部分的切口区域38中结合合适的光学扩散器，以扩散由LED 111发射的光。
在释放开关时，弹簧36的偏压力使主体部分35返回到图9所示的构造，即回到“静止状态”(第一位置)。控制器可以被配置为使得在返回到该构造时，电可操作设备被关闭并且LED 111也被关闭。替代地，可电可操作设备可以保持打开，并且LED 111也保持照亮以指示电可操作设备被打开。在这个实施例中，将通过再次按压主体部分35并使用适当配置的控制器来关闭电可操作设备。
在图9所示实施例的替代方案中，弹簧偏置开关33在主体部分35的远端35b的凹部中不具有永磁体。替代地，弹簧偏置开关33被配置为在沿着箭头38的方向被压向第一玻璃片时生成声音信号(即“喀哒(click)”)。为了检测该声信号，传感器109不是霍尔效应传感器，而是由可操作以检测声信号的合适的声传感器代替。在释放开关时，可以或可以不产生相同或另一个声音信号。
图10图示了当用手指39按压主体部分35时，即主体部分35处于第二位置时的开关设备31的构造。
图11示出了与开关设备31相似的另一个开关设备61，但是该开关具有可线性滑动的部分，而不是可按压开关。
开关设备61包括第一玻璃片62和第二玻璃片69。在第一和第二玻璃片62、69之间是第一和第二层粘合层间材料66、68，即PVB。在第一和第二层粘合层间材料66、68之间是传感器组件150的一部分。
第一层粘合层间材料66在第一玻璃片62和传感器组件150之间。第二层粘合层间材料68在第二玻璃片69和传感器组件150之间。
传感器组件150类似于传感器组件100，并且包括在其主表面上具有霍尔效应传感器155的基板153。合适的导电路径和电接触区域(如前所述)也在基板153上，以允许在感测到磁场和/或变化的磁场时向霍尔效应传感器供电并从霍尔效应传感器获得信号。
将第一和第二玻璃片62、69的组件、第一和第二层粘合层间材料66、68以及传感器组件层压，以形成层压窗玻璃。如先前参考图3、4、9和10的部分139所描述的，传感器组件150的一部分159延伸超出层压窗玻璃的***，以允许接近电触件。
开关63附接到第一玻璃片62的主表面62a。开关63包括借助于合适的粘合剂固定到主表面62a上的壳体64。定位在壳体64内的开关包括可滑动部分65，该可滑动部分65可在壳体64中线性地滑动，即在箭头65’的方向上滑动。
永磁体67安装在可滑动部分65的凹部中。
在将可滑动部分65从图11中所示的位置(即第一位置)滑动到图12中所示的位置(即第二位置)时，霍尔效应传感器155能够检测到由于永磁体67相对于霍尔效应传感器的移动而导致的磁场的变化。即，可滑动部分65与传感器组件150磁耦合。
来自霍尔效应传感器155的输出然后可以用于致动电可操作设备，如前面所描述的。
在图11和图12所示的实施例的变型中，开关63具有可旋转滑动的部分(在适当的壳体中)而不是线性可滑动的部分。
对于线性或可旋转滑动的部分，该部分的相对位置(即第一位置和第二位置之间)可以用于提供来自传感器的与当该部分位于第一和第二位置时来自传感器的信号之间的差成比例的输出信号。
在图13中，示出了根据本发明的另一种开关设备71，其中开关的可移动部分与传感器组件光学耦合。
开关设备71包括第一玻璃片72和第二玻璃片79。在第一和第二玻璃片72、79之间是第一和第二层粘合层间材料76、78。在第一和第二层粘合层间材料76、78之间是传感器组件160的一部分。
第一层粘合层间材料76在第一玻璃片72和传感器组件160之间。第二层粘合层间材料78在第二玻璃片79和传感器组件160之间。
进一步参考图15，传感器组件160包括基板163，该基板163在其主表面上具有发光二极管(LED)165和可操作以检测具有由LED 165发射的波长的光的光电二极管166。合适的导电路径和电接触区域也位于基板163上，以允许在感测到来自LED 165的光时将电力供应给LED和光电二极管并从光电二极管166获得信号，如将在下文中描述的。
将第一和第二玻璃片72、79的组件、第一和第二层粘合层间材料76、78以及传感器组件160层压，以形成层压窗玻璃。传感器组件160的一部分169延伸超出层压窗玻璃的***，以允许接近电触件，如先前参考图3、4、9和10的部分139所描述的。
开关73附接到第一玻璃片72的主表面72a。开关73类似于前述的开关63。开关73包括借助于合适的粘合剂附接到主表面72a的壳体74。定位在壳体74内的开关包括可线性滑动部分75，该线性可滑动部分75可在壳体74中滑动，即在第一位置和第二位置之间在箭头75’的方向上滑动。线性可滑动部分75是开关73的可移动部分。
线性可滑动部分75具有用于与人手指接触的上表面和面对主表面72a的下表面。线性可滑动部分75的下表面的一部分是反射镜77，其反射从LED 165发出的光。
LED 165被配置为向第一玻璃片的主表面72a发射光束167。如图13所示，反射镜77不在反射光束167的位置。由此，没有信号从光电二极管166输出。
光电二极管166布置在基板163上，使得在将线性可滑动部分75从如图1所示的第一位置移动到如图14所示的第二位置时，反射镜部分77移动到反射来自LED 165的光(在图14中示出为光束168)的位置。反射光束168到达光电二极管166，并且光电二极管166检测反射光的变化以产生输出信号，该输出信号被发送到合适的控件以打开(或关闭)电可操作设备。将线性可滑动部分75移回到图13中所示的位置(即，从第二位置到第一位置)使得来自LED 165的光167不再被反射镜部分77反射，从而导致由光电二极管166检测到的信号的变化。来自光电二极管166的信号的这种变化可以用于关闭电可操作设备。
代替线性可滑动部分，可以替代地使用可旋转部分，由此旋转可旋转部分使反射镜移动，使得来自LED的光可以从反射镜反射到光电二极管上。
图15示出了传感器组件160的平面图，该传感器组件160被示出结合在图13和图14所示的开关设备中。
传感器组件160包括PET的基板163，其是光学透明的并且具有大约0.2mm的厚度。
发光二极管(LED)165安装在基板163的第一主表面163a上，该发光二极管可操作以产生可见光。光电二极管166也安装在基板163的主表面163a上，该光电二极管166具有对由LED 165发出的光敏感的传感器部分。
第一和第二电触件161a、161b设置在基板163的第一主表面163a上。第一电触件161a经由导电轨道161c与LED 165的第一输入端电连通。第二电触件161b经由导电轨道161d与LED 165的第二输入端电连通。第一电触件161a和第二电触件161b可以用于向LED165提供电力，使得在将第一电触件161a和第二电触件161b连接到合适的电源时，LED 165发射可见光。
第三和第四电触件162a、162b也设置在基板163的第一主表面163a上。
光电二极管具有第一和第二输出端子，用于在光电二极管检测到光时提供输出信号。第三电触件162a经由导电轨道162c与光电二极管166的第一输出端电连通。第四电触件162b经由导电轨道162d与光电二极管166的第二输出端电连通。第三和第四电触件162a、162b也以与第一和第二电触件161a、161b相同的方式设置在第一主表面163a上。
导电轨道161c、161d、162c、162d可以被丝网印刷到基板163的第一主表面163a上。
指示了传感器组件的区域169，并且该区域169被布置到所述传感器组件160将结合到其中的层压窗玻璃的***之外，如图13和图14所示。
图16示出了另一个开关设备81，其也通过光学装置获得开关信号。在这个示例中，弹性按钮83附接到玻璃片82的主表面82a。弹性按钮具有中空的圆顶形主体部分84，其具有用于手指接触的上表面和面对玻璃片82的下表面。反射材料85位于中空圆顶形主体部分84的下表面和主表面82a的一部分之间。在这个示例中，反射材料85是纽扣形部件的反射材料，诸如金属，特别是当弹性纽扣83被按压时，即当中空圆顶形主体部分84朝着玻璃片82被压缩时可压缩的不锈钢或铍铜合金。纽扣形部件的反射材料片85装配在中空圆顶形主体部分84内部。优选地，反射材料85例如由于暴露于水而具有适当的耐腐蚀性。在所示实施例的替代方案中，可以替代地在中空圆顶形主体部分84的下表面上具有反射材料涂层。
开关设备81包括第一玻璃片82和第二玻璃片89。在第一和第二玻璃片82、89之间是第一和第二层粘合层间材料86、88。在第一和第二层粘合层间材料86、88之间是传感器组件170的一部分。
第一层粘合层间材料86在第一玻璃片82和传感器组件170之间。第二层粘合层间材料88在第二玻璃片89和传感器组件170之间。
传感器组件170包括基板173、LED 175和光电二极管176，并且类似于先前描述的传感器组件160。在这个示例中，LED 175和光电二极管176都安装在基板173上，但是一个或两者可以直接安装在第一或第二玻璃片82、89中的一个上。
在所示的示例中，合适的导电路径和电接触区域也位于基板173上，以允许将电力供应给LED 175和光电二极管176，并从光电二极管176获得信号，如将在下文中更详细描述的。LED 175被配置为通过玻璃82的第一面板朝反射材料85发射光束177，以从纽扣形部件的反射材料85反射，反射材料85与中空圆顶形主体部分84的下表面相邻。光(显示为光束178)从纽扣形部件的反射材料85反射并被光电二极管176检测，从而从光电二极管176产生输出信号。
如图17中所示，在按压弹性按钮，即通过用手指按压来压缩中空圆顶形主体部分84时，纽扣形部件的反射材料85变形和/或朝第一玻璃片82的第一主表面82a移动，从而影响从其反射的光的量，并因此到达光电二极管176。在图17中，反射光束178不再到达光电二极管176，这是因为由于反射材料85在其被压缩时的移动而导致反射光束178的方向已经改变。光电二极管176检测到该改变，并且适当的信号被发送到适当的控制器以致动电可操作设备。
在释放弹性按钮，即不再按压中空圆顶形主体部分84时，其形状返回到原始形状，并且到达光电二极管176的光束178返回到原始的“静止”状态，即反射光束178的方向再次改变以入射在光电二极管176上。
基板173可以在LED 175和光电二极管176之间具有光学不透明区域，以吸收来自LED的未到达光电二极管176的光，例如如图16所示。
在图16中，中空圆顶形主体部分84被示出为处于第一位置，并且在图19中，中空圆顶形主体部分84被示出为处于第二位置。
可以根据发射的光束177和反射光束178之间的角度来限定反射光束178的方向。可以相对于主表面82a上的法线来限定反射光束178的方向。
图18示出了其中可开关设备通过光学装置获得开关信号的另一个示例。
开关设备91包括第一玻璃片92和第二玻璃片99。在第一和第二玻璃片92、99之间是第一和第二层粘合层间材料96、98。在第一和第二层粘合层间材料96、98之间是传感器组件180的一部分。传感器组件180类似于先前描述的传感器组件160、170。
第一层粘合层间材料96在第一玻璃片92和传感器组件180之间。第二层粘合层间材料98在第二玻璃片99和传感器组件180之间。
借助于第一和第二层粘合层间材料96、98将第一玻璃片92联接到第二玻璃片99，其中传感器组件180的一部分在它们之间。传感器组件的一部分189延伸超过第一和第二粘合层间层96、98的边缘。
传感器组件180包括基板183，该基板183在其主表面上具有发光二极管(LED)185和光电二极管186。合适的导电路径和电接触区域也位于基板183上，以允许在感测到来自LED 185的光时将电力供应给LED和光电二极管并从光电二极管186获得信号，如将在下文中描述的。
在这个示例中，光束187由LED 185发射并且撞击第一主表面92a以在光束188撞击光电二极管186时从其进行全内反射。
弹性按钮93附接到第一玻璃片92的第一主表面92a，该弹性按钮93具有中空圆顶形主体部分94和在中空圆顶形部分主体94内部的平坦面的接触部分95。平坦面的接触部分95与中空圆顶形主体部分94一体模制，并且具有基本平行于第一主表面92a的平坦面95a。在图18中，中空圆顶形主体部分94被示出处于第一位置。
如图19所示，通过按压弹性按钮93，中空圆顶形主体部分94变形，并且接触部分95在其发生全内反射的区域中与第一主表面92a接触，使得从玻璃/空气界面全内反射的光的量受到干扰。到达光电二极管186的光的量改变(在图19所示的示例中，在按下开关93的中空圆顶形主体部分94时，没有光到达光电二极管)。平坦面95a可以包括这样的部分：通过适当地使形成接触部分95和/或平坦面95a的材料与形成第一层玻璃层92的玻璃的折射率具有相匹配的折射率来使原本被全内反射的光改为逸出。
参考图20、21和22，示出了使用可滑动开关的可开关设备的另一个示例。在这个示例中，可滑动开关263包括壳体部分264，该壳体部分264具有在其中可滑动的部分265。可滑动部分265包括位于可滑动部分265的凹部中的金属部分267。
壳体264附接到层压窗玻璃266。层压窗玻璃266包括第一玻璃片262，其借助于两个粘合层间层266、268联接到第二玻璃片269。定位在粘合层266、268之间的是传感器组件350的一部分。传感器组件350的一部分359延伸超过层压窗玻璃266的***。
传感器组件350包括基板353，其可以是PET。第一和第二线圈355、357安装在基板353上，并且位于第一和第二玻璃片262、269之间。
可滑动开关263相对于第一和第二线圈355、357布置，使得金属部分267可沿着联接第一和第二线圈355、357的中心的直线移动。传感器组件350在图22中更详细地示出。
当金属部分267在第一和第二线圈355、357之间移动时，互感变化，这是可检测的。这样的可开关设备可以利用发射器线圈和接收器线圈，其中发射器线圈(即第一线圈355)用于生成磁场。当金属部分267移动到由第一线圈355产生的磁场中时，在金属部分267中产生由接收器线圈(第二线圈357)检测到的次级磁场。
在图20中，可滑动部分265被示出为处于第一位置，并且在图21中，可滑动部分21被示出为处于第二位置。
图22示出了传感器组件350的平面图，该传感器组件350被示出结合在图20和图21所示的开关设备261中。
传感器组件350包括PET基板353，该基板353是光学透明的并且具有大约0.2mm的厚度。基板353可以是光学不透明的和/或包括聚酰亚胺。
具有第一和第二输入端子的第一线圈355安装在基板353的第一主表面353a上。具有第一和第二输出端子的第二线圈357也安装在第一主表面353a上。
第一线圈355和第二线圈357中的每个基本上是圆形的并且具有对称的轴线。可以使用第一和第二线圈的其它构造，例如矩形线圈。
第一和第二线圈的对称的轴线对准并沿着线P-P’放置。参考图20和图21，金属部分与线P-P’对准并且可以以与其平行关系滑动。
第一和第二电触件351a、351b设置在基板353的第一主表面353a上。第一电触件351a经由导电轨道351c与第一线圈355的第一输入端子电连通。第二电触件351b经由导电轨道351d与第一线圈355的第二输入端子电连通。
第一和第二电触件351a、351b可以用于向第一线圈355提供电力，使得在将第一和第二电触件连接到合适的交流电源时，第一线圈355产生交变磁场。
第三和第四电触件352a、352b也设置在基板353的第一主表面353a上。
第三电触件352a经由导电轨道352c与第二线圈357的第一输出端子电连通。第四电触件352b经由导电轨道352d与第二线圈357的第二输出端子电连通。第三和第四电触件162a、162b也以与第一和第二电触件161a、161b相同的方式设置在第一主表面163a上。
第二线圈357可以用于检测在金属部分267中感应的磁场。
导电轨道351c、351d和352c、352d可以被丝网印刷到基板353的第一主表面353a上。
如图20和图21所示，指示了传感器组件的区域359，并且该区域359被布置到所述传感器组件350将结合在其中的层压窗玻璃的***之外。
图23示出了根据本发明的另一个开关设备411的示意性横截面表示。开关设备411包括第一玻璃片413，该第一玻璃片413借助于两层聚乙烯醇缩丁醛(PVB)417、419联接到第二玻璃片415。包括基板463的传感器组件460的一部分被定位在PVB 417、419的第一层和第二层之间。包括第一和第二电容器板的电容传感器465安装在基板463上。
在这个示例中，基板463是聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)片。PET片463上的导电路径用于向电容传感器465提供电力。传感器组件460的一部分469延伸超出PVB 417、419片的***。
附接到第一玻璃片413的主表面413a的是包括橡胶按钮424的开关423。橡胶按钮424可以由其它弹性材料制成。橡胶按钮424借助于合适的粘合剂附接到主表面413a。
橡胶按钮424是中空的，并且在橡胶按钮424的主表面413a和内表面(即，橡胶按钮的面对空间425的表面)之间限定空间425。导电层426位于橡胶按钮424的面对主表面413a的内表面上，诸如，导电元件426是导电涂层、金属箔或金属网等。导电元件是可操作地与作为电容传感器465的一部分的第一电容器板和第二电容器板耦合的电容器板。在电容传感器465的第一电容器板和导电层426之间形成第一电容。在电容传感器465的第二电容器板和导电层426之间形成第二电容。
如图24所示，当手指39在箭头438的方向上即朝着主表面413a按压橡胶按钮424时，导电层426朝着主表面413a移动，从而引起可由微控制器(其也可以包括在基板463上)测量的第一和第二电容器板之间的电容变化。
电磁屏蔽件421(以虚线示出)，例如导电板，可以可选地附接到第二玻璃片415的主表面415a。电磁屏蔽件421防止电容传感器465检测在主表面415a的方向上的电容变化。
在图23中，橡胶按钮424被示出为处于第一位置，并且在图24中，橡胶按钮424被示出为处于第二位置。
图25示出了根据本发明的另一个开关设备470的示意性横截面图。在这个实施例中，开关设备470包括绝缘窗玻璃单元471。
绝缘窗玻璃单元471包括通过周边密封件476和隔离条477与第二玻璃片473间隔开的第一玻璃片472。第一玻璃片472至少通过周边密封件476联接到第二玻璃片473。
在第一和第二玻璃片472、473之间是空气空间479，其可以是低压空间。
第二玻璃片473具有第一主表面473a和相对的第二主表面473b。如先前参考图9和图10所描述的，开关31附接到第二玻璃片473的第一主表面473a。如参考图3和图4所描述的，传感器组件100附接到第二玻璃片473的第二主表面473b。
霍尔效应传感器109与作为开关31的一部分的永磁体37可操作地耦合。如上所述，LED 111能够照亮开关31。处于“按下”状态的开关31以虚线示出，即处于图10所示的配置。
在先前描述的示例中，相应的传感器组件可能易于受到来自除开关的可移动部分之外的部分的移动的杂散信号的影响。为了降低传感器组件对这种杂散信号的敏感度，可以包括用于减小传感器组件可以检测到的杂散信号的强度的装置。例如，对于包括光学传感器的传感器组件，可以使用在光学传感器周围使用黑色涂料来降低光学传感器对杂散光学信号的敏感度。类似地，当开关的可移动部分通过磁场可操作地耦合到传感器组件时，除了开关的可移动部分之外的其它潜在可移动部分可以由对磁耦合没有影响的材料制成。
图26和图27示出了朝向汽车500的后部的示意图。汽车500包括后窗501，其通常被称为“背光”。后窗501包括窗玻璃材料片，诸如钠钙硅玻璃，并且可以是单体的或层压的。在图26中，后窗501处于关闭位置，使得汽车的后备箱不可进入。
后窗501是根据本发明的开关设备。
第一开关503附接到后窗501的面向外的表面502，该第一开关503包括可移动部分，并且是前述开关的类型。在操作开关503时，通过致动合适的电动机构(未示出)，使后窗501移动到如图27所示的打开位置。当后窗处于图27所示的打开位置时，可以进入汽车500的内部空间504，后窗501的面向内的表面505也可以进入。通过使开关503附接到后窗的窗玻璃材料上，可以方便地定位开关以供用户操作。这对于未结合在金属框架中的后窗特别有用。
第二开关513也被定位在后窗501上，第二开关513包括可移动部分，并且是前述开关的类型。第二开关513可以代替开关503或与其一起使用。
在操作第二开关513时，加油口盖514被打开(在图26中的打开位置以虚线示出)，从而允许进入燃料箱。
在替代实施例中，第二开关513被定位在汽车的侧窗上。
本发明发现在汽车和建筑应用中的特定应用，其中开关设备可以是汽车窗玻璃或建筑窗玻璃的一部分。窗玻璃可以是窗户或门的一部分，并且使用通用的命名约定，开关可以附接到窗玻璃的“表面一”。通过在窗玻璃上具有可手动操作的开关，可以定位其位置以允许开关的更方便的操作。