CN111093980B - 传感器和结合传感器的玻璃窗 - Google Patents

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Abstract

描述了层压玻璃窗和相关的检测方法。层压玻璃窗具有检测设备，用于确定玻璃窗的表面上的雾的存在和/或接触或接近玻璃窗的物体的存在。该检测设备包括用于发射电磁辐射束的发射器装置、用于检测电磁辐射的检测器装置以及用于第一电磁辐射束的非镜面反射的目标。发射器装置被配置为发射电磁辐射束以照射目标，使得电磁辐射从目标反射以照射玻璃窗的主表面的区域。从该区域反射的电磁辐射的至少一部分可由检测器装置检测，以提供用于检测该区域上的雾和/或接触或接近玻璃窗的物体的存在的检测信号。还描述了一种检测方法。

Description

传感器和结合传感器的玻璃窗
技术领域
本发明涉及包括用于检测层压玻璃窗表面上的雾的设备的层压玻璃窗、用于检测窗户表面上的雾的方法以及用于检测窗户表面上的雾的设备。该设备还可以用于确定接触或接近玻璃窗的物体的存在。
背景技术
众所周知，在某些条件下，窗户的一部分或全部表面会变得覆盖有微小的湿气水滴，使得难以透过玻璃观看。这种细小的冷凝层通常被称为表面上的“雾”或“起雾”，例如“玻璃表面上的雾”。这种起雾表面的常见示例可以在人通过其嘴巴呼气到窗户或镜子上时观察到。
在汽车玻璃窗领域中，已知安装在车辆中的挡风玻璃会变得在挡风玻璃的内表面上起雾，从而阻碍了驾驶员通过挡风玻璃观看。当挡风玻璃的温度下降到露点以下时，车辆的乘客室内的空气中的湿气会凝结在车辆挡风玻璃上。典型地，车辆配备有电可操作的风扇，该风扇一旦被致动就可以将暖风引导朝向车辆的挡风玻璃以去除挡风玻璃的内表面上的湿气，从而使车辆的挡风玻璃除雾，即，从车辆的挡风玻璃去除雾。
对于某些类型的车辆，诸如电动汽车，期望减少提供给除电动机驱动系统以外的车辆的系统的电力，从而为车辆提供增加的可行驶里程。因此，期望减少将使用电风扇以从车辆挡风玻璃上去除雾的时间量。
除了将热空气引导到车辆挡风玻璃上以外，用于为车辆挡风玻璃除雾的其它系统也是已知的，并且包括(i)设在挡风玻璃表面上的导电透明涂层，以及(ii)设在挡风玻璃的内玻璃窗格和外玻璃窗格之间的加热线阵列。这些替代方案(i)和(ii)仍然需要使用电力来提供除雾功能。
因此，有利的是，监测车辆挡风玻璃，使得随着车辆挡风玻璃开始起雾，除雾部件(例如可电动操作的风扇)可以在短时间内被致动，从而减少了从车辆电源汲取的电力。
US4,737,629描述了一种控制系统，该控制系统用于根据光散射的程度来区分由于水滴等的沉积而导致的车辆挡风玻璃起雾的发生，并根据区分的结果自动地启动和停止除雾装置的操作。
US6,084,519描述了一种用于响应于在车辆的挡风玻璃的内部上水冷凝的形成而控制空调系统的操作的设备和方法。
US6,768,099B1涉及参数的检测领域，该参数代表与机动车辆相关联的状态，特别是车辆的玻璃窗，诸如挡风玻璃或后窗。与玻璃窗相关联的这种状态涉及在玻璃窗的一个面上存在雾或水滴或存在脏物，这些雾或水滴或脏物可以通过电磁部件来检测。
在US7,102,501B2中，描述了用于自动防止车辆的挡风玻璃起雾的设备和方法，其中多个传感器确定能够使挡风玻璃起雾的环境条件，并且在这种环境条件发生时，电子中央控制单元自动激活车辆的空调系统，以防止挡风玻璃起雾。辐射平均温度传感器布置在车辆乘客室内部，以测量乘客室内部的温度。辐射平均温度传感器的视野至少包括挡风玻璃的一部分。
还已知将传感器结合到玻璃窗中以为玻璃窗提供附加功能。例如，已知将传感器结合到玻璃窗中以用作通过传感器的手动操作来控制外部设备的操作的开关。例如，WO2008/113978A1描述了一种层压的车辆玻璃窗，其包括：通过其之间的至少一个夹层层压在一起的至少两个玻璃窗窗格；至少一个传感器，该传感器可通过接触或接近窗格中的至少一个窗格的用户的手的存在而手动操作；与至少一个传感器相关联的至少一个防护罩，由此至少一个传感器可通过用户的手从车辆玻璃窗的仅一侧的存在而手动操作；以及电连接到至少一个传感器的至少一个连接器，其可连接到外部设备，以通过至少一个传感器的手动操作来控制外部设备。
还期望传感器具有一种以上的功能。这允许同一传感器取决于传感器的配置方式而执行多于一个操作。此外，如果相同的传感器设计可以用于执行多于一个操作，则可以降低制造成本。
发明内容
本发明提供了可以用作替代的雾传感器或替代的接触/接近传感器的设备。
因此，根据第一方面，本发明提供了一种层压玻璃窗，其包括通过包含至少一层粘合剂夹层材料的夹层结构接合到第二玻璃窗材料窗格的第一玻璃窗材料窗格，第一玻璃窗材料窗格和第二玻璃窗材料窗格中的每一个分别具有第一主表面和相对的第二主表面，该层压玻璃窗被配置为使得第一玻璃窗材料窗格的第二主表面面对第二玻璃窗材料窗格的第一主表面，其中层压玻璃窗包括至少一个设备，该至少一个设备包括：发射器装置，用于发射至少一个(第一)电磁辐射束；检测器装置，用于检测电磁辐射；以及目标，该目标具有用于第一电磁辐射束的反射表面，该目标的反射表面是非镜面的反射表面，其中发射器装置被配置为发射第一电磁辐射束以照射目标，使得从被照射的目标的反射表面反射的电磁辐射遵循朝向第一玻璃窗材料窗格的第一主表面的至少一条路径以照射其区域，并且从第一玻璃窗材料窗格的第一主表面的区域反射的电磁辐射的至少一部分可由检测器装置检测以提供检测信号。
至少一个设备也可以被称为检测设备或传感器。该检测设备可以用于检测在第一玻璃窗材料窗格的第一主表面的区域上或附近的扰动，该扰动是由雾和/或由接近或接触第一玻璃窗材料窗格的第一主表面的区域的物体的存在引起的。该检测设备可以用于检测在第一玻璃窗材料窗格的第一主表面上或附近的扰动，该扰动是由接近或接触第一玻璃窗材料窗格的第一主表面的至少一部分的物体的存在引起的。
优选地，至少一个设备是用于检测第一玻璃窗材料窗格的第一主表面上的雾的设备，并且检测信号用于检测第一玻璃窗材料窗格的区域上的雾。
优选地，至少一个设备是用于检测接触或接近第一玻璃窗材料窗格的第一主表面的至少一部分的物体的设备，并且检测信号用于检测接触或接近第一玻璃窗材料窗格的第一主表面的区域的物体。优选地，物体是用户的手或手指。
通过使用具有非镜面反射表面的被照射目标来提供可以用于感测或检测雾的感测束，可以对第一玻璃窗材料窗格的第一主表面的较大区域进行照射，从而提高灵敏度。该设备能够检测第一玻璃窗材料窗格的第一主表面上的雾的存在，并且还可以用于检测接触或接近第一玻璃窗材料窗格的第一主表面的至少一部分的物体。
发射器装置发射至少一个在诸如λ±Δλ的波长范围内的电磁辐射束，例如，其中λ可以是880nm，并且Δλ可以是60nm，并且来自发射器装置的具有波长的电磁辐射的强度变化可以是高斯分布。检测器装置可操作以检测具有在由发射器装置发射的电磁辐射的波长范围内的至少一个波长的电磁辐射。在由发射器装置发射的电磁辐射的波长范围内的一个或多个波长处，目标的反射表面是反射性的，但不是镜面反射器。
优选地，发射器装置是点源。当发射器装置是点源时，发射器装置发射多个电磁辐射束，每个电磁辐射束在由特定发射器装置发射的波长范围内。
优选地，目标的反射表面包括后向反射器。后向反射器是以最小的散射将光反射回其源的表面。在后向反射器中，电磁波前沿着与波源平行但方向相反的矢量向后反射。
优选地，目标的反射表面包括提供电磁辐射的入射束的漫反射的反射表面。与作为镜面反射器的反射表面相比，这样的反射表面能够以许多角度散射电磁辐射的入射束，其中，入射束仅以一个角度反射。
当目标包括提供对电磁辐射的入射束的漫反射的反射表面时，优选地，目标包括一层涂料，更优选地包括一层白色涂料。
在一些实施例中，发射器装置在第一玻璃窗材料窗格的第一主表面上，并且检测器装置和/或目标在第一玻璃窗材料窗格和第二玻璃窗材料窗格之间。
在一些实施例中，发射器装置在第一玻璃窗材料窗格的第一主表面上，并且检测器装置和目标在第二玻璃窗材料窗格的第二主表面上。
在一些实施例中，发射器装置、检测器装置和目标在第一玻璃窗材料窗格和第二玻璃窗材料窗格之间。即，在这些实施例中，发射器装置、检测器装置和目标在第一玻璃窗材料窗格的第一主表面和第二玻璃窗材料窗格的第二主表面之间。
其中发射器装置、检测器装置和目标在第一玻璃窗材料窗格和第二玻璃窗材料窗格之间的实施例具有优选的特征。
优选地，从发射器装置发射的第一电磁辐射束从第一玻璃窗材料窗格的第一主表面反射以照射目标。即，优选地，发射器装置被配置为发射第一电磁辐射束，以从第一玻璃窗材料窗格的第一主表面反射以照射目标。
优选地，在第一玻璃窗材料窗格的第二主表面上具有至少一个导电通路，并且发射器装置和检测器装置中的至少一个与第一玻璃窗材料窗格的第二主表面上的至少一个导电通路电连通。优选地，在第一玻璃窗材料窗格的第二主表面上的至少一个导电通路与第一玻璃窗材料窗格的第二主表面直接接触。
优选地，在第一玻璃窗材料窗格的第二主表面上具有至少两个导电通路可连接到电源，并且发射器装置和检测器装置中的至少一个与第一玻璃窗材料窗格的第二主表面上的至少两个导电通路中的每个导电通路电连通。优选地，在第一玻璃窗材料窗格的第二主表面上的至少两个导电通路与第一玻璃窗材料窗格的第二主表面直接接触。
优选地，在第二玻璃窗材料窗格的第一主表面上具有至少一个导电通路，并且发射器装置和检测器装置中的至少一个与在第二玻璃窗材料窗格的第一主表面上的至少一个导电通路电连通。优选地，第二玻璃窗材料窗格的第一主表面上的至少一个导电通路与第二玻璃窗材料窗格的第一主表面直接接触。
优选地，在第二玻璃窗材料窗格的第一主表面上具有至少两个导电通路可连接到电源，并且发射器装置和检测器装置中的至少一个与第二玻璃窗材料窗格的第一主表面上的至少两个导电通路中的每个导电通路电连通。优选地，在第二玻璃窗材料窗格的第一主表面上的至少两个导电通路与第二玻璃窗材料窗格的第一主表面直接接触。
优选地，在第一玻璃窗材料窗格的第二主表面上具有至少一个导电通路，并且在第二玻璃窗材料窗格的第一主表面上具有至少一个导电通路，另外其中发射器装置和检测器装置中的一个与第二玻璃窗材料窗格的第一主表面上的至少一个导电通路电连通，发射器装置和检测器装置中的另一个与第一玻璃窗材料窗格的第二主表面上的至少一个导电通路电连通。
优选地，目标在第一玻璃窗材料窗格的第二主表面上、第二玻璃窗材料窗格的第一主表面上或至少一层粘合剂夹层材料上。
优选地，发射器装置被布置为以相对于第一玻璃窗材料窗格的第一主表面上的法线的入射角发射第一电磁辐射束，其中入射角至少为sin-1(n2/n1)，其中，n1是第一玻璃窗材料窗格在波长λi下的折射率，并且n2是空气或水在波长λi下的折射率。优选地，λi是在第一电磁辐射束的波长范围内的波长，但是可以不是。优选地，λi为540nm或780nm或880nm。
优选地，发射器装置被布置为以相对于第一玻璃窗材料窗格的第一主表面上的法线的入射角发射第一电磁辐射束，该入射角大于40°，优选地大于50°，优选地大于60°。
优选地，发射器装置被布置为以相对于第一玻璃窗材料窗格的第一主表面上的法线的入射角发射第一电磁辐射束，该入射角在40°至80°之间，更优选地在55°至65°之间。
优选地，发射器装置与第一玻璃窗材料窗格的第一主表面间隔最小距离h，并且发射器装置与目标的边缘的距离为至少2×h×tan(θ)，其中θ是第一电磁辐射束相对于第一玻璃窗材料窗格的第一主表面上的法线的入射角。
在一些实施例中，其中发射器装置、检测器装置和目标在第一玻璃窗材料窗格和第二玻璃窗材料窗格之间，发射器装置和检测器装置中的至少一个在第一基板上，第一基板具有第一主表面以及相对的第二主表面，另外其中第一基板的第一主表面面对第一玻璃窗材料窗格的第二主表面，并且第一基板的第二主表面面对第二玻璃窗材料窗格的第一主表面。
优选地，发射器装置和检测器装置中的至少一个在第一基板的第一主表面上。
优选地，发射器装置和检测器装置中的至少一个在第一基板的第二主表面上。
优选地，发射器装置和检测器装置中的一个在第一基板的第一或第二主表面上，发射器装置和检测器装置中的另一个在第一基板的相对的主表面上。
优选地，发射器装置在第一基板的第二主表面上。
优选地，第一基板在其中具有开口，该开口与发射器装置重合，使得第一电磁辐射束可以穿过该开口。
优选地，发射器装置在第一基板的第一主表面上，并且检测器装置在第一基板的第二主表面上。
优选地，目标在第一玻璃窗材料窗格的第二主表面上、第二玻璃窗材料窗格的第一主表面上或至少一层粘合剂夹层材料上。
在一些实施例中，其中发射器装置、检测器装置和目标在第一玻璃窗材料窗格和第二玻璃窗材料窗格之间并且发射器装置和检测器装置中的至少一个在第一基板上，第一基板具有第一主表面以及相对的第二主表面，另外其中第一基板的第一主表面面对第一玻璃窗材料窗格的第二主表面，并且第一基板的第二主表面面对第二玻璃窗材料窗格的第一主表面，优选地，发射器装置、检测器装置和目标在第一基板上。
优选地，发射器装置、检测器装置和目标中的至少一个在第一基板的第一主表面上。
优选地，发射器装置、检测器装置和目标中的至少一个在第一基板的第二主表面上。
优选地，发射器装置、检测器装置和目标在第一基板的第一主表面上。
优选地，发射器装置、检测器装置和目标在第一基板的第二主表面上。
在一些实施例中，其中发射器装置、检测器装置和目标在第一玻璃窗材料窗格和第二玻璃窗材料窗格之间并且发射器装置和检测器装置中的至少一个在第一基板上，第一基板具有第一主表面以及相对的第二主表面，另外其中第一基板的第一主表面面对第一玻璃窗材料窗格的第二主表面，并且第一基板的第二主表面面对第二玻璃窗材料窗格的第一主表面，优选地，第一基板的第一和/或第二主表面在其上具有一个或多个导电通路，并且第一基板的第一或第二主表面上的导电通路中的至少一个导电通路与发射器装置或检测器装置中的一个电连通。
优选地，该或每个导电通路包括导电墨水。优选地，已经印刷了导电墨水。
优选地，该或每个导电通路包括含金属的层，特别是含银或铜的层。
优选地，该或每个导电通路包括导电涂层。可以通过在两个涂层之间具有电绝缘区域来对涂层进行分区，每个涂层形成单独的导电通路。
合适的导电涂层是本领域已知的，并且包括铟锡氧化物(ITO)和氟掺杂的锡氧化物。
在一些实施例中，其中发射器装置、检测器装置和目标在第一玻璃窗材料窗格和第二玻璃窗材料窗格之间，并且发射器装置和检测器装置中的至少一个在第一基板上，优选地，第一基板对于第一电磁辐射束玻璃是透明的。
优选地，第一基板包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate，PET)。
在第一玻璃窗材料窗格的第二主表面、第二玻璃窗材料窗格的第一主表面和基板的第一或第二主表面中的一个或多个上具有一个或多个导电通路的实施例中，优选地该或每个导电通路包括导电墨水。
优选地，已经印刷了导电墨水。
优选地，该或每个导电通路包括含金属的层，特别是含银或铜的层。
优选地，该或每个导电通路包括导电涂层。可以通过在两个涂层之间具有电绝缘区域来对涂层进行分区，每个涂层形成单独的导电通路。
合适的导电涂层是本领域已知的，并且包括铟锡氧化物(ITO)和氟掺杂的锡氧化物。
本发明的第一方面的其它实施例具有其它优选的特征。
优选地，检测器装置在发射器装置与目标之间。
优选地，当在第一玻璃窗材料窗格的第一主表面的法线的方向上观察层压玻璃窗时，检测器装置在发射器装置与目标之间。
优选地，层压玻璃窗还包括用于减少从除来自被照射目标的电磁辐射之外的电磁辐射到达检测器装置的电磁辐射的量的元件。优选地，该元件是检测器装置的主体部分。优选地，该元件包括在第一玻璃窗材料窗格的第一主表面上、第二玻璃窗材料窗格的第二主表面上或在第一玻璃窗材料窗格和第二玻璃窗材料之间的不透明层。
优选地，目标包括用于反射入射在其上的电磁的第一层和用于防止电磁辐射从第二玻璃窗材料窗格的第二主表面的方向到达第一层的第二层。
优选地，至少一层粘合剂夹层材料包括聚乙烯醇缩丁醛(polyvinyl butyral，PVB)。
优选地，至少一层粘合剂夹层材料包括声学改性的PVB。
优选地，至少一层粘合剂夹层材料包括乙烯的共聚物，诸如乙烯醋酸乙烯酯(ethylene vinyl acetate，EVA)。
优选地，至少一层粘合剂夹层材料包括聚氨酯(polyurethane)，特别是热塑性聚氨酯(TPU)。
优选地，发射器装置包括固态源，特别是发光二极管(LED)。
优选地，发射器装置可在380nm至1200nm之间的一个或多个波长下操作。
优选地，检测器装置可在380nm至1200nm之间的一个或多个波长下操作。
优选地，目标在380nm至1200nm之间的一个或多个波长下是反射性的。
优选地，层压玻璃窗还包括用于向发射器装置提供电力的第一对电接触装置和用于测量来自检测器装置的信号的第二对电触点。
优选地，第一和/或第二玻璃窗材料窗格包括玻璃，特别是钠钙硅玻璃。可以对玻璃进行退火、热钢化、半钢化或化学强化。
典型的钠钙硅玻璃组合物为(按重量计)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，其通常以至多2％的量存在。
优选地，层压玻璃窗在至少一个方向上弯曲。优选地，在至少一个方向上的曲率半径在500mm至20000mm之间，更优选地在1000mm至8000mm之间。
根据第二方面，本发明提供了一种检测方法，该方法包括以下步骤：(i)将来自发射器装置的电磁辐射束引导到具有不是镜面反射器的表面的目标上以照射该目标；(ii)用来自被照射目标的电磁辐射照射窗户表面的区域；(iii)用检测器装置捕获从窗户表面的区域反射的电磁辐射，以提供检测信号；(iv)使用检测信号来确定窗户表面上的雾的存在和/或接触或接近窗户表面的至少一部分的物体的存在，所述物体优选地是用户的手或手指。
优选地，检测方法是检测窗户表面上的雾的方法，并且在步骤(iv)中，不使用检测信号来确定接触或接近第一玻璃窗材料窗格的第一主表面的至少一部分的物体的存在。
窗户具有至少一个具有第一主表面和相对的第二主表面的玻璃窗材料窗格，并且优选地在步骤(ii)期间，至少一个玻璃窗材料窗格的第一主表面的区域被从照射目标的反射表面反射的电磁辐射照射，使得在步骤(iv)期间，检测信号用于确定至少一个玻璃窗材料板的第一主表面的区域上的雾的存在和/或接触或接近至少一个玻璃窗材料窗格的第一主表面的至少一部分(优选地，至少一个玻璃窗材料窗格的第一主表面的区域)的物体的存在，所述物体优选地是用户的手或手指。
优选地，目标包括后向反射器。后向反射器是以最小的散射将光反射回其源的表面。在后向反射器中，电磁波前沿着与波源平行但方向相反的矢量向后反射。
优选地，目标包括反射表面，该反射表面提供电磁辐射的入射束的漫反射。与作为镜面反射器的反射表面相比，这样的反射表面能够以许多角度散射电磁辐射的入射束，其中入射束仅以一个角度反射。
当目标包括提供对电磁辐射的入射束的漫反射的反射表面时，优选地，目标包括一层涂料，更优选地包括一层白色涂料。
当目标包括提供对电磁辐射的入射束的漫反射的反射表面时，在步骤(ii)期间，窗户表面的区域被来自目标的散射光照射。
优选地，在步骤(i)中，电磁辐射束被引导朝向窗户的表面并且从窗户的表面反射以照射目标。
优选地，窗户包括与第二玻璃窗材料窗格间隔开的第一玻璃窗材料窗格，其中发射器装置、检测器装置和目标在第一玻璃窗材料窗格和第二玻璃窗材料窗格之间。
优选地，电磁辐射束以相对于窗户表面上的法线的入射角被引导朝向窗户表面，其中入射角大于sin-1(n2/n1)，其中n1是第一玻璃窗材料窗格在波长λi下的折射率，并且n2是空气或水在波长λi下的折射率。优选地，λi是在电磁辐射束的波长范围内的波长，但是可以不是。优选地，λi为540nm或780nm或880nm。
优选地，电磁辐射束以相对于窗户表面上的法线的入射角被引导朝向窗户表面，其中入射角大于40°，优选地大于50°，更优选地在40°和80°之间，甚至更优选地在55°和65°之间。
优选地，窗户是安装在车辆中的层压玻璃窗，特别是车辆挡风玻璃，该层压玻璃窗具有面向车辆内部的内表面和相对的外表面，此外，其中窗户表面是层压玻璃窗的内表面。
根据第三方面，本发明提供了一种用于检测表面上的雾或用于检测接触或接近表面的至少一部分的物体的存在的设备，该物体优选地是用户的手或手指，该设备包括用于发射至少一个(第一)电磁辐射束的发射器装置、用于检测电磁辐射的检测器装置以及目标，该目标具有用于第一电磁辐射束的非镜面反射的反射表面，其中发射器装置被配置为发射第一电磁辐射束以照射目标，使得从被照射的目标反射的电磁辐射遵循至少一条朝向表面的路径以照射其区域，从表面的区域反射的电磁辐射的至少一部分可由检测器装置检测到，以提供用于检测表面区域上的雾的信号和/或用于检测接触或接近表面的至少一部分(优选地是表面的区域)的物体的存在的信号，所述物体优选地是用户的手或手指。
优选地，目标的反射表面包括后向反射器。后向反射器是以最小的散射将光反射回其源的表面。在后向反射器中，电磁波前沿着与波源平行但方向相反的矢量向后反射。
优选地，目标的反射表面包括提供电磁辐射的入射束的漫反射的反射表面。与作为镜面反射器的反射表面相比，这样的反射表面能够以许多角度散射电磁辐射的入射束，其中，入射束仅以一个角度反射。
当目标包括提供对电磁辐射的入射束的漫反射的反射表面时，优选地，目标包括一层涂料，更优选地包括一层白色涂料。
在一些实施例中，发射器装置、检测器装置和目标在第一基板上，第一基板具有第一主表面和相对的第二主表面。
优选地，发射器装置、检测器装置和目标中的至少一个在第一基板的第一主表面上。
优选地，发射器装置、检测器装置和目标中的至少一个在第一基板的第二主表面上。
优选地，发射器装置、检测器装置和目标在第一基板的第一主表面上。
优选地，检测器装置在发射器装置与目标之间。
优选地，发射器装置在基板的第一远端处；目标在基板的第二远端处；并且检测器装置在发射器装置与目标之间。
优选地，电磁辐射束以相对于第一基板上的法线的角度发射，该角度大于40°，优选地在40°至80°之间，更优选地在55°至65°之间。
优选地，第一基板包括塑料材料。
优选地，第一基板包括聚酯。
优选地，第一基板包括PET。
优选地，第一基板包括玻璃板，优选地包括钠钙硅玻璃板。玻璃板可以是退火玻璃板、热钢化玻璃板或化学强化玻璃板。玻璃板的厚度可以在0.5mm和20mm之间。
在第一基板包括玻璃板的实施例中，该设备可以用作窗户中的窗格。窗户中的窗格可以是单个窗格，或者窗户中的窗格可以与另一个玻璃窗材料窗格间隔开。
当设备用作窗户中的窗格时，表面优选地是窗户的表面。
本发明的第三方面的其它实施例具有其它优选特征。
优选地，目标包括用于漫反射入射在所述目标上的电磁辐射的层。
优选地，发射器装置包括发光二极管。
优选地，发射器装置可在380nm和1200nm之间的波长下操作。
优选地，检测器装置包括光电二极管。
优选地，检测器装置可操作以检测在380nm和1200nm之间的波长的电磁辐射。
优选地，设备的厚度小于1mm，优选地，厚度在0.3mm和0.8mm之间。
根据第四方面，本发明提供了一种包括根据本发明的第三方面的设备的窗户，其中表面是窗户的表面。
根据第五方面，本发明提供了一种包括根据本发明的第三方面的设备的窗户，其中发射器装置、检测器装置和目标在第一基板上，第一基板具有第一主表面和相对的第二主表面，另外其中第一基板通过包括至少一层粘合剂夹层材料的夹层结构接合到第一玻璃窗材料窗格，粘合剂夹层材料特别地是聚乙烯醇缩丁醛(PVB)。
附图说明
现在将参考以下各图(未按比例)描述本发明，其中，
图1示出了用于检测窗户表面上的雾的设备(雾传感器)的示意性等距表示图；
图2示出了图1所示的雾传感器的示意平面图；
图3示出了图2所示的雾传感器沿着其A-A'线的示意横截面图；
图4示出了与图1至图3所示的类型相似的另一种雾传感器的示意性横截面图；
图5示出了与图1至图3所示的类型相似的另一种雾传感器的示意性横截面图；
图6示出了与图1至图3所示的类型相似的另一种雾传感器的示意性横截面图；
图7示出了包括图1所示的雾传感器的层压玻璃窗的示意性横截面图；
图8示出了图7所示的层压玻璃窗的示意性等距分解图；
图9示出了当检测到层压玻璃窗表面上的雾时，来自图1所示类型的结合到图7所示的层压玻璃窗中的雾传感器的输出信号随时间的变化；
图10示出了当检测到与层压玻璃窗的表面的物理接触时，来自图1所示类型的结合到图7所示的层压玻璃窗中的雾传感器的输出信号随时间的变化；
图11示出了具有三层粘合剂夹层材料的另一种层压玻璃窗的示意性分解透视图；
图12示出了图11的层压玻璃窗沿着线B-B'的示意性横截面图；
图13示出了结合有不同的雾传感器的另一种层压玻璃窗的示意性横截面图；
图14示出了结合有不同的雾传感器的另一种层压玻璃窗的示意性横截面图；
图15示出了结合有不同的雾传感器的另一种层压玻璃窗的示意性横截面图；
图16示出了结合有不同的雾传感器的另一种层压玻璃窗的示意性横截面图；
图17示出了结合有不同的雾传感器的另一种层压玻璃窗的示意性横截面图；
图18示出了车辆内部的示意性等距视图，该车辆具有结合多个雾传感器的层压挡风玻璃；
图19示出了用于检测表面上的雾的另一个设备；以及
图20示出了包括图19中所示的设备的双层玻璃窗单元的一部分的示意性横截面图。
具体实施方式
图1示出了雾传感器1，该雾传感器1可以被结合到窗户中，特别是如将在下文中描述的层压玻璃窗中。图2是图1所示的雾传感器1的平面图，即，当沿着垂直于基板3的第一主表面5的箭头2的方向查看时的平面图。
参考图1和图2，雾传感器1包括具有第一主表面5和相对的第二主表面7的基板3。在这个示例中，基板3是聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)并且是光学透明的。基板3的厚度约为0.2mm，并且基板是相对柔性的。
固定在基板3的第一主表面5上的是用于产生光束的发光二极管(LED)9和光电二极管11。LED 9具有合适的透镜组件10，用于将光束引导到所需的方向。LED 9可以不具有透镜组件。光电二极管11具有主体部分13和光敏部分15。在所示的配置中，对光不敏感并且对光光学不透明的主体部分13直接面对LED 9，以帮助减少从LED 9直接到达光电二极管11的光敏部分15的任何光。
LED 9可以在红外波长下操作，诸如在780nm至900nm之间的的红外波长下操作，与能够检测由LED发射的波长的合适的光电二极管一起。
一对第一和第二电触点19、21设置在基板3的第一主表面5上。第一电触点19经由导电迹线23与LED 9电连通，并且第二电触点21经由导电迹线27与LED 9电连通。第一电触点19和第二电触点21可以用于向LED 9提供电力以生成用于使雾传感器1可操作的光。
第一电触点19也经由导电迹线25与光电二极管11电连通。导电迹线25经由导电节点23'与导电迹线23电连通。
第二电触点21也经由导电迹线29与光电二极管11电连通。导电迹线25经由导电节点27'与导电迹线27电连通。
可以提供与该或每个电触点19、21和光电二极管11电连通的附加电路系统，使得可以使用单个的一对电触点19、21向LED 9和光电二极管11两者提供所需的电力以使得每个都可以工作。替代地，LED 9和光电二极管11可以被独立供电，它们每个都具有相应的一对电触点。
光电二极管11具有两个输出端子31'和33'。导电迹线31的一端与第一输出端子31'电连通，并且另一端与第三电触点35电连通。导电迹线33的一端与第二输出端子33'电连通，并且另一端与第四电触点37电连通。第三和第四电触点也以与第一和第二电触点19、21相同的方式设置在第一主表面5上。
当光电二极管11的光敏部分15检测到光时，信号被发送到第一输出端子31'和第二输出端子33'，并且因此可测量在第三电触点35和第四电触点37之间的电信号。
目标17在基板3的第一主表面5上，使得LED 9、光电二极管11和目标17位于沿着直线A-A'，其中光电二极管11位于LED 9和目标17之间。在图2所示的平面图中，线A-A'位于沿着基板3的纵向对称轴(当沿着垂直于基板3的第一主表面5的箭头2的方向观看时，基板3在平面图中具有矩形轮廓)。
目标17具有矩形形状，但是可以使用其它形状，例如正方形、圆形、椭圆形、环形的截面等。目标17具有白色的光学不透明涂覆表面，其能够漫反射入射在目标上的光，例如沿着箭头18的方向入射到目标17上的光，箭头18与基板3的第一主表面5上的法线成角度。
当将雾传感器1结合在两个玻璃窗材料窗格(例如层压玻璃窗)之间时，雾传感器1的一部分39可以延伸超过玻璃窗材料窗格的外围，以允许将电力提供给第一和第二电触点19、21以向LED 9和光电二极管11供电，并能够通过测量第三和第四电触点35、37之间的信号来测量光电二极管的输出，该信号是检测信号。
迹线23、25、27、29、31、33和节点23'、27'中的每一个可以是已经被印刷到基板3的第一主表面5上的导电墨水。替代地，迹线可以是在常规电路板上发现的类型的铜迹线。
如下文将描述的，雾传感器1可以用作接触/接近传感器。
在图1所示的实施例的替代实施例中，导电迹线23、25、27、29、31、33中的至少一个可以在基板3的第二主表面7上。例如，导电迹线23、25、27、29、31、33以及第一、第二、第三和第四电触点可以在第二主表面7上，而LED 9和光电二极管11在第一主表面5上。在这样的实施例中，导电通路在基板的第二主表面和第一主表面之间延伸。
图3示出了雾传感器1沿着图2的线A-A'的截面图。
在这个示例中，可以看到目标17包括两个层17a和17b。层17b是与基板3的第一主表面5直接接触的黑色涂料。在层17b的顶部上并且与其重合的是白色涂料层17a。白色涂料层17a具有散射表面并且能够漫反射入射在其上的光，即，白色涂料层17a是光的漫反射器。
由于主体部分13的不透明性质在光敏部分15和LED 9之间，因此来自LED 9的光不具有从LED 9到光电二极管的光敏部分15的直接路径。虽然在这个示例中，主体部分13与光电二极管13集成在一起，但是可以在光电二极管11的光敏部分15和LED 9之间使用单独的元件，以阻止光具有从LED 9到光敏部分15的直接路径。这样的附加元件可以代替主体部分13或与其一起使用。
主体部分13还防止来自LED 9的光具有到目标17(特别是到层17a)的直接路径。主体部分13有效地确保目标17对于来自LED 9的直接光处于遮蔽下。
在如图4所示的替代实施例雾传感器1'中，光电二极管11被重新定位，使得目标17在LED 9和光电二极管11之间。在图4中，光电二极管11已经旋转了180°，使得光敏部分15面对LED 9。为了减少来自LED 9的杂散光到达光电二极管11的光敏部分15的可能性，已在基板3的第一主表面5上的LED 9和目标7之间(并且如可以看到的，在LED 9和光电二极管11之间)设置遮光元件41。而光电二极管11可以与如图3所示的相同地配置，即，使得主体部分13面对LED 9，这会使得光电二极管具有降低的灵敏度。遮光部分可以是在基板的第一或第二主表面上的印刷墨水，其对于从LED 9和/或其它外部源发射的光(不包括从目标反射的光)是不透明的。
雾传感器1'可以用作接触/接近传感器。
在如图5中所示的另一个替代实施例雾传感器1”中，光电二极管11和目标17在光学透明PET基板3的第一主表面5上。但是，与先前描述的雾传感器1和1'相比，LED 9'在PET基板3的第二主表面7上。LED 9'包括合适的透镜10'，并且被配置为沿着第二主表面7到第一主表面5的方向(即，穿过基板3)发射光束。
雾传感器1”可以用作接触/接近传感器。
在如图6所示的另一个替代实施例雾传感器1”'中，光电二极管11和目标17在光学不透明基板3'的第一主表面5'上，并且LED 9'在光学不透明的基板3'的第二主表面7'上。LED 9'包括合适的透镜10'，并且被配置为沿着第二主表面7'到第一主表面5'的方向发射光束。
由于基板3'是光学不透明的，例如，基板3'是聚酰亚胺，因此为了使来自LED 9'的光从表面5'出射，基板中存在开口12(即，孔或洞)，使得来自LED 9'的光可以经由开口12通过基板3'。
在这个实施例中，如上所述，目标17仅具有白色涂料的单层17a，因为基板3'是光学不透明的。
如果期望，目标可以在层17a和基板3'之间设有第二层。
雾传感器1”'可以用作接触/接近传感器。
现在参考图7和图8描述雾传感器1的基本操作原理。
图7示出了结合有图1的雾传感器1的层压玻璃窗50的示意性横截面图。图8是层压玻璃窗50的示意性等距分解图。
参考图7和图8，层压玻璃窗50包括第一玻璃窗格51，其通过第一和第二粘合剂夹层片54、56与第二玻璃窗格52接合。用于粘合剂夹层片的合适材料包括PVB和EVA。粘合剂夹层片54、56可以各自是相同材料或不同材料。适当地，玻璃是钠钙硅玻璃。
如参考图1所述，在第一和第二粘合剂夹层片54、56之间是雾传感器1。雾传感器的一部分39从粘合剂夹层片54、56延伸到外部，以允许雾传感器经由第一和第二电触点19、21被供电，并允许测量来自光电二极管的信号(即，通过将合适的测量装置连接到第三和第四电触点35、37来测量检测信号)。
在这个示例中，玻璃窗格51、52均是平坦的，但是在替代实施例中，玻璃窗格51、52可以如在车辆挡风玻璃中那样弯曲。
特别参考图8，第一玻璃窗格51具有第一主表面51a和相对的第二主表面51b。第二玻璃窗格52具有第一主表面52a和相对的第二主表面52b。
粘合剂夹层片54、56中的每个与彼此并且与玻璃窗格51、52共同延伸，使得图8中所示的玻璃窗格和粘合剂夹层片一致地堆叠。
玻璃窗格51、52各自为2.1mm厚，并且粘合剂夹层片54、56各自为0.38mm厚。玻璃窗格51、52和/或夹层片54、56可以具有不同的厚度。每个玻璃窗格51、52可以是0.7mm至4mm厚。每个粘合剂夹层片54、56可以是0.3mm至1.2mm厚，例如0.76mm厚。
如图7所示，玻璃窗格51的第一主表面51a的区域53在其上具有雾层68。
雾传感器1如下操作以检测第一主表面51a的区域53上的雾68的存在。也是参考图1。
电信号被施加到第一电触点19和第二电触点21以向LED 9供电。一旦被供电，LED9就朝着第一玻璃窗格51的第一主表面51a发射光束60。尽管LED 9可以充当光束沿着许多方向发射的点源，但是透镜10有助于提供合适的入射角。LED 9可以发射发散的光束。
在这个示例中，第一粘合剂夹层片54是PVB，并且玻璃窗格51、52具有钠钙硅成分。由此，第一粘合剂夹层54和第一玻璃窗格51的折射率相似，因此当光束60从LED 9传递到第一主表面51a时即使有折射的话也是很少的折射。在折射量不可忽略的情况下，可以对光束的路径进行适当的校正。PVB还可以影响透镜组件10的效果，使得LED 9可以更像点源那样起作用。
光束60与第一玻璃窗格51的第一主表面51a上的法线66成入射角61。
选择光束60的入射角61，使得光束60从玻璃表面51a全内反射。
假设在使用中，层压玻璃窗50将放置在空气环境中，朝着第一玻璃窗格51的第一主表面51a引导的光束60将被完全内反射，入射角由下式给出：
其中n2是空气的折射率，并且n1是构成玻璃窗格51的玻璃的折射率。在540nm处，使用n2＝1和n1＝1.52，如果θc大于约41.1°，则将存在来自玻璃/空气边界的全内反射。
但是，当雾在第一玻璃窗格51的第一主表面51a上时，n2的值是水(＝1.3)的值，而不是空气的值(＝1)。在540nm处，使用n2＝1.3和n1＝1.52，如果θc大于约58.8°，则将存在来自玻璃/水边界的全内反射。
为了在第一玻璃窗格51的第一主表面51a上存在雾的情况下可操作，光束60的入射角61设置为大约60°(即，大于玻璃/水边界的值θc)以确保即使在第一玻璃窗格51的第一主表面51a上存在水的情况下的光束60的全内反射。
假定入射角61设置为大约60°，则光束60在撞击第一主表面51a处的玻璃/空气或玻璃/水边界时经历全内反射。光束60被反射为朝向目标17的光束60'。
在撞击目标17的白色层17a时，光束在所有方向上朝着第一玻璃窗格的第一主表面51a散射，因为层17a是漫反射器，并且目标17被光束60(其被反射为束60')照射。由于黑色涂料层17b，因此没有光朝着第二玻璃窗格52的第一主表面52a散射。
从目标17的白色层17a反射的光中的一些被引导朝向第一玻璃窗格51的第一主表面51a并遵循到第一玻璃窗格51的第一主表面51a的路径。
来自被照射目标的反射光束62、64撞击到区域53中的第一主表面51a上以限定“感测区域”，其尺寸可以通过改变目标17的尺寸来改变。由于从LED 9发射光的方式，例如当LED 9充当点源时，由于从LED 9发射的光束相对于第一主表面51a上的法线具有不同的入射角，因此可能照射目标的一部分(可能是整个目标)。为了说明这一点，反射光束62、64被示出为源自目标的外围。
存在来自被照射目标的光束62的离开第一主表面51a的一些反射作为反射束62'。同样，存在来自被照射目标的光束64的离开第一主表面51a的一些反射作为反射束64'。虽然在图7中未示出，但是从目标17反射的光中的一些透射通过第一玻璃窗格51的第一主表面51a。通过利用从物体(诸如，接触或接近第一主表面51a的人手指)的反射以供光电二极管11进行检测，该光对于将雾传感器1用作接触传感器或接近传感器会是有用的。在下文中讨论图9和图10时将对此进行更详细的描述。
光电二极管11位于LED 9和目标17之间，使得光敏部分15能够检测反射束62'、64'。光学不透明的主体部分13将光敏部分15与来自LED 9的任何直接光屏蔽。
在第一主表面51a被来自目标17的反射光照射的情况下，光电二极管11能够检测在所述表面上和/或在其近侧发生的变化，以在光电二极管11的端子31'、33'处提供可在第三和第四触点35、37处测量的输出信号。这在图9和图10中示出。
在图7上示出了LED 9与第一玻璃窗格51的第一主表面51a之间的距离57。假设与第一粘合剂夹层片54和第一玻璃窗格51的组合厚度相比，LED 9(和/或透镜10)的厚度可忽略不计，则距离57基本上是第一粘合剂夹层片54和第一玻璃窗格51的组合厚度。在这个示例中，距离57是2.48mm(＝2.1mm+0.38mm)。可以适当地考虑LED 9和/或透镜10的厚度。
距离57代表LED 9和第一玻璃窗格51的第一主表面51a之间的最小距离。或者换句话说，距离57代表从LED 9到第一玻璃窗格51的第一主表面51a的最短光路。
层17a的最接近光电二极管11的边缘的间隔与LED 9间隔距离58。由于对于与玻璃窗格51的第一主表面51a上的法线的小于临界角的入射角，入射光束不被全内反射，而是通过第一玻璃窗格51的第一主表面51a射出，因此，如果期望，则可以使用公式(1)和距离57来确定用于目标(层17a)反射层边缘的最小距离58。对于玻璃/水边界，入射束对于波长为540nm的入射束、对于为约58.8°的入射角经历全内反射。
因此，在图7所示的层压玻璃窗中，已经历全内反射的光束可以通过其撞击基板3的距LED 9的最短距离为：
2×距离57×tan(θc) (2)
在距离57＝2.48mm并且θc＝58.8°的情况下，距离58为约8.2mm。如果层17a的边缘更接近LED 9，则波长为540nm的光将不会已经历全内反射，因此将不能撞击更接近LED 9的层17a。
如果LED 9也以与第一玻璃窗格51的第一主表面51a上的法线成70°的入射角发射光束，则使用等式(2)，距离58将为约13.6mm(因为距离57为约2.48mm)。因此，如果LED 9发射了具有与第一玻璃窗格51的第一主表面51a上的法线成58.8°和70°之间的入射角的光束，则目标可以具有至少(13.6mm-8.2mm)＝5.4mm的宽度。
也可以改变光电二极管11在LED 9和目标17之间的位置，以提供对反射束62'、64'的改进的检测，以及以借助于不透明主体部分13提供目标11对于来自LED 9的光的改进的遮蔽。
显而易见的是，当LED 9充当点源时，光基本上以离开LED 9的所有角度发射，最接近LED的层17a的边缘将采用圆的一部分的形式。
当确定目标的反射层的尺寸以避免使用不必要的大目标时(这在某些应用中会是期望的)，这种分析会是有用的。
层压玻璃窗50可以考虑的另一个因素是，当LED 9以许多不同的角度发射光时，例如当LED 9本质上充当点源时，除了如上所述的全内反射的光之外，来自LED 9的一些光可以透射通过第一玻璃窗格51以通过第一主表面51a出射，使得不存在到光电二极管11的光敏部分15的路径。但是，如果物体随后被定位在已经透射通过第一玻璃窗格51的第一主表面51a的这种光的路径中，则它将从中反射，有被光电二极管11的光敏部分15检测到的可能。由此，这提供了一个益处，即雾传感器1可以用于区分由于雾68的存在而引起的信号和由于第一玻璃窗格51的第一主表面51a上或附近的物体的存在而引起的信号，这可能是因为每种情况下的反射量都不同。当以这种方式使用时，很明显目标不是必需的，因为用于感测与玻璃表面51a接触或接近的物体的存在的光不从目标7反射，而是穿过片54和窗格51。
图9示出了来自图1所示的类型的雾传感器的输出信号(即，检测信号)随时间的变化，该雾传感器被结合到根据图7和图8制成的层压玻璃窗中。当LED 9和光电二极管11被适当地供电以使其可操作时，使用示波器来测量第三电触点35和第四电触点37之间的电信号。
当人在由从目标反射的光照射的其区域中向层压玻璃窗50的第一主表面51a呼吸时，在所述表面上形成的雾引起从LED 9到达光电二极管11的光的变化。
调制到LED 9的输入功率，并且使用同步检测电路来测量光电二极管11对来自被照射目标7的从第一主表面51a反射的光量的变化的响应。同步检测有助于消除也可能到达光电二极管11的杂散光水平，并且这是用于在强背景光存在的情况下测量反射的常规技术。
如图9所示，在时间间隔M-M'之间在第一主表面51a上没有雾的情况下，在示波器迹线上检测信号基本上是恒定的(即，背景水平)。但是，在呼吸到第一主表面51a上(在虚线表示的点P处)时，检测到的信号从基线水平开始变得更加正，然后在时间间隔N-N'中随着雾从第一主表面51a清除而缓慢地衰减回背景水平。
图10示出了在用于产生图9所示的输出信号的同一玻璃窗中的雾传感器的输出信号(即，检测信号)随时间的变化。
图10中的输出信号是当由从目标17反射的光照射的区域中的层压玻璃窗51的第一主表面51a被人手触摸并用布擦拭时产生的。如果层压玻璃窗50是车辆挡风玻璃，并且第一主表面51a是面向内的表面(即，面对安装有挡风玻璃的车辆的乘客室)，那么第一主表面51a可能被人手触摸或用布等清洁。由此，该实验用于确定在这些动作时来自雾传感器的信号的类型。
图10所示的输出信号图示这两个动作均影响由光电二极管11测量的信号，但是以与第一主表面51a上的雾不同的方式。
最初(也如图9中的情况)，检测到的信号在时间间隔Q-Q'中处于基线。一旦开始上述两个动作(在R点处)，信号改变以在时间间隔S-S'中从背景水平变为负(不像图9所示那样为正)。其次，与图9中看到的缓慢衰减回基线水平相比，变化发生得快得多。这些变化中的任一个或两个(在时间间隔S-S'中示出)可以用于区分(由于与玻璃窗表面物理接触而产生的)这种类型的信号和由于表面上的雾的存在而产生的信号。注意的是，在时间间隔T-T'中，玻璃窗处于“静止状态”(没有雾，没有物理接触)，并且来自雾传感器的基线信号返回到与在时间间隔Q-Q'中相同的水平。
因此，该实验表明，例如当人手(即手指)或布在由从目标17反射的光照射的区域中接触层压玻璃窗51时，雾传感器1能够检测到物体的存在。由此，雾传感器可以用作用于检测在由从目标17反射的光照射的区域中接触或接近第一玻璃窗格51的对象的存在的传感器，对象诸如用户的手。可以使用适当的电路系统和/或软件算法来将设备用作雾传感器、接触/接近传感器或两者。该设备可以选择性地用作雾传感器和接触/接近传感器。
如以上所讨论的，对于来自LED 9的不是经历来自玻璃/空气或玻璃/水界面的全内反射、而是透射通过玻璃/空气或玻璃/水界面的任何光，这样的透射光可以从位于界面附近的物体反射，以被光电二极管检测，从而帮助区分这种物体和玻璃窗表面上的雾的存在。
图11示出了另一个层压玻璃窗70的示意性分解透视图。图12示出了图11的层压玻璃窗70沿着线B-B'的示意性横截面图。
在这个示例中，层压玻璃窗70包括第一玻璃窗格71，该第一玻璃窗格71借助于夹层结构73与第二玻璃窗格72接合。夹层结构73包括三层粘合剂夹层材料(即，PVB、EVA或它们的组合)74、75和76。第一层粘合剂夹层材料与第一玻璃窗格71共同延伸。第二层粘合剂夹层材料与第二玻璃窗格72共同延伸。第三层粘合剂夹层材料75位于第一和第二片粘合剂夹层材料74、76之间，并且在其中具有切口区域以容纳雾传感器1。切口区域沿着第三片粘合剂夹层材料的一个边缘，并且其另外三个边缘与第一和第二层粘合剂夹层材料的相应边缘对准。
图11表示可以使用常规层压工艺(例如使用合适的高温和高压)层压在一起的未层压部件的堆叠。
在如图12所示的最终的层压玻璃窗中，雾传感器1位于第一和第二层粘合剂夹层材料74、76之间，并且位于第三层粘合剂夹层材料75的切口区域中。这样的构造使得层压更简单，因为额外的第三层粘合剂夹层材料(与层压玻璃窗50的两层粘合剂夹层结构相比)使得更容易在第一和第二层粘合剂夹层材料之间容纳雾传感器1的厚度。
在最终的层压玻璃窗70中，第一层粘合剂夹层材料74邻近第一玻璃窗格71并与之接触，并且第二层粘合剂夹层材料76邻近第二玻璃窗格72并与之接触。第三层粘合剂夹层材料75与第一和第二层粘合剂夹层材料74、76均接触。
包括在层压玻璃窗70中的雾传感器1以与关于图7所示的层压玻璃窗50中的雾传感器1所描述的相同的方式工作。
图13示出了根据本发明的另一个层压玻璃窗80。层压玻璃窗80与层压玻璃窗50相似，除了第一玻璃窗格81和第二玻璃窗格82之间的雾传感器具有其中LED 89和光电二极管91位于第一和第二层PVB 83、84之间的基板93上的部分。但是，在这个示例中，目标97被设在第二层PVB 84的表面上，使得目标97也位于第一层和第二层PVB之间但不在基板93上。
层压玻璃窗80的两部分式雾传感器以与参考图7所述相同的方式工作。LED 89具有透镜部分90，用于将从其发射的光束引导朝向玻璃窗格81的主表面81a。发射束99相对于主表面81a上的法线86的入射角大于玻璃/水界面的临界角，因此，即使在主表面81a上存在无雾的区域68'，光束99也如先前针对从其的非镜面反射所描述的那样反射到目标97上。同样，目标97具有两层，用于来自反射离开主表面81a的光束99的直接照射的白色上层97a，以及用于防止目标被通过玻璃窗格82的主表面82b的光照射的下部黑色光学不透明层97b。
在层压之前，可以将目标97适当地定位在第一PVB层83或第二PVB层84上。对于如图13所示的两层目标，在层压之前，目标的一层可以在第一PVB层83上，并且目标的另一层可以在第二PVB层84上，使得这两层在最终的层压玻璃窗中适当地对准。
鉴于层压玻璃窗80中的两部分式雾传感器的基本操作与层压玻璃窗50中的雾传感器1的基本操作基本相同，该两部分式雾传感器也可以用作用于检测在由从目标97反射的光照射的区域中接触或接近第一玻璃窗格81的物体的存在的接触/接近传感器，所述物体诸如用户的手。
图14示出了根据本发明的另一种层压玻璃窗100。该层压玻璃窗与层压玻璃窗80相似，除了目标不是位于PVB层(或其它粘合剂夹层材料)的表面之一上使得目标在两个PVB层之间，而是目标在第二玻璃窗格的第一主表面上。
层压玻璃窗100具有通过两层粘合剂夹层材料103、104(诸如PVB)接合在一起的第一玻璃窗格101和第二玻璃窗格102。第一玻璃窗格101具有第一主表面101a和相对的第二主表面101b。雾层68在第一玻璃窗格101的第一主表面101a的区域上。第二玻璃窗格102具有第一主表面102a和相对的第二主表面102b。层压玻璃100被布置为使得第一玻璃窗格101的第二主表面101b面对第二玻璃窗格102的第一主表面102a。
参考图13描述的相同的基板93、LED 89、透镜90和光电二极管91被层压在第一和第二层粘合剂夹层材料103、104之间。
在这个示例中，目标107设置在第二玻璃窗格102的第一主表面102a上。目标107具有在其上散射入射光的白色涂料的第一层107a，从而提供漫反射光的表面。在第二玻璃窗格102和第一层107a之间，目标具有黑色的、光学不透明涂料的第二层107b。在这个示例中，第二层107b在一侧上与第一层107a直接接触，并且在相对侧上与第二玻璃窗格的第一主表面102a直接接触。
该两部分式雾传感器基本上以与参考图7所述的相同方式工作。
鉴于层压玻璃100中的两部分式雾传感器的基本操作与层压玻璃窗50中的雾传感器1的基本操作基本相同，该两部分式雾传感器也可以用作用于检测在由从目标107反射的光照射的区域中接触或接近第一玻璃窗格101的物体的存在的接触/接近传感器，所述物体诸如用户的手。
在图14所示的实施例的替代方案中，目标可以设置在第一玻璃窗格101的第二主表面101b上，而不是设置在第二玻璃窗格102的第一主表面102a上。
图15示出了根据本发明的另一种层压玻璃窗110。
层压玻璃窗110具有第一玻璃窗格111，其借助于第一粘合剂夹层片113和第二粘合剂夹层片114与第二玻璃窗格112接合。在这个示例中，每个粘合剂夹层片113、114是PVB。第一玻璃窗格具有第一主表面111a。
每个玻璃窗格111、112基本上是平坦的或平面的，但是每个都可以是弯曲的。
在第一和第二粘合剂层113、114之间是具有第一主表面115a的第一基板115，在第一主表面115a上是与LED 119电连通的导电通路。LED 119具有透镜组件118，用于以相对于第一主表面111a上的法线116的适当的入射角引导从LED 119发射的光。
同样在第一和第二粘合剂层113、114之间的是与第一基板115物理分离的第二基板120。第二基板120具有第一主表面120a。在第一主基板120a上是具有光敏部分122和不透明主体部分123的光电二极管121。导电通路在第一主表面120a上，以向光电二极管121提供电输入/输出。
同样在第一主表面120a上的是目标124。目标124是一层白色涂料，其散射光并提供漫反射表面。
虽然未在图15上示出，但是第二基板120具有延伸超出粘合剂夹层片113、114的边缘的部分，以允许与光电二极管121进行电连接。
在第二玻璃窗格112的暴露的主表面112b上，存在光学不透明墨水层125。光学不透明墨水层125可以是汽车玻璃窗上使用的类型的遮蔽带的一部分。光学不透明墨水层125减少了目标对在光散射层和粘合剂层114之间具有光学不透明层的需求，但是目标可以具有如图3中针对目标17所示的两层构造。
还容易显而易见的是，可以在本文所述的其它层压玻璃窗上(例如在图7所示的层压玻璃窗50上)在第二窗格玻璃52的第二主表面52b上的同一位置中提供光学不透明墨水层125。
光学不透明墨水层125也可以设置在第二玻璃窗格112的第一主表面112a上。
两个基板115、120以及其上的相关联的部件是根据本发明的两部分式雾传感器的一部分。两部分式雾传感器以与关于图7描述的雾传感器1基本相同的方式操作，以检测主表面111a上的雾68。示出了从LED 119到主表面111a、从主表面111a到目标124、从目标124到主表面111a以及从主表面111a到光电二极管121的光路来说明这一点。
鉴于层压玻璃窗110中的两部分式雾传感器的基本操作与层压玻璃窗50中的雾传感器1的基本操作基本相同，该两部分式雾传感器也可以用作用于检测在由从目标124反射的光照射的区域中接触或接近第一玻璃窗格111的物体的存在的接触/接近传感器，所述物体诸如用户的手。
图16示出了包括雾传感器的另一种层压玻璃窗130，该雾传感器以与参考图7描述的雾传感器1基本相同的方式操作。但是，与参考图7描述的层压玻璃窗50相比，在层压玻璃窗130中，LED 9、光电二极管11和目标17不在单独的基板上，而是在第二玻璃窗格52的第一主表面52a上。
导电通路在玻璃窗格52的第一主表面52a上，并允许与LED 9和光电二极管11进行电连接。导电通路可以是导电墨水的形式，导电墨水可以是光学不透明的，或者可以是透明的导电涂层，即，光学透明的导电涂层。在本领域中已知将已经沉积在玻璃板的主表面上的包括ITO、氧化锡等的这样的透明导电涂层分区，以向随后安装到所述分区的导电涂层上的电致动部件提供导电通路。
如上所述，LED 9还具有用于引导从LED发射的光束的透镜10，但是可以不具有透镜。光电二极管11和目标17也如上所述。
假定层压玻璃窗130中的雾传感器的基本操作与层压玻璃窗50中的雾传感器1的基本操作基本相同，则该雾传感器也可以用作用于检测在由从目标17反射的光照射的区域中接触或接近第一玻璃窗格51的物体的存在的接触/接近传感器，所述物体诸如的用户的手。
图17示出了根据本发明的另一种层压玻璃窗。层压玻璃窗140具有借助于两层PVB143、144接合到第二玻璃窗格142的第一玻璃窗格141。
层压玻璃窗140也包括雾传感器，但是与先前描述的层压玻璃窗相比，在这个示例中，LED 145在层压玻璃窗的暴露表面上，而不是在层压玻璃窗140的两个玻璃窗窗格(即，玻璃窗窗格141、142)之间。
第一玻璃窗格141具有第一主表面141a和相对的第二主表面141b。第二玻璃窗格142具有第一主表面142a和相对的第二主表面142b。层压玻璃窗140被布置为使得第二主表面141b面对第一主表面142a。
在第一主表面141a上存在LED 145，其被配置为发射通过第一玻璃窗格141、通过第一层PVB 143并通过第二层PVB 144到位于第二玻璃窗格142的第一主表面142a上的目标147上的光。目标147具有两个重合的层，用于通过朝向第一主表面141a漫反射来散射光的白色涂料层147a和黑色不透明涂料层147b。黑色涂料层147b有助于降低目标147对经由第二主表面142b进入层压玻璃窗的光的敏感性。
光从LED 145照射目标147，并且被漫反射回到第一主表面141a。该反射光中的一些撞击表面141a的区域，在该区域上存在雾层68。该光中的一些被反射朝向光电二极管147以产生可以用于确定第一主表面141a上的雾的存在(即，在被从目标147的层147a反射的光照射的第一玻璃窗格的第一主表面的区域上的雾的存在)的信号。
光电二极管146安装在基板148上，并且电连接到基板148上的导电通路。
为了减少可以从LED 145直接到达光电二极管146的光的量，光学不透明构件149定位在LED 145和光电二极管147之间在第一主表面141a上。
层压玻璃窗140中的雾传感器的基本操作与层压玻璃窗50中的雾传感器1的基本操作基本相同，该雾传感器也可以用作用于检测在由从目标147反射的光照射的区域中接触或接近第一玻璃窗格81的物体的存在的接触/接近传感器，所述物体诸如用户的手。
虽然在先前各图的描述中参考了在雾传感器或接触/接近的操作中使用“光”，例如“发光二极管”、“光束”和“光学不透明”，但是使用在其它波长区域(例如在红外区域，诸如在780nm和1200nm之间，即，在800nm或880nm处)的电磁辐射也在本发明的范围内。当将这种红外LED用于产生具有在区域780nm至1200nm内的波长的光束时，光电二极管被选择为对这种波长敏感。此外，为了阻止这样的红外波长具有通向光电二极管的直接路径，光电二极管可以具有对于这样的波长不透明的主体部分。此外，如果使用两层目标，则被照射的上层能够在入射束提供的范围内以非镜面方式(诸如漫反射)来反射入射的红外辐射，并且下层对于可以由光电二极管从进入玻璃窗的杂散电磁辐射检测到的辐射是不透明的。
图18示出了诸如汽车之类的车辆内部的示意性等距视图。该车辆具有前挡风玻璃170，该前挡风玻璃170是层压玻璃窗，其包括通过至少一个粘合剂夹层片(诸如PVB或声学改性PVB)接合在一起的内部和外部玻璃窗格。根据本发明，挡风玻璃170包括布置在挡风玻璃的外围边缘附近的多个前文描述的类型的雾传感器(例如，如图1所示)。
沿着挡风玻璃的左手边缘D-E(即，在乘客侧)是第一阵列的雾传感器172，其包括七个参考图1描述的类型的雾传感器(其中一个被标记为雾传感器173)。
沿着挡风玻璃的下边缘E-F是第二阵列的雾传感器174，其包括二十个参考图1描述的类型的雾传感器(其中一个被标记为雾传感器175)。
沿着挡风玻璃的右手边缘F-G(即，在驾驶员侧)是第三阵列的雾传感器176，其包括七个参考图1描述的类型的雾传感器(其中一个被标记为雾传感器177)。
每个阵列172、174、176中的每个雾传感器可以与被配置为使得当在相应雾传感器的感测区域处检测到雾时发起除雾操作的处理装置通信。例如，在挡风玻璃170的下边缘E-F的近侧是一系列管道178，当所述传感器检测到在挡风玻璃的面向内的表面上存在雾时，暖空气可以通过这些管道被引导朝向适当的雾传感器。与在挡风玻璃的所有区域处引导暖空气相比，通过在需要时和在需要的位置适当地致动风扇装置引导暖空气，可以使用较少的能量。
除了被配置为检测雾，或者代替能够检测雾，雾传感器173、175、177中的一个或多个可以被配置为如前所述的接触/接近传感器。此外，可能存在前述类型的附加传感器，其仅被配置为接触/接近传感器。当被配置为接触/接近传感器时，接触/接近传感器可以与电可操作设备通信以对其进行致动，使得接触/接近传感器用作开关。
图19示出了用于检测表面上的雾的设备201。该设备还可以用于检测接触或接近表面的物体。
设备201包括基板203，在这个示例中，基板203是钠钙硅玻璃板。钠钙硅玻璃板203可以被热钢化或退火。钠钙硅玻璃板203的厚度为4mm，但是可以在1mm至20mm的范围内，例如6mm或8mm或10mm。
在建筑玻璃领域，BS EN 12150-1(2000)中定义了热钢化钠钙硅(有时称为钠钙硅酸盐)安全玻璃。该标准第3.1节将热钢化钠钙硅安全玻璃定义为“通过受控的加热和冷却过程在其中引起永久性表面压缩应力以便使其对于机械和热应力以及规定的破碎特性的阻力极大提高的玻璃”。
玻璃可以是半钢化的或热强化的。用于建筑使用的这种玻璃是根据BS EN 1863-1(2000)定义的。热强化玻璃不是BS EN 12510-1(2000)中定义的钢化玻璃，而是已经过某种形式的热处理。
用于建筑使用的钠钙硅玻璃也被称为“热浸热钢化钠钙硅玻璃”并根据EN 14179-1(2005)定义。在该标准的第3.1节中，将热浸热钢化钠钙硅安全玻璃定义为如下所述的玻璃：在其中引起永久性表面压缩应力以便使其对于机械和热应力以及规定的破碎特性的抵抗力极大提高，并且由于存在关键的硫化镍(NiS)夹杂物，其自发破裂的残留风险水平是已知的。
建筑物中的层压玻璃和层压安全玻璃是根据BS EN ISO 12543-1(1998)定义的。在该标准的第3.8节中，层压安全玻璃被定义为层压玻璃，其中在破裂的情况下，夹层用于保留玻璃碎片、限制开口的尺寸、提供残余物阻力并降低切割或刺穿伤害的风险。
透明浮法玻璃是指具有如BS EN 5721和BS EN 572-2(2012)中定义的组成的玻璃。
钠钙硅玻璃板具有第一主表面205和相对的第二主表面207。
直接在第一主表面205上安装的是可在800nm波长下操作的红外发光LED 209、可操作以检测800nm波长下红外辐射的光电二极管211以及目标217，目标217是波长为800nm的红外辐射的漫反射器。
LED 209朝第二主表面207发射红外辐射束209a，使得当第二主表面是玻璃/空气界面或玻璃/水界面时，存在光束209a的全内反射。这是通过使与第二主表面207上的法线219的入射角约为60°来实现的，参见上面的方程(1)。
因为玻璃表面207是镜面反射器，因此红外辐射束209a作为光束209b以与入射角相同的相对于法线219的反射角从玻璃表面207反射。
镜面反射束209b撞击目标217。目标217是在第一主表面205上的矩形形式的白色涂料层。光束209b被目标217的漫反射表面以多个角度散射。
光电二极管211具有主体部分213和传感器部分215。主体部分213对于从LED 209发射的红外辐射是不透明的，因此具有使传感器部分215从具有从LED 209到传感器部分215的直接路径的红外辐射遮蔽的效果。
传感器部分215具有被布置为捕获从第二主表面207的区域反射的红外线的接收角。传感器部分215基本上“看到”第二主表面207的区域，该区域被从目标217散射的红外辐射照射。从目标217反射的红外辐射束209c、209d被示出为照射第二主表面207的区域。在第二主表面的区域上是一层雾68。光束209e、209f从第二主表面207的区域反射，并且提供可由传感器部分215测量以确定雾是否在第二主表面207的区域上的信号。
显而易见，在这个示例中，设备201能够检测在其上布置有LED 209、光电二极管211和目标的基板203的表面207上的雾。设备201可以或者单独地(例如，车辆中的侧窗)或者与一个或多个其它玻璃窗材料窗格组合并与其间隔开来用作窗户中的窗格。这在图20中示出。
如果设备201被用作窗户中的窗格，则LED 209、光电二极管211和目标217中的任何一个或全部可以适当地用保护盖或密封剂覆盖。
图20示出了双层玻璃窗单元301的一部分的示意性横截面图，该双层玻璃窗单元301包括图19所示的设备201。如本领域中已知的，双层玻璃窗单元通常被称为隔热玻璃窗单元，或简称为IGU。已知IGU具有两个或更多个玻璃窗窗格，在相对的窗格之间具有空隙。
双层玻璃窗单元301包括通过周边密封件305与玻璃窗窗格303间隔开以限定空气空间309的设备201。还可以在周边密封件305附近设有间隔条307，以帮助维持玻璃窗窗格203、303的间隔。
玻璃窗窗格303可以是玻璃并且可以被热钢化。
设备201可以用于确定在双层玻璃窗单元301的面向外的表面207上的雾的存在(如关于图19所描述的)。使用常规的命名法，面向外的表面207可以被配置为双层玻璃窗单元301的“表面1”或“表面4”。
双层玻璃窗单元可以包括两个图19所示类型的设备。
可能存在多个LED/光电二极管/目标布置来检测窗户上不同位置处雾的存在，例如参见图18。
当用作雾传感器时，本发明在汽车领域中发现特定的应用，其中雾可能在诸如挡风玻璃的车辆玻璃窗的面向内的表面上形成。当用作接触/接近传感器时，本申请还可以当在汽车领域中发现的一种类型的层压玻璃窗中需要开关时使用。
本发明允许在早期检测到雾，从而允许启用适当的预防措施来帮助防止雾的进一步形成。本发明还提供了一种开关，该开关也可以用作雾传感器，从而减少了实现期望功能可能需要的传感器数量。

Claims (40)

1.一种层压玻璃窗，包括通过包含至少一层粘合剂夹层材料的夹层结构接合到第二玻璃窗材料窗格的第一玻璃窗材料窗格，第一玻璃窗材料窗格和第二玻璃窗材料窗格中的每一个分别具有第一主表面和相对的第二主表面，所述层压玻璃窗被配置为使得第一玻璃窗材料窗格的第二主表面面对第二玻璃窗材料窗格的第一主表面，其中所述层压玻璃窗包括至少一个设备，所述至少一个设备包括：发射器装置，用于发射至少一个电磁辐射束，所述至少一个电磁辐射束包括第一电磁辐射束；检测器装置，用于检测电磁辐射；以及目标，所述目标具有用于第一电磁辐射束的反射表面，所述目标的所述反射表面是非镜面的反射表面；
其中所述发射器装置被配置为发射第一电磁辐射束以照射所述目标，使得从被照射的目标的反射表面反射的电磁辐射遵循朝向第一玻璃窗材料窗格的第一主表面的至少一条路径以照射其区域；
以及从第一玻璃窗材料窗格的第一主表面的区域反射的电磁辐射的至少一部分能由所述检测器装置检测以提供检测信号；
另外其中所述发射器装置、所述检测器装置和所述目标在第一玻璃窗材料窗格与第二玻璃窗材料窗格之间。
2.根据权利要求1所述的层压玻璃窗，其中所述至少一个设备用于检测第一玻璃窗材料窗格的第一主表面上的雾，并且所述检测信号用于检测第一玻璃窗材料窗格的第一主表面的区域上的雾；以及/或者其中所述至少一个设备用于检测接触或接近第一玻璃窗材料窗格的第一主表面的至少一部分的物体，并且所述检测信号用于检测接触或接近第一玻璃窗材料窗格的第一主表面的区域的物体。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的层压玻璃窗，其中从所述发射器装置发射的第一电磁辐射束从第一玻璃窗材料窗格的第一主表面反射以照射所述目标。
4.根据权利要求1或权利要求2所述的层压玻璃窗，其中在第一玻璃窗材料窗格的第二主表面上具有至少一个导电通路，并且所述发射器装置和所述检测器装置中的至少一个与第一玻璃窗材料窗格的第二主表面上的所述至少一个导电通路电连通；以及/或者其中在第二玻璃窗材料窗格的第一主表面上具有至少一个导电通路，并且所述发射器装置和所述检测器装置中的至少一个与第二玻璃窗材料窗格的第一主表面上的所述至少一个导电通路电连通；以及/或者其中在第一玻璃窗材料窗格的第二主表面上具有至少一个导电通路，并且在第二玻璃窗材料窗格的第一主表面上具有至少一个导电通路，另外其中所述发射器装置和所述检测器装置中的一个与第二玻璃窗材料窗格的第一主表面上的所述至少一个导电通路电连通，所述发射器装置和所述检测器装置中的另一个与第一玻璃窗材料窗格的第二主表面上的所述至少一个导电通路电连通。
5.根据权利要求1或权利要求2所述的层压玻璃窗，其中所述目标在第一玻璃窗材料窗格的第二主表面、第二玻璃窗材料窗格的第一主表面或所述至少一层粘合剂夹层材料上。
6.根据权利要求1或权利要求2所述的层压玻璃窗，其中所述发射器装置和所述检测器装置中的至少一个在第一基板上，第一基板具有第一主表面和相对的第二主表面，另外其中第一基板的第一主表面面对第一玻璃窗材料窗格的第二主表面，并且第一基板的第二主表面面对第二玻璃窗材料窗格的第一主表面。
7.根据权利要求6所述的层压玻璃窗，其中所述发射器装置和所述检测器装置中的至少一个在第一基板的第一主表面或第一基板的第二主表面上。
8.根据权利要求6所述的层压玻璃窗，其中所述发射器装置、所述检测器装置和所述目标在第一基板上。
9.根据权利要求6所述的层压玻璃窗，其中第一基板的第一主表面和/或第二主表面在其上具有一个或多个导电通路，并且在第一基板的第一主表面或第二主表面上的导电通路中的至少一个与所述发射器装置或所述检测器装置中的一个电连通。
10.根据权利要求6所述的层压玻璃窗，其中第一基板对第一电磁辐射束透明。
11.根据权利要求10所述的层压玻璃窗，其中第一基板包含聚酯。
12.根据权利要求11所述的层压玻璃窗，其中第一基板包含聚对苯二甲酸乙二醇酯。
13.根据权利要求1或权利要求2所述的层压玻璃窗，其中所述发射器装置被布置为以相对于第一玻璃窗材料窗格的第一主表面上的法线的入射角发射第一电磁辐射束，其中所述入射角至少为sin-1(n2/n1)，其中n1是第一玻璃窗材料窗格在540nm波长下的折射率，并且n2是空气或水在540nm下的折射率。
14.根据权利要求1或权利要求2所述的层压玻璃窗，其中所述发射器装置被布置为以相对于第一玻璃窗材料窗格的第一主表面上的法线的入射角发射第一电磁辐射束，该入射角大于40°。
15.根据权利要求14所述的层压玻璃窗，其中所述发射器装置被布置为以相对于第一玻璃窗材料窗格的第一主表面上的法线的入射角发射第一电磁辐射束，该入射角大于50°。
16.根据权利要求15所述的层压玻璃窗，其中所述发射器装置被布置为以相对于第一玻璃窗材料窗格的第一主表面上的法线的入射角发射第一电磁辐射束，该入射角大于60°。
17.根据权利要求1或权利要求2所述的层压玻璃窗，其中所述发射器装置被布置为以相对于第一玻璃窗材料窗格的第一主表面上的法线的入射角发射第一电磁辐射束，该入射角在40°至80°之间。
18.根据权利要求17所述的层压玻璃窗，其中所述发射器装置被布置为以相对于第一玻璃窗材料窗格的第一主表面上的法线的入射角发射第一电磁辐射束，该入射角在55°至65°之间。
19.根据权利要求1或权利要求2所述的层压玻璃窗，其中所述发射器装置与第一玻璃窗材料窗格的第一主表面间隔最小距离h，并且所述发射器装置与所述目标的边缘的间隔为至少2×h×tan(θ)，其中θ是第一电磁辐射束相对于第一玻璃窗材料窗格的第一主表面上的法线的入射角。
20.根据权利要求1或权利要求2所述的层压玻璃窗，其中当在第一玻璃窗材料窗格的第一主表面的法线的方向上观察所述层压玻璃窗时，所述检测器装置在所述发射器装置与所述目标之间；以及/或者所述层压玻璃窗还包括用于减少从除来自被照射目标的电磁辐射之外的电磁辐射中到达所述检测器装置的电磁辐射的量的元件。
21.根据权利要求20所述的层压玻璃窗，其中所述元件是所述检测器装置的主体部分；以及/或者其中所述目标包括用于反射其上的电磁入射的第一层和用于防止电磁辐射从第二玻璃窗材料窗格的第二主表面的方向到达第一层的第二层；以及/或者其中所述至少一层粘合剂夹层材料包括聚氨酯、聚乙烯醇缩丁醛或乙烯的共聚物，和/或其中所述发射器装置包括固态源；以及/或者其中所述发射器装置能在380nm至1200nm之间的一个或多个波长下操作，和/或其中所述检测器装置能在380nm至1200nm之间的一个或多个波长下操作，和/或其中所述目标在380nm至1200nm之间的一个或多个波长下是反射性的。
22.根据权利要求21所述的层压玻璃窗，其中所述至少一层粘合剂夹层材料包括乙烯醋酸乙烯酯，和/或其中所述发射器装置包括发光二极管。
23.根据权利要求1或权利要求2所述的层压玻璃窗，其中第一玻璃窗材料窗格和/或第二玻璃窗材料窗格包括玻璃。
24.根据权利要求23所述的层压玻璃窗，其中第一玻璃窗材料窗格和/或第二玻璃窗材料窗格包括钠钙硅玻璃。
25.一种用于确定窗户表面上的雾的存在和/或接触或接近窗户表面的至少一部分的物体的存在的方法，所述窗户包括与第二玻璃窗材料窗格间隔开的第一玻璃窗材料窗格，以及位于第一玻璃窗材料窗格和第二玻璃窗材料窗格之间的发射器装置、检测器装置和具有不是镜面反射器的反射表面的目标，所述方法包括以下步骤：
(i)将来自所述发射器装置的电磁辐射束引导到所述目标上以照射所述目标，其中将电磁辐射束引导朝向窗户表面并且从窗户表面反射以照射所述目标；
(ii)用从被照射目标的反射表面反射的电磁辐射照射窗户表面的区域；
(iii)用检测器装置捕获从窗户表面的区域反射的电磁辐射，以提供检测信号；
(iv)使用检测信号来确定窗户表面上的雾的存在和/或接触或接近窗户表面的至少一部分的物体的存在。
26.根据权利要求25所述的方法，其中所述物体是用户的手或手指。
27.根据权利要求25所述的方法，其中所述窗户是安装在车辆中的层压玻璃窗，所述层压玻璃窗具有面向车辆内部的内表面和相对的外表面，另外其中窗户表面是层压玻璃窗的内表面。
28.根据权利要求27所述的方法，其中所述窗户是车辆挡风玻璃。
29.根据权利要求25所述的方法，其中所述电磁辐射束以相对于窗户表面上的法线的入射角被引导朝向所述窗户表面。
30.根据权利要求29所述的方法，其中所述入射角大于40°。
31.根据权利要求30所述的方法，其中所述入射角大于50°。
32.根据权利要求29所述的方法，其中所述入射角在40°至80°之间。
33.根据权利要求32所述的方法，其中所述入射角在55°至65°之间。
34.根据权利要求29所述的方法，其中所述入射角至少为sin-1(n2/n1)，其中n1是第一玻璃窗材料窗格在540nm波长下的折射率，并且n2是空气或水在540nm波长下的折射率。
35.一种用于检测表面上的雾或用于检测接触或接近表面的至少一部分的物体的存在的设备，所述设备包括：
第一基板，具有第一主表面和相对的第二主表面，
发射器装置，用于发射至少一个电磁辐射束，所述至少一个电磁辐射束包括第一电磁辐射束，
检测器装置，用于检测电磁辐射，以及
目标，具有用于第一电磁辐射束的非镜面反射的反射表面，
其中所述发射器装置、所述检测器装置和所述目标在第一基板上，其中所述发射器装置、所述检测器装置和所述目标在第一基板的第一主表面上，
另外其中所述发射器装置被配置为发射第一电磁辐射束以照射所述目标，使得从被照射的目标的反射表面反射的电磁辐射遵循朝向所述表面的至少一条路径以照射其区域，从所述表面的区域反射的电磁辐射的至少一部分能由所述检测器装置检测以提供用于检测所述表面的区域上的雾的信号和/或用于检测接触或接近所述表面的至少一部分的物体的存在的信号。
36.根据权利要求35所述的设备，其中所述物体是用户的手或手指，和/或其中所述表面的至少一部分是所述表面的区域，和/或其中所述设备具有小于1mm的厚度。
37.根据权利要求35所述的设备，其中所述检测器装置在所述发射器装置和所述目标之间，以及/或者其中第一基板包括塑料材料或玻璃板。
38.根据权利要求37所述的设备，其中所述发射器装置在所述第一基板的第一远端，所述目标在所述第一基板的第二远端。
39.根据权利要求37所述的设备，其中所述第一基板包括聚酯。
40.根据权利要求37所述的设备，其中所述第一基板包括钠钙硅玻璃板。
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