DE10002777C1 - Kontaktierung einer Scheibe mit elektrischen Funktionen - Google Patents

Abstract

In einer Kontaktierung mehrerer elektrischer, auf einer transparenten Scheibe angeordneter Funktionselemente, wie z. B. Antennen, mittels eines einheitlichen flexiblen Kontaktelements und dessen Leitungsverbindungen zu nachgeordneten Aggregaten sind erfindungsgemäß die mittels des Kontaktelements (8) anzuschließenden Kontaktflächen (10) der Funktionselemente (3, 4) entlang dem Rand der Scheibe (1) verteilt angeordnet, hat das Kontaktelement (8) eine dem Rand der Scheibe (1) angepasste Form und dient dieses ferner als Träger von in unmittelbarer Nähe der Kontaktflächen (10) angeordneten und diesen elektrisch nachgeschalteten Schaltungselementen (9).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kontaktierung einer Scheibe, insbesondere einer Automobil-Fensterscheibe, mit elektrischen Funktionen mit den Merkmalen des Ober­ begriffs des Patentanspruchs 1.

Bekannt ist aus DE-C1 195 36 131 eine Diversity-Antennenscheibe mit Anschlußelemen­ ten, die vorzugsweise für Fahrzeuge verwendet wird. Die Antennenelemente bzw. -leiter­ strukturen werden auf die Oberfläche einer Glasscheibe durch Siebdrucken aufgetragen und beim Aufheizen der Glasscheibe vor deren Vorspannen eingebrannt. Es sind jeweils mehrere Antennen auf derselben Scheibe vorgesehen, damit unterschiedliche Empfangs­ richtungen der einstrahlenden Sender genutzt und jeweils der Sender mit der optimalen Feldstärke automatisch ausgewählt werden kann.

In der dort bekannten Konfiguration werden Anschlußflächen der einzelnen Antennen an einer Stelle im Randbereich der Scheibe örtlich benachbart zusammengeführt. An dieser Stelle wird ein Mehrfach-Kontaktelement in Gestalt eines speziellen Flachbandkabel-Ab­ schnitts eingesetzt, welches für jede Anschlußfläche einen Gegenkontakt nebst der zuge­ hörigen Leitung umfasst. Über die Leitungen werden die elektrischen Antennensignale zu den jeweiligen entfernt von der Scheibe angeordneten Verstärkern weitergeführt.

Einfache AM-/FM-Antennen werden seit Jahren auf Windschutzscheiben, Seitenscheiben und Rückwandscheiben entweder durch Einlegen von Metalldrähten in Verbundsicher­ heitsglas-Windschutzscheiben oder durch leitende Siebdruck-Strukturen auf Einscheiben­ sicherheitsglas für Seiten- und Rückwandscheiben dargestellt. Bevorzugte Ausführungs­ formen nutzen auch das Heizfeld von Rückwandscheiben für Antennenzwecke. Zum An­ schließen an die nachgeordneten (Empfänger-)Aggregate werden häufig auch Steckver­ binder oder Federkontakte verwendet.

Es ist auch bekannt (DE-GM 75 27 621), zum direkten Verbinden eines Antennenverstär­ kers mit auf einer Fensterscheibe angebrachten Antennenleitern ein den Verstärker ent­ haltendes Gehäuse auf die Fensterscheibe aufzukleben. Zwei innerhalb des Verstärker­ gehäuses miteinander leitend verbundene Antennenleiter sind direkt an die Eingangs­ klemmen des Verstärkers angeschlossen und anderseitig ebenfalls auf die Fensterschei­ be aufgeklebt. Ausgangsseitig ist der Verstärker über eine mehrpolige Flachbandleitung mit dem Bordnetz (Versorgungsspannung) und dem Empfängergerät verbunden.

Aus DE-C2-43 04 788 ist eine mehrschichtige Leiterstruktur zum Anschließen von auf einer Autoglasscheibe angeordneten elektrischen Funktionselementen wie z. B. Schei­ benantennen bekannt, die mit einem druckknopfartigen Anschlußelement an das Fahr­ zeug-Bordnetz anschließbar ist, welches auf einem opaken Randbereich der Scheibe aufgelötet ist.

Die zukünftige Entwicklung des Informationsbedarfs des Kraftfahrers bei zunehmender Verkehrsdichte führt zur Vernetzung der verschiedenen Informationssysteme mit dem Ziel, den Fahrzeugfluss intelligent zu steuern, so dass z. B. die über das "global position­ ing system" (GPS) mögliche exakte Positionsbestimmung in Verbindung mit automati­ scher Routenplanung und stationären Verkehrsflussmessanlagen eine optimale Zielfüh­ rung ermöglichen. Daneben werden heute automatische Unfall- und Diebstahl-Diagnose­ meldung, on-board Video-Unterhaltung auf den Passagierplätzen bis zu Internetanschluss im Fahrzeug diskutiert. Die zukünftige Rolle des Kraftfahrers als aktiver und passiver Teil­ nehmer in einem umfassenden drahtlosen Informations- und Kommunikationsnetzwerk bedingt die Entwicklung entsprechender on-board Empfangssysteme, die die Informati­ onssysteme im Fahrzeug ansteuern. Diese Empfangssysteme enthalten die integrierten Antennensysteme für die einzelnen Kommunikationsdienste inklusive der notwendigen Verstärker- bzw. Impedanzwandler-Elektronik.

Die aktuell eingesetzten Informationssysteme im Kraftfahrzeug sind AM- und FM-Rund­ funk, UHF-Video, GSM-Telefon sowie GPS-Navigation. Diese stehen bislang zum Teil über separate Stab-, Kugel- oder Sichelantennen mit den einzelnen Netzen in Verbin­ dung.

Für die Zukunft ist außer einer Vernetzung der Systeme eine Entwicklung absehbar, in der Wetter- und Straßenzustandsberichte, DAB (Digital Radio), Internet-Anschluss, Net­ work Control als Unfall-, Diebstahl-, Ferndiagnose etc. ebenfalls drahtlos mit den Insas­ sen bzw. den Aggregaten des Fahrzeugs kommunizieren.

Eine solche Vielzahl von eingesetzten Systemen führt zu einer entsprechenden Vielzahl von Antennen. Diese außen am Fahrzeug anzubringen, ist sowohl aus ästhetischer Sicht als auch wegen möglicher Ausfälle durch Beschädigungen nicht wünschenswert. Der Ent­ wicklungstrend geht deshalb zu einer unsichtbaren Unterbringung der Antennensysteme auf elektrisch isolierenden Karosseriebereichen wie z. B. Glas- oder Kunststoffteilen. Die Integration auch komplizierter Antennenstrukturen auf Auto-Fensterscheiben bietet sich wegen der großen Glas- oder Kunststoff-Flächen und der idealen dielektrischen Eigen­ schaften von Glas oder geeigneten Kunststoffen an.

Für Kraftfahrzeuge mit Frontmotor ergibt sich aus Gründen der elektromagnetischen Ver­ träglichkeit eine optimale Position der Antennensysteme auf der Heck- oder Rückwand­ scheibe, während sie in Fahrzeugen mit Heck-Mittelmotor und auch mit variablen Aufbau­ ten bevorzugt in der Windschutzscheibe unterzubringen sind.

Alle Systeme müssen die Forderung nach einem möglichst ungestörten Rundumempfang erfüllen. Dies wird allerdings bei zweidimensionalen Antennenstrukturen nur dadurch er­ möglicht, dass von mehreren an unterschiedlichen Positionen auf der Scheibe befindli­ chen Antennen (Diversity-Systeme) über einen Diversity-Controller in jeder Position des Fahrzeugs die optimale Antennenposition mit dem höchsten Signal ausselektiert und in die Informationssysteme an Bord eingespeist wird. Die Anzahl der notwendigen einzelnen Diversity-Systeme hängt von der geometrischen Konfiguration, der fahrzeugspezifischen elektromagnetischen Verträglichkeit und der Möglichkeit ab, durch Signalmischung (Phase-Amplituden-Summation) hohe Signalstärken zu erhalten.

Die Integration zahlreicher Antennensysteme auf Autoglas, ggf. in Kombination mit Hei­ zungselementen, erfordert angepasste Verbindungen zwischen den Empfangssystemen und den nachgeordneten Kommunikations-Aggregaten. Konventionelle planare Verbin­ dungssysteme sind nicht ohne weiteres einsetzbar, weil viele Auto-Fensterscheiben eine hohe Formkomplexität aufweisen, wobei insbesondere die Scheibenränder mit relativ kleinen Radien und sphärisch gebogen sein können. Außerdem müssen die zu verwen­ denden Verbindungssysteme die hohen Anforderungen der Automobilindustrie bzgl. Be­ witterungs- und Temperaturstabilität sowie Resistenz gegen Schwingungen etc. einge­ halten werden.

Die konventionelle Darstellung der elektrischen Verbindungstechnik durch Siebdruck auf Glas kann wegen der Porosität der so erzeugten Leitungsstrukturen, die zu Aufnahme von Feuchtigkeit aus der Fahrzeugumgebung und damit zu Elektrokorrosion oder sogar Kurz­ schlüssen führen kann, nicht in allen Fällen angewendet werden.

Als weitere Anforderung sollten die Antennenverstärker und Impedanzwandler möglichst nahe an den einzelnen Antennenfußpunkten positioniert sein, um einen möglichst guten Empfang mit großem Störabstand zu gewährleisten. Besagte Antennenfußpunkte müssen in solchen komplizierten Systemen in relativ großen Abständen voneinander auf der Scheibenfläche angeordnet werden, da insbesondere bei Diversity-Systemen eine hoch­ gradige Abhängigkeit der auf einer Antennenscheibe erfassbaren Feldstärke von der Ein­ strahlrichtung des betreffenden Senders vorliegt.

Es ist auch ein Scheibenantennensystem bekannt (DE-A1 39 11 178), bei dem elektrische Komponenten direkt auf, in oder in der Nähe einer Fahrzeugscheibe angebracht werden und sämtliche Antennensignale und Versorgungsspannungen über einen einzigen Kabel­ strang aus Hochfrequenzleitungen und Leitungen geführt werden. Es soll eine Antennen­ scheibe dargestellt werden, die als komplette Einheit in die Fahrzeugkarosserie eingesetzt werden kann und nur über eine einzige Mehrfachverbindung in Form eines Kabelstrangs elektrisch mit der Karosserie bzw. dem karosserieseitigen Netz verbunden wird. Allerdings werden die Antennenverstärker ("Vierpole") dieses Systems unmittelbar auf der Scheibe befestigt und mit den darauf durch Siebdrucken hergestellten Ein- und Ausgangsleitungen verlötet.

Schließlich beschreibt DE-A1 198 23 202 eine Fahrzeugantennen-Einrichtung mit wenig­ stens einer auf einer Fahrzeugscheibe aufgebrachten Antennenstruktur, bei der die in Kontaktstellen eines Kontaktfeldes zusammengefassten Fußpunktanschlüsse aller Anten­ nen von einem auf der Fahrzeugscheibe angebrachten Kunststoffsockel umfaßt sind. In letzterem ist ein Hochfrequenzgerät, z. B. ein Verstärker lösbar befestigt, dessen An­ schlüsse über Kontaktfedern mit den besagten Kontaktstellen verbunden sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kontaktierung anzugeben, die das Ver­ binden von auf einer Scheibe mit mehreren dezentral verteilten Anschlußflächen angeord­ neten elektrischen Funktionen, insbesondere Antennenelementen, mit nachgeordneten Aggregaten in vereinfachter Weise erlaubt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Die Merkmale der Unteransprüche geben vorteilhafte Weiterbildungen dieses Gegen­ stands an.

Demgemäß werden einerseits die Anschlußflächen der elektrischen Funktionselemente entlang dem Rand der Scheibe, insbesondere in deren Eckbereichen, verteilt angeordnet. Damit entfallen auf der Scheibe selbst im Vergleich mit dem Stand der Technik längere Verbindungsleitungen. Ferner erhält das Kontaktelement eine an den Verlauf des Randes der Scheibe angepaßte flächige Form, so dass es dem Verlauf von Biegeradien der star­ ren Scheibe leicht folgen kann. Seine Gegenkontakte sind in der Einbaulage jeweils auf die Position der scheibenseitigen Anschlußflächen auflegbar. Schließlich sind an dem Kontaktelement in unmittelbarer Nähe der Gegenkontakte diesen elektrisch nachgeschal­ tete Schaltungselemente, wie z. B. Elektronik-Baugruppen, insbesondere Verstärker, vor­ gesehen. Die Matrix des Kontaktelements dient so nicht nur als Hülle oder Isolierung für die darin geführten Leiterbahnen oder -stränge, sondern auch als Träger für die Schaltungselemente. Unter Matrix ist nicht zwingend ein homogener Materialstrang zu verste­ hen, sondern diese kann auch mehrschichtig aus mehreren Folienlagen aufgebaut sein.

In der Anwendung auf Automobil-Fensterscheiben sind die Abmessungen des Kontaktele­ ments auf die Scheibenfläche und insbesondere auf deren Randbereich begrenzt, weil die freie Durchsicht durch die Scheibe nicht beeinträchtigt werden darf. Die Gesamtlänge des Kontaktelements liegt im bedarfsweisen Ermessen. Es können nicht nur sich entlang einer der Ober- und/oder Unterkanten der Scheibe erstreckende streifenförmige Kontaktele­ mente, sondern auch sich entlang einer oder beider Seitenkanten, ggf. auch nur entlang einem Teil dieser Kanten, schließlich auch L- oder U-förmige Ausführungen verwendet werden. Deren äußere Abmessungen werden im wesentlichen von der Anzahl, der Anord­ nung und den gegenseitigen Abständen der Anschluß- oder Kontaktflächen für Funktions­ elemente im Randbereich der Scheibe vorgegeben.

Eckstücke im Verlauf des Kontaktelements können homogen einstückig in dessen Matrix und die dort verlaufenden Leiter eingeformt oder durch separate Eckverbinder realisiert werden, welche das Kontaktelement in mehrere Sektionen unterteilen. Solche Eckverbin­ der können mit den benötigten Anschlußstellen zwischen den Leitungen des Kontakt­ elements und den auf der Scheibe befindlichen Funktionselementen kombiniert werden.

Vorzugsweise werden die in der Matrix des Kontaktelements vorgesehenen Auflage- und Anschlußbereiche für die Schaltungselemente (Gehäuse, Elektronikbaugruppen) ver­ stärkt, um ggf. die Fertigung durch Roboter zu ermöglichen. Solche Verstärkungen kön­ nen durch lokale Materialverdickungen, durch lokal begrenzte steife Einlagen in die an­ sonsten flexible Matrix oder durch Auf- oder Unterlegen von steifen Zusatzstücken reali­ siert werden.

Zum Verbinden des Kontaktelements mit der Scheibe wird bevorzugt eine Klebeschicht verwendet. Diese kann als einzelne Schicht ausgeführt sein, die einseitig auf die Unter­ seite des Kontaktelements aufgetragen wurde, welche auf der Scheibe bzw. deren Rand­ streifen aufzulegen ist. In einer anderen Ausführungsform kann die Klebeschicht als dop­ pelseitiges Klebeband ausgeführt werden, dessen eine Seite an die Unterseite des Kon­ taktelements und dessen andere Seite auf den Randstreifen aufgeklebt wird. Als Klebstoff kann ein Isopren- oder Acrylatkleber verwendet werden.

Auch werden bevorzugt die einzelnen Gegenkontakte zur jeweiligen scheibenseitigen An­ schlußfläche (z. B. Antennenfußpunkte) mit Lot oder leitfähigem Kleber vorgerüstet, um das Herstellen der jeweiligen Verbindungen zu vereinfachen. Sollen diese durch Löten hergestellt werden, so wird das Trägermaterial für das Kontaktelement bzw. die Leiterfolie selbst aus einem hitzebeständigen Material, z. B. dem Kunststoff Polyimid, bestehen. Können die elektrischen Kontakte zur Scheibe durch Kleben hergestellt werden, so ist man bei der Materialwahl für die Trägerfolie hinsichtlich der Temperaturempfindlichkeit weniger eingeschränkt.

Man kann ferner an dem Kontaktelement geeignete Positionierhilfen vorsehen, die insbe­ sondere dessen Ausrichtung und Positionierung auf dem Rand der Scheibe sowie seinen Abstand von diesem Rand eindeutig vorgeben und damit die Montage unterstützen und vereinfachen. Diese können z. B. als an die Stirnkante der Scheibe anlegbare Anschläge ausgeführt werden. Sie können mit der Matrix des Kontaktelements zunächst fest, ggf. einstückig, verbunden sein. Wenn die Stirnkanten der Scheibe im Einbauzustand rundum frei sein müssen, kann man diese Positionierhilfen z. B. mittels mit Sollbruchstellen verse­ hener Stege mit dem Kontaktelement bzw. dessen Matrix verbinden. Diese können nach dem endgültigen Festlegen des Kontaktelements auf der Scheibe schnell und leicht auf­ getrennt werden, um die nun nicht mehr benötigten Anschläge zu entfernen.

Die jeweiligen elektrischen Kontakte können auch mittels mechanisch fügbarer, z. B. druckknopfartiger Verbindungen hergestellt werden, die an sich für diesen Einsatzzweck ebenfalls bereits bekannt sind. Sie können ferner einerseits auch als Positionierhilfen im bereits erwähnten Sinne genutzt werden und schließen andererseits eine zusätzliche, kombinierte Verbindung durch Löten oder Kleben nicht aus.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform einer transparenten Scheibe wird das flexible, bestückte Kontaktelement auf einen durch rahmenförmigen opaken Siebdruck abgedeckten Randbereich der Scheibe aufgeklebt. Derartige Dekorrahmen sind bei allen zur Direktverklebung in Karosserien vorgesehenen Fensterscheiben üblich, um Durch­ sicht auf den Kleber sowie dessen Schädigung durch UV-Strahlen zu verhindern. Im Ein­ bauzustand einer solchen Scheibe wird dieser opake Rand zum Fahrzeug-Innenraum hin durch Innenverkleidungen so weit überdeckt, dass das Kontaktelement auch von innen her nicht sichtbar ist. Eine bevorzugte Ausführungsform ist eine Rückwandscheibe, die im oberen Bereich einen breiten Siebdruck von mehr als 20 mm aufweist, der für die Aufnahme der flexiblen, vorbestückten Leiterfolie geeignet ist.

Insgesamt wird im opak bedruckten Randbereich der Scheibe eine elektrisch vollintegrier­ te flexible Leiterbahn- oder Kabelbaumstruktur inklusive aller Elektronik-Baugruppen ver­ fügbar, die vollständig von der später zu montierenden Innenverkleidung abgedeckt wird. Vom Rand der Scheibe hält diese Struktur einen Abstand von < 6 mm, der durch das Auftragen der Kleberaupe für die Verklebung der Scheibe mit der Karosserie inklusive einer eventuell vormontierten Rahmung vorgegeben ist.

Die Leiterplatte kann neben ihrer Funktion als Schaltungselement-, Baugruppen- und Leiterbahnträger in speziellen Ausführungsformen auch selbst Träger von weiteren Anten­ nenstrukturen sein. Damit könnten Antennenstrukturen auf der Scheibenfläche weitge­ hend reduziert werden oder je nach Fahrzeugausstattung sogar ganz entfallen. Die Leiter­ bahnstruktur könnte z. B. auf zwei Ebenen der flexiblen Leiterplatte so ausgeführt sein, dass auf einer Ebene die Antennenstrukturen und durchkontaktiert auf mindestens einer weiteren Ebene die Verbindungsleitungen inklusive der Montage der Schaltungselemente bzw. Baugruppen vorgesehen sind.

Eine solche Technologie würde die werksseitige Flexibilität für kundenspezifische Lösun­ gen deutlich erhöhen, weil Änderungen im Layout einer solchen Leiterfolie weniger auf­ wendig sein werden als die z. B. zum Ändern einer Siebdruckschablone insgesamt not­ wendigen Maßnahmen.

Es ist auch denkbar, dass im Zuge einer Standardisierung von Scheibentypen die FM-, AM- und UHF-Antennenstrukturen auf Glas mit Siebdrucktechnologie integriert werden und die GHz-Antennensysteme für GSM und GPS direkt in oder auf der Leiterplatte inte­ griert wird.

Eine weitere Ausführungsform kann zusätzlich elektronische Sensoren auf der Leiterplatte beinhalten, wie z. B. ein Betauungssensor in Form einer aufgedruckten Mäanderstruktur oder einem Bruchsensor z. B. in Gestalt einer Leiterschleife, die mit einem Ruhestrom beaufschlagt werden kann, der im Bruchfall unterbrochen wird.

In die Leitungsebene des Kontaktelements könnten auch die Stromsammelschienen für das Heizleiterfeld für Einscheibensicherheitsglas-Rückwandscheiben integriert werden, die wiederum direkt an die AM-, FM-Signalverarbeitung angeschlossen werden können. Das Kontaktelement wird Ausgangsleitungen zum Anschluß an die karosserieseitig vor­ gesehenen Aggregate und Funktionselemente, insbesondere eine Diversity-Auswerte­ schaltung, haben. Diese Leitungen werden vorzugsweise an einer Schnittstelle zusam­ mengeführt, damit für die weitere Kontaktierung ein geeigneter Mehrfachstecker verwen­ det werden kann. Bei Bedarf, z. B. zum Vermeiden von gegenseitiger Beeinflussung der unterschiedlichen Signal- oder Stromflüsse, kann man aber auch mehrere derartige Schnittstellen vorsehen. Insbesondere kann auch an Stelle einer rein elektrischen An­ kopplung eine elektro-optische oder optische Ankopplung verwendet werden, wobei die Schnittstelle mit entsprechenden Lichtwellenleitern und das Kontaktelement ggf. mit elektro-optischen Wandlern bestückt sein muss.

Man kann das so gebildete Kontaktelement nunmehr als flexible Leiterplatte oder -folie in der Art eines vormontierten Kabelbaums für die Scheibe betrachten, welche in hohem Maße entsprechend der jeweiligen Ausgestaltung der elektrischen und/oder elektroni­ schen Schaltungselemente Funktionen wie Signalverstärkung, -auswertung, -abstim­ mung, -wandlung, Spannungsversorgung etc. sowie sämtliche internen Leitungsverbin­ dungen für Antennen- und Steuersignale sowie ggf. Speisespannungen integrieren kann.

Es können z. B. auch Busleitungen für Steuersignale sowie Stromschienen für Span­ nungsversorgung und Masse- und ggf. Abschirmanschlüsse vorgesehen sein. Ferner können anstelle von oder neben elektrischen Leitern auch Lichtwellenleiter für optische Signalübertragung vorgesehen werden, wobei ggf. elektro-optische Wandler als weitere mit dem Kontaktelement verbundene Schaltungselemente vorgesehen werden.

Im Ergebnis werden mit dem Auflegen, Befestigen und elektrischen Kontaktieren des be­ reits mit den vorgefertigten Elektronikkomponenten bestückten Kontaktelements eine Mehrzahl von oder auch sämtliche Anschlußflächen auf der Scheibe einheitlich kontak­ tiert, und das, obwohl sie nicht wie beim eingangs erörterten Stand der Technik lokal eng benachbart zusammengeführt werden müssen.

Weitere Einzelheiten und Vorteile des Gegenstands der Erfindung gehen aus der Zeich­ nung eines Ausführungsbeispiels und deren sich im folgenden anschließender eingehen­ der Beschreibung hervor.

Es zeigen schematisch

Fig. 1 eine Scheibe mit mehreren elektrischen Funktionselementen und einem entlang dem oberen Scheibenrand angeordneten Kontaktelement,

Fig. 2 den linken oberen Eckbereich der Scheibe aus Fig. 1 im Detail,

Fig. 3 eine Schnittdarstellung des Details aus Fig. 2.

Gemäß Fig. 1 ist eine starre transparente Scheibe 1 aus Glas oder Kunststoff mit einem umlaufenden opaken Randstreifen 2 sowie mit Antennenelementen 3, 4 ausgestattet. Auf derselben Scheibe ist auch ein konventionelles Heizfeld 5 vorgesehen. Die Antennenele­ mente 3 und 4, deren Anschlußabschnitte 6 sowie das Heizfeld 5 und seine Sammelleiter 7 können auf der Oberfläche einer Scheibe aus Glas im herkömmlichen Siebdruckverfah­ ren aus einer leitfähigen Einbrennpaste hergestellt und beim Aufheizen der Glasscheibe zum Vorspannen eingebrannt werden. Diese Oberfläche ist im Einbauzustand der Innen­ seite eines Fahrgastraums zugewandt, wo der größte Teil des opaken Randstreifens von Innenverkleidungen abgedeckt wird. Die notwendigen elektrischen Anschlüsse des Heiz­ feldes 5 bzw. der beiden Sammelleiter 7 sind hier nicht näher dargestellt. Sie können mit konventionellen Einzelanschlüssen ausgeführt werden.

Die erwähnten Anschlußabschnitte 6 erstrecken sich aus der Scheibenfläche bis auf den opaken Randstreifen 2. Entlang dem oberen Rand der Scheibe 1 ist ebenfalls auf dem opaken Randstreifen ein streifenförmiges Kontaktelement 8 angeordnet, welches die Enden der Anschlußabschnitte 6 überdeckt. Es dient einerseits als Flachbandkabel zum elektrischen Anschließen und Verbinden der auf der Scheibe angeordneten elektrischen Funktionselemente, andererseits auch als Träger von Schaltungselementen 9 wie elektro­ nischen Baugruppen, z. B. Verstärkern, die hier nur als Gehäuse schematisch angedeutet sind. Etwa in der Mitte des Kontaktelements 8 ist eine Ausgangsleitung 8' angedeutet, die in an sich bekannter Weise sämtliche erforderlichen Außenanschlüsse der Scheibe mit ihren elektrischen Funktionselementen umfassen kann. Die Außenanschlüsse können je nach Anforderung mit elektrischer, elektro-optischer oder optischer Signalübertragung arbeiten. Insbesondere kann die Ausgangsleitung 8' als Busleitung dargestellt werden, welche mindestens einen auf dem Kontaktelement angeordneten Signalwandler/Deco­ der mit dem Bordnetz verbindet.

Fig. 2 zeigt den linken oberen Eckbereich der Scheibe 1 im Detail. Man erkennt wieder den opaken Randstreifen 2 und einen der Anschlußabschnitte 6, der aus der Scheiben­ fläche auf den Randstreifen 2 geführt ist und dort und in einer Kontaktfläche 10 endet. Das Kontaktelement 8 überdeckt die Kontaktfläche 10. Eines der Schaltungselemente 9 befindet sich auf dem Kontaktelement 8 in unmittelbarer Nähe der Kontaktfläche 10, wobei eine Leiterbahn 14 zwischen der Kontaktfläche 10 und dem Schaltungselement 9 gestrichelt angedeutet ist. Diese Leiterbahn verläuft innerhalb des Kontaktelements 8, wie noch erörtert wird, und sie endet über der Kontaktfläche 10.

Abweichend von der Streifenform des Kontaktelements 8 in Fig. 1 können, wie schon er­ wähnt, auch L- oder U-förmige Ausführungen verwendet werden. In Fig. 2 sind zur Veran­ schaulichung mit strichpunktierten Phantomlinien außerdem eine Verlängerung des Kon­ taktelements 8 über die Ecke der starren Scheibe hinaus entlang deren linkem Seitenrand sowie eine in dem Kontaktelement eingebettete elektrische Leitung angedeutet, die inner­ halb dieser Verlängerung geführt sein kann. Selbstverständlich könnten auch dort mehre­ re parallele Leitungen innerhalb des Kontaktelements 8 vorgesehen werden, so wie es in Fig. 2 rechts vom Schaltungselement 9 angedeutet ist. Es kann sich dabei z. B. um Si­ gnal- und Steuerleitungen sowie um Versorgungsleitungen für aktive Antennenverstärker oder für das Heizfeld 5 bzw. die Sammelleiter 7 handeln. Auf diese Weise bildet das Kon­ taktelement 8 einen Kabelbaum für sämtliche elektrischen Funktionselemente, die auf der Scheibe 1 vorgesehen sind. Es kann bei geeigneter Auslegung sogar die konventionellen Einzelanschlüsse für das Heizfeld 5 ersetzen.

In der Schnittansicht gemäß Fig. 3 erkennt man den vertikalen Aufbau der Anordnung im Bereich des Details der Fig. 2. Als Untergrund dient die Scheibe 1, auf deren Randbereich der opake Randstreifen 2 aufgetragen ist. Einer der Anschlußabschnitte 6 läuft aus der Scheibenfläche auf den Randstreifen 2 auf und endet dort in der Kontaktfläche 10. Eine Klebeschicht 11 verbindet das Kontaktelement 8 insgesamt mit dem Randstreifen. Sie er­ streckt sich über die Unterseite des Kontaktelements, auch über den Bereich des An­ schlußabschnitts 6, ist jedoch oberhalb der Kontaktfläche 10 mit einer Aussparung verse­ hen.

Das Kontaktelement 8 besteht in an sich bekannter Weise aus der aus mehreren nicht leitfähigen dünnen Kunststoffstreifen 12, 13 gebildeten Matrix. Der die Unterseite bildende Streifen 12 ist mit der Klebeschicht 11 versehen. Zwischen den Streifen sind Leiterbahnen 14 aus elektrisch leitfähigen Metallstreifen mit für den jeweiligen Einsatzzweck bzw. für die elektrische Leistung geeigneten Querschnitten eingebettet (an sich auch als Multi­ layer-Leiter bekannt). Abweichend von der Darstellung können natürlich auch optische Lichtwellenleiter nebst geeigneten Wandlern und Anschlußstellen in der Matrix des Kontaktelements eingebettet werden.

Im Bereich der Kontaktfläche 10 ist im unteren Kunststoffstreifen 12 des Kontaktelements 8 eine Aussparung vorgesehen, welche eine der Leiterbahnen 14 an dieser Stelle freilegt. Diese kann dort auch enden. An dieser Stelle ist eine Lötverbindung 15 zwischen der Lei­ terbahn 14 und der Kontaktfläche 10 herstellbar. Bevorzugt wird dazu die Leiterbahn 14 an dieser Stelle, ggf. auch die Kontaktfläche 10 selbst, mit einer Vorverzinnung versehen. Zumindest der oberseitige Kunststoffstreifen 13 besteht aus einem Material wie Polyimid, das den Hitzeeintrag zum Durchlöten der Lötverbindung schadlos ertragen kann. Ange­ deutet ist ferner eine elektrische Leitungsverbindung 16, welche von der Leiterbahn 14 in die Baugruppe 9 hineinführt. Auch ist eine in den oberen Kunststoffstreifen 13 des Kon­ taktelements 8 unterhalb des Gehäuses des Schaltungselements 9 eingebettete Verstei­ fungseinlage 17 angedeutet.

Wird der Eckbereich abweichend von der vereinfachten Darstellung in Fig. 2 mit einem separaten Eckverbinder ausgeführt, so wird die Leiterbahn 14 darin enden und ihr elektri­ scher Kontakt zur Kontaktfläche 10 in dem vom Eckverbinder überdeckten Bereich herge­ stellt. Hierfür kann eine mechanisch fügbare Steck- oder Druckknopfverbindung verwen­ det werden.

Im Anwendungsfall einer aktiven Scheibenantenne bildet die Kontaktfläche 10 den Abgriff der betreffenden Antenne und bilden die Lötverbindung 15, die Leiterbahn 14 und die Lei­ tungsverbindung 16 eine kurze ohmsche Ankopplung der Antenne zu dem als Verstärker ausgeführten Schaltungselement 9.

Es sei angemerkt, dass das hier schematisch dargestellte Kontaktelement eine einfache Ausführungsform ist. Im Bedarfsfall können in an sich bekannter Weise mehrere Ebenen von Leiterbahnen oder -streifen übereinander vorgesehen werden.

Claims (16)

1. Kontaktierung von mehreren elektrischen, auf einer transparenten Scheibe, insbesondere auf einer Automobilglasscheibe, angeordneten Funktionselementen, insbesondere Antennenelementen, mittels eines einheitlichen Kontaktelements und dessen Leitungsverbindungen zu nachgeordneten Aggregaten, wobei jedes Funktionselement mit mindestens einer randnah auf der Scheibenfläche angeord­ neten Kontaktfläche verbunden ist und das Kontaktelement eine flexible, mehrere Kontaktflächen überdeckende Matrix, eine Anzahl von in der Matrix angeordneten, gegeneinander isolierten Leitungen sowie der Lage der überdeckten Kontakt­ flächen entsprechend angeordnete Leitungsanschlußflächen umfasst, dadurch gekennzeichnet,
daß mittels eines einzelnen Kontaktelements (8) anzuschließende Kontaktflächen (10) entlang dem Rand der Scheibe (1), insbesondere in deren Eckbereichen, verteilt angeordnet sind,
daß das Kontaktelement (8) eine dem Rand der Scheibe angepasste Form hat und
daß die Matrix des Kontaktelements (8) ferner als Träger für in unmittelbarer Nähe der Kontaktflächen (10) und diesen elektrisch über Leitungen (14, 16) nachge­ schaltete Schaltungselemente (9) vorgesehen ist.

2. Kontaktierung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Kontaktelement (8) längs mindestens einer Seite der Scheibe (1) parallel zu deren Rand erstreckt.

3. Kontaktierung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Kontaktelement (8) entlang mehrerer Seiten der Scheibe (1) parallel zu deren Rändern erstreckt.

4. Kontaktierung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Matrix (12, 13) des Kontaktelements (8) im Bereich von Befesti­ gungsstellen für Schaltungselemente (9) mechanisch verstärkt ist.

5. Kontaktierung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Kontaktelement (8) mit einer Ausgangsleitung (8') zum An­ schließen an nachgeordnete Aggregate oder Netze ausgestattet ist.

6. Kontaktierung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Aus­ gangsleitung als Busleitung ausgeführt ist, welcher mindestens ein auf dem Kontaktelement (8) angeordneter Signalwandler/Decoder zugeordnet ist.

7. Kontaktierung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die zur Scheibe (1) hin gewandte Flächenseite des Kontaktele­ ments (8) mit einer Klebeschicht (11), insbesondere einem doppelt klebenden Klebeband, zur dauerhaften Verklebung mit der Scheibe (1) beschichtet ist.

8. Kontaktierung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Leitungsanschlußflächen des Kontaktelements (8) mit einem leitfähigen Verbindungsmittel, insbesondere Lot oder Kleber, vorbeschichtet sind.

9. Kontaktierung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Leitungsanschlußflächen des Kontaktelements mit den scheibenseitigen Kontaktflächen durch mechanisch fügbare Verbindungsmittel elek­ trisch kontaktierbar sind.

10. Kontaktierung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Kontaktelement mit Positionierhilfen zum Unterstützen seiner lagerichtigen Montage auf der Scheibe versehen ist.

11. Kontaktierung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Positi­ onierhilfen als an die Stirnkante der Scheibe anlegbare, mit dem Kontaktelement verbundene Anschläge ausgeführt sind.

12. Kontaktierung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschläge über Sollbruchstellen mit dem Kontaktelement verbunden sind.

13. Kontaktierung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Kontaktelement selbst Träger von Antennenstrukturen ist, ins­ besondere von für den GHz-Frequenzbereich geeigneten Antennenstrukturen.

14. Scheibe, insbesondere Automobilglasscheibe (1), mit elektrischen Funktions­ elementen und mit einer nach einem der vorstehenden Ansprüche ausgeführten Kontaktierung dieser Funktionselemente.

15. Scheibe nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktie­ rung mit einem vorgegebenen Abstand vom Rand der Scheibe auf deren zu einem Innenraum gewandter Oberflächenseite befestigt ist.

16. Scheibe nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Kontaktelement (8) nebst seinen Verbindungen zu den scheibenseitigen Funktionselementen auf der Fläche eines sich entlang dem Rand der Scheibe (1) er­ streckenden opaken Farbstreifens (2) angeordnet ist.