DE102019109739A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Bereitstellen einer ersten und zweiten Lichtfunktion in einem Fahrzeug - Google Patents

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Abstract

Bei dem Verfahren zum Bereitstellen einer ersten und einer zweiten Lichtfunktion in einem Fahrzeug wird für die erste Lichtfunktion Licht so in eine Fahrzeugfensterscheibe (2) eingekoppelt, dass es in der Fahrzeugfensterscheibe (2) entlang einer ersten Ausbreitungsrichtung geleitet wird und dass in einem Auskopplungsbereich (3) der Fahrzeugfensterscheibe (2) ein erster Leuchtbereich gebildet wird. Für die zweite Lichtfunktion wird Licht so in die Fahrzeugfensterscheibe (2) eingekoppelt, dass es in der Fahrzeugfensterscheibe (2) entlang einer zweiten Ausbreitungsrichtung geleitet wird und dass in dem Auskopplungsbereich (3) der Fahrzeugfensterscheibe (2) ein zweiter Leuchtbereich gebildet wird. Dabei verlaufen die erste und zweite Ausbreitungsrichtung schräg zueinander. Die Vorrichtung zum Bereitstellen einer ersten und einer zweiten Lichtfunktion in einem Fahrzeug (1) umfasst eine Fahrzeugfensterscheibe (2) mit einem Auskopplungsbereich (3) und zumindest eine Lichtquelle (4, 5, 6) zum Emittieren von Licht.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bereitstellen einer ersten und zweiten Lichtfunktion in einem Fahrzeug.
  • Bei der Gestaltung moderner Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, sind häufig nur relativ kleine Flächen für Licht- und Beleuchtungsfunktionen vorgesehen. Aktuelle Entwicklungen in der Beleuchtungstechnik erlauben es, die für den Betrieb der Fahrzeuge notwendigen Leuchten sehr frei zu gestalten und sie in das Erscheinungsbild des Fahrzeugs zu integrieren. Gleichzeitig ist es für den sicheren Fahrbetrieb von zentraler Bedeutung, dass Lichtsignale auch weiterhin gut sichtbar für andere Verkehrsteilnehmer ausgegeben werden können.
  • Zudem werden diverse Außenflächen von Fahrzeugen genutzt, um ihnen ein gewünschtes Aussehen zu geben, etwa im Sinne einer Markenidentität oder einer Individualisierung für einzelne Kunden oder Kundengruppen, oder um Hinweis- und Werbeflächen zur Verfügung zu stellen.
  • Die US 7,791,785 B2 beschreibt ein Kraftfahrzeugfenster, auf dem eine steuerbare Anzeige erzeugt werden kann. In eine Scheibe wird ein ansteuerbares Medium für die Anzeige integriert, beispielweise Kapseln mit elektronischer Tinte, LCD-Pixel oder OLED.
  • Die DE 10 2017 216 657 A1 beschreibt eine Fensterscheibeneinrichtung für ein Fenster eines Kraftfahrzeugs, wobei an einer Schmalseite in die Scheibe eingekoppeltes Licht geleitet und mit Auskoppelelementen aus der Scheibe ausgekoppelt wird. Hierdurch wird es möglich, den Innenraum des Fahrzeugs zu beleuchten, während er gleichzeitig von außen weniger gut einsehbar ist.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art bereitzustellen, bei denen unterschiedliche Lichtfunktionen besonders kompakt und für andere Verkehrsteilnehmer deutlich sichtbar implementiert werden können.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 8 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Bereitstellen einer ersten und einer zweiten Lichtfunktion in einem Fahrzeug wird für die erste Lichtfunktion Licht so in eine Fahrzeugfensterscheibe eingekoppelt, dass es in der Fahrzeugfensterscheibe entlang einer ersten Ausbreitungsrichtung geleitet wird und dass in einem Auskopplungsbereich der Fahrzeugfensterscheibe ein erster Leuchtbereich gebildet wird. Es wird für die zweite Lichtfunktion Licht so in die Fahrzeugfensterscheibe eingekoppelt, dass es in der Fahrzeugfensterscheibe entlang einer zweiten Ausbreitungsrichtung geleitet wird und dass in dem Auskopplungsbereich der Fahrzeugfensterscheibe ein zweiter Leuchtbereich gebildet wird. Dabei verlaufen die erste und zweite Ausbreitungsrichtung schräg zueinander.
  • Dadurch kann die Fahrzeugfensterscheibe vorteilhafterweise besonders flexibel zur Ausgabe verschiedener Lichtfunktionen genutzt werden. Bei einer deutlichen Reduktion des benötigten Baumraums können dennoch Signale besonders deutlich an weitere Verkehrsteilnehmer ausgegeben werden.
  • Eine „Fahrzeugfensterscheibe“ bezeichnet im Sinne der Erfindung eine Scheibe für ein Fenster eines Fahrzeugs, die so angeordnet ist, dass durch sie hindurch eine Durchsicht von dem Passagierraum des Fahrzeugs nach außen beziehungsweise umgekehrt möglich ist. Die Flächen der Fahrzeugfensterscheibe, insbesondere die Oberflächen, durch welche die Durchsicht möglich ist, werden nachfolgend als „Durchsichtsflächen“ bezeichnet. Die Fahrzeugfensterscheibe kann Maßnahmen aufweisen, welche die Durchsicht verhindern, etwa mittels einer dunklen Folie; dennoch werden auch diese Flächen nachfolgend als Durchsichtsflächen bezeichnet, da ohne die zusätzlichen Maßnahmen eine Durchsicht möglich wäre. Die Fahrzeugfensterscheibe weist ferner weitere Seiten auf, die nachfolgend als „Schmalseiten“ oder „Kanten“ der Fahrzeugfensterscheibe bezeichnet werden und die sich im Wesentlichen in eine Richtung der Dicke der Fahrzeugfensterscheibe erstrecken. Die Schmalseiten weisen insbesondere eine Fläche von höchstens einem Zehntel, bevorzugt höchstens einem Hundertstel der Fläche der Durchsichtflächen auf. Eine Schmalseite der Fahrzeugfensterscheibe kann insbesondere senkrecht zu einer Durchsichtsfläche verlaufen oder rechtwinklig an einen angrenzenden Bereich einer Durchsichtsfläche anschließen.
  • Beim „Einkoppeln“ von Licht im Sinne der Erfindung tritt das Licht so in die Fahrzeugfensterscheibe ein, dass es in ihrem Inneren durch Totalreflexion geleitet wird. Zur Totalreflexion kommt es dabei, wenn Licht ausgehend von einem optisch dichteren Medium, etwa der Fahrzeugfensterscheibe, auf eine Grenzfläche zu einem optisch dünneren Medium, etwa Luft in der Umgebung der Fahrzeugfensterscheibe, trifft und wenn dabei der Einfallswinkel des Lichts relativ zur Grenzfläche einen Grenzwinkel überschreitet. Es kommt daher insbesondere zur Totalreflexion, wenn das eingekoppelte Licht mit einem geeigneten Winkel oberhalb des Grenzwinkels vom Inneren der Fahrzeugfensterscheibe auf eine Durchsichtsfläche trifft. Insbesondere erfolgt die Einkopplung an einer Schmalseite der Fahrzeugfensterscheibe. Das Einkoppeln im Sinne der Erfindung steht dabei im Gegensatz zum Durchtreten von Licht durch die Fahrzeugfensterscheibe, bei dem Licht auf eine der Durchsichtsflächen auftrifft, die Fahrzeugfensterscheibe passiert und an der gegenüberliegenden Durchsichtsfläche wieder austritt. Hier kommt es allenfalls durch Streueffekte zu einer geringfügigen Einkopplung und Leitung in der Fahrzeugfensterscheibe oder durch Berechnung zu einer veränderten Ausbreitungsrichtung.
  • Die „Ausbreitungsrichtung“ von Licht in der Fahrzeugfensterscheibe bezeichnet bei der Erfindung insbesondere eine optische Achse, entlang derer die Ausbreitung des Lichts erfolgt. Das Licht muss dabei nicht notwendigerweise einer um die optische Achse symmetrischen Verteilung folgen, sondern die optische Achse kann beispielsweise einem Verlauf einer Schwerpunktlinie einer Intensitätsverteilung des Lichts entsprechen. Zum Beispiel kann das Licht so von einer Lichtquelle emittiert und in die Fahrzeugfensterscheibe eingekoppelt werden, dass es zu einer Auffächerung der Lichtverteilung kommt, wobei die Lichtverteilung einen in Ausbreitungsrichtung größer werdenden Querschnitt aufweist; die Ausbreitungsrichtung entspricht dann einer mittleren Richtung, in welche sich das eingekoppelte Licht ausbreitet. Die Ausbreitungsrichtung verläuft insbesondere parallel zu den Durchsichtsflächen der Fahrzeugfensterscheibe, wobei die zur Totalreflexion notwendigen flachen Winkel relativ zu den Durchsichtsflächen nicht berücksichtigt werden.
  • Die Auskopplung des Lichts im Auskopplungsbereich erfolgt auf an sich bekannte Weise. Insbesondere sind hierfür an einer Durchsichtsfläche Auskopplungselemente oder Auskopplungsstrukturen so angeordnet, dass Licht, das ausgehend vom Inneren der Fahrzeugfensterscheibe auf den Auskopplungsbereich auftrifft, die Voraussetzungen zur Totalreflexion nicht mehr erfüllt, insbesondere weil der Einfallswinkel kleiner als der Grenzwinkel der Totalreflexion ist. Das auftreffende Licht wird dann nicht reflektiert, sondern tritt zumindest teilweise aus der Fahrzeugfensterscheibe, die als Lichtleiter fungiert, aus.
  • Die Auskopplungsstrukturen können auf unterschiedliche, an sich bekannte Weisen ausgebildet sein. Sie können beispielsweise Prismenstrukturen oder unregelmäßige Strukturen der Oberfläche der Durchsichtsfläche im Auskopplungsbereich umfassen. Derartige Strukturen können beispielsweise mittels Gravur oder Ätzung in der Durchsichtsfläche ausgebildet sein. Sie können ferner von einer Folie umfasst sein, die auf die Durchsichtsfläche aufgebracht und insbesondere aufgeklebt ist. Folien, in denen beispielsweise prismatische Strukturen ausgebildet sind, können besonders einfach aufgebracht werden und sind insbesondere dort von Vorteil, wo Scheiben mechanisch beansprucht werden, etwa bei einer unter Spannung montierten Fahrzeugfensterscheibe, bei der direkt in der Glasoberfläche ausgebildete Strukturen zu einer lokalen Schwächung führen könnten.
  • Der Auskopplungsbereich ist insbesondere so gebildet, dass das dort ausgekoppelte Licht im Wesentlichen in den Außenraum und/oder in den Innenraum des Fahrzeugs abgestrahlt wird. Hierdurch kann - je nach Anwendungsfall - eine unerwünschte Lichtemission in den Innenraum vermieden werden, etwa wenn ein möglichst großer Teil des eingekoppelten Lichts für ein Signal an weitere Verkehrsteilnehmer genutzt werden soll. Der Auskopplungsbereich kann hierzu insbesondere Auskopplungsstrukturen so umfassen, dass eine Intensitätsverteilung in Abhängigkeit von einem Betrachtungswinkel so ausgebildet ist, dass ein Maximum des ausgekoppelten Lichts für den weiteren Verkehrsteilnehmer sichtbar ist. Andererseits kann mittels geeigneter Strukturen eine Lichtemission gezielt in den Innenraum gelenkt werden, etwa um eine Beleuchtung des Innenraums zu erreichen.
  • Bei einer Ausbildung ist über den Auskopplungsstrukturen, das heißt auf der dem Inneren der Fahrzeugfensterscheibe abgewandten Seite und die Auskopplungsstrukturen überdeckend, eine Schutzschicht angeordnet, beispielsweise eine Schutzfolie oder eine Glasschicht, etwa ein Abdeckglas wie „Gorilla Glass®“ (Corning) oder ein vergleichbares Glas. Die Schutzschicht kann die Ablagerung von Schmutz in den strukturierten Bereichen verhindern und/oder eine mechanische Beanspruchung vermeiden. Beispielsweise können Seitenfenster eines Fahrzeugs typischerweise in einen Schacht der Tür versenkt werden und werden dabei an einer Gummilippe entlang geführt. Bei anderen Scheiben kann ein Scheibenwischer eine mechanische Belastung auf die Strukturen ausüben.
  • Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung verlaufen die Ausbreitungsrichtungen des Lichts für die erste und zweite Lichtfunktion schräg zueinander. Das heißt, sie verlaufen nicht parallel zueinander. Insbesondere wird hierdurch auch der Fall ausgeschlossen, dass die Ausbreitungsrichtungen für verschiedene Lichtfunktionen genau entgegengesetzt zueinander verlaufen. Die Ausbreitungsrichtungen verlaufen insbesondere in der Ebene der Fahrzeugfensterscheibe, insbesondere parallel zu zumindest einer Durchsichtsflächen.
  • Bei einer Ausbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens verlaufen die erste und zweite Ausbreitungsrichtung senkrecht zueinander. Die Lichtfunktionen können dadurch vorteilhafterweise besonders klar voneinander getrennt werden.
  • Bei einer weiteren Ausbildung wird das Licht für die erste Lichtfunktion an einer ersten und für die zweite Lichtfunktion an einer zweiten Schmalseite der Fahrzeugfensterscheibe eingekoppelt, wobei die erste und zweite Schmalseite schräg zueinander verlaufen. Insbesondere weisen die Schmalseiten am Ort der Einkopplung des Lichts für die erste beziehungsweise zweite Lichtfunktion einen Winkel von zumindest 45°, bevorzugt zumindest 80°, weiter bevorzugt genau 90° zueinander ein. Dadurch werden vorteilhafterweise besonders einfach schräg zueinander verlaufende Ausbreitungsrichtungen des Lichts in der Fahrzeugfensterscheibe erreicht.
  • Insbesondere weist die Fahrzeugfensterscheibe eine Form auf, die zueinander in einem Winkel verlaufende Kanten definiert, wobei das Licht an verschiedenen Schmalseiten eingekoppelt wird. Die Fahrzeugfensterscheibe weist insbesondere eine im Wesentlichen rechteckige oder trapezförmige Form auf.
  • Bei einer Weiterbildung weisen der erste und der zweite Leuchtbereich eine erste und zweite Breitenausdehnung jeweils senkrecht zur ersten und zweiten Ausbreitungsrichtung auf, wobei die erste und/oder zweite Breitenausdehnung in Abhängigkeit von einem Steuersignal gebildet wird. Dadurch kann der Leuchtbereich vorteilhafterweise besonders flexibel ausgebildet werden, etwa um die erste und die zweite Lichtfunktion voneinander zu unterscheiden oder um mittels der Lichtfunktionen verschiedene Informationen ausgeben zu können. Das Steuersignal kann zum Beispiel in Abhängigkeit von einem Parameter gebildet werden, der mittels einer Erfassungseinheit erfasst wird.
  • Die Breitenausdehnung wird insbesondere so verstanden, dass sie auch die gesamte Breite einer Lichtverteilung beschreibt, in der kein zusammenhängender Leuchtbereich ausgebildet ist. Das heißt, wenn im Auskopplungsbereich beispielsweise mehrere Auskopplungselemente mit voneinander getrennten Flächenbereichen ausgebildet sind, dann kann die Breitenausdehnung des Leuchtbereichs als die gesamte Breite der Fläche definiert werden, innerhalb derer Licht für die jeweilige Lichtfunktion ausgekoppelt wird.
  • Ferner können der erste und/oder der zweite Leuchtbereich eine Längsausdehnung aufweisen, die parallel zur Ausbreitungsrichtung des eingekoppelten Lichts in der Fahrzeugfensterscheibe verläuft. Insbesondere ist die Längsausdehnung so gebildet, dass sich der Leuchtbereich in Ausbreitungsrichtung und mit einer bestimmten Breitenausdehnung über den gesamten Auskopplungsbereich erstreckt.
  • Bei einer Ausbildung wird eine Stärke eines Bremsvorgangs des Fahrzeugs erfasst und der erste Auskopplungsbereich ist in Abhängigkeit von der erfassten Stärke des Bremsvorgangs beleuchtbar. Dadurch kann vorteilhafterweise anderen Verkehrsteilnehmern signalisiert werden, mit welcher Stärke eine Bremsung durchgeführt wird und mit welchem Verhalten des Fahrzeugs zu rechnen ist.
  • Die Stärke des Bremsvorgangs kann auf verschiedene Weisen erfasst werden. Beispielsweise kann die tatsächliche Verzögerung des Fahrzeugs detektiert werden. Ferner kann eine ausgeübte Bremskraft oder die Stellung eines Bremspedals erfasst werden. Auf diese Weise kann beispielsweise erfassbar sein, ob der Fahrer des Fahrzeugs lediglich eine geringfügige Bremsung durchführt oder ob eine erhebliche Verzögerung des Fahrzeugs stattfindet.
  • Beispielsweise wird ein dynamisches Bremslicht implementiert, bei dem der Leuchtbereich in Abhängigkeit von der Stärke des Bremsvorgangs gebildet wird. Dabei wird insbesondere die Breitenausdehnung des Leuchtbereichs variiert, während die Längsausdehnung entlang der Ausbreitungsrichtung konstant bleibt. Beispielsweise erstreckt sich der Leuchtbereich entlang seiner Längsausdehnung über eine gesamte Breite eines Auskopplungsbereichs der Fahrzeugfensterscheibe, während seine Breitenausdehnung in einer Richtung senkrecht dazu umso größer ist, je stärker der erfasste Bremsvorgang ist.
  • Bei einer weiteren Ausbildung wird der erste und/oder zweite Leuchtbereich an einer lateralen Position gebildet, wobei die laterale Position in Abhängigkeit von einem Steuersignal gebildet wird. Dadurch kann vorteilhafterweise eine besonders große an Zahl von Lichtfunktionen und Signalen erzeugt werden.
  • Beispielsweise kann die Ausdehnung eines Leuchtbereichs durch eine Position, etwa an einem definierten Rand- oder Eckpunkt und eine Breitenausdehnung definiert werden. Gegebenenfalls kann ferner eine Längenausdehnung definiert sein oder der Leuchtbereich kann sich in Ausdehnungsrichtung des eingekoppelten Lichts über die gesamte Länge des Auskopplungsbereichs erstrecken.
  • Die Position des Leuchtbereichs kann beispielsweise in Abhängigkeit von einem erfassten Parameterwert gebildet werden, etwa um eine Stärke einer Bremsung, einen Lenkwinkel oder einen anderen Parameter auszugeben. Die Position des Leuchtbereich kann sich ferner dynamisch verändern, insbesondere periodisch.
  • Bei einer Weiterbildung ist die erste und/oder zweite Lichtfunktion als Lauflicht mit einer Laufrichtung ausgebildet. Dies ermöglicht vorteilhafterweise eine besonders deutliche Ausgabe eines Signals für weitere Verkehrsteilnehmer.
  • Bei einem Lauflicht verändert sich der Leuchtbereich in seiner Anordnung und/oder Ausdehnung mit der Zeit. Insbesondere werden nebeneinander oder entlang einer Erstreckungsrichtung angeordnete Flächenbereiche in eine Laufrichtung nacheinander beleuchtet, sodass ein Eindruck einer Änderung der Position und/oder Ausdehnung, einer Bewegung oder Größenänderung des Leuchtbereichs entsteht. Die Laufrichtung bezeichnet eine räumliche Richtung, in die sich die laufende Lichtemission bewegt oder verändert. Die Veränderung kann einmalig oder periodisch erfolgen. Zum Beispiel kann ein Leuchtbereich in eine oder mehrere Richtungen wachsen und/oder er kann verschoben werden. Beispielsweise kann ein zu einer Richtung hin wachsender oder wandernder Bereich beleuchtet werden.
  • Insbesondere ist die erste Lichtfunktion als erstes Lauflicht mit einer ersten Laufrichtung und die zweite Lichtfunktion als zweites Lauflicht mit einer zweiten Laufrichtung ausgebildet. Insbesondere verläuft dabei die erste Laufrichtung im Wesentlichen senkrecht zur zweiten Laufrichtung. Ferner verläuft die Laufrichtung eines Lauflichts im Wesentlichen senkrecht zur Ausbreitungsrichtung des zur Erzeugung des Leuchtbereichs eingekoppelten Lichts.
  • Beispielsweise kann eine der Lichtfunktionen ein Wischblinker sein, das heißt ein Fahrtrichtungsanzeiger, bei dem eine dynamische Lichtfunktion mit einem Bewegungsablauf in Richtung eines geplanten Richtungswechsels gebildet wird.
  • Bei einer weiteren Ausbildung wird ein Aktivierungssignal empfangen und die erste und/oder zweite Lichtfunktion wird in Abhängigkeit von dem Aktivierungssignal ausgeführt. Beispielsweise kann das Aktivierungssignal anhand einer Annäherung eines Aktivierungsobjekts, etwa eines Schlüssels oder eines mobilen Nutzergeräts, oder anhand einer Nutzerbetätigung, etwa mittels eines Funksignals oder einer Betätigung eines Bedienelements des Fahrzeugs, empfangen werden. Auf diese Weise kann beispielsweise eine Begrüßung eines Nutzers implementiert werden, etwa indem eine Lichtfunktion aktiviert wird, wenn ein Nutzer sich dem Fahrzeug nähert, es entsperrt, einsteigt oder einen bestimmten Betriebszustand herbeiführt.
  • Der erste und zweite Leuchtbereich können so ausgebildet sein, dass sie in einem Teilbereich eine Schnittmenge aufweisen. Beispielsweise können sich die Leuchtflächen der ersten und zweiten Lichtfunktion in ihrer jeweiligen Ausbreitungsrichtung über den gesamten Auskopplungsbereich der Fahrzeugfensterscheibe erstrecken. Das heißt, es gibt einen Teilbereich des Auskopplungsbereichs, in dem sowohl bei der ersten als auch bei der zweiten Lichtfunktion Licht ausgekoppelt wird. Das heißt auch, dass beim gleichzeitigen Erzeugen der ersten und der zweiten Lichtfunktion in dem Teilbereich Licht für die verschiedenen Lichtfunktionen, gegebenenfalls unterschiedlicher Intensität und/oder Farbe, gemischt wird. Dies kann gewünscht sein, etwa um einen dynamisch variierenden Leuchtbereich darzustellen, wenn zumindest eine der Lichtfunktionen dynamisch ist, wobei in diesem Fall zumindest zwei Lichtfunktionen gleichzeitig erzeugt werden können. Umgekehrt kann die Lichtmischung jedoch auch unerwünscht sein, wobei zur Vermeidung stets nur eine der Lichtfunktionen erzeugt wird.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Bereitstellen einer ersten und einer zweiten Lichtfunktion in einem Fahrzeug umfasst eine Fahrzeugfensterscheibe mit einem Auskopplungsbereich und zumindest eine Lichtquelle zum Emittieren von Licht. Dabei ist für die erste Lichtfunktion von der zumindest einen Lichtquelle emittiertes Licht so in die Fahrzeugfensterscheibe einkoppelbar, dass es in der Fahrzeugfensterscheibe entlang einer ersten Ausbreitungsrichtung geleitet wird und dass in dem Auskopplungsbereich der Fahrzeugfensterscheibe ein erster Leuchtbereich gebildet wird. Ferner ist für die zweite Lichtfunktion von der zumindest einen Lichtquelle emittiertes Licht so in die Fahrzeugfensterscheibe einkoppelbar, dass es in der Fahrzeugfensterscheibe entlang einer zweiten Ausbreitungsrichtung geleitet wird und dass in dem Auskopplungsbereich der Fahrzeugfensterscheibe ein zweiter Leuchtbereich gebildet wird. Dabei verlaufen die erste und zweite Ausbreitungsrichtung schräg zueinander.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist insbesondere ausgebildet, das vorstehend beschriebene erfindungsgemäße Verfahren zu implementieren. Die Vorrichtung weist somit dieselben Vorteile auf wie das erfindungsgemäße Verfahren.
  • Bei einer Ausbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die Fahrzeugfensterscheibe mittels Einscheiben-Sicherheitsglas (ESG) oder Verbund-Sicherheitsglas (VSG) gebildet. Die Fahrzeugfensterscheibe kann ferner auf verschiedene Weise ausgebildete Auskopplungselemente, etwa Prismenstrukturen oder eine andere Strukturierungen, im Auskopplungsbereich aufweisen. Beispielsweise können im Material der Fahrzeugfensterscheibe an einer der Durchsichtsflächen Strukturierungen ausgebildet sein, etwa durch Gravieren oder Ätzen, oder es können Auskopplungselemente auf die Durchsichtsflächen aufgebracht sein, etwa mittels einer strukturierten Folie. Die Fahrzeugfensterscheibe kann ferner eine Schutzschicht umfassen, wobei die Auskopplungsstrukturen zwischen der Fahrzeugfensterscheibe und der Schutzschicht angeordnet sind.
  • Bei einer Ausbildung wird das Licht für die erste und zweite Lichtfunktion mittels verschiedener Lichtquellen emittiert. Insbesondere sind die Lichtquellen an verschiedenen Schmalseiten der Fahrzeugfensterscheibe so angeordnet, dass die Flächenbereiche der Fahrzeugfensterscheibe, durch die das Licht jeweils eingekoppelt wird, zueinander schräg angeordnet sind, insbesondere mit einem Winkel von zumindest 45°, bevorzugt zumindest 80°, weiter bevorzugt genau 90°. Insbesondere ist die Fahrzeugfensterscheibe im Wesentlichen rechteckig oder trapezförmig ausgebildet und die Lichtquellen sind an verschiedenen Seitenkanten des Rechtecks beziehungsweise Trapezes angeordnet.
  • Bei einer Ausbildung wird für die erste beziehungsweise zweite Lichtfunktion Licht unterschiedlicher Farbe emittiert und in die Fahrzeugfensterscheibe eingekoppelt. Hierzu können beispielsweise Lichtquellen verwendet werden, die Licht einer bestimmten Farbe emittieren oder deren Emissionsfarbe steuerbar ist, etwa bei RGB-LED-Elementen. Ferner können verschiedene Farbfilter verwendet werden.
  • Bei einer Ausbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung umfasst die Lichtquelle eine Vielzahl von nebeneinander entlang einer Schmalseite der Fahrzeugfensterschiebe angeordneten Leuchtelementen. Der Leuchtbereich kann dadurch vorteilhafterweise besonders flexibel gebildet werden.
  • Insbesondere kann der Leuchtbereich mit einer Breitenausdehnung gebildet werden, wobei die Breitenausdehnung von der Zahl der aktivierten Leuchtelemente abhängt, wobei insbesondere benachbarte Leuchtelemente aktiviert und ihre Lichtemission in die Fahrzeugfensterscheibe eingekoppelt wird.
  • Beispielsweise kann eine Vielzahl von nebeneinander angeordneten Leuchtelementen einer Lichtquelle entlang einer Schmalseite der Fahrzeugfensterscheibe angeordnet und so ausgebildet sein, dass jedes der Leuchtelemente eine Lichtemission erzeugt und so in die Fahrzeugfensterscheibe einkoppelt, dass Licht in einem Streifen durch die Fahrzeugfensterscheibe geleitet wird. Die Streifen weisen insbesondere einen Öffnungswinkel von höchstens 30°, bevorzugt höchstens 15° auf. Insbesondere sind die Leuchtelemente einer Lichtquelle so angeordnet, dass die Ausbreitungsrichtung des eingekoppelten Lichts für alle Leuchtelemente im Wesentlichen gleich ist, das heißt, das Licht der Leuchtelemente wird in der Fahrzeugfensterscheibe in parallel zueinander verlaufenden, insbesondere streifenförmigen Bereichen geleitet.
  • Bei einer Ausbildung umfasst der Auskopplungsbereich eine Vielzahl von Auskopplungselementen, die insbesondere in einer Matrix angeordnet sind. Dadurch können der erste und zweite Leuchtbereich vorteilhafterweise besonders einfach und scharf abgrenzbar erzeugt werden.
  • Beispielsweise können die Auskopplungselemente Flächenbereiche mit einer Auskopplungsstruktur umfassen. Die Flächenbereiche können eine geometrische Form aufweisen, beispielsweise Rechtecke, Rauten, Kreise, Ovale oder Punkte, Linien, regelmäßige oder unregelmäßige Polygone oder andere Formen. Die Flächenbereiche können innerhalb der Matrix gleichförmig angeordnet sein, etwa indem sie die gleiche Form und/oder Größe aufweisen; ferner können in diesem Sinne gleichförmige Flächenbereiche in einem Teil des Auskopplungsbereichs ausgebildet sein, etwa bei einer Matrix mit mehreren Reihen, wobei die Flächenbereiche in eine Reihe die gleiche Form und Größe aufweisen und untereinander angeordnete Reihen sich in der Form und/oder Größe der Flächenbereiche unterscheiden.
  • Ferner können Abstände zwischen den Auskopplungselementen vorgesehen sein. Innerhalb dieser Abstände sind keine Auskopplungselemente ausgebildet, das heißt, das eingekoppelte Licht wird innerhalb der Fahrzeugfensterscheibe geleitet, während die Scheibe ansonsten für durch die Durchsichtsflächen hindurchtretendes Licht durchlässig ist. Durch eine geeignete Wahl der Abstände und der Größe der Auskopplungselemente kann sichergestellt werden, dass eine bestimmte Transmission erreicht wird und/oder dass durch einen bestimmten Anteil der Durchsichtsfläche hindurch eine ungestörte Sicht möglich ist.
  • Bei einer Weiterbildung wird das Licht der Lichtquelle und/oder eine Intensitätsverteilung des Lichts einer Vielzahl von Leuchtelementen in Abhängigkeit von einer Umgebungshelligkeit gebildet. Beispielsweise kann die Lichtemission umso stärker sein, je heller die Umgebung ist, beispielsweise bei Tageslicht, sodass die Leuchtflächen entsprechend helles Licht auskoppeln und die Lichtfunktionen besonders gut sichtbar sind. Umgekehrt kann bei einer dunklen Umgebung die Lichtemission mit geringerer Intensität erfolgen, etwa um eine Blendung anderer Verkehrsteilnehmer zu vermeiden.
  • Die Lichtfunktionen und insbesondere die Intensität des für die Lichtfunktionen eingekoppelten Lichts kann ferner in Abhängigkeit von einer Verkehrssituation gebildet werden, die beispielsweise mittels Sensoren des Fahrzeugs oder mittels einer datentechnischen Verbindung zu anderen Fahrzeugen (Car2Ca) oder einer anderen externen Einrichtung (Car2X) erfasst wird. Beispielweise kann dichtem Verkehr oder bei geringem Abstand eines nachfolgenden weiteren Fahrzeugs die Intensität geringer oder höher ausgebildet sein, etwa um ein besonders gut sichtbares und schnell erfassbares Warnsignal auszugeben.
  • Ferner kann eine Position des Fahrzeugs erfasst werden und die Lichtfunktionen und insbesondere die Intensität des für die Lichtfunktionen eingekoppelten Lichts können in Abhängigkeit von der erfassten Position gebildet werden. Beispielsweise kann die Position einem bestimmten Straßentyp zugeordnet werden, etwa einer Autobahn, einem Wohngebiet oder einer Parkeinrichtung. In Abhängigkeit von dem aktuell erfassten Straßentyp kann dann eine bestimmte Intensität und/oder eine bestimmte Ausbildung einer Lichtfunktion gebildet werden. So können etwa auf einer Autobahn besonders starke Intensitäten des eingekoppelten Lichts und des bei den Auskopplungsbereichen ausgekoppelten Lichts verwendet werden. Dagegen kann in einem Wohngebiet, bei dem von geringeren Fahrzeuggeschwindigkeiten ausgegangen wird, eine geringere Intensität für das eingekoppelte Licht verwendet werden. Ferner kann anhand der erfassten Position bestimmt werden, auf welcher Straßenseite oder Fahrspur sich das Fahrzeug befindet und die Leuchtflächen, insbesondere ihre Position, Breitenausdehnung und/oder Intensität, kann anhand dieser Information gebildet werden. Beispielsweise kann eine höhere oder niedrigere Intensität ausgegeben werden, wenn die von der Leuchtfläche ausgekoppelte Lichtemission in Richtung eines Fußweges oder einer anderen Fahrspur emittiert wird.
  • Bei einer Vielzahl von Leuchtelementen kann ferner eine resultierende Lichtverteilung des in die Fahrzeugfensterscheibe eingekoppelten Lichts bestimmt werden und die Leuchtelemente können so angesteuert werden, dass eine homogene Intensitätsverteilung innerhalb des Auskopplungsbereichs erreicht wird. Beispielsweise können aufgrund der Anordnung der Leuchtelemente und der Art ihrer Lichtemission sowie der Einkopplung in die Fahrzeugfensterscheibe Teile des Auskopplungsbereichs von einer unterschiedlich großen Anzahl Leuchtelemente beleuchtet werden. Die Intensität der einzelnen Leuchtelemente kann deshalb in diesem Fall schwächer gebildet werden als bei Leuchtelementen, von denen eine geringere Anzahl einen Bereich des Auskopplungsbereich beleuchtet.
  • Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezug zu den Zeichnungen erläutert.
    • 1 zeigt ein Fahrzeug mit einem Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
    • 2A und 2B zeigt detailliertere Ansichten des Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung und
    • 3A bis 3D zeigen Ausführungsbeispiele von Leuchtbereichen, die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erzeugt werden können.
  • Mit Bezug zu 1 wird ein Fahrzeug mit einem Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung erläutert.
  • Das Fahrzeug 1 umfasst eine Fahrzeugfensterscheibe 2, die einen Passagierraum des Fahrzeugs 1 vom Umfeld des Fahrzeugs 1 trennt. Die Fahrzeugfensterscheibe 2 ist als Heckscheibe ausgebildet. Bei weiteren Ausführungsbeispielen kann es sich beispielsweise um eine Front- oder Windschutzscheibe, eine Dachfensterscheibe oder eine Seitenfensterscheibe handeln. Die Seitenfensterscheiben können so ausgebildet sein, dass sie geöffnet werden können, etwa indem sie ausgehend von einer geschlossenen Stellung in einen Scheibenschacht in einer Tür des Fahrzeugs 1 verfahren werden oder durch einen anderen Öffnungsmechanismus. Hierzu sind auf an sich bekannte Weise ausgebildete Fensterheber oder Öffnungsvorrichtungen vorgesehen. Die Fahrzeugfensterscheibe 2 wird unten mit Bezug zu den 2A und 2B genauer erläutert.
  • Für die Fahrzeugfensterscheibe 2 sind zwei Durchsichtsflächen 11, 12 so definiert, dass sie sich über eine flächige Erstreckung der Fahrzeugfensterscheibe 2 erstrecken und dass auf diese Durchsichtsflächen 11, 12 auftreffendes Licht im Wesentlichen durch die Fahrzeugfensterscheibe 2 hindurchtritt, ohne dass es zu einer Einkopplung in die Scheibe und zum Leiten des Lichts im Inneren der Fahrzeugfensterscheibe 2 durch Totalreflexion kommt. Durch die Durchsichtsflächen 11, 12 hindurch kann ein Fahrzeuginsasse aus dem Innenraum des Fahrzeugs 1 in den Außenraum blicken. Die Fahrzeugfensterscheibe 2 können durch die Durchsichtsflächen 11, 12 verschiedene Transparenzwerte aufweisen. Beispielsweise können Folien zur Verdunklung von Scheiben in einem rückwärtigen Bereich des Fahrzeugs 1 verwendet werden. Die Fahrzeugfensterscheibe 1 kann ferner, insbesondere wenn sie vor der B-Säule des Fahrzeugs 1 angeordnet ist, eine Transmission von zumindest 70 %, bevorzugt zumindest 80 % für Licht des sichtbaren Spektrums aufweisen. Ferner können Maßnahmen vorgesehen sein, die eine Absorption oder Transmission von Licht bewirken, insbesondere um ein Eindringen von bestimmter Strahlung in den Fahrzeuginnenraum zu verhindern. Beispielsweise kann eine Beschichtung vorgesehen sein, die das Eintreten von infraroter Wärmestrahlung von außen in den Fahrzeuginnenraum verhindert oder vermindert.
  • Senkrecht zu den Durchsichtsflächen 11, 12 der Fahrzeugfensterscheibe 2 verlaufen Schmalseiten 13, 14 in einem Kantenbereich. Die Schmalseiten 13, 14 verlaufen im Wesentlichen senkrecht zu der Erstreckungsrichtung der Durchsichtsflächen 11, 12. Bei dem Ausführungsbeispiel sind an den Schmalseiten 13, 14 Lichtquellen 4, 5, 6 angeordnet, die ihrerseits jeweils eine Vielzahl von Leuchtelementen 5a, 5b umfassen, von denen in 1 lediglich einige beispielhaft dargestellt sind. Die Lichtquellen 4, 5, 6 sind so angeordnet, dass von den Leuchtelementen 5a, 5b emittiertes die Licht durch die Schmalseiten 13, 14 in die Fahrzeugfensterscheibe 2 eingekoppelt wird. Es trifft dabei jeweils so auf einen Bereich der Schmalseite, dass das Licht durch die Oberfläche in die Fahrzeugfensterscheibe 2 eintritt und darin unter einem Winkel oberhalb des Grenzwinkels der Totalreflexion verläuft. Das heißt, Licht, welches auf eine Grenzfläche zwischen dem Volumen der Fahrzeugfensterscheibe 2 und einem anderen Medium, insbesondere Luft in der Umgebung, trifft, wird reflektiert und im Volumen der Fahrzeugfensterscheibe 2 weitergeleitet.
  • Bei der Einkopplung wird ferner eine Ausbreitungsrichtung des Lichts der Lichtquellen 4, 5, 6 definiert, wobei als Ausbreitungsrichtung eine Richtung definiert ist, die einer Schwerpunktlinie oder einer optischen Achse einer von jeweils einem Leuchtelement 5a, 5b emittierten Lichtemission zuzuordnen ist. Insbesondere emittieren die Leuchtelemente 5a, 5b der Lichtquellen 4, 5, 6 Lichtbündel, die einen schmalen Öffnungswinkel von beispielsweise weniger als 25°, bevorzugt weniger als 15° aufweisen. Alternativ zusätzlich können die von den Leuchtelementen 4, 5, 6 erzeugten Lichtverteilungen bei weiteren Ausführungsbeispielen durch optische Einrichtungen, etwa Spiegel oder Linsen, so verändert werden, dass das Licht bei der Einkopplung in die Fahrzeugfensterscheibe 2 als Lichtbündel mit dem genannten schmalen Öffnungswinkel eingekoppelt wird.
  • Die Fahrzeugfensterscheibe 2 weist bei dem Ausführungsbeispiel einen Auskopplungsbereich 3 auf. Im Auskopplungsbereich 3 sind Auskopplungselemente so an der Fahrzeugfensterscheibe 2 angeordnet, dass in die Scheibe eingekoppeltes Licht ausgekoppelt wird. Insbesondere umfasst der Auskopplungsbereich Strukturierungen, bei denen innerhalb der Fahrzeugfensterscheibe 2 geleitetes Licht nicht in einem Winkel größer dem Grenzwinkel der Totalreflexion auftrifft, sodass es statt zur Reflexion zur Transmission kommt, das heißt zum Durchtritt durch die Grenzfläche in das umgebende Medium, insbesondere die Luft in der Umgebung des Fahrzeugs 1. Die Auskopplung erfolgt bei dem Beispiel so, dass Licht im Wesentlichen nach außen abgestrahlt wird, wobei die Abstrahlung überwiegend in einen Bereich hinter dem Fahrzeug 1 erfolgt. Der Auskopplungsbereich 3 wird unten mit Bezug zu den 2A und 2B genauer erläutert.
  • Die Lichtquellen 4, 5, 6 sind mit einer Steuereinheit 7 gekoppelt, ebenso wie eine Erfassungseinheit 8. Durch die Steuereinheit 7 sind die einzelnen Leuchtelemente 5a, 5b der Lichtquellen 4, 5, 6 separat ansteuerbar.
  • Durch die Erfassungseinheit 8 wird bei dem Ausführungsbeispiel eine Umgebungshelligkeit in der Umgebung des Fahrzeugs 1 auf an sich bekannte Weise erfasst. Ferner können Nutzereingaben erfasst und durch die Steuereinheit 7 verarbeitet werden.
  • Mit Bezug zu den 2A und 2B werden detailliertere Ansichten des Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung erläutert, wobei von dem oben erläuterten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgegangen wird.
  • 2A zeigt einen schematischen und nicht maßstabsgetreuen Querschnitt der Fahrzeugfensterscheibe 2 gemäß dem Ausführungsbeispiel. Die Fahrzeugfensterscheibe 2 weist auf der Seite des Fahrzeuginnenraums eine Scheibe 2a auf, die auf an sich bekannte Weise gebildet ist. Insbesondere ist die Scheibe 2a als einzelne Glasscheibe nach Art einer Einscheiben-Sicherheitsglas-Scheibe (ESG-Scheibe)ausgebildet. Bei weiteren Ausführungsbeispielen umfasst die Scheibe 2a einen Verbund aus mehreren Glasscheiben und/oder zumindest einer Glasscheibe und weiteren Schichten, etwa Folien, Beschichtungen und/oder Klebeschichten. Insbesondere kann die Scheibe 2a als Verbundscheiben-Sicherheitsglas-Scheibe (VSG-Scheibe) ausgebildet sein.
  • Die Fahrzeugfensterscheibe 2 des Ausführungsbeispiels umfasst ferner eine Prismenfolie 2b, die mittels einer nicht dargestellten dünnen Klebeschicht, hier ein Transferklebefilm mit etwa 0,05 mm Dicke, auf die dem Außenraum des Fahrzeugs 1 zugewandte Seite des Scheibe 2a aufgeklebt ist. Ferner ist über der Prismenfolie, das heißt weiter auf der dem Außenraum zugewandten Seite, eine Schutzschicht 2c aufgeklebt, die bei dem Ausführungsbeispiel mittels einer Glasschicht, insbesondere Gorilla-Glass ® (Corning) ausgebildet ist. Auch die Schutzschicht 2c ist mittels einer nicht dargestellten dünnen Klebeschicht auf die Oberfläche der Prismenfolie 2b geklebt, hier mit einem Transferklebefilm mit etwa 0,05 mm Dicke. Sämtliche Schichten 2a, 2b, 2c dieses Aufbaus sind transparent ausgebildet, wobei zumindest 70 % des auf die Fahrzeugfensterscheibe 2 auftreffenden Lichts im sichtbaren Bereich transmittiert wird.
  • Die Prismenfolie 2b weist im Bereich des dargestellten Querschnitts Prismenstrukturen 15 auf der dem Außenraum zugewandten Seite auf, bei denen die Oberfläche nicht parallel zur dem Innenraum zugewandten Seite der Scheibe 2a verläuft, sondern in einem Winkel dazu, bei dem Ausführungsbeispiel 45°. Die Teilflächen der Prismenstrukturen 15 weisen zueinander dementsprechend Winkel von 90° auf. Die Prismenfolie 2b ist bei dem Ausführungsbeispiel aus Polycarbonat (PC) gebildet und weist eine Dicke von 0,5 mm auf, wobei die Prismenstrukturen 15 mit einer Tiefe von 0,17 mm in das Volumen der Folie hineinragen. Der Transmissionsgrad der Prismenfolie 2b liegt bei mehr als 90 %. Bei dem Ausführungsbeispiel befindet sich in den Hohlräumen zwischen der Prismenfolie 2b und der Schutzschicht 2c in dem Bereich der Prismenstrukturen 15 Luft. Das heißt, in die Scheibe 2a beziehungsweise in die Fahrzeugfensterscheibe 2 eingekoppeltes Licht trifft in diesen Bereichen auf eine Grenzfläche zwischen dem optisch dichteren Medium der Prismenfolie und dem optisch dünneren Medium der Luft. Durch eine weitere Grenzfläche tritt das Licht dann von dem mit Luft gefüllten Raum innerhalb der Prismenstruktur 15 in die Schutzschicht 2c und von dieser wiederum in die Luft des Außenraums. Die Prismenstrukturen 15 sind dabei so gebildet, dass eingekoppeltes Licht, das auf diese Bereiche auftritt, in den Außenraum ausgekoppelt wird. Bei weiteren Ausführungsbeispielen kann statt Luft ein anderes Medium verwendet werden, das die Vertiefungen der Prismenstrukturen 15 füllt und die Auskopplungseigenschaften beeinflusst, vor allem durch seine optische Dichte.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel sind die Prismenstrukturen so ausgebildet, dass eine Auskopplung primär in Richtung des Außenraums des Fahrzeugs 1 erfolgt. Bei weiteren Ausführungsbeispielen kann die Auskopplung so erfolgen, dass ausgekoppeltes Licht in verschiedenen Verhältnissen nach außen und in den Innenraum oder im Wesentlichen nur in den Innenraum des Fahrzeugs 1 erfolgt.
  • Bei weiteren Ausführungsbeispielen können andere Auskopplungselemente und/oder andere Arten von Strukturierungen zur Auskopplung von Licht aus der Fahrzeugfensterscheibe 2 verwendet werden. Beispielsweise können OLED-Elemente an der Oberfläche angeordnet sein, deren Transmissionseigenschaften durch Anlegen einer Spannung geändert werden kann, sodass hier auch schaltbare Auskopplungsstrukturen bereitgestellt werden können. Ferner können die Auskopplungselemente beispielsweise in die Scheibe 2a geätzte oder gravierte Strukturen umfassen.
  • 2B zeigt, ebenfalls schematisch und nicht maßstäblich, eine Draufsicht auf eine Durchsichtsfläche der Fahrzeugfensterscheibe 2, wobei der Auskopplungsbereich 3 mit einer Vielzahl rautenförmiger Auskopplungselemente 3a hervorgehoben ist. Bei dem Ausführungsbeispiel sind in diesen Bereichen die Prismenstrukturen 15 in der Prismenfolie 2b ausgebildet. Seitlich sind die Lichtquellen 4, 5, 6 gezeigt. Dabei sind die Lichtquellen 4, 5, 6 so angeordnet, dass die Leuchtelemente zweier seitlicher Lichtquellen 5, 6 Licht mit einer im Wesentlichen horizontalen Ausbreitungsrichtung von der rechten beziehungsweise linken Seite in die Fahrzeugfensterscheibe 2 einkoppeln, während die Leuchtelemente einer weiteren Lichtquelle 4 Licht mit einer im Wesentlichen vertikalen Ausbreitungsrichtung von unten in die Fahrzeugfensterscheibe 2 einkoppelt. Die Lichtemissionen und die Einkopplung sind jeweils so gebildet, dass sich das von jedem Leuchtelement der Lichtquellen 4, 5, 6 eingekoppelte Licht jeweils entlang eines Streifen über die Erstreckung der Fahrzeugfensterscheibe 2 in der jeweiligen Ausbreitungsrichtung ausbreitet. Hierzu können optische Elemente zur geeigneten Veränderung der einzelnen Lichtemissionen vorgesehen sein.
  • Diese Einkopplung und Propagation des Lichts innerhalb eines Streifens entlang der Fläche der Fahrzeugfensterscheibe 2 führt dazu, dass jeweils entlang dieses Streifens angeordnete Auskopplungselemente 3a in dem Auskopplungsbereich 3 mit Licht beaufschlagt werden und dass dort eine Lichtauskopplung erfolgt. Das heißt, jedes Leuchtelement der Lichtquellen 4, 5, 6 ist bestimmten Auskopplungselementen 3a der Auskopplungsfläche 3 zugeordnet. Das ausgekoppelte Licht wird durch die beleuchteten Auskopplungselemente 3a ausgekoppelt und ein so gebildeter Leuchtbereich ist aus den beleuchteten Auskopplungselementen 3a zusammengesetzt, die innerhalb eines Streifens in dem Auskopplungsbereich angeordnet sind.
  • Mit Bezug zu den 3A bis 3D werden Ausführungsbeispiele von Leuchtbereichen erläutert, die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erzeugt werden können. Dabei wird von dem oben mit Bezug zu den 1, 2A und 2B erläuterten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgegangen.
  • Bei dem in 3A gezeigten Fall emittieren die jeweils drei unteren Leuchtelemente der Lichtquellen 5, 6 am rechten beziehungsweise linken Rand der Fahrzeugfensterscheibe 2 Licht, während die jeweils beiden oberen Leuchtelemente der Lichtquellen 5, 6 an den seitlichen Rändern kein Licht emittieren. Auf diese Weise werden die unteren sechs Reihen von Auskopplungselementen des Auskopplungsbereichs 3 beleuchtet und es wird eingekoppeltes Licht aus der Fahrzeugfensterscheibe 2 in die Umgebung des Fahrzeugs 1 ausgekoppelt. Leuchtende oder aktivierte Elemente sind hier schraffiert gezeigt, während nicht leuchtende oder nicht aktivierte Elemente als unstrukturierte Flächen gezeigt sind.
  • Bei dem in 3B gezeigten Fall emittieren sämtliche Leuchtelemente der Lichtquellen 5, 6 am rechten beziehungsweise linken Rand der Fahrzeugfensterscheibe 2 Licht. Hierdurch werden bei dem Ausführungsbeispiel sämtliche Auskopplungselemente im Auskopplungsbereich 3 beleuchtet und es kommt zu einer Auskopplung von Licht.
  • Durch die in den 3A und 3B gezeigten Leuchtbereiche wird ein dynamisches Bremslicht implementiert. Die Erfassungseinheit 8 erfasst die Stärke einer Bremsung anhand einer durch das Fahrzeug 1 bereitgestellten Bremskraft. In weiteren Ausführungsbeispielen kann die Stärke einer Bremsungen und anderer Parameter erfasst werden, beispielsweise durch Erfassen der tatsächlichen Verzögerung oder Beschleunigung des Fahrzeugs 1 und anhand der Stellung eines Bremspedals. Der erfasste Wert wird an die Steuereinheit 7 übertragen, die dann die Lichtquellen 4, 5, 6 in der oben beschriebenen Weise ansteuert. Dabei leuchten umso mehr Leuchtelemente der seitlich angeordneten Lichtquellen 5, 6, je stärker die erfasste Bremskraft ist. Die Lichtquellen beginnen dabei von unten her zu leuchten. Das heißt, bei einer schwachen Bremsung werden weniger Leuchtelemente aktiviert und es wird lediglich Licht in einem vom unteren Rand des Auskopplungsbereichs 3 ausgehenden Teil der Auskopplungselemente über die gesamte Breite des Auskopplungsbereichs 3 ausgekoppelt. Bei einer höheren Bremskraft, bis hin zu einem maximalen darstellbaren Wert der Bremskraft, leuchten immer mehr Leuchtelemente, sodass die Auskopplung auch in weiter oben angeordneten Bereichen des Auskopplungsbereichs 3 erfolgt. Bei einem maximal darstellbaren Wert der Bremskraft oder bei einer höheren Bremskraft leuchtet der gesamte Auskopplungsbereich 3, wie in 3B dargestellt.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel sind die Leuchtelemente der seitlich angeordneten Lichtquellen 5, 6 als rote Leuchtdioden ausgebildet, die folglich rotes Licht emittieren, wie dies bei einem Bremslicht üblich ist. Bei weiteren Ausführungsbeispielen kann alternativ oder zusätzlich auch Licht einer anderen Farbe von den Lichtquellen 5, 6 emittiert werden. Hierzu können beispielsweise andersfarbige Leuchtelemente eingesetzt werden, insbesondere RGB-LEDs, deren Farbe durch eine geeignete Ansteuerung eingestellt werden kann. Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel wird alternativ oder zusätzlich die Intensität des eingekoppelten Lichts in Abhängigkeit von der erfassten Stärke des Bremsvorgangs gebildet, beispielsweise wird Licht einer höheren Intensität eingekoppelt, wenn eine größere Stärke erfasst wurde. Ferner kann die Lichtfunktion ein Blinken oder eine Bewegung in dem beleuchteten Bereich oder eine andere zusätzliche Charakteristik aufweisen, die ebenfalls in Abhängigkeit von der Stärke der Bremsung gebildet wird.
  • Bei dem in 3C gezeigten Fall emittieren vier nebeneinander angeordnete Leuchtelemente der Lichtquelle 4 am unteren Rand der Fahrzeugfensterscheibe 2 Licht, während die weiteren dargestellten Leuchtelemente sowie die seitlich angeordneten Lichtquellen 5, 6 kein Licht emittieren. Auf diese Weise werden in fünf Spalten nebeneinander angeordnete Auskopplungselemente des Auskopplungsbereichs 3 beleuchtet und es wird eingekoppeltes Licht aus der Fahrzeugfensterscheibe 2 in die Umgebung des Fahrzeugs 1 ausgekoppelt.
  • Bei dem in 3D gezeigten Fall emittieren alle entlang der rechten Hälfte der Fahrzeugfensterscheibe 2 angeordneten Leuchtelemente der unteren horizontalen Lichtquelle 4 Licht, während die in der linken Hälfte angeordneten Leuchtelemente der Lichtquelle 4 sowie die seitlich angeordneten Lichtquellen 5, 6 kein Licht emittieren. Hierdurch werden sämtliche Auskopplungselemente im Bereich der rechten Hälfte des Auskopplungsbereich 3 mit Licht beaufschlagt und es kommt hier zu eine Auskopplung des Lichts in die Umgebung außerhalb des Fahrzeugs 1.
  • Durch die in den 3C und 3D gezeigten Leuchtbereiche wird ein Wischblinker implementiert. Die Erfassungseinheit 8 erfasst eine Betätigung eines Bedienelements, etwa eines Blinkhebels, wodurch ein Richtungsanzeige aktiviert wird. In weiteren Ausführungsbeispielen kann ein Lenkradeinschlag oder eine Geschwindigkeit der Veränderung des Lenkradeinschlags erfasst werden. In Abhängigkeit von dieser erfassten Betätigung steuert die Steuereinheit 7 die Lichtquellen 4, 5, 6 in der oben beschriebenen Weise an. Die Darstellung der Leuchtbereiche erfolgt dabei nach Art eines periodisch aufleuchtenden Lauflichts, wobei der beleuchtete Leuchtbereich von der Mitte des Auskopplungsbereichs 3 ausgehend zum seitlichen Rand hin wächst. Das heißt, bei einem Blinken nach rechts wächst der beleuchtete Teil des Auskopplungsbereichs 3 ausgehend von der Mitte nach rechts hin, wie in den 3C und 3D angedeutet. Bei einem Blinken nach links wird der Vorgang analog nach links durchgeführt. Die Blinkfrequenz kann anhand anderer Parameter, etwa einer Fahrzeuggeschwindigkeit, einer Kritikalität einer Verkehrssituation, eines Abstands eines nachfolgenden Fahrzeugs oder eines Abstands zu einer Position, an der das Fahrzeug 1 beispielsweise abbiegen soll, gebildet werden, etwa um eine Dringlichkeit eines Richtungswechsels des Fahrzeugs 1 anzuzeigen.
  • Bei weiteren Ausführungsbeispielen kann die dynamische Darstellung auf andere Weise erfolgen, beispielsweise indem der beleuchtete Leuchtbereich, nachdem er sich von der Mitte bis zum Rand erstreckt hat, in der gleichen Richtung wieder schrumpft, wobei die Leuchtelemente von der Mitte ausgehend nach außen deaktiviert werden. Ferner kann ein „wandernder“ Leuchtbereich einer konstanten Breite erzeugt werden, der beispielsweise ausgehend von der Mitte oder von der der Blinkrichtung abgewandten Seite in die Blinkrichtung verschoben wird.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel sind die Leuchtelemente der horizontal am unteren Rand der Fahrzeugfensterscheibe 2 angeordneten Lichtquelle 4 als gelbe oder orange Leuchtdioden ausgebildet, die daher gelbes Licht emittieren, wie dies bei einem Blinklicht üblich ist. Bei weiteren Ausführungsbeispielen können die Leuchtelemente alternativ oder zusätzlich auch Licht einer anderen Farbe emittieren, beispielsweise indem andersfarbige Leuchtelemente oder RGB-LEDs variabler Farbe eingesetzt werden.
  • Bei weiteren Ausführungsbeispielen können andere Lichtfunktionen implementiert werden, beispielsweise ein Warnblinker, bei dem Auskopplungselemente ausgehend von der Mitte zu beiden Seiten hin oder nach oben und unten nach Art eines Lauflichts beleuchtet werden oder indem Leuchtelemente der Lichtquellen 4, 5, 6 blinkend aktiviert werden. Die verschiedenen Arten der Beleuchtung der Leuchtelemente der Lichtquellen 4, 5, 6 können ferner kombiniert werden.
  • Die Beleuchtung, insbesondere mit einer dynamischen Veränderung der aktivierten Lichtquellen 4, 5, 6 und entsprechend sich verändernden Leuchtbereichen, kann ferner kombiniert werden, indem sowohl Licht mit einer horizontalen als auch mit einer vertikalen Ausbreitungsrichtung in die Fahrzeugfensterscheibe 2 eingekoppelt wird. Auf diese Weise können durch Auskopplungselemente Lichtmischungen ausgekoppelt werden. Ferner kann eine solche Mischung mit einer zeitlich sich verändernden Intensität und/oder Farbe dargestellt werden, wenn zumindest eine der beteiligten Lichtquellen sich dynamisch verändernd betrieben wird. Bei einem Ausführungsbeispiel wird ein automatischer Fahrmodus des Fahrzeugs 1 erfasst und in Abhängigkeit von dem erfassten Fahrmodus werden die Lichtquellen 4, 5, 6 so betrieben, dass eine bestimmte Lichtfunktion erzeugt wird, die den Fahrmodus anzeigt. Zum Beispiel kann auf diese Weise eine „wabernde“ flächige Lichtemission ausgekoppelt werden, bei der sich die Intensität und/oder Farbe der Lichtverteilung innerhalb des Auskopplungsbereichs 3 periodisch oder in anderer Weise dynamisch verändert.
  • Bei weiteren Ausführungsbeispielen kann die Intensität des durch die Lichtquellen 4, 5, 6 emittierten Lichts anhand eines Steuersignals gebildet werden. Beispielsweise erfasst die Erfassungseinheit 8 eine Umgebungshelligkeit in der Umgebung des Fahrzeugs 1. Die Helligkeit, mit der die Lichtfunktionen ausgegeben werden, wird in Abhängigkeit von der Umgebungshelligkeit gebildet. Die Intensität kann ferner anhand anderer Parameter gebildet werden, beispielsweise anhand des Abstands eines nachfolgenden Fahrzeugs, einer Kritikalität eine Verkehrssituation oder einer Anzahl von weiteren Verkehrsteilnehmern in der Umgebung des Fahrzeugs 1.
  • Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel empfängt die Erfassungseinheit 5 einen Aktivierungssignal und in Abhängigkeit von dem erfassten Aktivierungssignal steuert die Steuereinheit 7 die Lichtquellen 4, 5, 6 so an, dass eine Begrüßungslichtverteilung ausgegeben wird. Das Aktivierungssignal kann beispielsweise bei einer Annäherung erfasst werden, beispielsweise wenn sich ein mobiles Nutzergerät bis auf einen vorgegebenen Abstand dem Fahrzeug 1 nähert. Die Begrüßungslichtverteilung kann davon abhängen, welchem Nutzer das mobile Nutzergerät zugeordnet ist, wobei hierfür der Nutzer oder das Nutzergerät identifiziert wird. Ferner kann die Intensität von einer Umgebungshelligkeit abhängen, sodass das Fahrzeug 1 beispielsweise besonders gut bei Dunkelheit gefunden werden kann. Bei einem weiteren Beispiel kann beim Entriegeln des Fahrzeugs 1 eine Lichtverteilung ausgegeben werden, durch die beispielsweise der Nutzer begrüßt wird, wobei auch hier eine Personalisierung der Lichtverteilung in Abhängigkeit von dem jeweiligen Nutzer erfolgen kann.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Fahrzeug
    2
    Fahrzeugfensterscheibe
    2a
    Scheibe
    2b
    Prismenfolie
    2c
    Schutzschicht
    3
    Auskopplungsbereich
    3a
    Auskopplungselement
    4, 5, 6
    Lichtquelle
    5a, 5b
    Leuchtelement
    7
    Steuereinheit
    8
    Erfassungseinheit
    11
    Durchsichtsfläche
    12
    Durchsichtsfläche
    13
    Schmalseite
    14
    Schmalseite
    15
    Prismenstruktur
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • US 7791785 B2 [0004]
    • DE 102017216657 A1 [0005]

Claims (10)

  1. Verfahren zum Bereitstellen einer ersten und einer zweiten Lichtfunktion in einem Fahrzeug (1), wobei für die erste Lichtfunktion Licht so in eine Fahrzeugfensterscheibe (2) eingekoppelt wird, dass es in der Fahrzeugfensterscheibe (2) entlang einer ersten Ausbreitungsrichtung geleitet wird und dass in einem Auskopplungsbereich (3) der Fahrzeugfensterscheibe (2) ein erster Leuchtbereich gebildet wird; und für die zweite Lichtfunktion Licht so in die Fahrzeugfensterscheibe (2) eingekoppelt wird, dass es in der Fahrzeugfensterscheibe (2) entlang einer zweiten Ausbreitungsrichtung geleitet wird und dass in dem Auskopplungsbereich (3) der Fahrzeugfensterscheibe (2) ein zweiter Leuchtbereich gebildet wird; wobei die erste und zweite Ausbreitungsrichtung schräg zueinander verlaufen.
  2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und zweite Ausbreitungsrichtung senkrecht zueinander verlaufen.
  3. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Licht für die erste Lichtfunktion an einer ersten und für die zweite Lichtfunktion an einer zweiten Schmalseite (13, 14) der Fahrzeugfensterscheibe (2) eingekoppelt wird; wobei die erste und zweite Schmalseite (13, 14) schräg zueinander verlaufen.
  4. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und der zweite Leuchtbereich eine erste und zweite Breitenausdehnung jeweils senkrecht zur ersten und zweiten Ausbreitungsrichtung aufweisen; wobei die erste und/oder zweite Breitenausdehnung in Abhängigkeit von einem Steuersignal gebildet wird.
  5. Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Stärke eines Bremsvorgangs des Fahrzeugs (1) erfasst wird; und der erste Auskopplungsbereich (3) in Abhängigkeit von der erfassten Stärke des Bremsvorgangs beleuchtbar ist.
  6. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und/oder zweite Leuchtbereich an einer lateralen Position gebildet wird; wobei die laterale Position in Abhängigkeit von einem Steuersignal gebildet wird.
  7. Verfahren gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und/oder zweite Lichtfunktion als Lauflicht mit einer Laufrichtung ausgebildet ist.
  8. Vorrichtung zum Bereitstellen einer ersten und einer zweiten Lichtfunktion in einem Fahrzeug (1), umfassend eine Fahrzeugfensterscheibe (2) mit einem Auskopplungsbereich (3); und zumindest eine Lichtquelle (4, 5, 6) zum Emittieren von Licht; wobei für die erste Lichtfunktion von der zumindest einen Lichtquelle (4, 5, 6) emittiertes Licht so in die Fahrzeugfensterscheibe (2) einkoppelbar ist, dass es in der Fahrzeugfensterscheibe (2) entlang einer ersten Ausbreitungsrichtung geleitet wird, so dass in dem Auskopplungsbereich der Fahrzeugfensterscheibe (2) ein erster Leuchtbereich gebildet wird; und für die zweite Lichtfunktion von der zumindest einen Lichtquelle (4, 5, 6) emittiertes Licht so in die Fahrzeugfensterscheibe (2) einkoppelbar ist, dass es in der Fahrzeugfensterscheibe (2) entlang einer zweiten Ausbreitungsrichtung geleitet wird, so dass in dem Auskopplungsbereich der Fahrzeugfensterscheibe (2) ein zweiter Leuchtbereich gebildet wird; wobei die erste und zweite Ausbreitungsrichtung schräg zueinander verlaufen.
  9. Vorrichtung gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (4, 5, 6) ein Vielzahl von nebeneinander entlang einer Schmalseite (13, 14) der Fahrzeugfensterschiebe angeordneten Leuchtelementen (5a, 5b) umfasst.
  10. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Auskopplungsbereich eine Vielzahl von Auskopplungselementen (3a) umfasst, die insbesondere in einer Matrix angeordnet sind.
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