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Es
ist allgemein bekannt, dass auf Fahrzeug-Heckscheiben vor allem
von Steilheck-Fahrzeugen Folien mit Fresnel-Linsen aufgeklebt werden können,
um dem Fahrer beim Rückwärtsfahren, vor allem
beim Einparken, eine bessere Erkennung des rückwärtigen
Abstandes von anderen Fahrzeugen oder sonstigen Hindernissen zu
ermöglichen.
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DE 33 03 982 A1 beschreibt
eine modifizierte Heckscheibe mit Sichtwinkel-Aufweitung. Anstelle
einer Fresnel-Linse wird dort die Ausbildung einer Stufenlinse vorgeschlagen,
die gleich bei der Herstellung der Glasscheibe in diese integriert
werden könne.
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DE 35 20 593 A1 beschreibt
eine Heckscheibe mit einer aus gleichem Grund integrierten konkaven,
sphärischen oder sphärisch-konkaven Linse.
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JP 11245659 A (Abstract)
beschreibt ein auf eine Fensterscheibe aufgebrachtes Prisma zum
Aufweiten des Blickwinkels durch diese Scheibe.
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US 6,101,048 A beschreibt
ein verhältnismäßig aufwändiges
System von Spiegeln zur Verringerung seitlicher toter Winkel.
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Es
ist bekannt, dass in Kunststoff-Fahrzeugscheiben Formelemente einstückig
eingebracht werden können, die mit Glasscheiben nicht realisiert
werden können. Ein Beispiel dafür ist die hintere
Seitenscheibe des „SMART” genannten Kleinstfahrzeugs, an
die ein Ansatz eines Dachspoilers angeformt ist (vgl. auch
EP 0 857 600 B1 ).
Diese Scheibe hat jedoch in ihrem Durchsichtbereich keine besonderen optischen
Eigenschaften.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, mit einfachen Mitteln die
seitliche Sicht aus Fahrzeugen zu verbessern.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen
des Patentanspruchs 1 gelöst. Die Merkmale der Unteransprüche
geben vorteilhafte Weiterbildungen dieser Erfindung an.
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Indem
in eine Kunststoff-Seitenscheibe für Fahrzeuge eine Lichtstrahlen
brechende oder umlenkende optische Einrichtung zum Lenken durchfallender
Lichtstrahlen (und damit in Umkehrung des Blickfeldes des Fahrzeugführers)
integriert wird, können solche Scheiben die in Fahrzeugen üblichen
Glasscheiben ersetzen und mit einer neuen Funktionalität ergänzen.
Unter „Lenken” ist neben „Umlenken” auch Aufweiten/Streuen,
Verengen, Sammeln, Fokussieren und dgl. zu verstehen. Physikalisch
exakt betrachtet werden natürlich stets die zu den Augen
des Fahrers oder anderer durch die Scheiben blickender Fahrzeuginsassen
gelangenden (von Objekten ausgestrahlten oder jedenfalls reflektierten)
Lichtstrahlen umgelenkt etc.; dennoch wird im Folgenden auch gelegentlich
von Sichtstrahlen oder Sichtumlenkung etc. die Rede sein.
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Die
optische Einrichtung selbst kann als Flachlinse in die Scheibe integriert
sein. Als Bauformen können Fresnel-Linsen, Fresnel-Prismen
oder Linsenarrays, insbesondere hexagonaler Natur, genannt werden.
Die Einrichtung kann aber auch eine Ausbuchtung der Scheibe abweichend
von der planparallelen reinen Fensterscheibe bilden. Schließlich ist
es denkbar, in eine solche Kunststoffscheibe ein Hologramm (mit
Mikroprismen, die holographisch in Folien oder unmittelbar in der
Masse der Kunststoff-Fensterscheibe erzeugt werden könnten)
unmittelbar zu integrieren.
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Als
körperliche Ausformungen kommen sowohl diskrete Formen
in Frage, die trotz einstöckiger Ausführung lokal
wie an- oder aufgesetzt aus generell mit planparallelen Flächen
ausgeführten Scheiben hervortreten, als auch mit fließenden Übergängen
in den Scheibenkörper eingeformte Ausführungen.
Sie können symmetrisch oder asymmetrisch sein, (bi)konkave
oder (bi)konvexe Oberflächen oder Mischformen davon aufweisen.
Möglich sind auch Prismenformen, ggf. zusätzlich
mit einer Linsenoptik kombiniert. Es können beispielsweise
auch geschwungene Prismen realisiert werden.
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Es
kann von Vorteil sein, bei hinreichender Fläche einer solchen
Seitenscheibe ein Feld mit normaler Durchsicht beizubehalten und
nur einen Teil der Fläche für die optische Sonderfunktion
zu reservieren. Das Feld mit normaler Durchsicht würde
vorzugsweise im oberen Bereich der Seitenscheibe angeordnet, weil
dort am ehesten Hindernisse in Augenhöhe des Fahrers (Passanten,
Schilder, Laternenmasten etc.) wahrgenommen werden.
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Man
kann in einer solchen optischen Misch-Konfiguration der Scheibe
ferner bevorzugen, einen allmählichen Übergang
zwischen der „Normalsichtzone” und dem Bereich
der optischen Ablenkung vorzusehen, damit keine neuen toten Winkel entstehen.
So kann beispielsweise am Rand oder Beginn der optischen Einrichtung
zunächst eine ganz schwache Ablenkung und mit zunehmendem
Abstand von der Normalsichtzone eine progressiv stärkere
Ablenkung (Weitwinkelobjektiv) vorgesehen werden. Doppelbilder sind
dabei allerdings nach Möglichkeit zu vermeiden, um unnötiger
Verwirrung beim Fahrzeugführer vorzubeugen. Sie werden
sich je nach dessen Sitzposition aber nicht völlig ausschließen
lassen, wenn man die Möglichkeiten der Erfindung zum Aufweiten
von Sichtwinkeln in kritischen Bereichen konsequent nutzen will.
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Ein
bevorzugtes Anwendungsgebiet sind dabei weniger bewegliche Türseitenscheiben
als vielmehr fest eingebaute Scheiben, die nicht im (seitlichen)
Hauptsichtfeld des Fahrzeugführers liegen. Besonders vorteilhaft
lassen sich Dreiecksscheiben in Türen oder sonstige kleine
Fensterscheiben an Fahrzeugseiten oder -ecken in erfindungsgemäßer Weise
nutzen. Das beim Durchblicken dieser Scheiben verfügbare
Sichtfeld kann beträchtlich vergrößert werden,
selbst wenn sie aus stilistischen Gründen noch weitere
Sichteinschränkungen haben.
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Solche
kleinen Sichtscheiben werden schon bei aktuellen Fahrzeugen sehr
häufig gerade zu dem Zweck eingesetzt, die Sicht durch
die Tragsäulen von Fahrzeugkarosserien möglichst
wenig einzuschränken, beispielsweise unmittelbar vorn an
der Windschutzscheibe (A-Säule) oder auch im hinteren Bereich
(C- oder D-Säule). Sie haben aber bislang keine besonderen
optischen Eigenschaften, sondern werden als planparallele Fensterscheiben
ausgeführt, ggf. mit aufgedruckten opaken Rahmen. Letztere
dienen in der Regel zum Kaschieren von Befestigungsmitteln (Kleberaupen,
Halteklammern). Bei Scheiben mit optischen Einrichtungen gemäß der
Erfindung sind die besagten Rahmen natürlich sorgfältig
abzustimmen, so dass sie die gewünschten optischen Eigenschaften
nicht beeinträchtigen.
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Eine
erfindungsgemäße optische Einrichtung ließe
sich auch in die schon erwähnte Seitenscheibe mit Spoileransatz
oder gleichartige Scheiben zusätzlich integrieren, indem
das bei diesen vorgesehene Sichtfeld und/oder die daran angespritzten Rahmenteile
genutzt werden, um Lichtstrahlen umzulenken. Eine erfindungsgemäße
Seitenscheibe mit optischer Einrichtung könnte in diesem
Kontext auch noch eine (ggf. direkt angeformte) Außenspiegel-Halterung
umfassen.
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Es
ist dabei nicht nur an die Sicht nach der Seite (zum Verringern
toter Winkel) gedacht, sondern auch an die bessere Sicht nach unten
sowie nach vorn bzw. hinten, um eine Einparkhilfe zu geben. Damit
können z. B. beim Rangieren spielende Kinder oder andere
Hindernisse (Bordsteinkanten, Poller, Begrenzungssteine, Blumenkübel
etc.), die nicht die Höhe der Fahrzeugfenster-Unterkanten
erreichen, erkannt werden. Bislang genügen auch bewusst
tiefer als die anderen Seitenscheiben eingesetzte kleine Scheiben
(bekannt beispielsweise in manchen Lastwagen-Türen) nicht,
um bis zum Boden sehen zu können.
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Ein
weiterer denkbarer Einsatzort sind die Seitenflanken sogenannter
Panoramascheiben, also Windschutzscheiben mit angesetzten Seitenflügeln, die
in letzter Zeit wieder von Fahrzeug-Designern bevorzugt werden.
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Eine
verzerrungsfreie Sicht durch diese optischen Einrichtungen muss
nicht unbedingt gewährleistet sein, so lange der Zweck
der Hinderniserkennung sicher erreicht wird. Grundsätzlich
eignen sich erfindungsgemäß modifizierte Seitenscheiben
für sämtliche Fahrzeugtypen mit feststehenden
Scheiben. Insbesondere das Führen von Fahrzeugen mit großem
Innenraum (Minivans, Vans, Lastwagen, Busse) und/oder hohen Gürtellinien
(Fensterunterkanten) bzw. verhältnismäßig
tiefer Sitzposition des Fahrers kann erleichtert werden.
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Zur
näheren Spezifikation der optischen Einrichtungen und/oder
Elemente können folgende Aussagen gemacht werden.
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Bei
der Linsenstärke liegen die Brennweiten vorzugsweise zwischen –100
bis –800 mm, die bei Simulationen als brauchbare Werte
ermittelt werden konnten.
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Der
Prismenwinkel, d. h. die Um- oder Ablenkung eines geraden Sichtstrahls,
kann zwischen 5 und 50° liegen. Es wird angenommen, dass
oberhalb von 50° die optischen Verzerrungen zu groß werden und
kein sinnvolles Bild mehr erkennbar ist.
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Prismen
oder Linsen können nach vorne oder nach hinten gedreht
werden, um eine zusätzliche Blicklenkung zu erzeugen; sie
können aber auch gekrümmte Konturen haben und
damit ebenfalls eine Weitwinkel-Optik erhalten.
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Prismen
oder Linsen können auf der Innen- oder auf der Außenseite
der Scheibe positioniert werden.
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Linsen
können konvex, oder bi-konvex ausgeführt sein,
wobei ihre Wölbung nach außen oder innen gerichtet
sein kann.
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Wenn
die erfindungsgemäße Scheibe eine dreidimensionale
Ausbauchung aufweist, so kann diese grundsätzlich in Einbaulage
der Scheibe außen oder zum Fahrzeuginnenraum hin liegen.
Letztere Option hat den Vorteil, dass die Außenfläche
aerodynamisch glatt bleibt und dass man die Ausbauchung innerhalb
des Raums unterbringen kann, der ohnehin von umgebenden Karosseriebauteilen
(Säulen, Fensterrahmen) umschrieben wird.
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Mit
innenliegenden Ausbauchungen oder Verschwenkungen einer Scheibenfläche
kann ferner eine gezielte Auskopplung der mit der optischen Einrichtung
gewonnenen zusätzlichen optischen Informationen über
die Fahrzeugumgebung möglichst gezielt in Richtung des
Blick- oder Sichtbereichs des Fahrzeugführers optimiert
werden.
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Ferner
lassen sich mit Scheiben, die optische Einrichtung der hier beschriebenen
Art umfassen, ggf. auch solche Bereiche noch nutzen, in denen die
betreffenden Scheiben Karosserieholme oder -säulen außenseitig überdecken.
In diesen Bereichen sind die Scheiben zwar häufig nicht
durchsichtig (opak eingefärbt, bedruckt oder hinterspritzt).
Dennoch kann man eine Sichtlenkung durch diesen Scheibenbereich
so konzipieren, dass sie von der (auf der Scheibeninnenseite befindlichen)
opaken Färbung nicht beeinträchtigt wird. Hierbei
kann es erforderlich sein, diese Scheibe nach außen etwas
auszubeulen, bzw. eine relativ dicke freie Stirnkante vorzusehen.
Je nach Einbauumgebung kann dabei auch eine frei liegende Stirnkante
der Scheibe einen Teil der optischen Einrichtung, z. B. ein Fresnel-Prisma, mit
einer geeigneten Oberflächenstruktur bilden. Solche Lösungen
bieten sich insbesondere für Fahrzeuge mit sogenannter „flush”-Verglasung
an, in der die Scheibenflächen an sich möglichst
glatt in die Karosserieflächen übergehen.
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Die
erfindungsgemäße Scheibe kann ferner wenigstens
bereichs- oder teilweise als Lichtleiter fungieren, in dem Lichtstrahlen
auf eine Einkoppelfläche oder Stirnkante auftreffen, ein
Stück weit in dem Scheibenkörper geleitet werden
und auf einer (inneren) Scheibenfläche ausgekoppelt werden.
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Es
versteht sich, dass solche Strukturen auch in hinteren Seitenscheiben
z. B. als Einparkhilfe, oder zur Verringerung des toten Winkels
von Nutzen sein werden.
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Solche
optischen Einrichtungen können auch als eigene zusätzliche
Scheibe in das Fahrzeug eingebaut werden, zum Beispiel als weitere
Fensteröffnung im Bereich einer der seitlichen Säulen
(A-, B-, C- oder D-Säule).
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Die
erfindungsgemäß ausgeführten Fensterscheiben
können auch mit einer Blendenvorrichtung (mechanische Klappe
oder elektrochrome Eintrübung) verbunden sein, die die
Durchsicht durch das betreffende Fenster unter bestimmten Bedingungen verhindert.
Eine solche Bedingung kann z. B. eine oberhalb eines Grenzwertes
liegende Fahrgeschwindigkeit sein, bei der aller Wahrscheinlichkeit
nach eine Sichtwinkel-Aufweitung nicht benötigt wird. Damit
kann vermieden werden, dass ein Fahrzeugführer unnötige
optische Informationen erhält. Eine solche Abblend- oder
Abschatteinrichtung kann ggf. nur dem Bereich der optischen Einrichtung
zugeordnet werden, sofern diese nur eine Teilfläche des
Durchsichtbereichs der Scheibe einnimmt.
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Darüber
hinaus kann es sinnvoll sein, ein mit erfindungsgemäßen
Scheiben ausgestattetes Fahrzeug auch mit Lichtquellen zu versehen,
welche den Boden an den Fahrzeugseiten zusätzlich beleuchten und
damit die Wahrnehmung von Hindernissen mithilfe der optischen Einrichtungen
auch in dunkler Umgebung (Nacht, Parkhäuser, Garagen, ...)
verbessern.
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Weitere
Einzelheiten und Vorteile des Gegenstands der Erfindung gehen aus
der Zeichnung eines Ausführungsbeispiels und deren sich
im folgenden anschließender eingehender Beschreibung hervor.
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Es
zeigen in schematischer und nicht maßstäblicher
Darstellung
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1 eine
Draufsicht auf ein in Umrissen gezeigtes Fahrzeug zur Verdeutlichung
von möglichen Sichtwinkel-Aufweitungen in Seitenfenstern
nach vorn und/oder hinten in vertikaler Projektion auf den Boden;
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2 eine
Frontalansicht eines in Umrissen gezeigten Fahrzeugs in der Fahrebene
zur Verdeutlichung von möglichen Sichtwinkel-Aufweitungen
in Seitenfenstern zum Boden hin;
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3 eine
Ansicht einer Seitenscheibe, deren Sichtfeld durch einen Spiegelfuß vermindert
ist und die in einem an den Spiegelfuß angrenzenden Bereich
mit einer optischen Einrichtung zur Sichtwinkelaufweitung versehen
ist;
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4 eine
Seitenscheibe mit einer sichelförmigen Prismenstruktur;
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5 eine
Ansicht eines möglichen Einbaufalls einer Seitenscheibe
mit optischer Einrichtung im Detail;
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5a ein
Detail aus 5 in einer geklappten Ansicht;
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Gemäß 1 ist
ein Fahrzeug 1 (Einvolumen-Karosserie mit steiler Fronthaube
und steilem Heckabschluss) mit einer Windschutzscheibe 2,
einer Heckscheibe 3 und einem Band 4 von Seitenscheiben
ausgestattet. Karosseriedetails wie Grill, Leuchten und weitere
Teile wie Scheibenwischer, Außenrückblickspiegel
etc. sind vereinfachend weggelas sen. Auf beiden Längsseiten
befinden sich jeweils im Übergang zwischen der Windschutzscheibe 2 und dem
Band 4 vordere Seitenscheiben 5 (an der sogenannten
A-Säule) und im Übergang zwischen dem Band 4 und
der Heckscheibe 3 hintere Seitenscheiben 6 (zwischen
C- und D-Säule). Bei den vorderen Seitenscheiben 5 kann
es sich um Seitenscheiben im konventionellen Sinn oder auch um an
die Panorama-Windschutzscheibe 2 angesetzte Flügelscheiben handeln.
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Die
aus Kunststoff bestehenden Seitenscheiben 5 und 6 sind
jeweils mit optischen Einrichtungen kombiniert, welche den Sichtwinkel
oder Sichtbarkeitswinkel durch diese flächenmäßig
eher kleinen Scheiben stark erweitern oder aufspreizen, ähnlich
wie bei einem Weitwinkelobjektiv, jedoch mit ausgewählten
Vorzugsrichtungen. In 1 sind diese erweiterten Sichtbereiche
(Doppelpfeile) in der vertikalen Projektion auf den Boden durch
von den Seitenscheiben 5 und 6 ausgehende Linien
schematisch angedeutet und eingegrenzt. Der Verlauf dieser Grenzlinien
sowie die Gradienten der Steigungen dazwischen liegender Sichtlinien
hängen vollständig oder hauptsächlich
von der individuellen Gestaltung der optischen Einrichtung ab und
kann somit fahrzeug- und scheibenspezifisch und nach Kundenwünschen
in weiten Grenzen verändert und eingestellt werden.
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In
Richtung des Kopfes des Fahrzeugführers weisende Pfeile
deuten die Umlenkwinkel der Lichtstrahlen in den optischen Einrichtungen
der Scheiben 5 und 6 an.
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Man
kann auch vorsehen, dass Überdeckungen der aufgeweiteten
Sichtwinkel durch die Seitenscheiben 5 und/oder 6 mit
den Sichtwinkeln durch die anderen Scheiben vermieden werden, um
Doppelbilder zu vermeiden. Jedoch lassen sich durch Dachsäulen
verursachte „blinde Flecken” auf diese Weise minimieren.
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Es
sei angemerkt, dass die dreidimensional verteilte Gesamtschar der
Licht- oder Sichtstrahlen, die durch eine Scheibe dringen, von einer
räumlichen Hüllkurve umschrieben ist, die in dieser
vereinfachten Zeichnungsform nicht darstellbar ist.
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Abweichend
von der vereinfacht symmetrischen Ausführung in 1 können
selbstverständlich auch Anpassungen an die Position des
Fahrers im jeweiligen Fahrzeug, insbesondere nach Links- oder Rechtssteuerung,
realisiert werden. In dem hier skizzierten Fahrzeug sitzt der Fahrer,
dessen Kopfposition durch einen Kreis F angedeutet ist, in Fahrtrichtung
auf der linken Seite. Eine Sichtwinkelaufweitung insbesondere nach
unten wird dann auf der rechten (Beifahrer-)Seite dringlicher sein
als auf der linken Seite. Hinsichtlich der vom jeweiligen Fahrer bestimmten
Sitzposition (z. B. was Längs- und Höhen verstellung
sowie Lehnenneigung angeht) sind fest eingebaute Scheiben natürlich
nicht flexibel. Es müssen somit bei der Auslegung der jeweiligen
optischen Einrichtungen in den Seitenscheiben Kompromisse gefunden
werden, die es einem Großteil der Fahrzeugführer
erlaubt, von den optischen Einrichtungen in den Seitenscheiben den
größtmöglichen Nutzen zu ziehen. Jeder
Nutzer wird aber ausgleichende Kopf- und Körperbewegungen
in Kauf nehmen, die bei Rangier- und Einparkvorgängen ohnehin
der Normalfall sind.
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2 veranschaulicht
als Frontalansicht des Fahrzeugs 1 die Dimension der Sichtwinkel-Aufweitungen
in der Vertikalen. Hier ist wiederum der Kopf des links sitzenden
Fahrers F angedeutet, und auf diesen weisende Pfeile deuten die
Umlenkwinkel an. Überlagert zu der in 1 dargestellten
Aufweitung im horizontalen Sichtbereich kommt hier der Blicklenkung
in die Tiefe zum Boden, über die Gürtellinie des Fahrzeugs
hinweg bzw. um diese herum, besondere Bedeutung zu. Die Sichtwinkel
bzw. die dieses Beispiel prägenden Verläufe der
Lichtlenkung in den Seitenscheiben 5 sind hier jeweils
durch eine Schar von Linien (lokale Sichtstrahlen) angedeutet. So
weit die Sichtlinien sich mit undurchsichtigen Karosserieteilen überdecken,
ist damit natürlich nicht die vertikale Ablenkung, sondern
die in 1 gezeigte horizontale oder schräg nach
unten vorn verlaufende Ablenkung angedeutet.
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Durch
gestrichelte Linien 5T ist etwa auf halber Höhe
der vorderen Seitenscheiben 5 eine Aufteilung in einen „Normalsichtbereich” (obere
Scheibenhälfte) und in den Bereich 5L der optischen
Einrichtung angedeutet. Diese Aufteilung kann aber beliebig verschoben
werden oder auch ganz entfallen. In diesen Fällen könnte
einerseits die volle Scheibenfläche für die optische
Einrichtung genutzt werden. Andererseits könnten die Teilungslinien
auf beiden Seiten auf unterschiedlichen Höhen liegen. Die
Linien 5T müssen bei realen Scheiben keine sichtbaren
Kanten oder Unterteilungen darstellen. Vielmehr wird es bei den
hier in Rede stehenden Kunststoffscheiben gelingen, einen unmerklichen Übergang
in die Scheiben einzubringen, so wie es bei sogenannten Gleitsicht-Brillengläsern
Standard ist.
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Abweichend
von der Darstellung ist es auch möglich, eine solche Aufteilung
einer Seitenscheibe in anderen Formen vorzusehen, so dass beispielsweise
die optische Einrichtung ein Feld inmitten der Scheibe einnimmt
und darum herum ein Normalsichtbereich vorgesehen ist. Die Umschreibungslinie
der optischen Einrichtung kann dabei auch beliebige, dem Zweck und
der Funktion entsprechend ausgewählte Konturen umschreiben.
Selbstverständlich kann die optische Einrichtung auch die
volle Scheibenfläche einnehmen.
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Man
erkennt in 2 ohne weiteres, dass auf der
Fahrerseite schon der Blick aus dem fahrerseitigen Seitenfenster 5 im
Normalsichtbereich einen deutlich weiteren Blickwinkel in der vertikalen
Ausbreitung gewährt als der Blick aus dem anderen Seitenfenster 5.
Diesen Sichtbereich kann der Fahrer F durch seitliches Annähern
seiner Augen an die Scheibe noch erweitern. Dies gibt Anlass, die
Sichtwinkelaufspreizung durch die optische Einrichtung der Scheibe 5 auf
der Fahrerseite anders zu gestalten als auf der Beifahrerseite (angedeutet
durch hier unterschiedliche Doppelpfeile).
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Man
erkennt, dass die Lichtlenkung der optischen Einrichtung beidseitig
in unmittelbarer Nähe zur Linie 5T noch annähernd
parallel zur „normalen” Sicht verläuft,
und dann mit zunehmender Annäherung an die Unterkante der
Seitenscheibe 5 immer stärker nach unten abweicht.
Dies entspricht nebenbei auch der physikalischen und optischen Logik, dass
nämlich beim Blick durch den unteren Scheibenbereich auch
eher Einsicht auf unten liegende Bereiche und Gegenstände
gewünscht ist. Ist (in Einbausituation der Scheibe) eine
Sichtlenkung nach vorn bzw. nach hinten gewünscht, so kann
man die optische Einrichtung natürlich auch in den vorderen bzw.
den hinteren Teil der Scheibe integrieren.
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Zwar
wäre mit den hier in Rede stehenden optischen Einrichtungen
grundsätzlich auch eine „Umkehr” oder
Spiegelung der Blickrichtung möglich, doch könnte
dies zu Verwirrung und damit mangelnder Akzeptanz der Fahrzeugnutzer
führen. Man wird sich in der Regel mit den Funktionen eines
Weitwinkelobjektivs, ggf. auch einer (zusätzlichen) Vergrößerungsoptik
für besonders interessierende Gesichtsfelder, begnügen.
Bei manchen Fahrzeugformen kann es gelingen, den Fahrzeugführer
mit einer geschickten Auslegung der optischen Einrichtung eine vordere
oder hintere Fahrzeugecke direkt sehen zu lassen und ihn damit beim
Ein- oder Ausparken unmittelbare zu unterstützen. Dies
wird vor allem bei Einvolumenkarosserien (z. B. „Minivans”)
möglich sein, da diese keine ausgeprägten Motor-
oder Gepäckraumhauben haben und ein direkter Sichtkontakt
auf die (Stoßfänger-)Ecke über die Seitenscheibe
nicht durch weitere Karosserieteile behindert wird.
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Die 3 zeigt
schematisch eine Dreieck-Seitenscheibe in der Draufsicht. An ihrer
Basis ist ein Spiegelfuß 7 eines im Weiteren gestrichelt
angedeuteten Außenrückblickspiegels 8 angebaut. Wieder
ist mit einer Linie 5T eine Aufteilung der Scheibe in den
(oberen) Normalsichtbereich und den Bereich 5L der optischen
Einrichtung angedeutet. Im oberen Bereich ist die Durchsicht durch
den Spiegel 8 kaum beeinträchtigt. Die ohnehin
durch den Spiegelfuß verkleinerte Fläche im unteren
(Basis-)Bereich 5L kann nun mithilfe einer optischen Einrichtung
gemäß der Erfindung besser genutzt werden.
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4 zeigt
eine weitere Dreieck-Seitenscheibe 5 – ohne Spiegelfuß – mit
einer einstückig (im Spritzgießverfahren) angeformten
sichelförmigen Prismenstruktur 9. Letztere hat
eine geschwungene Außenkante, die zum Sammeln des einfallenden Lichts
dient – oder umgekehrt zum Streuen der Sichtstrahlen des
Fahrers, der von innen in diese Scheibe und die Prismenstruktur
blickt, entsprechend den fächerartig eingezeichneten Pfeilen.
Diese sind, Einbau der Prismenstruktur in einer vorderen Seitenscheibe
angenommen, im Wesentlichen nach unten und nach vorn-unten gerichtet
und ermöglichen eine Erkennung von direkt unterhalb der
Fensterunterkante befindlichen Hindernissen. Dies ist also eine
Weitwinkel-Optik mit starker Umlenkung.
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5 zeigt
eine weitere Ausführungsform einer (hinteren) Seitenscheibe
mit einer optischen Einrichtung 9'. Man erkennt in der
Draufsicht (in aufgeschnittener Einbaulage von oben gesehen) die
auf zwei innen liegende Karosseriesäulen 10 und 11 außen
aufgeklebte Seitenscheibe 5. Im Bereich der Klebestellen
ist die Scheibe 5 mit einer opaken Beschichtung oder Hinterspritzung 12 versehen.
Sie hat eine frei liegende Stirnkante 5A, an die in diesem Ausführungsbeispiel
eine Heckscheibe 13 über Eck anschließt.
Die freie Stirnkante bildet damit einen Abschnitt im Höhenverlauf
einer hinteren Karosserieecke. Sie fügt sich harmonisch
in diese Einbauumgebung ein.
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In
die Seitenscheibe 5 ist eine optische Einrichtung 9' integriert,
welche eine Sichtlenkung durch die frei liegende (hintere) Kante
der Scheibe 5 sowie ggf. auch durch eine freie Unterkante 5B ermöglicht. Ein
denkbarer Lichtstrahlverlauf ist durch eine Kette aus drei Pfeilen
angedeutet, von denen einer innerhalb des Scheibenkörpers
etwa parallel zu den Scheiben-Außenflächen wie
in einem Lichtwellenleiter verläuft. Man erkennt, dass
dieser Lichtstrahlverlauf von der opaken Beschichtung 12 unbeeinträchtigt
bleibt. Der Fahrzeugführer kann damit im Ergebnis um die
Säule 10 herum oder an dieser vorbeischauen.
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Die
optische Einrichtung 9' dieser Scheibe 5 ist ohne
erkennbare diskrete Elemente in den Scheibenkörper so eingeformt,
dass gleitende Übergänge von den parallelen Scheibenflächen
(im vorderen Teil an der Säule 11) zu den aufgedickten
Stirnkanten 5A und 5B vorliegen.
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Der
Scheibenkörper bildet in einem Abschnitt einen Lichtwellenleiter,
und auf der Innenfläche der Scheibe ist eine zum Auskoppeln
dieser Lichtstrahlen geeignete optische Einrichtung (Fresnel-Linse
oder -Prisma) angeordnet.
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Abweichend
von der Darstellung kann natürlich die Innenfläche
der Seitenscheibe 5 in diesen Fällen so gekrümmt
oder ausgebaucht sein, dass eine Auskopplung der „zusätzlichen
Sichtinformationen” in Richtung des Blickbereichs des Fahrzeugführers
maximal unterstützt wird.
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Dazu
kann man beispielsweise, wie gestrichelt angedeutet, eine Ausbauchung
oder Verschwenkung 5C der inneren Scheibenfläche
vorsehen, welche eine optimale Auskopplung der durch Pfeile angedeuteten
Lichtstrahlen in Richtung des Fahrzeugführers unterstützen
kann. Erkennbar passt sich diese Ausbauchung 5C in den
Raum zwischen den Karosseriesäulen 10 und 11 ein
und erhebt sich nicht sonderlich weit in den Fahrzeuginnenraum.
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5a zeigt
ergänzend einen denkbaren Strahlverlauf durch die freie
Unterkante 5B der Seitenscheibe, wobei mit 1 die
unterhalb der Scheibe 5 nach unten verlaufende Außenhaut
des Fahrzeugs bezeichnet ist. Man erkennt, dass zusätzlich
zu oder auch anstelle der Blinklenkung durch die freie hintere Stirnkante 5A auch
eine Blicklenkung nach unten (um die „Gürtellinie” des
Fahrzeugs herum) mit einer solchen mehr oder weniger über
die Außenhaut auskragenden Unterkante 5B möglich
ist. Solche Lösungen können parallel zu oder anstelle
von Lösungen gemäß 3 oder 4 eingesetzt
werden, sofern die freien Kanten der Scheibe hinreichend große Sichtfelder
ermöglichen. An solchen Einbaustellen wie hier dargestellt
lassen sich aber durchaus Stirnkantendicken von 2 bis 3 Zentimetern
realisieren, ohne das Design des Fahrzeugs allzu sehr zu beeinträchtigen.
Damit wäre schon eine gewisse Orientierung nach hinten
oder vorn und unten möglich.
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Beiden
freien Stirnkanten 5A und 5B ist gemeinsam, dass
sie Einkoppelflächen für den Lichteinfall bilden.
Sie können zu diesem Zweck mit geeigneten Oberflächenstrukturen
(Fresnel-Strukturen) ausgestattet werden, um den Einkopplungswinkel
gezielt zu beeinflussen und die optische Wirkung zu optimieren.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 3303982
A1 [0002]
- - DE 3520593 A1 [0003]
- - JP 11245659 A [0004]
- - US 6101048 A [0005]
- - EP 0857600 B1 [0006]