DE102017109616A1

DE102017109616A1 - Optoelektronische Anordnung für ein Kraftfahrzeug und Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102017109616A1
Application number: DE102017109616.7A
Authority: DE
Inventors: Richard Baisl; Sebastian Wittmann; Kilian Regau; Nina Riegel; Armin Heinrichsdobler; Arne Fleissner; Thomas Wehlus
Original assignee: Osram Oled GmbH
Current assignee: Pictiva Displays International Ltd
Priority date: 2017-05-04
Filing date: 2017-05-04
Publication date: 2018-11-08

Abstract

Eine optoelektronische Anordnung (100) für ein Kraftfahrzeug (101)weist auf:
- eine erste Baueinheit (110), die aufweist:
- ein optoelektronisches Bauelement (111) mit einem Substrat (112), auf dem eine erste Elektrode (113), darüber ein organischer funktioneller Schichtenstapel (114) mit zumindest einer aktiven Schicht (115) und darüber eine zweite Elektrode (116) angeordnet sind,
- eine erste Spule (117), die elektrisch mit den Elektroden (113, 116) des optoelektronischen Bauelements (111) gekoppelt ist,
- eine erste Kommunikationseinheit (118) zur bidirektionalen Übertragung von Informationssignalen (140) mittels Funk,
- eine zweite Baueinheit (130), die separat zur ersten Baueinheit (110) ausgebildet ist und die aufweist:
- eine zweite Spule (137),
- eine zweite Kommunikationseinheit (138) zur bidirektionalen Übertragung von Informationssignalen (140) mittels Funk,
- wobei die erste (117) und die zweite Spule (137) zur drahtlosen, induktiven Energieübertragung (141) miteinander ausgebildet sind, und die erste (118) und die zweite (138) Kommunikationseinheit zur drahtlosen Kommunikation miteinander ausgebildet sind.

Description

Es wird eine optoelektronische Anordnung für ein Kraftfahrzeug angegeben. Darüber hinaus wird ein Kraftfahrzeug mit einer solchen optoelektronischen Anordnung angegeben.
Es ist wünschenswert, ein optoelektronisches Bauelement für ein Kraftfahrzeug anzugeben, die eine einfache Montage ermöglicht.
Die optoelektronische Anordnung ist gemäß zumindest einer Ausführungsform für den Betrieb in einem Kraftfahrzeug ausgebildet. Entsprechend ist die Anordnung beispielweise ausgebildet, die großen Temperaturunterschiede von -50 °C bis beispielsweise + 100 °C unbeschadet zu überstehen, die im Betrieb eines Kraftfahrzeugs auftreten. Alternativ oder zusätzlich ist die optoelektronische Anordnung insbesondere so ausgebildet, dass sie die Sicherheitsvoraussetzungen erfüllt, die für ein Kraftfahrzeug beispielsweise gesetzlich vorgegeben sind. Alternativ oder zusätzlich ist die optoelektronische Anordnung insbesondere so ausgebildet, dass sie die mechanische Beanspruchung unbeschadet übersteht, die während des Betriebs eines Kraftfahrzeugs auftreten.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist die optoelektronische Anordnung eine erste Baueinheit auf. Die erste Baueinheit weist ein optoelektronisches Bauelement auf. Das optoelektronische Bauelement ist insbesondere eine organische lichtemittierende Diode (sogenannte OLED).
Alternativ oder zusätzlich ist das optoelektronische Bauelement gemäß zumindest einer Ausführungsform eine organische Solarzelle zur Umwandlung von Strahlungsenergie in elektrische Energie. Alternativ oder zusätzlich weist das optoelektronische Bauelement gemäß zumindest einer Ausführungsform einen organischen Sensor zur Ermittlung von Umweltdaten auf, beispielsweise einen Temperatursensor oder einen Helligkeitssensor.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist das optoelektronische Bauelement ein Substrat auf. Das Substrat weist beispielsweise eines oder mehrere Materialien in Form einer Schicht, einer Platte, einer Folie oder einem Laminat auf. Beispielsweise ist das Substrat aus Glas, Quarz, Kunststoff, Keramik oder Silizium oder weist zumindest eines der Materialien auf. Zusätzlich kann das Substrat eine oder mehrere Barriereschichten aufweisen. Diese dienen beispielsweise zum Abdichten insbesondere bei der Verwendung eines Kunststoffmaterials. Das Substrat dient zum Tragen weiterer Schichten des optoelektronischen Bauelements. Beispielsweise ist das Substrat transparent.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist auf dem Substrat eine erste Elektrode angeordnet. Die erste Elektrode ist beispielsweise eine transparente Elektrode.
Transparent bedeutet im Rahmen dieser Anmeldung, dass das jeweilige Element insbesondere durchlässig für sichtbares Licht ist. Beispielsweise ist die transparente Elektrode durchlässig für sichtbares Licht. Dabei kann das transparente Element klar durchscheinend oder auch zumindest teilweise lichtstreuend und/oder teilweise lichtabsorbierend sein. Das als transparent bezeichnete Element kann folglich auch diffus oder milchig durchscheinend sein.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist auf der ersten Elektrode ein organischer funktioneller Schichtenstapel mit zumindest einer aktiven Schicht angeordnet. Der organische funktionelle Schichtenstapel kann Schichten mit organischen Polymeren, organischen Oligomeren, organischen Monomeren, organischen kleinen, nichtpolymeren Molekülen (englisch: small molecules) oder Kombinationen daraus aufweisen. Die aktive Schicht ist beispielsweise eine organische lichtemittierende Schicht. Gemäß zumindest einer weiteren Ausführungsform ist die aktive Schicht ein organischer Absorber zur Umwandlung von Strahlungsenergie in elektrische Energie. Der organische funktionelle Schichtenstapel kann zusätzlich zur zumindest einen aktiven Schicht Ladungsträgerinjektionsschichten, Ladungsträgertransportschichten und/oder Ladungsträgerblockierschichten aufweisen.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist über dem funktionellen Schichtenstapel eine zweite Elektrode angeordnet. Die zweite Elektrode ist beispielsweise eine transparente Elektrode.
Gemäß zumindest einer weiteren Ausführungsform weist das optoelektronische Bauelement eine Verkapselung auf. Die Verkapselung kann insbesondere über den Elektroden und dem organischen funktionellen Schichtenstapel angeordnet sein. Die Verkapselung dient zum Schutz des organischen funktionellen Schichtenstapels vor schädigenden Einflüssen aus der Umgebung, beispielsweise Feuchtigkeit und/oder Sauerstoff.
Gemäß zumindest einer weiteren Ausführungsform weist die erste Baueinheit eine erste Spule auf. Die erste Spule ist beispielsweise mit den Elektroden des optoelektronischen Bauelements gekoppelt. Die erste Spule ist insbesondere eingerichtet, während eines Betriebs induktiv Energie zu übertragen. Beispielsweise ist die erste Spule eingerichtet, induktiv elektrische Energie zu empfangen und dem optoelektronischen Bauelement zur Verfügung zu stellen, wenn das optoelektronische Bauelement als lichtemittierende Diode ausgebildet ist. Alternativ oder zusätzlich ist die erste Spule beispielsweise ausgebildet, induktiv elektrische Energie zu senden, wenn das optoelektronische Bauelement als organische Solarzelle ausgebildet ist.
Gemäß zumindest einer weiteren Ausführungsform weist die erste Baueinheit eine erste Kommunikationseinheit zur bidirektionalen Übertragung von Informationssignalen mittels Funk auf. Die erste Kommunikationseinheit dient beispielsweise zum Empfangen von Steuersignalen für den Betrieb des optoelektronischen Bauelements. Diese Steuersignale können Informationen über eine Leuchtstärke, einen gewünschten Farbort und/oder weitere Informationen umfassen, die Einfluss auf den Betrieb des optoelektronischen Bauelements haben.
Die erste Kommunikationseinheit dient alternativ oder zusätzlich beispielsweise zum Senden von Informationssignalen, die Informationen umfassen, die von der ersten Baueinheit zur Verfügung gestellt werden. Beispielsweise umfassen die Informationssignale Informationen über Umweltbedingungen an der ersten Baueinheit, beispielsweise Informationen über eine Temperatur einer Helligkeit und/oder weiterer Umweltbedingungen.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die erste Kommunikationseinheit zur drahtlosen Kommunikation mittels Funk ausgebildet. Insbesondere ist die erste Kommunikationseinheit ausgebildet, die Informationssignale mittels eines Nahfeldfunkstandards auszutauschen. Beispielsweise werden die Informationssignale im Betrieb mittels Bluetooth, Nahfeldkommunikation (Abkürzung: NFC) und/oder drahtlosem Netzwerk (Abkürzung: WLAN) übertragen. Auch weitere Funkübertragungsarten sind möglich. Insbesondere wird eine Funkübertragungsart gewählt, die den Sicherheitsanforderungen für den Betrieb in dem Kraftfahrzeug genügen.
Gemäß zumindest einer weiteren Ausführungsform weist die optoelektronische Anordnung eine zweite Baueinheit auf. Die zweite Baueinheit ist insbesondere separat zur ersten Baueinheit ausgebildet. Die erste und die zweite Baueinheit sind insbesondere nicht über ein gemeinsames Gehäuse und/oder elektrische Kabel direkt miteinander verbunden. Vor dem Einbau im Kraftfahrzeug sind die erste und die zweite Baueinheit relativ zueinander unabhängig voneinander bewegbar.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist die zweite Baueinheit eine zweite Spule auf. Die zweite Spule ist insbesondere vergleichbar zur ersten Spule ausgebildet. Die zweite Spule ist beispielsweise zur induktiven Energieübertragung ausgebildet. Insbesondere ist die zweite Spule ausgebildet, induktiv elektrische Energie zu empfangen und/oder zu senden. Die zweite Spule ist insbesondere eingerichtet, während eines Betriebs induktiv Energie zu übertragen. Beispielsweise ist die zweite Spule eingerichtet, induktiv elektrische Energie zu senden und der ersten Baueinheit zur Verfügung zu stellen, wenn das optoelektronische Bauelement als lichtemittierende Diode ausgebildet ist. Alternativ oder zusätzlich ist die zweite Spule beispielsweise ausgebildet, induktiv elektrische Energie von der ersten Baueinheit zu empfangen, wenn das optoelektronische Bauelement als organische Solarzelle ausgebildet ist.
Die zweite Baueinheit weist gemäß zumindest einer weiteren Ausführungsform eine zweite Kommunikationseinheit zur bidirektionalen Übertragung von Informationssignalen mittels Funk auf. Die zweite Kommunikationseinheit ist insbesondere vergleichbar zur ersten Kommunikationseinheit ausgebildet.
Die zweite Kommunikationseinheit ist insbesondere zum Austausch von Informationssignalen mittels eines Funkstandards ausgebildet. Die zweite Kommunikationseinheit dient beispielsweise zum Senden von Steuersignalen für den Betrieb des optoelektronischen Bauelements. Diese Steuersignale können Informationen über eine Leuchtstärke, einen gewünschten Farbort und/oder weitere Informationen umfassen, die Einfluss auf den Betrieb des optoelektronischen Bauelements haben.
Die zweite Kommunikationseinheit dient alternativ oder zusätzlich beispielsweise zum Empfangen von Informationssignalen, die Informationen umfassen, die von der ersten Baueinheit zur Verfügung gestellt werden. Beispielsweise umfassen die Informationssignale Informationen über Umweltbedingungen an der ersten Baueinheit, beispielsweise Informationen über eine Temperatur einer Helligkeit und/oder weiterer Umweltbedingungen.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die zweite Kommunikationseinheit zur drahtlosen Kommunikation mittels Funk ausgebildet. Insbesondere ist die zweite Kommunikationseinheit ausgebildet, die Informationssignale mittels eines Nahfeldfunkstandards auszutauschen. Beispielsweise werden die Informationssignale im Betrieb mittels Bluetooth, Nahfeldkommunikation (Abkürzung: NFC) und/oder drahtlosem Netzwerk (Abkürzung: WLAN) übertragen. Auch weitere Funkübertragungsarten sind möglich. Insbesondere wird eine Funkübertragungsart gewählt, die den Sicherheitsanforderungen für den Betrieb in dem Kraftfahrzeug genügen.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform sind die erste und die zweite Spule zur drahtlosen, induktiven Energieübertragung miteinander ausgebildet. Beispielsweise wird von der ersten Spule drahtlos induktiv elektrische Energie an die zweite Spule übertragen. Alternativ ist es möglich, dass von der zweiten Spule drahtlos induktiv elektrische Energie zur ersten Spule übertragen wird. Somit ist es möglich, Energie zwischen der ersten Baueinheit und der zweiten Baueinheit zu übertragen, ohne dass eine direkte Verbindung mittels Kabel oder elektrischer Leitungen vorhanden ist. Die erste und die zweite Baueinheit können beabstandet zueinander ohne direkten Kontakt miteinander angeordnet werden und mittels der beiden Spulen ist dennoch eine Übertragung von elektrischer Energie zwischen den beiden Baueinheiten möglich.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform sind die erste und die zweite Kommunikationseinheit zur drahtlosen Kommunikation miteinander ausgebildet. Insbesondere tauschen die erste Kommunikationseinheit und die zweite Kommunikationseinheit Steuersignale für den Betrieb des optoelektronischen Bauelements aus. Alternativ oder zusätzlich tauschen die erste Kommunikationseinheit und die zweite Kommunikationseinheit Informationen über Umweltbedingungen an der ersten Baueinheit miteinander aus. Die Informationen werden drahtlos mittels Funk miteinander ausgetauscht, sodass die Informationen auch ohne eine direkte Verbindung mittels Kabel oder elektrischer Leitungen erfolgt.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist eine optoelektronische Anordnung für ein Kraftfahrzeug eine erste Baueinheit auf. Die erste Baueinheit weist ein optoelektronisches Bauelement mit einem Substrat auf. Auf dem Substrat sind eine erste Elektrode, darüber ein organischer funktioneller Schichtenstapel mit zumindest einer aktiven Schicht und darüber eine zweite Elektrode angeordnet. Die erste Baueinheit weist eine erste Spule auf. Die erste Spule ist elektrisch mit den Elektroden des optoelektronischen Bauelements gekoppelt. Die erste Baueinheit weist eine erste Kommunikationseinheit zur bidirektionalen Übertragung von Informationssignalen mittels Funk auf. Die optoelektronische Anordnung weist eine zweite Baueinheit auf. Die zweite Baueinheit ist separat zur ersten Baueinheit ausgebildet. Die zweite Baueinheit weist eine zweite Spule auf. Die zweite Baueinheit weist eine zweite Kommunikationseinheit zur bidirektionalen Übertragung von Informationssignalen mittels Funk auf. Die erste und die zweite Spule sind zur drahtlosen induktiven Energieübertragung miteinander ausgebildet. Die erste und die zweite Kommunikationseinheit sind zur drahtlosen Kommunikation miteinander ausgebildet.
Der hier beschriebenen optoelektronischen Anordnung liegen dabei unter anderem die folgenden Überlegungen zugrunde: OLEDs, LEDs, aber auch herkömmliche Leuchtmittel oder Sensoren werden üblicherweise per direkter elektrischer Kontaktierung per Kabel angesteuert und betrieben. Diese elektrische Kontaktierung bedingt eine Vielzahl von nötigen Zuleitungen. Diese müssen insbesondere bei außenliegenden Elementen auch durch die Karosserie des Kraftfahrzeugs geführt werden. Dies wird bei einer steigenden Anzahl von optoelektronischen Komponenten beispielsweise im Hinblick auf ein autonomes oder teilautonomes Fahren immer aufwändiger.
Es sind bisher Bussysteme bekannt, um die Vielzahl der Kabel zu reduzieren. Stecker sollen ein einfaches Austauschen der Elemente gewährleisten. Zudem sind Reifendrucksensoren bekannt, die im Reifeninneren verwirklicht sind und drahtlos die Daten weitergeben. Die Stromversorgung wird per Batterie realisiert, die mit dem Sensor im Reifeninneren angeordnet ist. Die Reifendrucksensoren werden nicht aktiv angesteuert. Eine drahtlose Energieübertragung im Kraftfahrzeugbereich ist beispielsweise beim drahtlosen Aufladen von Mobiltelefonen im Autoinnenbereich bekannt. Das Mobiltelefon wird je nach Bedarf an die Ladeposition gelegt oder nicht. Es hat im Betrieb keine feste Position, sondern kann abgenommen und bewegt werden.
Die hier beschriebene optoelektronische Anordnung macht nun unter anderem von der Idee Gebrauch, dass sowohl die Steuerung als auch die Energieübertragung des optoelektronischen Bauelements im Kraftfahrzeug per drahtloser, induktiver Stromübertragung und Kommunikation per Funk erfolgt. Die Steuersignale werden zu der ersten Baueinheit hin übertragen. Messdaten von Sensoren werden zu der zweiten Baueinheit übertragen. Energie wird entweder von der ersten Baueinheit zur zweiten Baueinheit oder von der zweiten Baueinheit zur ersten Baueinheit übertragen. Dies ist auch durch eine Karosserie des Kraftfahrzeugs hindurch möglich. Auch eine weitere Entfernung zwischen der ersten Baueinheit und der zweiten Baueinheit ist möglich, beispielsweise innerhalb eines gemeinsamen Kraftfahrzeugs oder auch zwischen zwei unterschiedlichen Kraftfahrzeugen. Somit ist es auch möglich, auf die elektrischen Zuleitungen wie Drähte oder Flex-PCB bei dem optoelektronischen Bauelement zu verzichten. Diese Drähte sind meist nicht transparent. Anstatt der Zuleitung wird die zweite Spule verwendet, die kabellos Energie an die erste Baueinheit sendet. Die erste Baueinheit enthält die erste Spule. Diese kann auch transparent ausgebildet sein, um eine transparente erste Baueinheit oder zumindest ein transparentes optoelektronisches Bauelement realisieren zu können. Die erste Baueinheit ist somit galvanisch getrennt von der eigentlichen Stromversorgung, insbesondere vom Bordnetz des Kraftfahrzeugs.
Somit ist es möglich, eine Vielzahl von Elementen wie OLEDs, Solarzellen und/oder Sensoren drahtlos von einer zentralen Stelle im Kraftfahrzeug zu steuern. Eine aufwändige Verkabelung entfällt. Durch die induktive Stromübertragung und die drahtlose Ansteuerung kann die komplette Elektronik zur Ansteuerung und Stromzuführung im Inneren der Karosserie verbleiben. Diese muss nicht geöffnet werden, um Elemente anzusteuern und mit Strom zu versorgen, die außen an der Karosserie angeordnet sind.
Gemäß Ausführungsformen ist auch ein Datenaustausch zwischen mehreren Fahrzeugen in der Umgebung möglich. Beispielsweise ist es möglich, Informationen über ein nahendes Stauende in der Form weiterzugeben, dass beispielsweise der Warnblinker der nachfolgenden Fahrzeuge automatisch angeschaltet wird.
Die erste Baueinheit kann an nur wenigen Aufhängungen befestigt werden, sodass beispielsweise ein freischwebender Eindruck entsteht. Auf sichtbare Zuleitungen kann verzichtet werden. Somit sind beispielsweise bei Scheinwerfern im Kraftfahrzeug neue Designvariationen möglich.
Eine Öffnung der Karosserie ist nicht nötig. Somit wird eine höhere Stabilität der Karosserie erreicht. Außerdem sind geringere Kosten realisierbar. Im Falle eines Defekts ist die erste Baueinheit leicht austauschbar. Zudem ist eine einfache Personalisierbarkeit möglich. Die Steuervorrichtungen sind beispielsweise nur innerhalb der Karosserie angeordnet und nicht im umweltexponierten Außenbereich. Die erste Baueinheit ist als Ganzes einfach einsetzbar und im Schadensfall ersetzbar, ohne Stecker ziehen zu müssen.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfassen die Informationssignale Steuersignale, die Informationen über den Betrieb der ersten Baueinheit enthalten. Beispielsweise umfassen die Informationen über den Betrieb der ersten Baueinheit Steuersignale bezüglich einer Intensität einer auszusendenden Strahlung, einem gewünschten Farbort der Strahlung und/oder eine Dauer der Aussendung der Strahlung.
Gemäß zumindest einer weiteren Ausführungsform umfassen die Informationssignale Messsignale, die Informationen über Umweltbedingungen an der ersten Sendeeinheit enthalten. Die Umweltbedingungen sind beispielsweise mindestens eines aus Temperatur, Helligkeit, Luftfeuchtigkeit und weiterer Einflussgrößen aus der Umwelt.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist die erste Baueinheit einen Verguss auf. In den Verguss sind das optoelektronische Bauelement und die erste Spule vollständig eingegossen. Beispielsweise ist der Verguss aus einem transparenten Kunststoff. Beispielsweise ist der Verguss aus Acryl oder umfasst Acryl. Der Verguss dient beispielsweise als mechanische Schnittstelle zur Fixierung der ersten Baueinheit an dem Kraftfahrzeug. Alternativ oder zusätzlich dient der Verguss zur Abkapselung gegenüber Umwelteinflüssen.
Gemäß zumindest einer weiteren Ausführungsform weist die erste Baueinheit einen Akkumulator zur Speicherung von elektrischer Energie auf. Somit ist die erste Baueinheit auch dann betreibbar, wenn beispielsweise zeitweise keine Energieübertragung zwischen der ersten und der zweiten Spule stattfindet. Insbesondere ist der Akkumulator aus mehreren dünnen Schichten aufgebaut, die insbesondere transparent sind.
Die erste Baueinheit ist gemäß Ausführungsformen zumindest teilweise transparent ausgebildet. Möglichst viele oder alle Elemente der ersten Baueinheit sind transparent ausgebildet.
Die zweite Baueinheit ist gemäß Ausführungsformen mittels Leitungen mit einer Stroms-/Spannungsquelle elektrisch koppelbar. Beispielsweise wird die zweite Baueinheit mit dem Bordnetz des Kraftfahrzeugs mittels den Leitungen elektrisch verbunden, sodass die zweite Baueinheit beispielsweise elektrisch mit einer Batterie des Kraftfahrzeugs verbunden ist. Auch eine Verbindung mit einer Steuervorrichtung des Kraftfahrzeugs (englisch: ECU, Electronic Control Unit) ist alternativ oder zusätzlich möglich. Die Steuervorrichtung stellt beispielsweise die Steuersignale zur Verfügung und/oder empfängt die Messsignale.
Gemäß zumindest einer weiteren Ausführungsform weist die Anordnung eine Mehrzahl von ersten Baueinheiten auf. Die ersten Baueinheiten sind jeweils zur drahtlosen induktiven Energieübertragung und zur drahtlosen Kommunikation mit der zweiten Baueinheit ausgebildet. Es ist beispielsweise eine einzige zweite Baueinheit vorgesehen, die drahtlos mit den jeweiligen ersten Baueinheiten der Mehrzahl von ersten Baueinheiten verbunden ist. Die ersten Baueinheiten können jeweils gleich zueinander ausgebildet sein. Gemäß weiteren Ausführungsformen sind die ersten Baueinheiten ganz oder teilweise unterschiedlich zueinander. Beispielsweise werden unterschiedliche optoelektronische Bauelemente verwendet. Beispielsweise ist ein Teil der ersten Baueinheiten als OLEDs ausgebildet. Ein weiterer Teil der ersten Baueinheiten ist als Solarzelle ausgebildet. Ein wiederum weiterer Teil ist beispielsweise als sonstiger Sensor ausgebildet.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist ein Kraftfahrzeug eine anmeldungsgemäße optoelektronische Anordnung gemäß zumindest einer Ausführungsform auf. Die erste Baueinheit ist insbesondere in einem Abstand zur zweiten Baueinheit angeordnet.
Die erste Baueinheit ist gemäß Ausführungsformen an einer vorgegebenen Position an dem Kraftfahrzeug ortsfest fixiert. Im Betrieb ist die erste Baueinheit nicht relativ zur zweiten Baueinheit beweglich. Im Betrieb verbleibt die erste Baueinheit an der vorgesehenen Position. Lediglich im Wartungsfall oder bei einem gewünschten Austausch aufgrund eines Defekts wird die erste Baueinheit relativ zur zweiten Baueinheit bewegt.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist das Kraftfahrzeug eine Karosserie auf. Die Karosserie ist insbesondere zumindest teilweise aus einem elektrisch nichtleitenden oder schlecht leitenden Material. Beispielsweise ist die Karosserie zumindest teilweise aus Kohlefaser, Glasfaser oder ähnlichen Kompositwerkstoffen oder Polymeren.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die zweite Baueinheit an einer einem Innenraum des Kraftfahrzeugs zugewandten Seite der Karosserie angeordnet. Die erste Baueinheit ist an einer dem Innenraum abgewandten Seite der Karosserie angeordnet. Die elektrische Energie und die Informationssignale werden drahtlos durch die Karosserie hindurch zwischen der ersten Baueinheit und der zweiten Baueinheit übertragen.
Es ist auch möglich, dass die erste Baueinheit ebenfalls auf der dem Innenraum des Kraftfahrzeugs zugewandten Seite der Karosserie angeordnet ist. Beispielsweise ist die erste Baueinheit auf einer Seiter einer Innenverkleidung des Kraftfahrzeugs angeordnet und die zweite Baueinheit auf einer abgewandten zweiten Seite der Innenverkleidung. In diesem Fall dient die erste Baueinheit beispielsweise zur Innenraumbeleuchtung.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die erste Baueinheit Teil einer Fahrzeugaußenbeleuchtung des Kraftfahrzeugs. Insbesondere wird die Baueinheit als Scheinwerfer, beispielsweise als Blinker und/oder Tagfahrlicht und/oder als sonstige Leuchte, wie zum Beispiel für ein Fernlicht, ein Abblendlicht, eine Schlussleuchte und/oder einer Bremsleuchte verwendet. Insbesondere ist es möglich, die erste Baueinheit im Scheinwerfer mittels weniger Aufhängungen zu befestigen und somit beispielsweise einen freischwebenden Eindruck zu realisieren.
Weitere Vorteile, Merkmale und Weiterbildungen ergeben sich aus den nachfolgenden, in Verbindung mit den Figuren erläuterten Ausführungsbeispielen.
Gleiche, gleichartige oder gleich wirkende Elemente können in den Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen sein. Die Figuren und die Größenverhältnisse der in den Figuren dargestellten Elemente untereinander sind nicht als maßstäblich zu betrachten. Vielmehr können einzelne Elemente zur besseren Darstellbarkeit und/oder für eine bessere Verständlichkeit übertrieben groß oder dick dargestellt sein.
Es zeigen:

1 eine schematische Darstellung einer optoelektronischen Anordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel,
2 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel,
3 eine schematische Darstellung einer optoelektronischen Anordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel,
4 eine schematische Darstellung einer ersten Baueinheit gemäß einem Ausführungsbeispiel, und
5 eine schematische Darstellung einer optoelektronischen Anordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel.

1 zeigt eine optoelektronische Anordnung 100. Die optoelektronische Anordnung 100 weist eine erste Baueinheit 110 und eine zweite Baueinheit 130 auf.
Die erste Baueinheit 110 weist ein optoelektronisches Bauelement 111 auf. Zudem weist die erste Baueinheit 110 eine erste Spule 117 und eine erste Kommunikationseinheit 118 auf. Beispielsweise sind das optoelektronische Bauelement 111, die Spule 117 und die erste Kommunikationseinheit 118 in einem gemeinsamen Verguss 119 vergossen. Der Verguss ist insbesondere genauso wie das optoelektronische Bauelement 111, die Spule 117 und/oder die erste Kommunikationseinheit 118 transparent ausgebildet. Beispielsweise ist der Verguss 119 aus Acryl.
Die zweite Baueinheit 130 weist eine zweite Spule 137 und eine zweite Kommunikationseinheit 138 auf.
Die erste Spule 117 und die zweite Spule 137 sind zur drahtlosen induktiven Energieübertragung 141 miteinander ausgebildet. Die zweite Spule 137 ist mittels einer elektrischen Leitung beziehungsweise mittels eines elektrischen Kabels 132 mit einer Strom-/Spannungsquelle 131 elektrisch verbunden. Die Strom-/Spannungsquelle 131 weist beispielsweise eine Batterie auf. Beispielsweise ist die Strom-/Spannungsquelle 131 Teil eines Bordnetzes 109 eines Kraftfahrzeugs 101 (2). Somit ist es möglich, elektrische Energie von der Strom-/Spannungsquelle 131 mittels der zweiten Spule 137 drahtlos an die erste Baueinheit 110 zu übertragen. Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, Energie von der ersten Spule 117 drahtlos zur zweiten Baueinheit 130 zu übertragen und von dort beispielsweise in der Strom-/Spannungsquelle 131 zu speichern.
Die erste Kommunikationseinheit 118 und die zweite Kommunikationseinheit 138 sind zur drahtlosen bidirektionalen Kommunikation miteinander ausgebildet. Ein Informationssignal 140 oder mehrere Informationssignale 140 werden zwischen der ersten Kommunikationseinheit 118 und der zweiten Kommunikationseinheit 138 ausgetauscht. Beispielsweise erfolgt die Übertragung des Informationssignals 140 mittels eines zertifizierten und/oder standardisierten Funkstandards, der insbesondere die Sicherheitsanforderungen für den Betrieb in dem Kraftfahrzeug 101 erfüllt. Beispielsweise wird das Informationssignal 140 mittels mindestens einem aus NFC (Near Field Communication), Bluetooth und WLAN übertragen.
Das Informationssignal 140 weist insbesondere Informationen über den Betrieb der ersten Baueinheit auf. Die zweite Kommunikationseinheit 138 ist beispielsweise mit einer Steuervorrichtung 142 signaltechnisch gekoppelt. Die Steuervorrichtung 142 ist beispielsweise Teil einer Steuervorrichtung des Kraftfahrzeugs 101. Die Steuervorrichtung 142 stellt beispielsweise Steuersignale zur Verfügung, die dann mittels der zweiten Kommunikationseinheit 138 drahtlos an die erste Baueinheit 110 übermittelt werden. Somit ist es möglich die erste Baueinheit 110 drahtlos anzusteuern. Informationen, wie das optoelektronische Bauelement 111 arbeiten soll, werden drahtlos mittels des Informationssignals 140 übertragen.
Gemäß Ausführungsbeispielen sind weitere Kommunikationseinheiten 133 und 134 von der zweiten Baueinheit 130 umfasst. Gemäß Ausführungsbeispielen ist nur eine einzige Kommunikationseinheit, insbesondere die zweite Kommunikationseinheit 138 vorgesehen. Gemäß weiteren Ausführungsbeispielen sind zwei, die gezeigten drei oder mehr Kommunikationseinheiten in der zweiten Baueinheit 130 vorgesehen. Die weiteren Kommunikationseinheiten 133 und 134 sind nicht zusammen mit der zweiten Kommunikationseinheit 138 verbaut, sondern weiter beabstandet zur ersten Baueinheit 110 und zur zweiten Kommunikationseinheit 138 angeordnet. Die weitere Kommunikationseinheit 134 ist beispielsweise bei der Verwendung der Anordnung 100 in dem Kraftfahrzeug 101 in einem weiteren, nicht explizit dargestellten Kraftfahrzeug angeordnet. Somit ist insbesondere eine Übertragung eines Informationssignals zwischen der ersten Baueinheit 110 des Kraftfahrzeugs 101 und der weiteren Kommunikationseinheit 134 eines separaten Kraftfahrzeugs möglich.
Die erste Baueinheit 110 ist beispielsweise an einer Außenseite 106 einer Karosserie 104 des Kraftfahrzeugs 101 angeordnet. Die zweite Baueinheit 130 ist an einer Innenseite 105 der Karosserie 104 angeordnet. Die Innenseite 105 ist einem Innenraum 107 (2) des Kraftfahrzeugs 101 zugewandt. Die Außenseite 106 ist dem Innenraum 107 abgewandt und insbesondere einer Umgebung des Kraftfahrzeugs 101 zugewandt. Die erste Baueinheit 110 und die zweite Baueinheit 130 sind somit beabstandet zueinander in einem Abstand 102 angeordnet. Der Abstand 102 ist beispielsweise mindestens die Dicke der Karosserie 104 oder größer. Der Abstand 102 ist so groß, dass eine verlässliche Übertragung des Informationssignals 140 und eine verlässliche Energieübertragung 141 im Betrieb möglich ist. Beispielsweise ist der Abstands 102 mindestens 0,5 mm. Der Abstand zwischen der ersten Spule 117 und der zweiten Spule 137 ist beispielsweise höchstens 10 cm.
2 zeigt eine schematische Darstellung des Kraftfahrzeugs 101 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das Kraftfahrzeug 101 weist den Innenraum 107 auf, in dem sich beispielsweise während der Nutzung des Kraftfahrzeugs 101 die Nutzer befinden. Das Kraftfahrzeug 101 weist eine Fahrzeugbeleuchtung 108 auf. Die Fahrzeugbeleuchtung 108 ist insbesondere eine Fahrzeugaußenbeleuchtung. Auch eine Fahrzeuginnenbeleuchtung ist möglich.
Die Fahrzeugbeleuchtung 108 weist einen oder mehrere Scheinwerfer auf. Die erste Baueinheit 110 ist insbesondere Teil der Fahrzeugbeleuchtung 108. Beispielsweise ist die erste Baueinheit 110 als Teil eines Scheinwerfers hinter einer Verkleidung angeordnet. Auch eine unmittelbare Anordnung der ersten Baueinheit 110 auf der Karosserie 104 ohne weitere Elemente ist möglich. Die erste Baueinheit 110 ist jeweils an einer fest vorgegebenen Position 103 im Betrieb angeordnet. Die Position 103 ist insbesondere in Abhängigkeit der Verwendung der ersten Baueinheit 110 fest vorgegeben. Die Position 103 ist beispielsweise abhängig von der Verwendung der ersten Baueinheit 110 als Fahrtrichtungsanzeiger, Bremslicht, Tagfahrlicht oder weiteren Elementen der Fahrzeugbeleuchtung 108.
Im Betrieb ist die erste Baueinheit 110 an der jeweiligen Position 103 ortsfest fixiert und insbesondere unbeweglich zur Karosserie 104. Eine Demontage der ersten Baueinheit 110 ist insbesondere nur mit Werkzeug möglich und wird beispielsweise nur durchgeführt, wenn die erste Baueinheit 110 aufgrund eines Defekts ausgetauscht wird. Beispielsweise ist die erste Baueinheit 110 mit der Karosserie 104 verklebt, alternativ oder zusätzlich in einem Rahmen eingeklipst, alternativ oder zusätzlich verschraubt. Alternativ oder zusätzlich sind weitere Befestigungsarten möglich, beispielsweise ein Befestigen mittels Magnetkräften. Die erste Baueinheit 110 ist insbesondere im betriebsfertigen Zustand so mechanisch fixiert, dass sie relativ zur Karosserie 104 ihre Position 103 auch bei einer Krafteinwirkung nicht verlässt.
3 zeigt eine schematische Darstellung der Anordnung 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Im Ausführungsbeispiel der 3 entsprechen die zweite Baueinheit 130 und die erste Baueinheit 110 den Baueinheiten 110, 130 der anderen Ausführungsbeispiele. Im Ausführungsbeispiel der 3 ist jedoch eine Mehrzahl 121 von ersten Baueinheiten 110 vorgesehen. Die Baueinheiten 110 der Mehrzahl 121 sind jeweils drahtlos mit einer gemeinsamen zweiten Baueinheit 130 gekoppelt, um jeweils das Informationssignal 140 zu übertragen und die Energieübertragung 141 zu ermöglichen. Die zweite Kommunikationseinheit 138 ist folglich ausgebildet, mit einer Mehrzahl von ersten Kommunikationseinheiten 118, das jeweilige Informationssignal auszutauschen. Die zweite Spule 137 ist ausgebildet, die Energieübertragung 141 zu einer Mehrzahl von ersten Spulen 117 zu realisieren.
Somit ist es insbesondere möglich, die Mehrzahl der ersten Baueinheit 110, die beispielsweise in unmittelbarer Nachbarschaft zueinander als Teil einer Leuchte der Fahrzeugbeleuchtung 108 angeordnet sind, mittels einer einzigen zweiten Baueinheit 130 anzusteuern und mit Energie zu versorgen.
4 zeigt eine schematische Darstellung einer ersten Baueinheit 110 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das optoelektronische Bauelement 111 weist ein Substrat 112 auf. Das Substrat 112 ist insbesondere ein transparentes Substrat und dient zum Tragen weiterer Schichten des optoelektronischen Bauelements. Insbesondere ist eine erste Elektrode 113 und eine zweite Elektrode 116 vorgesehen, zwischen denen ein funktioneller Schichtenstapel 114 angeordnet ist. Der funktionelle Schichtenstapel 114 weist mindestens eine aktive Schicht 115 auf.
Das optoelektronische Bauelement 111 ist beispielsweise als lichtemittierende Diode ausgebildet. Beim Anlegen einer Spannung wird elektromagnetische Strahlung emittiert, insbesondere im sichtbaren Bereich. Die Schichten des funktionellen Schichtenstapels 114 sind insbesondere zumindest teilweise aus einem organischen Material.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel ist das optoelektronische Bauelement 111 eine Solarzelle. Im funktionellen Schichtenstapel 114 wird beim Eintreffen von elektromagnetischer Strahlung ein elektrischer Strom erzeugt. Auch hier ist es möglich, dass der funktionelle Schichtenstapel 114 zumindest teilweise aus einem organischen Material gebildet ist.
Die erste Elektrode 113, die zweite Elektrode 116 und der funktionelle Schichtenstapel 114 sowie das Substrat 112 sind insbesondere transparent ausgebildet.
Die erste Baueinheit 110 weist zusätzlich zu der ersten Kommunikationseinheit 118 und der ersten Spule 117 gemäß Ausführungsbeispielen einen Akkumulator 120 auf. Der Akkumulator 120 dient zur Speicherung von elektrischer Energie, die beispielsweise von der zweiten Baueinheit 130 zur ersten Baueinheit 110 gesandt wurde. Alternativ oder zusätzlich dient der Akkumulator 120 zur Speicherung von elektrischer Energie, die von dem optoelektronischen Bauelement 111 aus einfallendem Licht umgewandelt wurde. Gemäß weiteren Ausführungsbeispielen ist es möglich, auf den Akkumulator 120 zu verzichten.
Zudem ist ein Helligkeitssensor 122 vorgesehen. Ein Temperatursensor 123 ist vorgesehen. Gemäß weiteren Ausführungsbeispielen wird auf den Helligkeitssensor und/oder dem Temperatursensor verzichtet. Zudem können weitere Sensoren zur Ermittlung von Umweltbedingungen an der ersten Baueinheit 110 vorgesehen sein. Der Helligkeitssensor 122 dient beispielsweise zur Ermittlung der Helligkeit in der Umgebung der ersten Baueinheit 110. Der Temperatursensor 123 dient zur Ermittlung einer Umgebungstemperatur an der ersten Baueinheit 110.
Die Daten der Sensoren 122, 123 sind mittels der ersten Kommunikationseinheit 118 drahtlos übertragbar. Sämtliche Bauelemente der ersten Baueinheit 110, also beispielsweise das optoelektronische Bauelement 111, die Sensoren 122, 123, die erste Spule 117, die erste Kommunikationseinheit 118 und der Akkumulator 120 sind in einem gemeinsamen Verguss 119 angeordnet. Der Verguss umschließt die Bauteile vollständig. Somit sind die Bauteile gut gegen Umwelteinflüsse geschützt. Der Verguss stellt zudem beispielsweise eine Schnittstelle zur mechanischen Fixierung der ersten Baueinheit 110 dar. Der Verguss ist insbesondere aus einem transparenten Kunststoff und beispielsweise eine Acrylplatte.
5 zeigt eine schematische Darstellung der Anordnung 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die Anordnung 100 entspricht im Wesentlichen den anderen Ausführungsbeispielen. In der 5 ist zudem eine Aufhängung 124 dargestellt.
Die erste Baueinheit 110 ist insbesondere Teil eines Scheinwerfers der Fahrzeugbeleuchtung 108. Mittels der Aufhängung 124 ist die erste Baueinheit 110 in dem Scheinwerfer an der Position 103 fixiert. Beispielsweise ermöglicht die Aufhängung 124, dass die Position 103 beabstandet zur Karosserie 104 ist. Somit ist ein schwebendes Erscheinungsbild der ersten Baueinheit 110 ohne jegliche sichtbare Zuleitung für die elektrische Energie und/oder für die Informationssignale realisierbar. Dies ermöglicht neue Designvariationen. Die Aufhängung 124 ist beispielsweise an einem Ende mit der karossiere 104 und am anderen Ende mit dem Verguss 119 gekoppelt. Die Aufhängung 124 besteht beispielsweise aus dünnen Drähten oder Stäben oder ähnlichem. In der 5 sind vier Elemente der Aufhängung 124 gezeigt. Dies ist rein beispielhaft zu verstehen. Jegliche andere Form der Aufhängung 124, beispielsweise mittels lediglich einem einzigen Element der Aufhängung 124, ist möglich, die gewährleistet, dass die erste Baueinheit 110 während des Betriebs des Kraftfahrzeugs 101 an ihrer fest vorgegebenen Position 103 verbleibt.
Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele auf diese beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist.
Bezugszeichenliste

100: Optoelektronische Anordnung
101: Kraftfahrzeug
102: Abstand
103: Position
104: Karosserie
105, 106: Seiten
107: Innenraum
108: Fahrzeugbeleuchtung
109: Bordnetz
110: erste Baueinheit
111: optoelektronisches Bauelement
112: Substrat
113: erste Elektrode
114: funktioneller Schichtenstapel
115: aktive Schicht
116: zweite Elektrode
117: Spule
118: erste Kommunikationseinheit
119: Verguss
120: Akkumulator
121: Mehrzahl von ersten Baueinheiten
122: Helligkeitssensor
123: Temperatursensor
124: Aufhängung
130: zweite Baueinheit
131: Strom-/Spannungsquelle
132: Leitung
133, 134: weitere Kommunikationseinheiten
137: zweite Spule
138: zweite Kommunikationseinheit
140: Informationsignal
141: Energieübertragung
142: Steuervorrichtung

Claims

Optoelektronische Anordnung (100) für ein Kraftfahrzeug (101), aufweisend: - eine erste Baueinheit (110), die aufweist: - ein optoelektronisches Bauelement (111) mit einem Substrat (112), auf dem eine erste Elektrode (113), darüber ein organischer funktioneller Schichtenstapel (114) mit zumindest einer aktiven Schicht (115) und darüber eine zweite Elektrode (116) angeordnet sind, - eine erste Spule (117), die elektrisch mit den Elektroden (113, 116) des optoelektronischen Bauelements (111) gekoppelt ist, - eine erste Kommunikationseinheit (118) zur bidirektionalen Übertragung von Informationssignalen (140) mittels Funk, - eine zweite Baueinheit (130), die separat zur ersten Baueinheit (110) ausgebildet ist und die aufweist: - eine zweite Spule (137), - eine zweite Kommunikationseinheit (138) zur bidirektionalen Übertragung von Informationssignalen (140) mittels Funk, - wobei die erste (117) und die zweite Spule (137) zur drahtlosen, induktiven Energieübertragung (141) miteinander ausgebildet sind, und die erste (118) und die zweite (138) Kommunikationseinheit zur drahtlosen Kommunikation miteinander ausgebildet sind.
Anordnung nach Anspruch 1, bei der die Informationssignale (140) Steuersignale umfassen, die Informationen über den Betrieb der ersten Baueinheit (110) enthalten.
Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Informationssignale (140) Messsignale umfassen, die Informationen über Umweltbedingungen an der ersten Baueinheit (110) enthalten.
Anordnung nach Anspruch 3, bei der die Umweltbedingungen einen Wert einer Temperatur und/oder einen Wert einer Helligkeit umfassen.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der die erste Baueinheit (110) einen Verguss (119) aufweist, in den das optoelektronische Bauelement (111) und die erste Spule (117) vollständig eingegossen sind.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der die erste Baueinheit (110) einen Akkumulator (120) aufweist zur Speicherung von elektrischer Energie.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der das optoelektronische Bauelement (111) ein organisches Licht emittierendes Bauelement ist und die aktive Schicht (115) eine organische Licht emittierenden Schicht ist.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei der die zweite Baueinheit (130) mittels Leitungen (132) mit einer Strom-/Spannungsquelle (131) elektrisch koppelbar ist.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei der die erste Baueinheit (110) transparent ausgebildet ist.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, aufweisend eine Mehrzahl (121) von ersten Baueinheiten (110), wobei die ersten Baueinheiten (110) jeweils zur drahtlosen, induktiven Energieübertragung (141) und zur drahtlosen Kommunikation mit der zweiten Baueinheit (130) ausgebildet sind.
Kraftfahrzeug, aufweisend: - eine optoelektronische Anordnung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die erste Baueinheit (110) in einem Abstand (102) zur zweiten Baueinheit (130) angeordnet ist.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 11, bei dem die erste Baueinheit (110) an einer vorgegebenen Position (103) an dem Kraftfahrzeug (101) ortsfest fixiert ist.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 11 oder 12, aufweisend eine Karosserie (104), wobei die zweite Baueinheit (130) an einer einem Innenraum (107) des Kraftfahrzeugs (101) zugewandten Seite (105) der Karosserie (104) angeordnet ist, und die erste Baueinheit (110) an einer dem Innenraum (107) abgewandten Seite (106) der Karosserie (104).
Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 11 bis 13, bei der die erste Baueinheit (110) Teil einer Fahrzeugaußenbeleuchtung (108) des Kraftfahrzeugs (101) ist.
Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 11 bis 14, bei der die zweite Baueinheit (130) mit einem elektrischen Bordnetz (109) des Kraftfahrzeugs (101) verbunden ist.