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Die Erfindung betrifft ein Fahrzeugdach mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.
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Ein derartiges Fahrzeugdach ist aus der Praxis bekannt und kann insbesondere ein Dach eines als Personenkraftwagen ausgebildeten Kraftfahrzeuges sein. Dieses Fahrzeugdach umfasst einen Dachkörper, der eine Dachöffnung, die mittels eines Deckelelements wahlweise geöffnet oder geschlossen werden kann, und einen einen Durchsichtsbereich darstellenden Festdachabschnitt umfassen kann, der oberhalb eines Fondbereichs des betreffenden Fahrzeugs liegt. Um insbesondere Fahrzeuginsassen auf Rücksitzen des betreffenden Fahrzeugs die Möglichkeit zu bieten, Medieninhalte, wie Filme oder dergleichen, zu betrachten, umfasst das aus der Praxis bekannte Fahrzeugdach ein Bildwiedergabesystem, das aus einem Display gebildet ist, welches zwischen einer Staustellung, in der es gegen den Dachkörper geschwenkt ist, und einer Nutzstellung verschwenkbar ist, in der es von dem Dachkörper nach unten absteht. Das Display ist beispielsweise von einem LCD- oder LED-Bildschirm gebildet, der mit einem Multimediasystem des betreffenden Fahrzeugs verbunden ist, das einen DVD-Spieler umfasst. Um den Fahrzeuginsassen die Sicht durch die Windschutzscheibe freizugeben, muss das Display in eine Staustellung verschwenkt werden. Dies ist aber zeitaufwändig.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Fahrzeugdach der einleitend genannten Gattung zu schaffen, das mit einem für die Fahrzeuginsassen flexibel nutzbaren Bildwiedergabesystem ausgestattet ist.
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Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch das Fahrzeugdach mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Gemäß der Erfindung umfasst das Bildwiedergabesystem des Fahrzeugdachs also ein Projektionsgerät und einen Projektionsschirm, wobei der Projektionsschirm elektrisch zwischen einem Transmissionszustand, in dem er zumindest weitgehend transparent ist und somit für Fahrzeuginsassen durchsichtig ist, und einem Sperrzustand schaltbar ist, in dem er eingetrübt ist, das heißt zumindest teilweise lichtundurchlässig ist und somit als Projektionsfläche für das Projektionsgerät nutzbar ist. Der Projektionsschirm wird insbesondere durch Anlegen einer entsprechenden elektrischen Spannung zwischen dem Transmissionszustand und dem Sperrzustand geschaltet.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Fahrzeugdachs nach der Erfindung umfasst der Projektionsschirm eine schaltbare PDLC(polymer dispersed liquid crystals)-Folie. Eine solche Folie ermöglicht als Projektionsschirm eine qualitativ hochwertige Darstellung von Bildern. Zudem kann eine PDLC-Folie schnell zwischen dem Transmissionszustand und dem Sperrzustand geschaltet werden, so dass Fahrzeuginsassen in kurzer Zeit ermöglicht werden kann, durch den Projektionsschirm hindurch die Fahrzeugumgebung zu erfassen. Wenn das Fahrzeugdach beispielsweise Bestandteil eines autonom bzw. teilautonom fahrenden Fahrzeugs ist, kann es in bestimmten Situationen erforderlich sein, eine Verkehrssituation persönlich zu bewerten und in Abhängigkeit von der Bewertung in das Fahrverhalten des betreffenden Fahrzeugs einzugreifen. Hierzu kann der Projektionsschirm elektrisch schnell in den Transmissionszustand, das heißt klar geschaltet werden.
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Bei einer speziellen Ausführungsform des Fahrzeugdachs nach der Erfindung umfasst der Projektionsschirm neben der PDLC-Folie eine transparente Trägerplatte, auf der die PDLC-Folie angeordnet ist. Ein solcher Aufbau ist sehr leicht und umfasst keine Bauteile, die bei großen Beschleunigungen oder Verzögerungen des betreffenden Fahrzeugs, beispielsweise in einer Unfallsituation, ein negatives Verhalten an den Tag legen, das heißt Fahrzeuginsassen und/oder andere Verkehrsteilnehmer gefährden können
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Bei einer weiteren speziellen Ausführungsform des Fahrzeugdachs nach der Erfindung hat der Projektionsschirm einen Trägerrahmen. An dem Trägerrahmen kann die PDLC-Folie aufgespannt sein. Denkbar ist es aber auch, dass die transparente Trägerplatte auf dem Trägerrahmen angeordnet ist, der mit dem Dachkörper verbunden ist.
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Bei einer vorteilhaften Ausführungsform des Fahrzeugdachs nach der Erfindung ist der Projektionsschirm zwischen einer Staustellung und einer Nutzstellung verstellbar. Die Staustellung ist beispielsweise die Position, in der der Projektionsschirm gegen die Unterseite des Dachkörpers geschwenkt ist. Wenn der Dachkörper in diesem Bereich transparent ausgebildet ist, kann der Projektionsschirm zudem die Funktion eines Beschattungselements haben, das im Transmissionszustand den Blick durch den transparenten Dachbereich freigibt und im Sperrzustand den transparenten Dachbereich abschattet.
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Das Fahrzeugdach nach der Erfindung kann grundsätzlich ein reines Festdach oder ein Dach mit einem Dachöffnungssystem sein. Auch kann das Fahrzeugdach nach der Erfindung transparente Dachdurchsichtsbereiche oder auch durchgängig blickdicht sein. Ein Deckelement eines Dachöffnungssystems kann aus Glas und damit transparent oder auch blickdicht ausgebildet sein. Ein Dachdurchsichtsbereich kann auch von einem Festdachelement gebildet sein.
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Beispielsweise ist der Projektionsschirm über ein Schwenklager an dem Dachkörper gelagert. Das Schwenklager kann eine einfache Schwenkachse bilden, um die der Projektionsschirm gegenüber dem Dachkörper verschwenkbar ist.
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Um eine flexible Anordnung des Projektionsschirms in dem betreffenden Fahrzeuginnenraum zu ermöglichen, ist es des Weiteren vorteilhaft, wenn das Fahrzeugdach Führungsschienen aufweist, an denen der Projektionsschirm in Dachlängsrichtung verfahrbar ist. Damit ist beispielsweise auch die Möglichkeit geschaffen, dass Fahrzeuginsassen, die die Vordersitze des betreffenden Fahrzeugs nutzen, den Projektionsschirm einsehen können.
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Das Projektionsgerät kann in Abhängigkeit von dem betreffenden Fahrzeugtyp in unterschiedlicher Weise angeordnet sein. Beispielsweise ist das einen Beamer darstellende Projektionsgerät in einer üblichen Dachbedieneinheit angeordnet, die in einem vorderen Endabschnitt des Dachkörpers angeordnet ist und in der Schalter zur Betätigung eines Dachöffnungssystems, Lichtschalter und/oder dergleichen angeordnet sein können.
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Bei einer alternativen Ausführungsform ist das Projektionsgerät in einem Mittelsteg des Dachkörpers angeordnet, der zwischen zwei transparenten Dachabschnitten liegt und sich in Dachquerrichtung erstreckt. In diesem Falle ist es vorteilhaft, wenn das Projektionsgerät ein Kurzdistanzbeamer ist, der sein Bild mit einem Weitwinkelobjektiv projiziert.
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Bei einer weiteren alternativen Ausführungsform ist das Projektionsgerät in einem heckseitigen Randabschnitt des Dachkörpers angeordnet, der seitlich von Karosseriesäulen, wie C-Säulen oder D-Säulen, begrenzt ist.
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Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes der Erfindung sind der Beschreibung, der Zeichnung und den Patentansprüchen entnehmbar.
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Ausführungsbeispiele eines Fahrzeugdachs nach der Erfindung sind in der Zeichnung schematisch vereinfacht dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:
- 1 eine perspektivische Draufsicht auf ein Fahrzeugdach nach der Erfindung;
- 2 einen Längsschnitt durch das Fahrzeugdach nach 1 entlang der Linie II-II in 1; und
- 3 einen 2 entsprechenden Längsschnitt durch eine alternative Ausführungsform eines Fahrzeugdachs.
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In den 1 und 2 ist ein Fahrzeugdach 10 eines als Limousine ausgebildeten Personenkraftwagens dargestellt. Das Fahrzeugdach 10 umfasst einen flächigen Dachkörper 12, der einen Fahrzeuginnenraum überdeckt und in dem eine Dachöffnung 14 ausgebildet ist, die von einem Festdachabschnitt 16 begrenzt ist, der sich bis an einen heckseitigen Randbereich des Fahrzeugdachs 10 erstreckt. Heckseitig von der Dachöffnung 14 weist der Festdachabschnitt 16 einen transparenten Dachabschnitt 18 auf. Die Dachöffnung 14 ist mit einem transparenten, aus Glas oder einem Polycarbonatwerkstoff gebildeten Deckelelement 20 versehen, welches zwischen einer die Dachöffnung 14 ausfüllenden Schließstellung und einer die Dachöffnung 14 freigebenden Freigabestellung verstellbar ist, in der es oberhalb des Festdachabschnitts 16 angeordnet ist.
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Der Dachkörper 12 ist an seiner Unterseite mit einem Bildwiedergabesystem versehen, welches einen Projektionsschirm 24 und ein Projektionsgerät 26 in Form eines Beamers umfasst. Der Projektionsschirm 24 umfasst eine PDLC-Folie 28, die auf einer transparenten Trägerplatte 30 aus Plexiglas oder dergleichen angeordnet ist, welche eine Dicke von 2 mm bis 3 mm hat. Die Einheit aus der PDLC-Folie 28 und der Trägerplatte 30 ist über ein Schwenklager 22 an der Unterseite des Dachkörpers 12 schwenkbar gelagert. Mittels des Schwenklagers 22 kann der Projektionsschirm 24 zwischen der in 2 dargestellten Nutzstellung, in der mittels des Projektionsgeräts 26 ein Bild auf die PDLC-Folie 28 projiziert werden kann, und einer Staustellung verschwenkbar, in der er gegen die Unterseite des Dachkörpers 12 geschwenkt ist und den transparenten Dachabschnitt 18 von unten abdeckt.
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Das Schwenklager 22 ist bezogen auf die vertikale Dachlängsmittelebene beidseits jeweils in einer Führungsschiene 32 angeordnet, so dass der Projektionsschirm 24 in Dachlängsrichtung X verschiebbar ist.
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Denkbar ist es auch, dass die Trägerplatte 30 auf einem Trägerrahmen angeordnet ist, der über das Schwenklager 22 mit dem Dachkörper 12 verbunden ist.
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Die PDLC-Folie 28 ist mittels einer nicht näher dargestellten Steuerelektronik durch Anlegen einer entsprechenden Spannung zwischen einem Transmissionszustand, in dem der Projektionsschirm 24 für Fahrzeuginsassen zumindest weitgehend durchsichtig ist, und einem Sperrzustand schaltbar, in dem sie eingetrübt ist und als Projektionsfläche für das Projektionsgerät 26 nutzbar ist. Zudem bildet der Projektionsschirm 24, wenn er gegen die Unterseite des Dachkörpers 12 geschwenkt ist, im Sperrzustand der PDLC-Folie ein Beschattungselement, so dass der Lichteintritt über den transparenten Dachabschnitt 18 in den Innenraum des Fahrzeugs begrenzt ist.
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In 2 sind zwei weitere Anordnungen dargestellt, wobei bei der ersten Anordnung ein von einem Kurzdistanzbeamer gebildetes Projektionsgerät 26' im Bereich eines Mittelstegs 33 des Dachkörpers 12 angeordnet ist, der die Dachöffnung 14 und den transparenten Dachabschnitt 18 voneinander trennt. Bei der zweiten alternativen Anordnung ist ein Projektionsgerät 26" an einer Dachbedieneinheit 34 angeordnet, die im bugseitigen Endabschnitt an der Unterseite des Dachkörpers 12 angeordnet ist und die Schalter zur Betätigung des Deckelelements 20, Lichtschalter und/oder dergleichen umfassen kann.
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In 3 ist als weitere Ausführungsform ein Fahrzeugdach 10' dargestellt, das im Wesentlichen demjenigen nach den 1 und 2 entspricht, sich von diesem aber dadurch unterscheidet, dass sie als Projektionsschirm 24' eine wickelbare PDLC-Folie 28 aufweist, die an einem Trägerrahmen 36 verfahrbar ist, der Führungsschienen für die PDLC-Folie 28 bildet. In dem Dachkörper 12 bildet die PDLC-Folie 28 im aufgewickelten Zustand, das heißt in der Staustellung, einen Wickel 38 in dem Mittelsteg 33 des Dachkörpers 12. Der Trägerrahmen 36 ist verschwenkbar an dem Dachkörper 12 gelagert. Alternativ kann die PDLC-Folie auch in seitlichen Führungsbahnen geführt sein, die an einer Karosseriesäule, wie einer B-Säule, ausgebildet sind.
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Im Übrigen entspricht das Fahrzeugdach 10' nach 3 demjenigen nach den 1 und 2, weswegen der Übersichtlichkeit halber auf eine weitere diesbezügliche Beschreibung verzichtet wird.
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Bezugszeichenliste
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- 10, 10'
- Fahrzeugdach
- 12
- Dachkörper
- 14
- Dachöffnung
- 16
- Festdachabschnitt
- 18
- transparenter Dachabschnitt
- 20
- Deckelelement
- 22
- Schwenklager
- 24, 24'
- Projektionsschirm
- 26, 26', 26"
- Projektionsgerät
- 28
- PDLC-Folie
- 30
- Trägerplatte
- 32
- Führungsschiene
- 33
- Mittelsteg
- 34
- Dachbedieneinheit
- 36
- Trägerrahmen
- 38
- Wickel
