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Die Erfindung betrifft eine Rolloeinrichtung für ein Fahrzeugdach eines Fahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung eine Dachfensteranordnung für ein Fahrzeugdach gemäß dem Patentanspruch 7.
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Die
DE 20 2005 000 363 U1 zeigt eine Rolloeinrichtung mit einer Rollobahn und einer Wickelrolle, an der die Rollobahn befestigt ist und die durch Federkraft in Aufwickelrichtung der Rollobahn vorgespannt ist.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Rolloeinrichtung für ein Fahrzeugdach eines Fahrzeugs, insbesondere eines Personenkraftwagens, sowie eine Dachfensteranordnung für das Fahrzeug bereitzustellen, durch welche eine Reduzierung der Klimalast und somit eine besonders vorteilhafte Einsparung von Energie im Fahrzeug möglich ist. Insbesondere für den Fall, dass es sich bei dem Fahrzeug um ein Elektrofahrzeug handelt, ist dadurch beispielsweise eine Reichweitensteigerung möglich.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen sowie in der Beschreibung und in der Zeichnung angegeben.
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Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine Rolloeinrichtung für ein Fahrzeugdach eines Fahrzeugs, welches beispielsweise als Kraftwagen und insbesondere als Personenkraftwagen ausgebildet ist. Die erfindungsgemäße Rolloeinrichtung umfasst ein Rolloelement, welches zwischen einer Offenstellung und einer Geschlossenstellung verfahrbar ist und in einer von der Offenstellung unterschiedlichen Stellung, welche somit zwischen der Offenstellung hin bis zur Geschlossenstellung liegt, zum zumindest teilweise Verdunkeln eines durchsichtigen Fensterbereichs des Fahrzeugdachs ausgebildet ist. Bei dem durchsichtigen Fensterbereich des Fahrzeugdachs handelt es sich beispielsweise um ein Panoramafenster und/oder Schiebedach und somit um ein Dachfenster des Fahrzeugs.
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Das Rolloelement kann beispielsweise zum Verfahren zwischen der Offenstellung und der Geschlossenstellung auf eine Welle gewickelt werden, wobei es in der Offenstellung ganz auf die Welle gewickelt ist und in der Geschlossenstellung ganz von der Welle abgewickelt ist. Das Verdunkeln zumindest eines Teils des durchsichtigen Fensterbereichs geschieht somit dadurch, dass das Rolloelement mit dem zu verdunkelnden Teil in Deckung gebracht wird, das heißt das Rolloelement überlappt den zu verdunkelnden Teil des durchsichtigen Fensterbereichs beziehungsweise deckt diesen Teil ab.
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Ferner umfasst das erfindungsgemäße Fahrzeugdach ein Steuergerät, welches das Verfahren des Rolloelements steuert und/oder regelt. Mit anderen Worten kann das Steuergerät, beispielsweise durch einen Benutzer initiiert und/oder aufgrund eines Sensors, ein Steuersignal abgegeben, durch welches beispielsweise ein Aktor, welcher beispielsweise die Welle antreibt, das Verfahren des Rolloelements zum Verdunkeln bewirkt.
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Damit die Rolloeinrichtung nun besonders vorteilhaft zu einer Energieersparnis in dem Fahrzeug beitragen kann, weist sie erfindungsgemäß einen Umweltsensor zum Erfassen wenigstens eines Umweltparameters auf. Dabei gibt das Steuergerät in Abhängigkeit von dem Umweltparameter für das Rolloelement eine Stellung zwischen der Offenstellung und der Geschlossenstellung vor, wodurch eine Temperatur in einem Innenraum des Fahrzeugs regelbar ist. Ferner umfasst das Rolloelement zumindest ein Phasen-Wechsel-Gel, zur Speicherung thermischer Energie, und/oder ein Aerogel zur Wärmedämmung.
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Mit anderen Worten weist zumindest der Teil des Rolloelements, welcher zum Verdunkeln vorgesehen ist, ein Phasen-Wechsel-Gel und/oder ein Aerogel auf. Sowohl das Phasen-Wechsel-Gel als auch das Aerogel dienen aufgrund ihrer physikalischen Eigenschaften besonders vorteilhaft für eine Temperaturregulierung, sodass die Temperatur beispielsweise im Fahrzeuginnenraum besonders vorteilhaft regelbar beziehungsweise steuerbar ist. Die vorgegebene Stellung ist eine der Stellungen, welche zwischen der Offenstellung und der Geschlossenstellung liegen und die jeweilige Endstellung, also die Offenstellung und die Geschlossenstellung, umfassen kann. Der Umweltparameter kann beispielsweise eine Temperatur und/oder eine Solarlast, also eine Sonneneinstrahlung, oder dergleichen sein. Das Phasen-Wechsel-Gel ist insbesondere ein so genannter Latentwärmespeicher, bei welchem ein Großteil der ihm zugeführten thermischen Energie in Form von latenter Wärme beispielsweise aufgrund des Phasenwechsels gespeichert wird. Das Aerogel ist ein hochporöser Festkörper, bei dem ein Großteil des Volumens aus Poren besteht, wodurch sehr viel Zwischenraum und eine große Kontaktoberfläche bestehen. Dadurch eignet sich das Aerogel besonders vorteilhaft als Wärmedämmmaterial.
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Mit anderen Worten ist die Rolloeinrichtung derart ausgebildet, dass in Abhängigkeit beispielsweise eines Wettereinflusses in einer Umgebung des Fahrzeugs, also beispielsweise aufgrund einer besonders hohen oder besonders niedrigen Temperatur, das Rolloelement der Rolloeinrichtung in eine Stellung gebracht wird, in welcher auf besonders vorteilhafte Weise beispielsweise eine Temperatur in dem Fahrzeuginnenraum gehalten, erniedrigt oder erhöht werden kann.
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Dabei liegt der Erfindung die Erkenntnis zugrunde, dass insbesondere Elektrofahrzeuge einen erheblichen Teil ihrer ihnen zur Verfügung stehenden Energie zur Klimatisierung der Fahrzeugkabine aufwenden. Durch die erfindungsgemäße Rolloeinrichtung wird die Energiebilanz aufgrund des aktiven Stellens beispielsweise mittels des Aktors aufgrund der durch das Steuergerät vorgegebenen Stellung verbessert. So ergibt sich durch die Erfindung der Vorteil, dass eine aktive Regelung der Innentemperatur des Fahrzeugs aufgrund passiver Maßnahmen ermöglicht wird.
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So kann durch die erfindungsgemäße Rolloeinrichtung eine Nutzung von Wärme aus Sonnenlicht vor und/oder während Fahrten in kühler Umgebung durch Stellen des Rolloelements in die Offenstellung ermöglicht werden, wodurch eine Verringerung der Klimatisierungswärme, als der durch ein Klimasystem bereitzustellenden Wärme, während der Fahrt und/oder zur Vorkonditionierung vor Fahrtbeginn ermöglicht wird.
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Des Weiteren ist eine gezielte Beschattung vor und/oder während der Fahrt bei Sonneneinstrahlung, beispielsweise unter sommerlichen Bedingungen, zur Reduzierung der Klimaleistung und zur komfortoptimierten Beschattung möglich.
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Zusätzlich und darüber hinaus kann je nach der Flexibilität des Rolloelements in Bezug auf seine Stellung und damit der Möglichkeit, in wie weit der durchsichtige Fensterbereich verdunkelbar ist, eine gezielte Lichtverteilung im Innenraum erreicht werden. So kann eine lokale Lichtveränderung und/oder Temperaturveränderung mittels der Rolloeinrichtung, in Abhängigkeit von beispielsweise einer sitzplatzbezogenen eingestellten und/oder vorgewählten Klimatemperatur, ermöglicht werden. Dadurch ergibt sich ferner der Vorteil, dass eine Reduzierung des Aufwands zur lokalen Klimatisierung ermöglicht wird.
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So ist ein weiterer Vorteil, dass eine gesteigerte Aufmerksamkeit der Fahrzeuginsassen erreicht wird, was sich beispielsweise besonders auf langen Fahrten positiv bemerkbar machen kann. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Rolloeinrichtung ist eine erlebbare Nachhaltigkeit. Durch die Reduzierung der Klimalast kann eine Effizienzsteigerung des Fahrzeugs besonders vorteilhaft erwirkt werden. Darüber hinaus ist eine lokale Beschattungsmöglichkeit gegeben. Ferner kann zumindest in Form des Umweltsensors, aber auch weiterer Sensoren, mit dem Steuergerät eine Logik zur Erkennung von Bedürfnissen der Passagiere des Fahrzeugs vorgehalten werden.
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In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Rolloelement ein thermoplastisches Material, in welches das Phasen-Wechsel-Gel und/oder das Aerogel eingefüllt sind.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist der Umweltsensor dazu ausgebildet, als den wenigstens einen Umweltparameter eine Temperatur und/oder eine solare Last und/oder eine Wettersituation wie beispielsweise Witterungsbedingungen wie Regen oder Ähnliches zu erfassen.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist das Steuergerät derart ausgebildet, dass die Stellung zusätzlich in Abhängigkeit von Wetterprognosedaten, wie beispielsweise über einen Kommunikationskanal empfangene Wetterdaten eines Wetterberichts, und/oder Fahrzeuggebrauchsdaten, wie beispielsweise Vorlieben der Fahrzeuginsassen, beispielsweise in Form von durch diese eingestellte Wunschtemperaturen und/oder in Form von Gebrauchszeiten des Fahrzeugs, vorgibt.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist das Rolloelement einen transparenten und/oder transluzenten Bereich auf. Dabei ist der transparente beziehungsweise transluzente Bereich beispielsweise insbesondere mit dem Aerogel als Isolationsstruktur versehen.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist der transparente und/oder transluzente Bereich eine fotochrome Beschichtung auf, welche durch das Steuergerät lokal ansteuerbar ist. Insbesondere erfolgt die Ansteuerung in Abhängigkeit von dem wenigstens einen Umweltparameter. Lokal ansteuerbar heißt, dass einzelne Teilbereiche des Bereichs der fotochromen Beschichtung einzeln oder gemeinsam ansteuerbar sind, wodurch sich nur einzelne Teilbereiche verdunkeln lassen. Solch eine fotochrome Beschichtung ist beispielsweise von Schweißbrillen bekannt, welche schnell zwischen abgedunkelt und nicht abgedunkelt geschaltet werden können.
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Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft eine Dachfensteranordnung für ein Fahrzeug mit einer Rolloeinrichtung, wie sie soeben vorgestellt wurde, und mit einem Dachfenster, welches eine fotochrome Beschichtung analog zu der fotochromen Beschichtung des transparenten und/oder transluzenten Bereichs des Rolloelements aufweist.
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Dabei sind Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Aspekts der Erfindung als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des zweiten Aspekts der Erfindung anzusehen und umgekehrt.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in der einzigen Figur alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Dabei zeigt:
- 1 eine schematische Draufsicht einer Rolloeinrichtung für ein Fahrzeugdach eines Fahrzeugs, als Teil einer Dachfensteranordnung.
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1 zeigt in einer schematischen Draufsicht einer Rolloeinrichtung 10. Die Rolloeinrichtung 10 ist für ein Fahrzeugdach 12 eines nicht gezeigten Kraftfahrzeugs vorgesehen. Die Rolloeinrichtung 10 umfasst ein Rolloelement 14, welches zwischen einer Offenstellung und einer Geschlossenstellung verfahrbar ist. Dabei kann das Rolloelement 14 eine von der Offenstellung und/oder Geschlossenstellung unterschiedliche Stellung, wie beispielsweise eine hier gezeigten Drei-Viertel-Geschlossenstellung, zum zumindest teilweise Verdunkeln eines durchsichtigen Fensterbereichs, wie des Dachfensters 16 des Fahrzeugdachs 12, einnehmen.
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Das Rolloelement 14 kann beispielsweise auf einer Welle 18 aufgewickelt werden, um so ein Verfahren beziehungsweise Verlagern zwischen der Offenstellung und der Geschlossenstellung zu ermöglichen. Vorzugsweise kann die Welle 18 von einem nicht gezeigten, insbesondere elektrisch angetriebenen, Aktor beziehungsweise Motor zum Verfahren angetrieben werden. Das Verfahren in eine der Stellungen zwischen der Offenstellung und der Geschlossenstellung wird mittels eines Steuergeräts 22 gesteuert beziehungsweise geregelt.
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Damit durch die Rolloeinrichtung 10 beziehungsweise eine das Dachfenster 16 aufweisende Dachfensteranordnung 20, welche die Rolloeinrichtung 10 umfasst, auf besonders vorteilhafte Weise in einem Innenraum des Fahrzeugs eine Temperatur, beispielsweise in Abstimmung mit einem Insassenwunsch vor und/oder während der Fahrt, abgestimmt werden kann, weist die Rolloeinrichtung 10 einen Umweltsensor 24 zum Erfassen wenigstens eines Umweltparameters auf.
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Das Verfahren in die Stellung mittels des Steuergeräts 22 kann somit in Abhängigkeit des Umweltparameters erfolgen. So kann das Steuergerät 22 dem Rolloelement 14 eine Stellung vorgeben, durch welche eine Temperatur in dem Innenraum des Fahrzeugs, welches insbesondere als Personenkraftwagen ausgebildet ist, regelbar beziehungsweise steuerbar ist.
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So kann beispielsweise durch ein Verdunkeln bei hohen Außentemperaturen um das Fahrzeug ein Temperaturanstieg im Fahrzeuginnenraum vermieden werden. Alternativ kann durch ein vollständiges Öffnen, also wenn sich das Rolloelement in der Offenstellung befindet, und somit der durchsichtiger Fensterbereich nicht verdunkelt ist, aufgrund einer Sonneneinstrahlung ein Erwärmen des Innenraums erfolgen. Darüber hinaus ist, um die Temperatur besonders vorteilhaft regulieren zu können, das Rolloelement 14 derart ausgebildet, dass es zumindest ein Phasen-Wechsel-Gel zur Speicherung thermischer Energie in Form von latenter Wärme und/oder ein Aerogel, welches aufgrund seiner großporigen Struktur besonders vorteilhaft zur Wärmedämmung geeignet ist, umfasst.
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Vorteilhafterweise ist das Phasen-Wechsel-Gel und/oder das Aerogel in ein thermoplastisches Material des Rolloelements 14 eingefüllt. So kann beispielsweise das Rolloelement 14 aus einem thermoplastischen Sack gebildet sein, in den das jeweilige Gel, also das Phasen-Wechsel-Gel beziehungsweise das Aerogel, eingefüllt ist.
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Vorteilhafterweise wird mittels des Umweltsensors 24 als der wenigstens eine Umweltparameter eine Temperatur und/oder eine Solarlast und/oder eine Wettersituation, beispielsweise Regen, erfasst. Daher kann der Umweltsensor 24 beispielsweise ein Thermometer und/oder einen Lichtsensor und/oder einen Feuchtigkeitssensor oder Ähnliches umfassen.
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Ferner kann vorteilhafterweise das Steuergerät 22 derart ausgebildet sein, dass die Stellung des Rolloelements 14 zusätzlich in Abhängigkeit von Wetterprognosedaten und/oder Fahrzeuggebrauchsdaten vorgegeben wird. Dabei kann es sich bei Wetterprognosedaten beispielsweise um einen aus dem Internet abgerufenen Wetterdienst handeln. Fahrzeuggebrauchsdaten enthalten beispielsweise Vorlieben von Fahrzeuginsassen beispielsweise betreffend die Temperatur beziehungsweise die Gebrauchszeiten des Fahrzeugs.
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Vorteilhafterweise umfasst das Rolloelement einen transparenten und/oder transluzenten Bereich 26. Dabei weist der Bereich 26 vorteilhafterweise eine fotochrome Beschichtung auf, welche durch das Steuergerät lokal ansteuerbar ist, insbesondere auch in Abhängigkeit von dem Umweltparameter. Die fotochrome Beschichtung kann beispielsweise zwischen transparent beziehungsweise transluzent und dunkel geschaltet werden. Durch eine lokale Ansteuerung sind einzelne Teilbereiche des Bereichs 26 somit individuell abdunkelbar. Vorteilhafterweise weist das Dachfenster 16 der Dachfensteranordnung 20 einen Bereich 28 auf, welcher ebenfalls eine fotochrome Beschichtung umfasst.
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Durch die gezeigte Rolloeinrichtung 10 beziehungsweise Dachfensteranordnung 20 ergibt sich der Vorteil, dass eine Nutzung von Wärme aus Sonnenlicht vor und/oder während Fahrten in kühler Umgebung zur Verringerung der Klimatisierungswärme während der Fahrt und zur Vorkonditionierung vor Fahrtbeginn verwendet werden kann.
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Darüber hinaus ergibt sich beispielsweise aufgrund der möglichen gezielten Beschattung vor und/oder während der Fahrt bei Sonneneinstrahlung, beispielsweise unter sommerlichen Bedingungen, beispielsweise ebenfalls eine Reduzierung der Klimaleistung und eine komfortoptimierte Beschattung.
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Somit wird die Energiebilanz durch die aktive Rolloeinrichtung 10 beziehungsweise Dachfensteranordnung 20 verbessert, bei welcher aufgrund ihrer jeweils effizienten Struktur mit aktiver Regelung der Innenraumtemperatur des Fahrzeugs durch passive Maßnahmen ermöglicht wird. Dabei kann das Dachfenster 16 beispielsweise als Schiebedach mit der Rolloeinrichtung 10 ausgebildet sein, welche über eine Steuerung und Erkennung von Außentemperaturen gezielt auf- und zufährt. In Erweiterung kann mittels einer Erkennung der solaren Last, also der Sonneneinstrahlung, sowie optional mit lokalen Wetterprognosedaten und einer Logik aus Fahrgewohnheiten, beispielsweise Gebrauchszeiten, durch gezieltes (Nicht-)Blocken von Sonneneinstrahlung die Fahrzeugkabine vorgeheizt werden beziehungsweise lässt sich gezielt eine Aufheizung durch Schließen verhindern.
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Ferner ergibt sich durch das Aerogel eine besonders vorteilhafte Wärmeisolation.
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Aufgrund der Transparenz und/oder Transluzenz des Rolloelements 14 und/oder des Dachfensters 16 mit jeweiliger fotochromer Beschichtung, kann mit der lokalen Ansteuerung der Beschichtung in Kombination mit einer Fahrzeugorientierung und dem aktuellen Sonnenstand, als Umweltparameter, welche beispielsweise aus Orientierungsdaten des Fahrzeugs und lokalen Wetterprognosen und/oder aus Daten von Innenraumkameras gewonnen werden, eine direkte Sonnenbestrahlung von Passagieren erkannt werden. So können über lokal angesteuerte Verdunklungsflächen in dem Bereich(en) 26, 28 die Passagiere vorzugsweise im Kopfbereich beschattet werden.
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Des Weiteren ergibt sich durch die Rolloeinrichtung 10 beziehungsweise die Dachfensteranordnung 20 eine Steigerung des Wohlbefindens beziehungsweise eine Steigerung der Aufmerksamkeit beispielsweise durch Veränderung des Lichtspektrums beispielsweise aufgrund der fotochromen Beschichtung. So kann die Nutzung der fotochromen Beschichtung zur gezielten Selektierung der spektralen Durchlässigkeit verwendet werden, sodass beispielsweise blaues Licht zur Steigerung der Aufmerksamkeit und Erzeugung eines Gefühls einer kühlen Umgebung weniger gefiltert werden kann. Alternativ kann rotes Licht weniger gefiltert werden, wodurch beispielsweise das Gefühl einer warmen Umgebung erzeugt werden kann.
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Somit kann besonders vorteilhaft eine gezielte Lichtverteilung im Innenraum durch lokale Lichtveränderung in einer Dachstruktur in Abhängigkeit von der sitzplatzbezogenen eingestellten Klimatemperatur ermöglicht werden. Somit ist ferner auf besonders vorteilhafte Weise eine Reduzierung des Aufwands zur lokalen Klimatisierung möglich. Darüber hinaus kann eine Aufmerksamkeit der Fahrzeuginsassen gesteigert werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 202005000363 U1 [0002]
