DE202009000782U1 - Fahrzeug-Fensterscheibe mit elektrisch leitenden Strukturen - Google Patents

Abstract

Fahrzeug-Fensterscheibe mit elektrisch leitenden Strukturen, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:
– die leitenden Strukturen sind als gleichmäßiges, nach Design-Gesichtspunkten vorgegebenes Muster ausgebildet, das sich vorzugsweise über den gesamten Sichtbereich der Scheibe erstreckt,
– die leitenden Strukturen sind partiell unterbrochen, so dass sich Bereiche (5, 5.1; 6, 6.1, 6.2; 7, 7.1, 7.2) unterschiedlicher Ausbildung und Erstreckung ergeben,
– durch die Unterbrechungen (8) und die Spalte (8.1, 9) ergeben sich Leiterbereiche (5, 6, 6.2, 7, 7.2), die als Antennen dienen, und nichtstrahlende Leiterbereiche (5.1, 6.1. 7.1), die nur Sichtelemente zur Ergänzung des jeweiligen Musters darstellen,
– die Leiterbereiche (5, 6, 6.2, 7, 7.2) sind mit Anschlußpunkten (10) zur HF-Kontaktierung mit weiterführenden Netzwerken versehen, wobei die Anschlußpunkte (10) vorzugsweise im Bereich der metallischen Umrandung (2) der Fensterscheibe (1) angeordnet sind,
– die Leiterbereiche (5, 6, 6.2, 7, 7.2) sind als Antennen für unterschiedliche Frequenzen nutzbar, und die...

Description

• Die Erfindung betrifft Fensterscheiben von Kraftfahrzeugen, die mit elektrisch leitenden Strukturen versehen sind.
• Derartige Strukturen dienen u. a. für Heizungszwecke – um die Heck- und vielfach auch die Frontscheibe von Pkw von Feuchtigkeitsbeschlag und Eis zu befreien – und sie können als Antennen für unterschiedliche Funkdienste genutzt werden. Dabei ist es auch möglich und üblich, z. B. eine Heizleiterstruktur in einer Heckscheibe gleichzeitig als Antenne zu betreiben. Die Alternative bilden Antennenleiter, die separat in freien Bereichen der Scheibe zusätzlich zu einer Heizfläche oder einer kombinierten Heizleiter- und Antennenstruktur konfiguriert werden. Auch ist es bekannt, Antennenleiter in Scheiben anzuordnen, die frei von Strukturen für andere Zwecke sind, z. B. in feststehenden Seitenscheiben von Pkw.
• Feststehende Seitenscheiben findet man im Fondbereich bei zweitürigen Pkw und bei den sog. Kombi oder Caravan hinter dem C-Holm. Dabei ist festzustellen, dass bei der Ausbildung von Antennenstrukturen in solchen Scheiben mitunter, zumindest dem Anschein nach, recht willkürlich verfahren wird. Die Scheiben sind oft eher klein bemessen, und in dem Bestreben, sie räumlich und HF-mäßig möglichst effektiv für die Ausstattung mit Strahlern zu nutzen, können unregelmäßig anmutende „grafische Gebilde" in der Verteilung über die Scheibenfläche entstehen. Die Fondpassagiere nehmen diese Grafiken beim Herausblicken durch die Seitenscheiben wahr, und der optische Eindruck wird mehr oder weniger beeinträchtigt.
• Beispiele für Seitenscheiben mit derartiger herkömmlicher Anordnung von Strukturen für eine oder mehrere Frequenzen finden sich in den europäischen Patenten Nr. 0 851 527 , 1 376 756 und 1 527 498 (Zeichnungen) sowie Beispiele für Strukturen in Heckscheiben in den deutschen Patenten Nr. 24 40 439 , 39 17 829 und 10 2005 039 914 und in den europäischen Patenten Nr. 0 986 129 und 0 355 424 (Zeichnungen).
• Ein Vergleich der vielen unterschiedlichen Strukturen in diesen Patentbeschreibungen zeigt, dass es – bis auf die gleichzeitige Nutzung einer vorgegebenen Heckscheiben-Heizfläche als Antenne – keine erkennbaren Vorzugs-Ausbildungen gibt. Das gilt sowohl in bezug auf die physikalische Funktion einer Struktur als HF-Strahler als auch hinsichtlich ihrer Position in der Scheibe. Vielfach sind bei Seitenscheiben Versuche zu erkennen, die Strukturen in Randbereiche zu legen, wohl in dem Bestreben, wenigstens die Scheibenmitte komplett freizuhalten. Dem sind durch die Physik und u. U. durch zu geringe Abmessungen der Seitenscheiben Grenzen gesetzt. Auf Grund möglicher kapazitiver Kopplungseffekte zwischen einer Antennenstruktur und der metallischen Umrandung dürfen Antennenleiter nicht zu nahe an der Umrandung angeordnet werden; andererseits kann erwünscht sein, mehrere Antennen in einer Seitenscheibe unterzubringen – die außerdem noch gegeneinander dekorreliert sein müssen, falls sich die Betriebsfrequenzen nicht ausreichend voneinander getrennt sind. Da bleibt es nicht aus, Kompromisse zu finden.
• Eine bewusste grafische Gestaltung im Sinne etwa eines besonderen, angestrebten „Designs" ist bei den Lösungen des bekannten Stands der Technik nicht erkennbar. Immerhin besteht ja die originäre Funktion einer Fensterscheibe darin, dass man hindurchschauen kann, und irgendwelche beliebigen und oft unregelmäßig erscheinenden Linienanordnungen können den optischen Eindruck beeinträchtigen. Dies gilt insbesondere bei Seitenscheiben, die dem Fondspassagier den Blick auf die Umgebung ermöglichen sollen.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Prinzip für die Ausbildung von funktionellen Strukturen in Kraftfahrzeug-Fensterscheiben zu finden, mit dem Gesichtspunkte einer grafischen Gestaltung mit der Optimierung der physikalischen Eigenschaften einer oder mehrerer Antennen verbunden werden können.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs gelöst. Die Unteransprüche enthalten besondere Ausführungsformen und Details der Erfindung.
• Der Erfindungsgedanke besteht im wesentlichen in der Integration unterschiedlicher Antennen-Ausbildungen in grafische Muster, die vorzugsweise die gesamte Scheibenfläche ausfüllen. Die Muster werden bei entsprechender Ausführung entweder gar nicht oder nicht als störend wahrgenommen, oder können angenehm auf den Betrachter wirken. Sie bestehen aus Anteilen mit Antennenfunktion und solchen, die das gewünschte Design nur optisch ergänzen. Die letzten sind, nicht sichtbar, elektrisch von den Antennenstrukturen getrennt. Das Erfindungsprinzip gestattet, je nach Erfordernis, die Ausnutzung der gesamten oder nur von Teilbereichen der Scheibenfläche für Antennenzwecke, ohne daß bezüglich einer gewünschten Symmetrie der Strukturen oder eines bestimmten angestrebten grafischen Effekts Abstriche gemacht werden müssen.
• Die Erfindung wird im folgenden an Hand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.
• In der zugehörigen Zeichnung zeigen
• 1. Seitenscheibe mit Antennenstrukturen, Stand der Technik
• 2. Seitenscheibe mit erfindungsgemäßem Muster aus leitenden Strukturen und ergänzenden Sichtlinien
• 3. Muster aus schmalen Leiterbahnen
• 4. Muster aus flächigen Strukturen
• 5. Bogenartiges Muster
• 6. Flächenbahnen unterschiedlicher Breite
• 7. Gekreuzte Linien (gitterartiges Muster)
• 8. Heckscheibe mit Bögen aus linienartigen Strukturen
• Dabei sind:

1

Fensterscheibe

2

Scheibenumrandung der Karosserie

3

Schwarzdruck

4

Antennenstrukturen, Stand der Technik

4.1

Heizleiter

4.2

Sammelleiter der Heizfläche

5

leitende Struktur, linienartig

5.1

Sichtlinie

6

leitende Struktur, Leiterbahn

6.1

Sicht-Leiterbahn

6.2

Leiterbahnen, geschaltet als Dipol

7

leitende Struktur, flächig

7.1

Sichtfläche

7.2

Flächen, geschaltet als Dipol

8

Unterbrechung

8.1

Spalt senkrecht

9

Spalt waagrecht

10

Anschlußpunkt

11

Heizleiter einer Heizfläche

• 1 zeigt Antennenstrukturen gemäß dem Stand der Technik, wie sie auch in den oben beispielhaft benanten Schriften angegeben sind, mit den charakteristischen „Unregelmäßigkeiten" in puncto Verteilung in der Scheibe sowie Anordnung und Abmessungen der einzelnen Strahler. Jede einzelne Struktur mag für sich allein optisch störend wirken, wie auch mehrere zusammen in einer Scheibe. Das gilt gleichermaßen für den Durchblick von innen wie oft auch für die Ansicht von außen.
• In 2 bis 7 sind Seitenscheiben und in 8 eine Heckscheibe mit einer Auswahl möglicher Beispiele für die erfindungsgemäßen Muster dargestellt. Wir unterscheiden Muster aus linienartigen Strukturen 5, 5.1 (2, 5, 7 und 8), aus schmalen Leiterbahnen 6, 6.1 (3) und aus flächigen Elementen 7, 7.1 (4 und 6).
• Die HF-wirksamen Elemente 5, 6.2, und 7, 7.2 sind mit Anschlusspunkten 10 (als Speisepunkte) versehen und von den Sichtelementen 5.1, 6.1 und 7.1, die das Muster auf einer Scheibe jeweils optisch ergänzen, durch die Unterbrechungen 8 bzw. die Spalte 8.1 und 9 elektrisch getrennt. Es ist davon auszugehen, dass die Unterbrechungen und Spalte innerhalb der Muster nicht bzw. nicht als störend wahrgenommen werden.
• Die Metallisierung und deren Struktur bei den flächigen Elementen 7, 7.1, 7.2 kann so ausgeführt werden, dass sie eher wie eine geschlossene Wärmeschutzbeschichtung wirken. Man kann die Metallisierung, z. B. auch bei der Ausführung der Leiterbahnen 6, 6.1, 6.2, so schwach wählen, dass sie trotz der elektrischen Wirksamkeit fast nicht sichtbar ist.
• In den Zeichnungen sind die Leiterbahnen und die Flächen kräftiger angedeutet, als sie in natura realisiert werden. Das gleiche gilt für die Antennenleiter 5 in 7.
• In 8 wird der Spezialfall einer Heckscheibe mit einer Heizfläche gezeigt, deren Heizleiter 4.2 bogenförmig verlaufen. Sie sind dem Funktionsbereich des Scheibenwischers (Wischer angedeutet) angepaßt. Die Heizleiterstruktur ist durch die ebenfalls bogenförmigen Antennen (linienartige leitende Strukturen 5) zu einem Muster ergänzt, das gleichmäßig die gesamte Scheibenfläche bedeckt.
• Wenn nun nicht alle zusätzlichen Bögen 5 für Antennenzwecke benötigt werden, werden ein oder zwei Bögen nur als Sichtlinien 5.1 ausgeführt; das gleiche gilt für den Fall, dass ein Bogen nur zum Teil als Antennenleiter ausgeführt ist, wie auch in 8 gezeigt.
• Last but not least ist in 3 und 4 die Bildung von Dipolen innerhalb der Strukturmuster angedeutet.
• ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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• Zitierte Patentliteratur
• - EP 0851527 [0004]
• - EP 1376756 [0004]
• - EP 1527498 [0004]
• - DE 2440439 [0004]
• - DE 3917829 [0004]
• - DE 102005039914 [0004]
• - EP 0986129 [0004]
• - EP 0355424 [0004]

Claims (10)

1. Fahrzeug-Fensterscheibe mit elektrisch leitenden Strukturen, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: – die leitenden Strukturen sind als gleichmäßiges, nach Design-Gesichtspunkten vorgegebenes Muster ausgebildet, das sich vorzugsweise über den gesamten Sichtbereich der Scheibe erstreckt, – die leitenden Strukturen sind partiell unterbrochen, so dass sich Bereiche (5, 5.1; 6, 6.1, 6.2; 7, 7.1, 7.2) unterschiedlicher Ausbildung und Erstreckung ergeben, – durch die Unterbrechungen (8) und die Spalte (8.1, 9) ergeben sich Leiterbereiche (5, 6, 6.2, 7, 7.2), die als Antennen dienen, und nichtstrahlende Leiterbereiche (5.1, 6.1. 7.1), die nur Sichtelemente zur Ergänzung des jeweiligen Musters darstellen, – die Leiterbereiche (5, 6, 6.2, 7, 7.2) sind mit Anschlußpunkten (10) zur HF-Kontaktierung mit weiterführenden Netzwerken versehen, wobei die Anschlußpunkte (10) vorzugsweise im Bereich der metallischen Umrandung (2) der Fensterscheibe (1) angeordnet sind, – die Leiterbereiche (5, 6, 6.2, 7, 7.2) sind als Antennen für unterschiedliche Frequenzen nutzbar, und die Anschlußpunkte (10) dienen als Speisepunkte dieser Antennen.
2. Fahrzeug-Fensterscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Muster aus linienartigen Strukturen (5, 5.1) gebildet sind.
3. Fahrzeug-Fensterscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Muster aus Leiterbahnen (6, 6.1, 6.2) gebildet sind.
4. Fahrzeug-Fensterscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Muster aus Flächen gebildet sind.
5. Fahrzeug-Fensterscheibe nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Ausstattung vorzugsweise der feststehenden Scheiben mit den erfindungsgemäßen Mustern aus strahlenden und nichtstrahlenden leitenden Strukturen.
6. Fahrzeug-Fensterscheibe nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Muster aus parallel verlaufenden leitenden Strukturen.
7. Fahrzeug-Fensterscheibe nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Muster aus strahlenförmig sich ausbreitenden leitenden Strukturen.
8. Fahrzeug-Fensterscheibe nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Muster aus sich kreuzenden leitenden Strukturen.
9. Fahrzeug-Fensterscheibe nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Muster in Schrift- und Bildform und als Logo.
10. Fahrzeug-Fensterscheibe nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Muster mit geometrischen Elementen.