WO2025219178A1 - FAHRZEUG MIT AUßENVORRICHTUNG, FAHRZEUGSCHEIBE UND IR-STRAHLUNGSQUELLE - Google Patents

FAHRZEUG MIT AUßENVORRICHTUNG, FAHRZEUGSCHEIBE UND IR-STRAHLUNGSQUELLE

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WO2025219178A1
WO2025219178A1 PCT/EP2025/059735 EP2025059735W WO2025219178A1 WO 2025219178 A1 WO2025219178 A1 WO 2025219178A1 EP 2025059735 W EP2025059735 W EP 2025059735W WO 2025219178 A1 WO2025219178 A1 WO 2025219178A1
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WO
WIPO (PCT)
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vehicle
radiation source
window
radiation
vehicle window
Prior art date
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Application number
PCT/EP2025/059735
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English (en)
French (fr)
Inventor
Hadi RASTEGAR
Yahya MOTEMANI SHARABIANI
Siyamak MEMAR JAVID
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Saint Gobain Sekurit France SAS
Original Assignee
Saint Gobain Sekurit France SAS
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    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00—Ohmic-resistance heating
    • H05B3/84—Heating arrangements specially adapted for transparent or reflecting areas, e.g. for demisting or de-icing windows, mirrors or vehicle windshields
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60S—SERVICING, CLEANING, REPAIRING, SUPPORTING, LIFTING, OR MANOEUVRING OF VEHICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60S1/00—Cleaning of vehicles
    • B60S1/02—Cleaning windscreens, windows or optical devices
    • B60S1/023—Cleaning windscreens, windows or optical devices including defroster or demisting means
    • B60S1/026—Cleaning windscreens, windows or optical devices including defroster or demisting means using electrical means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60S—SERVICING, CLEANING, REPAIRING, SUPPORTING, LIFTING, OR MANOEUVRING OF VEHICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60S1/00—Cleaning of vehicles
    • B60S1/02—Cleaning windscreens, windows or optical devices
    • B60S1/56—Cleaning windscreens, windows or optical devices specially adapted for cleaning other parts or devices than front windows or windscreens
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B2203/00—Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
    • H05B2203/032—Heaters specially adapted for heating by radiation heating

Definitions

  • Vehicle with external device, vehicle window and IR radiation source Vehicle with external device, vehicle window and IR radiation source
  • the invention relates to a vehicle with an exterior device, a vehicle window and an IR radiation source, as well as a method for removing moisture from the vehicle window of the vehicle.
  • HVAC Heating, Ventilation, and Air Conditioning
  • Heated vehicle windows are well known. They are used primarily as heated windshields in motor vehicles and offer the possibility of conveniently removing ice or condensed moisture from the windshield by heating it. They feature transparent, electrically conductive coatings, particularly silver coatings. The coatings are electrically connected so that a current can be passed through them. This heats up the coating, which is responsible for the heating effect. For example, see WO2013/104438A1.
  • WO 2013/104439 A1 and EP 2803246 B1 disclose an electrically conductive coating for heating a window. It consists of different layers that can be used to slightly reduce the sheet resistance. Furthermore, the heat and thus energy loss due to convection across the usually large window surfaces is very high.
  • a further challenge for electrically conductive coatings, which are often multi-layered, for heating laminated panes is compliance with required standards, for example with regard to light transmission and color neutrality.
  • JP2013001611A discloses a laminated pane with an intermediate layer that absorbs IR radiation. Irradiating the laminated pane with IR radiation heats it up, thereby reducing fogging or icing.
  • FR960125A and US20110067726A1 show composite panes designed as windshields with IR radiation sources. If water droplets or frost are on the windshield, they can be irradiated by the IR radiation source located in the vehicle interior, causing any watery films on the windshield to evaporate.
  • a disadvantage of this solution is that the panes absorb some of the IR radiation, reducing efficiency. Further disadvantages are that the radiation sources must be mounted in a specific geometric relationship to the pane, which in turn significantly limits the design and construction freedom in the vehicle interior. Finally, there is a risk that vehicle occupants could enter the radiation path of the radiation source, which can lead to irritation and, in the worst case, burns.
  • DE202023103844U1 discloses a heatable composite pane comprising an outer pane and an inner pane, which are connected to one another via a thermoplastic intermediate layer, and at least one heating device.
  • the heating device is a transparent heating layer made of photothermal material having an absorption of greater than 70%, preferably greater than 85%, in the IR wavelength range > 0.8 pm, preferably > 0.9 pm, particularly preferably > 1.0 pm.
  • the wavelength range of the radiation source is expediently matched to the photothermal material used for the heating device, i.e., the wavelength range of the photothermal material for the maximum possible IR absorption.
  • the present invention is based on the object of providing such a vehicle and a method for removing moisture in such a vehicle.
  • the vehicle comprises at least one vehicle window (also called the first vehicle window) with an outer surface exposed to the external environment, and at least one external device mounted outside the vehicle interior.
  • vehicle window also called the first vehicle window
  • external device mounted outside the vehicle interior.
  • “Exposed to the external environment” in the sense of the invention means that the surface is directly adjacent to the external environment, so that the moisture contained in the air can condense on the surface of the vehicle.
  • the outer surface of the vehicle window can have a functional coating or be coating-free. In other words, the outer surface can be formed by the uncoated surface of the vehicle window or a coating applied to the surface of the vehicle window.
  • External device outside the vehicle interior in the sense of the invention means a device located on the outside of the vehicle, for example, on the body or outer skin of the vehicle, and thus also exposed to the external environment, whereby the external device can certainly form an interior space separated from the external environment.
  • the external device is preferably a side mirror or a side camera of a vehicle. It is also possible for the external device to have both a side mirror and a side camera.
  • At least one radiation source is attached to the external device.
  • the radiation source is designed such that it can emit IR radiation in the IR wavelength range from 1.3 pm to 3.5 pm.
  • the radiation source is arranged relative to the vehicle window such that, during operation, it irradiates at least the outer surface of the vehicle window entirely or in regions, i.e., in one region.
  • the radiation source is arranged such that it irradiates at least 30%, particularly preferably 50%, and most particularly preferably at least 70% of the outer surface.
  • the radiation source is arranged such that it irradiates at least the region of the outer surface through which at least one vehicle occupant, in particular the driver, must look in order to be able to see the external device. This is particularly advantageous when the external device is a side mirror.
  • the invention is based on the fact that the water molecules of the water deposited on the exposed surface are caused to vibrate by IR radiation, which consequently heats the water.
  • the heating of the water condensed or frozen on the exposed surface occurs largely selectively, since the panes themselves typically absorb IR radiation much less strongly, and therefore only negligible heating of the vehicle window occurs.
  • a resulting advantage is that large-area, electrically heatable layers as part of the vehicle window, such as silver layers, can be dispensed with. This leads to simplified, more cost-effective glazing production.
  • the permeability of high-frequency radiation for example, for receiving mobile phone signals, communicating with cloud servers ("Internet of Things"), and the like, is not impaired by the radiant heating according to the invention, thus resulting in further advantages.
  • evaporation using IR radiation can be many times faster than with the HVAC/coating variant.
  • the radiation source By placing the radiation source outside the vehicle interior, occupants can be better protected from heat irritation and potentially burns.
  • the IR radiation is not reduced by the low, but still present, IR absorption of the vehicle window.
  • the absorption of IR radiation is particularly problematic when the vehicle window is constructed as a laminated pane. Laminated panes often have an IR-absorbing lamination interlayer.
  • the vehicle window can be a monolithic pane, as is often the case with rear windows or side windows. If the vehicle window is a monolithic pane, it has not only an outer surface but also an interior surface facing the vehicle interior.
  • a monolithic pane refers to single glazing, which can, however, also be provided with functional coatings such as an IR-reflecting coating and/or a LowE coating (emissivity-reducing coating). Such coatings are advantageously applied to the interior surface of the vehicle window.
  • the vehicle window as a monolithic pane does not have more than one pane and no thermoplastic polymer layer.
  • the vehicle window can also be a laminated pane, as is usually the case with windshields.
  • the rear window or the side window(s) of a vehicle can also be designed as a laminated pane.
  • the vehicle window is a laminated pane, it comprises an inner pane and an outer pane, as well as a thermoplastic intermediate layer arranged between the inner and outer panes.
  • the outer pane has an outer surface facing away from the thermoplastic intermediate layer, which is also the outer surface of the vehicle pane (although it may have coatings).
  • the outer pane also has an interior surface facing the thermoplastic intermediate layer.
  • the inner pane has an interior surface facing away from the thermoplastic intermediate layer, which may be coated or uncoated. The coated or uncoated interior surface of the inner pane is also the surface of the vehicle pane exposed to the vehicle interior.
  • thermoplastic intermediate layer is arranged flat between the inner pane and the outer pane.
  • main surfaces of the thermoplastic intermediate layer are arranged essentially parallel to the surfaces of the outer pane and the inner pane.
  • the main surface of an element describes the surface of the element with the greatest extent.
  • the vehicle window is a monolithic window and the outer surface of the vehicle window is free of coating.
  • the vehicle window can be, for example, a windshield, rear window, or a side window of the vehicle.
  • the vehicle window is a side window of the vehicle.
  • the vehicle window can be permanently installed in the vehicle, so that it is not movable.
  • the vehicle window can also be movable, for example, it can be wound up and closed as is usual with side windows.
  • the vehicle window can therefore be converted from an open state to a closed state and vice versa during use of the vehicle.
  • closed state in the sense of the invention is meant that the vehicle window essentially completely separates the vehicle interior from the outside environment.
  • a vehicle side window in a car this would mean the case in which the vehicle side window is wound up, i.e. the window opening is completely closed by the vehicle side window.
  • open state in the sense of the invention is meant that the vehicle side window does not completely close the window opening, i.e. the vehicle interior is not completely separated from the outside environment. It is understood that the vehicle side window can also be “partially open,” meaning the window is not fully open. It is understood that the irradiation of the outer surface of the vehicle window described in the invention refers to the irradiation of the vehicle window in the closed state, although it is not excluded that areas of the vehicle window can also be irradiated when it is partially open.
  • the vehicle windshield has a circumferential edge with an edge surface, which particularly preferably comprises an upper edge and a lower edge, as well as two side edges running between them.
  • the upper edge refers to the edge that points upwards when installed in the vehicle.
  • the lower edge refers to the edge that points downwards when installed in the vehicle.
  • the upper edge is often referred to as the roof edge, and the lower edge as the engine edge.
  • the vehicle windshield can have any suitable geometric shape and/or curvature.
  • the radiation source is designed such that it can emit IR radiation in the IR wavelength range from 1.8 pm to 3.4 pm, preferably from 1.9 pm to 3.3 pm, particularly preferably from 1.9 pm to 3.0 pm. It is not necessary for the emission band of the radiation source to completely cover the aforementioned ranges. However, the emission band should lie (at least partially) within these ranges.
  • the radiation source is expediently connected to a power supply device. Especially in this preferred In this wavelength range, the absorption and excitation of water molecules, and thus the resulting heating and evaporation, is particularly high.
  • the transmission of glass in the wavelength range from 2.9 pm to 3.1 pm is particularly high, at over 70%, and especially at approximately 3.0 pm at approximately 85%, so that the energy can be used efficiently for defrosting and evaporating water.
  • the radiation source is configured such that it can emit IR radiation in the IR wavelength range from 1.4 pm to 2 pm, preferably from 1.45 pm to 1.95 pm.
  • IR radiation is particularly energy-intensive and thus very suitable for evaporating water.
  • This wavelength range is particularly preferred if the radiation source comprises or consists of an LED, since LEDs with IR radiation in higher wavelength ranges above 2 pm are difficult to manufacture and can thus be expensive.
  • the radiation source preferably comprises an LED, OLED, a laser, and/or a laser diode.
  • the radiation source preferably comprises an LED, which can also be referred to as an "IR radiation-emitting diode.”
  • the radiation source can comprise laser diodes or lasers, which have the advantage of being particularly powerful and efficient.
  • the radiation source can also comprise a housing in which the radiation sources for generating IR radiation are mounted.
  • the radiation source can be an LED, OLED, a laser, and/or a laser diode.
  • the radiation source comprises or consists of an Er:YAG diode.
  • the Er:YAG diode has a wavelength of approximately 2960 nm. This wavelength corresponds to the wavelength range in which water molecules exhibit the highest absorption coefficient.
  • Other examples are InAs/GaSb and Er3+-doped sesquioxide diodes.
  • the radiation source is a fiber-bulk hybrid laser.
  • the laser preferably comprises the laser medium Cr:ZnSe/S.
  • the laser is dimmable, for example, preferably within a range of 1.9 pm to 3.0 pm, so that the wavelength or a wavelength range of the emitted IR radiation can be selected as needed.
  • the radiation source(s) can be strip-shaped or spot-shaped, for example. Other geometric shapes are also possible.
  • Several individual radiation sources can also be arranged next to one another, spaced apart, or in a strip-shaped arrangement (close to one another). In other words, if several spot-shaped LEDs are arranged next to one another, a multi-part, strip-shaped radiation source can be formed. This allows the number and intensity of the radiation sources to be flexibly adapted to the requirements for heating the vehicle window, for example, with regard to the spatial and geometric conditions and the energy required for efficient heating.
  • a scattering element is arranged between the radiation source and the vehicle window.
  • a scattering element is arranged between the radiation source and the outer surface of the vehicle window.
  • the scattering element is preferably an optical concave lens (also called a scattering lens), a microlens array, or a holographic lens.
  • the scattering element serves to scatter the IR radiation. Parallel incident IR rays are refracted by the scattering element in such a way that the IR rays are scattered in space.
  • the radiation source is therefore preferably aligned such that the IR radiation emitted by it is scattered by the scattering element, whereby, for example, the IR radiation from a laser can irradiate a larger area of the outer surface of the vehicle window.
  • the pane or panes (outer pane and inner pane) of the vehicle window are preferably made of transparent glass, in particular soda-lime glass, which is common for window panes.
  • the panes can also be made of other types of glass (e.g., borosilicate glass, quartz glass, aluminosilicate glass) or transparent plastics (e.g., polymethyl methacrylate or polycarbonate).
  • the thickness of the at least one pane can vary widely.
  • panes with a thickness in the range of 0.8 mm to 5 mm, preferably 1.4 mm to 2.5 mm are used, for example, those with the standard thicknesses of 1.6 mm or 2.1 mm.
  • the at least one pane can be tempered, partially tempered, or prestressed. If at least one of the panes is to be tempered, this can be thermal or chemical prestressing.
  • “at least one pane” refers to the inner pane. and/or the outer pane if the vehicle window is designed as a composite pane, or the individual pane of the vehicle window if it is designed as a monolithic pane.
  • the vehicle window can have any three-dimensional shape.
  • the at least one pane of the vehicle window has no shadow zones, allowing it to be efficiently coated by cathode sputtering.
  • the vehicle window is flat or slightly or strongly curved in one or more directions of space.
  • the thermoplastic intermediate layer is preferably formed as at least one thermoplastic composite film and is based on ethylene-vinyl acetate (EVA), polyvinyl butyral (PVB), or polyurethane (PU), or mixtures or copolymers or derivatives thereof, particularly preferably based on polyvinyl butyral (PVB), and additionally contains additives known to those skilled in the art, such as plasticizers.
  • the thermoplastic film preferably contains at least one plasticizer.
  • the thermoplastic intermediate layer can be formed by a single film or by more than one film.
  • the thermoplastic intermediate layer can be formed by one or more thermoplastic films arranged one above the other, wherein the thickness of the thermoplastic intermediate layer after lamination of the layer stack is preferably from 0.25 mm to 1 mm, typically 0.38 mm or 0.76 mm.
  • the thermoplastic intermediate layer can also be formed from a film that is colored in some areas and is thus opaque.
  • the intermediate layer can also be formed from more than one film, i.e., at least two films, and the at least two films extend over different regions of the surface of the composite pane.
  • the thermoplastic intermediate layer is preferably a thermoplastic film without functional properties, i.e., a thermoplastic film without functional properties other than thermoplastic properties.
  • the thermoplastic intermediate layer can be a thermoplastic film with acoustically dampening properties, an IR-reflecting thermoplastic film, and/or a UV-absorbing thermoplastic film. If something is "based" on a polymeric material, it consists predominantly of this material, i.e., at least 50%, preferably at least 60%, and especially at least 70%. It may therefore also contain other materials such as stabilizers or plasticizers.
  • the external device is a side camera of the vehicle.
  • the side camera preferably comprises a housing and a camera arranged in the housing.
  • the camera preferably serves as a replacement for a side mirror and is intended to film the traffic behind the vehicle. Alternatively or additionally, the camera can also be intended to film the traffic to the side or the traffic ahead.
  • the camera is therefore a video camera that records images and preferably transmits them to an on-board computer (wirelessly or via cable).
  • the on-board computer can display the images recorded by the camera, for example, on a display in the vehicle interior, so that the driver receives an overview of the traffic (behind).
  • the images recorded by the camera can also be stored on the on-board computer or another data storage unit if necessary, which can be particularly helpful in investigating traffic accidents.
  • the images are transmitted to the display in the vehicle interior, at least in real time. Mounting the radiation source on the side camera is particularly suitable because it eliminates the need for an external device specifically designed to illuminate the vehicle windshield, but allows the use of a device already provided for another function.
  • the side camera preferably also comprises a pane which is inserted into an opening in the housing.
  • the pane is intended to separate the interior of the housing from the outside environment.
  • the pane is preferably at least transparent enough for the camera to be able to film the traffic through it.
  • the pane is preferably transparent with a light transmittance of at least 50%, preferably at least 70%.
  • the pane is preferably made of glass, such as soda-lime glass, borosilicate glass, quartz glass or aluminosilicate glass, or transparent plastics, such as polymethyl methacrylate or polycarbonate.
  • the pane of the side camera is particularly preferably arranged between the Located between the interior of the housing and the exterior surface of the vehicle windshield. The windshield protects the camera from mechanical damage.
  • At least one radiation source is also arranged in the housing of the side camera.
  • the radiation source is arranged in the housing such that it can irradiate the outer surface of the vehicle window.
  • the housing thus has an opening into which a pane as described above is preferably inserted.
  • the pane is preferably arranged between the vehicle window and the radiation source, so that a portion of the IR radiation emitted by the radiation source initially transmits through the pane before impinging on the outer surface of the vehicle window.
  • the radiation source thus irradiates at least a portion of the pane of the side camera, preferably at least 50%, particularly preferably at least 70%, in particular at least 90% of the main surface of the pane.
  • the transmittance for IR radiation of the pane arranged between the vehicle window and the radiation source can be determined by spectrophotometric tests according to ISO 9050.
  • the exterior device of the vehicle is designed as a side mirror.
  • the side mirror preferably comprises a housing and a reflective element.
  • reflective element is meant that the element has at least one surface that reflects sufficient visible light so that a vehicle occupant, in particular the driver, can visually perceive the traffic behind them through the reflection on the reflective element.
  • the reflective surface of the reflective element faces the external environment.
  • the reflective element can, for example, be a substrate coated with a metal coating (preferably aluminum) or a dichroic dielectric mirror.
  • the reflective element is preferably arranged in an opening of the housing so that the reflective element separates a housing interior from the external environment.
  • the reflective element is preferably arranged in a manually or electronically movable manner within the housing so that the element can be positioned at an angle suitable for the user (as is common for side mirrors in vehicles).
  • the radiation source is particularly preferably arranged in the interior of the housing of the side mirror.
  • the radiation source is arranged in the housing such that it can irradiate the outer surface of the vehicle window.
  • the reflective element is preferably arranged between the vehicle window and the radiation source, wherein the reflective element is provided with a recess through which the IR radiation from the radiation source can be emitted.
  • the recess is preferably arranged in an edge region of the reflective element.
  • the reflective element can also have no recess and be arranged outside the beam path of the radiation source.
  • the radiation source can be located in an edge region of the opening in the housing, wherein the reflective element does not extend beyond this edge region.
  • the recess or edge region can be provided with a protective screen arranged between the radiation source and the vehicle window.
  • the reflective surface of the reflective element preferably reflects visible light by at least 30%, particularly preferably by at least 50%, most particularly preferably by at least 70%, in particular by at least 90%. Reflection in a specific percentage range, within the meaning of the invention, means an average reflection factor at a defined angle of incidence (65°).
  • opaque means a light transmittance (according to ISO 9050:2003) for visible light (380 nm to 780 nm) of less than 30%, preferably less than 20%, particularly preferably less than 5%, and especially less than 0.1%.
  • Transparent for the purposes of the invention means a light transmittance (according to ISO 9050:2003) for visible light of at least 50%, preferably at least 60%, and particularly preferably at least 70%.
  • the relative spectral distribution of illuminant D65 (see, for example, ISO 11664-2:2007) and/or the relative spectral distribution of illuminant A (see, for example, ISO 11664-2:2007) can be used for the determination.
  • the described light transmittance ranges apply to the determination using illuminant A and/or illuminant D65.
  • the reflectance is measured at an angle of incidence of 65° to the surface normal of the reflecting surface (surface normal is the vector perpendicular to the reflecting surface of the reflecting element).
  • the reflectance describes the proportion of the total The percentage of incident visible radiation that is reflected. It is expressed as a percentage (relative to 100% incident radiation) or as a unitless number from 0 to 1 (normalized to the incident radiation). Plotted as a function of wavelength, it forms the reflection spectrum.
  • the information on the reflectance or reflection spectrum refers to a reflection measurement with a light source that radiates uniformly in the considered spectral range with a normalized radiation intensity of 100%.
  • the vehicle window is provided with an IR-reflecting coating that at least overlaps the area irradiated by the radiation source with IR radiation.
  • the IR-reflecting coating is preferably arranged at least congruently with the area irradiated by the radiation source with IR radiation.
  • the IR-reflecting coating extends over at least 50% of the surface, particularly preferably over at least 70% of the surface, and in particular completely over the surface of the vehicle window.
  • the IR-reflecting coating is preferably applied to the interior-side surface of the vehicle window. If the vehicle window is designed as a composite window, the coating can also be applied to the exterior surface of the inner window or the interior-side surface of the outer window.
  • the IR-reflecting coating can also be applied to a transparent film (e.g., a PET film) and arranged in the thermoplastic intermediate layer, i.e., between the outer window and the inner window.
  • a transparent film e.g., a PET film
  • the IR-reflective coating protects the vehicle interior from the IR radiation of the radiation source and enhances the de-icing and evaporating effect of the water or frost deposits adhering to the vehicle window, as the IR radiation is reflected back to the exposed outer surface of the vehicle window.
  • the IR-reflecting coating can comprise metallic layers or be metal-free. Particularly preferably, the IR-reflecting coating comprises at least one silver layer and preferably multiple silver layers. Such silver layers exhibit particularly advantageous reflection properties while simultaneously providing high transmission in the visible spectral range.
  • the thickness of a silver layer is preferably from 1 nm to 50 nm, particularly preferably from 5 nm to 25 nm. In this range for the thickness of the silver layer, advantageously high transmission in the visible spectral range and particularly advantageous electrical conductivity are achieved.
  • the IR-reflecting coating most preferably comprises at least two silver layers, in particular at least three silver layers. Preferably, at least one dielectric layer is arranged between each two adjacent silver layers of the coating.
  • a dielectric layer contains at least one individual layer made of a dielectric material, for example containing a nitride such as silicon nitride or an oxide such as aluminum oxide.
  • dielectric layers can also comprise several individual layers, for example individual layers of a dielectric material, smoothing layers, adaptation layers, blocking layers and/or anti-reflection layers.
  • the thickness of a dielectric layer is, for example, from 10 nm to 200 nm. This achieves the technical advantage, for example, that infrared light can be effectively blocked.
  • the blocking of infrared light is particularly well achieved when the infrared protective layer comprises at least two silver layers, particularly preferably three silver layers and in particular exactly three silver layers.
  • the IR-reflective coating has a lower refractive index than the window to which it is applied.
  • the IR-reflective coating preferably has a refractive index of less than 1.5, preferably less than 1.4. This effectively reflects the IR radiation, increasing the probability that the IR radiation will hit a water-covered area on the exterior surface of the vehicle window.
  • Refractive indices in the context of the present invention are generally given relative to a wavelength of 1500 nm. Methods for determining refractive indices are known to those skilled in the art. The refractive indices specified in the context of the invention can be determined, for example, by ellipsometry, using commercially available ellipsometers. Unless otherwise stated, the specification of layer thicknesses or thicknesses refers to the geometric thickness of a layer.
  • the vehicle further comprises a moisture detector, for example an IR sensor, for detecting water on the outside surface of the vehicle window and a control unit.
  • the moisture detector is preferably configured to send a signal to the control unit when water is present on an area of the outside surface of the vehicle window that is irradiated by the radiation source during operation.
  • the control unit is configured to, at least upon receipt of the signal, electronically deactivate the radiation source. so that the radiation source emits IR radiation onto the outside surface of the vehicle window.
  • the moisture detector is preferably mounted on the vehicle window or an exterior device, such as the side mirror or side camera, so that it can effectively detect water condensed on the outside surface of the vehicle window.
  • the vehicle further comprises at least one further exterior device according to the invention with a radiation source attached thereto, as well as at least one further vehicle window (also called a second vehicle window).
  • the radiation device is arranged relative to the second vehicle window of the vehicle such that, during operation, the radiation source irradiates at least one exterior surface of the second vehicle window, which is exposed to the external environment, entirely or in part.
  • the two exterior devices are each a side camera or a side mirror of the vehicle according to the embodiments of the invention described above.
  • the vehicle window according to the invention and the second vehicle window are each side windows of the vehicle. If the exterior device for the first vehicle window is a side mirror, the exterior device for the second vehicle window is preferably also a side mirror.
  • the exterior device for the first vehicle window is a side camera
  • the exterior device for the second vehicle window is preferably also a side camera.
  • the vehicle according to the invention can also have more than two exterior devices and two vehicle windows, each of which is irradiated by a radiation source attached to the exterior device.
  • the vehicle can be, for example, a passenger car, a truck, a motor vehicle, a tractor, or a bus.
  • the vehicle is preferably a passenger car.
  • the vehicle can be equipped with an internal combustion engine, comprising, for example, a gasoline engine or a diesel engine, an electric drive comprising a fuel cell and/or a rechargeable battery, or a hybrid drive.
  • Hybrid drives and electric drives are particularly suitable because the radiation source is electrically operated.
  • Such drive types must be energy-efficient, since otherwise the range of the vehicle can be significantly reduced, thus making the advantages of removing moisture using the vehicle according to the invention particularly clear.
  • the invention extends to a method for removing moisture using the vehicle according to the invention.
  • "Moisture" in the context of the invention refers to water in a liquid or frozen state. The method comprises the following steps in the order mentioned:
  • the radiation source is activated at least upon detection of water on at least one region of the outer surface of the vehicle window by a moisture detector.
  • the vehicle preferably comprises a moisture detector and a control unit as described above, such that upon detection of water by the moisture detector, a signal is sent to the control unit, and the control unit controls the radiation source such that it is activated according to the method and step B of the method is subsequently carried out.
  • step B of the method according to the invention is terminated and the radiation source deactivated when the moisture detector no longer detects water on the outer surface of the vehicle window.
  • the radiation source therefore only irradiates the vehicle window when the moisture detector detects water.
  • the method can also be started and terminated manually, for example, by a vehicle occupant.
  • Figure 1 The rear of an embodiment of the vehicle according to the invention, Figure 2 Vehicle door with vehicle window and external device of the inventive
  • Figures 3-5 show various embodiments of the external device with radiation source of the vehicle according to the invention.
  • Figure 6 shows an absorption spectrum of water (liquid state).
  • Figure 1 shows an embodiment of the vehicle 100 according to the invention, wherein the rear of the vehicle 100 is shown with a view of the trunk and rear window.
  • the vehicle 100 is a passenger car of the sedan type, wherein the invention is not restricted to specific types and models of vehicles.
  • Figure 2 shows a further aspect of the vehicle 100 according to the invention from Figure 1, wherein a vehicle door 101 of the vehicle 100 with an exterior device 2 and a vehicle window 1 is shown.
  • the vehicle window 1 is shown in a plan view with a view of the outer surface I.
  • the exterior device 2 in this example is a side mirror as shown in Figure 3; however, it can also be, for example, a side mirror as shown in Figure 4 or a side camera as shown in Figure 5.
  • the exterior device 2 is shown in a side view in Figure 2, so only the radiation source 3 and the housing 6 of the exterior device 2 can be seen.
  • the vehicle 100 also comprises a further, second exterior device 11, which is fastened to the opposite vehicle door and also represents a side mirror as shown in Figure 3; here, too, this exterior device 11 can, for example, also be a side mirror as shown in Figure 4 or a side camera as shown in Figure 5.
  • Each of the exterior devices 2, 11 comprises a radiation source 3, which is designed such that it can emit IR radiation 4 in the wavelength range from 1.3 pm to 3.5 pm.
  • the radiation sources 3 are arranged relative to the vehicle window 1, 12 of the respective vehicle door 101, to which the exterior devices 2, 11 are fastened, such that they can irradiate, in particular, the area P of the vehicle window 1, 12, which allows the driver a view of the exterior device 2, 11.
  • the radiation sources 3 can also be arranged and designed such that they can irradiate another area or additional areas of the vehicle window 1, 12. By means of the irradiation 4, watery coating 5 on the vehicle window 1, 12 can be effectively removed.
  • a major advantage here is that the radiation sources 3 are arranged outside the vehicle interior 8 and thus do not reduce the space in the interior 8.
  • a further advantage is that vehicle occupants do not may accidentally enter the beam path of radiation source 3, which could cause irritation to the occupants and, in the worst case, burns.
  • FIG. 2 describes the first vehicle door 101 and the first exterior device 2 attached thereto.
  • the facts described there also apply analogously to the second vehicle door (this is, for example, the driver's door) and the second exterior device 11 attached thereto.
  • the vehicle door 101 in Figure 2 is, for example, the vehicle passenger door, and the exterior device 2, as a side mirror, is attached to a door position typical for vehicles.
  • Attached to the vehicle door 101 above the vehicle window 1 is a moisture detector 10, which is connected to a control unit (not shown).
  • the moisture detector 10 is, for example, an IR sensor.
  • the moisture detector 10 detects watery coating and/or frost 5 on the outside surface I of the vehicle window 1 in the area P. As soon as the detector 10 detects water 5, it transmits a signal to the control unit, which then controls the radiation source 3 so that the radiation source 3 emits IR radiation 4 onto the area P of the vehicle window 1.
  • the radiation source 3 is attached to the housing 6 of the external device 2, for example by means of an adhesive.
  • the external device 2 also comprises a reflective element 7, which is, for example, a substrate with a reflective coating.
  • the reflective element 7 is inserted into an opening in the housing 6, so that a housing interior (not shown) is separated from the external environment 9.
  • the reflective coating is applied to a surface of the substrate facing the external environment 9 and serves as a mirror that the driver can use to monitor rear traffic.
  • the surface of the reflective element 7, which is made reflective by the coating reflects, for example, at least 70% of the incident visible light.
  • the substrate is made of glass, for example, and the reflective coating is, for example, an aluminum coating.
  • the radiation source 3 is equipped with a scattering element 13 for scattering the IR radiation 4.
  • a scattering element 13 for scattering the IR radiation 4 is arranged between the radiation source 3 and the vehicle window 1.
  • the scattering element 13 is, for example, an optical concave lens.
  • Figure 4 shows an alternative external device 2 as a side mirror.
  • the radiation source 3 is not mounted on the outside of the housing 6 of the external device 2, but rather inside the housing.
  • the radiation source 3 is shown in a top view in an edge area of the side mirror so that the reflective element 7 remains clearly visible and usable.
  • the radiation source 3 comprises, for example, several lasers arranged in a strip shape, preferably dimmable lasers such as fiber-bulk hybrid lasers with a Cr:ZnSe/S medium.
  • the reflective element 7 is arranged between the radiation source 3 and the vehicle window 1, wherein the reflective element 7 has a recess in the region of the radiation source 3 so that the beam path of the radiation source 3 is not blocked.
  • Each laser of the radiation source 3 is equipped with a scattering element 13 at a suitable distance from the emission surface of the laser.
  • the scattering element 13 serves to scatter the light of the laser beam so that a larger area of the vehicle window 1 can be irradiated.
  • the scattering elements 13 are therefore arranged in the beam path of the individual lasers of the radiation source 3.
  • the scattering element 13 is, for example, an optical concave lens.
  • Figure 5 shows a further alternative embodiment of the external device 2, wherein the external device 2 in this embodiment is not designed as a side mirror of the vehicle 100, but as a side camera.
  • the external device 2 also comprises a camera 15, which is intended to film the rear traffic.
  • the external device 2 comprises a pane 14, which is inserted into an opening in the housing 6 and separates the housing interior from the external environment 9.
  • the camera 15 is arranged in the housing interior.
  • the camera 15 films through the pane 14, wherein the pane 14 protects the camera 15 from external damage.
  • the pane 14 is transparent to visible light and consists, for example, of mineral glass or plastic glass.
  • the pane 14 is arranged between the radiation source 3 and the vehicle window 1, so that the IR radiation 4 emitted by the radiation source 3 must first transmit through the pane 14 before it can impinge on the outer surface I of the vehicle window 1.
  • the pane 14 is therefore designed such that it is at least partially permeable to IR radiation 4.
  • the radiation source 3 is also arranged in the housing interior and comprises several lasers and scattering elements 13 analogously to that described for Figure 4.
  • Side-view cameras are a popular replacement for side mirrors, particularly in electric vehicles.
  • a major advantage of this design is that the radiation source 3 can clear water 5 not only from the vehicle window 1 but also from the pane 14 of the side-view camera.
  • Figure 6 shows an absorption spectrum of water in the liquid state.
  • the diagram shows that water molecules, for example, have a particularly high absorption coefficient at a wavelength of approximately 3 pm.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug (100), umfassend mindestens eine Fahrzeugscheibe (1) mit einer zur äußeren Umgebung (9) exponierten außenseitigen Oberfläche (I) und mindestens eine außerhalb des Fahrzeuginnenraums (8) angebrachte Außenvorrichtung (2), wobei an der Außenvorrichtung (2) zumindest eine Strahlungsquelle (3) für IR-Strahlung (4) im IR-Wellenlängenbereich von 1,3 µm bis 3,5 µm angebracht ist, die Strahlungsquelle (3) so zur Fahrzeugscheibe (1) angeordnet ist, dass die Strahlungsquelle (3) im Betrieb zumindest die außenseitige Oberfläche (I) der Fahrzeugscheibe (1) ganz oder in einem Bereich (P) bestrahlt, und wobei zwischen Strahlungsquelle (3) und der Fahrzeugscheibe (1) ein Zerstreuungselement (13) zur Zerstreuung der IR-Strahlung (4) angeordnet ist.

Description

Fahrzeug mit Außenvorrichtung, Fahrzeugscheibe und IR-Strahlungsquelle
Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit einer Außenvorrichtung, einer Fahrzeugscheibe und einer IR-Strahlungsquelle sowie ein Verfahren zur Entfernung von Feuchtigkeit auf der Fahrzeugscheibe des Fahrzeugs.
Eine Herausforderung beim Fahren spielt die Beheizung von Fahrzeugscheiben des Fahrzeugs, um damit Vereisungen oder Beschlagen der Scheibe, welche eine Sichtbehinderung darstellen, verhindern zu können. Die Beheizung der Scheibe findet standardmäßig über erwärmte Luft statt, welche über Zuläufe auf die Scheibe geblasen wird. Zusammengefasst wird diese Art der Beheizung unter der Heating, Ventilation and Air Conditioning (HVAC)-Methode. Neben dem enormen Energieverbrauch erfordern die Zuläufe, über die die heiße Luft transportiert und auf die Scheibe geblasen wird, einen hohen Platzbedarf. Weiterhin müssen die Auslassdüsen in bestimmter geometrischer Relation zur Scheibe angebracht werden, was wiederum die Auslegungs- und Konstruktionsfreiheit erheblich einschränkt.
Beheizbare Fahrzeugscheiben sind als solche bekannt. Sie werden insbesondere als beheizbare Windschutzscheiben in Kraftfahrzeugen eingesetzt und eröffnen die Möglichkeit, die Windschutzscheibe komfortabel durch Beheizung von Vereisung oder kondensierter Feuchtigkeit zu befreien. Sie weisen transparente, elektrisch leitfähige Beschichtungen auf, insbesondere Silberbeschichtungen. Die Beschichtungen sind elektrisch kontaktiert, sodass ein Strom durch sie geleitet werden kann. Dabei erwärmt sich die Beschichtung, worauf die Heizwirkung beruht. Beispielhaft sei auf WO2013/104438A1 verwiesen.
Ein Problem von elektrisch leitfähigen Beschichtungen ist ihr häufig hoher Flächenwiderstand, der jedenfalls bei großen Abmessungen der zu beheizenden Scheibe bzw. bei langen Strompfaden eine hohe Betriebsspannung erfordert, die jedenfalls höher als die üblichen Bordspannungen von Fahrzeugen ist. WO 2013/104439 A1 und EP 2803246 B1 offenbaren eine elektrisch leitfähige Beschichtung zur Beheizung einer Scheibe, welche aus unterschiedlichen Schichten besteht, mit denen der Flächenwiderstand etwas reduziert werden kann. Weiterhin ist auch der Wärme- und damit Energieverlust durch Konvektion über die meist großen Scheibenoberflächen sehr hoch.
Ein Nachteil von beheizbaren Beschichtungen ist zudem, dass zum Beispiel Silberschichten für Hochfrequenzstrahlung nicht durchlässig sind. Dadurch wird beispielsweise der Empfang von Mobilfunksignalen, die Kommunikation mit Cloudservern („Internet of Things“) und ähnliches beeinträchtigt. Dies kann insbesondere im Falle von Elektrofahrzeugen zu Problemen führen. Manche Fahrzeughersteller, insbesondere Elektrofahrzeughersteller, lehnen daher die Verwendung von silberhaltigen Beschichtungen ab.
Eine weitere Herausforderung an oft mehrlagig ausgebildete elektrisch-leitfähige Beschichtungen zur Beheizung von Verbundscheiben ist die Einhaltung von erforderlichen Standards, beispielsweise hinsichtlich der Lichttransmission und der Farbneutralität.
Ist die Fahrzeugscheibe als Verbundscheibe ausgebildet, wie es beispielsweise bei Windschutzscheiben der Fall ist, kann zur Vermeidung von Beschlagen oder Vereisung der Scheibe auch Wärmestrahlung eingesetzt werden. Die JP2013001611A offenbart eine Verbundscheibe mit einer IR-Strahlung absorbierenden Zwischenschicht. Durch die Bestrahlung der Verbundscheibe mit IR-Strahlung heizt sich die Verbundscheibe auf, wodurch sich Beschlag oder Vereisungen vermindern lassen.
Ein weiterer großer Nachteil der genannten Lösungen zur Entfernung von Feuchtigkeit von einer Fahrzeugscheibe eines Fahrzeugs ist, dass Erwärmung mittels Konvektion oder durch Wärmeleitung eine Temperaturangleichung der Fahrzeugscheibe erfordert. Die Fahrzeugscheibe muss so lange erwärmt werden, bis eine geeignete Temperatur erreicht wird, um Beschlag und Frost zu entfernen. Dieser Prozess ist langwierig und energieineffizient.
Die FR960125A und US20110067726A1 zeigen als Windschutzscheiben ausgebildete Verbundscheiben mit IR-Strahlungsquellen. Sind Wassertropfen oder Frost auf der Windschutzscheibe, so können diese mittels der im Fahrzeuginnenraum angeordneten IR- Strahlungsquelle bestrahlt werden, wodurch sich alle wässrigen Filme auf der Windschutzscheibe verdampfen lassen. Ein Nachteil dieser Lösung ist, dass die Scheiben einen Teil der IR-Strahlung absorbieren, wodurch die Effizienz verringert wird. Weitere Nachteile sind, dass die Strahlungsquellen in bestimmter geometrischer Relation zur Scheibe angebracht werden müssen, was wiederum die Auslegungs- und Konstruktionsfreiheit im Fahrzeuginnenraum erheblich einschränkt. Schlussendlich besteht die Gefahr, dass Fahrzeuginsassen in den Strahlengang der Strahlungsquelle gelangen können, was zu Irritationen und schlimmstenfalls zu Verbrennungen führen kann. DE202023103844U1 offenbart eine beheizbare Verbundscheibe, umfassend eine Außenscheibe, und eine Innenscheibe, die über eine thermoplastische Zwischenschicht miteinander verbunden sind und mindestens eine Heizeinrichtung, wobei die Heizeinrichtung eine transparente Heizschicht aus photothermischem Material ist, welches eine Absorption von größer 70%, bevorzugt größer 85 % im IR- Wellenlängenbereich > 0,8 pm, bevorzugt, > 0,9 pm, besonders bevorzugt > 1 ,0 pm aufweist. Der Wellenlängenbereich der Strahlenquelle ist dabei zweckmäßigerweise auf das für die Heizeinrichtung verwendete photothermische Material also den Wellenlängenbereich des photothermischen Materials für die möglichst maximale IR- Absorption abgestimmt.
Es besteht Bedarf an Fahrzeugen, deren Fahrzeugscheiben effizient und schnell von Feuchtigkeit befreit werden können, ohne dass dabei die Sicherheit der Fahrzeuginsassen gefährdet wird oder der Platzbedarf im Fahrzeuginnenraum eingeschränkt werden muss. Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein solches Fahrzeug und ein Verfahren zur Entfernung von Feuchtigkeit in einem solchen Fahrzeug bereitzustellen.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird erfindungsgemäß durch ein Fahrzeug nach Anspruch 1 und ein Verfahren nach Anspruch 13 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen gehen aus den Unteransprüchen hervor.
Erfindungsgemäß umfasst das Fahrzeug mindestens eine Fahrzeugscheibe (auch erste Fahrzeugscheibe genannt) mit einer außenseitigen Oberfläche, welche zur äußeren Umgebung exponiert ist und mindestens eine außerhalb des Fahrzeuginnenraums angebrachte Außenvorrichtung. „Zur äußeren Umgebung exponiert“ bedeutet im Sinne der Erfindung, dass die Oberfläche direkt an die äußere Umgebung angrenzt, sodass die in der Luft enthaltende Feuchtigkeit auf der Oberfläche des Fahrzeugs auskondensieren kann. Die außenseitige Oberfläche der Fahrzeugscheibe kann eine funktionellen Beschichtung aufweisen oder beschichtungsfrei sein. Mit anderen Worten: die außenseitige Oberfläche kann durch die unbeschichtete Oberfläche der Fahrzeugscheibe oder eine Beschichtung, welche auf der Oberfläche der Fahrzeugscheibe aufgebracht ist, gebildet sein. Mit „Außenvorrichtung außerhalb des Fahrzeuginnenraums“ ist im Sinne der Erfindung eine Vorrichtung gemeint, welche sich außen am Fahrzeug befindet, beispielsweise an der Karosserie bzw. Außenhaut des Fahrzeugs, und somit ebenfalls zur äußeren Umgebung exponiert ist, wobei die Außenvorrichtung durchaus einen von der äußeren Umgebung abgetrennten Innenraum bilden kann. Die Außenvorrichtung ist bevorzugt ein Seitenspiegel oder eine Seitenkamera eines Fahrzeugs. Es ist auch möglich, dass die Außenvorrichtung sowohl einen Seitenspiegel als auch eine Seitenkamera aufweist.
Erfindungsgemäß ist an der Außenvorrichtung mindestens eine Strahlungsquelle angebracht. Die Strahlungsquelle ist derart ausgebildet, dass sie IR-Strahlung im IR- Wellenlängenbereich von 1 ,3 pm bis 3,5 pm aussenden kann. Die Strahlungsquelle ist so zur Fahrzeugscheibe angeordnet, dass sie im Betrieb zumindest die außenseitige Oberfläche der Fahrzeugscheibe ganz oder bereichsweise, d.h. in einem Bereich, bestrahlt. Bevorzugt ist die Strahlungsquelle so angeordnet, dass sie zumindest 30%, besonders bevorzugt 50%, ganz besonders bevorzugt mindesten 70% der außenseitigen Oberfläche bestrahlt. Insbesondere ist die Strahlungsquelle so angeordnet, dass sie zumindest den Bereich der außenseitigen Oberfläche bestrahlt, durch welchen zumindest ein Fahrzeuginsasse, insbesondere der Fahrer, blicken muss, um die Außenvorrichtung sehen zu können. Dies ist besonders dann vorteilhaft, wenn die Außenvorrichtung ein Seitenspiegel ist.
Die Erfindung beruht darauf, dass die Wassermoleküle des auf der exponierten Oberfläche abgeschiedenen Wassers durch IR-Strahlung in Schwingung gebracht werden und sich das Wasser infolgedessen erwärmt. Die Erwärmung des auf der exponierten Oberfläche kondensierten oder gefrorenen Wassers geschieht dabei weitestgehend selektiv, da die Scheiben selbst typischerweise IR-Strahlung deutlich weniger stark absorbieren und es daher nur zu einer vernachlässigbaren Erwärmung der Fahrzeugscheibe kommt. Ein sich daraus ergebender Vorteil ist, dass auf großflächig aufgebrachte, elektrisch beheizbare Schichten als Teil der Fahrzeugscheibe, wie zum Beispiel Silberschichten verzichtet werden kann. Dies führt zu einer vereinfachten, kostengünstigeren Herstellung der Verglasung. Die Durchlässigkeit von Hochfrequenzstrahlung, beispielsweise für den Empfang von Mobilfunksignalen, die Kommunikation mit Cloudservern („Internet of Things“) und ähnliches wird durch die erfindungsgemäße Strahlenheizung nicht beeinträchtigt, sodass hier weitere Vorteile erwachsen. Die Erfinder haben zudem herausgefunden, dass die Verdampfung mittels IR-Strahlung im Vergleich zur HVAC-Variante/Beschichtungs-Variante um ein Vielfaches schneller sein kann. Durch die Anbringung der Strahlungsquelle außerhalb des Fahrzeuginnenraums können Insassen besser vor Wärmeirritation und gegebenenfalls Verbrennungen geschützt werden. Außerdem wird die IR-Strahlung nicht durch die geringe, aber dennoch vorhandene, IR-Strahlen- Absorption der Fahrzeugscheibe vermindert. Die Absorption von IR-Strahlung ist insbesondere dann ein Problem, wenn die Fahrzeugscheibe als eine Verbundscheibe ausgebildet ist. Verbundscheiben weisen oft eine IR-Strahlung-absorbierende Laminierungs-Zwischenschicht auf. Durch die Anbringung der Strahlungsquelle an der Außenvorrichtung wird der Platz im Fahrzeuginnenraum nicht eingeschränkt, was eine höhere Konstruktionsfreiheit im Innenraum ermöglicht.
Die Fahrzeugscheibe kann eine monolithische Scheibe sein, wie es oft bei Heckscheiben oder Seitenscheiben der Fall ist. Ist die Fahrzeugscheibe eine monolithische Scheibe so weist sie neben der außenseitigen Oberfläche ebenfalls eine dem Fahrzeuginnenraum zugewandte innenraumseitige Oberfläche auf. Mit monolithischer Scheibe ist eine Einfachverglasung gemeint, die jedoch durchaus mit funktionellen Beschichtungen wie beispielsweise einer IR-reflektierenden Beschichtung und/oder einer LowE-Beschichtung (emissivitätsmindernde Beschichtung) versehen sein kann. Solche Beschichtungen sind vorteilhafterweise auf der innenraumseitigen Oberfläche der Fahrzeugscheibe aufgebracht. Die Fahrzeugscheibe als monolithische Scheibe weist jedoch nicht mehr als eine Scheibe auf und auch keine thermoplastische Polymerschicht. Alternativ kann die Fahrzeugscheibe auch eine Verbundscheibe sein wie es in der Regel bei Windschutzscheiben der Fall ist. Allerdings können auch die Heckscheibe oder die Seitenscheibe/n eines Fahrzeugs als Verbundscheibe ausgebildet sein. Ist die Fahrzeugscheibe eine Verbundscheibe so umfasst sie eine Innenscheibe und eine Außenscheibe sowie eine zwischen der Innenscheibe und der Außenscheibe angeordnete thermoplastische Zwischenschicht. Die Außenscheibe weist eine von der thermoplastischen Zwischenschicht abgewandte außenseitige Oberfläche auf, welche auch gleichzeitig die außenseitige Oberfläche der Fahrzeugscheibe ist (welche aber Beschichtungen aufweisen kann). Die Außenscheibe weist außerdem eine der thermoplastischen Zwischenschicht zugewandte innenraumseitige Oberfläche auf. Die Innenscheibe weist eine von der thermoplastischen Zwischenschicht abgewandte innenraumseitige Oberfläche auf, welche beschichtet oder unbeschichtet sein kann. Die beschichtete oder unbeschichtete innenraumseitige Oberfläche der Innenscheibe ist gleichzeitig die zum Fahrzeuginnenraum exponierte Oberfläche der Fahrzeugscheibe. Es versteht sich, dass die thermoplastische Zwischenschicht flächig zwischen der Innenscheibe und der Außenscheibe angeordnet ist. Mit anderen Worten: die Hauptflächen der thermoplastischen Zwischenschicht sind im Wesentlichen parallel zu den Oberflächen der Außenscheibe und der Innenscheibe angeordnet. Die Hauptfläche eines Elements beschreibt jene Fläche des Elements mit der größten Ausdehnung.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Fahrzeugscheibe eine monolithische Scheibe und die außenseitige Oberfläche der Fahrzeugscheibe ist beschichtungsfrei. Die Fahrzeugscheibe kann zum Beispiel eine Windschutzscheibe, Heckscheibe oder eine Seitenscheibe des Fahrzeugs sein. Bevorzugt ist die Fahrzeugscheibe eine Seitenscheibe des Fahrzeugs. Die Fahrzeugscheibe kann fest im Fahrzeug verbaut sein, sodass diese nicht bewegbar ist. Die Fahrzeugscheibe kann aber auch bewegbar sein, beispielweise wie bei Seitenscheibe üblich auf- und zukurbelbar sein. Die Fahrzeugscheibe kann also im Gebrauch des Fahrzeugs von einem geöffneten Zustand in einen geschlossenen Zustand und vice versa überführt werden. Mit „geschlossenem Zustand“ ist im Sinne der Erfindung gemeint, dass die Fahrzeugscheibe den Fahrzeuginnenraum im Wesentlichen vollständig von der äußeren Umgebung abtrennt. Bei einer Fahrzeugseitenscheibe in einem PKW wäre damit der Fall gemeint, in dem die Fahrzeugseitenscheibe hochgekurbelt ist, also die Fensteröffnung komplett durch die Fahrzeugseitenscheibe verschlossen ist. „Mit geöffnetem Zustand“ ist im Sinne der Erfindung gemeint, dass die Fahrzeugseitenscheibe die Fensteröffnung nicht vollständig abschließt, also der Fahrzeuginnenraum nicht vollständig von der äußeren Umgebung abgetrennt ist. Es versteht sich, dass die Fahrzeugseitenscheibe auch „teilweise geöffnet“ sein kann, die Scheibe also nicht bis zu ihrem Maximum geöffnet ist. Es versteht sich, dass die im Sinne der Erfindung beschriebene Bestrahlung der außenseitigen Oberfläche der Fahrzeugscheibe sich auf die Bestrahlung der Fahrzeugscheibe im geschlossenen Zustand bezieht, wobei nicht ausgeschlossen ist, dass auch Bereiche der Fahrzeugscheibe bestrahlt werden können, wenn diese teilweise geöffnet ist.
Die Fahrzeugscheibe weist eine umlaufende Kante mit Kantenfläche auf, welche besonders bevorzugt eine Oberkante und eine Unterkante sowie zwei dazwischen verlaufende Seitenkanten umfasst. Mit Oberkante wird diejenige Kante bezeichnet, welche im Fahrzeug eingebaut nach oben weist. Mit Unterkante wird diejenige Kante bezeichnet, welche im Fahrzeug eingebaut nach unten weist. Die Oberkante wird häufig auch als Dachkante und die Unterkante als Motorkante bezeichnet. Die Fahrzeugscheibe kann jede beliebige geeignete geometrische Form und/oder Krümmung aufweisen.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fahrzeugs ist die Strahlungsquelle derart ausgebildet, dass sie IR-Strahlung im IR- Wellenlängenbereich von 1 ,8 pm bis 3,4 pm, bevorzugt von 1 ,9 pm bis 3,3 pm, besonders bevorzugt von 1 ,9 pm bis 3,0 pm aussenden kann. Dabei ist es nicht nötig, dass die Emissionsbande der Strahlungsquelle die genannten Bereiche komplett abdecken muss. Die Emissionsbande sollte aber (zumindest teilweise) innerhalb dieser Bereiche liegen. Die Strahlungsquelle ist zweckmäßigerweise an eine Stromversorgungseinrichtung angeschlossen. Gerade in diesem bevorzugten Wellenlängenbereich ist die Absorption und die Anregung der Wassermoleküle und damit die daraus folgende Erwärmung und Verdampfung besonders groß. Vorteilhafterweise hat sich gezeigt, dass bei Glas die Transmission im Wellenlängenbereich von 2,9 pm bis 3,1 pm mit über 70 %, insbesondere bei ca. 3,0 pm mit ca. 85 % besonderes groß ist, sodass die Energie effizient zur Enteisung und Verdampfung von Wasser eingesetzt werden kann.
In einer alternativen Ausgestaltung ist die Strahlungsquelle derart ausgebildet, dass sie IR- Strahlung im IR- Wellenlängenbereich von 1 ,4 pm bis 2 pm, bevorzugt von 1 ,45 pm bis 1 ,95 pm, aussenden kann. In diesem Bereich ist die IR-Strahlung besonders energieintensiv und somit sehr geeignet, um Wasser zu verdampfen. Dieser Wellenlängenbereich ist insbesondere bevorzugt, wenn die Strahlungsquelle eine LED umfasst oder daraus besteht, da LEDs mit IR- Strahlung in höheren Wellenlängenbereichen ab 2 pm schwierig herzustellen sind und somit hohe Kosten verursachen können.
Die Strahlungsquelle umfasst bevorzugt eine LED, OLED, einen Laser und/oder eine Laserdiode. Bevorzugt umfasst die Strahlungsquelle eine LED, die analog auch als „IR-Strahlung- emittierende Diode“ bezeichnet werden kann. Außerdem kann die Strahlungsquelle Laserdioden oder Laser umfassen, die den Vorteil haben besonders leistungsstark und effizient zu sein. Die Strahlungsquelle kann neben den genannten Strahlmitteln zur Erzeugung von IR-Strahlung auch ein Gehäuse, indem die Strahlmittel zur Erzeugung von IR-Strahlung angebracht sind, umfassen. Alternativ kann die Strahlungsquelle eine LED, OLED, ein Laser und/oder eine Laserdiode sein.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst die Strahlungsquelle eine Er:YAG-Diode oder besteht daraus. Die Er:YAG-Diode weist eine Wellenlänge von ca. 2960 nm auf. Diese Wellenlänge korrespondiert zu dem Wellenlängenbereich, in dem Wassermoleküle den höchsten Absorptionskoeffizienten aufweisen. Andere Beispiele sind InAs/GaSb, Er3+- dotierte Sesquioxide Dioden.
In einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Strahlungsquelle ein fiber-bulk hybrid Laser. Der Laser umfasst bevorzugt das Lasermedium Cr:ZnSe/S. Der Laser ist beispielsweise dimmbar, bevorzugt in einen Bereich von 1 ,9 pm bis 3,0 pm, sodass die Wellenlänge oder ein Wellenlängenbereich der ausgesendeten IR-Strahlung je nach Bedarf ausgewählt werden kann. Die Strahlungsquelle bzw. die Strahlungsquellen können beispielsweise bandförmig oder spotförmig ausgebildet sein. Auch andere geometrische Formen sind möglich. Mehrere einzelne Strahlungsquellen können auch nebeneinander beabstandet, oder bandförmig (dicht aneinander) ausgebildet, angeordnet werden. Werden mehrere spotförmige LED nebeneinander angeordnet kann also mit anderen Worten eine mehrteilige, bandförmige Strahlungsquelle ausgebildet werden. Dies ermöglicht es, flexibel die Anzahl und Intensität der Strahlungsquellen an die für die Beheizung der Fahrzeugscheibe benötigten Anforderungen, beispielsweise hinsichtlich der räumlich- geometrischen Gegebenheiten und den benötigten energetischen Bedarf für eine effiziente Heizwirkung, anzupassen.
Unabhängig davon in welchem Wellenlängenbereich die mindestens eine Strahlungsquelle IR- Strahlung aussendet und ob die Strahlungsquelle eine LED, OLED, einen Laser und/oder eine Laserdiode der zuvor genannten Typen umfasst oder daraus besteht, ist erfindungsgemäß zwischen der Strahlungsquelle und der Fahrzeugscheibe ein Zerstreuungselement angeordnet. Das heißt zwischen der Strahlungsquelle und der außenseitigen Oberfläche der Fahrzeugscheibe ist ein Zerstreuungselement angeordnet. Das Zerstreuungselement ist bevorzugt eine optische Konkavlinse (auch Zerstreuungslinse genannt), ein Mikro-Linsen Array oder eine holographische Linse. Das Zerstreuungselement dient dazu, die IR-Strahlung zu streuen. Parallel einfallende IR- Strahlen werden hierbei derart am Zerstreuungselement gebrochen, dass sich die IR-Strahlen im Raum zerstreuen. Die Strahlungsquelle ist also bevorzugt so ausgerichtet, dass die von ihr ausgesendete IR-Strahlung am Zerstreuungselement gestreut wird, wodurch beispielsweise die IR-Strahlung eines Lasers einen größeren Bereich der außenseitigen Oberfläche der Fahrzeugscheibe bestrahlen kann.
Die Scheibe oder die Scheiben (Außenscheibe und Innenscheibe) der Fahrzeugscheibe sind bevorzugt aus transparentem Glas, insbesondere aus Kalk-Natron-Glas, was für Fensterscheiben üblich ist. Die Scheiben können bzw. die Scheibe kann grundsätzlich aber auch aus anderen Glasarten (beispielsweise Borosilikatglas, Quarzglas, Aluminosilikatglas) oder transparenten Kunststoffen (beispielsweise Polymethylmethacrylat oder Polycarbonat) gefertigt sein. Die Dicke der mindestens einen Scheibe kann breit variieren. Vorzugsweise werden Scheiben mit einer Dicke im Bereich von 0,8 mm bis 5 mm, bevorzugt von 1 ,4 mm bis 2,5 mm verwendet, beispielsweise die mit den Standarddicken 1 ,6 mm oder 2,1 mm. Die mindestens eine Scheibe kann vorgespannt, teilvorgespannt oder vorgespannt sein. Soll mindestens eine der Scheiben eine Vorspannung aufweisen, so kann dies eine thermische oder chemische Vorspannung sein. Mit „mindestens eine Scheibe“ ist im Sinne der Erfindung die Innenscheibe und/oder die Außenscheibe gemeint, wenn die Fahrzeugscheibe als eine Verbundscheibe ausgebildet ist, oder die einzelne Scheibe der Fahrzeugscheibe, wenn diese als monolithische Scheibe ausgebildet ist.
Die Fahrzeugscheibe kann eine beliebige dreidimensionale Form aufweisen. Vorzugsweise hat die mindestens eine Scheibe der Fahrzeugscheibe keine Schattenzonen, sodass sie effizient durch Kathodenzerstäubung beschichtet werden kann. Bevorzugt ist die Fahrzeugscheibe plan oder leicht oder stark in eine Richtung oder in mehrere Richtungen des Raumes gebogen.
Für den Fall, dass die Fahrzeugscheibe als eine Verbundscheibe ausgebildet ist, ist die thermoplastische Zwischenschicht bevorzugt als mindestens eine thermoplastische Verbundfolie ausgebildet und auf Basis von Ethylenvinylacetat (EVA), Polyvinylbutyral (PVB) oder Polyurethan (PU) oder Gemische oder Copolymere oder Derivate davon, besonders bevorzugt auf Basis von Polyvinylbutyral (PVB) und zusätzlich dem Fachmann bekannte Additive wie beispielsweise Weichmacher ausgebildet. Bevorzugt enthält die thermoplastische Folie mindestens einen Weichmacher.
Die thermoplastische Zwischenschicht kann durch eine einzelne Folie ausgebildet sein oder auch durch mehr als eine Folie. Die thermoplastische Zwischenschicht kann durch eine oder mehrere übereinander angeordnete thermoplastische Folien ausgebildet werden, wobei die Dicke der thermoplastischen Zwischenschicht nach der Lamination des Schichtstapels bevorzugt von 0,25 mm bis 1 mm beträgt, typischerweise 0,38 mm oder 0,76 mm. Die thermoplastische Zwischenschicht kann auch aus einer Folie ausgebildet sein, die bereichsweise gefärbt und damit opak ist. Die Zwischenschicht kann auch aus mehr als einer Folie ausgebildet sein, d.h. mindestens zwei Folien, und die mindestens zwei Folien sich über unterschiedliche Bereiche der Fläche der Verbundscheibe erstrecken.
Die thermoplastische Zwischenschicht ist bevorzugt eine thermoplastische Folie ohne funktionale Eigenschaften, d.h. eine thermoplastische Folie ohne funktionale Eigenschaften abgesehen von thermoplastischen Eigenschaften. Alternativ kann die thermoplastische Zwischenschicht eine thermoplastische Folie mit akustisch dämpfenden Eigenschaften, eine IR-Strahlung reflektierende thermoplastische Folie und/oder eine UV-Strahlung absorbierende thermoplastische Folie sein. Ist etwas „auf Basis“ eines polymerischen Materials ausgebildet, so besteht es mehrheitlich, also zu mindestens 50 %, vorzugsweise zu mindestens 60 % und insbesondere zu mindestens 70%, aus diesem Material. Es kann also noch weitere Materialien wie beispielsweise Stabilisatoren oder Weichmacher enthalten.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, welche mit den zuvor genannten Ausführungsformen kombiniert werden kann, ist die Außenvorrichtung eine Seitenkamera des Fahrzeugs. Die Seitenkamera umfasst bevorzugt ein Gehäuse und eine im Gehäuse angeordnete Kamera. Die Kamera dient bevorzugt als Ersatz für einen Seitenspiegel und ist dazu vorgesehen, den rückwärtigen Verkehr zu filmen. Alternativ oder zusätzlich kann die Kamera aber auch dazu vorgesehen sein, den seitlichen Verkehr oder den vorderwärtigen Verkehr zu filmen. Die Kamera ist also eine Videokamera, die Bilder aufnimmt und diese bevorzugt an einen Bordcomputer überträgt (kabellos oder mittels Kabel). Der Bordcomputer kann die durch die Kamera aufgenommenen Bilder beispielweise auf einem Display im Fahrzeuginnenraum anzeigen lassen, sodass der Fahrer einen Überblick über den (rückwärtigen) Verkehr erhält. Hierdurch lassen sich leichter Totwinkel vermeiden und der Fahrer muss je nach Lage des Displays seinen Blick nicht oder kaum von der Fahrbahn abwenden. Die durch die Kamera aufgenommenen Bilder können bei Bedarf auch auf dem Bordcomputer oder einer anderen Datenspeichereinheit gespeichert werden, was insbesondere bei der Aufklärung von Verkehrsunfällen hilfreich sein kann. Bevorzugt werden die Bilder jedoch zumindest in Echtzeit auf das Display im Fahrzeuginnenraum übertragen und dort angezeigt. Die Anbringung der Strahlungsquelle an der Seitenkamera eignet sich besonders, da hierdurch keine speziell zur Bestrahlung der Fahrzeugscheibe vorgesehene Außenvorrichtung verwendet werden muss, sondern eine bereits mit einer anderen Funktion vorgesehene Vorrichtung mitgenutzt werden kann.
Die Seitenkamera umfasst bevorzugt ebenfalls eine Scheibe, welche in eine Öffnung des Gehäuses eingesetzt ist. Die Scheibe ist dazu vorgesehen den Innenraum des Gehäuses von der äußeren Umgebung abzutrennen. Die Scheibe ist bevorzugt zumindest so transparent, dass die Kamera durch sie hindurch den Verkehr filmen kann. Bevorzugt ist die Scheibe transparent mit einem Lichttransmissionsgrad von mindestens 50 %, bevorzugt mindestens 70%. Die Scheibe ist bevorzugt aus Glas, wie beispielsweise Kalk-Natron-Glas, Borosilikatglas, Quarzglas oder Aluminosilikatglas, oder transparenten Kunststoffen, wie beispielsweise Polymethylmethacrylat oder Polycarbonat. Besonders bevorzugt ist die Scheibe der Seitenkamera zwischen dem Innenraum des Gehäuses und der außenseitigen Oberfläche der Fahrzeugscheibe angeordnet. Die Scheibe schützt die Kamera vor mechanischer Beschädigung.
Besonders bevorzugt ist neben der Kamera auch die mindestens eine Strahlungsquelle im Gehäuse der Seitenkamera angeordnet. Die Strahlungsquelle ist hierbei so im Gehäuse angeordnet, dass sie die außenseitige Oberfläche der Fahrzeugscheibe bestrahlen kann. Das Gehäuse weist also eine Öffnung auf, in der bevorzugt - aber nicht notwendigerweise - eine Scheibe wie zuvor beschrieben eingesetzt ist. Die Scheibe ist bevorzugt zwischen der Fahrzeugscheibe und der Strahlungsquelle angeordnet, sodass ein Teil der von der Strahlungsquelle ausgesendeten IR-Strahlung zunächst durch die Scheibe transmittiert, bevor es auf der außenseitige Oberfläche der Fahrzeugscheibe auftrifft. Die Strahlungsquelle bestrahlt also zumindest einen Bereich der Scheibe der Seitenkamera, bevorzugt mindestens 50%, besonders bevorzugt mindestens 70%, insbesondere mindestens 90% der Hauptfläche der Scheibe. Dies hat den großen Vorteil, dass neben der Fahrzeugscheibe ebenfalls die Scheibe der Seitenkamera wasserfrei gehalten werden kann und die Strahlungsquelle vor äußerer mechanischer Beschädigung besser geschützt ist. Der Transmissionsgrad für IR-Strahlung der zwischen der Fahrzeugscheibe und der Strahlungsquelle angeordneten Scheibe kann durch spektralphotometrische Untersuchungen gemäß ISO 9050 bestimmt werden.
In einer zur zuvor genannten weiteren bevorzugten Ausführungsform alternativen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Außenvorrichtung des Fahrzeugs als ein Seitenspiegel ausgebildet. Der Seitenspiegel umfasst bevorzugt ein Gehäuse und ein spiegelndes Element. Mit spiegelndem Element ist gemeint, dass das Element zumindest eine Oberfläche aufweist, welche genügend sichtbares Licht reflektiert, sodass ein Fahrzeuginsasse, insbesondere der Fahrer, den rückwärtigen Verkehr durch die Spiegelung am spiegelnden Element visuell wahrnehmen kann. Die spiegelnde Oberfläche des spiegelnden Elements ist der äußeren Umgebung zugewandt. Das spiegelnde Element kann beispielsweise ein mit einer Metallbeschichtung (bevorzugt Aluminium) beschichtetes Substrat oder ein dichroitischer dielektrischer Spiegel sein. Das spiegelnde Element ist vorzugsweise in einer Öffnung des Gehäuses angeordnet, sodass das spiegelnde Element einen Gehäuseinnenraum von der äußeren Umgebung abtrennt. Das spiegelnde Element ist bevorzugt manuell oder elektronisch beweglich im Gehäuse angeordnet, sodass das Element in einem für den Benutzer geeigneten Winkel angeordnet werden kann (wie es für Seitenspiegel in Fahrzeugen üblich ist). Besonders bevorzugt ist die Strahlungsquelle im Gehäuseinnenraum des Seitenspiegels angeordnet. Die Strahlungsquelle ist hierbei so im Gehäuse angeordnet, dass sie die außenseitige Oberfläche der Fahrzeugscheibe bestrahlen kann. Das spiegelnde Element ist bevorzugt zwischen der Fahrzeugscheibe und der Strahlungsquelle angeordnet, wobei das spiegelnde Element mit einer Aussparung versehen ist, durch welche die IR-Strahlung der Strahlungsquelle gestrahlt werden kann. Die Aussparung ist bevorzugt in einem Randbereich des spiegelnden Elements angeordnet. Auch kann das spiegelnde Element keine Aussparung aufweisen und außerhalb des Strahlengangs der Strahlungsquelle angeordnet sein. Beispielsweise kann die Strahlungsquelle in einem Randbereich der Öffnung des Gehäuses sein, wobei das spiegelnde Element sich nicht über diesen Randbereich erstreckt. Zum Schutz der Strahlungsquelle vor äußeren Schäden kann die Aussparung bzw. der Randbereich mit einer Schutzscheibe versehen sein, die zwischen Strahlungsquelle und Fahrzeugscheibe angeordnet ist.
Die spiegelnde Oberfläche des spiegelnden Element reflektiert sichtbares Licht bevorzugt zu mindestens 30 %, besonders bevorzugt zu mindestens 50 %, ganz besonders bevorzugt zu mindestens 70 %, insbesondere zu mindestens 90 %. Die Reflexion in einem bestimmten Prozentbereich bedeutet im Sinne der Erfindung einen gemittelten Reflexionsgrad bei einem definierten Einfallswinkel (65°).
"Opak" bedeutet im Sinne der Erfindung eine Lichttransmission (nach ISO 9050:2003) für sichtbares Licht (380 nm bis 780 nm) von weniger als 30 %, bevorzugt weniger als 20 %, besonders bevorzugt weniger als 5 % und insbesondere weniger 0,1 %. „Transparent“ bedeutet im Sinne der Erfindung eine Lichttransmission (nach ISO 9050:2003) für sichtbares Licht von mindestens 50 %, bevorzugt mindestens 60 % und besonders bevorzugt mindestens 70 %. Bezogen auf die Bestimmung des Lichttransmissionsgrades nach ISO 9050:2003 (siehe Punkt 3.3 in der Norm) kann zur Bestimmung die relative spektrale Verteilung der Lichtart D65 (siehe beispielsweise ISO 11664-2:2007) und/oder die relative spektrale Verteilung der Lichtart A (siehe beispielsweise ISO 11664-2:2007) verwendet werden. Mit anderen Worten: die beschriebenen Lichttransmissionsgrad-Bereiche gelten für die Bestimmung mittels der Lichtart A und/oder der Lichtart D65“.
Der Reflexionsgrad wird gemessen mit einem Einfallswinkel von 65° zur Flächennormalen der spiegelnden Oberfläche (Flächennormale ist der Vektor senkrecht zur spiegelnden Oberfläche des spiegelnden Elements). Der Reflexionsgrad beschreibt den Anteil der insgesamt eingestrahlten sichtbaren Strahlung, der reflektiert wird. Er wird in % angegeben (bezogen auf 100% eingestrahlte Strahlung) oder als einheitenlose Zahl von 0 bis 1 (normiert auf die eingestrahlte Strahlung). Aufgetragen in Abhängigkeit von der Wellenlänge bildet er das Reflexionsspektrum. Die Angaben zum Reflexionsgrad beziehungsweise zum Reflexionsspektrum beziehen sich auf eine Reflexionsmessung mit einer Lichtquelle, die im betrachteten Spektralbereich gleichmäßig abstrahlt mit einer normierten Strahlungsintensität von 100%.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fahrzeugs, ist die Fahrzeugscheibe mit einer IR-reflektierenden Beschichtung versehen, die zumindest mit dem Bereich, welche von der Strahlungsquelle mit der IR-Strahlung bestrahlt wird, überlappt. Bevorzugt ist die IR-reflektierende Beschichtung zumindest deckungsgleich mit dem Bereich, welche von der Strahlungsquelle mit der IR-Strahlung bestrahlt wird, angeordnet. Besonders bevorzugt erstreckt sich die IR-reflektierende Beschichtung über mindestens 50% der Oberfläche, besonders bevorzugt über mindestens 70% der Oberfläche und insbesondere vollständig über die Oberfläche der Fahrzeugscheibe. Die IR-reflektierende Beschichtung ist bevorzugt auf der innenraumseitigen Oberfläche der Fahrzeugscheibe aufgebracht. Ist die Fahrzeugscheibe als Verbundscheibe ausgebildet, kann die Beschichtung auch auf der außenseitigen Oberfläche der Innenscheibe oder der innenraumseitigen Oberfläche der Außenscheibe aufgebracht sein. Alternativ kann die IR-reflektierende Beschichtung auch auf einer transparenten Folie (beispielsweise einer PET-Folie) aufgebracht sein und in der thermoplastischen Zwischenschicht, also zwischen Außenscheibe und Innenscheibe angeordnet sein. Die IR-reflektierende Beschichtung schützt den Fahrzeuginnenraum vor der IR-Strahlung der Strahlungsquelle und verstärkt die enteisende und verdampfende Wirkung der auf der Fahrzeugscheibe anhaftenden Wasser- bzw. Frostbelags, da die IR-Strahlung zur exponierten außenseitigen Oberfläche der Fahrzeugscheibe zurückreflektiert wird.
Die IR-reflektierende Beschichtung kann metallische Schichten umfassen oder metallfrei sein. Besonders bevorzugt umfasst die IR-reflektierende Beschichtung mindestens eine Silberschicht und vorzugsweise mehrere Silberschichten. Solche Silberschichten weisen eine besonders vorteilhafte Reflexionseigenschaften auf bei gleichzeitiger hoher Transmission im sichtbaren Spektralbereich auf. Die Dicke einer Silberschicht beträgt bevorzugt von 1 nm bis 50 nm, besonders bevorzugt von 5 nm bis 25 nm. In diesem Bereich für die Dicke der Silberschicht wird eine vorteilhaft hohe Transmission im sichtbaren Spektralbereich und eine besonders vorteilhafte elektrische Leitfähigkeit erreicht. Ganz Besonders bevorzugt umfasst die IR-reflektierende Beschichtung mindestens zwei Silberschichten, insbesondere mindestens drei Silberschichten. Vorzugsweise ist jeweils zwischen zwei benachbarten Silberschichten der Beschichtung zumindest eine dielektrische Schicht angeordnet. Eine dielektrische Schicht enthält zumindest eine Einzelschicht aus einem dielektrischen Material, beispielsweise enthaltend ein Nitrid wie Siliziumnitrid oder ein Oxid wie Aluminiumoxid. Dielektrische Schichten können aber auch mehrere Einzelschichten umfassen, beispielsweise Einzelschichten eines dielektrischen Materials, Glättungsschichten, Anpassungsschichten, Blockerschichten und/oder Antireflexionsschichten. Die Dicke einer dielektrischen Schicht beträgt beispielsweise von 10 nm bis 200 nm. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass das Infrarotlicht wirksam blockiert werden kann. Die Blockierung von Infrarotlicht wird besonders gut dann erreicht, wenn die Infrarot-Schutzschicht mindestens zwei Silberschichten, besonders bevorzugt drei Silberschichten und insbesondere genau drei Silberschichten umfasst.
Die IR-reflektierende Beschichtung weist einen niedrigeren Brechungsindex als die Scheibe auf, auf welcher sie gegebenenfalls aufgebracht ist. Die IR-reflektierende Beschichtung weist hierbei einen Brechungsindex bevorzugt von kleiner 1 ,5, bevorzugt kleiner 1 ,4, auf. Hierdurch wird die IR-Strahlung wirksam reflektiert, wodurch die IR-Strahlung mit höherer Wahrscheinlichkeit auf eine mit Wasser behafte Stelle der außenseitigen Oberfläche der Fahrzeugscheibe trifft.
Brechungsindizes sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung grundsätzlich bezogen auf eine Wellenlänge von 1500 nm angegeben. Methoden zur Bestimmung von Brechungsindizes sind dem Fachmann bekannt. Die im Rahmen der Erfindung angegebenen Brechungsindizes sind beispielsweise mittels Ellipsometrie bestimmbar, wobei kommerziell erhältliche Ellipsometer eingesetzt werden können. Die Angabe von Schichtdicken oder Dicken bezieht sich, sofern nicht anders angegeben, auf die geometrische Dicke einer Schicht.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst das Fahrzeug außerdem einen Feuchtigkeitsdetektor, beispielsweise eine IR-Sensor, zur Detektion von Wasser auf der außenseitigen Oberfläche der Fahrzeugscheibe und eine Steuereinheit. Der Feuchtigkeitsdetektor ist bevorzugt derart konfiguriert, dass er ein Signal an die Steuereinheit sendet, wenn sich Wasser auf einem Bereich der außenseitigen Oberfläche der Fahrzeugscheibe befindet, welche von der Strahlungsquelle im Betrieb bestrahlt wird. Die Steuereinheit ist in diesem Fall derart konfiguriert, dass sie zumindest bei Erhalt des Signals, die Strahlungsquelle elektronisch ansteuert, sodass die Strahlungsquelle IR-Strahlung auf die außenseitige Oberfläche der Fahrzeugscheibe strahlt. Dies bietet den Vorteil, dass die Strahlungsquelle nur dann in Betrieb ist, wenn auch Wasser auf der Fahrzeugscheibe abgeschieden ist, wodurch der Energieverbrauch der Strahlungsquelle deutlich reduziert werden kann. Der Feuchtigkeitsdetektor ist bevorzugt an der Fahrzeugscheibe oder der Außenvorrichtung, beispielsweise dem Seitenspiegel oder der Seitenkamera, angebracht, sodass er auf der außenseitigen Oberfläche der Fahrzeugscheibe kondensiertes Wasser effektiv detektieren kann.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst das Fahrzeug außerdem mindestens eine weitere erfindungsgemäße Außenvorrichtung mit einer an ihr angebrachten Strahlungsquelle sowie mindestens eine weitere Fahrzeugscheibe (auch zweite Fahrzeugscheibe genannt). Die Strahlungsvorrichtung ist hierbei so zur zweiten Fahrzeugscheibe des Fahrzeugs angeordnet ist, dass die Strahlungsquelle im Betrieb zumindest eine außenseitige Oberfläche der zweiten Fahrzeugscheibe, welche zur äußeren Umgebung exponiert ist, ganz oder bereichsweise bestrahlt. Bevorzugt sind die beiden Außenvorrichtungen jeweils eine Seitenkamera oder ein Seitenspiegel des Fahrzeugs gemäß den oben beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung. Bevorzugt sind die erfindungsgemäße Fahrzeugscheibe und die zweite Fahrzeugscheibe jeweils Seitenscheiben des Fahrzeugs. Für den Fall, dass die Außenvorrichtung für die ersten Fahrzeugscheibe ein Seitenspiegel ist, so ist vorzugsweise auch die Außenvorrichtung für die zweite Fahrzeugscheibe ein Seitenspiegel. Für den Fall, dass die Außenvorrichtung für die ersten Fahrzeugscheibe eine Seitenkamera ist, so ist vorzugsweise auch die Außenvorrichtung für die zweite Fahrzeugscheibe eine Seitenkamera. Das erfindungsgemäße Fahrzeug kann auch mehr als zwei Außenvorrichtungen und zwei Fahrzeugscheiben, welche jeweils von eine an der Außenvorrichtung angebrachten Strahlungsquelle bestrahlt werden, aufweisen.
Das Fahrzeug kann beispielsweise ein Personenkraftwagen, ein Lastkraftwagen, Kraftfahrzeug, Zugmaschine oder ein Kraftomnibus sein. Bevorzugt ist das Fahrzeug ein Personenkraftwagen. Das Fahrzeug kann mit einem Verbrennungsantrieb, umfassend beispielsweise einen Otto-Motor oder einen Dieselmotor, einem Elektroantrieb, umfassend eine Brennstoffzelle und/oder einen Akkumulator, oder einem hybridem Antrieb ausgestattet sein. Es bieten sich besonders hybride Antriebe und Elektroantriebe an, da die Strahlungsquelle elektrisch betrieben wird. Solche Antriebsarten müssen energieeffizient sein, da ansonsten die Reichweite des Fahrzeugs signifikant verringert werden kann, womit die Vorteile der Entfernung von Feuchtigkeit mittels des erfindungsgemäßen Fahrzeugs besonders deutlich werden. Außerdem erstreckt sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Entfernung von Feuchtigkeit unter Verwendung des erfindungsgemäßen Fahrzeugs. Mit „Feuchtigkeit“ ist im Sinne der Erfindung Wasser in flüssigem oder gefrorenem Zustand gemeint. Das Verfahren umfasst in genannter Reihenfolge die folgenden Schritte:
(A) Aktivierung der Strahlungsquelle und
(B) Aussenden von IR-Strahlung durch die Strahlungsquelle auf zumindest einen Bereich der außenseitigen Oberfläche der Fahrzeugscheibe zur Entfernung von darauf anhaftendem Wasser.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Strahlungsquelle zumindest bei der Detektion von Wasser auf dem zumindest einen Bereich der außenseitigen Oberfläche der Fahrzeugscheibe durch einen Feuchtigkeitsdetektor aktiviert. Bevorzugt umfasst das Fahrzeug einen Feuchtigkeitsdetektor und eine Steuereinheit wie oben beschrieben, sodass bei Detektion von Wasser durch den Feuchtigkeitsdetektor ein Signal an die Steuereinheit gesendet wird und die Steuereinheit die Strahlungsquelle derart ansteuert, dass diese gemäß dem Verfahren aktiviert wird und anschließend Schritt B des Verfahrens ausgeführt wird. Besonders bevorzugt wird Schritt B des erfindungsgemäßen Verfahrens beendet und die Strahlungsquelle deaktiviert, wenn der Feuchtigkeitsdetektor kein Wasser auf der außenseitigen Oberfläche der Fahrzeugscheibe mehr detektiert. Die Strahlungsquelle bestrahlt die Fahrzeugscheibe also nur, wenn der Feuchtigkeitsdetektor Wasser detektiert. Zusätzlich oder unabhängig von dieser Ausführungsform kann das Verfahren auch manuell, beispielsweise durch einen Fahrzeuginsassen, gestartet und beendet werden.
Die verschiedenen Ausgestaltungen der Erfindung können einzeln oder in beliebigen Kombinationen realisiert sein. Insbesondere sind die vorstehend genannten Merkmale nicht nur in den angegebenen Kombinationen, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung einsetzbar, es sei denn sie sind explizit nur als Alternativen zueinander möglich und beschrieben, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, wobei Bezug auf die beigefügten Figuren genommen wird. Es zeigen in vereinfachter, nicht maßstabsgetreuer Darstellung:
Figur 1 Die Rückseite einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Fahrzeugs, Figur 2 Fahrzeugtür mit Fahrzeugscheibe und Außenvorrichtung des erfindungsgemäßen
Fahrzeugs aus Figur 1 ,
Figur 3-5 verschiedene Ausgestaltungen der Außenvorrichtung mit Strahlungsquelle des erfindungsgemäßen Fahrzeugs und
Figur 6 ein Absorptionsspektrum von Wasser (flüssiger Aggregatzustand).
Figur 1 zeigt eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Fahrzeugs 100, wobei die Rückseite des Fahrzeugs 100 mit Blick auf Kofferraum und Heckscheibe gezeigt ist. Das Fahrzeug 100 ist ein Personenkraftwagen des Typs Limousine, wobei die Erfindung nicht auf bestimmte Arten und Typen von Fahrzeugen eingeschränkt ist. Die Figur 2 zeigt einen weiteren Aspekt des erfindungsgemäßen Fahrzeugs 100 aus Figur 1 , wobei eine Fahrzeugtür 101 des Fahrzeugs 100 mit einer Außenvorrichtung 2 und einer Fahrzeugscheibe 1 gezeigt ist. Die Fahrzeugscheibe 1 ist in der Draufsicht mit Blick auf die außenseitige Oberfläche I gezeigt. Die Außenvorrichtung 2 ist in diesem Beispiel ein Seitenspiegel wie in Figur 3 gezeigt; sie kann aber beispielsweise auch ein Seitenspiegel wie in Figur 4 oder eine Seitenkamera wie in Figur 5 gezeigt sein. Die Außenvorrichtung 2 ist in Figur 2 in einer seitlichen Ansicht gezeigt, es sind also lediglich, die Strahlungsquelle 3 und das Gehäuse 6 der Außenvorrichtung 2 zu sehen.
Das Fahrzeug 100 umfasst neben einer ersten Außenvorrichtung 2 ebenfalls eine weitere, zweite Außenvorrichtung 11 , welche an der gegenüberliegenden Fahrzeugtür befestigt ist und ebenfalls einen Seitenspiegel wie in Figur 3 gezeigt darstellt; auch hier gilt, dass diese Außenvorrichtung 11 beispielsweise auch ein Seitenspiegel wie in Figur 4 oder eine Seitenkamera wie in Figur 5 gezeigt sein kann. Jede der Außenvorrichtungen 2, 11 umfasst eine Strahlungsquelle 3, welche derart ausgebildet ist, dass sie IR-Strahlung 4 im Wellenlängenbereich von 1 ,3 pm bis 3,5 pm aussenden kann. Die Strahlungsquellen 3 sind so zur Fahrzeugscheibe 1 , 12 der jeweiligen Fahrzeugtür 101 , an der die Außenvorrichtungen 2, 11 befestigt sind, angeordnet, dass sie insbesondere den Bereich P der Fahrzeugscheibe 1 , 12 bestrahlen können, der dem Fahrereinen Blick auf die Außenvorrichtung 2, 11 ermöglicht. Die Strahlungsquellen 3 können jedoch auch so angeordnet und ausgebildet sein, dass sie einen anderen Bereich oder zusätzliche Bereiche der Fahrzeugscheibe 1 , 12 bestrahlen können. Durch die Bestrahlung 4 kann effektiv wässriger Belag 5 auf der Fahrzeugscheibe 1 , 12 entfernt werden. Ein großer Vorteil hierbei ist, dass die Strahlungsquellen 3 außerhalb der Fahrzeuginnenraums 8 angeordnet sind und so nicht den Platz im Innenraum 8 reduzieren. Ein weiterer Vorteil ist, dass Fahrzeuginsassen nicht versehentlich in den Strahlengang der Strahlungsquelle 3 gelangen können, was bei den Insassen zu Irritationen, schlimmstenfalls zu Verbrennungen, führen könnte.
Es wird nun Bezug auf die Figuren 2 und 3 genommen, welche die erste Fahrzeugtür 101 und die daran angebrachte erste Außenvorrichtung 2 beschreiben, wobei die dort beschriebenen Sachverhalte analog auch für die zweite Fahrzeugtür (diese ist beispielsweise die Fahrertür) und die daran angebrachte zweite Außenvorrichtung 11 gelten. Die Fahrzeugtür 101 in Figur 2 ist beispielsweise die Fahrzeugbeifahrertür und die Außenvorrichtung 2 als Seitenspiegel ist an einer für Fahrzeuge typischen Position der Tür angebracht. An der Fahrzeugtür 101 oberhalb der Fahrzeugscheibe 1 ist ein Feuchtigkeitsdetektor 10 angebracht, welcher mit einer Steuereinheit (nicht gezeigt) verbunden ist. Der Feuchtigkeitsdetektor 10 ist beispielsweise ein IR-Sensor. Der Feuchtigkeitsdetektor 10 detektiert wässrigen Belag und/oder Frost 5 auf der außenseitigen Oberfläche I der Fahrzeugscheibe 1 in dem Bereich P. Sobald der Detektor 10 Wasser 5 detektiert gibt er ein Signal an die Steuereinheit weiter, welche anschließend die Strahlungsquelle 3 ansteuert, sodass die Strahlungsquelle 3 IR-Strahlung 4 auf den Bereich P der Fahrzeugscheibe 1 aussendet.
Die Strahlungsquelle 3 ist am Gehäuse 6 der Außenvorrichtung 2 beispielsweise mittels eines Klebstoffs befestigt. Die Außenvorrichtung 2 umfasst neben dem Gehäuse 6 ebenfalls ein spiegelndes Element 7, welches beispielsweise ein Substrat mit einer spiegelnden Beschichtung ist. Das spiegelnde Element 7 ist in einer Öffnung des Gehäuses 6 eingesetzt, sodass ein Gehäuseinnenraum (nicht gezeigt) von der äußeren Umgebung 9 abgetrennt ist. Die spiegelnde Beschichtung ist auf einer der äußeren Umgebung 9 zugewandten Oberfläche des Substrats aufgebracht und dient als Spiegel, den der Fahrer zur Überwachung des rückwärtigen Verkehrs nutzen kann. Die mittels der Beschichtung spiegelnd ausgebildete Oberfläche des spiegelnden Elements 7 reflektiert beispielsweise mindestens 70% des einfallenden sichtbaren Lichtes. Das Substrat ist beispielsweise aus Glas und die spiegelnde Beschichtung ist beispielsweise eine Aluminiumbeschichtung. Die Strahlungsquelle 3 ist mit einem Zerstreuungselement 13 zur Zerstreuung der IR-Strahlung 4 ausgestattet. Zwischen der Strahlungsquelle 3 und der Fahrzeugscheibe 1 ist somit ein Zerstreuungselement 13 zur Zerstreuung der IR-Strahlung 4 angeordnet. Das Zerstreuungselement 13 ist beispielsweise eine optische Konkavlinse.
Figur 4 zeigt eine alternative Außenvorrichtung 2 als Seitenspiegel. Die Strahlungsquelle 3 ist in dieser Ausgestaltung nicht außen am Gehäuse 6 der Außenvorrichtung 2 angebracht, sondern im Gehäuseinnenraum. Die Strahlungsquelle 3 ist in Draufsicht in einem Randbereich des Seitenspiegels angeordnet, sodass das spiegelnde Element 7 weiterhin gut erkennbar und benutzbar bleibt. Die Strahlungsquelle 3 umfasst beispielsweise mehrere bandförmig angeordnete Laser, bevorzugt dimmbare Laser wie beispielsweise fiber-bulk hybrid Laser mit einem Cr:ZnSe/S-Medium. Das spiegelnde Element 7 ist zwischen der Strahlungsquelle 3 und der Fahrzeugscheibe 1 angeordnet, wobei das spiegelnde Element 7 im Bereich der Strahlungsquelle 3 eine Aussparung aufweist, sodass der Strahlengang der Strahlungsquelle 3 nicht blockiert wird. Jeder Laser der Strahlungsquelle 3 ist mit einem Zerstreuungselement 13 im geeigneten Abstand zur Emissionsfläche des Lasers ausgestattet. Das Zerstreuungselement 13 dient der Lichtstreuung des Laserstrahls, sodass ein größerer Bereich der Fahrzeugscheibe 1 bestrahlt werden kann. Die Zerstreuungselemente 13 sind also im Strahlengang der einzelnen Laser der Strahlungsquelle 3 angeordnet. Das Zerstreuungselement 13 ist beispielsweise eine optische Konkavlinse. Ein großer Vorteil dieser Erfindung ist, dass die Strahlungsquelle 3 vor äußere Beschädigung besser geschützt angeordnet werden kann.
Figur 5 zeigt eine weitere alternative Ausgestaltung der Außenvorrichtung 2, wobei die Außenvorrichtung 2 in dieser Ausgestaltung nicht als ein Seitenspiegel des Fahrzeugs 100, sondern als eine Seitenkamera ausgebildet ist. Die Außenvorrichtung 2 umfasst neben einem Gehäuse 6 auch eine Kamera 15, welche dazu vorgesehen ist den rückwärtigen Verkehr zu filmen. Außerdem umfasst die Außenvorrichtung 2 eine Scheibe 14, welche in einer Öffnung des Gehäuses 6 eingesetzt ist und den Gehäuseinnenraum von der äußeren Umgebung 9 abtrennt. Die Kamera 15 ist im Gehäuseinnenraum angeordnet. Die Kamera 15 filmt durch die Scheibe 14 hindurch, wobei die Scheibe 14 die Kamera 15 vor äußerer Beschädigung schützt. Die Scheibe 14 ist für sichtbares Licht transparent und besteht beispielsweise aus mineralischem Glas oder Kunststoffglas. Die Scheibe 14 ist zwischen der Strahlungsquelle 3 und der Fahrzeugscheibe 1 angeordnet, sodass die von der Strahlungsquelle 3 ausgesendete IR-Strahlung 4 zunächst durch Scheibe 14 transmittieren muss, bevor sie auf die außenseitige Oberfläche I der Fahrzeugscheibe 1 auftreffen kann. Die Scheibe 14 ist daher so ausgebildet, dass sie zumindest teilweise durchlässig für IR-Strahlung 4 ist. Neben der Kamera 15 ist auch die Strahlungsquelle 3 im Gehäuseinnenraum angeordnet und umfasst mehrere Laser und Zerstreuungselemente 13 analog wie für Figur 4 beschrieben. Seitenkameras sind ein beliebter Ersatz für Seitenspiegel insbesondere bei Elektrofahrzeugen. Ein großer Vorteil dieser Ausgestaltung ist, dass die Strahlungsquelle 3 neben der Fahrzeugscheibe 1 auch die Scheibe 14 der Seitenkamera von Wasser 5 befreien kann. Figur 6 zeigt ein Absorptionsspektrum von Wasser in flüssigem Aggregatzustand. Das Diagramm zeigt, dass Wassermoleküle beispielsweise bei einer Wellenlänge von ca. 3 pm einen besonders hohen Absorptionskoeffizienten aufweisen. In einer bevorzugten Ausgestaltung wird für die Fahrzeugscheibe daher eine Strahlungsquelle im IR- Wellenlängenbereich von A = 2,5 pm bis A = 3,3, besonders bevorzugt von A = 2,9 bis A = 3,1 pm eingesetzt, da in diesem bevorzugten
Wellenlängenbereich die Absorption und die Anregung der Wassermoleküle und damit die daraus folgende Erwärmung und Verdampfung besonders groß ist. Für den Fall, dass zwischen der Strahlungsquelle und der Fahrzeugscheibe eine Scheibe oder ein spiegelndes Element angeordnet ist, weist die Scheibe 14 bzw. das spiegelnde Element 7 (Siehe beispielsweise Figuren 4 und 5) vorzugsweise eine Transmission im Wellenlängenbereich von A = 2,9 bis A = 3,1 pm von über 70 %, insbesondere bei ca. A 3,0 pm von ca. 85 %, auf, so dass die Strahlungsenergie effizient zur Enteisung und Verdampfung von Wasser in den entsprechenden Bereichen eingesetzt werden kann.
Bezugszeichenliste
1 Fahrzeugscheibe
2 Außenvorrichtung
3 Strahlungsquelle
4 IR-Strahlung
5 Wasser
6 Gehäuse
7 spiegelndes Element
8 Fahrzeuginnenraum
9 äußere Umgebung
10 Feuchtigkeitsdetektor
11 weitere Außenvorrichtung
12 weitere Fahrzeugscheibe
13 Zerstreuungselement
14 Scheibe
15 Kamera
100 Fahrzeug
101 Fahrzeugtür
P Bereich
I außenseitige Oberfläche der Fahrzeugscheibe 1

Claims

Patentansprüche
1. Fahrzeug (100), umfassend mindestens eine Fahrzeugscheibe (1) mit einer zur äußeren Umgebung (9) exponierten außenseitigen Oberfläche (I), mindestens eine außerhalb des Fahrzeuginnenraums (8) angebrachte Außenvorrichtung (2), wobei an der Außenvorrichtung (2) zumindest eine Strahlungsquelle (3) für IR-Strahlung (4) im IR- Wellenlängenbereich von 1 ,3 pm bis 3,5 pm angebracht ist, die Strahlungsquelle (3) so zur Fahrzeugscheibe (1) angeordnet ist, dass die Strahlungsquelle (3) im Betrieb zumindest die außenseitige Oberfläche (I) der Fahrzeugscheibe (1) ganz oder in einem Bereich (P) mit IR-Strahlung (4) bestrahlt, und wobei zwischen Strahlungsquelle (3) und der Fahrzeugscheibe (1) ein Zerstreuungselement (13) zur Zerstreuung der IR-Strahlung (4) angeordnet ist.
2. Fahrzeug (100) nach Anspruch 1 , wobei die Fahrzeugscheibe (1) mit einer IR- reflektierenden Beschichtung versehen ist, die zumindest mit dem Bereich (P) überlappt.
3. Fahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Fahrzeugscheibe (1) eine monolithische Scheibe ist und die außenseitige Oberfläche (I) der Fahrzeugscheibe (1) beschichtungsfrei ist.
4. Fahrzeug (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Strahlungsquelle (3) mindestens eine LED, einen Laser und/oder eine Laserdiode, bevorzugt zumindest einen fiber-bulk hybrid Laser, besonders bevorzugt mit dem Lasermedium Cr:ZnSe/S, umfasst.
5. Fahrzeug (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Strahlungsquelle (3) IR- Strahlung (4) im IR- Wellenlängenbereich von 1 ,8 pm bis 3,4 pm, bevorzugt von 1 ,9 pm bis 3 pm, aussenden kann.
6. Fahrzeug (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Außenvorrichtung (2) eine Seitenkamera des Fahrzeugs (100) ist, wobei die Seitenkamera ein Gehäuse (6) und eine im Gehäuse (6) angeordnete Kamera (15) umfasst.
7. Fahrzeug (100) nach Anspruch 6, wobei die Seitenkamera außerdem eine Scheibe (14) umfasst, welche zwischen der Kamera (15) und der Fahrzeugscheibe (1) sowie in einer Öffnung des Gehäuses (6) angeordnet ist.
8. Fahrzeug (100) nach Anspruch 7, wobei die Strahlungsquelle (3) derart im Gehäuse (6) angeordnet ist, dass die von der Strahlungsquelle (3) ausgesendete IR-Strahlung (4) zunächst durch die Scheibe (14) transmittieren muss bevor sie auf die außenseitige Oberfläche (I) der Fahrzeugscheibe (1) treffen kann.
9. Fahrzeug (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Außenvorrichtung (2) ein Seitenspiegel des Fahrzeugs (100) ist, wobei der Seitenspiegel ein Gehäuse (6) und ein in einer Öffnung des Gehäuses (6) angeordnetes spiegelndes Element (7) umfasst, wobei das spiegelnde Element (7) eine für sichtbares Licht spiegelnde Oberfläche aufweist, welche der äußeren Umgebung (9) zugewandt ist.
10. Fahrzeug (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, außerdem umfassend einen Feuchtigkeitsdetektor (10) und eine Steuereinheit, wobei der Feuchtigkeitsdetektor (10) derart angeordnet und konfiguriert ist, dass er ein Signal an die Steuereinheit sendet, wenn sich Wasser (5) auf dem Bereich (P) der außenseitigen Oberfläche (I) der Fahrzeugscheibe (1) befindet, wobei die Steuereinheit derart konfiguriert ist, dass sie zumindest bei Erhalt des Signals, die Strahlungsquelle (4) elektronisch ansteuert, sodass die Strahlungsquelle (4) die außenseitige Oberfläche (I) bestrahlt.
11. Fahrzeug (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Fahrzeugscheibe (1) eine Seitenscheibe des Fahrzeugs (100) ist.
12. Fahrzeug (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , außerdem umfassend mindestens eine weitere Außenvorrichtung (11) mit einer an ihr angebrachten Strahlungsquelle (4), wobei die Strahlungsquelle (4) so zu einerweiteren Fahrzeugscheibe (12) des Fahrzeugs (100) angeordnet ist, dass die Strahlungsquelle (4) im Betrieb zumindest eine zur äußeren Umgebung (9) exponierte außenseitige Oberfläche (I) der weiteren Fahrzeugscheibe (12) ganz oder bereichsweise bestrahlt, wobei die weitere Fahrzeugscheibe (12) bevorzugt eine Seitenscheibe des Fahrzeugs (100) ist.
13. Verfahren zur Entfernung von Feuchtigkeit unter Verwendung eines Fahrzeugs (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, umfassend die Verfahrensschritte:
(A) Aktivierung der Strahlungsquelle (3) und (B) Aussenden von IR-Strahlung (4) der Strahlungsquelle (3) auf zumindest einen
Bereich (P) der außenseitigen Oberfläche (I) der Fahrzeugscheibe (1) zur Entfernung von darauf anhaftendem Wasser (5).
14. Verfahren nach Anspruch 13, wobei die Verfahrensschritte (A) und (B) infolge der Detektion von Wasser (5) auf dem Bereich (P) der außenseitigen Oberfläche (I) durch einen Feuchtigkeitsdetektor (10) ausgeführt werden.
15. Verfahren nach Anspruch 14, wobei die Strahlungsquelle (3) deaktiviert und das Verfahren beendet wird, wenn der Feuchtigkeitsdetektor (10) kein Wasser (5) auf dem Bereich (P) der außenseitigen Oberfläche (I) detektiert.
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