EP4562620A1

EP4562620A1 - Anordnung für fahrerassistenzsystem

Info

Publication number: EP4562620A1
Application number: EP23742340.5A
Authority: EP
Inventors: Markus KEWITZ; Julian GREVERATH; Valentin SCHULZ; Jan Hagen
Original assignee: Saint Gobain Glass France SAS; Compagnie de Saint Gobain SA
Current assignee: Saint Gobain Sekurit France SAS
Priority date: 2022-07-29
Filing date: 2023-07-21
Publication date: 2025-06-04
Also published as: CN119654661A; WO2024022963A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung (1) für ein Fahrerassistenzsystem (100) eines Fahrzeugs (2) zur Überwachung mindestens eines Fahrzeugnutzers (15), umfassend eine Strahlungsquelle (3) zum Aussenden von Nahinfrarotstrahlung, einen Strahlungsempfänger (4) zum Empfangen von Nahinfrarotstrahlung, eine Wärmebildkamera (5) und eine Windschutzscheibe (6) umfassend eine Außenscheibe (7) mit einer außenseitigen Oberfläche (I) und einer innenraumseitigen Oberfläche (II) und eine Innenscheibe (8) mit einer außenseitigen Oberfläche (III) und einer innenraumseitigen Oberfläche (IV), die über eine thermoplastische Zwischenschicht (9) miteinander verbunden sind, wobei auf der innenraumseitigen Oberfläche (II) der Außenscheibe (7) oder auf der außenseitigen Oberfläche (III) der Innenscheibe (8) eine Nahinfrarotstrahlung reflektierende Funktionsschicht (10) angeordnet ist und auf der innenraumseitigen Oberfläche (IV) der Innenscheibe (8) eine Wärmestrahlung reflektierende Funktionsschicht (11) angeordnet ist.

Description

ANORDNUNG FÜR FAHRERASSISTENZSYSTEM

Die Erfindung betrifft eine Anordnung mit einer Windschutzscheibe, einer Strahlungsquelle zum Aussenden von Nahinfrarotstrahlung, einem Strahlungsempfänger zum Empfangen von Nahinfrarotstrahlung und einer Wärmebildkamera für ein Fahrerassistenzsystem eines Fahrzeugs, das eine Überwachung mindestens eines Fahrzeugnutzers, insbesondere des Fahrers, ermöglicht. Des Weiteren betrifft die Erfindung die Verwendung der Anordnung in einem Fahrerassistenzsystem, ein Fahrerassistenzsystem eines Fahrzeugs mit einer solchen Anordnung, sowie ein Verfahren zum Überwachen mindestens eines Fahrzeugnutzers, insbesondere des Fahrers eines Fahrzeugs.

Moderne Fahrzeuge werden häufig mit elektronischen Fahrerassistenzsystemen ausgerüstet, die den Fahrer bei der Führung des Fahrzeugs unterstützen, beispielsweise durch automatischen Bremseingriff bei Gefahr einer Kollision oder automatisches Spurhalten, wenn das Fahrzeug die Fahrspur verlässt. Derartige Fahrerassistenzsysteme haben sich in der Praxis sehr bewährt, insbesondere, wenn sie eine Überwachungsfunktion für den Fahrer aufweisen, etwa um frühzeitig Müdigkeit des Fahrers zu erkennen, aber auch um eine übermäßige Ablenkung von der sicheren Fahrzeugführung, beispielsweise durch Bedienen eines Mobiltelefons, zu erkennen.

Zu diesem Zweck ist es bekannt, das Gesicht und insbesondere die Augen des Fahrers mit Hilfe von Nahinfrarotstrahlung abzutasten, welche für das bloße Auge nicht sichtbar ist und somit den Fahrer und die übrigen Fahrzeuginsassen nicht stört. Hierbei können über Algorithmen Blickrichtung und Blickdauer des Fahrers erfasst werden, was beispielweise auf Müdigkeit hinweisen kann, wenn die Blickdauer in eine bestimmte Blickrichtung ungewöhnlich lange ist (stierender Blick). Andererseits kann ein zu häufiges Abwenden des Blicks von der Fahrtrichtung auf Ablenkung hinweisen. Möglich ist auch das Erkennen von Gesichtsausdrücken, welche auch einen Hinweis auf den Zustand des Fahrers geben können.

In EP 1 333 410 A2 ist eine Vorrichtung zur Blickverfolgung bzw. Eyetracking des Fahrers eines Fahrzeugs offenbart.

DE 10 2014 115 958 A1 offenbart ein System zum Überwachen eines Fahrers eines Fahrzeugs, umfassend einen Infrarotblitz zum Strahlen eines Infrarotlichts auf den Fahrer, eine Infrarotkamera zum Aufnehmen eines Bilds, das vom Strahl beleuchtet wird, einschließlich Reflexionen und eine reflektierende Infrarotfolie, die in die Windschutzscheibe des Fahrzeugs aufgenommen ist.

In US 2015/0294169 A1 , US 2020/0023739 A1 und US 2020/0143184 A1 sind ebenfalls Fahrerassistenzsysteme offenbart.

US 2020/143560 A1 offenbart ein Fahrerassistenzsystem für ein Fahrzeug umfassend eine Strahlungsquelle, die nicht sichtbares Licht aussendet, das zumindest ein Teil eines Fahrers des Fahrzeugs beleuchtet. Ein spiegelselektiver Reflektor ist an der Windschutzscheibe des Fahrzeugs angeordnet. Der Reflektor reflektiert zumindest einen Teil des nicht sichtbaren Lichts (z. B. Infrarot- (IR) und/oder Nahinfrarot- (NIR) Strahlung), das auf den Reflektor einfällt, und lässt sichtbares Licht durch den Reflektor und die Windschutzscheibe hindurch, um das ausgestrahlte nicht sichtbare Licht auf den Fahrer zu richten, während der Fahrer durch den Reflektor an der Windschutzscheibe sehen kann. Die Kamera ist im Armaturenbrett des Fahrzeugs angeordnet und verfügt über ein vom Fahrer weggerichtetes Sichtfeld, das den Reflektor einschließt bzw. umfasst.

In US 10 322 728 B1 wird ein System zur Bestimmung der Belastung eines Fahrers eines Fahrzeugs offenbart, das eine Vielzahl von Sensoren umfasst, darunter Bildsensoren im Fahrzeuginnenraum, ein Audiosensor im Fahrzeuginnenraum, Fahrzeugdatensensoren und GPS- Datensensoren. Das System umfasst außerdem einen oder mehrere Prozessoren, die dazu konfiguriert sind, Eingaben von den mehreren Sensoren zu empfangen und die empfangenen Eingaben zu verarbeiten, um eine Schätzung der Wärmeveränderung des Fahrers, eine Schätzung der Mimik des Fahrer, eine Schätzung der Gesten des Fahrers und eine Schätzung der On-Board-Diagnose und eine GPS-Schätzung zu erhalten. Der eine oder die mehreren Prozessoren sind außerdem dazu konfiguriert, die Schätzungen in einem Speicher zu speichern, die gespeicherten Schätzungen zu verwenden, um Abweichungsbewertungen für jede der Schätzungen zu generieren, einen maschinellen Lernalgorithmus auszuführen, um das Fahrerverhalten basierend auf den Abweichungsbewertungen als normal oder beeinträchtigt zu klassifizieren, und basierend auf der Klassifizierung eine Warnung zu generieren, die auf ein beeinträchtigtes Fahrerverhalten hinweist. WO 2022/157021 A1 offenbart eine Projektionsanordnung für ein Head-Up-Display (HUD), mindestens umfassend eine Windschutzscheibe, umfassend eine Außenscheibe und eine Innenscheibe, die über eine thermoplastische Zwischenschicht miteinander verbunden sind, mit einem HUD-Bereich und einen Projektor, der auf den HUD-Bereich gerichtet ist und der p- polarisierte Strahlung aussendet, wobei auf der zur Zwischenschicht hingewandten Oberfläche der Außenscheibe oder der Innenscheibe oder innerhalb der Zwischenschicht eine Reflexionsbeschichtung angeordnet ist, die geeignet ist, p-polarisierte Strahlung zu reflektieren, und die genau eine elektrisch leitfähige Schicht auf Basis von Silber aufweist und auf der von der Zwischenschicht abgewandten Oberfläche der Innenscheibe eine Wärmestrahlung reflektierende Beschichtung angeordnet ist, die eine elektrisch leitfähige Schicht auf Basis eines transparenten leitfähigen Oxids aufweist. Die Reflexionsbeschichtung weist aufgrund der elektrisch leitfähigen Silberschicht IR-reflektierende Eigenschaften auf, so dass sie als Sonnenschutzbeschichtung fungiert, welche die Aufheizung des Fahrzeuginnenraums dadurch verringert, dass sie infrarote Anteile der Sonnenstrahlung reflektiert, insbesondere im nahen Infrarotbereich, beispielsweise im Bereich von 800 nm bis 1500 nm.

Moderne Fahrerassistenzsysteme arbeiten mit Wellenlängen im Bereich von ungefähr 1 pm (Micrometer) bis 2 pm, insbesondere mit Nahinfrarotstrahlung mit einer Wellenlänge von 940 nm oder mit Nahinfrarotstrahlung mit einer Wellenlänge von 1400 nm oder mit Nahinfrarotstrahlung mit einer Wellenlänge von 1550 nm.

Es ist wünschenswert, zusätzlich zur Nahinfrarot-basierten Überwachungsfunktion weitere Informationen, wie beispielsweise Informationen zum Vitalstatus und/oder Komfortstatus des Fahrers und/oder anderer Fahrzeugnutzer im Fahrzeug zu ermitteln.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine verbesserte Anordnung für ein Fahrerassistenzsystem mit Überwachungsfunktion für mindestens einen Fahrzeugnutzer bereitzustellen, die eine einfache und zuverlässige Erfassung von Informationen über mindestens einen Fahrzeugnutzer ermöglicht.

Diese und weitere Aufgaben werden nach dem Vorschlag der Erfindung durch eine Anordnung, ein Fahrerassistenzsystem und ein Verfahren gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen gehen aus den Unteransprüchen hervor. Die Erfindung betrifft eine Anordnung für ein Fahrerassistenzsystem für ein Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, mit Überwachungsfunktion mindestens eines Fahrzeugnutzers des Fahrzeugs auf Basis von Nahinfrarotstrahlung und Wärmestrahlung.

Die erfindungsgemäße Anordnung für ein Fahrerassistenzsystem eines Fahrzeugs zur Überwachung mindestens eines Fahrzeugnutzers umfasst eine Strahlungsquelle zum Aussenden von Nahinfrarotstrahlung, einen Strahlungsempfänger zum Empfangen von Nahinfrarotstrahlung und eine Wärmebildkamera zum Empfangen von Wärmestrahlung. Die Anordnung umfasst weiterhin eine Windschutzscheibe umfassend eine Außenscheibe und eine Innenscheibe, die über eine thermoplastische Zwischenschicht miteinander verbunden sind.

Die Windschutzscheibe ist dafür vorgesehen, in einer Fensteröffnung eines Fahrzeugs den Innenraum gegenüber der äußeren Umgebung abzutrennen. Mit Innenscheibe wird im Sinne der Erfindung die dem Fahrzeuginnenraum zugewandte Scheibe der Windschutzscheibe bezeichnet. Mit Außenscheibe wird die der äußeren Umgebung zugewandte Scheibe bezeichnet.

Die Außenscheibe und die Innenscheibe weisen jeweils eine außenseitige und eine innenraumseitige Oberfläche auf und eine dazwischen verlaufende, umlaufende Seitenkante. Mit außenseitiger Oberfläche wird im Sinne der Erfindung diejenige Hauptfläche bezeichnet, welche dafür vorgesehen ist, in Einbaulage der äußeren Umgebung zugewandt zu sein. Mit innenraumseitiger Oberfläche wird im Sinne der Erfindung diejenige Hauptfläche bezeichnet, welche dafür vorgesehen ist, in Einbaulage dem Innenraum zugewandt zu sein. Die innenraumseitige Oberfläche der Außenscheibe und die außenseitige Oberfläche der Innenscheibe sind einander zugewandt und durch die thermoplastische Zwischenschicht miteinander verbunden.

Die außenseitige Oberfläche der Außenscheibe wird als Seite I bezeichnet. Die innenraumseitige Oberfläche der Außenscheibe wird als Seite II bezeichnet. Die außenseitige Oberfläche der Innenscheibe wird als Seite III bezeichnet. Die innenraumseitige Oberfläche der Innenscheibe wird als Seite IV bezeichnet.

Erfindungsgemäß weist die Windschutzscheibe eine Nahinfrarotstrahlung reflektierende Funktionsschicht auf. Die Nahinfrarotstrahlung reflektierende Funktionsschicht ist geeignet, Nahinfrarotstrahlung zu reflektieren. Die Nahinfratotstrahlung reflektierende Funktionsschicht ist auf der innenraumseitigen Oberfläche der Außenscheibe oder auf der außenseitigen Oberfläche der Innenscheibe angeordnet.

Zudem weist die Windschutzscheibe eine Wärmestrahlung reflektierende Funktionsschicht auf. Die Wärmestrahlung reflektierende Funktionsschicht ist geeignet, Wärmestrahlung zu reflektieren. Die Wärmestrahlung reflektierende Funktionsschicht ist auf der innenraumseitigen Oberfläche der Innenscheibe angeordnet, insbesondere ist die Wärmestrahlung reflektierende Funktionsschicht als eine Beschichtung der innenraumseitigen Oberfläche der Innenscheibe ausgebildet.

Die Strahlungsquelle ist so angeordnet, dass von der Strahlungsquelle ausgesandte Nahinfrarotstrahlung auf die Nahinfrarotstrahlung reflektierende Funktionsschicht gerichtet ist und von der Nahinfrarotstrahlung reflektierenden Funktionsschicht auf das Gesicht des Fahrzeugnutzers reflektiert werden kann. Die von der Strahlungsquelle ausgesandte Nah Infrarotstrahlung trifft somit ohne vorherige Reflexion direkt auf die Nahinfrarotstrahlung reflektierende Funktionsschicht und wird von dieser reflektiert. Zur leichteren Bezugnahme wird die von der Nahinfrarotstrahlung reflektierenden Funktionsschicht reflektierte Nahinfrarotstrahlung als erste Reflexionsstrahlung bezeichnet. Hierbei trifft die erste Reflexionsstrahlung auf das Gesicht des Fahrzeugnutzers und kann vom Gesicht des Fahrzeugnutzers wieder auf die Nahinfrarotstrahlung reflektierende Funktionsschicht reflektiert werden. Zur leichteren Bezugnahme wird die vom Gesicht des Fahrzeugnutzers reflektierte Nahinfrarotstrahlung als zweite Reflexionsstrahlung bezeichnet. Die auf die Nahinfrarotstrahlung reflektierende Funktionsschicht auftreffende zweite Reflexionsstrahlung wird dann von der Nahinfrarotstrahlung reflektierenden Funktionsschicht reflektiert. Zur leichteren Bezugnahme wird die von der Nahinfrarotstrahlung reflektierenden Funktionsschicht reflektierte Nahinfrarotstrahlung als dritte Reflexionsstrahlung bezeichnet. Hierbei ist der Strahlungsempfänger so angeordnet, dass die von der Nahinfrarotstrahlung reflektierenden Funktionsschicht reflektierte dritte Reflexionsstrahlung zum Strahlungsempfänger reflektiert und vom Strahlungsempfänger empfangen werden kann.

Die Wärmebildkamera und die Wärmestrahlung reflektierende Funktionsschicht sind so ausgerichtet, dass vom Gesicht des Fahrzeugnutzers ausgesendete Wärmestrahlung auf die Wärmestrahlung reflektierende Funktionsschicht trifft und von dieser in Richtung der Wärmebildkamera reflektiert wird und von Wärmebildkamera empfangen werden kann. Somit sind in der erfindungsgemäßen Anordnung die Strahlungsquelle, die Nahinfrarotstrahlung reflektierende Funktionsschicht, die Wärmestrahlung reflektierende Funktionsschicht, die Wärmebildkamera und der Strahlungsempfänger so angeordnet, dass von der Strahlungsquelle ausgesendete Nahinfrarotstrahlung von der Nahinfrarotstrahlung reflektierenden Funktionsschicht als erste Reflexionsstrahlung auf das Gesicht des Fahrzeugnutzers reflektiert werden kann, die erste Reflexionsstrahlung vom Gesicht des Fahrzeugnutzers als zweite Reflexionsstrahlung auf die Nahinfrarotstrahlung reflektierende Funktionsschicht reflektiert werden kann, und die von der Nahinfrarotstrahlung reflektierenden Funktionsschicht als dritte Reflexionsstrahlung reflektierte zweite Reflexionsstrahlung zum Strahlungsempfänger reflektiert und vom Strahlungsempfänger empfangen werden kann, und ebenfalls so angeordnet, dass vom Gesicht des Fahrzeugnutzers ausgesendete Wärmestrahlung von der Wärmestrahlung reflektierenden Funktionsschicht als reflektierte Wärmestrahlung zur Wärmebildkamera reflektiert und von der Wärmebildkamera empfangen werden kann.

Unter Nahinfrarotstrahlung wird im Sinne der Erfindung Strahlung mit Wellenlängen im Bereich von 800 nm bis 2500 nm, bevorzugt 800 nm bis 1600 nm verstanden.

Unter Wärmestrahlung wird im Sinne der Erfindung Strahlung mit Wellenlängen im Bereich von 5 pm (Mikrometer) bis 14 pm, bevorzugt 7 pm bis 14 pm, besonders bevorzugt 8 pm bis 14 pm verstanden.

Glasscheiben weisen eine hohe Absorptionsrate für Wärmestrahlung mit Wellenlängen im Bereich von 5 pm bis 14 pm auf. Ohne die auf der innenraumseitigen Oberfläche der Innenscheibe aufgebrachte Wärmestrahlung reflektierende Funktionsschicht würde fast alle von einem Fahrzeugnutzer in Richtung der Windschutzscheibe ausgesendete Wärmestrahlung somit von der Innenscheibe absorbiert werden und ein Empfang von reflektierter Wärmestrahlung mittels einer Wärmebildkamera zur Ermittlung von Informationen über den Fahrzeugnutzer wäre nicht möglich.

Vorzugsweise wird die von der Strahlungsquelle ausgesendete Nahinfrarotstrahlung nur in einem ersten Teilbereich der Windschutzscheibe reflektiert. Gleichermaßen bevorzugt wird die dritte Reflexionsstrahlung nur in einem zweiten Teilbereich der Windschutzscheibe reflektiert. Vorzugsweise wird die von dem Gesicht des Fahrzeugnutzers ausgesendete Wärmestrahlung nur in einem dritten Teilbereich der Windschutzscheibe reflektiert.

Der erste Teilbereich, der zweite Teilbereich und der dritte Teilbereich können voneinander getrennt sein, teilweise überlappen, oder vollständig überlappen (d.h. identisch sein).

Bevorzugt überlappen der erste Teilbereich, der zweite Teilbereich und der dritte Teilbereich vollständig, d.h. sie sind identisch.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Nahinfrarotstrahlung reflektierende Funktionsschicht auf der innenraumseitigen Oberfläche der Außenscheibe angeordnet. Die Nahinfrarotstrahlung reflektierende Funktionsschicht ist in dieser Ausführungsform insbesondere als eine Beschichtung der innenraumseitigen Oberfläche der Außenscheibe ausgebildet.

In einer alternativen bevorzugten Ausführungsform ist die Nahinfrarotstrahlung reflektierende Funktionsschicht auf der außenseitigen Oberfläche der Innenscheibe angeordnet. Die Nahinfrarotstrahlung reflektierende Funktionsschicht ist in dieser Ausführungsform insbesondere als eine Beschichtung der außenseitigen Oberfläche der Innenscheibe ausgebildet.

Besonders bevorzugt ist die Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anordnung, in der die Nahinfrarotstrahlung reflektierende Funktionsschicht auf der außenseitigen Oberfläche der Innenscheibe angeordnet ist. Diese Ausführungsform bietet gegenüber der Ausführungsform, in der die Nahinfrarotstrahlung reflektierende Funktionsschicht auf der innenraumseitigen Oberfläche der Außenscheibe angeordnet ist, den Vorteil, dass die von der Strahlungsquelle ausgehende Nahinfrarotstrahlung und die zweite Reflexionsstrahlung nicht die thermoplastische Zwischenschicht passieren müssen, bevor sie auf die Nahinfrarotstrahlung reflektierende Zwischenschicht treffen und die erste Reflexionsstrahlung und die dritte Reflexionsstrahlung ebenfalls nicht die thermoplastische Zwischenschicht passieren müssen, bevor sie auf das Gesicht des Fahrzeugnutzers bzw. den Strahlungsempfänger treffen.

Die Nahinfrarotstrahlung reflektierende Funktionsschicht erstreckt sich vorzugsweise großflächig über die Windschutzscheibe. Der Ausdruck großflächig bedeutet, dass sich die Nahinfrarotstrahlung reflektierende Funktionsschicht über mindestens 50%, mindestens 60%, min- destens 70%, mindestens 75% oder bevorzugt mindestens 90% der Windschutzscheibe erstreckt. Die Nahinfrarotstrahlung reflektierende Funktionsschicht kann sich aber auch nur über einen Teilbereich der Windschutzscheibe erstrecken.

Besonders bevorzugt erstreckt sich die Nahinfrarotstrahlung reflektierende Funktionsschicht im Wesentlichen vollflächig über die Windschutzscheibe, d.h. vollflächig oder vollflächig mit Ausnahme eines umlaufenden Randbereichs und optional lokaler Bereiche, die als Kommu- nikations-, Sensor- oder Kamerafenster die Transmission von elektromagnetischer Strahlung durch die Windschutzscheibe gewährleisten sollen. Der umlaufende Randbereich weist beispielsweise eine Breite von bis zu 20 cm auf. Er verhindert den direkten Kontakt der Nahinfrarotstrahlung reflektierenden Funktionsschicht zur umgebenden Atmosphäre, so dass die Nahinfrarotstrahlung reflektierende Funktionsschicht im Innern der Windschutzscheibe vor Korrosion und Beschädigung geschützt ist.

Die Wärmestrahlung reflektierende Funktionsschicht erstreckt sich ebenfalls vorzugsweise großflächig über die Windschutzscheibe. Der Ausdruck großflächig bedeutet, dass sich die Wärmestrahlung reflektierende Funktionsschicht über mindestens 50%, mindestens 60%, mindestens 70%, mindestens 75% oder bevorzugt mindestens 90% der Windschutzscheibe erstreckt. Die Wärmestrahlung reflektierende Funktionsschicht kann sich aber auch nur über einen Teilbereich der Windschutzscheibe erstrecken.

Besonders bevorzugt erstreckt sich die Wärmestrahlung reflektierende Funktionsschicht im Wesentlichen vollflächig über die Windschutzscheibe, d.h. vollflächig oder vollflächig mit Ausnahme eines umlaufenden Randbereichs und optional lokaler Bereiche, die als Kommunika- tions-, Sensor- oder Kamerafenster die Transmission von elektromagnetischer Strahlung durch die Windschutzscheibe gewährleisten sollen. Der umlaufende Randbereich weist beispielsweise eine Breite von bis zu 20 cm auf.

Bevorzugt umfasst die Nahinfrarotstrahlung reflektierende Funktionsschicht ein Schichtsystem mit mindestens einer zwischen dielektrischen Oxid- oder Nitridschichten eingebetteten Metallschicht, insbesondere mindestens einer metallischen Silberschicht.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung umfasst die Nahinfrarotstrahlung reflektierende Funktionsschicht ein Schichtsystem mit drei zwi- sehen dielektrischen Oxid- oder Nitridschichten eingebetteten Silberschichten. Die Nahinfrarotstrahlung reflektierende Funktionsschicht kann beispielsweise wie eines der in der WO 2013/104438 A1 und WO 2013/104439 A1 beschriebenen Schichtsysteme auf Basis von drei Silberschichten aufgebaut sein.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Nahinfrarotstrahlung reflektierende Funktionsschicht mindestens drei übereinander angeordnete funktionelle Schichten auf und jede funktionelle Schicht umfasst mindestens

- eine Schicht optisch hochbrechenden Materials mit einem Brechungsindex größer oder gleich 2,1 ,

- oberhalb der Schicht optisch hochbrechenden Materials eine Glättungsschicht, die zumindest ein nichtkristallines Oxid enthält,

- oberhalb der Glättungsschicht eine erste Anpassungsschicht,

- oberhalb der ersten Anpassungsschicht eine elektrisch leitfähige Schicht und

- oberhalb der elektrisch leitfähigen Schicht eine zweite Anpassungsschicht, wobei die Gesamtschichtdicke aller elektrisch leitfähigen Schichten von 25 nm bis 75 nm beträgt und die Nahinfrarotstrahlung reflektierende Funktionsschicht einen Flächenwiderstand kleiner 1 ,3 Ohm/Quadrat, bevorzugt kleiner 1 ,0 Ohm/Quadrat, aufweist.

Die Schicht optisch hochbrechenden Materials weist in dieser bevorzugten Ausführungsform bevorzugt einen Brechungsindex n von 2,1 bis 2,5 auf, besonders bevorzugt von 2,1 bis 2,3.

Die Schicht optisch hochbrechenden Materials enthält in dieser bevorzugten Ausführungsform bevorzugt zumindest ein Silizium-Metall-Mischnitrid, besonders bevorzugt Silizium-Zirkonium- Mischnitrid. Das ist besonders vorteilhaft im Hinblick auf den Flächenwiderstand der Nahinfrarotstrahlung reflektierenden Funktionsschicht. Das Silizium-Zirkonium-Mischnitrid weist bevorzugt Dotierungen auf. Die Schicht optisch hochbrechenden Materials kann beispielsweise ein Aluminium-dotiertes Silizium-Zirkonium-Mischnitrid (SiZrN_x:AI) enthalten.

Das Silizium-Zirkonium-Mischnitrid wird in dieser bevorzugten Ausführungsform bevorzugt mittels magnetfeldunterstützter Kathodenzerstäubung mit einem Target abgeschieden, welches von 40 Gew. % bis 70 Gew. % Silizium, von 30 Gew. % bis 60 Gew. % Zirkonium und von 0 Gew. % bis 10 Gew. % Aluminium sowie herstellungsbedingte Beimengungen enthält. Das Target enthält besonders bevorzugt von 45 Gew. % bis 60 Gew. % Silizium, von 35 Gew. % bis 55 Gew. % Zirkonium und von 3 Gew. % bis 8 Gew. % Aluminium sowie herstellungsbedingte Beimengungen. Die Abscheidung des Silizium-Zirkonium-Mischnitrids erfolgt bevorzugt unter Zugabe von Stickstoff als Reaktionsgas während der Kathodenzerstäubung.

Die Schicht optisch hochbrechenden Materials kann aber auch beispielsweise zumindest Silizium-Aluminium-Mischnitrid, Silizium-Hafnium-Mischnitrid oder Silizium-Titan-Mischnitrid enthalten. Die Schicht optisch hochbrechenden Materials kann alternativ beispielsweise Nb₂Os, Bi₂O₃, TiO₂, Zr₃N4 und / oder AIN enthalten.

Die Schichtdicke jeder Schicht optisch hochbrechenden Materials, die zwischen zwei elektrisch leitfähigen Schichten angeordnet ist, beträgt in dieser bevorzugten Ausführungsform bevorzugt von 35 nm bis 70 nm, besonders bevorzugt von 45 nm bis 60 nm. Die Schichtdicke der untersten Schicht optisch hochbrechenden Materials beträgt bevorzugt von 10 nm bis 40 nm.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung in dieser bevorzugten Ausführungsform ist oberhalb der obersten funktionellen Schicht eine Abdeckschicht angeordnet. Die Abdeckschicht kann beispielsweise Siliziumnitrid und / oder Zinnoxid enthalten.

Die Abdeckschicht enthält in dieser bevorzugten Ausführungsform bevorzugt zumindest ein optisch hochbrechendes Material mit einem Brechungsindex größer oder gleich 2,1. Die Abdeckschicht enthält besonders bevorzugt zumindest ein Silizium-Metall-Mischnitrid, insbesondere Silizium-Zirkonium-Mischnitrid, wie Aluminium-dotiertes Silizium-Zirkonium-Mischnitrid. Die Abdeckschicht kann aber auch andere Silizium-Metall-Mischnitride enthalten, beispielsweise Silizium-Aluminium-Mischnitrid, Silizium-Hafnium-Mischnitrid oder Silizium-Titan- Mischnitrid. Die Abdeckschicht kann alternativ auch beispielsweise Nb₂Os, Bi₂O₃, TiO₂, Zr₃N4 und / oder AIN enthalten.

Die Schichtdicke der Abdeckschicht beträgt dieser bevorzugten Ausführungsform bevorzugt von 10 nm bis 40 nm. Damit werden besonders gute Ergebnisse erzielt.

Die Glättungsschicht enthält in dieser bevorzugten Ausführungsform zumindest ein nichtkristallines Oxid. Das Oxid kann amorph oder teilamorph (und damit teilkristallin) sein, ist aber nicht vollständig kristallin. Die nichtkristalline Glättungsschicht weist eine geringe Rauheit auf und bildet somit eine vorteilhaft glatte Oberfläche für die oberhalb der Glättungsschicht aufzubringenden Schichten. Die nichtkristalline Glättungsschicht bewirkt weiter eine verbesserte Oberflächenstruktur der direkt oberhalb der Glättungsschicht abgeschiedenen Schicht, welche bevorzugt die erste Anpassungsschicht ist. Die Glättungsschicht kann beispielsweise zumindest ein Oxid eines oder mehrerer der Elemente Zinn, Silizium, Titan, Zirkonium, Hafnium, Zink, Gallium und Indium enthalten.

Die Glättungsschicht enthält in dieser bevorzugten Ausführungsform bevorzugt ein nichtkristallines Mischoxid. Die Glättungsschicht enthält ganz besonders bevorzugt ein Zinn-Zink- Mischoxid. Das Mischoxid kann Dotierungen aufweisen. Die Glättungsschicht kann beispielsweise ein Antimon-dotiertes Zinn-Zink-Mischoxid (SnZnO_x:Sb) enthalten. Das Mischoxid weist bevorzugt einen unterstöchiometrischen Sauerstoffgehalt auf. Ein Verfahren zur Herstellung von Zinn-Zink-Mischoxid-Schichten durch reaktive Kathodenzerstäubung ist beispielsweise aus DE 198 48 751 C1 bekannt. Das Zinn-Zink-Mischoxid wird bevorzugt mit einem Target abgeschieden, welches von 25 Gew. % bis 80 Gew. % Zink, von 20 Gew. % bis 75 Gew. % Zinn und von 0 Gew. % bis 10 Gew. % Antimon sowie herstellungsbedingte Beimengungen enthält. Das Target enthält besonders bevorzugt von 45 Gew. % bis 75 Gew. % Zink, von 25 Gew. % bis 55 Gew. % Zinn und von 1 Gew. % bis 5 Gew. % Antimon sowie herstellungsbedingte Beimengungen anderer Metalle. Die Abscheidung des Zinn-Zink-Mischoxids erfolgt unter Zugabe von Sauerstoff als Reaktionsgas während der Kathodenzerstäubung.

Die Schichtdicke einer Glättungsschicht beträgt in dieser bevorzugten Ausführungsform bevorzugt von 3 nm bis 20 nm besonders bevorzugt von 4 nm bis 12 nm. Die Glättungsschicht weist bevorzugt einen Brechungsindex von kleiner als 2,2 auf.

Die elektrisch leitfähige Schicht enthält in dieser bevorzugten Ausführungsform bevorzugt zumindest ein Metall, beispielsweise Gold oder Kupfer, oder eine Legierung, besonders bevorzugt Silber oder eine silberhaltige Legierung. Die elektrisch leitfähige Schicht kann aber auch andere, dem Fachmann bekannte elektrisch leitfähige Materialen enthalten.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung dieser bevorzugten Ausführungsform enthält die elektrisch leitfähige Schicht mindestens 90 Gew. % Silber, bevorzugt mindestens 99,9 Gew. % Silber. Die elektrisch leitfähige Schicht wird bevorzugt mit gängigen Verfahren zur Schichtabscheidung von Metallen, beispielsweise durch Vakuumverfahren wie die magnetfeldunterstützte Kathodenzerstäubung aufgebracht. Die elektrisch leitfähige Schicht weist in dieser bevorzugten Ausführungsform bevorzugt eine Schichtdicke von 8 nm bis 25 nm, besonders bevorzugt von 10 nm bis 20 nm auf. Das ist besonders vorteilhaft im Hinblick auf die Transparenz und den Flächenwiderstand der elektrisch leitfähigen Schicht.

Die erste Anpassungsschicht und / oder die zweite Anpassungsschicht enthält in dieser bevorzugten Ausführungsform bevorzugt Zinkoxid ZnOi-ö mit 0 < ö < 0,01 , beispielsweise Aluminium-dotiertes Zinkoxid (ZnO:AI). Das Zinkoxid wird bevorzugt unterstöchiometrisch bezüglich des Sauerstoffs abgeschieden, um eine Reaktion von überschüssigem Sauerstoff mit der silberhaltigen Schicht zu vermeiden. Die Zinkoxid-Schicht wird bevorzugt durch magnetfeldunterstützte Kathodenzerstäubung abgeschieden. Das Target enthält bevorzugt von 85 Gew. % bis 100 Gew. % Zinkoxid und von 0 Gew. % bis 15 Gew. % Aluminium sowie herstellungsbedingte Beimengungen. Das T arget enthält besonders bevorzugt von 90 Gew. % bis 95 Gew. % Zinkoxid und von 5 Gew. % bis 10 Gew. % Aluminium sowie herstellungsbedingte Beimengungen. Das Target enthält alternativ bevorzugt von 95 Gew.-% bis 99 Gew.-% Zink und von 1 Gew.-% bis 5 Gew.-% Aluminium, wobei die Abscheidung der Schichten unter Zugabe von Sauerstoff als Reaktionsgas erfolgt. Die Schichtdicken der ersten Anpassungsschicht und der zweiten Anpassungsschicht betragen bevorzugt von 3 nm bis 20 nm besonders bevorzugt von 4 nm bis 12 nm.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung dieser bevorzugten Ausführungsform umfasst zumindest eine funktionelle Schicht zumindest eine Blockerschicht. Die Blockerschicht steht in direktem Kontakt zur elektrisch leitfähigen Schicht und ist unmittelbar oberhalb oder unmittelbar unterhalb der elektrisch leitfähigen Schicht angeordnet. Zwischen der elektrisch leitfähigen Schicht und der Blockerschicht ist also keine weitere Schicht angeordnet. Die funktionelle Schicht kann auch zwei Blockerschichten umfassen, wobei bevorzugt eine Blockerschicht unmittelbar oberhalb und eine Blockerschicht unmittelbar unterhalb der elektrisch leitfähigen Schicht angeordnet ist. Besonders bevorzugt umfasst jede funktionelle Schicht zumindest eine solche Blockerschicht. Die Blockerschicht enthält bevorzugt Niob, Titan, Nickel, Chrom und / oder Legierungen davon, besonders bevorzugt Nickel-Chrom-Legierungen. Die Schichtdicke der Blockerschicht beträgt bevorzugt von 0,1 nm bis 2 nm. Damit werden gute Ergebnisse erzielt. Eine Blockerschicht unmittelbar unterhalb der elektrisch leitfähigen Schicht dient insbesondere zur Stabilisierung der elektrisch leitfähigen Schicht während einer Temperaturbehand- lung und verbessert die optische Qualität der Nahinfrarotstrahlung reflektierenden Funktionsschicht. Eine Blockerschicht unmittelbar oberhalb der elektrisch leitfähigen Schicht verhindert den Kontakt der empfindlichen elektrisch leitfähigen Schicht mit der oxidierenden reaktiven Atmosphäre während der Abscheidung der folgenden Schicht durch reaktive Kathodenzer- stäubung, beispielsweise der zweiten Anpassungsschicht, welche bevorzugt Zinkoxid enthält.

Typischerweise werden in dieser bevorzugten Ausführungsform Blockerschichten mit einer Dicke von etwa 0,5 nm oder sogar einiger Nanometer verwendet.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Nahinfrarotstrahlung reflektierende Funktionsschicht mindestens drei übereinander angeordnete funktionelle Schichten auf und jede funktionelle Schicht umfasst mindestens

- eine Antireflexionsschicht,

- oberhalb der Antireflexionsschicht eine erste Anpassungsschicht und

- oberhalb der ersten Anpassungsschicht eine elektrisch leitfähige Schicht, wobei zumindest eine funktionelle Schicht eine Antireflexionsschicht umfasst, die mindestens

- eine Schicht eines dielektrischen Materials mit einem Brechungsindex kleiner 2,1 und

- eine Schicht eines optisch hochbrechenden Materials mit einem Brechungsindex größer oder gleich 2,1 umfasst.

Die Schicht eines optisch hochbrechenden Materials kann oberhalb oder unterhalb der Schicht eines dielektrischen Materials mit einem Brechungsindex kleiner 2,1 angeordnet sein. Die Schicht eines optisch hochbrechenden Materials ist bevorzugt oberhalb der Schicht eines dielektrischen Materials mit einem Brechungsindex kleiner 2,1 angeordnet.

Die Dicke der Schicht eines optisch hochbrechenden Materials mit einem Brechungsindex größer oder gleich 2,1 beträgt in dieser weiteren bevorzugten Ausführungsform bevorzugt von 10 % bis 99 %, besonders bevorzugt von 25 % bis 75 %, ganz besonders bevorzugt von 33 % bis 67 % der Dicke der Antireflexionsschicht, welche diese Schicht eines optisch hochbrechenden Materials enthält.

In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung dieser weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst jede zwischen zwei elektrisch leitfähigen Schichten angeordnete Antireflexions- schicht zumindest eine Schicht eines dielektrischen Materials mit einem Brechungsindex kleiner 2,1 und eine Schicht eines optisch hochbrechenden Materials mit einem Brechungsindex größer oder gleich 2,1 .

Die zwischen zwei elektrisch leitfähigen Schichten angeordneten Antireflexionsschichten weisen in dieser weiteren bevorzugten Ausführungsform bevorzugt Schichtdicken von 35 nm bis 70 nm, besonders bevorzugt von 45 nm bis 60 nm auf.

Die Schicht eines optisch hochbrechenden Materials weist in dieser weiteren bevorzugten Ausführungsform bevorzugt einen Brechungsindex n von 2,1 bis 2,5 auf, besonders bevorzugt von 2,1 bis 2,3.

Die Schicht eines optisch hochbrechenden Materials mit einem Brechungsindex größer oder gleich 2,1 enthält in dieser weiteren bevorzugten Ausführungsform bevorzugt zumindest ein Silizium-Metall-Mischnitrid, besonders bevorzugt zumindest ein Silizium-Zirkonium- Mischnitrid. Das ist besonders vorteilhaft im Hinblick auf den Flächenwiderstand der Nahinfrarotstrahlung reflektierenden Funktionsschicht. Das Silizium-Zirkonium-Mischnitrid weist bevorzugt Dotierungen auf. Die Schicht eines optisch hochbrechenden Materials kann beispielsweise ein Aluminium-dotiertes Silizium-Zirkonium-Mischnitrid enthalten.

Das Silizium-Zirkonium-Mischnitrid wird bevorzugt mittels magnetfeldunterstützter Katho- denzerstäubung mit einem Target abgeschieden, welches von 40 Gew. % bis 70 Gew. % Silizium, von 30 Gew. % bis 60 Gew. % Zirkonium und von 0 Gew. % bis 10 Gew. % Aluminium sowie herstellungsbedingte Beimengungen enthält. Das Target enthält besonders bevorzugt von 45 Gew. % bis 60 Gew. % Silizium, von 35 Gew. % bis 55 Gew. % Zirkonium und von 3 Gew. % bis 8 Gew. % Aluminium sowie herstellungsbedingte Beimengungen. Die Abscheidung des Silizium-Zirkonium-Mischnitrids erfolgt bevorzugt unter Zugabe von Stickstoff als Reaktionsgas während der Kathodenzerstäubung.

Die Schicht eines optisch hochbrechenden Materials kann in dieser weiteren bevorzugten Ausführungsform aber auch beispielsweise zumindest Silizium-Aluminium-Mischnitrid, Silizium-Hafnium-Mischnitrid oder Silizium-Titan-Mischnitrid enthalten. Die Schicht optisch hochbrechenden Materials kann alternativ beispielsweise Nb20s, Bi2Ü3, TiÜ2, ZrsN4 und / oder AIN enthalten. Die Schichtdicke der Schicht eines optisch hochbrechenden Materials beträgt in dieser weiteren bevorzugten Ausführungsform bevorzugt von 3,5 nm bis 69 nm.

Die Schicht eines dielektrischen Materials mit einem Brechungsindex kleiner 2,1 weist bevorzugt einen Brechungsindex n zwischen 1 ,6 und 2,1 auf, besonders bevorzugt zwischen 1 ,9 und 2,1.

Die Schicht eines dielektrischen Materials enthält dieser weiteren bevorzugten Ausführungsform bevorzugt zumindest ein Oxid, beispielsweise Zinnoxid, und / oder ein Nitrid, besonders bevorzugt Siliziumnitrid. Die Schicht eines dielektrischen Materials weist bevorzugt eine Schichtdicke von 0,3 nm bis 63 nm auf.

Die elektrisch leitfähige Schicht enthält dieser weiteren bevorzugten Ausführungsform bevorzugt zumindest ein Metall, beispielsweise Kupfer oder Gold, oder eine Legierung, besonders bevorzugt Silber oder eine silberhaltige Legierung. Die elektrisch leitfähige Schicht kann aber auch andere, dem Fachmann bekannte elektrisch leitfähige Materialen enthalten.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der dieser weiteren bevorzugten Ausführungsform enthält die elektrisch leitfähige Schicht mindestens 90 Gew. % Silber, bevorzugt mindestens 99,9 Gew. % Silber. Die elektrisch leitfähige Schicht wird bevorzugt mit gängigen Verfahren zur Schichtabscheidung von Metallen, beispielsweise durch Vakuumverfahren wie die magnetfeldunterstützte Kathodenzerstäubung aufgebracht.

Die elektrisch leitfähige Schicht weist in dieser weiteren bevorzugten Ausführungsform bevorzugt eine Schichtdicke von 8 nm bis 25 nm, besonders bevorzugt von 10 nm bis 19 nm auf. Das ist besonders vorteilhaft im Hinblick auf die Transparenz, die Farbneutralität und den Flächenwiderstand der elektrisch leitfähigen Schicht.

Die Gesamtschichtdicke aller elektrisch leitfähigen Schichten beträgt dieser weiteren bevorzugten Ausführungsform bevorzugt von 40 nm bis 80 nm, besonders bevorzugt von 45 nm bis 60 nm.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung dieser weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst die Nahinfrarotstrahlung reflektierende Funktionsschicht zumindest eine Glättungsschicht in zumindest einer der funktionellen Schichten. Die Glättungsschicht ist unterhalb einer der ersten Anpassungsschichten angeordnet, bevorzugt zwischen der Antireflexionsschicht und der ersten Anpassungsschicht zumindest einer funktionellen Schicht der Nahinfrarotstrahlung reflektierenden Funktionsschicht. Die Glättungsschicht steht besonders bevorzugt in direktem Kontakt zur ersten Anpassungsschicht. Die Glättungsschicht bewirkt eine Optimierung, insbesondere Glättung der Oberfläche für eine anschließend oberhalb aufgebrachte elektrisch leitfähige Schicht. Eine auf eine glattere Oberfläche abgeschiedene elektrisch leitfähige Schicht weist einen höheren Transmissionsgrad bei einem gleichzeitig niedrigeren Flächenwiderstand auf.

In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung dieser weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst jede funktionelle Schicht der Nahinfrarotstrahlung reflektierenden Funktionsschicht eine Glättungsschicht, welche unterhalb der ersten Anpassungsschicht, bevorzugt zwischen Antireflexionsschicht und erster Anpassungsschicht angeordnet ist.

Die Glättungsschicht enthält in dieser weiteren bevorzugten Ausführungsform bevorzugt zumindest ein nichtkristallines Oxid. Das Oxid kann amorph oder teilamorph (und damit teilkristallin) sein, ist aber nicht vollständig kristallin. Die nichtkristalline Glättungsschicht weist eine geringe Rauheit auf und bildet somit eine vorteilhaft glatte Oberfläche für die oberhalb der Glättungsschicht aufzubringenden Schichten. Die nichtkristalline Glättungsschicht bewirkt weiter eine verbesserte Oberflächenstruktur der direkt oberhalb der Glättungsschicht abgeschiedenen Schicht, welche bevorzugt die erste Anpassungsschicht ist. Die Glättungsschicht kann beispielsweise zumindest ein Oxid eines oder mehrerer der Elemente Zinn, Silizium, Titan, Zirkonium, Hafnium, Zink, Gallium und Indium enthalten.

Die Glättungsschicht enthält dieser weiteren bevorzugten Ausführungsform besonders bevorzugt ein nichtkristallines Mischoxid. Die Glättungsschicht enthält ganz besonders bevorzugt ein Zinn-Zink-Mischoxid. Das Mischoxid kann Dotierungen aufweisen. Die Glättungsschicht kann beispielsweise ein Antimon-dotiertes Zinn-Zink-Mischoxid enthalten. Das Mischoxid weist bevorzugt einen unterstöchiometrischen Sauerstoffgehalt auf. Ein Verfahren zur Herstellung von Zinn-Zink-Mischoxid-Schichten durch reaktive Kathodenzerstäubung ist beispielsweise aus DE 198 48 751 C1 bekannt. Das Zinn-Zink-Mischoxid wird bevorzugt mit einem Target abgeschieden, welches von 25 Gew. % bis 80 Gew. % Zink, von 20 Gew. % bis 75 Gew. % Zinn und von 0 Gew. % bis 10 Gew. % Antimon sowie herstellungsbedingte Beimengungen enthält. Das Target enthält besonders bevorzugt von 45 Gew. % bis 75 Gew. % Zink, von 25 Gew. % bis 55 Gew. % Zinn und von 1 Gew. % bis 5 Gew. % Antimon sowie herstellungsbedingte Beimengungen anderer Metalle. Die Abscheidung des Zinn-Zink- Mischoxids erfolgt unter Zugabe von Sauerstoff als Reaktionsgas während der Kathodenzer- stäubung.

Die Schichtdicke einer Glättungsschicht beträgt dieser weiteren bevorzugten Ausführungsform bevorzugt von 3 nm bis 20 nm besonders bevorzugt von 4 nm bis 12 nm. Die Glättungsschicht weist bevorzugt einen Brechungsindex von kleiner als 2,2 auf.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung dieser weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst jede funktionelle Schicht eine zweite Anpassungsschicht, welche oberhalb der elektrisch leitfähigen Schicht angeordnet ist. Das ist besonders vorteilhaft im Hinblick auf den Flächenwiderstand der Nahinfrarotstrahlung reflektierenden Funktionsschicht.

Die erste Anpassungsschicht und / oder die zweite Anpassungsschicht enthält in dieser weiteren bevorzugten Ausführungsform bevorzugt Zinkoxid ZnOi-ö mit 0 < ö < 0,01. Die erste Anpassungsschicht und / oder die zweite Anpassungsschicht enthält weiter bevorzugt Dotierungen. Die erste Anpassungsschicht und / oder die zweite Anpassungsschicht kann beispielsweise Aluminium-dotiertes Zinkoxid enthalten. Das Zinkoxid wird bevorzugt unterstöchiometrisch bezüglich des Sauerstoffs abgeschieden um eine Reaktion von überschüssigem Sauerstoff mit der silberhaltigen Schicht zu vermeiden. Die Zinkoxid-Schicht wird bevorzugt durch magnetfeldunterstützte Kathodenzerstäubung abgeschieden. Das Target enthält bevorzugt von 85 Gew. % bis 100 Gew. % Zinkoxid und von 0 Gew. % bis 15 Gew. % Aluminium sowie herstellungsbedingte Beimengungen. Das Target enthält besonders bevorzugt von 90 Gew. % bis 95 Gew. % Zinkoxid und von 5 Gew. % bis 10 Gew. % Aluminium sowie herstellungsbedingte Beimengungen. Das Target enthält alternativ bevorzugt von 95 Gew.-% bis 99 Gew.-% Zink und von 1 Gew.-% bis 5 Gew.-% Aluminium, wobei die Abscheidung der Schichten unter Zugabe von Sauerstoff als Reaktionsgas erfolgt. Die Schichtdicken der ersten Anpassungsschicht und der zweiten Anpassungsschicht betragen bevorzugt von 3 nm bis 20 nm besonders bevorzugt von 4 nm bis 12 nm.

In einer bevorzugten Ausgestaltung in dieser weiteren bevorzugten Ausführungsform ist oberhalb der obersten funktionellen Schicht eine weitere Antireflexionsschicht aufgebracht. Die weitere Antireflexionsschicht verbessert die optischen Eigenschaften der Nahinfrarotstrahlung reflektierenden Funktionsschicht. Die oberste Antireflexionsschicht ist dann in dieser weiteren bevorzugten Ausführungsform die Antireflexionsschicht, welche oberhalb der funktionellen Schichten angeordnet ist. Die unterste Antireflexionsschicht ist in dieser weiteren bevorzugten Ausführungsform die Antireflexionsschicht mit dem geringsten Abstand zur Oberfläche, auf der die Infrarotstrahlung reflektierende Funktionsschicht aufgebracht ist. Die unterste Antireflexionsschicht ist die Antireflexionsschicht der untersten funktionellen Schicht. Die oberste und die unterste Antireflexionsschicht sind nicht zwischen zwei elektrisch leitfähigen Schichten angeordnet. Die oberste und / oder die unterste Antireflexionsschicht ist bevorzugt als Schicht eines optisch hochbrechenden Materials mit einen Brechungsindex größer oder gleich 2,1 ausgestaltet. Die oberste und / oder die unterste Antireflexionsschicht enthält besonders bevorzugt zumindest ein Silizium- Zirkonium-Mischnitrid, wie ein Aluminium-dotiertes Silizium-Zirkonium-Mischnitrid. Die oberste und / oder die unterste Antireflexionsschicht kann aber auch ein dielektrisches Material mit einem Brechungsindex kleiner 2,1 enthalten, beispielsweise Siliziumnitrid oder Zinnoxid. Die oberste und / oder die unterste Antireflexionsschicht kann beispielsweise auch jeweils eine Schicht eines optisch hochbrechenden Materials und eine Schicht eines dielektrischen Materials mit einem Brechungsindex kleiner 2,1 umfassen. Die Schichtdicke der obersten und der untersten Antireflexionsschicht beträgt bevorzugt von 10 nm bis 40 nm. Damit werden besonders gute Ergebnisse erzielt.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung dieser weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst zumindest eine funktionelle Schicht zumindest eine Blockerschicht. Die Blockerschicht steht in direktem Kontakt zur elektrisch leitfähigen Schicht und ist unmittelbar oberhalb oder unmittelbar unterhalb der elektrisch leitfähigen Schicht angeordnet. Zwischen der elektrisch leitfähigen Schicht und der Blockerschicht ist also keine weitere Schicht angeordnet. Die funktionelle Schicht kann auch zwei Blockerschichten umfassen, wobei bevorzugt eine Blockerschicht unmittelbar oberhalb und eine Blockerschicht unmittelbar unterhalb der elektrisch leitfähigen Schicht angeordnet ist. Besonders bevorzugt umfasst jede funktionelle Schicht zumindest eine solche Blockerschicht. Die Blockerschicht enthält bevorzugt Niob, Titan, Nickel, Chrom und / oder Legierungen davon, besonders bevorzugt Nickel-Chrom-Legierungen. Die Schichtdicke der Blockerschicht beträgt bevorzugt von 0,1 nm bis 5 nm, besonders bevorzugt von 0,1 nm bis 2 nm. Damit werden besonders gute Ergebnisse erzielt. Eine Blockerschicht unmittelbar unterhalb der elektrisch leitfähigen Schicht dient insbesondere zur Stabilisierung der elektrisch leitfähigen Schicht während einer Temperaturbehandlung und verbessert die optische Qualität der Nahinfrarotstrahlung reflektierenden Funktionsschicht. Eine Blockerschicht unmittelbar oberhalb der elektrisch leitfähigen Schicht verhindert den Kontakt der empfindlichen elektrisch leitfähigen Schicht mit der oxidierenden reaktiven Atmosphäre während der Abscheidung der folgenden Schicht durch reaktive Kathodenzerstäubung, beispielsweise der zweiten Anpassungsschicht, welche bevorzugt Zinkoxid enthält.

Bevorzugt enthält die Wärmestrahlung reflektierende Funktionsschicht ein transparentes leitfähiges Oxid (TCO, transparent conductive oxide). Solche Schichten sind korrosionsbeständig und können auf exponierten Oberflächen eingesetzt werden. Die Wärmestrahlung reflektierende Funktionsschicht enthält bevorzugt Indium-Zinnoxid (ITO, indium tin oxide), was sich besonders bewährt hat, insbesondere aufgrund eines geringen spezifischen Widerstands und einer geringen Streuung hinsichtlich des Flächenwiderstands. Die Wärmestrahlung reflektierende Funktionsschicht kann aber auch beispielsweise Indium-Zink-Mischoxid (IZO), Galliumdotiertes Zinnoxid (GZO), Fluor-dotiertes Zinnoxid (SnÜ2:F) oder Antimon-dotiertes Zinnoxid (SnO2:Sb) enthalten. Ganz besonders bevorzugt enthält die Wärmestrahlung reflektierende Funktionsschicht Indiumzinnoxid.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Wärmestrahlung reflektierende Funktionsschicht wie in WO 2018/206236 A1 beschrieben aufgebaut und umfasst ausgehend von der innenraumseitigen Oberfläche der Innenscheibe mindestens

- eine Blockerschicht gegen Alkalidiffusion mit einem Brechungsindex von mindestens 1 ,9,

- eine dielektrische untere Entspiegelungsschicht mit einem Brechungsindex von 1 ,3 bis 1 ,8,

- eine elektrisch leitfähige Schicht,

- eine dielektrische Barriereschicht zur Regulierung von Sauerstoffdiffusion mit einem Brechungsindex von mindestens 1 ,9 und

- eine dielektrische obere Entspiegelungsschicht mit einem Brechungsindex von 1 ,3 bis 1 ,8.

Die elektrisch leitfähige Schicht der Wärmestrahlung reflektierenden Funktionsschicht enthält in dieser Ausführungsform ein transparentes leitfähiges Oxid, bevorzugt Indiumzinnoxid, In- dium-Zink-Mischoxid (IZO), Gallium-dotiertes Zinnoxid (GZO), Fluor-dotiertes Zinnoxid (SnÜ2:F) oder Antimon-dotiertes Zinnoxid (SnO2:Sb), besonders bevorzugt Indiumzinnoxid, und weist bevorzugt einen Brechungsindex von 1 ,7 bis 2,3 auf. Die Dicke der elektrisch leitfähigen Schicht der Wärmestrahlung reflektierenden Funktionsschicht beträgt in dieser Ausführungsform bevorzugt von 50 nm bis 130 nm, besonders bevorzugt von 60 nm bis 100 nm, beispielsweise von 65 nm bis 80 nm. Damit werden besonders gute Ergebnisse hinsichtlich der elektrischen Leitfähigkeit erreicht bei gleichzeitiger hinreichender optischer Transparenz.

Der Brechungsindex der unteren Entspiegelungsschicht beträgt in dieser Ausführungsform bevorzugt höchstens 1 ,8, besonders bevorzugt von 1 ,3 bis 1 ,8. Die Dicke der unteren Entspiegelungsschicht beträgt bevorzugt von 5 nm bis 50 nm, bevorzugt von 10 nm bis 30 nm, beispielsweise von 10 nm bis 20 nm.

Der Brechungsindex der oberen Entspiegelungsschicht beträgt in dieser Ausführungsform bevorzugt höchstens 1 ,8, besonders bevorzugt von 1 ,3 bis 1 ,8. Die Dicke der oberen Entspiegelungsschicht beträgt bevorzugt von 10 nm bis 100 nm, besonders bevorzugt von 30 nm bis 70 nm, beispielsweise von 45 nm bis 55 nm.

In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung weist die Wärmestrahlung reflektierende Funktionsschicht in dieser Ausführungsform sowohl eine untere Entspiegelungsschicht unterhalb der elektrisch leitfähigen Schicht als auch eine obere Entspiegelungsschicht oberhalb der elektrisch leitfähigen Schicht auf.

Die Entspiegelungsschichten enthalten bevorzugt ein Oxid oder Fluorid, besonders bevorzugt Siliziumoxid, Aluminiumoxid, Magnesiumfluorid oder Kalziumfluorid. Das Siliziumoxid kann Dotierungen aufweisen und ist bevorzugt mit Aluminium (SiO2:AI), mit Bor (SiO2:B), mit Titan (SiÜ2:Ti) oder mit Zirkonium dotiert (SiO2:Zr). Die Schichten können alternativ aber auch beispielsweise Aluminiumoxid (AI2O3) enthalten.

In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung ist die obere Entspiegelungsschicht in dieser Ausführungsform die oberste Schicht der Wärmestrahlung reflektierenden Funktionsschicht.

Es hat sich gezeigt, dass der Sauerstoffgehalt der elektrisch leitfähigen Schicht, insbesondere wenn diese auf einem TCO basiert, einen wesentlichen Einfluss auf deren Eigenschaften hat, insbesondere auf die Transparenz und Leitfähigkeit. Die Herstellung der Scheibe umfasst typischerweise eine Temperaturbehandlung, beispielsweise einen thermischen Vorspannprozess, wobei Sauerstoff zur leitfähigen Schicht diffundieren und diese oxidieren kann. In einer vorteilhaften Ausgestaltung umfasst die Wärmestrahlung reflektierende Funktionsschicht in dieser Ausführungsform zwischen der elektrisch leitfähigen Schicht und der oberen Entspiegelungsschicht eine dielektrische Barriereschicht zur Regulierung von Sauerstoffdiffusion mit einem Brechungsindex von mindestens 1 ,9. Die Barriereschicht dient dazu, die Sauerstoffzufuhr auf ein optimales Maß einzustellen. Besonders gute Ergebnisse werden erzielt, wenn der Brechungsindex der Barriereschicht von 1 ,9 bis 2,5 beträgt.

Die dielektrische Barriereschicht zur Regulierung von Sauerstoffdiffusion enthält zumindest ein Metall, ein Nitrid oder ein Carbid. Die Barriereschicht kann beispielsweise Titan, Chrom, Nickel, Zirkonium, Hafnium, Niob, Tantal oder Wolfram enthalten oder ein Nitrid oder Carbid von Wolfram, Niob, Tantal, Zirkonium, Hafnium, Chrom, Titan, Silizium oder Aluminium. In einer bevorzugten Ausgestaltung enthält die Barriereschicht Siliziumnitrid (SisN^ oder Silizi- umcarbid, insbesondere Siliziumnitrid (SisN^ , womit besonders gute Ergebnisse erzielt werden. Das Siliziumnitrid kann Dotierungen aufweisen und ist in einer bevorzugten Weiterbildung mit Aluminium (SisN^AI), mit Zirkonium (SisN^Zr), mit Titan (SisN^Ti), oder mit Bor dotiert (Si3N4:B). Bei einer Temperaturbehandlung nach dem Aufbringen der Wärmestrahlung reflektierenden Funktionsschicht kann das Siliziumnitrid teilweise oxidiert werden. Eine als SisN4 abgeschiedene Barrriereschicht enthält dann nach der Temperaturbehandlung Si_xN_yO_z, wobei der Sauerstoffgehalt typischerweise von 0 Atom-% bis 35 Atom-% beträgt.

Die Dicke der Barriereschicht beträgt bevorzugt von 5 nm bis 20 nm, besonders bevorzugt von 7 nm bis 12 nm, beispielsweise von 8 nm bis 10 nm. Damit wird der Sauerstoffgehalt der leitfähigen Schicht besonders vorteilhaft reguliert.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung umfasst die Wärmestrahlung reflektierende Funktionsschicht in dieser Ausführungsform unterhalb der elektrisch leitfähigen Schicht, und gegebenenfalls unterhalb der unteren Entspiegelungsschicht, eine dielektrische Blockerschicht gegen Alkalidiffusion. Durch die Blockerschicht wird die Diffusion von Alkali-Ionen aus dem Glassubstrat in das Schichtsystem reduziert oder unterbunden. Alkali-Ionen können die Eigenschaften der Wärmestrahlung reflektierenden Funktionsschicht negativ beeinflussen. Weiterhin trägt die Blockerschicht im Zusammenspiel mit der unteren Entspiegelungsschicht zur Einstellung der Optik des Gesamtschichtaufbaus vorteilhaft bei. Der Brechungsindex der Blockerschicht beträgt bevorzugt mindestens 1 ,9. Besonders gute Ergebnisse werden erzielt, wenn der Brechungsindex der Blockerschicht von 1 ,9 bis 2,5 beträgt. Die Blockerschicht ent- hält bevorzugt ein Oxid, ein Nitrid oder ein Carbid, bevorzugt von Wolfram, Chrom, Niob, Tantal, Zirkonium, Hafnium, Titan, Silizium oder Aluminium, beispielsweise Oxide wie Nb20s, Bi20a, TiÜ2, Ta2Os, Y2O3, ZrÜ2, HfÜ2 SnÜ2, oder ZnSnO_x, oder Nitride wie AIN, TiN, TaN, ZrN oder NbN. Die Blockerschicht enthält besonders bevorzugt Siliziumnitrid (SisN^, womit besonders gute Ergebnisse erzielt werden. Das Siliziumnitrid kann Dotierungen aufweisen und ist in einer bevorzugten Weiterbildung mit Aluminium (SisN^AI), mit Titan (SisN^Ti) , mit Zirkonium (SisN^Zr) oder mit Bor dotiert (SisN^B). Die Dicke der Blockerschicht beträgt bevorzugt von 10 nm bis 50 nm, besonders bevorzugt von von 20 nm bis 40 nm, beispielsweise von 25 nm bis 35 nm. Die Blockerschicht ist bevorzugt die unterste Schicht des Schichtstapels, hat also direkten Kontakt zur Substratoberfläche, wo sie ihre Wirkung optimal entfalten kann.

Die Wärmestrahlung reflektierende Funktionsschicht besteht in einer vorteilhaften Ausgestaltung ausschließlich aus Schichten mit einem Brechungsindex von mindestens 1 ,9 oder von höchstens 1 ,8, bevorzugt höchstens 1 ,6. In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung besteht die Wärmestrahlung reflektierende Funktionsschicht nur aus den beschriebenen Schichten und enthält keine weiteren Schichten. Die Wärmestrahlung reflektierende Funktionsschicht besteht dann aus folgenden Schichten in der angegebenen Reichenfolge ausgehend von der Substratoberfläche:

- Blockerschicht gegen Alkalidiffusion

- untere Entspiegelungsschicht

- elektrisch leitfähige Schicht

- Barriereschicht zur Regulierung von Sauerstoffdiffusion

- obere Entspiegelungsschicht

Die einzelnen Schichten der Wärmestrahlung reflektierenden Funktionsschicht werden durch an sich bekannte Verfahren abgeschieden, bevorzugt durch magnetfeldunterstützte Katho- denzerstäubung. Die Kathodenzerstäubung erfolgt in einer Schutzgasatmosphäre, beispielsweise aus Argon, beziehungsweise in einer Reaktivgasatmosphäre, beispielsweise durch Zugabe von Sauerstoff oder Stickstoff. Die Schichten können aber auch durch andere, dem Fachmann bekannte Verfahren aufgebracht werden, beispielsweise durch Aufdampfen oder chemische Gasphasenabscheidung (chemical vapour deposition, CVD), durch Atomlagenabscheidung (atomic layer deposition, ALD), durch plasmagestützte Gasphasenabscheidung (PECVD) oder durch nasschemische Verfahren. Vor der elektrisch leitfähigen Schicht wird in dieser Ausführungsform in einer vorteilhaften Ausführung eine Blockerschicht gegen Alkalidiffusion aufgebracht. Vor der elektrisch leitfähigen Schicht und gegebenenfalls nach der Blockerschicht wird in einer vorteilhaften Ausführung eine untere Entspiegelungsschicht aufgebracht. Nach der leitfähigen Schicht wird in einer vorteilhaften Ausführung eine Barriereschicht zur Regulierung von Sauerstoffdiffusion aufgebracht. Nach der leitfähigen Schicht und gegebenfalls nach der Barriereschicht wird in einer vorteilhaften Ausführung eine obere Entspiegelungsschicht aufgebracht.

Zur Auswahl geeigneter Materialien und Schichtdicken, um Nahinfrarotstrahlung reflektierende Funktionsschichten zu realisieren, kann sich der Fachmann beispielsweise fachüblicher Simulationen bedienen.

Zur Auswahl geeigneter Materialien und Schichtdicken, um Wärmestrahlung reflektierende Funktionsschichten zu realisieren, kann sich der Fachmann ebenfalls beispielsweise fachüblicher Simulationen bedienen.

Ist eine erste Schicht oberhalb einer zweiten Schicht angeordnet, so bedeutet dies im Sinne der Erfindung, dass die erste Schicht weiter von der Oberfläche der Scheibe, auf der die Funktionsschicht angeordnet ist, angeordnet ist als die zweite Schicht. Ist eine erste Schicht unterhalb einer zweiten Schicht angeordnet ist, so bedeutet dies im Sinne der Erfindung, dass die zweite Schicht weiter entfernt von der Oberfläche der Scheibe, auf der die Funktionsschicht angeordnet ist, angeordnet ist als die erste Schicht. Die oberste funktionelle Schicht ist diejenige funktionelle Schicht, die den größten Abstand zur Oberfläche der Scheibe, auf der die Funktionsschicht angeordnet ist, aufweist. Die unterste funktionelle Schicht ist diejenige funktionelle Schicht, die den geringsten Abstand zur Oberfläche der Scheibe, auf der die Funktionsschicht angeordnet ist, aufweist.

Ist eine erste Schicht oberhalb oder unterhalb einer zweiten Schicht angeordnet, so bedeutet dies im Sinne der Erfindung nicht notwendigerweise, dass sich die erste und die zweite Schicht in direktem Kontakt miteinander befinden. Es können eine oder mehrere weitere Schichten zwischen der ersten und der zweiten Schicht angeordnet sein, sofern dies nicht explizit ausgeschlossen wird.

Die angegebenen Werte für Brechungsindizes sind bei einer Wellenlänge von 550 nm gemessen. Methoden zur Bestimmung von Brechungsindizes sind dem Fachmann bekannt. Die im Rahmen der Erfindung angegebenen Brechungsindizes sind beispielsweise mittels Ellipso- metrie bestimmbar, wobei kommerziell erhältliche Ellipsometer eingesetzt werden können.

Die Nahinfrarotstrahlung reflektierende Funktionsschicht und die Wärmestrahlung reflektierende Funktionsschicht sind transparent für sichtbares Licht. Im Sinne vorliegender Erfindung bedeutet "transparent", dass die Gesamttransmission der Windschutzscheibe den gesetzlichen Bestimmungen entspricht und für sichtbares Licht bevorzugt eine Durchlässigkeit von mehr als 70% und insbesondere von mehr als 75% aufweist. Entsprechend bedeutet "opak" eine Lichttransmission von weniger als 15%, vorzugsweise weniger als 5%, insbesondere 0%. Die Werte für die Lichttransmission (TL) beziehen sich (wie für Automobilverglasungen üblich) auf die Lichtart A, d.h. den sichtbaren Anteil des Sonnenlichts bei einer Wellenlänge von 380 nm bis 780 nm, also im Wesentlichen das sichtbare Spektrum der Sonnenstrahlung.

Die Außenscheibe und die Innenscheibe der Windschutzscheibe enthalten oder bestehen bevorzugt aus Glas, besonders bevorzugt Flachglas, Floatglas, Quarzglas, Borosilikatglas, Kalk- Natron-Glas, oder klare Kunststoffe, vorzugsweise starre klare Kunststoffe, insbesondere Polyethylen, Polypropylen, Polycarbonat, Polymethylmethacrylat, Polystyrol, Polyamid, Polyester, Polyvinylchlorid und/oder Gemische davon.

Die Außenscheibe und die Innenscheibe sind bevorzugt klar und farblos. Die Außenscheibe und die Innenscheibe können unabhängig voneinander nicht vorgespannt, teilvorgespannt oder vorgespannt sein. Soll mindestens eine der Scheiben eine Vorspannung aufweisen, so kann dies eine thermische oder chemische Vorspannung sein.

Die Dicke der Außenscheibe und der Innenscheibe kann breit variieren und den Erfordernissen des Einzelfalls angepasst werden. Vorzugsweise werden Scheiben mit den Standardstärken von 1 ,0 mm bis 25 mm und bevorzugt von 1 ,4 mm bis 2,1 mm verwendet. Beispielsweise ist die Außenscheibe 2,1 mm dick und die Innenscheibe 1 ,6 mm dick. Es kann sich bei der Außenscheibe oder insbesondere der Innenscheibe aber auch um Dünnglas mit einer Dicke von beispielsweise 0,55 mm handeln. Die Größe der Außenscheibe und der Innenscheibe kann breit variieren und richtet sich nach der Verwendung.

Die thermoplastische Zwischenschicht enthält oder besteht aus mindestens einem thermoplastischen Kunststoff, bevorzugt Polyvinylbutyral (PVB), Ethylenvinylacetat (EVA) und/oder Polyethylenterephthalat (PET). Die thermoplastische Zwischenschicht kann aber auch beispielsweise Polyurethan (PU), Polypropylen (PP), Polyacrylat, Polyethylen (PE), Polycarbonat (PC), Polymethylmetacrylat, Polyvinylchlorid, Polyacetatharz, Gießharz, Acrylat, fluori- nierte Ethylen-Propylen, Polyvinylfluorid und/oder Ethylen-Tetrafluorethylen, oder ein Copolymer oder Gemisch davon enthalten. Die thermoplastische Zwischenschicht kann durch eine oder mehrere übereinander angeordnete thermoplastische Folien ausgebildet werden, wobei die Dicke einer thermoplastischen Folie bevorzugt von 0,25 mm bis 1 mm beträgt, typischerweise 0,38 mm oder 0,76 mm. Es kann sich bei der thermoplastischen Zwischenschicht auch um eine Folie mit funktionellen Eigenschaften, beispielsweise eine Folie mit akustisch dämpfenden Eigenschaften handeln.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Strahlungsquelle so angeordnet, dass die erste Reflexionsstrahlung einen Strahlungsanteil aufweist, der senkrecht auf das Gesicht des Fahrzeugnutzers trifft. Hierbei kann es vorteilhaft sein, wenn die erste Reflexionsstrahlung von einem Bereich der Windschutzscheibe reflektiert wird, der sich zumindest teilweise aus einer horizontalen Projektion des Gesichts des Fahrzeugnutzers auf die Windschutzscheibe ergibt. Die erste Reflexionsstrahlung kann vorzugsweise in horizontaler Richtung bzw. entlang einer Senkrechten auf das Gesicht des Fahrzeugnutzers auf das Gesicht treffen. Dies ermöglicht eine sehr gute Erkennung von Einzelheiten des Gesichts des Fahrzeugnutzers und insbesondere von Augenbewegungen. Gleichermaßen ist es vorteilhaft, wenn der Strahlungsempfänger so angeordnet ist, dass von der Nahinfrarotstrahlung reflektierenden Funktionsschicht reflektierte Strahlung (d.h. dritte Reflexionsstrahlung) empfangen werden kann, die auf zweiter Reflexionsstrahlung basiert, die einen Strahlungsanteil aufweist, der senkrecht vom Gesicht des Fahrzeugnutzers reflektiert wurde. Vorteilhaft wird die dritte Reflexionsstrahlung von einem Bereich der Windschutzscheibe reflektiert, der sich zumindest teilweise aus einer horizontalen Projektion des Gesichts des Fahrzeugnutzers auf die Windschutzscheibe ergibt. Die zweite Reflexionsstrahlung kann dann vorzugsweise in horizontaler Richtung bzw. entlang einer Senkrechten auf das Gesicht des Fahrzeugnutzers auf die Nahinfrarotstrahlung reflektierende Funktionsschicht treffen. Auch dies ermöglicht eine sehr gute Erkennung von Einzelheiten des Gesichts des Fahrzeugnutzers und insbesondere von Augenbewegungen. Gleichermaßen ist es vorteilhaft, wenn die Wärmebildkamera so angeordnet ist, dass von der Wärmestrahlung reflektierenden Funktionsschicht reflektierte Wärmestrahlung empfangen werden kann, die auf Wärmestrahlung basiert, die einen Strahlungsanteil aufweist, der senkrecht vom Gesicht des Fahrzeugnutzers ausgesendet wurde. Vorteilhaft wird die vom Gesicht des Fahrzeugnutzers ausgesendete Wärmestrahlung von einem Bereich der Windschutzscheibe reflektiert, der sich zumindest teilweise aus einer horizontalen Projektion des Gesichts des Fahrzeugnutzers auf die Windschutzscheibe ergibt.

In einer bevorzugten Ausführungsform sind der Strahlungsempfänger und die Wärmebildkamera zum Detektieren eines Gesichtszustandes des Fahrzeugnutzers vorgesehen, wobei der Fahrzeugnutzer, dessen Gesichtszustand detektiert wird, bevorzugt der Fahrer des Fahrzeugs ist.

In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung ist der Fahrzeugnutzer der Fahrer des Fahrzeugs.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform können von dem Strahlungsempfänger und der Wärmebildkamera mehrere Gesichter zwecks Überwachung erfasst werden. Insbesondere sind der Strahlungsempfänger und die Wärmebildkamera zum Detektieren eines Gesichtszustandes eines Fahrers und eines Gesichtszustands eines Beifahrers des Fahrzeugs vorgesehen.

In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung sind die Strahlungsquelle, der Strahlungsempfänger und die Wärmebildkamera mittig am Armaturenbrett des Fahrzeugs angeordnet. Durch diese Anordnung können von dem Strahlungsempfänger und der Wärmebildkamera mehrere Gesichter zwecks Überwachung erfasst werden. Zweckmäßigerweise sind in einer solchen Ausführungsform der Strahlungsempfänger und die Wärmebildkamera zum Detektieren eines Gesichtszustandes des Fahrers und eines Gesichtszustands des Beifahrers vorgesehen.

Bei der Strahlungsquelle, dem Strahlungsempfänger und der Wärmebildkamera handelt es sich typischerweise um eigenständige Bauteile. Die Bauteile können jedoch auch gemeinsam als ein Modul, d.h. eine Baueinheit, ausgebildet sein.

In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Strahlungsquelle und der Strahlungsempfänger als ein Modul ausgebildet. In einer alternativen bevorzugten Ausführungsform sind die Strahlungsquelle und die Wärmebildkamera als ein Modul ausgebildet. In einer weiteren alternativen bevorzugten Ausführungsform sind der Strahlungsempfänger und die Wärmebildkamera als ein Modul ausgebildet. In einer weiteren alternativen bevorzugten Ausführungsform sind die Strahlungsquelle, der Strahlungsempfänger und die Wärmebildkamera als ein Modul ausgebildet. Die Erfindung erstreckt sich weiterhin auf ein Fahrerassistenzsystem mit Überwachungsfunk- tion für mindestens einen Fahrzeugnutzer eines Fahrzeugs, welches eine erfindungsgemäße Anordnung umfasst. Das Fahrerassistenzsystem umfasst weiterhin mindestens einen Aktor und/oder mindestens eine Signalausgabevorrichtung, sowie eine elektronische Kontrolleinrichtung, welche dazu eingerichtet ist, auf Basis eines Ausgangssignals des Strahlungsempfängers und auf Basis eines Ausgangssignals der Wärmebildkamera Informationen über den Fahrzeugnutzer zu ermitteln und auf Basis der ermittelten Informationen ein elektrisches Signal an den mindestens einen Aktor zum Ausführen einer mechanischen Aktion und/oder an die mindestens eine Signalausgabevorrichtung zum Ausgeben eines optischen und/oder akustischen Signals abzugeben.

Ferner erstreckt sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Überwachung mindestens eines Fahrzeugnutzers eines Fahrzeugs, insbesondere zur Durchführung in einem erfindungsgemäßen Fahrerassistenzsystem, welches die folgenden Schritte umfasst: a) Aussenden von Nahinfrarotstrahlung auf eine Nahinfrarotstrahlung reflektierende Funktionsschicht einer Windschutzscheibe, derart, dass von der Nahinfrarotstrahlung reflektierenden Funktionsschicht reflektierte Nahinfrarotstrahlung als erste Reflexionsstrahlung auf das Gesicht des Fahrzeugnutzers trifft, wobei die erste Reflexionsstrahlung vom Gesicht des Fahrzeugnutzers als zweite Reflexionsstrahlung auf die Nahinfrarotstrahlung reflektierende Funktionsschicht trifft und von der Nahinfrarotstrahlung reflektierenden Funktionsschicht als dritte Reflexionsstrahlung reflektiert wird, b) Empfangen der dritten Reflexionsstrahlung und Empfangen von als reflektierte Wärmestrahlung von einer Wärmestrahlung reflektierenden Funktionsschicht der Windschutzscheibe reflektierter vom Gesicht des Fahrzeugnutzers ausgesendeter Wärmestrahlung, c) Ermitteln von Informationen über den Fahrzeugnutzer, d) Ausführen einer Aktion und/oder Ausgeben eines optischen und/oder akustischen Signals auf Basis der ermittelten Informationen über den Fahrzeugnutzer.

Es versteht sich, dass in Schritt b) die dritte Reflexionsstrahlung von einem Strahlungsempfänger zum Empfangen von Nahinfrarotstrahlung empfangen wird und die reflektierte Wärmestrahlung von einer Wärmebildkamera empfangen wird.

Die vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Anordnung gelten entsprechend auch für das erfindungsgemäße Verfahren. Des Weiteren erstreckt sich die Erfindung auf die Verwendung der erfindungsgemäßen Anordnung in einem Fahrerassistenzsystem zur Überwachung mindestens eines Fahrzeugnutzers eines Fahrzeugs, insbesondere Kraftfahrzeugs, für den Verkehr zu Lande, zu Wasser oder in der Luft.

Die verschiedenen Ausgestaltungen der Erfindung können einzeln oder in beliebigen Kombinationen realisiert sein. Insbesondere sind die vorstehend genannten und nachstehend erläuterten Merkmale nicht nur in den angegebenen Kombinationen, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung einsetzbar, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen und Ausführungsbeispielen näher erläutert. Gleiche bzw. gleichwirkende Elemente sind mit dem gleichen Bezugszeichen versehen. Es zeigen in vereinfachter, nicht maßstabsgetreuer Darstellung:

Fig. 1 eine schematische Ansicht des vorderen Teils eines Fahrzeugs mit Fahrzeugnutzer mit einer erfindungsgemäßen Anordnung und Fahrerassistenzsystem zur Überwachung mindestens eines Fahrzeugnutzers,

Fig. 2 einen Querschnitt durch eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anordnung,

Fig. 3 einen Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anordnung,

Fig. 4 ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Nahinfrarot-basierten Überwachung eines Fahrers eines Fahrzeugs,

Fig. 5 eine schematische Ansicht der funktionellen Blöcke eines erfindungsgemäßen Fahrerassistenzsystems,

Fig. 6 Reflexionsspektren einer Windschutzscheibe gemäß Beispiel H,

Fig. 7 Reflexionsspektren einer Windschutzscheibe gemäß Beispiel J,

Fig. 8 Reflexionsspektren einer Windschutzscheibe gemäß Beispiel K. In Fig. 1 ist eine schematische Ansicht des vorderen Teils eines Fahrzeugs 2 mit einem Fahrzeugnutzer 15 mit einer erfindungsgemäßen Anordnung 1 und Fahrerassistenzsystem 100 zur Überwachung mindestens eines Fahrzeugnutzers 15 dargestellt.

Die erfindungsgemäße Anordnung 1 umfasst eine Windschutzscheibe 6 eines Fahrzeugs 2, welche eine Außenscheibe 7 und eine Innenscheibe 8, die durch eine thermoplastische Zwischenschicht 9 fest miteinander verbunden sind, umfasst und sowohl eine Nahinfrarotstrahlung reflektierende Funktionsschicht 10 als auch eine Wärmestrahlung reflektierende Funktionsschicht 11 aufweist.

Die Anordnung 1 umfasst weiterhin eine Strahlungsquelle 3 für Nahinfrarotstrahlung, einen Strahlungsempfänger 4 für Nahinfrarotstrahlung und eine Wärmebildkamera 5, die, wie in Fig. 1 schematisch gezeigt, nebeneinander angeordnet, jedoch auch in einem Modul oder alternativ in zwei Modulen verbaut sein können. Sowohl die Strahlungsquelle 3 als auch der Strahlungsempfänger 4 als auch die Wärmebildkamera 5 sind hier beispielsweise im hinteren Bereich der Konsole 25 verbaut, wo sie für Fahrzeugnutzer 15 praktisch nicht sichtbar sind. Die Strahlungsquelle 3 ist so positioniert und ausgerichtet, dass die von der Strahlungsquelle 3 ausgesendete Nahinfrarotstrahlung 12 auf die innenraumseitige Oberfläche IV der Innenscheibe 8 gerichtet ist und dort von der Nahinfrarotstrahlung reflektierenden Funktionsschicht 10 als erste Reflexionsstrahlung 13 zum Gesicht 14 des Fahrzeugnutzers 15 reflektiert wird. Die von der Strahlungsquelle 3 ausgesendete Nahinfrarotstrahlung 12 wird in einem ersten Teilbereich 20 der Windschutzscheibe 6 von der Nahinfrarotstrahlung reflektierenden Funktionsschicht 10 reflektiert und trifft als erste Reflexionsstrahlung 13 von vorn auf das Gesicht

14 des Fahrzeugnutzers 15. Die erste Reflexionsstrahlung 13 hat insbesondere einen Strahlungsanteil der senkrecht auf das Gesicht 14 des Fahrzeugnutzers 15 trifft, d.h. in horizontaler Richtung, falls das Fahrzeug 2 auf einer ebenen Unterlage steht. Vom Gesicht 14 des Fahrzeugnutzers 15 wird die erste Reflexionsstrahlung 13 als zweite Reflexionsstrahlung 16 in Richtung der Nahinfrarotstrahlung reflektierenden Funktionsschicht 10 reflektiert. Die zweite Reflexionsstrahlung 16 hat insbesondere einen Strahlungsanteil der senkrecht vom Gesicht

15 des Fahrzeugnutzers 15 reflektiert wird, d.h. in horizontaler Richtung, falls das Fahrzeug 2 auf einer ebenen Unterlage steht. Von der Nahinfrarotstrahlung reflektierenden Funktionsschicht 10 wird die zweite Reflexionsstrahlung 16 als dritte Reflexionsstrahlung 17 auf den Strahlungsempfänger 4 reflektiert. Die dritte Reflexionsstrahlung 17 wird von einem zweiten Teilbereich 21 der Windschutzscheibe 6 reflektiert. Der erste Teilbereich 20 und der zweite Teilbereich 21 können teilweise überlappen, vollständig überlappen (d.h. identisch sein) oder nicht überlappen. Der Strahlungsempfänger 4 ist auf die innenraumseitige Oberfläche IV der Innenscheibe 8 gerichtet und kann die von der Nahinfrarotstrahlung reflektierenden Funktionsschicht 10 reflektierte dritte Reflexionsstrahlung 17 empfangen. Die Wärmebildkamera 5 ist auf die innenraumseitige Oberfläche IV der Innenscheibe 8 gerichtet. Von dem Gesicht 14 des Fahrzeugnutzers 15 ausgesendete Wärmestrahlung 18 trifft in einem dritten Teilbereich 22 der Windschutzscheibe 6 auf die Wärmestrahlung reflektierende Funktionsschicht 11 und wird von dieser als reflektierte Wärmestrahlung 19 in Richtung der Wärmebildkamera 5 reflektiert und kann von der Wärmebildkamera 5 empfangen werden. Der erste Teilbereich 20, der zweite Teilbereich 21 und der dritte Teilbereich 22 können teilweise überlappen, vollständig überlappen (d.h. identisch sein) oder nicht überlappen. Der erste Teilbereich 20, der zweite Teilbereich 21 und der dritte Teilbereich 22 bilden zusammen den Reflexionsbereich 23 der Windschutzscheibe 6. Der erste Teilbereich 20 entspricht vorzugsweise einem Bereich der Windschutzscheibe 6, der dem Gesicht 14 des Fahrzeugnutzers 15 zumindest abschnittsweise gegenüberliegt, d.h. einem Bereich, der sich aus einer horizontalen Projektion des Gesichts 14 des Fahrzeugnutzers 15 auf die Windschutzscheibe 6 ergibt. Gleichermaßen entspricht der zweite Teilbereich 21 vorzugsweise einem Bereich der Windschutzscheibe 6, der dem Gesicht 14 des Fahrzeugnutzers 15 zumindest abschnittsweise gegenüberliegt. Gleichermaßen entspricht der dritte Teilbereich 22 vorzugsweise einem Bereich der Windschutzscheibe 6, der dem Gesicht 14 des Fahrzeugnutzers 15 zumindest abschnittsweise gegenüberliegt.

Basierend auf den auf diese Weise erfassten Fahrzeugnutzerdaten können in besonders zuverlässiger Weise Informationen über den Fahrzeugnutzer 15 ermittelt werden, da einerseits die von der Funktionsschicht 10 reflektierte erste Reflexionsstrahlung 13 insbesondere einen Strahlungsanteil hat, der senkrecht auf das Gesicht 14 des Fahrzeugnutzers 15 trifft, und andererseits die von der Funktionsschicht 10 reflektierte dritte Reflexionsstrahlung 17 insbesondere einen Strahlungsanteil hat, der senkrecht von dem Gesicht 14 des Fahrzeugnutzers 15 reflektiert wurde. Eigenheiten des Gesichts, wie Mimik, und Augenbewegungen können somit besonders gut und zuverlässig ermittelt werden. Zudem lassen sich mit einer erfindungsgemäßen Anordnung im Vergleich zu den Nahinfrarotstrahlung-basierten Anordnungen gemäß dem Stand der Technik mittels der Wärmebildkamera 5 zusätzliche Informationen über den Fahrzeugnutzer 15 ermitteln, beispielsweise zur Temperatur des Gesichts 14 des Fahrzeugnutzers 15 und/oder dem thermischen Komfort des Fahrzeugnutzers 15. Dies ist ein besonderer Vorteil einer erfindungsgemäßen Anordnung. Außerdem können die Strahlungsquelle 3, der Strahlungsempfänger 4 und die Wärmebildkamera 5 im hinteren Bereich der Konsole 25 angeordnet werden, so dass sie in das Innere des Fahrzeugs gut integrierbar sind und die Gestaltung des Designs im Fahrzeuginnern nicht stören.

Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anordnung 1. In der in der Fig. 2 gezeigten Ausführungsform umfasst die Anordnung 1 eine Strahlungsquelle 3 zum Aussenden von Nahinfrarotstrahlung, einen Strahlungsempfänger 4 zum Empfangen von Nahinfrarotstrahlung, eine Wärmebildkamera 5 und eine Windschutzscheibe 6. Die Windschutzscheibe 6 umfasst eine Außenscheibe 7 mit einer außenseitigen Oberfläche I, einer innenraumseitigen Oberfläche II und eine Innenscheibe 8 mit einer außenseitigen Oberfläche III und einer innenraumseitigen Oberfläche IV, die über eine thermoplastische Zwischenschicht 9 miteinander verbunden sind. Zudem weist die Windschutzscheibe 6 eine Nahinfrarotstrahlung reflektierende Funktionsschicht 10 und eine Wärmestrahlung reflektierende Funktionsschicht 11 auf.

Die Außenscheibe 7 besteht beispielsweise aus grünem Kalk-Natron-Glas und weist beispielsweise eine Dicke von 2,1 mm auf. Die Innenscheibe 8 besteht beispielweise aus Kalk- Natron-Glas und weist eine beispielsweise Dicke von 1 ,6 m auf. Die thermoplastische Zwischenschicht 9 besteht beispielsweise aus PVB und weist eine Dicke von beispielsweise 0,76 mm auf.

In der in der Fig. 2 gezeigten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anordnung 1 ist die Nahinfrarotstrahlung reflektierende Funktionsschicht 10 als eine Beschichtung der innenraumseitigen Oberfläche II der Außenscheibe 7 ausgebildet und die Wärmestrahlung reflektierende Funktionsschicht 11 ist als eine Beschichtung der innenraumseitigen Oberfläche IV der Innenscheibe 8 ausgebildet.

Die Nahinfrarotstrahlung reflektierende Funktionsschicht 10 ist beispielsweise wie in der Tabelle 1 oder 2 aufgebaut. Die Wärmestrahlung reflektierende Funktionsschicht 11 ist beispielsweise wie in der Tabelle 3 gezeigt aufgebaut.

Die Strahlungsquelle 3, die Nahinfrarotstrahlung reflektierende Funktionsschicht 10, die Wärmestrahlung reflektierende Funktionsschicht 11 , die Wärmebildkamera 5 und der Strahlungsempfänger 4 sind so angeordnet, dass von der Strahlungsquelle 3 ausgesendete Nahinfrarotstrahlung 12 von der Nahinfrarotstrahlung reflektierenden Funktionsschicht 10 als erste Reflexionsstrahlung 13 auf das Gesicht 14 des Fahrzeugnutzers 15 reflektiert werden kann, die erste Reflexionsstrahlung 13 vom Gesicht 14 des Fahrzeugnutzers 15 als zweite Reflexionsstrahlung 16 auf die Nahinfrarotstrahlung reflektierende Funktionsschicht 10 reflektiert werden kann, und die von der Nahinfrarotstrahlung reflektierenden Funktionsschicht 10 als dritte Reflexionsstrahlung 17 reflektierte zweite Reflexionsstrahlung 16 zum Strahlungsempfänger 4 reflektiert und vom Strahlungsempfänger 4 empfangen werden kann, und dass vom Gesicht 14 des Fahrzeugnutzers 15 ausgesendete Wärmestrahlung 18 von der Wärmestrahlung reflektierenden Funktionsschicht 11 als reflektierte Wärmestrahlung 19 zur Wärmebildkamera 5 reflektiert und von der Wärmebildkamera 5 empfangen werden kann.

Zur vereinfachten Darstellung sind in der Fig. 2 der Fahrzeugnutzer 15, die von der Strahlungsquelle 3 ausgesendete Nahinfrarotstrahlung 12, die erste Reflexionsstrahlung 13, die zweite Reflexionsstrahlung 16, die dritte Reflexionsstrahlung 17, die vom Gesicht 14 des Fahrzeugnutzers 15 ausgesendete Wärmestrahlung 18 und die von der Wärmestrahlung reflektierenden Funktionsschicht 11 reflektierte Wärmestrahlung 19 nicht eingezeichnet.

Fig. 3 zeigt einen Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anordnung 1. Die in der Fig. 3 gezeigte Ausführungsform unterscheidet sich von der in der Fig. 2 gezeigten nur dahingehend, dass die Nahinfrarotstrahlung reflektierende Funktionsschicht 10 nicht als eine Beschichtung der innenraumseitigen Oberfläche II der Außenscheibe 7, sondern als eine Beschichtung der außenseitigen Oberfläche III der Innenscheibe 8 ausgebildet ist.

In Figur 4 ist ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Überwachen mindestens eines Fahrzeugnutzers veranschaulicht.

Das Verfahren umfasst zumindest die folgenden Verfahrensschritte in der nachfolgend angegebenen Reihenfolge:

S1 Aussenden von Nahinfrarotstrahlung 12 auf eine Nahinfrarotstrahlung reflektierende Funktionsschicht 10 einer Windschutzscheibe 6, derart, dass von der Nahinfrarotstrahlung reflektierenden Funktionsschicht 10 reflektierte Nahinfrarotstrahlung als erste Reflexionsstrahlung 13 auf das Gesicht 14 des eines Fahrzeugnutzers 15 trifft, wobei die erste Reflexionsstrahlung 13 vom Gesicht 14 des Fahrerzeugnutzers 15 als zweite Reflexionsstrahlung 16 auf die Nahinfrarotstrahlung reflektierende Funktionsschicht 10 trifft und von der Nahinfrarotstrahlung reflektierenden Funktionsschicht 10 als dritte Reflexionsstrahlung 17 reflektiert wird; 52 Empfangen der dritten Reflexionsstrahlung 17 und Empfangen von als reflektierte Wärmestrahlung 19 von einer Wärmestrahlung reflektierenden Funktionsschicht 11 reflektierter vom Gesicht des Fahrzeugnutzers 15 ausgesendeter Wärmestrahlung 18,

53 Ermitteln von Informationen über den Fahrzeugnutzer 15,

54 Ausführen einer Aktion und/oder Ausgeben eines optischen und/oder akustischen Signals auf Basis der ermittelten Informationen über den Fahrzeugnutzer 15.

In Fig. 5 sind die funktionellen Komponenten eines erfindungsgemäßen Fahrerassistenzsystems 100 mit Überwachungsfunktion für mindestens einen Fahrzeugnutzer 15 auf Basis von Nahinfrarotstrahlung und Wärmestrahlung schematisch veranschaulicht. Hierbei repräsentiert Block E den Teil des Fahrerassistenzsystems 100, der die Anwendung von Nahinfrarotstrahlung und Wärmestrahlung betrifft, Block F die Verarbeitung der hierbei erfassten Signaldaten zum Ermitteln von Informationen über den Fahrzeugnutzer 15 und Block G mögliche Aktionen auf Basis der ermittelten Informationen über den Fahrzeugnutzer 15.

In Block E, Schritt A1 , wird durch die Strahlungsquelle 3 Nahinfrarotstrahlung in Richtung der Windschutzscheibe 6 ausgesendet und von der Nahinfrarotstrahlung reflektierenden Funktionsschicht 10 in Richtung des Gesichts 14 des Fahrzeugnutzers 15 reflektiert und in Schritt A2 die vom Gesicht 14 des Fahrzeugnutzers 15 reflektierte Nahinfrarotstrahlung von der Nahinfrarotstrahlung reflektierenden Funktionsschicht 10 in Richtung des Strahlungsempfängers 4 reflektiert und vom Strahlungsempfänger 4 empfangen. Zudem wird in Block E, Schritt A3 vom Gesicht 14 des Fahrzeugnutzers 15 ausgesendete Wärmestrahlung von der Wärmestrahlung reflektierenden Funktionsschicht 11 zu der Wärmebildkamera 5 reflektiert und von der Wärmebildkamera 5 empfangen. In Block F, welcher im Fahrzeug 2 durch eine elektronische Kontrolleinrichtung (ECU) implementiert ist, werden anhand an sich bekannter Algorithmen Informationen über den Fahrzeugnutzer 15 ermittelt, hier beispielsweise eine Kopfposition (B1) und eine Augenposition (B2) des Fahrzeugnutzers 15. Zudem erfolgt beispielsweise eine Identifikation (B3) des Fahrzeugnutzers 15 auf Basis voreingestellter personalisierter Personendaten. Zudem können anhand geeigneter Algorithmen weitergehende Informationen über den Fahrzeugnutzer 15 ermittelt werden, wie z.B. das Vorliegen von Müdigkeit bzw. Schläfrigkeit (C1), die insbesondere anhand einer verringerten Frequenz von Augenbewegungen erfasst werden kann, oder eine übermäßige Ablenkung (C2), z.B. erkennbar an Blickrichtungen, die nicht primär nach vorne gerichtet sind und somit auch nicht der Fahrzeugführung dienen. Der hierbei ermittelte Zustand kann insbesondere auch einer Personalisierung (C3) unterworfen werden, um personenspezifisch Informationen ermitteln zu können, was voraussetzt, dass eine Identifikation des Fahrzeugnutzers (B3) erfolgt ist. In Block G kann als Resultat der Ermittlung von Informationen über den Fahrzeugnutzers 15 mittels Aktuatoren ein Eingriff in die Fahrzeugführung erfolgen. Beispielsweise erfolgt ein Lenkeingriff zum Spurhalten (D1), wenn Müdigkeit, insbesondere Sekundenschlaf, bei demjenigen Fahrzeugnutzer 15, welcher der Fahrer des Fahrzeugs ist, erkannt wurde. Alternativ oder ergänzend kann die Ausgabe eines akustischen und/oder optischen Signals (D2) durch eine Signaleinrichtung erfolgen, beispielswiese ein optischer Hinweis, dass beim Fahrer Müdigkeit erkannt wurde, gegebenenfalls unterstützt durch ein akustisches Warnsignal. Alternativ oder ergänzend kann beispielsweise die Klimaanlage oder Heizung des Fahrzeugs aufgrund der ermittelten Gesichtstemperatur des Fahrzeugnutzers 15 geregelt werden (D3).

Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Reflexionsspektren von Windschutzscheiben mit einer Nahinfrarotstrahlung reflektierenden Funktionsschicht (Beispiele H und K) und von einer Windschutzscheibe mit einer Wärmestrahlung reflektierenden Funktionsschicht (Beispiel J) erläutert.

Die Schichtenabfolge und die Schichtdicken in den Windschutzscheiben sind in den Tabellen 1 bis 3 angegeben.

Tabelle 1: Beispiel H

Tabelle 1 zeigt den Schichtaufbau einer Windschutzscheibe mit einer Nahinfrarotstrahlung reflektierenden Funktionsschicht, welche als eine Beschichtung auf der innenraumseitigen Oberfläche der Außenscheibe aufgebracht ist. Tabelle2: Beispiel J

Tabelle 2 zeigt den Schichtaufbau einer Windschutzscheibe mit einer Nahinfrarotstrahlung reflektierenden Funktionsschicht, welche als eine Beschichtung auf der außenseitigen Ober- fläche der Innenscheibe aufgebracht ist. Tabelle 3: Beispiel K

Tabelle 3 zeigt den Schichtaufbau einer Windschutzscheibe mit einer Wärmestrahlung reflektierenden Funktionsschicht, welche als eine Beschichtung auf der innenraumseitigen Oberfläche der Innenscheibe aufgebracht ist.

Der Reflexionsgrad beschreibt den Anteil der insgesamt von innen auf die Windschutzscheibe eingestrahlten 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.

Das Reflexionsspektrum des Beispiels H ist in Fig. 6 gezeigt. Dem in der Fig. 6 gezeigten Reflexionsspektrum ist zu entnehmen, dass die Windschutzscheibe gemäß Beispiel H einen hohen Reflexionsgrad gegenüber Nahinfrarotstrahlung mit Wellenlängen im Bereich von 800 nm bis 1600 nm aufweist und einen geringen Reflexionsgrad gegenüber sichtbarem Licht aufweist.

Das Reflexionsspektrum des Beispiels J ist in Fig. 7 gezeigt. Dem in der Fig. 7 gezeigten Reflexionsspektrum ist zu entnehmen, dass die Windschutzscheibe gemäß Beispiel J einen hohen Reflexionsgrad gegenüber Nahinfrarotstrahlung mit Wellenlängen im Bereich von 800 nm bis 1600 nm aufweist und einen geringen Reflexionsgrad gegenüber sichtbarem Licht aufweist. Das Reflexionsspektrum des Beispiels K ist in Fig. 8 gezeigt. Dem in der Fig. 8 gezeigten Reflexionsspektrum ist zu entnehmen, dass die Windschutzscheibe gemäß Beispiel K einen hohen Reflexionsgrad gegenüber Wärmestrahlung mit Wellenlängen im Bereich von 5 pm bis 14 pm, bevorzugt 7 pm bis 14 pm, besonders bevorzugt 9 pm bis 14 pm und einen geringen Reflexionsgrad gegenüber sichtbarem Licht und gegenüber Nahinfrarotstrahlung mit Wellenlängen im Bereich von 800 nm bis 2500 nm aufweist.

Bezugszeichenliste

1 Anordnung

2 Fahrzeug

3 Strahlungsquelle

4 Strahlungsempfänger

5 Wärmebildkamera

6 Windschutzscheibe

7 Außenscheibe

8 Innenscheibe

9 thermoplastische Zwischenschicht

10 Nahinfrarotstrahlung reflektierende Funktionsschicht

11 Wärmestrahlung reflektierende Funktionsschicht

12 von der Strahlungsquelle 3 ausgesendete Nahinfrarotstrahlung

13 erste Reflexionsstrahlung

14 Gesicht

15 Fahrzeugnutzer

16 zweite Reflexionsstrahlung

17 dritte Reflexionsstrahlung

18 ausgesendete Wärmestrahlung

19 reflektierte Wärmestrahlung

20 erster Teilbereich

21 zweiter Teilbereich

22 dritter Teilbereich

23 Reflexionsbereich

24 Lenkrad

25 Konsole

100 Fahrerassistenzsystem

Claims

Patentansprüche Anordnung (1) für ein Fahrerassistenzsystem (100) eines Fahrzeugs (2) zur Überwachung mindestens eines Fahrzeugnutzers (15), umfassend

- eine Strahlungsquelle (3) zum Aussenden von Nahinfrarotstrahlung,

- einen Strahlungsempfänger (4) zum Empfangen von Nahinfrarotstrahlung,

- eine Wärmebildkamera (5) und

- eine Windschutzscheibe (6) umfassend eine Außenscheibe (7) mit einer außenseitigen Oberfläche (I) und einer innenraumseitigen Oberfläche (II) und eine Innenscheibe (8) mit einer außenseitigen Oberfläche (III) und einer innenraumseitigen Oberfläche (IV), die über eine thermoplastische Zwischenschicht (9) miteinander verbunden sind, wobei auf der innenraumseitigen Oberfläche (II) der Außenscheibe (7) oder auf der außenseitigen Oberfläche (III) der Innenscheibe (8) eine Nahinfrarotstrahlung reflektierende Funktionsschicht (10) angeordnet ist und auf der innenraumseitigen Oberfläche (IV) der Innenscheibe (8) eine Wärmestrahlung reflektierende Funktionsschicht (11) angeordnet ist, und wobei die Strahlungsquelle (3), die Nahinfrarotstrahlung reflektierende Funktionsschicht (10), die Wärmestrahlung reflektierende Funktionsschicht (11), die Wärmebildkamera (5) und der Strahlungsempfänger (4) so angeordnet sind, dass von der Strahlungsquelle (3) ausgesendete Nahinfrarotstrahlung (12) von der Nahinfrarotstrahlung reflektierenden Funktionsschicht (10) als erste Reflexionsstrahlung (13) auf das Gesicht (14) des Fahrzeugnutzers (15) reflektiert werden kann, die erste Reflexionsstrahlung (13) vom Gesicht (14) des Fahrzeugnutzers (15) als zweite Reflexionsstrahlung (16) auf die Nahinfrarotstrahlung reflektierende Funktionsschicht (10) reflektiert werden kann, und die von der Nahinfrarotstrahlung reflektierenden Funktionsschicht (10) als dritte Reflexionsstrahlung (17) reflektierte zweite Reflexionsstrahlung (16) zum Strahlungsempfänger (4) reflektiert und vom Strahlungsempfänger (4) empfangen werden kann, und dass vom Gesicht (14) des Fahrzeugnutzers (15) ausgesendete Wärmestrahlung (18) von der Wärmestrahlung reflektierenden Funktionsschicht (11) als reflektierte Wärmestrahlung (19) zur Wärmebildkamera (5) reflektiert und von der Wärmebildkamera (5) empfangen werden kann.

2. Anordnung (1) nach Anspruch 1 , wobei die Nahinfrarotstrahlung reflektierende Funktionsschicht (10) auf der innenraumseitigen Oberfläche (II) der Außenscheibe (7) angeordnet ist.

3. Anordnung (1) nach Anspruch 1 , wobei die Nahinfrarotstrahlung reflektierende Funktionsschicht (10) auf der außenseitigen Oberfläche (III) der Innenscheibe (8) angeordnet ist.

4. Anordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Nahinfrarotstrahlung reflektierende Funktionsschicht (10) und die Wärmestrahlung reflektierende Funktionsschicht (11) sich im Wesentlichen vollflächig über die gesamte Windschutzscheibe (6) erstrecken.

5. Anordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Nahinfrarotstrahlung reflektierende Funktionsschicht (10) und die Wärmestrahlung reflektierende Funktionsschicht (11) in einem Teilbereich der Windschutzscheibe (6) angeordnet sind.

6. Anordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Nahinfrarotstrahlung reflektierende Funktionsschicht (10) ein Schichtsystem mit mindestens einer zwischen dielektrischen Oxid- oder Nitridschichten eingebetteten Metallschicht, insbesondere mindestens einer metallischen Silberschicht, umfasst.

7. Anordnung (1) nach Anspruch 6, wobei die Nahinfrarotstrahlung reflektierende Funktionsschicht (10) ein Schichtsystem mit drei zwischen dielektrischen Oxid- oder Nitridschichten eingebetteten Silberschichten umfasst.

8. Anordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Wärmestrahlung reflektierende Funktionsschicht (11) ein transparentes leitfähiges Oxid enthält, bevorzugt Indiumzinnoxid, Indium-Zink-Mischoxid (IZO), Gallium-dotiertes Zinnoxid (GZO), Fluor-dotiertes Zinnoxid (SnÜ2:F) oder Antimon-dotiertes Zinnoxid (SnO2:Sb) enthält und besonders bevorzugt Indiumzinnoxid enthält.

9. Anordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Strahlungsempfänger (4) und die Wärmebildkamera (5) zum Detektieren eines Gesichtszustandes des Fahrzeugnutzers (15) vorgesehen sind.

10. Anordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der Fahrzeugnutzer (15) ein Fahrer des Fahrzeugs (2) ist.

11. Anordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei der Strahlungsempfänger (4) und die Wärmebildkamera (5) zum Detektieren eines Gesichtszustandes eines Fahrers und eines Gesichtszustands eines Beifahrers des Fahrzeugs (2) vorgesehen sind.

12. Anordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , wobei die Strahlungsquelle (3) und der Strahlungsempfänger (4) als ein Modul ausgebildet sind oder wobei die Strahlungsquelle (3) und die Wärmebildkamera (5) als ein Modul ausgebildet sind oder wobei der Strahlungsempfänger (4) und die Wärmebildkamera (5) als ein Modul ausgebildet sind oder wobei die Strahlungsquelle (3), der Strahlungsempfänger (4) und die Wärmebildkamera (5) als ein Modul ausgebildet sind.

13. Fahrerassistenzsystem (100) mit Überwachungsfunktion für mindestens einen Fahrzeugnutzer (15) eines Fahrzeugs (2), umfassend

- eine Anordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12,

- mindestens einen Aktor und/oder mindestens eine Signalausgabevorrichtung,

- eine elektronische Kontrolleinrichtung, welche dazu eingerichtet ist, auf Basis eines Ausgangssignals des Strahlungsempfängers (4) und eines Ausgangssignals der Wärmebildkamera (5) Informationen über den Fahrzeugnutzer (15) zu ermitteln und auf Basis der ermittelten Informationen ein elektrisches Signal an den mindestens einen Aktor zum Ausführen einer mechanischen Aktion und/oder an die mindestens eine Signalausgabevorrichtung zum Ausgeben eines optischen und/oder akustischen Signals abzugeben.

14. Verfahren zur Überwachung mindestens eines Fahrzeugnutzers (15) eines Fahrzeugs (2), welches die folgenden Schritte umfasst a) Aussenden von Nahinfrarotstrahlung (12) auf eine Nahinfrarotstrahlung reflektierende Funktionsschicht (10) einer Windschutzscheibe (6), derart, dass von der Nahinfrarotstrahlung reflektierenden Funktionsschicht (10) reflektierte Nahinfrarotstrahlung als erste Reflexionsstrahlung (13) auf das Gesicht (14) des Fahrzeugnutzers (15) trifft, wobei die erste Reflexionsstrahlung (13) vom Gesicht (14) des Fahrerzeugnutzers (15) als zweite Reflexionsstrahlung (16) auf die Nahinfrarotstrahlung reflektierende Funktionsschicht (10) trifft und von der Nahinfrarotstrahlung reflektierenden Funktionsschicht (10) als dritte Reflexionsstrahlung (17) reflektiert wird; b) Empfangen der dritten Reflexionsstrahlung (17) und Empfangen von als reflektierte Wärmestrahlung (19) von einer Wärmestrahlung reflektierenden Funktionsschicht (11) der Windschutzscheibe (6) reflektierter vom Gesicht des Fahrzeugnutzers (15) ausgesendeter Wärmestrahlung (18); c) Ermitteln von Informationen über den Fahrzeugnutzer (15); d) Ausführen einer Aktion und/oder Ausgeben eines optischen und/oder akustischen Signals auf Basis der ermittelten Informationen über den Fahrzeugnutzer (15). Verwendung der Anordnung (1) nach einem Ansprüche 1 bis 12 in einem Fahrerassistenzsystem (100) zur Überwachung mindestens eines Fahrzeugnutzers (15) eines Fahrzeugs (2) für den Verkehr zu Lande, zu Wasser oder in der Luft.