WO2026073785A1

WO2026073785A1 - Fahrzeugscheibentrocknungsanordnung

Info

Publication number: WO2026073785A1
Application number: PCT/EP2025/077274
Authority: WO
Inventors: Hadi RASTEGAR; Yahya MOTEMANI SHARABIANI; Siyamak MEMAR JAVID; Sebastian ARENDT; Valentin SCHULZ
Original assignee: Saint Gobain Sekurit France SAS
Current assignee: Saint Gobain Sekurit France SAS
Priority date: 2024-10-02
Filing date: 2025-09-24
Publication date: 2026-04-09
Anticipated expiration: 2027-04-02

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrzeugscheibentrocknungsanordnung (100) zur Entfernung eines sichthindernden wässrigen Beschlags (5) in einem Sensorbereich (S), umfassend - eine Fahrzeugscheibe (1) mit einer Außenfläche (I) und einer Innenfläche (IV), - mindestens eine innenraumseitig der Fahrzeugscheibe (1) angebrachte optische Sensoreinheit (2), umfassend eine schmalbandige IR-Strahlenquelle (2.1), welche ein IR-Strahlenbündel zur Erfassung von Umgebungszuständen emittiert, und einen IR-Sensor (2.2), welcher reflektierte IR-Strahlung zur Erfassung der Umgebungszustände empfängt und - eine Strahlformeinheit (3) umfassend mindestens zwei Linsen (3.1, 3.2), welche zwischen der optischen Sensoreinheit (2) und der Innenfläche (IV) der Fahrzeugscheibe (1) angeordnet sind, um das emittierte IR-Strahlenbündel nach einem Austritt aus der schmalbandigen IR-Strahlenquelle (2.1) selektiv zu fokussieren, wobei das IR-Strahlenbündel in einer ersten Linsenkonfiguration der Strahlformeinheit (3) derart konvergiert, dass an der Außenfläche (I) der Fahrzeugscheibe (1) ein Fokuspunkt (F) gebildet ist.

Description

SAINT-GOBAIN SEKURIT FRANCE 2024310-WO-PCT

1

Fahrzeugscheibentrocknungsanordnung

Die Erfindung betrifft eine Fahrzeugscheibentrocknungsanordnung zur Entfernung eines sichthindernden wässrigen Beschlags in einem Sensorbereich, ein Verfahren zur Herstellung der Fahrzeugscheibentrocknungsanordnung sowie deren Verwendung.

In modernen Fahrzeugen werden unterschiedliche Sensoren zur Umgebungserfassung eingesetzt. Beispielsweise werden zur Erkennung der Umgebung bei autonomen Fahrzeugen häufig Kamera- oder laserbasierte Sensorsysteme verwendet. Um diese Sensorsysteme im Betrieb des Fahrzeugs vor Beschädigungen zu schützen oder beispielsweise eine ästhetische Beeinträchtigung des Fahrzeugexterieurs durch die Sensoren zu vermeiden, werden diese hinter der Fahrzeugscheibe im Fahrzeuginnenraum angeordnet, blicken also vom Fahrzeuginneren durch die Fahrzeugscheibe nach außen.

Jedoch können diese Fahrzeugscheiben bei im Vergleich zum Fahrzeuginnenraum höherer Luftfeuchtigkeit und/oder höherer Temperatur der Außenumgebungsluft beispielsweise an der Außen- oder Innenfläche beschlagen, kann sich also ein für die Durchsicht durch die Fahrzeugscheibe unerwünschter sichthindernder wässriger Beschlag bilden. Zudem kann es, insbesondere bei Außentemperaturen unter dem Gefrierpunkt von Wasser, zum Vereisen der Fahrzeugscheibe kommen, was die Umgebungserkennung mit innenliegenden optischen Sensorsystemen erschwert.

Fahrzeugscheiben können, um ein Trocknen bzw. Abtauen zu beschleunigen, mit speziellen Beschichtungen vorgesehen sein, welche jedoch häufig für Strahlung im IR-Spektrum, also optischer Strahlung mit einer Wellenlänge von 780 nm bis 1 mm, undurchlässig sind oder nur eine geringe Durchlässigkeit für diese Strahlung aufweisen.

Jedoch kommen, vor allem auch in autonomen Fahrzeugen, vermehrt laserbasierte Systeme zum Einsatz, beispielsweise LiDAR (engl. „Light Detection and Ranging“), da diese insbesondere bei geringerer Umgebungsbeleuchtung (beispielsweise Dämmerung oder Dunkelheit) gegenüber kamerabasierten Systemen hinsichtlich der Umgebungserkennung vorteilhaft sind. Bei diesen laserbasierten Systemen werden von einer IR-Strahlenquelle Lichtimpulse ausgesendet, die von Objekten in der Umgebung reflektiert und mit einem IR-Sensor erfasst werden. Aus der Laufzeit des Lichtimpulses kann die Entfernung zu den Umgebungsobjekten bestimmt werden, sodass insgesamt eine sehr genaue Umfelderkennung möglich wird. Jedoch sind Anpassungen an der Fahrzeugscheibe nötig, um LiDAR-Systeme auf der Innenseite der Fahrzeugscheibe anordnen zu können, nämlich muss die zum schnelleren Trocknen bzw. Abtauen vorgesehene und die IR- Strahlung behindernde Beschichtung zumindest in einem Sensorbereich des LiDAR-Systems SAINT-GOBAIN SEKURIT FRANCE 2024310-WO-PCT

2 ausgespart werden. Hierdurch entfällt jedoch auch die vorteilhaft beschleunigte Trocknung bzw. Enteisung der Fahrzeugscheibe im Sensorbereich, sodass zur Trocknung des Sensorbereichs beispielsweise zusätzliche Heizelemente oder Warmluftdüsen vorgesehen werden. Der für diese Trocknungs- bzw. Heizsysteme benötigte Bauraum reduziert jedoch den zur Verfügung stehenden Durchsichtsbereich der Scheibe. Darüber hinaus erfordern diese Systeme üblicherweise eine Vielzahl mechanischer und/oder elektronischer Komponenten, was zu einer Erhöhung des Fahrzeuggewichts führt und einen zusätzlichen Energieverbrauch verursacht.

Es besteht demnach Bedarf an Fahrzeugscheiben, die zumindest in einem Sensorbereich für IR- Strahlung durchlässig und dennoch zuverlässig von dem sichthindernden wässrigen Beschlag zu befreien sind.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Fahrzeugscheibentrocknungsanordnung anzugeben, die insgesamt einen geringen Bauraum erfordert und dennoch eine zuverlässige Befreiung der Fahrzeugscheibe von dem sichthindernden wässrigen Beschlag erreicht.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird erfindungsgemäß durch eine Fahrzeugscheibe gemäß Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen gehen aus den Unteransprüchen und der gesamten Offenbarung hervor.

Die erfindungsgemäße Fahrzeugscheibentrocknungsanordnung zur Entfernung eines sichthindernden wässrigen Beschlags in einem Sensorbereich umfasst eine Fahrzeugscheibe mit einer Außenfläche und einer Innenfläche, mindestens eine innenraumseitig der Fahrzeugscheibe angebrachte optische Sensoreinheit umfassend eine schmalbandige IR-Strahlenquelle, welche ein IR- Strahlenbündel zur Erfassung von Umgebungszuständen emittiert, und einen IR-Sensor, welcher reflektierte IR-Strahlung zur Erfassung der Umgebungszustände empfängt, und eine Strahlformeinheit umfassend mindestens zwei Linsen, welche zwischen der optischen Sensoreinheit und der Innenfläche der Fahrzeugscheibe angeordnet sind, um das emittierte IR-Strahlenbündel nach einem Austritt aus der schmalbandigen IR-Strahlenquelle selektiv zu fokussieren, wobei das IR-Strahlenbündel in einer ersten Linsenkonfiguration der Strahlformeinheit derart konvergiert, dass an der Außenfläche der Fahrzeugscheibe ein Fokuspunkt gebildet ist.

Vereinfacht gesagt wird zwischen der im Fahrzeuginnenraum angeordneten optischen Sensoreinheit und der Fahrzeugscheibe die Strahlformeinheit derart angeordnet, dass das von der schmalbandigen IR-Strahlenquelle emittierte Strahlenbündel vor dem Auftreffen auf die SAINT-GOBAIN SEKURIT FRANCE 2024310-WO-PCT

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Fahrzeugscheibe durch die Strahlformeinheit tritt. In dieser wird das IR-Strahlenbündel selektiv fokussiert, nämlich derart, dass das IR-Strahlenbündel in der ersten Linsenkonfiguration in dem Fokuspunkt an der Außenfläche der Fahrzeugscheibe konvergiert.

Die Erfinder haben erkannt, dass mit der erfindungsgemäßen Anordnung der Strahlformeinheit im IR-Strahlenbündel die von der schmalbandigen IR-Strahlenquelle emittierte IR-Strahlung derart lokal gebündelt werden kann, dass eine auf der Außenfläche der Fahrzeugscheibe befindliche Wasseransammlung, beispielsweise in Form von Kondenswasser oder gefrorenem Wasser auf (d. h. Schnee oder Eis), effektiv entfernt werden kann.

Erfindungsgemäß wird also die in der optischen Sensoreinheit des Fahrzeugs bereits vorhandene IR-Strahlenquelle derart über die Strahlformeinheit fokussiert, dass die zur Verfügung stehende Leistung kurzzeitig und lokal anstatt zur Abtastung der Außenumgebung zum Trocknen der Scheibe, also der Auflösung des dort befindlichen wässrigen bzw. wasserhaltigen Beschlags, verwendet wird. Im Sinne der Erfindung ist der Begriff „Strahlenquelle“ nicht auf eine einzelne Strahlenquelle im Sinne beispielsweise einer einzelnen Laserdiode zu verstehen; es können auch mehrere einzelne bspw. Laserdioden zu einer Strahlenquelle im Sinne der Erfindung gebündelt werden, welche das IR-Strahlenbündel emittieren. Beispielsweise können zwei Dioden mit voneinander verschiedenen Wellenlängen miteinander kombiniert werden, um einen Arbeitsstrahl mit zwei Wellenlängen in dem angegebenen Wellenlängenspektrum zu erhalten.

Unter dem Fokuspunkt ist im Kontext dieser Offenbarung ein an der Fahrzeugscheibe liegender Ort oder Bereich zu verstehen, an bzw. in dem sich einzelne Strahlen des IR-Strahlenbündels kreuzen und infolgedessen an der Außenscheibe ein Punkt bzw. Bereich mit maximaler Strahlungsleistung bzw. Bestrahlungsleistung entsteht.

Im Sinne der Offenbarung wird unter einer schmalbandigen IR-Strahlenquelle eine solche verstanden, die bevorzugt ein Maximum der Strahlungsenergie innerhalb eines Wellenlängenbereichs von weniger als 600 nm, besonders bevorzugt von weniger als 400 nm, 200 nm, 100 nm oder 50 nm, ganz besonders bevorzugt von weniger als 10 nm, insbesondere innerhalb von 2 nm, hat. Hierdurch kann die genutzte Energie gezielt auf den benötigten Bereich beschränkt werden, wodurch Energieverluste minimiert oder sogar vollständig verhindert werden können.

Unter einem Sensorbereich wird hierbei ein Bereich der Fahrzeugscheibe verstanden, der von dem durch die optische Sensoreinheit erzeugten IR-Strahlenbündel durchtreten wird; vereinfacht gesagt also ein „Sichtbereich“ des Sensors in der Fahrzeugscheibe. Der Sensorbereich hat üblicherweise eine Fläche von höchstens 300 cm², bevorzugt höchstens 200 cm², 100 cm², SAINT-GOBAIN SEKURIT FRANCE 2024310-WO-PCT

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50 cm² oder 25 cm² (mit möglichen, hiervon unabhängigen, Untergrenzen bei mindestens 5 cm², 10 cm², 15 cm² oder 20 cm²). Dieser ist häufig rechteckig, beispielsweise ist der Sichtbereich etwa 6 cm breit und 4 cm hoch (von vorne auf die Fahrzeugscheibe gesehen). Insgesamt macht der Sensorbereich nur einen kleinen Teil der Fahrzeugscheibe aus, es kann jedoch auch mehrere Sensorbereiche auf einer Fahrzeugscheibe geben.

Mit Außenfläche ist im Sinne der Erfindung die einer Außenumgebung des Fahrzeugs zugewandte äußere Fläche der Fahrzeugscheibe gemeint, mit Innenfläche die zu einem Innenraum des Fahrzeugs blickende Innenseite der Fahrzeugscheibe (In Einbaulage der Fahrzeugscheibe in ein Fahrzeug). Im Falle einer einschichtigen Fahrzeugscheibe bezeichnet die Außenfläche deren der Außenumgebung zugewandte äußere Seite und die Innenfläche die der Innenumgebung zugewandte. Im Falle einer Verbundscheibe (siehe nachfolgend) handelt es sich bei der Außenfläche um die der Außenumgebung zugewandte Seite einer Außenscheibe, bei der Innenfläche jedoch um die der Innenumgebung zugewandte Seite einer näher am Fahrzeuginnenraum gelegenen Innenscheibe. Diese Beschreibung dient dem einfacheren Verständnis; die Erfindung ist hierauf jedoch nicht eingeschränkt. Die Außenfläche der Fahrzeugscheibe kann auch als erste Oberfläche und die Innenfläche der Fahrzeugscheibe als zweite Oberfläche bezeichnet werden. „Innenraumseitig angeordnet“ bedeutet entsprechend „der zweiten Oberfläche zugewandt angeordnet“ und „außenraumseitig angeordnet“ bedeutet entsprechend „der ersten Oberfläche zugewandt angeordnet“.

In einer bevorzugten Ausführungsform emittiert die schmalbandige IR-Strahlenquelle die IR- Strahlung in einem Wellenlängenbereich von 1400 nm bis 3000 nm, bevorzugt 1400 nm bis 1700 nm, besonders bevorzugt 1500 nm bis 1600 nm, insbesondere 1550 nm, und alternativ bevorzugt in einem IR- Wellenlängenbereich eines oder mehrerer der Absorptionsmaxima von Wasser. In dem bevorzugten Wellenlängenbereich von 1400 nm bis 3000 nm ist die Absorption und die Anregung der Wassermoleküle und infolgedessen die daraus resultierende Erwärmung und Verdampfung des auf der Scheibe befindlichen sichthindernden wässrigen Beschlags besonders groß. Durch die Verwendung von IR-Strahlung mit den bevorzugten Wellenlängen kann der sichthindernde wässrige Beschlag der Scheibe demnach besonders effektiv entfernt werden.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Fokuspunkt einen Durchmesser von höchstens 5 cm, bevorzugt höchstens 3 cm, 2 cm, 1 cm oder 0,5 cm, auf (mit möglichen, hiervon unabhängigen, Untergrenzen bei mindestens 0,5 mm, 1 mm, 2 mm, 3 mm oder 4 mm). Der Fokuspunkt weist also im Bereich der Außenscheibe, bevorzugt an deren Außenfläche oder Innenfläche, einen Durchmesser von höchstens 5 cm auf. Vorzugsweise ist der Fokuspunkt SAINT-GOBAIN SEKURIT FRANCE 2024310-WO-PCT

5 hierbei rund, besonders bevorzugt kreisrund, jedoch sind auch (je nach verwendetem Linsensystem, gegebenenfalls mit einer entsprechenden Blende) quadratische, rechteckige, dreieckige, viereckige, oder vieleckige Formen denkbar. In diesem Fall bezieht sich die vorgenannte Durchmesserangabe auf einen Außenumfangskreis um den jeweiligen Fokuspunkt, nämlich in einer durch die Außenfläche der Fahrzeugscheibe im Sensorbereich gebildeten Ebene. In Verbindung mit in autonomen Fahrzeugen üblichen IR-Strahlenquellen mit einer Leistungsaufnahme von maximal 50 W, üblicherweise jedoch Leistungsaufnahmen im Bereich von 50 mW bis 5 W, kann durch die Begrenzung des Außendurchmessers des Fokuspunkts noch eine ausreichend hohe lokale Strahlungsleistung in dem sichthinderndem wässrigen Beschlag erreicht werden, sodass dieser effektiv entfernt wird. Zudem kann, insbesondere bei Fokuspunktdurchmessern kleiner 1 cm, auch bei vergleichsweise hohen Leistungswerten der IR- Strahlenquelle sichergestellt werden, dass bereits beim oder höchstens wenige Zentimeter nach dem Durchtritt des IR-Strahlenbündels durch die Außenfläche der Außenscheibe deren Strahlungsleistung deutlich unterhalb von gängigen Strahlungsgrenzwerten liegt, beispielsweise Grenzwerten für eine Schädigung des menschlichen Auges durch IR-Strahlung.

In einer bevorzugten Ausführungsform liegt im Fokuspunkt eine Strahlungsleistung von mindestens 20 mW und höchstens 5 W vor. Mit den angegebenen Grenzwerten der Strahlungsleistung wird einerseits eine effektive Entfernung des sichthinderndem wässrigen Beschlags erreicht und andererseits die durch die schmalbandige IR-Strahlenquelle aufgenommene Leistung im Rahmen der bei Fahrzeugen pro Komponente verfügbaren Anschlussleistung gehalten, insbesondere bei batteriebetriebenen Fahrzeugen.

Beispielsweise kann das Trocknen der Fahrzeugscheibe bereits erfolgen, während das Fahrzeug (im Falle eines Elektrofahrzeugs) noch an eine Ladesäule angeschlossen ist, sodass die Leistungsaufnahme der IR-Strahlenquelle während der Scheibentrocknung keine Reichweitenverkürzung für das Elektrofahrzeug zur Folge hat.

In einer bevorzugten Ausführungsform konvergiert das IR-Strahlenbündel in einer zweiten Linsenkonfiguration der Strahlformeinheit derart, dass an der Innenfläche der Fahrzeugscheibe der Fokuspunkt gebildet ist bzw. wird. Die Strahlformeinheit ist also selektiv einstellbar, nämlich wird in der zweiten Linsenkonfiguration das IR-Strahlenbündel derart fokussiert, dass sich der Fokuspunkt an der Innenfläche der Fahrzeugscheibe befindet. Hierdurch wird es möglich, auch einen an der Innenseite der Fahrzeugscheibe gebildeten sichthindernden wässrigen Beschlag mit der Fahrzeugscheibentrocknungsanordnung (wie zuvor beschrieben) zu entfernen. SAINT-GOBAIN SEKURIT FRANCE 2024310-WO-PCT

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In einer bevorzugten Ausführungsform tritt in einer dritten Linsenkonfiguration der Strahlformeinheit das IR-Strahlenbündel als paralleles Strahlenbündel aus der Strahlformeinheit aus. Die dritte Linsenkonfiguration kann auch als „Normalkonfiguration“ oder „Umfelderkennungskonfiguration“ bezeichnet werden, nämlich passiert in dieser dritten Linsenkonfiguration das IR-Strahlenbündel die Strahlformeinheit derart, dass das IR- Strahlenbündel beim Austritt aus der Strahlformeinheit vorwiegend parallele Strahlen aufweist. In der dritten Linsenkonfiguration ist die Strahlformeinheit für die optische Sensoreinheit „unsichtbar“, letztere kann also ähnlich einem System ohne Strahlformeinheit betrieben werden. Mit anderen Worten: In der dritten Linsenkonfiguration findet keine Bündelung des IR- Strahlenbündels statt, dieses tritt im Wesentlichen ungehindert durch die Strahlformeinheit und die Fahrzeugscheibe nach außen.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die optische Sensoreinheit eine LiDAR-Sensoreinheit und die schmalbandige IR-Strahlenquelle eine LED, eine OLED oder eine Laserdiode, bevorzugt eine Laserdiode. Vorteilhafterweise verwenden handelsübliche LiDAR-Systeme in den letzten Jahren vermehrt IR-Strahlenquellen mit einer Wellenlänge von 905 und/oder 1550 nm. Mit der erfindungsgemäßen Anordnung der Strahlformeinheit in dem IR-Strahlenbündel einer solchen LiDAR-Sensoreinheit kann auf einfache Weise ein System zur effizienten Fahrzeugscheibentrocknung erhalten werden. Diese erfordert vorteilhafterweise neben der konventionellen LiDAR-Sensoreinheit und einer hinsichtlich Bauraum und Gewicht optimierten Strahlformeinheit keine zusätzlichen Komponenten, sodass einerseits ein für die Durchsicht von innen zur Verfügung stehender Bereich für den Fahrer vergrößert und andererseits das Gewicht des Fahrzeugs insgesamt (gegenüber Fahrzeugen mit separater Heizung für den Sensorbereich) reduziert wird.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Wellenlängenbereich der IR-Strahlung und/oder die Strahlungsleistung im Fokuspunkt selektiv einstellbar. Mit anderen Worten: Die IR-Strahlenquelle ist selektiv einstellbar, nämlich kann ein Wellenlängenbereich der emittierten IR-Strahlung und/oder eine Strahlungsleistung im Fokuspunkt selektiv eingestellt werden. Hierdurch wird es beispielsweise möglich, in der ersten Linsenkonfiguration oder der zweiten Linsenkonfiguration die Strahlungsleistung kurzzeitig zu erhöhen, was beispielsweise hinsichtlich einer rascheren Entfernung des sichthindernden wässrigen Beschlags vorteilhaft sein kann. In Verbindung hiermit oder alternativ hierzu kann der Wellenlängenbereich der IR-Strahlung zudem zeitweise angepasst werden, beispielsweise auf ein Absorptionsmaximum von Wasser, bevorzugt auf mehrere. Insgesamt kann die Einsteilbarkeit beispielsweise also hinsichtlich einer rascheren SAINT-GOBAIN SEKURIT FRANCE 2024310-WO-PCT

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Entfernung des sichthindernden wässrigen Beschlags vorteilhaft sein, insbesondere bei einer kombinierten Einsteilbarkeit von dem Wellenlängenbereich und der Strahlungsleistung.

In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Fahrzeugscheibentrocknungsanordnung einen weiteren IR-Sensor, der zur Erfassung von reflektierter IR-Strahlung in einem Wellenlängenbereich von 1400 nm bis 3000 nm, bevorzugt 1400 nm bis 1700 nm, besonders bevorzugt 1500 nm bis 1600 nm, insbesondere 1550 nm, und alternativ bevorzugt in einem IR- Wellenlängenbereich eines oder mehrerer der Absorptionsmaxima von Wasser, eingerichtet ist. Mit dem weiteren IR-Sensor kann parallel zur Erfassung der Umgebungszustände mit dem IR- Sensor auch der sichthindernde wässrige Beschlag mit dem weiteren IR-Sensor erkannt werden. Der weitere IR-Sensor ist nämlich derart ausgestaltet, dass dessen Sensorzellen spezifisch zur Erfassung der von Wasser besonders stark absorbierten Wellenlängen ausgestaltet ist (siehe zuvor), dieser also beispielsweise bereits das Entstehen eines Beschlags frühzeitig erkennen kann.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Fahrzeugscheibe zumindest in dem Sensorbereich einen Transmissionsgrad von mindestens 90 %, bevorzugt mindestens 92 %, 94 %, 96 %, 98 % oder 99%, für IR-Strahlung in einem Wellenlängenbereich von 1400 nm bis 3000 nm auf. Unter der Fahrzeugscheibe mit dem bevorzugten Transmissionsgrad für IR- Strahlung wird eine Fahrzeugscheibe verstanden, die einen integrierten Transmissionsgrad für IR-Strahlung (in analoger Anwendung der ISO 9050:2003) von 90 % oder mehr aufweist, bei der also zumindest in dem Sensorbereich mindestens 90 % der auf die Scheibeninnenfläche auftreffenden IR-Strahlung ungehindert durch diese nach außen hindurchtreten kann. Durch die Verwendung von Fahrzeugscheiben mit hohem Transmissionsgrad für IR-Strahlung der vorgenannten Wellenlängen wird einerseits die Umfelderfassung mit LiDAR-Systemen verbessert und andererseits insgesamt mehr Energie auf der Scheibenaußenfläche bereitgestellt, um den sichthindernden wässrigen Beschlag effektiv aufzulösen.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Fahrzeugscheibe eine Verbundscheibe, welche in der folgenden Reihenfolge umfasst: eine Außenscheibe mit der Außenfläche und einer Innenfläche, eine Zwischenschicht und eine Innenscheibe mit einer Außenfläche und der Innenfläche.

Die Verwendung einer Verbundscheibe kann, beispielsweise für Fahrzeugfrontscheiben, regulatorisch gefordert oder hinsichtlich Insassensicherheit, Geräuschkomfort und/oder Klimakomfort besonders vorteilhaft sein. Die Zwischenschicht hat bei der Verbundscheibe die Aufgabe, die Außenscheibe adhäsiv mit der Innenscheibe zu verbinden. SAINT-GOBAIN SEKURIT FRANCE 2024310-WO-PCT

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Die Oberflächen der Verbundscheibe werden typischerweise wie folgt bezeichnet:

Die Außenfläche der Außenscheibe wird als Seite I bezeichnet. Die Innenfläche der Außenscheibe wird als Seite II bezeichnet. Die Außenfläche der Innenscheibe wird als Seite III bezeichnet. Die Innenfläche der Innenscheibe wird als Seite IV bezeichnet.

Ist die Verbundscheibe geeignet ausgebildet, um in einer Fensteröffnung eines Fahrzeugs einen Innenraum gegenüber der äußeren Umgebung abzutrennen, so wird mit der Innenscheibe im Sinne der Erfindung die in Einbaulage in einem Fahrzeug dem Innenraum (Fahrzeuginnenraum) zugewandte Scheibe bezeichnet. Mit der Außenscheibe wird die Scheibe bezeichnet, die in Einbaulage in ein Fahrzeug, die der äußeren Umgebung zugewandte Scheibe bezeichnet. Die Verbundscheibe ist besonders bevorzugt eine Fahrzeug-Frontscheibe bzw. Windschutzscheibe. Die Verbundscheibe kann aber auch eine Heckscheibe, Seitenscheibe oder Dachscheibe eines Fahrzeugs sein.

Bevorzugt ist die Zwischenschicht auf Basis von Polyvinylbutyral (PVB), Ethylen-Vinylacetat (EVA) oder Polyurethan (PU) ausgebildet oder aus Gemischen oder Copolymeren oder Derivaten davon, besonders bevorzugt auf Basis von PVB. Damit ist gemeint, dass die Zwischenschicht größtenteils das besagte Polymer enthält (Anteil größer als 50 Gew.-%). Die Zwischenschicht kann außer dem Polymer weitere Zusätze enthalten, beispielsweise Weichmacher, UV-Absorber, Stabilisatoren und/oder einen Farbstoff. Wenn ein Farbstoff in der Zwischenschicht enthalten ist, wird diese als „gefärbt“ bezeichnet. Eine gefärbte Zwischenschicht weist eine im Vergleich zu einer klaren Zwischenschicht geringeren Lichttransmissionsgrad TL auf. Die Dicke der Zwischenschicht beträgt bevorzugt von 0,2 mm bis 1 mm. Beispielsweise können PVB-Folien mit den Standarddicken von 0,38 mm oder 0,76 mm als Zwischenschicht verwendet werden. Gemäß einer alternativen Ausführungsform ist die Zwischenschicht ein optisch klarer Kleber, d. h. ein sog. „optical clear adhesive“ (OCA). Dem Fachmann sind geeignete optisch klare Kleber bekannt.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Außenscheibe und/oder die Innenscheibe eine Glasscheibe, bevorzugt bestehend aus Kalk-Natron-Glas. Das Glas der Glasscheibe kann aber auch aus anderen Glassorten gefertigt sein, beispielsweise Quarzglas, Borosilikatglas oder Alumino-Silikat-Glas. Die genannten speziellen Glassorten stellen die Basis der Glaszusammensetzung dar. Das Glas der Glasscheibe ist bevorzugt ein Weißglas (auch als „ultra clear glass“ oder „ultraklares Glas“ bezeichnet). Unter Weißglas wird ein solches Glas verstanden, welches einen integrierten Lichttransmissionsgrad TL für sichtbares Licht (nach ISO 9050:2003) von 90 % aufweist. Bezogen auf die Bestimmung des Lichttransmissionsgrades nach ISO 9050:2003 (siehe Punkt 3.3 in der Norm) kann zur Bestimmung die relative spektrale SAINT-GOBAIN SEKURIT FRANCE 2024310-WO-PCT

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Verteilung der Lichtart D65 (siehe beispielsweise ISO 11664-2:2007) und/oder die relative spektrale Verteilung der Lichtart A (siehe beispielsweise ISO 11664-2:2007) verwendet werden. Mit anderen Worten: der beschriebene Lichttransmissionsgrad-Bereich gilt für die Bestimmung mittels der Lichtart A und/oder der Lichtart D65. Durch die Verwendung von Glas mit dem hohen Lichttransmissionsgrad TL kann erreicht werden, dass möglichst viel Licht das Glas passieren kann.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Kalk-Natron-Glas die folgende Glaszusammensetzung, bezogen auf 100 Gew.-% der gesamten Glaszusammensetzung, auf:

SiÜ2: 67 bis 75 Gew.-%,

Na2Ü: 10 bis 20 Gew.-%,

CaO: 5 bis 15 Gew.-%,

MgO: 0 bis 7 Gew.-%,

AI2O3: 0 bis 5 Gew.-% und

K2O: 0 bis 5 Gew.-%

Neben den obengenannten Bestandteilen und Eisen kann das Glas der erfindungsgemäßen Glasscheibe weitere Bestandteile mit einem geringen Anteil aufweisen. Beispielsweise kann das Glas SO3 als Läuterungsmittel mit einem Anteil von 0,01 bis 1 ,0 Gew.-%, Chlorid mit einem Anteil von 0,01 bis 0,03 Gew.-% und TiÜ2 mit einem Anteil von 0,001 bis 0,03 Gew.-% aufweisen.

Die Außenscheibe und die Innenscheibe sind bevorzugt gebogen, das heißt sie weisen eine Krümmung auf, wobei typische Krümmungsradien im Bereich von etwa 10 cm bis etwa 40 m liegen. Die Innenfläche der Innenscheibe der Fahrzeugverbundscheibe ist dabei in der Regel konkav gekrümmt.

Die Dicken der Außenscheibe und der Innenscheibe betragen unabhängig voneinander bevorzugt von 0,5 mm bis 5 mm, besonders bevorzugt von 1 mm bis 3 mm.

Die Außenscheibe und die Innenscheibe können optional unabhängig voneinander thermisch oder chemisch vorgespannt, teilvorgespannt oder nicht vorgespannt sein.

Fahrzeugscheiben sind in ihrem Randbereich häufig mit einem sog. „Maskierungsbereich“ versehen. Dieser Maskierungsbereich, welcher üblicherweise durch einen opaken Abdeckdruck auf der Innenfläche der Außenscheibe oder, bei Fahrzeugverbundscheiben mit einer Außen- und einer Innenscheibe, auf einer Innenfläche und/oder einer Außenfläche der Innenscheibe ausgebildet ist, kann beispielsweise bei einer Montage der Fahrzeugscheibe an einer SAINT-GOBAIN SEKURIT FRANCE 2024310-WO-PCT

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Fahrzeugkarosserie verwendete Kleberaupen abdecken, diese Kleberaupen vor eintretender UV- Strahlung schützen und zudem zu einem verbesserten optischen Gesamteindruck des Fahrzeugs beitragen.

Der opake Abdeckdruck wird üblicherweise durch eine Emaille-Druckpaste, welche Glasfritten und ein Pigment, insbesondere Schwarzpigment, enthält, beispielsweise im Siebdruckverfahren auf die Oberfläche aufgedruckt und anschließend eingebrannt. Der hierdurch gebildete Maskierungsbereich umfasst typischerweise einen umlaufenden Randbereich der Außenscheibe, der einen zentralen Durchsichtbereich rahmenartig umgibt, kann aber auch weitere Bereiche umfassen, welche beispielsweise als eine Art von Querverstrebungen des rahmenartigen Randbereichs ausgebildet sind. In Verbindung mit modernen Sensorsystemen, beispielsweise den vorstehenden erläuterten optischen, kann der Abdeckdruck im Sensorbereich zudem einen weiteren Rahmen bilden, der den optischen Sensor umgibt. Insgesamt bedeckt der Maskierungsbereich also einen gewissen Anteil der Fahrzeugscheibe und ist, insbesondere im Falle von Front-, Seiten- und/oder Heckscheiben, von einer Fahrzeugaußenseite her als homogene, üblicherweise schwarze, Fläche sichtbar.

Die Erfindung umfasst ferner ein Verfahren zur Herstellung der vorgenannten Fahrzeugscheibentrocknungsanordnung, wobei: a) eine Fahrzeugscheibe mit einer Außenfläche und einer Innenfläche bereitgestellt wird, b) innenraumseitig der Fahrzeugscheibe mindestens eine optische Sensoreinheit umfassend eine schmalbandige IR-Strahlenquelle, welche ein IR-Strahlenbündel zur Erfassung von Umgebungszuständen emittiert, und ein IR-Sensor, welcher reflektierte IR-Strahlung zur Erfassung der Umgebungszustände empfängt, angebracht wird und c) zwischen der optischen Sensoreinheit und der Innenfläche der Fahrzeugscheibe eine Strahlformeinheit umfassend mindestens zwei Linsen angeordnet wird, um das emittierte IR-Strahlenbündel nach einem Austritt aus der schmalbandigen IR-Strahlenquelle selektiv zu fokussieren, wobei das IR-Strahlenbündel in einer ersten Linsenkonfiguration der Strahlformeinheit derart konvergiert, dass an der Außenfläche der Fahrzeugscheibe ein Fokuspunkt gebildet wird.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird bei dem Verfahren vor Schritt a) ein Schichtstapel bereitgestellt, der in der folgenden Reihenfolge mindestens umfasst: eine Außenscheibe mit der Außenfläche und einer Innenfläche, eine Zwischenschicht und eine Innenscheibe mit einer Außenfläche und der Innenfläche, SAINT-GOBAIN SEKURIT FRANCE 2024310-WO-PCT

11 und der durch Lamination zur Fahrzeugscheibe verbunden wird. Die Lamination des Schichtstapels kann mittels geläufiger Laminationsverfahren erfolgen. Es können beispielsweise sogenannte Autoklavverfahren bei einem erhöhten Druck von etwa 10 bar bis 15 bar und Temperaturen von 130 °C bis 145 °C über etwa 2 Stunden durchgeführt werden. Alternativ sind auch autoklavfreie Verfahren möglich. An sich bekannte Vakuumsack- oder Vakuumringverfahren arbeiten beispielsweise bei etwa 200 mbar und 80 °C bis 110 °C. Der Schichtstapel kann auch in einem Kalander zwischen mindestens einem Walzenpaar zu einer Verbundscheibe verpresst werden. Anlagen dieser Art sind zur Herstellung von Verbundscheiben bekannt und verfügen normalerweise über mindestens einen Heiztunnel vor einem Presswerk. Die Temperatur während des Pressvorgangs beträgt beispielsweise von 40 °C bis 150 °C. Kombinationen von Kalander- und Autoklavverfahren haben sich in der Praxis besonders bewährt. Alternativ können Vakuumlaminatoren eingesetzt werden. Diese bestehen aus einer oder mehreren beheizbaren und evakuierbaren Kammern, in denen die Außenscheibe und die Innenscheibe innerhalb von beispielsweise etwa 60 Minuten bei verminderten Drücken von 0,01 mbar bis 800 mbar und Temperaturen von 80 °C bis 170 °C laminiert werden.

In einer Ausführungsform der Erfindung können die Außenscheibe und die Innenscheibe vor Schritt a) einem Biegeprozess unterzogen werden, um sie in eine zylindrisch oder sphärisch gebogene Form zu bringen, wie es für Scheiben zur Verwendung in Fahrzeugen üblich ist, insbesondere für Scheiben zur Verwendung in Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen. Zum Biegen wird die Scheibe durch Erhitzen erweicht, so dass sie plastisch formbar wird, und dann durch an sich bekannte Methoden, beispielsweise Schwerkraftbiegen, Pressbiegen und/oder Saugbiegen, geformt. Typische Temperaturen für Glasbiegeprozesse betragen beispielsweise von 500 °C bis 700 °C.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die Außenscheibe und die Innenscheibe unter denselben Temperaturbedingungen gebogen. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn sowohl die Außenscheibe als auch die Innenscheibe die Fahrzeugscheibe bilden, hierbei bevorzugt die Außenscheibe und die Innenscheibe dieselbe Glaszusammensetzung aufweisen. Insbesondere führt die Verwendung von Glasscheiben mit derselben Glaszusammensetzung zu einer Vereinfachung und hohen Flexibilität des Herstellungsprozesses, da die Glasscheiben für die Außenscheibe und die Innenscheibe leicht ausgetauscht und übereinstimmende Temperaturbedingungen für die Biegung der Glasscheiben gewählt werden können.

Die vorstehend im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Verbundscheibe beschriebenen Ausführungsformen gelten in gleicher Weise auch für das erfindungsgemäße Verfahren. SAINT-GOBAIN SEKURIT FRANCE 2024310-WO-PCT

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In einer bevorzugten Ausführungsform wird bei dem Verfahren vor Schritt a) die Innenfläche der Außenscheibe und/oder der Innenscheibe und/oder die Außenfläche der Innenscheibe in einem Sensorbereich derart entschichtet, dass die Fahrzeugscheibe in dem Sensorbereich für IR- Strahlung in einem Wellenlängenbereich von 1400 nm bis 3000 nm, bevorzugt 1400 nm bis 1700 nm, besonders bevorzugt 1500 nm bis 1600 nm, insbesondere 1550 nm, und alternativ bevorzugt in einem IR- Wellenlängenbereich eines oder mehrerer der Absorptionsmaxima von Wasser, durchlässig ist. Es versteht sich, dass dieser Schritt nur erfolgt, sofern die Innenfläche der Außenscheibe und/oder der Innenscheibe und/oder die Außenfläche der Innenscheibe eine Beschichtung aufweist, welche für IR-Strahlung in einem Wellenlängenbereich von 1400 nm bis 3000 nm undurchlässig ist.

Die Erfindung betrifft ferner auch die Verwendung der vorgenannten Fahrzeugscheibentrocknungsanordnung in Fahrzeugen, insbesondere Fahrzeugen für den Straßenverkehr, bevorzugt als Frontscheibe oder Heckscheibe.

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

Generell sind „ein“ und „eine“ im Rahmen dieser Offenbarung als unbestimmte Artikel und damit ohne ausdrücklich gegenteilige Angabe immer auch als „mindestens ein“ bzw. „mindestens eine“ zu lesen.

Die Erfindung wird anhand von Zeichnungen und Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die Zeichnungen sind schematische Darstellungen und nicht maßstabsgetreu. Die Zeichnungen schränken die Erfindung in keiner Weise ein. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Fahrzeugscheibe 1 einer erfindungsgemäßen Fahrzeugscheibentrocknungsanordnung 100 zur Entfernung eines sichthindernden wässrigen Beschlags 5 in einem Sensorbereich S,

Fig. 2a-2c einen Querschnitt entlang X-X‘ durch die Fahrzeugscheibe 1 aus Figur 1 , und

Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens anhand eines Flussdiagramms. SAINT-GOBAIN SEKURIT FRANCE 2024310-WO-PCT

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Figur 1 zeigt eine Draufsicht auf eine Fahrzeugscheibe 1 der Fahrzeugscheibentrocknungsanordnung 100. Im gezeigten Beispiel ist Fahrzeugscheibe 1 eine Fahrzeug-Frontscheibe in Verbundbauweise. Diese Fahrzeugscheibe 1 weist, von vorne auf ein Fahrzeug (nicht dargestellt) gesehen, einen opaken Maskierungsbereich M auf, der umlaufend im Randbereich der Fahrzeugscheibe 1 angeordnet ist und einen zentralen transparenten Durchsichtsbereich D rahmenartig umgibt. Zudem ist ein Sensorbereich S zu erkennen, hinter dem in einem Fahrzeuginnenraum eine optische Sensoreinheit 2 angeordnet ist.

Figur 2a-2c zeigen einen Querschnitt entlang einer Linie X-X‘ durch die Fahrzeugscheibe 1 aus Figur 1. Wie in der Figur 2a dargestellt, umfasst die Fahrzeugscheibentrocknungsanordnung 100 die Fahrzeugscheibe 1 , die optische Sensoreinheit 2 und eine Strahlformeinheit 3. Die Fahrzeugscheibentrocknungsanordnung 100 ist eingerichtet, um einen sichthindernden wässrigen Beschlag 5 zumindest in dem Sensorbereich S zu entfernen.

Die Fahrzeugscheibe 1 ist eine Verbundscheibe umfassend in dieser Reihenfolge eine Außenscheibe 1.1 mit einer Außenfläche I und einer Innenfläche II, eine Zwischenschicht 1.2 und eine Innenscheibe 1.3 mit einer Außenfläche III und einer Innenfläche IV. Ferner ist in der Schnittansicht ein Abdeckdruck 4 zu erkennen, der den Maskierungsbereich M bildet.

Die Fahrzeugscheibe 1 ist aus Kalk-Natron-Glas hergestellt und weist im Sensorbereich S einen Transmissionsgrad von 90 % für IR-Strahlung in einem Wellenlängenbereich von 1400 nm bis 1700 nm auf. Durch die Verwendung von Fahrzeugscheiben 1 mit hohem Transmissionsgrad für IR-Strahlung der vorgenannten Wellenlängen wird einerseits die Umfelderfassung der optischen Sensoreinheit 2 verbessert und andererseits insgesamt mehr Energie auf der Scheibenaußenfläche I bereitgestellt, um den sichthindernden wässrigen Beschlag 5 effektiv aufzulösen.

Die optische Sensoreinheit 2 ist innenraumseitig der Fahrzeugscheibe 1 angebracht und umfasst eine schmalbandige IR-Strahlenquelle 2.1 , welche ein IR-Strahlenbündel mit einer Wellenlänge von 1500 nm bis 1600 nm zur Erfassung von Umgebungszuständen emittiert; die optische Sensoreinheit 2 ist eine LiDAR-Sensoreinheit und die schmalbandige IR-Strahlenquelle 2.1 eine Laserdiode.

Die optische Sensoreinheit 2 umfasst ferner einen IR-Sensor 2.2, welcher reflektierte IR- Strahlung zur Erfassung der Umgebungszustände empfängt, und einen weiteren IR-Sensor 2.3, der zur Erfassung von reflektierter Strahlung der Wellenlänge 1550 nm eingerichtet ist, um ein Vorhandensein des sichthindernden wässrigen Beschlags zu detektieren. Der weitere IR-Sensor 2.3 ist derart ausgestaltet, dass dessen Sensorzellen spezifisch zur Erfassung der von dem SAINT-GOBAIN SEKURIT FRANCE 2024310-WO-PCT

14 wässrigen Beschlag 5 besonders stark absorbierten Wellenlängen ausgestaltet sind, nämlich 1550 nm; dieser ermöglicht es, ein Entstehen des Beschlags 5 frühzeitig zu erkennen.

Die Strahlformeinheit 3 umfasst zwei Linsen 3.1 , 3.2 und ist zwischen der optischen Sensoreinheit 2 und der Innenfläche IV der Fahrzeugscheibe 1 angeordnet, um das emittierte IR-Strahlenbündel nach einem Austritt aus der schmalbandigen IR-Strahlenquelle 2.1 selektiv zu fokussieren. Die Strahlformeinheit 3 kann dabei drei möglich Linsenkonfigurationen einnehmen: i. eine erste Linsenkonfiguration, in der das durch die Strahlformeinheit 3 tretende IR- Strahlenbündel derart konvergiert, dass an der Außenfläche I der Fahrzeugscheibe 1 ein Fokuspunkt F gebildet ist bzw. wird, ii. eine zweite Linsenkonfiguration, in der das durch die Strahlformeinheit 3 tretende IR- Strahlenbündel derart konvergiert, dass an der Innenfläche II, IV der Fahrzeugscheibe 1 der Fokuspunkt F gebildet ist bzw. wird, und iii. eine dritte Linsenkonfiguration, in der das durch die Strahlformeinheit 3 tretende IR- Strahlenbündel als paralleles Strahlenbündel aus der Strahlformeinheit 3 austritt, also nicht im Bereich der Fahrzeugscheibe 1 konvergiert.

Im in Figur 2a gezeigten Beispiel befindet sich die Strahlformeinheit 3 in der dritten Linsenkonfiguration und das in die Strahlformeinheit 3 eintretende IR-Strahlenbündel tritt als paralleles Strahlenbündel aus der Strahlformeinheit 3 aus. Jedoch befindet sich auf der Außenfläche I der Außenscheibe 1.1 der sichthindernde wässrige Beschlag 5, sodass die von der schmalbandigen IR-Strahlenquelle 2.1 emittierte IR-Strahlung diffus an einer Grenzfläche des sichthindernden wässrige Beschlags 5 zu einer Außenumgebungsluft gebrochen und zumindest anteilig in Richtung der optischen Sensoreinheit 2 reflektiert wird. Dort wird die reflektierte IR- Strahlung von dem IR-Sensor 2.2 und dem weiteren IR-Sensor 2.3 erfasst und durch eine computerbasierte Steuerungseinheit (nicht dargestellt) auf das Vorhandensein des sichthindernden wässrigen Beschlags 5 geschlossen.

Zur Entfernung dieses an der Außenfläche I der Außenscheibe 1.1 liegenden sichthindernden wässrigen Beschlags 5, beispielsweise Kondenswasser oder gefrorenes Niederschlagswasser, wird die Strahlformeinheit 3 in die erste Linsenkonfiguration versetzt, beispielsweise durch Anpassung eines relativen Abstandes zwischen einer ersten Linse 3.1 und einer zweiten Linse 3.2.

In Figur 2b ist die erste Linsenkonfiguration der Strahlformeinheit 3 dargestellt, nämlich wird in dieser das von der schmalbandigen IR-Strahlenquelle 2.1 emittierte IR-Strahlenbündel durch die Strahlformeinheit 3 derart gebündelt, dass dieses auf der Außenfläche I der Außenscheibe 1.1 SAINT-GOBAIN SEKURIT FRANCE 2024310-WO-PCT

15 konvergiert und dort einen Fokuspunkt F zur Auflösung des sichthindernden wässrigen Beschlags 5 bildet. Der Fokuspunkt F weist in dem gezeigten Beispiel, an der Außenfläche I der Außenscheibe 1.1 gemessen, einen Durchmesser von 3 cm auf und ist kreisrund. Im Bereich des Fokuspunkts F liegt eine Strahlungsleistung von 2,5 W vor. Mit der angegebenen Strahlungsleistung wird einerseits eine effektive Entfernung des sichthinderndem wässrigen Beschlags 5 erreicht und andererseits die durch die schmalbandige IR-Strahlenquelle 2.1 aufgenommene Leistung im Rahmen der bei Fahrzeugen pro Komponente verfügbaren Anschlussleistung gehalten, insbesondere bei batteriebetriebenen Fahrzeugen.

Gegenüber Figur 2a ist in Figur 2b zudem zu erkennen, dass die optische Sensoreinheit 2 die schmalbandige IR-Strahlenquelle 2.1 und den IR-Sensor 2.2, nicht jedoch den weiteren IR- Sensor 2.3 umfasst. In diesem Fall übernimmt der IR-Sensor 2.2 alle zuvor beschrieben Aufgaben des weiteren IR-Sensors 2.3, wird also sowohl zur Umfelderkennung in einem Normalbetrieb als auch zur Erkennung des sichthindernden wässrigen Beschlags 5 (wie vorstehend erläutert) verwendet.

Figur 2c zeigt ein demgegenüber die zweite Linsenkonfiguration der Strahlformeinheit 3. In dieser zweiten Linsenkonfiguration wird in das durch die Strahlformeinheit 3 tretende IR-Strahlenbündel derart von dieser fokussiert, dass an der Innenfläche IV der Innenscheibe 1 .3 der Fokuspunkt F gebildet ist bzw. wird, dort also der sichthindernde wässrige Beschlag 5 durch den Energieeintrag am Fokuspunkt F aufgelöst wird.

Figur 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Fahrzeugscheibentrocknungsanordnung 100, wobei zumindest:

P1) ein Schichtstapel bereitgestellt wird, der in folgender Reihenfolge mindestens umfasst

- eine Außenscheibe 1.1 mit der Außenfläche I und einer Innenfläche II,

- eine Zwischenschicht 1.2, und

- eine Innenscheibe 1.3 mit einer Außenfläche III und der Innenfläche IV,

P2) die Außenscheibe 1.1 und die Innenscheibe 1.3 in einem Sensorbereich S derart entschichtet wird, dass die Fahrzeugscheibe 1 in dem Sensorbereich S für IR-Strahlung in einem Wellenlängenbereich von 1400 nm bis 1700 nm durchlässig ist,

P3) der Schichtstapel durch Lamination zu einer Fahrzeugscheibe 1 verbunden wird,

P4) die Fahrzeugscheibe 1 mit einer Außenfläche I und einer Innenfläche II, IV bereitgestellt wird,

P5) innenraumseitig der Fahrzeugscheibe 1 mindestens eine optische Sensoreinheit 2 umfassend eine schmalbandige IR-Strahlenquelle 2.1 , welche ein IR-Strahlenbündel zur SAINT-GOBAIN SEKURIT FRANCE 2024310-WO-PCT

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Erfassung von Umgebungszuständen emittiert, und ein IR-Sensor 2.2, welcher reflektierte IR-Strahlung zur Erfassung der Umgebungszustände empfängt, angebracht wird, und

P6) zwischen der optischen Sensoreinheit 2 und der Innenfläche IV der Fahrzeugscheibe 1 eine Strahlformeinheit 3 umfassend mindestens zwei Linsen 3.1 , 3.2 angeordnet wird, um das emittierte IR-Strahlenbündel nach einem Austritt aus der schmalbandigen IR-Strahlenquelle 2.1 selektiv zu fokussieren, wobei das IR-Strahlenbündel in einer ersten Linsenkonfiguration der Strahlformeinheit 3 derart konvergiert, dass an der Außenfläche I der Fahrzeugscheibe 1 ein Fokuspunkt F gebildet wird.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann die Fahrzeugscheibentrocknungsanordnung 100 einfach und kostengünstig hergestellt werden.

Die Lamination des Schichtstapels erfolgt dabei mittels geläufiger Laminationsverfahren. Es können beispielsweise sogenannte Autoklavverfahren bei einem erhöhten Druck von etwa 10 bar bis 15 bar und Temperaturen von 130 °C bis 145 °C über etwa 2 Stunden durchgeführt werden. Alternativ sind auch autoklavfreie Verfahren möglich. An sich bekannte Vakuumsack- oder Vakuumringverfahren arbeiten beispielsweise bei etwa 200 mbar und 80 °C bis 110 °C. Der Schichtstapel kann auch in einem Kalander zwischen mindestens einem Walzenpaar zu einer Fahrzeugverbundscheibe verpresst werden. Anlagen dieser Art sind zur Herstellung von Verbundscheiben bekannt und verfügen normalerweise über mindestens einen Heiztunnel vor einem Presswerk. Die Temperatur während des Pressvorgangs beträgt beispielsweise von 40 °C bis 150 °C. Kombinationen von Kalander- und Autoklavverfahren haben sich in der Praxis besonders bewährt. Alternativ können Vakuumlaminatoren eingesetzt werden. Diese bestehen aus einer oder mehreren beheizbaren und evakuierbaren Kammern, in denen die Außenscheibe 1.1 und die Innenscheibe 1.3 innerhalb von beispielsweise etwa 60 Minuten bei verminderten Drücken von 0,01 mbar bis 800 mbar und Temperaturen von 80 °C bis 170 °C laminiert werden.

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Bezugszeichenliste

1 Fahrzeugscheibe

1.1 Außenscheibe der Fahrzeugscheibe 1

1.2 Zwischenschicht der Fahrzeugscheibe 1

1.3 Innenscheibe der Fahrzeugscheibe 1

2 optische Sensoreinheit

2.1 schmalbandige IR-Strahlenquelle der optischen Sensoreinheit 2

2.2 IR-Sensor der optischen Sensoreinheit 2

2.3 weiterer IR-Sensor der optischen Sensoreinheit 2

3 Strahlformeinheit

3.1 erste Linse der Strahlformeinheit 3

3.2 zweite Linse der Strahlformeinheit 3

4 Abdeckdruck

5 sichthindernder wässriger Beschlag

100 Fahrzeugscheibentrocknungsanordnung

F Fokuspunkt

S Sensorbereich der Fahrzeugscheibe 1

D Durchsichtbereich der Fahrzeugscheibe 1

M Maskierungsbereich der Fahrzeugscheibe 1

I Außenfläche der Außenscheibe 1.1

II Innenfläche der Außenscheibe 1.1

III Außenfläche der Innenscheibe 1.3

IV Innenfläche der Innenscheibe 1.3

X— X' Schnittlinie

Claims

SAINT-GOBAIN SEKURIT FRANCE 2024310-WO-PCT 18 Patentansprüche

1. Fahrzeugscheibentrocknungsanordnung (100) zur Entfernung eines sichthindernden wässrigen Beschlags (5) in einem Sensorbereich (S), umfassend eine Fahrzeugscheibe (1) mit einer Außenfläche (I) und einer Innenfläche (IV) mindestens eine innenraumseitig der Fahrzeugscheibe (1) angebrachte optische Sensoreinheit (2), umfassend eine schmalbandige IR-Strahlenquelle (2.1), welche ein IR-Strahlenbündel zur Erfassung von Umgebungszuständen emittiert, und einen IR- Sensor (2.2), welcher reflektierte IR-Strahlung zur Erfassung der Umgebungszustände empfängt und eine Strahlformeinheit (3), umfassend mindestens zwei Linsen (3.1 , 3.2), welche zwischen der optischen Sensoreinheit (2) und der Innenfläche (IV) der Fahrzeugscheibe (1) angeordnet sind und zur Fokussierung des IR-Strahlenbündel geeignet ausgebildet sind, wobei das IR-Strahlenbündel in einer ersten Linsenkonfiguration der Strahlformeinheit (3) derart konvergiert, dass an der Außenfläche (I) der Fahrzeugscheibe (1) ein Fokuspunkt (F) gebildet ist.

2. Fahrzeugscheibentrocknungsanordnung (100) nach Anspruch 1 , wobei die schmalbandige IR-Strahlenquelle (2.1) IR-Strahlung in einem Wellenlängenbereich von 1400 nm bis 3000 nm emittiert.

3. Fahrzeugscheibentrocknungsanordnung (100) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Fokuspunkt (F) einen Durchmesser von mindestens 0,5 mm und höchstens 5 cm aufweist.

4. Fahrzeugscheibentrocknungsanordnung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei im Fokuspunkt (F) eine Strahlungsleistung von mindestens 20 mW und höchstens 5W vorliegt.

5. Fahrzeugscheibentrocknungsanordnung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das IR-Strahlenbündel in einer zweiten Linsenkonfiguration der Strahlformeinheit (3) derart konvergiert, dass an der Innenfläche (IV) der Fahrzeugscheibe (1) der Fokuspunkt (F) gebildet ist. SAINT-GOBAIN SEKURIT FRANCE 2024310-WO-PCT

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6. Fahrzeugscheibentrocknungsanordnung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei in einer dritten Linsenkonfiguration der Strahlformeinheit (3) das IR-Strahlenbündel als paralleles Strahlenbündel aus der Strahlformeinheit (3) austritt.

7. Fahrzeugscheibentrocknungsanordnung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die optische Sensoreinheit (2) eine LiDAR-Sensoreinheit und die schmalbandige IR- Strahlenquelle (2.1) eine LED, eine OLED oder eine Laserdiode, bevorzugt eine Laserdiode, ist.

8. Fahrzeugscheibentrocknungsanordnung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei ein/der Wellenlängenbereich der IR-Strahlung und/oder eine/die Strahlungsleistung der IR-Strahlung im Fokuspunkt (F) selektiv einstellbar ist.

9. Fahrzeugscheibentrocknungsanordnung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, ferner umfassend einen weiteren IR-Sensor (2.3), der zur Erfassung von reflektierter Strahlung der Wellenlängen von 1400 nm bis 3000 nm eingerichtet ist.

10. Fahrzeugscheibentrocknungsanordnung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei Fahrzeugscheibe (1) zumindest in dem Sensorbereich (S) einen Transmissionsgrad von mindestens 90 % für IR-Strahlung in einem Wellenlängenbereich von 1400 nm bis 3000 nm aufweist.

11 . Fahrzeugscheibentrocknungsanordnung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Fahrzeugscheibe (1) eine Verbundscheibe ist, welche in der folgenden Reihenfolge umfasst: eine Außenscheibe (1.1) mit der Außenfläche (I) und einer Innenfläche (II), eine Zwischenschicht (1 .2) und eine Innenscheibe (1 .3) mit einer Außenfläche (III) und der Innenfläche (IV).

12. Verfahren zur Herstellung einer Fahrzeugscheibentrocknungsanordnung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , wobei: a) eine Fahrzeugscheibe (1) mit einer Außenfläche (I) und einer Innenfläche (IV) bereitgestellt wird, b) innenraumseitig der Fahrzeugscheibe (1) mindestens eine optische Sensoreinheit (2) umfassend eine schmalbandige IR-Strahlenquelle (2.1), welche ein IR- Strahlenbündel zur Erfassung von Umgebungszuständen emittiert, und ein IR-Sensor SAINT-GOBAIN SEKURIT FRANCE 2024310-WO-PCT

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(2.2), welcher reflektierte IR-Strahlung zur Erfassung der Umgebungszustände empfängt, angebracht wird und c) zwischen der optischen Sensoreinheit (2) und der Innenfläche (IV) der Fahrzeugscheibe (1) eine Strahlformeinheit (3) umfassend mindestens zwei Linsen (3.1 , 3.2) angeordnet wird, um das emittierte IR-Strahlenbündel nach einem Austritt aus der schmalbandigen IR-Strahlenquelle (2.1) selektiv zu fokussieren, wobei das IR-Strahlenbündel in einer ersten Linsenkonfiguration der Strahlformeinheit (3) derart konvergiert, dass an der Außenfläche (I) der Fahrzeugscheibe (1) ein Fokuspunkt (F) gebildet wird.

13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei vor Schritt a) ein Schichtstapel bereitgestellt wird, der in der folgenden Reihenfolge mindestens umfasst: eine Außenscheibe (1.1) mit der Außenfläche (I) und einer Innenfläche (II); eine Zwischenschicht (1 .2); und eine Innenscheibe (1 .3) mit einer Außenfläche (III) und der Innenfläche (IV); und der durch Lamination zur Fahrzeugscheibe (1) verbunden wird.

14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, wobei vor Schritt a) die Innenfläche (II, IV) der Außenscheibe (1.1) und/oder der Innenscheibe (1.3) und/oder die Außenfläche (I, III) der Innenscheibe (1.3) in einem Sensorbereich (S) derart entschichtet wird, dass die Fahrzeugscheibe (1) in dem Sensorbereich (S) für IR-Strahlung in einem Wellenlängenbereich von 1400 nm bis 3000 nm durchlässig ist.

15. Verwendung der Fahrzeugscheibentrocknungsanordnung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 11 in Fahrzeugen, insbesondere Fahrzeugen für den Straßenverkehr, bevorzugt als Frontscheibe oder Heckscheibe.