Die Erfindung betrifft eine Anordnung mit einer Windschutzscheibe, einer Strahlungsquelle zum Aussenden von Infrarotstrahlung und einem Strahlungsempfänger zum Empfangen von Infrarotstrahlung für ein Fahrerassistenzsystem eines Fahrzeugs, das eine Infrarot-basierte Überwachung 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 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 Infrarotstrahlung 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 mit Hilfe von Infrarotstrahlung offenbart.

JP H03 42337 A offenbart eine Anordnung für die Detektion des Fahrzustands eines Fahrzeugführers mit Hilfe von Infrarotstrahlung. 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.

US 2020/143184 A1 offenbart eine Head-up-Display-Anordnung für ein Kraftfahrzeug mit einem menschlichen Fahrer, umfassend eine Windschutzscheibe mit einer Schicht, die Infrarotenergie reflektiert, eine Lichtquelle, die so positioniert und konfiguriert ist, dass sie ein Lichtfeld aussendet, sodass das Lichtfeld von der Windschutzscheibe reflektiert wird und dem Fahrer als virtuelles Bild außerhalb der Windschutzscheibe erscheint, und eine IR-Kamera, die so positioniert und konfiguriert ist, dass sie Infrarotenergie empfängt, die vom Gesicht des Fahrers reflektiert und von der Schicht der Windschutzscheibe reflektiert wird. Als Schicht, welche Infrarotenergie reflektiert, kann eine Beschichtung aus einer Vielzahl dielektrischer Filme verwendet werden.

WO 2023/052067 A1 offenbart eine Anordnung für Fahrerassistenzsystem eines Fahrzeugs, umfassend eine Strahlungsquelle zum Aussenden von Infrarotstrahlung, einen Strahlungsempfänger zum Empfangen von Infrarotstrahlung, eine Windschutzscheibe aus einer Außenscheibe und einer Innenscheibe, die über eine thermoplastische Zwischenschicht miteinander verbunden sind, wobei die Windschutzscheibe mindestens eine Infrarotstrahlung reflektierende Funktionsschicht aufweist, wobei die Strahlungsquelle so angeordnet ist, dass Infrarotstrahlung von der Funktionsschicht als erste Reflexionsstrahlung auf das Gesicht eines Fahrers reflektiert werden kann, die erste Reflexionsstrahlung vom Gesicht des Fahrers als zweite Reflexionsstrahlung auf die Funktionsschicht reflektiert werden kann, und wobei der Strahlungsempfänger so angeordnet ist, dass die von der Funktionsschicht als dritte Reflexionsstrahlung reflektierte zweite Reflexionsstrahlung zum Strahlungsempfänger reflektiert und vom Strahlungsempfänger empfangen werden kann.

WO 2014/103768 A1 offenbart eine Verbundscheibe mit einer Infrarotstrahlung reflektierenden Beschichtung, welche aus einer alternierenden Schichtenabfolge hochbrechender Schichten mit einem Brechungsindex größer 1 ,90 und niedrigbrechender Schichten mit einem Brechungsindex kleiner 1 ,56 besteht. In JP 2010 222233 A ist eine Verbundscheibe mit einer Infrarotstrahlung reflektierenden Beschichtung, welche aus einer alternierenden Schichtenfolge hochbrechender und niedrigbrechender dielektrischer Schichten besteht, offenbart.

US 2012/026580 A1 offenbart einen Infrarotlicht-reflektierender Film, der einen dielektrischen mehrschichtigen Film umfasst, der aus einem abwechselnden Laminat aus einer dielektrischen Schicht mit niedrigem Brechungsindex und einer dielektrischen Schicht mit hohem Brechungsindex und einer cholesterischen Flüssigkristall enthaltenden Infrarotlicht-reflektieren- den Schicht besteht, wobei alle dielektrischen Schichten aus einem anderen anorganischen Material als einem Metall bestehen und die Anforderungen 225 nm < ni x di < 350 nm erfüllen, wobei ni den Brechungsindex einer i-ten dielektrischen Schicht und di die Dicke einer i-ten dielektrischen Schicht darstellt.

Moderne Fahrerassistenzsysteme mit Infrarot-basierter Überwachungsfunktion arbeiten mit Wellenlängen im Bereich von 1 pm (Micrometer) bis 2 pm, insbesondere mit Infrarotstrahlung mit einer Wellenlänge von 940 nm oder mit Infrarotstrahlung mit einer Wellenlänge von 1400 nm oder mit Infrarotstrahlung mit einer Wellenlänge von 1550 nm.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine verbesserte Anordnung für ein Fahrerassistenzsystem mit Infrarot-basierter Überwachungsfunktion für den Fahrer bereitzustellen, die eine einfache und zuverlässige Erfassung von Informationen über den Fahrer ermöglicht und insbesondere für Fahrerassistenzsysteme, welche mit Infrarotstrahlung mit Wellenlängen von 940 nm bzw. 1400 nm bzw. 1550 nm arbeiten, optimiert ist.

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 eines Fahrers des Fahrzeugs auf Basis von Infrarotstrahlung. Die Anordnung umfasst eine Strahlungsquelle zum Aussenden von Infrarotstrahlung und einen Strahlungsempfänger zum Empfangen von Infrarotstrahlung. Die Anordnung umfasst weiterhin eine Windschutzscheibe aus einer Außenscheibe und einer Innenscheibe, die über eine thermoplastische Zwischenschicht miteinander verbunden sind. Die Windschutzscheibe ist somit eine Verbundscheibe. 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 Verbundscheibe 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 Funktionsschicht auf. Erfindungsgemäß ist die Funktionsschicht eine Infrarotstrahlung reflektierende Funktionsschicht. Die Funktionsschicht ist somit geeignet, Infrarotstrahlung zu reflektieren.

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

Somit sind in der erfindungsgemäßen Anordnung die Strahlungsquelle, die Funktionsschicht und der Strahlungsempfänger so angeordnet, dass von der Strahlungsquelle ausgesendete Infrarotstrahlung von der Funktionsschicht als erste Reflexionsstrahlung auf das Gesicht eines Fahrers reflektiert werden kann, die erste Reflexionsstrahlung vom Gesicht des Fahrers als zweite Reflexionsstrahlung auf die Funktionsschicht reflektiert werden kann, und die von der Funktionsschicht als dritte Reflexionsstrahlung reflektierte zweite Reflexionsstrahlung zum Strahlungsempfänger reflektiert und vom Strahlungsempfänger empfangen werden kann.

Vorzugsweise wird die von der Strahlungsquelle ausgesendete Infrarotstrahlung nur in einem ersten Teilbereich der Windschutzscheibe reflektiert. Gleichermaßen bevorzugt wird die dritte Reflexionsstrahlung nur in einem zweiten Teilbereich der Windschutzscheibe reflektiert. Der erste Teilbereich und der zweite Teilbereich können voneinander getrennt sein, teilweise überlappen, oder vollständig überlappen (d.h. identisch sein).

Erfindungsgemäß besteht, die Funktionsschicht aus einer alternierenden Schichtenabfolge hochbrechender Schichten und niedrigbrechender Schichten. Die alternierende Schichtenabfolge hochbrechender Schichten und niedrigbrechender Schichten beginnt mit einer hochbrechenden Schicht und endet mit einer hochbrechenden Schicht. Die Oberflächen der Funktionsschicht, mit der der Schichtstapel der Funktionsschicht beginnt und abschließt, werden somit jeweils von einer hochbrechenden Schicht gebildet.

Bei einer alternierenden Schichtenabfolge hochbrechender Schichten und niedrigbrechender Schichten sind die unmittelbar an eine niedrigbrechende Schicht grenzenden Schichten hochbrechend und die unmittelbar an eine hochbrechende Schicht grenzenden Schichten der Schichtenabfolge niedrigbrechend.

In einer bevorzugten Ausführungsform besteht die Funktionsschicht aus zwei hochbrechenden Schichten und einer niedrigbrechenden Schicht und die niedrigbrechende Schicht ist zwischen den beiden hochbrechenden Schichten unmittelbar angrenzend an diese angeordnet. Somit weist in dieser Ausführungsform die Funktionsschicht die nachfolgende Schichtenabfolge auf:

Hochbrechende Schicht - niedrigbrechende Schicht - hochbrechende Schicht

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform besteht die Funktionsschicht aus drei hochbrechenden Schichten und zwei niedrigbrechenden Schichten und jede der beiden niedrigbrechenden Schichten ist zwischen zwei hochbrechenden Schichten unmittelbar angrenzend an diese angeordnet. Somit weist in dieser Ausführungsform die Funktionsschicht die nachfolgende Schichtenabfolge auf:

Hochbrechende Schicht - niedrigbrechende Schicht - hochbrechende Schicht - niedrigbrechende Schicht - hochbrechende Schicht

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform besteht die Funktionsschicht aus vier hochbrechenden Schichten und drei niedrigbrechenden Schichten und jede der beiden niedrigbrechenden Schichten ist zwischen zwei hochbrechenden Schichten unmittelbar angrenzend an diese angeordnet. Somit weist in dieser Ausführungsform die Funktionsschicht die nachfolgende Schichtenabfolge auf:

Hochbrechende Schicht - niedrigbrechende Schicht - hochbrechende Schicht - niedrigbrechende Schicht - hochbrechende Schicht - niedrigbrechende Schicht - hochbrechende Schicht

Bevorzugt besteht die Funktionsschicht aus insgesamt drei bis sieben Schichten, wobei hochbrechende Schichten und niedrigbrechende Schichten in alternierender Schichtenabfolge angeordnet sind und die Oberflächen der Funktionsschicht, mit der der Schichtstapel der Funktionsschicht beginnt und abschließt, jeweils von einer hochbrechenden Schicht gebildet werden.

Erfindungsgemäß weist eine hochbrechende Schicht einen Brechungsindex größer 1 ,9, bevorzugt größer 2, 1 , auf und eine niedrigbrechende Schicht weist einen Brechungsindex kleiner 1 ,6, bevorzugt kleiner 1 ,5, auf. 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.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Funktionsschicht auf der innenraumseitigen Oberfläche der Innenscheibe angeordnet. Die Funktionsschicht ist somit in dieser Ausführungsform als eine Beschichtung der innenraumseitigen Oberfläche der Innenscheibe ausgebildet.

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

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

Besonders bevorzugt ist die Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anordnung, in der die Funktionsschicht auf der innenraumseitigen Oberfläche der Innenscheibe angeordnet ist.

Bevorzugt sind die hochbrechenden Schichten auf Basis von Siliziumnitrid, Zinn-Zink-Oxid, Silizium-Zirkonium-Nitrid, Silizium-Titan-Nitrid, Silizium-Hafnium-Nitrid, oder Titanoxid, wobei auf Basis von Silizium-Zirkonium-Nitrid oder insbesondere Titanoxid besonders bevorzugt ist, ausgebildet.

Bevorzugt sind die niedrigbrechenden Schichten auf Basis von Siliziumdioxid oder dotiertem Siliziumoxid ausgebildet.

Die Dicke der hochbrechenden Schichten beträgt in einer bevorzugten Ausführungsform jeweils zwischen 50 nm und 200 nm, besonders bevorzugt zwischen 50 nm und 180 nm, ganz besonders bevorzugt zwischen 80 nm und 150 nm. Die Dicke der niedrigbrechenden Schichten beträgt in einer bevorzugten Ausführungsform jeweils zwischen 100 nm und 300 nm, besonders bevorzugt zwischen 150 nm und 300 nm, ganz besonders bevorzugt zwischen 160 nm und 280 nm.

Die Windschutzscheibe weist wie oben beschrieben erfindungsgemäß eine Funktionsschicht auf. Die Funktionsschicht erstreckt sich vorzugsweise großflächig über die Windschutzscheibe. Der Ausdruck großflächig bedeutet, dass sich die Funktionsschicht über mindestens 50%, mindestens 60%, mindestens 70%, mindestens 75% oder bevorzugt mindestens 90% der Windschutzscheibe erstreckt. Die Funktionsschicht kann sich aber auch nur über einen Teilbereich der Windschutzscheibe erstrecken.

Besonders bevorzugt erstreckt sich die Funktionsschicht vollflächig über die gesamte Windschutzscheibe.

Die Funktionsschicht ist 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. Als Infrarotstrahlen werden Strahlen einer Wellenlänge von größer als etwa 800 nm verstanden.

Der Schichtaufbau der Funktionsschicht wird im Allgemeinen durch eine Folge von Abscheidevorgängen erhalten, die durch ein Vakuumverfahren wie die magnetfeldgestützte Katho- denzerstäubung oder durch chemische Gasphasenabscheidung (CVD) durchgeführt werden. Alternativ kann der Schichtaufbau der Funktionsschicht auch durch Nassbeschichtung erhalten werden.

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 können klar und farblos, aber auch getönt oder gefärbt sein. 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.

Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung liegt darin, dass die Infrarotstrahlung aufgrund der Reflexion an der Funktionsschicht von vorne auf das Gesicht des Fahrers treffen kann. Die auf das Gesicht des Fahrers reflektierte Strahlung kann somit einen Strahlungsanteil enthalten, der senkrecht auf das Gesicht des Fahrers fällt. Gleichermaßen kann die in entsprechender Weise vom Gesicht reflektierte Infrarotstrahlung empfangen werden, die einen Strahlungsanteil enthält, der senkrecht vom Gesicht des Fahrers reflektiert wird. Zudem müssen Strahlungsquelle und Strahlungsempfänger durch die indirekte Bestrahlung des Gesichts lediglich in Hinblick auf eine geeignete Reflexion der Infrarotstrahlung an der Funktionsschicht positioniert werden, was in aller Regel so machbar ist, dass sie vom Fahrer und Beifahrer nicht oder zumindest praktisch nicht erkennbar sind, beispielsweise im hinteren Bereich der Konsole. Dies ist ein weiterer Vorteil der Erfindung.

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

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung liegt darin, dass die aus einer alternierenden Schichtenabfolge hochbrechender Schichten und niedrigbrechender Schichten bestehende Funktionsschicht auf die Reflexion von einem Wellenlängenbereich im Bereich von 1 pm bis 2 pm optimiert ist. Insbesondere ist die Funktionsschicht für Fahrerassistenzsysteme, welche mit Infrarotstrahlung mit Wellenlängen von 940 nm bzw. 1400 nm bzw. 1550 nm arbeiten, optimiert.

Die Erfindung erstreckt sich weiterhin auf ein Fahrerassistenzsystem mit Infrarot-basierter Überwachungsfunktion für den Fahrer 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 Informationen über den Fahrer zu ermitteln und auf Basis der ermittelten Informationen über den Fahrer 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 eines Fahrers eines Fahrzeugs, insbesondere zur Durchführung in einem erfindungsgemäßen Fahrerassistenzsystem, welches die folgenden Schritte umfasst: a) Aussenden von Infrarotstrahlung auf eine Infrarotstrahlung reflektierende Funktionsschicht einer Windschutzscheibe, derart, dass von der Funktionsschicht reflektierte Infrarotstrahlung als erste Reflexionsstrahlung auf das Gesicht des Fahrers trifft, wobei die erste Reflexionsstrahlung vom Gesicht des Fahrers als zweite Reflexionsstrahlung auf die Funktionsschicht trifft und von der Funktionsschicht als dritte Reflexionsstrahlung reflektiert wird, b) Empfangen der dritten Reflexionsstrahlung, c) Ermitteln von Informationen über den Fahrer, d) Ausführen einer Aktion und/oder Ausgeben eines optischen und/oder akustischen Signals auf Basis der ermittelten Informationen über den Fahrer.

Die Funktionsschicht besteht aus einer alternierenden Schichtenabfolge hochbrechender Schichten und niedrigbrechender Schichten, wobei die alternierende Schichtenabfolge mit einer hochbrechenden Schicht beginnt und mit einer hochbrechenden Schicht endet.

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 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 Fahrer mit einer erfindungsgemäßen Anordnung und Fahrerassistenzsystem zur Infrarot-basierten Überwachung des Fahrers,

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

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

Fig. 4 einen Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anordnung,

Fig. 5 einen Querschnitt durch eine Ausgestaltung der Funktionsschicht,

Fig. 6 einen Querschnitt durch eine weitere Ausgestaltung der Funktionsschicht,

Fig. 7 einen Querschnitt durch eine weitere Ausgestaltung der Funktionsschicht,

Fig. 8 ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Infrarot-basierten Überwachung eines Fahrers eines Fahrzeugs,

Fig. 9 eine schematische Ansicht der funktionellen Blöcke eines erfindungsgemäßen Fahrerassistenzsystems,

Fig. 10 Reflexionsspektren einer Windschutzscheibe gemäß Beispiel H,

Fig. 11 Reflexionsspektren einer Windschutzscheibe gemäß Beispiel J,

Fig. 12 Reflexionsspektren einer Windschutzscheibe gemäß Beispiel K,

Fig. 13 Reflexionsspektren einer Windschutzscheibe gemäß Beispiel L, und

Fig. 14 Reflexionsspektren einer Windschutzscheibe gemäß Vergleichsbeispiel M. In Fig. 1 ist eine schematische Ansicht des vorderen Teils eines Fahrzeugs 2 mit Fahrer 3 mit einer erfindungsgemäßen Anordnung 1 und Fahrerassistenzsystem 100 zur Infrarot-basierten Überwachung des Fahrers 3 dargestellt.

Die erfindungsgemäße Anordnung 1 umfasst eine Windschutzscheibe 5 eines Fahrzeugs 2, welche eine Außenscheibe 9 und eine Innenscheibe 10, die durch eine thermoplastische Zwischenschicht 11 fest miteinander verbunden sind, umfasst und eine Funktionsschicht 12 aufweist.

Die Anordnung 1 umfasst weiterhin eine Strahlungsquelle 7 und einen Strahlungsempfänger 8, die, wie in Fig. 1 schematisch gezeigt, nebeneinander angeordnet, jedoch auch in einer Baugruppe verbaut sein können. Sowohl die Strahlungsquelle 7 als auch der Strahlungsempfänger 8 sind hier beispielsweise im hinteren Bereich der Konsole 6 verbaut, wo sie für Fahrzeuginsassen praktisch nicht sichtbar sind. Die Strahlungsquelle 7 ist so positioniert und ausgerichtet, dass die von der Strahlungsquelle 7 ausgesendete Infrarotstrahlung 13 auf die innenraumseitige Oberfläche IV der Innenscheibe 10 gerichtet ist und dort von der Funktionsschicht 12 als erste Reflexionsstrahlung 14 zum Gesicht 23 des Fahrers 3 reflektiert wird. Die von der Strahlungsquelle 7 ausgesendete Infrarotstrahlung 13 wird in einem ersten Teilbereich 20 der Windschutzscheibe 5 von der Funktionsschicht 12 reflektiert und trifft als erste Reflexionsstrahlung 14 von vorn auf das Gesicht 23 des Fahrers 3. Die erste Reflexionsstrahlung 14 hat insbesondere einen Strahlungsanteil, der senkrecht auf das Gesicht 23 des Fahrers 3 trifft, d.h. in horizontaler Richtung, falls das Fahrzeug 2 auf einer ebenen Unterlage steht. Vom Gesicht 23 des Fahrers 3 wird die erste Reflexionsstrahlung 14 als zweite Reflexionsstrahlung 15 in Richtung der Funktionsschicht 12 reflektiert. Die zweite Reflexionsstrahlung 15 hat insbesondere einen Strahlungsanteil, der senkrecht vom Gesicht 23 des Fahrers 3 reflektiert wird, d.h. in horizontaler Richtung, falls das Fahrzeug 2 auf einer ebenen Unterlage steht. Von der Funktionsschicht 12 wird die zweite Reflexionsstrahlung 15 als dritte Reflexionsstrahlung 16 auf den Strahlungsempfänger 8 reflektiert. Die dritte Reflexionsstrahlung 16 wird von einem zweiten Teilbereich 21 der Windschutzscheibe 5 reflektiert. Der erste Teilbereich 20 und der zweite Teilbereich 21 können teilweise überlappen, vollständig überlappen (d.h. identisch sein) oder nicht überlappen. Der erste Teilbereich 20 und der zweite Teilbereich 21 bilden zusammen den Reflexionsbereich 22 der Windschutzscheibe 5. Der Strahlungsempfänger 8 ist auf die innenraumseitige Oberfläche IV der Innenscheibe 10 gerichtet und kann die von der Funktionsschicht 12 reflektierte dritte Reflexionsstrahlung 16 empfangen. Der erste Teilbereich 20 entspricht vorzugsweise einem Bereich der Windschutzscheibe 5, der dem Gesicht des Fahrers zumindest abschnittsweise gegenüberliegt, d.h. einem Bereich, der sich aus einer horizontalen Projektion des Gesichts 23 des Fahrers 3 auf die Windschutzscheibe 5 ergibt. Gleichermaßen entspricht der zweite Teilbereich 21 vorzugsweise einem Bereich der Windschutzscheibe 5, der dem Gesicht des Fahrers zumindest abschnittsweise gegenüberliegt, d.h. einem Bereich, der sich aus einer horizontalen Projektion des Gesichts 23 des Fahrers 3 auf die Windschutzscheibe 5 ergibt.

Basierend auf den auf diese Weise erfassten Fahrerdaten können in besonders zuverlässiger Weise Informationen über den Fahrer 3 ermittelt werden, da einerseits die von der Funktionsschicht 12 reflektierte erste Reflexionsstrahlung 14 insbesondere einen Strahlungsanteil hat, der senkrecht auf das Gesicht 23 des Fahrers 3 trifft, und andererseits die von der Funktionsschicht 12 reflektierte dritte Reflexionsstrahlung 16 insbesondere einen Strahlungsanteil hat, der senkrecht von dem Gesicht 23 des Fahrers 3 reflektiert wurde. Eigenheiten des Gesichts, wie Mimik, und Augenbewegungen können somit besonders gut und zuverlässig ermittelt werden. Zudem können die Strahlungsquelle 7 und der Strahlungsempfänger 8 im hinteren Bereich der Konsole 6 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 7 zum Aussenden von Infrarotstrahlung, einen Strahlungsempfänger s zum Empfangen von Infrarotstrahlung und eine Windschutzscheibe 5. Die Windschutzscheibe 5 umfasst eine Außenscheibe 9 mit einer außenseitigen Oberfläche I, einer innenraumseitigen Oberfläche II und eine Innenscheibe 10 mit einer außenseitigen Oberfläche III und einer innenraumseitigen Oberfläche IV, die über eine thermoplastische Zwischenschicht 11 miteinander verbunden sind. Zudem weist die Windschutzscheibe 5 eine Funktionsschicht 12 auf.

Die Außenscheibe 9 besteht beispielsweise aus grünem Kalk-Natron-Glas und weist beispielsweise eine Dicke von 2,1 mm auf. Die Innenscheibe 10 besteht beispielweise aus Kalk- Natron-Glas und weist eine beispielsweise Dicke von 1 ,6 m auf. Die thermoplastische Zwischenschicht 11 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 Funktionsschicht 12 als eine Beschichtung der innenraumseitigen Oberfläche IV der Innenscheibe 10 ausgebildet.

Die Funktionsschicht 12 besteht aus einer alternierenden Schichtenabfolge hochbrechender Schichten 24 mit einem Brechungsindex größer 1 ,9 und niedrigbrechender Schichten 25 mit einem Brechungsindex kleiner 1 ,6, wobei die alternierende Schichtenabfolge mit einer hochbrechenden Schicht 24 beginnt und mit einer hochbrechenden Schicht 24 endet. Zur vereinfachten Darstellung sind die einzelnen Schichten der Funktionsschicht 12 in der Fig. 2 nicht dargestellt. Die Funktionsschicht 12 ist beispielsweise wie in den Fig. 5, 6 oder 7 gezeigt aufgebaut.

Die Strahlungsquelle 7, die Funktionsschicht 12 und der Strahlungsempfänger 8 sind so angeordnet, dass von der Strahlungsquelle 7 ausgesendete Infrarotstrahlung 13 von der Funktionsschicht 12 als erste Reflexionsstrahlung 14 auf das Gesicht 23 eines Fahrers 3 reflektiert werden kann, die erste Reflexionsstrahlung 14 vom Gesicht 23 des Fahrers 3 als zweite Reflexionsstrahlung 15 auf die Funktionsschicht 12 reflektiert werden kann, und die von der Funktionsschicht 12 als dritte Reflexionsstrahlung 16 reflektierte zweite Reflexionsstrahlung 15 zum Strahlungsempfänger s reflektiert und vom Strahlungsempfänger s empfangen werden kann. Zur vereinfachten Darstellung sind in der Fig. 2 der Fahrer 3, die von der Strahlungsquelle 7 ausgesendete Infrarotstrahlung 13, die erste Reflexionsstrahlung 14, die zweite Reflexionsstrahlung 15 und die dritte Reflexionsstrahlung 16 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 Funktionsschicht 12 nicht als eine Beschichtung der innenraumseitigen Oberfläche IV der Innenscheibe 10, sondern als eine Beschichtung der außenseitigen Oberfläche III der Innenscheibe 10 ausgebildet ist.

Fig. 4 zeigt einen Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anordnung 1. Die in der Fig. 4 gezeigte Ausführungsform unterscheidet sich von der in der Fig. 2 gezeigten nur dahingehend, dass die Funktionsschicht 12 nicht als eine Beschichtung der innenraumseitigen Oberfläche IV der Innenscheibe 10, sondern als eine Beschichtung der innenraumseitigen Oberfläche II der Außenscheibe 9 ausgebildet ist. Fig. 5 zeigt einen Querschnitt durch eine Ausgestaltung der Funktionsschicht 12. In der in der Fig. 5 gezeigten Ausführungsform besteht die Funktionsschicht 12 aus zwei hochbrechenden Schichten 24 mit einem Brechungsindex größer 1 ,9 und einer niedrigbrechenden Schicht 25 mit einem Brechungsindex kleiner 1 ,6. Die niedrigbrechende Schicht 25 ist zwischen den beiden hochbrechenden Schichten 24 angeordnet und grenzt unmittelbar an die hochbrechenden Schichten 24 an.

Somit weist in der in der Fig. 5 gezeigten Ausführungsform, die Funktionsschicht 12 die nachfolgende Schichtenabfolge auf:

Hochbrechende Schicht 24 - niedrigbrechende Schicht 25 - hochbrechende Schicht 24

Die hochbrechenden Schichten 24 bestehen beispielsweise aus TiÜ2 mit einem Brechungsindex von 2,45 und die niedrigbrechende Schicht 25 besteht beispielsweise aus SiÜ2 mit einem Brechungsindex von 1 ,45.

Fig. 6 zeigt einen Querschnitt durch eine weitere Ausgestaltung der Funktionsschicht 12. In der in der Fig. 6 gezeigten Ausführungsform besteht die Funktionsschicht 12 aus drei hochbrechenden Schichten 24 mit einem Brechungsindex größer 1 ,9 und zwei niedrigbrechenden Schichten 25 mit einem Brechungsindex kleiner 1 ,6. Die hochbrechenden Schichten 24 und die niedrigbrechenden Schichten 25 sind alternierend angeordnet. Jede der niedrigbrechenden Schichten 25 ist zwischen zwei hochbrechenden Schichten 24 angeordnet und grenzt unmittelbar an die zwei hochbrechenden Schichten 24, zwischen denen diese angeordnet ist, an.

Somit weist in der in der Fig. 6 gezeigten Ausführungsform, die Funktionsschicht 12 die nachfolgende Schichtenabfolge auf:

Hochbrechende Schicht 24 - niedrigbrechende Schicht 25 - hochbrechende Schicht 24 - niedrigbrechende Schicht 25 - hochbrechende Schicht 24

Die hochbrechenden Schichten 24 bestehen beispielsweise aus TiÜ2 mit einem Brechungsindex von 2,45 und die niedrigbrechenden Schichten 25 bestehen beispielsweise aus SiÜ2 mit einem Brechungsindex von 1 ,45. Fig. 7 zeigt einen Querschnitt durch eine weitere Ausgestaltung der Funktionsschicht 12. In der in der Fig. 7 gezeigten Ausführungsform besteht die Funktionsschicht 12 aus vier hochbrechenden Schichten 24 mit einem Brechungsindex größer 1 ,9 und drei niedrigbrechenden Schichten 25 mit einem Brechungsindex kleiner 1 ,6. Die hochbrechenden Schichten 24 und die niedrigbrechenden Schichten 25 sind alternierend angeordnet. Jede der niedrigbrechenden Schichten 25 ist zwischen zwei hochbrechenden Schichten 24 angeordnet und grenzt unmittelbar an die zwei hochbrechenden Schichten 24, zwischen denen diese angeordnet ist, an.

Somit weist in der in der Fig. 7 gezeigten Ausführungsform, die Funktionsschicht 12 die nachfolgende Schichtenabfolge auf:

Hochbrechende Schicht 24 - niedrigbrechende Schicht 25 - hochbrechende Schicht 24 - niedrigbrechende Schicht 25 - hochbrechende Schicht 24 - niedrigbrechende Schicht 25 - hochbrechende Schicht 24

Die hochbrechenden Schichten 24 bestehen beispielsweise aus TiÜ2 mit einem Brechungsindex von 2,45 und die niedrigbrechenden Schichten 25 bestehen beispielsweise aus SiÜ2 mit einem Brechungsindex von 1 ,45.

In Figur 8 ist ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Überwachen eines Fahrers veranschaulicht.

Das Verfahren umfasst zumindest die folgenden Verfahrensschritte:

51 Aussenden von Infrarotstrahlung 13 auf eine Infrarotstrahlung reflektierende Funktionsschicht 12 einer Windschutzscheibe 5, derart, dass von der Funktionsschicht 12 reflektierte Infrarotstrahlung als erste Reflexionsstrahlung 14 auf das Gesicht des Fahrers 3 trifft, wobei die erste Reflexionsstrahlung 14 vom Gesicht des Fahrers 3 als zweite Reflexionsstrahlung 15 auf die Funktionsschicht 12 trifft und von der Funktionsschicht 12 als dritte Reflexionsstrahlung 16 reflektiert wird, wobei die Funktionsschicht 12 aus einer alternierenden Schichtenabfolge hochbrechender Schichten 24 mit einem Brechungsindex größer 1 ,9 und niedrigbrechender Schichten 25 mit einem Brechungsindex kleiner 1 ,6 besteht, wobei die alternierende Schichtenabfolge mit einer hochbrechenden Schicht 24 beginnt und mit einer hochbrechenden Schicht 24 endet,

52 Empfangen der dritten Reflexionsstrahlung 16,

53 Ermitteln von Informationen über den Fahrer 3, S4 Ausführen einer Aktion und/oder Ausgeben eines optischen und/oder akustischen Signals auf Basis der ermittelten Informationen über den Fahrer 3.

In Fig. 9 sind die funktionellen Komponenten eines erfindungsgemäßen Fahrerassistenzsystems 100 mit Überwachungsfunktion für den Fahrer 3 auf Basis von Infrarotstrahlen schematisch veranschaulicht. Hierbei repräsentiert Block E den Teil des Fahrerassistenzsystems 100, der die Anwendung von Infrarotstrahlung betrifft, Block F die Verarbeitung der hierbei erfassten Signaldaten zum Ermitteln von Informationen über den Fahrer 3 und Block G mögliche Aktionen auf Basis der ermittelten Informationen über den Fahrer 3.

In Block E, Schritt A1 , wird durch die Strahlungsquelle 7 Infrarotstrahlung in Richtung der Windschutzscheibe 5 ausgesendet und von der Funktionsschicht 12 in Richtung des Gesichts 23 des Fahrers 3 reflektiert und in Schritt A2 die vom Gesicht 23 des Fahrers 3 reflektierte Infrarotstrahlung von der Funktionsschicht 12 in Richtung des Strahlungsempfänger 8 reflektiert und vom Strahlungsempfänger 8 empfangen. In Block F, welcher im Fahrzeug 2 durch eine elektronische Kontrolleinrichtung (ECU) implementiert ist, werden anhand an sich bekannter Algorithmen Informationen über den Fahrer 3 ermittelt, hier beispielsweise eine Kopfposition (B1) und eine Augenposition (B2) des Fahrers 3. Zudem erfolgt beispielsweise eine Identifikation (B3) des Fahrers 3 auf Basis voreingestellter personalisierter Fahrerdaten. Zudem können anhand geeigneter Algorithmen weitergehende Informationen über den Fahrer 3 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) des Fahrers 3, z.B. erkennbar an Blickrichtungen, die nicht primär nach vorne gerichtet sind und somit auch nicht der Fahrzeugführung dienen. Der hierbei ermittelte Fahrerzustand kann insbesondere auch einer Personalisierung (C3) unterworfen werden, um fahrerspezifisch Informationen ermitteln zu können, was voraussetzt, dass eine Identifikation des Fahrers (B3) erfolgt ist. In Block G kann als Resultat der Ermittlung von Informationen über den Fahrer 3 mittels Aktuatoren ein Eingriff in die Fahrzeugführung erfolgen. Beispielsweise erfolgt ein Lenkeingriff zum Spurhalten (D1), wenn Müdigkeit, insbesondere Sekundenschlaf, beim Fahrer 3 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 3 Müdigkeit erkannt wurde, gegebenenfalls unterstützt durch ein akustisches Warnsignal. Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Beispielen und einem Vergleichsbeispiel erläutert. Die Reflexionseigenschaften von Windschutzscheiben mit einer Funktionsschicht und einer Windschutzscheibe ohne Funktionsschicht werden im Folgenden verglichen. Die Schichtenabfolge, die Schichtdicken sowie die Brechungsindices n in Windschutzscheiben gemäß den erfindungsgemäßen Beispielen H, J, K und L und dem Vergleichsbeispiel M sind in den Tabellen 1 bis 3 angegeben.

Tabelle 1 Tabelle 2

Tabelle 3 Der Reflexionsgrad beschreibt den Anteil der insgesamt 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 bei Einstrahlwinkeln von 8° und 65° ist in Fig. 10 gezeigt. Dem in der Fig. 10 gezeigten Reflexionsspektrum ist zu entnehmen, dass die Funktionsschicht wie sie in Beispiel H ausgebildet ist, für Fahrerassistenzsysteme, welche mit Infrarotstrahlung mit einer Wellenlänge von 940 nm arbeiten, besonders geeignet ist. Die Verbundscheibe gemäß Beispiel H weist einen hohen Reflexionsgrad gegenüber Strahlung mit einer Wellenlänge von 940 nm auf. Das Reflexionsspektrum des Beispiels J bei Einstrahlwinkeln von 8° und 65° ist in Fig. 11 gezeigt. Dem in der Fig. 11 gezeigten Reflexionsspektrum ist zu entnehmen, dass die Funktionsschicht wie sie in Beispiel J ausgebildet ist für Fahrerassistenzsysteme, welche mit Infrarotstrahlung mit einer Wellenlänge von 1400 nm oder 1550 nm arbeiten, besonders geeignet ist. Die Verbundscheibe gemäß Beispiel J weist einen hohen Reflexionsgrad gegenüber Strahlung mit einer Wellenlänge von 1400 nm auf und weist auch einen hohen Reflexionsgrad gegenüber Strahlung mit einer Wellenlänge von 1550 nm auf. Die Schichtdicke der hochbrechenden Schichten beim Beispiel J ist größer als die Schichtdicke der hochbrechenden Schichten beim Beispiel H. Ebenso ist die Schichtdicke der niedrigbrechenden Schicht beim Beispiel J größer als die Schichtdicke der niedrigbrechenden Schicht beim Beispiel H. Der Vergleich der in den Fig. 10 und 11 gezeigten Reflexionsspektren zeigt, dass durch Erhöhung der Schichtdicke der hochbrechenden Schichten und der niedrigbrechenden Schicht das Reflexionsmaximum für Infrarotstrahlung zu höheren Wellenlängen verschoben wird. Somit eignet sich ein Schichtaufbau mit dickeren Einzelschichten insbesondere für Fahrerassistenzsysteme, welche mit Infrarotstrahlung mit einer Wellenlänge von 1400 nm oder 1550 nm arbeiten.

Das Reflexionsspektrum des Beispiels K bei Einstrahlwinkeln von 8° und 65° ist in Fig. 12 gezeigt. Dem in der Fig. 12 gezeigten Reflexionsspektrum ist zu entnehmen, dass die Funktionsschicht wie sie in Beispiel K ausgebildet ist, für Fahrerassistenzsysteme, welche mit Infrarotstrahlung mit einer Wellenlänge von 940 nm arbeiten, besonders geeignet ist. Die Verbundscheibe gemäß Beispiel K weist einen hohen Reflexionsgrad gegenüber Strahlung mit einer Wellenlänge von 940 nm auf. In Beispiel H besteht die Funktionsschicht aus insgesamt drei Schichten und in Beispiel K besteht die Funktionsschicht aus insgesamt fünf Schichten. Der Vergleich der in den Fig. 10 und 12 gezeigten Reflexionsspektren zeigt, dass durch Erhöhung Gesamtzahl der Schichten die Flanken des Reflexionsmaximums gegenüber Infrarotstrahlung steiler sind und somit die Funktionsschicht selektiver reflektiert und zudem ein höherer Reflexionsgrad gegenüber Infrarotstrahlung mit einer Wellenlänge von 940 nm erzielt werden kann.

Das Reflexionsspektrum des Beispiels L bei Einstrahlwinkeln von 8° und 65° ist in Fig. 13 gezeigt. Dem in der Fig. 13 gezeigten Reflexionsspektrum ist zu entnehmen, dass die Funktionsschicht wie sie in Beispiel L ausgebildet ist, für Fahrerassistenzsysteme, welche mit Inf- rarotstrahlung mit einer Wellenlänge von 1400 nm oder 1550 nm arbeiten, besonders geeignet ist. Die Verbundscheibe gemäß Beispiel L weist einen hohen Reflexionsgrad gegenüber Strahlung mit einer Wellenlänge von 1400 nm auf und weist auch einen hohen Reflexionsgrad gegenüber Strahlung mit einer Wellenlänge von 1550 nm auf. Die Verbundscheibe gemäß dem Beispiel L unterscheidet sich von der Verbundscheibe gemäß dem Beispiel J vom Aufbau nur dahingehend, dass beim Beispiel L die Funktionsschicht auf der außenseitigen Oberfläche der Innenscheibe angeordnet ist und beim Beispiel J die Funktionsschicht auf der innenraumseitigen Oberfläche der Innenscheibe angeordnet ist. Der Vergleich der in den Fig. 11 und 13 gezeigten Reflexionsspektren zeigt, dass bei Anordnung der Funktionsschicht auf der innen- raumseitigen Oberfläche der Innenscheibe eine höherer Reflexionsgrad gegenüber Infrarotstrahlung erreicht wird als bei Anordnung der Funktionsschicht auf der außenseitigen Oberfläche der Innenscheibe.

Das Reflexionsspektrum des Vergleichsbeispiels M bei Einstrahlwinkeln von 8° und 65° ist in Fig. 14 gezeigt. Der Fig. 14 ist zu entnehmen, dass eine Verbundscheibe ohne Funktionsschicht keine ausreichende Reflexion gegenüber Infrarotstrahlung aufweist und somit nicht für eine Anordnung für ein Infrarot-basiertes Fahrerassistenzsystem geeignet ist.

Bezugszeichenliste

1 Anordnung

2 Fahrzeug

3 Fahrer

4 Lenkrad

5 Windschutzscheibe

6 Konsole

7 Strahlungsquelle

8 Strahlungsempfänger

9 Außenscheibe

10 Innenscheibe

11 thermoplastische Zwischenschicht

12 Funktionsschicht

13 von der Strahlungsquelle 7 ausgesendete Infrarotstrahlung

14 erste Reflexionsstrahlung

15 zweite Reflexionsstrahlung

16 dritte Reflexionsstrahlung

20 erster Teilbereich

21 zweiter Teilbereich

22 Reflexionsbereich

23 Gesicht

24 hochbrechende Schicht

25 niedrigbrechende Schicht

100 Fahrerassistenzsystem