Die Erfindung betrifft eine Verbundscheibe zur Verwendung als Fahrzeugdachscheibe mit mindestens einem Sensor, der sicherheitsrelevante Informationen über Zustände im Innenraum des Fahrzeugs erzeugt.

Moderne Fahrzeuge werden heute auf höchstmögliche Effizienz und optimale Insassensicherheit entwickelt und werden mit einer Vielzahl von Fahrerassistenzsystemen ausgerüstet. Hierzu zählen zum Beispiel Regensensoren, Tageslichtsensoren, Gegenlichtsensoren, Ultraschallsensoren, optische Kameras und Radarsensoren. Sie dienen in aller Regel der Verkehrsüberwachung außerhalb des Fahrzeugs und können beispielsweise Straßenschilder erkennen oder die Position und die Geschwindigkeit von Objekten, wie andere Verkehrsteilnehmer oder auf der Fahrbahn befindliche Hindernisse, erkennen. Derzeit werden zu diesem Zweck vorwiegend optische Kameras oder Radarsysteme eingesetzt.

Für die Überwachung des Fahrzeug-Innenraums werden derzeit meist Kamerasysteme, wie beispielsweise Infrarotkamerasysteme, beispielsweise für die Fahrerüberwachung, Gestenerkennung und für die Müdigkeitserkennung eingesetzt. Das Gesichtsfeld einer Person, beispielsweise des Fahrers kann durch eine Kamera gesucht und überwacht werden. Aus den aufgenommenen Bildern kann dann der Bereich der Augen (Auge auf/ zu) separiert und ausgewertet werden. Aus der Häufigkeit des Lidschlusses können dann Rückschlüsse zum Müdigkeitszustand gezogen werden. Optische Sensorsysteme sind in der Regel in ihrer Funktion und Datenqualität stark von Umwelteinflüssen und Umgebungshelligkeit abhängig, Kamerasysteme müssen zudem exakt ausgerichtet sein und brauchen einen freien Zugang auf den Erfassungsbereich. Mit einer Kamera können grundsätzlich Personen und ihre Position im Fahrzeug Innenraum erkannt und bestimmt werden. Ein Kind in einem Kindersitz, welches mit einem Tuch gegen die Sonne geschützt werden soll, kann durch die Abdeckung gegebenenfalls aber nicht erkannt werden. Mit Infrarotkameras ist es möglich Personen von Gegenständen im Fahrzeuginnenraum, beispielsweise also ein Kind in einem Kindersitz und einen leeren Kindersitz zu unterscheiden.

Werden Kinder oder Tiere bei Sonnenschein in einem verschlossenen Fahrzeug zurückgelassen können durch Überhitzung sehr schnell kritische Gesundheitszustände oder gar Tod eintreten.

Auch andere sicherheitsrelevante Informationen wie das Anlegen bzw. das Angelegtbleiben eines Sicherheitsgurtes oder eine gefährliche Verschiebung von geladenen Gegenständen sind neben weiteren Informationen zum Wohlergehen der Insassen durch Sensoren erfassbar.

Um eine gute Sensorerfassung zu ermöglichen, werden die Sensoren meist beabstandet vom Rand und möglichst zentral in Bezug auf den zu überwachenden Innenraum platziert. Diese Platzierung führt nun jedoch dazu, dass die nötigen elektrischen Verbindungen zur Stromversorgung des Sensors und/oder die Verbindungen zur Datenübertragung an eine Steuerung oder Auswertung im Falle einer Fahrzeugdachscheibe sichtbar zum Rand geführt werden müssten und optisch auffällig sind. Häufig wird daher eine Platzierung der Sensoren in Randnähe, d.h. nicht zentral zum Innenraum, vorgesehen und ein Schwarzdruck im Bereich der Verbindungsführung wird aufgetragen, um die einzelnen Leitungen zu kaschieren, oder es wird eine große Abdeckung vorgesehen, die auch die Zuleitungen überdeckt.

Dies führt jedoch zu einer weniger günstigen Position, damit ein Sensor den gesamten Innerraum überwachen kann, und zu einer Einschränkung der durchsichtigen Fläche der Fahrzeugdachscheibe, welche unerwünscht ist und zu einem weniger guten Raumgefühl der Fahrzeuginsassen führt.

Aufgabe der Erfindung ist es daher eine Verbundscheibe für ein Fahrzeug mit einer guten Sicherheitsüberwachungsfunktion für den Fahrzeuginnenraum und darin befindliche Personen und hoher Raumabdeckung bereitzustellen, die zudem kostengünstig und einfach herstellbar ist, eine sehr gute Innenraumabdeckung des Sensors gewährleistet, aber gleichzeitig eine Maximierung der durchsichtigen Fläche der Dachscheibe und damit eine Verbesserung des Raumgefühls der Insassen ermöglicht.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Verbundscheibe gemäß Anspruch 1 und durch die Verwendung der Verbundscheibe als Fahrzeugdachscheibe gemäß Anspruch 12. Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung betrifft daher eine Verbundscheibe zur Verwendung als Fahrzeugdachscheibe mit mindestens einem Sensor, mindestens umfassend

- eine Innenscheibe mit einer Innenseite und einer Außenseite,

- eine Außenscheibe mit einer Innenseite und einer Außenseite,

- eine thermoplastische Zwischenschicht, die die Innenseite der Außenscheibe und die Innenseite der Innenscheibe miteinander verbindet.

Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, dass der Sensor sicherheitsrelevante Informationen über Zustände im Innenraum des Fahrzeugs erzeugt und mit mindestens einer Alarmausgabeeinrichtung verbunden ist. Der Sensor ist beabstandet von dem Rand der Verbundscheibe derart an der Verbundscheibe positioniert, dass er die Außenseite der Innenscheibe in den Fahrzeuginnenraum hinein überragt, und der Sensor ist über eine elektrische Verbindung mit einer Stromquelle verbunden, wobei die elektrische Verbindung optisch unauffällig ausgebildet ist.

Die erfindungsgemäße Verbundscheibe mit einem Sensor umfasst mindestens eine Innenscheibe und eine Außenscheibe, die über eine thermoplastische Zwischenschicht miteinander laminiert sind. Die Verbundscheibe kann eine Fahrzeugdachverbundscheibe mit dreidimensionaler Biegung sein. Die Innenscheibe und die Außenscheibe verfügen jeweils über eine Innenseite und eine Außenseite, die im Wesentlichen parallel zueinander verlaufen. Die thermoplastische Zwischenschicht verbindet dabei die Innenseite der Innenscheibe und die Innenseite der Außenscheibe. Die thermoplastische Zwischenschicht enthält mindestens eine thermoplastische Folie und ist in einer vorteilhaften Ausgestaltung durch eine einzelne thermoplastische Folie ausgebildet. Das ist vorteilhaft hinsichtlich eines einfachen Aufbaus und einer geringen Gesamtdicke des Verbundglases. Die thermoplastische Zwischenschicht beziehungsweise die thermoplastische Folie enthält bevorzugt zumindest Polyvinylbutyral (PVB), Ethylenvinylacetat (EVA), Polyurethan (PU) oder Gemische oder Copolymere oder Derivate davon, die sich für Verbundgläser bewährt haben. Die Dicke der thermoplastischen Zwischenschicht beträgt bevorzugt von 0,2 mm bis 1,0 mm. Beispielsweise können thermoplastische Folien der Standarddicke von 0,76 mm verwendet werden.

Die Außenscheibe, die Innenscheibe und die thermoplastische Zwischenschicht können klar und farblos, aber auch getönt oder gefärbt sein. Die Gesamttransmission durch das Verbundglas beträgt in einer bevorzugten Ausgestaltung größer 70%, insbesondere wenn das Verbundglas eine Windschutzscheibe oder eine Fahrzeugdachscheibe ist. Der Begriff Gesamttransmission bezieht sich auf das durch ECE-R 43, Anhang 3, § 9.1 festgelegte Verfahren zur Prüfung der Lichtdurchlässigkeit von Kraftfahrzeugscheiben.

Das Verbundglas ist bevorzugt in einer oder in mehreren Richtungen des Raumes gebogen, wie es für Kraftfahrzeugscheiben üblich ist, wobei typische Krümmungsradien im Bereich von etwa 10 cm bis etwa 40 m liegen. Die Innenscheibe und/oder die Außenscheibe können thermisch oder chemisch vorgespannt, teilvorgespannt oder nicht vorgespannt sein.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Verbundscheibe als Dachscheibe eines Kraftfahrzeugs ist die Außenscheibe eine nicht-vorgespannte Scheibe. Die Außenscheibe kann Belastungen wie Steinschlag ausgesetzt sein. Trifft ein Stein, insbesondere ein kleiner, spitzer Stein auf eine Glasscheibe, so kann er deren Oberfläche durchdringen. Im Falle einer vorgespannten Scheibe kann der Stein so in die Zugspannungszone im Scheibeninneren eindringen, was zu einem Zerspringen der Scheibe führt. Eine nicht vorgespannte Außenscheibe weist eine breite Druckspannungszone und geringere Zugspannung im Inneren auf und ist dadurch weniger anfällig gegenüber dem Einschlag eines spitzen Körpers. Eine nicht vorgespannte Außenscheibe ist daher insgesamt sehr vorteilhaft im Hinblick auf die Sicherheit der Fahrzeuginsassen.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung enthält die Außenscheibe Kalk- Natron-Glas oder Borsilikatglas, insbesondere Kalk-Natron-Glas. Kalk-Natron-Glas ist kostengünstig verfügbar und hat sich für Anwendungen im Fahrzeugbereich bewährt.

Die Innenscheibe kann grundsätzlich jede dem Fachmann bekannte chemische Zusammensetzung aufweisen. Die Innenscheibe kann beispielweise Kalk-Natron-Glas oder Borsilikatglas enthalten oder aus diesen Gläsern bestehen.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Innenscheibe eine chemisch vorgespannte Scheibe. Durch die Vorspannung kann die Innenscheibe mit einer besonderen Bruchstabilität und Kratzfestigkeit versehen werden. Für sehr dünne Glasscheiben ist das chemische Vorspannen dabei besser geeignet als das thermische Vorspannen. Da thermisches Vorspannen auf einer Temperaturdifferenz zwischen einer Oberflächenzone und einer Kernzone beruht, setzt thermisches Vorspannen eine Mindestdicke der Glasscheibe voraus. Hinreichende Spannungen können typischerweise mit handelsüblichen thermischen Vorspannvorrichtungen bei Glasdicken ab etwa 2,5 mm erreicht werden. Bei geringeren Glasdicken können in der Regel nicht die allgemein geforderten Werte für die Vorspannung erreicht werden (vgl. beispielsweise die ECE-Regelung 43). Beim chemischen Vorspannen wird durch lonenaustausch die chemische Zusammensetzung des Glases im Bereich der Oberfläche verändert, wobei der lonenaustausch durch Diffusion auf eine Oberflächenzone beschränkt ist. Chemisches Vorspannen ist daher besonders für dünne Scheiben geeignet. Für das chemische Vorspannen sind auch die Bezeichnungen chemisches Tempern, chemisches Härten oder chemisches Verfestigen gebräuchlich.

Sofern eine chemisch vorgespannte Glasscheibe mit einer Aussparung versehen werden soll, so wird die Scheibe zuerst mit der gewünschten Aussparung versehen und danach vorgespannt. Dies hat den Vorteil, dass die durch den Vorspannprozess erzeugte Spannungsverteilung nicht durch nachfolgende Bearbeitungen negativ beeinflusst wird.

Im Automobilbereich ist sowohl die Stabilität und Bruchfestigkeit des Verbundglases als auch ein möglichst geringes Gewicht der Verglasung von enormer Wichtigkeit. Diesbezüglich konnte festgestellt werden, dass sich eine Asymmetrie der Außen- und der Innenscheibe im Hinblick auf ihre Dicke vorteilhaft auf die Stabilität der Verbundscheibe auswirkt. Dabei ist die Dicke der Außenscheibe in der Regel wesentlich größer als die Dicke der Innenscheibe. Eine solche Dickenasymmetrie mit den einhergehenden Vorteilen kann auch bei der erfindungsgemäßen Verbundscheibe mit Sensor wünschenswert sein.

Das Verbundglas kann auch mit einer Zusatzfunktion versehen werden, indem die thermoplastische Zwischenschicht funktionelle Einlagerungen aufweist, beispielsweise Einlagerungen mit IR-absorbierenden, UV-absorbierenden, farbgebenden oder akustischen Eigenschaften. Die Einlagerungen sind beispielsweise organische oder anorganische Ionen, Verbindungen, Aggregate, Moleküle, Kristalle, Pigmente oder Farbstoffe.

Insbesondere bei Verwendung der erfindungsgemäßen Verbundscheibe in Fahrzeugen, zum Beispiel als Windschutzscheibe oder Fahrzeugdachscheibe, ist es vorteilhaft darüberhinausgehende Funktionen zu implementieren um die negativen Auswirkungen von Witterungseinflüssen wie starker Sonneneinstrahlung oder Eisbildung zu verringern. Dazu können beispielsweise sogenannte Low-E-Beschichtungen und/oder heizbare Beschichtungen auf der Innenseite der Innenscheibe oder der Außenscheibe aufgebracht sein. Geeignete Materialzusammensetzungen einer elektrisch heizbaren Beschichtung, die auch als Low-E-Beschichtung fungiert, sind beispielsweise WO 2013/104439 und WO 2013/104438 zu entnehmen.

Der Sensor erzeugt gemäß der vorliegenden Erfindung sicherheitsrelevante Informationen über Zustände im Innenraum des Fahrzeugs. Sicherheitsrelevante Informationen über Zustände im Innenraum des Fahrzeugs können sowohl personenbezogene Informationen beinhalten wie beispielsweise einen Schwindelzustand des Fahrers oder eine zu hohe Körpertemperatur der Insassen. Sie können gleichermaßen aber auch - entweder alternativ oder kumulativ - nicht personenbezogene Informationen über Zustände des Innenraums umfassen, wie beispielsweise Innenraumtemperaturen, Helligkeit und Lichtverhältnisse im Innenraum, C02-Konzentration, Angelegtsein von Sicherheitsgurten auf belegten Sitzplätzen, etc.

Der Sensor ist entweder direkt oder mittelbar, beispielsweise über eine Steuerung, mit einer Alarmausgabeeinrichtung verbunden. Beispiele für eine Alarmausgabeeinrichtung umfassen eine Hupe, optische und andere akustische Warnsignale, die sowohl in den Innenraum gerichtet sein können zur Warnung der Insassen als auch nach Außen zur Übermittlung eines Alarms an die Außenwelt wie Passanten oder andere Verkehrsteilnehmer. Gleichermaßen kann eine Alarmausgabeeinrichtung haptische Warnsignale umfassen, wie zum Beispiel ein Vibrieren des Lenkrads oder der Pedale, wie auch eine Manipulation des Fahrverhaltens des Fahrzeugs, wie zum Beispiel ein abgesicherter Modus, in dem das Fahrzeug am Straßenrand anhält.

Der Sensor ist gemäß der vorliegenden Erfindung beabstandet von dem Rand der Verbundscheibe positioniert. Damit kann eine deutlich bessere Innenraumabdeckung erzielt werden als eine Positionierung am Rand der Verbundscheibe. Die Beabstandung wird insbesondere derart gewählt, dass der Sensor möglichst zentral bezogen auf den überdeckten Fahrzeuginnenraum platziert ist, um eine optimale Raumabdeckung und damit eine optimale Raumüberwachung zu erreichen. Zu diesem Zweck und mit diesem Vorteil der besseren Raumabdeckung und damit optimalen Raumüberwachung ist der Sensor darüber hinaus derart an der Verbundscheibe positioniert, dass er die Außenseite der Innenscheibe in den Fahrzeuginnenraum hinein überragt. Zusätzlich kann auf diese Weise eine sehr einfache Montage und zudem ein einfacher Austausch bei Funktionsstörungen vorgenommen werden. Dies ist damit einhergehend auch eine sehr kostengünstige und wartungsfreundliche Ausgestaltung.

Moderne Fahrzeugverbundscheiben sind dreidimensional gebogen, wobei im Sinne eines markanten optisch ansprechenden Designs eine Entwicklung hin zu immer stärkeren Biegungen oder hin zu immer größer dimensionierten Fahrzeugdachscheiben zu beobachten ist. Dies zusammen mit den vorgenannten vorteilhaften Bedingungen für das Vorsehen eines Sensors für sicherheitsrelevante Informationen zu Zuständen zum Raumgefühl und zur besseren Raumüberwachung des Innenraums durch den Sensor führt dazu, dass die Beabstandung der Position des Sensors vom Rand der Scheibe immer größer wird. Der Sensor benötigt jedoch eine elektrische und/oder kommunikative Verbindung mit den üblicherweise am Scheibenrand verlaufenden Anschlüssen zu einer Stromquelle beziehungsweise zu einer Steuerung oder Alarmausgabeeinrichtung.

Aufgrund der erfindungsgemäßen optisch unauffälligen Ausgestaltung zumindest dieser elektrischen Verbindung ist es vorteilhaft möglich, das den Insassen vermittelte Raumgefühl der sensorbestückten Dachscheibe erheblich zu verbessern und den Anteil des durch den Sensor verdeckten durchsichtigen Bereichs der Scheibe sehr klein zu gestalten, obwohl der Sensor eine bevorzugt zentrale Position über dem Innenraum einnimmt. Auf eine bisherfür im Randbereich der Scheibe angeordnete Sensoren übliche und optisch störende Abdeckung der Zuleitungen, beispielsweise durch einen sich bis zum Scheibenrand erstreckenden Schwarzdruck, kann verzichtet werden.

Mit anderen Worten ist im Sinne der vorliegenden Erfindung durch den Begriff „optisch unauffällig ausgestaltet“ in Bezug auf die elektrische Verbindung des Sensors insbesondere zum Ausdruck gebracht, dass die elektrische Verbindung vom Sensor zum Rand der Verbundscheibe und/oder zur Stromquelle im Bereich der Verbundscheibe zumindest teilweise, bevorzugt vollständig, nicht mit einer Abdeckung versehen. Gleichermaßen ist die elektrische Verbindung des Sensors zum Rand der Verbundscheibe und/oder zur Stromquelle im Bereich der Verbundscheibe zumindest teilweise, bevorzugt vollständig, nicht durch einen Schwarzdruck zum Innenraum abgedeckt.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird unter dem Begriff „optisch unauffällig ausgestaltet“ insbesondere eine elektrische Verbindung verstanden, die transparent ist. Als transparent wird in diesem Zusammenhang eine elektrische Verbindung bezeichnet, die eine Transmission im sichtbaren Spektralbereich von größer oder gleich 20 % aufweist. Die elektrische Verbindung kann aber auch eine höhere Transmission aufweisen, beispielsweise größer oder gleich 35 %, oder größer gleich 50%, aufweisen. Da die erfindungsgemäße elektrische Verbindung insbesondere eine gleich hohe oder eine größere Transmission im sichtbaren Spektralbereich wie die übrigen Schichten bzw. wie die übrigen Bereiche der Verbundscheibe aufweist, können so Scheiben mit einer Transmission im sichtbaren Spektralbereich realisiert werden, die sich beispielsweise als Fahrzeugdachscheiben eignen. Die erfindungsgemäße Scheibe weist bevorzugt eine Gesamttransmission von größer 35 %, größer 50% oder größer 70 % auf. Der Begriff Gesamttransmission bzw. Transmission bezieht sich auf das durch ECE-R 43, Anhang 3, § 9.1 festgelegte Verfahren zur Prüfung der Lichtdurchlässigkeit von Kraftfahrzeugscheiben.

In einer alternativen vorteilhaften Ausgestaltung ist die Verbundscheibe getönt oder gefärbt. Die Verbundscheibe kann dabei bevorzugt eine Transmission im sichtbaren Spektralbereich von kleiner 50 %, beispielsweise kleiner 20 %, auch im Bereich der elektrischen Verbindung aufweisen. Damit können Scheiben mit einer erfindungsgemäßen, transparenten elektrischen Verbindung des Sensors und mit einer verminderten Transmission im sichtbaren Spektralbereich realisiert werden. Solche getönten oder gefärbten Scheiben können beispielsweise aus ästhetischen oder thermischen Gründen erwünscht sein.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Verbundscheibe mindestens eine Aussparung der Innenscheibe und mindestens die elektrische Verbindung ist durch die Aussparung der Innenscheibe zu dem Sensor geführt. Die erfindungsgemäße Verbundscheibe ist eine Fahrzeugdachverbundscheibe mit einer bevorzugt im Laserverfahren oder mittels mechanischem Bohren erzeugten Aussparung in der Innenscheibe der Verbundscheibe. Eine mittels Laserverfahren erzeugte Aussparung lässt sich in ihrer Oberflächenstruktur und Präzision von einer mittels mechanischen Verfahren erzeugten Öffnung unterscheiden. Eine derartige Aussparung weist eine entsprechend hohe Präzision und geringe Fertigungstoleranz auf, so dass diese auch in dreidimensional gebogenen Scheiben geeignet ist, einen Sensor fester Größe oder auch nur die elektrische Verbindung passgenau aufzunehmen, wobei der Sensor zwar in die Aussparung der Innenscheibe eingesetzt sein kann, diese jedoch immer zum Innenraum des Fahrzeugs hin überragt. Lediglich die elektrische Zuleitung bzw. Verbindung des Sensors durch eine Aussparung zu führen, hat den Vorteil, dass nur eine sehr kleine Aussparung vorgesehen werden muss und die Montage des Sensors vollständig an der Außenseite der Innenscheibe erfolgen kann. Wird die Aussparung so dimensioniert, dass der Sensor mit seiner elektrischen Verbindung in der Aussparung aufgenommen wird, werden beide Teile besser geschützt und die Bautiefe in den Innenraum hinein wird geringer, so dass der Sensor optisch als noch weniger störend empfunden wird. Die Aussparung kann sowohl rechteckig, kreisförmig als auch elliptisch oder unregelmäßig geformt sein.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die elektrische Verbindung durch Strompfade in einer elektrisch leitenden Schicht, durch leitende Drähte, durch einen aufgedruckten Strompfad oder durch eine Kabelverbindung zu einer Stromquelle ausgebildet.

Alle genannten bevorzugten Ausgestaltungen der optisch unauffälligen elektrischen Verbindung sind nahezu oder vollständig transparent und erfüllen so die hohen Anforderungen der Automobilindustrie für eine möglichst große durchsichtige Fläche der Dachscheibe. Der Begriff „optisch unauffällig“ kann auch „durch das menschliche Auge kaum wahrnehmbar“ beinhalten. Die optisch unauffällige elektrische Verbindung behindert nicht oder nur sehr wenig die Durchsicht durch die Verbundscheibe. Mithin bietet sie eine ausgezeichnete Möglichkeit, die Stromverbindung, aber auch falls gewünscht zusätzlich die kommunikative Verbindung zu einer Steuerung oder der Alarmausgabeeinrichtung sicher herzustellen, ohne die durch die Beabstandung des Sensors vom Rand der Verbundscheibe in vielen Fällen recht große Distanz mit einer Abdeckung oder einem Schwarzdruck zu stören und das Raumgefühl der Insassen zu verringern.

Um eine besonders ansprechende Gestaltung zu gewährleisten, kann die elektrische Stromversorgung des Sensors in einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung über eine elektrisch leitfähige Schicht auf einer der Scheibenoberflächen erfolgen. Auf eine optisch störende elektrische Zuleitung in Form von Kabeln kann dabei verzichtet werden. Bei Kraftfahrzeugscheiben finden elektrisch leitfähige Schichten häufig bereits Anwendung in Form von beheizbaren Schichten oder sogenannten Low-E (low emissivity) Schichten, die eine starke Erwärmung des Fahrzeuginnenraums verhindern. Insbesondere sind die modernen elektrisch leitenden Schichten transparent wie vorstehend definiert. Je nach weiterem Verwendungszweck der elektrisch leitfähigen Schicht kann diese auf der Innenseite der Außenscheibe, der Innenseite der Innenscheibe oder der Außenseite der Innenscheibe aufgebracht sein. Beispiele für Schichtaufbauten, die gleichermaßen über eine hohe elektrische Leitfähigkeit und eine infrarotreflektierende Wirkung verfügen, sind dem Fachmann aus WO 2013/104439 und WO 2013/104438 bekannt. Zur elektrischen Kontaktierung des Sensors an die elektrische Verbindung ist jedoch darüber hinaus jegliche elektrisch leitfähige Schicht geeignet. Dabei werden in die elektrisch leitfähige Schicht Strompfade eingebracht, über die zwei Spannungspole an dem erfindungsgemäßen Sensor angeschlossen werden. Methoden zur Strukturierung elektrisch leitfähiger Schichten sind dem Fachmann hinlänglich bekannt. Dazu gehören beispielsweise Ätzen oder Laserverfahren. Besonders bevorzugt werden die Strompfade durch Lasertrennlinien in der elektrisch leitfähigen Schicht erzeugt.

Die Kontaktierung eines Sensors an einer leitfähigen Schicht kann beispielsweise mittels auf der elektrisch leitfähigen Schicht aufgebrachten Anschlusselementen erfolgen. Befindet sich die elektrisch leitfähige Schicht auf der Innenseite der Innenscheibe oder der Innenseite der Außenscheibe, so kann ein folienartiges Anschlusselement im Bereich der Aussparung in den Schichtstapel eingelegt werden. Dieses Anschlusselement weist an der zur elektrisch leitfähigen Schicht weisenden Oberfläche zwei elektrische Kontakte auf, die auf die entsprechenden Strompfade der elektrisch leitfähigen Schicht aufgelegt werden. Die die elektrischen Kontakte umgebende Fläche des folienartigen Anschlusselementes kann beispielsweise mit einem Klebstoff versehen werden, der das Anschlusselement auf der Schicht fixiert. Der Teilbereich des folienartigen Anschlusselementes, auf den der Sensor aufgesetzt werden soll, wird ebenfalls mit Kontakten versehen. Bevorzugt weist das folienartige Anschlusselement dazu eine metallische Oberfläche auf. Die Kontaktierung zwischen Sensor und folienartigem Anschlusselement findet dabei bevorzugt nicht stoffschlüssig, also in Form einer lösbaren Verbindung statt. Bevorzugt ist der Sensor kraftschlüssig in eine Aussparung eingesetzt, wobei es zu einer elektrischen Kontaktierung des Sensors mit der metallischen Oberfläche des folienartigen Anschlusselementes kommt. Somit muss zum Auswechseln des Sensors lediglich die kraftschlüssige Verbindung (beispielsweise Clip-Profil) gelöst werden.

Alternativ oder kumulativ kann die elektrische Verbindung durch leitende Drähte hergestellt sein. Die nötige Transparenz bzw. die optisch unauffällige Ausgestaltung, die ebenfalls Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist, kann in dieser Variante dadurch erzielt werden, dass die Drähte zum einen sehr dünn und/oder zum anderen schlangenförmig ausgebildet sind. Ein in der Fahrzeugscheibenherstellung bekanntes Beispiel sind solche Drähte, die als Heizdrähte in Windschutzscheiben eingesetzt werden. Sie weisen üblicherweise eine Dicke von ungefähr 20 pm auf und sie sind in der Durchsicht praktisch nicht zu erkennen. Es können zudem mehrere Drähte für einen Strompfad und/oder Kommunikationspfad vorgesehen sein. Da die Drähte derart dünn ausgeführt sind, dass die Insassen sie optisch fast nicht erkennen können, können eine Vielzahl von Drähten sowohl als elektrische Verbindung, aber auch zur Kommunikation und Datenübertragung dienen, ohne viel Platz einzunehmen, so dass auf diese Weise eine Redundanz für die Stromleitung oder auch für die Datenübertragung ohne weitere optische Beeinträchtigung vorgesehen werden kann.

Alternativ oder kumulativ kann die elektrische Verbindung durch einen aufgedruckten Strompfad zu einer Stromquelle hergestellt sein. Mittels Aufdruck insbesondere eines metallischen Materials hergestellte leitende Strukturen sind dem Fachmann im Bereich der Herstellung von Fahrzeugscheiben grundsätzlich bekannt und werden vielfältig eingesetzt, zum Beispiel als Sammelschienen, Heizleiter, Antennenstrukturen oder Alarmschleifen. Beispielhafte Druckverfahren werden in der WO 2019/206592 A1 und den darin genannten Zitaten beschrieben. Im Sinne der vorliegenden Erfindung sollten insbesondere solche Druckverfahren zum Aufbringen eines aufgedruckten Strompfades ausgewählt werden, die eine vergleichsweise geringe Schichtdicke des leitenden Materials erzeugen. Als bevorzugtes leitendes Material, das in einer geringen Schichtdicke im Bereich von Mikrometern leicht aufgedruckt werden kann, kann Silber ausgewählt werden.

Alternativ oder kumulativ kann die elektrische Verbindung durch eine Kabelverbindung zu einer Stromquelle hergestellt sein.

Da der Sensor gemäß der vorliegenden Erfindung derart in der Verbundscheibe angeordnet ist, dass er in Einbaulage nach unten über die Außenseite der Innenscheibe in den Fahrzeuginnenraum ragt und auf diese Weise eine optimale Raumabdeckung ermöglicht, ist es in einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung zweckmäßig, die Stromquelle in der Einbaulage der Verbundscheibe oberhalb des Sensors in die Verbundscheibe zu integrieren. Hierdurch wird kein zusätzlicher die Durchsicht störender Bauraum benötigt und daneben wird dadurch aufgrund der räumlichen Nähe nur eine sehr kurze Stromverbindung, die zudem sehr kostengünstig und effizient einzurichten ist, erfordert, beispielsweise eine Kabelverbindung.

In einer möglichen und bevorzugten Ausführungsform ist die Stromquelle in die thermoplastische Zwischenschicht eingelegt und wird in der Verbundscheibe einlaminiert. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, die Stromquelle über einen Klebstoff in einer entsprechenden Aussparung innerhalb der Verbundscheibe einzukleben. Geeignete Klebstoffe sind dem Fachmann hinlänglich bekannt, beispielsweise Klebstoffe aus der Gruppe der Polyurethanklebstoffe. Eine Verklebung der Stromquelle kann, je nachdem wie die Aussparung ausgestaltet ist, vor oder nach dem Laminiervorgang erfolgen. Wird die Stromquelle vor dem Laminiervorgang eingeklebt, so findet zusätzlich auch eine Einbindung der Stromquelle über die thermoplastische Zwischenschicht statt. Die haftvermittelnde Schicht kann zusätzlich auch der elektrischen Anbindung der Stromquelle zum Sensor dienen, wobei elektrisch leitfähige Klebstoffe verwendet werden.

Die Stromquelle, welche über dem Sensor in der Verbundscheibe vorgesehen wird, ist in einer bevorzugten Ausführungsform eine Photovoltaikeinrichtung und/oder eine Batterie.

Da Sensoren üblicherweise, je nach Typ, einen eher geringen Strombedarf haben, kann es ausreichend sein, ein auf die Sensorfläche begrenztes oder nur geringfügig größeres Photovoltaik-Panel vorzusehen. Ebenso sind bei einem größeren Strombedarf sehr leistungsfähige Batterien, beispielsweise Nickelmetall-Batterien oder Lithium-Batterien, verfügbar, deren flächenmäßige Ausdehnung ebenfalls nicht oder nur geringfügig größer ist als die Flächenausdehnung des Sensors bei vergleichsweise geringer Dicke. Es kann gleichermaßen als Stromquelle eine Kombination aus beiden vorgesehen sein. Vorteilhafterweise wird in dieser Ausführungsform keine nach außen zum Scheibenrand geführte elektrische Verbindung benötigt. Auch die kommunikative Verbindung zu einer Steuerung und/oder einer Alarmausgabeeinrichtung kann optisch unauffällig gestaltet sein, beispielsweise durch eine durchsichtige Glasfaser-Verbindung oder durch eine kabellose Datenübertragung (WLAN, Funk, bluetooth®, etc.) vom Sensor zu den Verarbeitungseinrichtungen.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Sensor ein Radarsensor, ein Lidar-Sensor, ein Hochfrequenzsensor, ein Lichtsensor, eine Kamera oder eine Kombination daraus. Der Sensor wird je nach der gewünschten sicherheitsrelevanten Information ausgewählt. Bevorzugt können auch mehrere sicherheitsrelevante Informationen oder Informationen zum Wohlbefinden der Insassen gleichzeitig mit dem Sensor erfasst werden.

Die Integration mindestens eines Radarsensors in eine erfindungsgemäße Verbundscheibe ermöglicht vorteilhafterweise eine zuverlässige Überwachung des Fahrzeuginnenraums beziehungsweise von Personen und/oder Tieren im Fahrzeuginnenraum bereitzustellen. Vorteilhafterweise ist der Radarsensor beziehungsweise die Ermittlung der Radardaten auch bei Dunkelheit oder großer Sonneneinstrahlung und Hitze zuverlässig möglich. Zusätzlich können auch mit Textilien überdeckte Personen und Tiere und deren Bewegungen problemlos erfasst und überwacht werden. Der Radarsensor ist in die thermoplastische Zwischenschicht integriert und so durch diese eingekapselt, befestigt und vor Umwelteinflüssen geschützt. Vorteilhafterweise können die Radarsignale Glas und Kunststoffe durchdringen und sind auch unempfindlich gegenüber Vibrationen. Die Auswertung der aufgenommenen Daten erfolgt dann durch die mit dem Radarsensor verbundene Auswerteeinheit. Die Radarsensoren basieren statt auf teurer Kameratechnik auf Funkwellentechnologie, um den Innenraum eines Fahrzeugs zu überwachen. Sogenannte "4D Imaging-Sensoren" erkennen mittels Radar zum Beispiel ein im Fahrzeug zurückgelassenes Kind und registrieren dabei, ob die Atmung regelmäßig und gleichmäßig erfolgt. Das funktioniert auch, wenn das Kind zugedeckt ist oder sich in einem Kindersitz befindet. Bemerken die Sensoren, dass die Atmung schneller geht und eine Gefahr für das Leben des Kindes bestehen könnte, warnt es den Fahrer. Reagiert dieser nicht, ist es denkbar, dass System von sich aus einen Notruf an eine Rettungsstelle absetzt oder die Klimaanlage einschaltet und die Fenster herunterfährt. Das Sensor-System benötigt weniger Sensoren mit damit weniger Verkabelung als kameragestützte Systeme und generiert auch keine Bilder, die möglicherweise die Privatsphäre der Fahrzeuginsassen verletzen könnten.

Kameras als Sensoren in einer erfindungsgemäßen Verbundscheibe können eine Vielzahl von sicherheitsrelevanten Informationen über Zustände des

Fahrzeuginnenraums und der Insassen erzeugen. Beispielsweise kann das Angelegtsein- bzw. das Angelegtbleiben von Sicherheitsgurten, die Belegung der Sitzplätze, ein Schwindel oder eine Bewusstlosigkeit des Fahrers, eine festgelegte Steuerungsgeste der Insassen, ein gefährliches Verschieben der Ladung und ähnliche Informationen detektiert werden. Ein spezielles Beispiel für einen Kamerasensor ist eine 3D-lnnenraumkamera. Die 3D-lnnenraumkamera scannt die Passagiere, registriert ständig deren Größe, Sitzposition, Körperhaltung und Blickrichtung. Da

Sicherheitssysteme wie Airbag oder Gurtstraffer stets von einer idealen Position der Insassen ausgehen, birgt menschliche Lässigkeit Gefahren. Sitzen sie zum Beispiel auf einer Langstreckenfahrt zu schräg oder lassen sich im Sitz zu weit nach vorne gleiten, können die für einen Notfall programmierten Systeme, wie eben der Airbag, nicht mehr ihre volle Wirkung entfalten. Die mittels der Innenkamera gesammelten Informationen sollen jetzt bei einer Gefahrensituation mit drohendem Aufprall die bordeigenen Systeme so einstellen, dass auch bei einer nicht optimalen Sitzhaltung bestmöglicher Schutz gewährleistet ist. Zudem erkennt die 3D-Kamera zum Beispiel, ob der Fahrer beide Hände am Lenkrad hat, ob er das Fahrzeug aktiv steuert oder sein Blick auch bei aktiven Assistenzsystemen auf die Straße gerichtet ist. Wenn er gefährlich lange einfach wegschaut, kann eine Warnung ausgelöst und Aufmerksamkeit eingefordert werden. Je nach Größe des Fahrzeugs beobachtet eine weitere Kamera auch die zweite Sitzreihe und erkennt sorgloses Verhalten zum Beispiel der mitreisenden Kinder.

Ultraschallsensoren als Sensoren in einer erfindungsgemäßen Verbundscheibe können Bewegungen detektieren und beispielsweise als Diebstahlsensoren verwendet werden, wenn das Fahrzeug abgestellt ist.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Verbundscheibe erzeugt der Sensor mehrere sicherheitsrelevante Informationen über Zustände im Innenraum des Fahrzeugs, insbesondere gleichzeitig.

Wie vorstehend ausgeführt, ist ein Sensor oder eine Kombination von Sensoren vorteilhafterweise in der Lage, verschiedene sicherheitsrelevante Informationen über Zustände im Innenraum des Fahrzeugs gleichzeitig oder nacheinander zu ermitteln. Hierdurch wird der Aufwand für die Montage verringert, gleichzeitig der Informationsnutzen aber erhöht.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dient die elektrische Verbindung auch zur Informationsübertragung, insbesondere Datenübertragung, und zur Kommunikation mit einer Steuerung oder mit der Alarmausgabeeinrichtung. Die möglichen Ausgestaltungen der erfindungsgemäß vorgesehenen elektrischen Verbindung sind vorstehend bereits ausgeführt und es wird darauf verwiesen. Mit der gleichzeitigen Nutzung der Verbindung auch zur Informationsübertragung, insbesondere zur Datenübertragung, und zur Kommunikation mit einer Auswerteeinrichtung, einer Steuerung oder mit der Alarmausgabeeinrichtung, wird vermieden, dass zusätzliche optisch störende Verbindungen vorgesehen werden müssen.

Gleichermaßen bevorzugt kann die Informationsübertragung, insbesondere die Datenübertragung, und die Kommunikation mit einer Steuerung oder mit der Alarmausgabeeinrichtung aber auch kabellos erfolgen, beispielsweise über eine WLAN, bluetooth® oder Funkverbindung, oder kabelgebunden über eine Glasfaserverbindung. Hierdurch wird ebenfalls vermieden, dass eine optisch störende Verkabelung für die Informationsübertragung eingerichtet werden muss, wobei im Fall einer Glasfaserverbindung eine hohe Datenrate bei gleichzeitig transparenter Kabelverbindung erzielt werden kann.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist hierbei die Glasfaserverbindung auf der Innenseite der Außenscheibe, auf der Innenseite der Innenscheibe oder auf der Außenseite der Innenscheibe angeordnet.

Dies ermöglicht einen definierten und sicheren Ablauf in der Herstellung der erfindungsgemäßen Verbundscheibe, wobei zudem der Verlauf der Glasfaserbahnen entlang einer Innenseite der Außen- oder Innenscheibe oder entlang der Außenseite der Innenscheibe eine zusätzliche gute optische Kaschierung der Verbindung bietet, da durch die Oberflächen der Scheiben und den Grenzflächen zu der thermoplastischen Zwischenschicht jeweils zwangsläufig Reflexionsphänomene auftreten, die dem Betrachter in der Durchsicht nicht weiter auffallen bzw. an die der Betrachter bereits seit langer Zeit gewöhnt ist.

Bei der Herstellung der Verbundscheibe können die Glasfaserbahnen beispielsweise auf der jeweiligen Scheibeninnenseite vor dem Laminieren mit der Zwischenschicht eingelegt werden oder sie können mit einem Haftvermittler auf der jeweiligen Scheibenseite fixiert werden. Geeignete Haftvermittler sind dem Fachmann hinlänglich bekannt, beispielsweise Klebstoffe aus der Gruppe der Polyurethanklebstoffe. Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen und von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die Zeichnungen sind jeweils eine schematische Darstellung und nicht maßstabsgetreu. Die Zeichnungen schränken die Erfindung in keiner Weise ein. Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verbundscheibe mit einer transparenten elektrischen Verbindung zur Stromübertragung, Fig. 2 einen Querschnitt einer weiteren erfindungsgemäßen Verbundscheibe mit einer transparenten elektrischen Verbindung zur Stromübertragung,

Fig. 3 einen Querschnitt einer weiteren erfindungsgemäßen Verbundscheibe mit einer transparenten elektrischen Verbindung zur Stromübertragung,

Fig. 4 einen Querschnitt einer weiteren erfindungsgemäßen Verbundscheibe mit einer transparenten elektrischen Verbindung zur Stromübertragung,

Fig. 5 eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verbundscheibe in einer Querschnittsansicht,

Fig. 6 eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verbundscheibe in einer Querschnittsansicht, Fig. 7 eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verbundscheibe in einer Querschnittsansicht, und Fig. 8 eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verbundscheibe in einer Querschnittsansicht.

Figur 1 zeigt in einer schematischen Querschnittsansicht eine erste beispielhafte Ausgestaltung der Erfindung. Die erfindungsgemäße Verbundscheibe 1 mit einem Sensor 2 umfasst mindestens eine Innenscheibe 3 und eine Außenscheibe 4, die über eine thermoplastische Zwischenschicht 5 miteinander laminiert sind. Die Verbundscheibe 1 ist eine Fahrzeugdachverbundscheibe mit dreidimensionaler Biegung. Die Innenscheibe 3 und die Außenscheibe 4 verfügen jeweils über eine Innenseite (II, III) und eine Außenseite (I, IV), die im Wesentlichen parallel zueinander verlaufen. Die thermoplastische Zwischenschicht 5 verbindet dabei die Innenseite der Innenscheibe III und die Innenseite der Außenscheibe II.

Die thermoplastische Zwischenschicht 5 enthält mindestens eine thermoplastische Folie und ist in einer vorteilhaften Ausgestaltung durch eine einzelne thermoplastische Folie ausgebildet. Das ist vorteilhaft hinsichtlich eines einfachen Aufbaus und einer geringen Gesamtdicke des Verbundglases. Die thermoplastische Zwischenschicht beziehungsweise die thermoplastische Folie enthält bevorzugt zumindest Polyvinylbutyral (PVB), Ethylenvinylacetat (EVA), Polyurethan (PU) oder Gemische oder Copolymere oder Derivate davon, die sich für Verbundgläser bewährt haben.

Die Dicke der thermoplastischen Zwischenschicht 5 beträgt bevorzugt von 0,2 mm bis 1 ,0 mm. Beispielsweise können thermoplastische Folien der Standarddicke von 0,76 mm verwendet werden.

Die Außenscheibe 4, die Innenscheibe 3 und die thermoplastische Zwischenschicht 5 können klar und farblos, aber auch getönt oder gefärbt sein. Die Gesamttransmission durch das Verbundglas beträgt in einer bevorzugten Ausgestaltung größer 70%, insbesondere wenn das Verbundglas eine Windschutzscheibe ist. Der Begriff Gesamttransmission bezieht sich auf das durch ECE-R 43, Anhang 3, § 9.1 festgelegte Verfahren zur Prüfung der Lichtdurchlässigkeit von Kraftfahrzeugscheiben. Das Verbundglas 1 ist bevorzugt in einer oder in mehreren Richtungen des Raumes gebogen, wie es für Kraftfahrzeugscheiben üblich ist, wobei typische Krümmungsradien im Bereich von etwa 10 cm bis etwa 40 m liegen.

Die Innenscheibe 3 und/oder die Außenscheibe 4 können thermisch oder chemisch vorgespannt, teilvorgespannt oder nicht vorgespannt sein.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Verbundscheibe 1 als Dachscheibe eines Kraftfahrzeugs ist die Außenscheibe 4 eine nicht vorgespannte Scheibe. Die Außenscheibe 4 kann Belastungen wie Steinschlag ausgesetzt sein. Trifft ein Stein, insbesondere ein kleiner, spitzer Stein auf eine Glasscheibe, so kann er deren Oberfläche durchdringen. Im Falle einer vorgespannten Scheibe kann der Stein so in die Zugspannungszone im Scheibeninneren eindringen, was zu einem Zerspringen der Scheibe führt. Eine nicht-vorgespannte Außenscheibe 4 weist eine breite Druckspannungszone und geringere Zugspannung im Inneren auf und ist dadurch weniger anfällig gegenüber dem Einschlag eines spitzen Körpers. Eine nicht vorgespannte Außenscheibe 4 ist daher insgesamt sehr vorteilhaft im Hinblick auf die Sicherheit der Fahrzeuginsassen.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung enthält die Außenscheibe 4 Kalk- Natron-Glas oder Borsilikatglas, insbesondere Kalk-Natron-Glas. Kalk-Natron-Glas ist kostengünstig verfügbar und hat sich für Anwendungen im Fahrzeugbereich bewährt. Die Innenscheibe 3 kann grundsätzlich jede dem Fachmann bekannte chemische Zusammensetzung aufweisen. Die Innenscheibe 3 kann beispielweise Kalk-Natron-Glas oder Borsilikatglas enthalten oder aus diesen Gläsern bestehen. In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Innenscheibe 3 eine chemisch vorgespannte Scheibe. Durch die Vorspannung kann die Innenscheibe 3 mit einer besonderen Bruchstabilität und Kratzfestigkeit versehen werden. Für sehr dünne Glasscheiben ist das chemische Vorspannen dabei besser geeignet als das thermische Vorspannen. Da thermisches Vorspannen auf einer Temperaturdifferenz zwischen einer Oberflächenzone und einer Kernzone beruht, setzt thermisches Vorspannen eine Mindestdicke der Glasscheibe voraus. Hinreichende Spannungen können typischerweise mit handelsüblichen thermischen Vorspannvorrichtungen bei Glasdicken ab etwa 2,5 mm erreicht werden. Bei geringeren Glasdicken können in der Regel nicht die allgemein geforderten Werte für die Vorspannung erreicht werden (vgl. beispielsweise die ECE-Regelung 43). Beim chemischen Vorspannen wird durch lonenaustausch die chemische Zusammensetzung des Glases im Bereich der Oberfläche verändert, wobei der lonenaustausch durch Diffusion auf eine Oberflächenzone beschränkt ist. Chemisches Vorspannen ist daher besonders für dünne Scheiben geeignet. Für das chemische Vorspannen sind auch die Bezeichnungen chemisches Tempern, chemisches Härten oder chemisches Verfestigen gebräuchlich.

Sofern eine chemisch vorgespannte Glasscheibe 3 mit einer Aussparung versehen werden soll, so wird die Scheibe 3 zuerst mit der gewünschten Aussparung versehen und danach vorgespannt. Dies hat den Vorteil, dass die durch den Vorspannprozess erzeugte Spannungsverteilung nicht durch nachfolgende Bearbeitungen negativ beeinflusst wird.

Im Automobilbereich ist sowohl die Stabilität und Bruchfestigkeit des Verbundglases als auch ein möglichst geringes Gewicht der Verglasung von enormer Wichtigkeit. Diesbezüglich konnte festgestellt werden, dass sich eine Asymmetrie der Außen- und der Innenscheibe im Hinblick auf ihre Dicke vorteilhaft auf die Stabilität der Verbundscheibe auswirkt. Dabei ist die Dicke der Außenscheibe 4 in der Regel wesentlich größer als die Dicke der Innenscheibe 3. Eine solche Dickenasymmetrie mit den einhergehenden Vorteilen kann auch bei der erfindungsgemäßen Verbundscheibe 1 mit Sensor 2 wünschenswert sein. Das Verbundglas kann auch mit einer Zusatzfunktion versehen werden, indem die thermoplastische Zwischenschicht 5 funktionelle Einlagerungen aufweist, beispielsweise elektrooptische Funktionselemente (SPD = Suspended Particle Device, die beispielsweise aus EP 0876608 B1 und WO 2011033313 A1 bekannt sind oder PDLC = Polymer Dispersed Liquid Crystal) und/oder Einlagerungen mit IR-absorbierenden, UV-absorbierenden, farbgebenden oder akustischen Eigenschaften. Die Einlagerungen sind beispielsweise organische oder anorganische Ionen, Verbindungen, Aggregate, Moleküle, Kristalle, Pigmente oder Farbstoffe.

Insbesondere bei Verwendung der erfindungsgemäßen Verbundscheibe in Fahrzeugen, zum Beispiel als Dachscheibe, ist es vorteilhaft darüberhinausgehende Funktionen zu implementieren um die negativen Auswirkungen von Witterungseinflüssen wie starker Sonneneinstrahlung oder Eisbildung zu verringern. Dazu können beispielsweise sogenannte Low-E-Beschichtungen und/oder heizbare Beschichtungen auf der Innenseite der Innenscheibe oder der Außenscheibe aufgebracht sein. Geeignete Materialzusammensetzungen einer elektrisch heizbaren Beschichtung, die auch als Low-E-Beschichtung fungiert, sind beispielsweise WO 2013/104439 und WO 2013/104438 zu entnehmen.

In der gezeigten Ausführungsform der Erfindung gemäß Figur 1 ist in der Innenscheibe 3 eine Aussparung 6 vorgesehen, in die ein Sensor 2 positioniert ist.

Die erfindungsgemäße Verbundscheibe 1 ist eine Fahrzeugdachverbundscheibe mit einer bevorzugt im Laserverfahren oder mittels mechanischem Bohren erzeugten Aussparung 6 in der Innenscheibe 3 der Verbundscheibe 1. Eine mittels Laserverfahren erzeugte Aussparung 6 lässt sich in ihrer Oberflächenstruktur und Präzision von einer mittels mechanischen Verfahren erzeugten Öffnung unterscheiden. Eine derartige Aussparung 6 weist eine entsprechend hohe Präzision und geringe Fertigungstoleranz auf, so dass diese auch in dreidimensional gebogenen Scheiben geeignet ist, einen Sensor 2 fester Größe passgenau aufzunehmen, wobei der Sensor 2 zwar in die Aussparung 6 der Innenscheibe 3 eingesetzt ist, diese jedoch zum Innenraum des Fahrzeugs hin überragt. Der Sensor 2 ist ein Radarsensor, ein Lidar-Sensor, ein Hochfrequenzsensor, ein Lichtsensor, eine Kamera oder eine Kombination daraus. Der Sensor 2 erzeugt gemäß der vorliegenden Erfindung sicherheitsrelevante Informationen über Zustände im Innenraum des Fahrzeugs. Sicherheitsrelevante Informationen über Zustände im Innenraum des Fahrzeugs können sowohl personenbezogene Informationen beinhalten wie beispielsweise ein Schwindelzustand des Fahrers oder eine zu hohe Körpertemperatur der Insassen. Sie können gleichermaßen aber auch - entweder alternativ oder kumulativ - nicht personenbezogene Informationen über Zustände des Innenraums umfassen, wie beispielsweise Innenraumtemperaturen, Helligkeit und Lichtverhältnisse im Innenraum, CC>2-Konzentration, Angelegtsein von Sicherheitsgurten auf belegten Sitzplätzen, etc.

Der Sensor 2 ist entweder direkt oder mittelbar, beispielsweise über eine Steuerung, mit einer Alarmausgabeeinrichtung (in der Figur nicht gezeigt) verbunden oder verbindbar. Beispiele für eine Alarmausgabeeinrichtung umfassen eine Hupe, optische und andere akustische Warnsignale, die sowohl in den Innenraum gerichtet sein können zur Warnung der Insassen als auch nach Außen zur Übermittlung eines Alarms an die Außenwelt wie Passanten oder andere Verkehrsteilnehmer. Gleichermaßen kann eine Alarmausgabeeinrichtung haptische Warnsignale umfassen, wie zum Beispiel ein Vibrieren des Lenkrads oder der Pedale, wie auch eine Manipulation des Fahrverhaltens des Fahrzeugs, wie zum Beispiel ein abgesicherter Modus, in dem das Fahrzeug am Straßenrand anhält.

Der Sensor 2 ist gemäß der vorliegenden Erfindung beabstandet von dem Rand der Verbundscheibe 1 positioniert. Die Beabstandung wird insbesondere derart gewählt, dass der Sensor 2 möglichst zentral bezogen auf den überdeckten Fahrzeuginnenraum platziert ist, um eine optimale Raumabdeckung und damit eine optimale Raumüberwachung zu erreichen. Zu diesem Zweck und mit diesem Vorteil der besseren Raumabdeckung und optimalen Raumüberwachung ist der Sensor 2 darüber hinaus derart an der Verbundscheibe 1 positioniert, dass er die Außenseite IV der Innenscheibe 3 in den Fahrzeuginnenraum hinein überragt.

Der Überstand des Sensors 2 in den Innenraum hinein ist durch eine Abdeckung 9 optisch ansprechend gestaltet. Die Abdeckung 9 umfasst eine Durchgangsöffnung, durch die der Sensor Signale in den darunter befindlichen Innenraum aussenden und/oder aus dem Innenraum empfangen kann. Die Abdeckung 9 kann auch aus für die Sensorsignale transparentem Material gefertigt sein und ohne Durchgangsöffnung ausgeführt werden. Durch die Abdeckung 9 wird der Sensor vor mechanischen Einflüssen und vor Staub und Feuchtigkeit geschützt.

Zusätzlich ist der Sensor 2 gegen störende Sonneneinstrahlung durch einen Schwarzdruck 10 geschützt, welcher an der Innenfläche II der Außenscheibe 4 angebracht ist und in seiner Dimensionierung der Auflagefläche des Sensors entspricht bzw. leicht größer gewählt ist, um auch seitlich einfallende Lichteinstrahlung abzuhalten. Hierdurch wird ein störungsfreies Arbeiten des Sensors sichergestellt und zusätzlich wird der Sensor gegen UV-Licht-Alterung geschützt.

Der Sensor 2 ist über eine elektrische Verbindung 7 mit einer Stromquelle (nicht dargestellt) verbunden oder verbindbar. Die elektrische Verbindung 7 ist in der gezeigten Ausgestaltung aus einem optisch unauffälligen Material gefertigt und bevorzugt transparent. Als transparent wird in diesem Zusammenhang eine elektrische Verbindung bezeichnet, die eine Transmission im sichtbaren Spektralbereich von größer oder gleich 20 % aufweist. Die elektrische Verbindung kann aber auch eine höhere Transmission aufweisen, beispielsweise größer oder gleich 35 %, oder größer gleich 50%, aufweisen. Da die erfindungsgemäße elektrische Verbindung insbesondere eine gleich hohe oder eine größere Transmission im sichtbaren Spektralbereich wie die übrigen Schichten bzw. wie die übrigen Bereiche der Verbundscheibe aufweist, können so Scheiben mit einer Transmission im sichtbaren Spektralbereich realisiert werden, die sich beispielsweise als Fahrzeugdachscheiben eignen. Die erfindungsgemäße Scheibe weist bevorzugt eine Gesamttransmission von größer 35 %, größer 50% oder größer 70 % auf. Der Begriff Gesamttransmission bzw. Transmission bezieht sich auf das durch ECE-R 43, Anhang 3, § 9.1 festgelegte Verfahren zur Prüfung der Lichtdurchlässigkeit von

Kraftfahrzeugscheiben.

In einer alternativen vorteilhaften Ausgestaltung ist die Verbundscheibe getönt oder gefärbt. Die Verbundscheibe kann dabei bevorzugt eine Transmission im sichtbaren Spektralbereich von kleiner 50 %, beispielsweise kleiner 20 %, auch im Bereich der elektrischen Verbindung aufweisen. Damit können Scheiben mit einer erfindungsgemäßen, transparenten elektrischen Verbindung des Sensors und mit einer verminderten Transmission im sichtbaren Spektralbereich realisiert werden. Solche getönten oder gefärbten Scheiben können beispielsweise aus ästhetischen oder thermischen Gründen erwünscht sein.

Beispielsweise ist die elektrische Verbindung 7 gebildet aus Strompfaden in einer elektrisch leitenden Schicht oder durch schlangenförmig ausgebildete leitende Drähte. Die Strompfade können zum Beispiel in eine sehr dünne Metallschicht eingebracht sein bzw. aus dieser gebildet sein. Bevorzugt sind die Strompfade durch Lasertechnik in einer vorhandenen Low-E-Schicht gebildet. Beispiele für Schichtaufbauten, die gleichermaßen über eine hohe elektrische Leitfähigkeit und eine infrarotreflektierende Wirkung verfügen, sind dem Fachmann aus WO 2013/104439 und WO 2013/104438 bekannt. Zur elektrischen Kontaktierung des Sensors an die elektrische Verbindung ist jedoch darüber hinaus jegliche elektrisch leitfähige Schicht geeignet. Dabei werden in die elektrisch leitfähige Schicht Strompfade eingebracht, über die zwei Spannungspole an dem erfindungsgemäßen Sensor angeschlossen werden. Methoden zur Strukturierung elektrisch leitfähiger Schichten sind dem Fachmann hinlänglich bekannt. Dazu gehören beispielsweise Ätzen oder Laserverfahren. Besonders bevorzugt werden die Strompfade durch Lasertrennlinien in der elektrisch leitfähigen Schicht erzeugt. In der gezeigten Ausführungsform dienen die Strompfade gleichermaßen zur Kommunikation und Datenübertragung mit einer Steuerung und/oder mit der Alarmausgabeeinrichtung (hier nicht gezeigt). Alternativ oder kumulativ kann die elektrische Verbindung 7 durch leitende Drähte hergestellt sein. Die nötige Transparenz bzw. die optisch unauffällige Ausgestaltung, die Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist, kann in dieser Variante dadurch erzielt werden, dass die Drähte zum einen sehr dünn und/oder zum anderen schlangenförmig ausgebildet sind. Ein in der Fahrzeugscheibenherstellung bekanntes Beispiel sind solche Drähte, die als Heizdrähte in Windschutzscheiben eingesetzt werden. Sie weisen üblicherweise eine Dicke von ungefähr 20 pm auf und sie sind in der Durchsicht praktisch nicht zu erkennen. Es können zudem mehrere Drähte für einen Strompfad und/oder Kommunikationspfad vorgesehen sein. Da die Drähte derart dünn ausgeführt sind, dass die Insassen sie optisch fast nicht erkennen können, können eine Vielzahl von Drähten sowohl als elektrische Verbindung, aber auch zur Kommunikation und Datenübertragung dienen, ohne viel Platz einzunehmen, so dass auf diese Weise eine Redundanz für die Stromleitung oder auch für die Datenübertragung ohne weitere optische Beeinträchtigung vorgesehen werden kann.

Figur 2 zeigt eine weitere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Verbundscheibe 1 in einer schematischen Querschnittsansicht. Der generelle Aufbau der Verbundscheibe 1 mit Sensor 2, Außenscheibe 4, Innenscheibe 3 und dazwischen laminierter Zwischenschicht 5 entspricht dem Aufbau wie in Figur 1 gezeigt, so dass im Folgenden nur auf die unterschiedlichen Ausführungen eingegangen wird. Im Unterschied zu der vorstehend beschriebenen Ausführungsform der Figur 1 ist der Sensor 2 an der Außenseite IV der Innenscheibe befestigt, beispielsweise durch Kleben. Der Sensor 2 wird zum Innenraum mit einer Abdeckung 9 verdeckt, wie vorstehend bereits beschrieben. In der Innenscheibe 3 ist eine Aussparung 6 im Bereich des Sensors 2, jedenfalls aber innerhalb des durch die Abdeckung 9 überdeckten Bereichs der Innenscheibe 3, in Form einer Durchgangsöffnung vorgesehen. Hierdurch ist eine elektrische Kontaktierung geführt, welche den Sensor 2 mit der elektrisch leitenden Verbindung 7 leitend verbindet. Die elektrisch leitende Verbindung 7 ist auf der Innenseite III der Innenscheibe vorgesehen und wird von oben von der Zwischenschicht 5 abgedeckt. Auf der Innenseite II der Außenscheibe 4 ist wiederum im Bereich des Sensors 2 ein schützender Schwarzdruck 10 aufgebracht. Die elektrisch leitende Verbindung 7 kann alternativ auch auf der Innenseite II der Außenscheibe 4 vorgesehen sein, dann würde die Kontaktierung zum Sensor 2 durch die Zwischenschicht 5 und das Durchgangsloch 6 geführt. Figur 3 zeigt eine weitere Ausführungsform der Verbundscheibe 1 gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Verbundscheibe 1 umfasst eine Außenscheibe 4 mit einer Außenseite I und einer Innenseite II, eine Innenscheibe 3 mit einer Außenseite IV, die zum Fahrzeuginnenraum gerichtet ist, und einer Innenseite III und eine zwischen den beiden Scheibe 3 und 4 angeordneten Zwischenschicht 5. Der Sensor 2 ist in einer Aussparung 6 der Innenscheibe eingesetzt und überragt diese in den Innenraum des Fahrzeugs hinein. Zum Schutz und zur besseren Optik ist der Sensor 2 mit seinem in den Innenraum ragenden Abschnitt durch eine Abdeckung 9 überdeckt, die an der Außenseite IV der Innenscheibe 3 befestigt ist. Die Abdeckung 9 weist für den Strahlengang des Sensors 2 eine Öffnung auf. Der Sensor 2 ist mit seiner Oberseite an der Zwischenschicht 5 fixiert. Oberhalb des Sensors 2 ist eine Stromquelle 8 in die Zwischenschicht integriert. Die Stromquelle 8 kann beispielsweise eine Batterie und/oder eine Photovoltaikeinrichtung sein. Der Sensor 2 ist durch eine Kabelverbindung 7 elektrisch leitend mit der Stromquelle 8 verbunden. Durch die räumliche Nähe kann die Kabelverbindung derart kurz ausgeführt sein, dass sie optisch unauffällig ist und von der Abdeckung 9 für einen Fahrzeuginsassen mit abgedeckt ist. Die Datenübertragung von dem Sensor 2 zu einer Steuerung und/oder zu der Alarmausgabeeinrichtung (hier nicht gezeigt, da sie außerhalb der Verbundscheibe 1 angeordnet sind) kann in diesem Ausführungsbeispiel kabellos erfolgen, zum Beispiel über eine WLAN, bluetooth® oder Funkverbindung. Eine leitende Schicht 7 ist im Unterschied zu den vorherigen Ausführungsformen nicht vorgesehen.

An der Innenseite II der Außenscheibe 4 ist im Flächenbereich des Sensors und dessen Abdeckung ein Schwarzdruck 10 vorgesehen, der im Unterschied zu den vorherigen Ausführungsformen jedoch nur die Bereiche abdeckt, die außerhalb der darunter angeordneten Stromquelle 8 liegen. Auf diese Weise kann das Sonnenlicht auf die Photovoltaikeinrichtung einstrahlen, wobei der unterhalb der Stromquelle 8 angeordnete Sensor 2 dennoch vor der Sonneneinstrahlung geschützt ist. Dieser Einstrahlungsschutz ist auch im Fall der Verwendung einer Batterie als Stromquelle 8 gegeben. In diesem Fall kann der Schwarzdruck 10 auch die Batterie überdecken. Figur 4 zeigt in einer schematischen Querschnittsansicht ein weiteres Beispiel für eine erfindungsgemäße Verbundscheibe 1 mit Sensor 2 zur Innenraumüberwachung des Fahrzeugs. Im Unterschied zu der vorgenannten Ausführungsform der Figur 3 ist der Sensor 2 nicht in einer Aussparung der Innenscheibe fixiert sondern an der Außenseite IV der Innenscheibe 3. Die elektrische Verbindung 7 ist beispielsweise als Kabelverbindung oder als Folienleiter ausgebildet und wird durch eine Durchgangsöffnung 6 der Innenscheibe 3 zu der Stromquelle 8 geführt.

Figur 5 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung ähnlich zu der Ausführungsform, die in Figur 4 gezeigt ist, in der die Verbundscheibe 1 einen an der Außenseite IV der Innenscheibe 3 fixierten Sensor 2 aufweist. Oberhalb des Sensors 2 ist in der Zwischenschicht 5 eine Stromquelle 8 angeordnet, die durch eine elektrische Verbindung 7 mit dem Sensor 2 leitend verbunden ist. Die elektrische Verbindung 7 ist durch eine Durchgangsöffnung 6 in der Innenscheibe zu dem Sensor 2 geführt und an diesen angeschlossen. Im Unterschied zu der Ausführungsform der Figur 4 wird in der gezeigten Ausführungsform die Datenübertragung des Sensors 2 zu einer Steuerung und/oder zu einer Alarmausgabeeinrichtung nicht kabellos sondern über eine Glasfaserverbindung 11 ermöglicht und realisiert. Die Glasfaserverbindung 11 ist transparent und wird vorliegend an der Innenseite III der Innenscheibe 3 entlang zum Rand der Verbundscheibe 1 geführt. Gegebenenfalls kann zum Niveauausgleich in den Bereichen der Zwischenschicht 5, die die Glasfaserverbindung 11 nicht abdecken, eine größere Dicke vorgesehen werden. Im Allgemeinen wird die Glasfaserverbindung 11 aber derart dünn ausgeführt, dass die thermoplastische Zwischenschicht 5 auch in üblicher Dicke ausgeführt werden kann und ohne Aussparungen mit den anderen beiden Scheiben bei eingelegter Glasfaserverbindung laminiert werden kann.

Figur 6 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung ähnlich zu der Ausführungsform, die in Figur 2 gezeigt ist, in der die Verbundscheibe 1 einen an der Außenseite IV der Innenscheibe 3 fixierten Sensor 2 aufweist. Die elektrische Verbindung 7 ist durch eine Durchgangsöffnung 6 in der Innenscheibe zu dem Sensor 2 geführt und an diesen angeschlossen. Im Unterschied zu der Ausführungsform der Figur 2 wird in der gezeigten Ausführungsform die Datenübertragung des Sensors 2 zu einer Steuerung und/oder zu einer Alarmausgabeeinrichtung nicht kabellos oder über die elektrische Verbindung 7 sondern über eine Glasfaserverbindung 11 ermöglicht und realisiert. Die Stromquelle zur Stromversorgung des Sensors 2 kann in dieser Ausgestaltung im Sensor 2 selbst vorgesehen sein.

Figur 7 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung ähnlich zu der Ausführungsform, die in Figur 1 gezeigt ist, in der die Verbundscheibe 1 einen in einer Aussparung 6 der Innenscheibe 3 fixierten Sensor 2 aufweist. Die elektrische Verbindung 7 ist ebenfalls durch die Aussparung 6 in der Innenscheibe 3 zu dem Sensor 2 geführt und an diesen angeschlossen. Im Unterschied zu der Ausführungsform der Figur 1 wird in der gezeigten Ausführungsform die Datenübertragung des Sensors 2 zu einer Steuerung und/oder zu einer Alarmausgabeeinrichtung nicht kabellos oder über die elektrische Verbindung 7 sondern über eine Glasfaserverbindung 11 ermöglicht und realisiert. Die Stromquelle zur Stromversorgung des Sensors 2 kann in dieser Ausgestaltung im Sensor 2 selbst vorgesehen sein.

Figur 8 zeigt in einer schematischen Querschnittsansicht ein weiteres Beispiel für eine erfindungsgemäße Verbundscheibe 1 mit Sensor 2 zur Innenraumüberwachung des Fahrzeugs. Die Verbundscheibe 1 umfasst eine Außenscheibe 4 mit einer Außenseite I und einer Innenseite II und eine Innenscheibe 3 mit einer Außenseite IV und einer Innenseite III. Die beiden Scheiben 3 und 4 sind mit einer Zwischenschicht 5 aus einem thermoplastischen Material miteinander laminiert. An der Außenseite IV der Innenscheibe 3 ist eine elektrische Verbindung 7 vorgesehen, welche den Sensor 2 elektrisch leitend mit einer Steuerung und/oder einer Alarmeinrichtung außerhalb der Verbundscheibe 1 verbindet. Der Sensor 2 ist an der elektrischen Verbindung 7 nach unten in den Innenraum des Fahrzeugs orientiert angebracht und leitend mit der elektrischen Verbindung 7 kontaktiert. Die elektrisch leitende Verbindung 7 ist optisch unauffällig ausgestaltet und beispielsweise eine durch Strompfade in einer dünnen metallischen Beschichtung, durch einen Metalldruck, insbesondere durch einen Silberdruck. oder einer low-E-Beschichtung realisiert. Die dünne metallische Beschichtung kann zum Beispiel aus Kupfer oder Silber bestehen. Die Stromquelle kann in dieser Ausführungsform außerhalb der Verbundscheibe 1 vorgesehen sein. Sie kann aber auch in dem Sensor 2 integriert sein. Zum Innenraum hin ist der Sensor 2 durch eine Abdeckung 9 optisch gefällig abgedeckt, welche eine Aussparung aufweist, durch die der Strahlengang des Sensors geführt ist. An der Innenseite II der Außenscheibe 4 ist im Flächenbereich des Sensors 2 und der Abdeckung 9 ein Schwarzdruck 10 vorgesehen, der den Sensor von Sonneneinstrahlung schützt.

Bezugszeichenliste

1 Verbundscheibe

2 Sensor

3 Innenscheibe 4 Außenscheibe

5 Zwischenschicht

6 Aussparung

7 elektrische Verbindung

8 Stromquelle 9 Abdeckung

10 Schwarzdruck

11 Glasfaserverbindung