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Title:
TRANSPARENT PLANAR ELEMENT HAVING A VARIABLE TRANSMITTANCE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2012/076070
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a transparent planar element (2 to 8), in particular designed as a glass panel, comprising an arrangement (9), the variable total transmittance of which can be controlled by applying an operating voltage (UB). According to the invention, the arrangement (9) comprises several films (9.1 to 9.n), which are inserted into the planar element (2 to 8) and/or applied to the planar element (2 to 8) in layers and the transmittances of which can be controlled independently of each other. The invention further relates to a device and method for operating at least one transparent planar element (2 to 8) and to a vehicle (1) having at least one transparent planar element (2 to 8).

Inventors:
SETZER JUERGEN (DE)
MUEHLBERGER STEFAN (DE)
LUKA JUERGEN (DE)
Application Number:
PCT/EP2011/005152
Publication Date:
June 14, 2012
Filing Date:
October 13, 2011
Export Citation:
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Assignee:
DAIMLER AG (DE)
SETZER JUERGEN (DE)
MUEHLBERGER STEFAN (DE)
LUKA JUERGEN (DE)
International Classes:
B60J3/04
Foreign References:
US20080231934A12008-09-25
DE102008008018A12009-08-27
DE102007015415A12008-10-02
US20070285759A12007-12-13
US20090015740A12009-01-15
DE102008060040A12009-11-19
US6804040B22004-10-12
DE102008060040A12009-11-19
US6804040B22004-10-12
Attorney, Agent or Firm:
DAIMLER AG (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Transparentes Flächenelement (2 bis 8), insbesondere ausgebildet als Glasfläche, umfassend eine Anordnung (9), deren veränderlicher Gesamttransmissionsgrad durch Anlegen einer Betriebsspannung (UB) steuerbar ist,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Anordnung (9) mehrere Folien (9.1 bis 9.n) umfasst, die schichtenweise in das Flächenelement (2 bis 8) eingebracht und/oder auf das Flächenelement (2 bis 8) aufgebracht sind und deren Transmissionsgrade unabhängig voneinander steuerbar sind.

2. Transparentes Flächenelement (2 bis 8) nach Anspruch 1 ,

dadurch gekennzeichnet, dass

die einzelnen Folien (9.1 bis 9.n) elektrisch voneinander isoliert sind.

3. Transparentes Flächenelement (2 bis 8) nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet, dass

zumindest eine der Folien (9.1 bis 9.n) derart ausgebildet ist, dass durch Anlegen und/oder Variation der Betriebsspannung (UB) Symbole und/oder Schriftzeichen darstellbar sind und/oder dass zwischen zumindest zwei Schichten der

Folien (9.1 bis 9.n) symbolförmige und/oder schriftzeichenförmige Mittel derart eingebracht sind, dass durch Steuerung der Transmissionsgrade der

Folien (9.1 bis 9.n) Symbole und/oder Schriftzeichen darstellbar sind.

4. Vorrichtung zum Betrieb zumindest eines transparenten Flächenelements (2 bis 8) nach einem der Ansprüche 1 bis 3,

gekennzeichnet durch zumindest einen Transformator (14 bis 20) zur Umwandlung der ersten Wechselspannung (UAa) in zumindest eine zweite

Wechselspannung (UAc2) als Betriebsspannung (UB) der Anordnung (9), wobei der Transformator (14 bis 20) mehrere elektrische Ausgänge (A1 bis An) aufweist, wobei jeder Ausgang (A1 bis An) jeweils mit einer Folie (9.1 bis 9.n) elektrisch gekoppelt ist und für jede Folie (9.1 bis 9,n) eine separate

Betriebsspannung (UBi bis UBn) aus der ersten Wechselspannung (UAci) erzeugbar ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4,

gekennzeichnet durch zumindest eine elektrische Energiequelle (10), zumindest eine Übertragungsleitung (11 ) und zumindest einen Wandler (12) zur Umwandlung einer Quellenspannung (UQ) der Energiequelle (10) in die erste

Wechselspannung (UACi).

6. Vorrichtung nach Anspruch 5,

dadurch gekennzeichnet, mittels des Wandlers (12) aus der Quellenspannung (UQ) die erste Wechselspannung (UAci) mit verringertem Spannungsniveau erzeugbar ist und mittels des Transformators (14 bis 20) aus der ersten Wechselspannung (UAc als Betriebsspannung (UB) die zweite Wechselspannung (UAC2) mit vergrößertem Spannungsniveau erzeugbar ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6,

dadurch gekennzeichnet, dass

der Transformator (14 bis 20) unmittelbar an dem transparenten

Flächenelement (2 bis 8) angeordnet ist.

8. Verfahren zum Betrieb zumindest eines transparenten Flächenelements (2 bis 8) nach einem der Ansprüche 1 bis 3,

dadurch gekennzeichnet, dass

zur Einstellung eines definierten Gesamttransmissionsgrads des

Flächenelements (2 bis 8) die Transmissionsgrade der Folien (9.1 bis 9.n) der Anordnung (9) separat eingestellt werden. Fahrzeug (1 ) mit zumindest einem transparenten Flächenelement (2 bis 8) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Flächenelement (2 bis 8) eine

Fahrzeugscheibe und/oder ein Fahrzeugschiebedach bildet.

10. Fahrzeug (1) nach Anspruch 9, umfassend eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7.

Description:
Transparentes Flächenelement mit veränderlichem Transmissionsgrad

Die Erfindung betrifft ein transparentes Flächenelement, insbesondere ausgebildet als Glasfläche, umfassend eine Anordnung, deren veränderlicher Gesamttransmissionsgrad durch Anlegen einer Betriebsspannung steuerbar ist.

Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Betrieb zumindest eines transparenten Flächenelements sowie ein Fahrzeug mit zumindest einem transparenten Flächenelement.

Aus der DE 10 2008 060 040 A1 ist eine Vorrichtung zum Betrieb von transparenten Flächenelementen, insbesondere Glasflächen, mit einem veränderlichen

Transmissionsgrad bekannt. Die Vorrichtung umfasst eine elektrische Energiequelle mit einer Quellenspannung, eine Übertragungsleitung und Mittel zur Umwandlung der Quellenspannung in eine Betriebsspannung der transparenten Flächenelemente. Dabei umfassen die Mittel einen Wandler mit einer integrierten Steuereinheit, mittels welchem die Quellenspannung in eine Wechselspannung umwandelbar ist, die geringer als die Betriebsspannung ist, und unmittelbar an jedem transparenten Flächenelement jeweils einen diesem Flächenelement zugeordneten Transformator, anhand dessen aus der Wechselspannung die Betriebsspannung erzeugbar ist.

Weiterhin ist aus der US 6,804,040 B2 eine Vorrichtung zur Steuerung einer elektrischen Spannung zur Versorgung einer so genannten Suspended-Particle-Device bekannt. Die Vorrichtung umfasst einen elektrischen Anschluss zum Empfang eines

Wechselspannungssignals, eine Aufteileinheit zur Aufteilung des

Wechselspannungssignals in mehrere eigenständige Spannungssignale innerhalb eines vorgegebenen Bereichs, eine Steuereinheit zur Steuerung der Aufteileinheit, um einen ausgewählten, auf einer Spannungsniveau-Information basierenden Spannungswert bereitzustellen und einen elektrischen Anschluss zur Bereitstellung des ausgewählten Spannungsniveaus an der Suspended-Particle-Device. Die Spannungsniveau-Information ist mittels einer Eingabeeinheit oder von einer Fotozelle, welche eine Lichtstärke an der Suspended-Particle-Device erfasst, vorgebbar.

Die nicht vorveröffentlichte Patentanmeldung der Anmelderin mit dem amtlichen

Aktenzeichen 102010033556.8 beschreibt eine Vorrichtung zum Betrieb von

transparenten Flächenelementen, insbesondere Glasflächen, mit einem veränderlichen Transmissionsgrad. Die Vorrichtung umfasst eine elektrische Energiequelle, eine

Übertragungsleitung und einen Wandler zur Umwandlung einer Quellenspannung der Energiequelle in eine erste Wechselspannung. Der Wandler zur Umwandlung der Quellenspannung in die erste Wechselspannung umfasst zumindest eine analoge Oszillatorschaltung. Die Vorrichtung umfasst weiterhin jeweils einen unmittelbar an einem transparenten Flächenelement angeordneten Transformator zur Umwandlung der ersten Wechselspannung. Die transparenten Flächenelemente weisen jeweils Mittel auf, deren Transmissionsgrad durch Anlegen einer Betriebsspannung, welche eine elektrische Wechselspannung mit einer Nutzfrequenz ist, einstellbar ist. Als Mittel ist jeweils ejne Folie in das jeweilige Flächenelement eingebracht oder auf dieses aufgebracht. Bei den Folien handelt es sich um eine so genannte Suspended-Particle-Device, in welche lichtabsorbierende Partikel eingebracht sind, deren maximale Transparenz bei Anlegen der Betriebsspannung und deren minimale Transparenz im spannungslosen Zustand erzielbar ist. Zusätzlich wird ein Verfahren zum Betrieb von transparenten

Flächenelementen beschrieben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes transparentes Flächenelement, eine verbesserte Vorrichtung zum Betrieb von transparenten Flächenelementen und ein verbessertes Verfahren zum Betrieb von transparenten Flächenelementen anzugeben. Der Erfindung liegt weiterhin die Aufgabe zugrunde, ein neuartiges Fahrzeug mit zumindest einem transparenten Flächenelement anzugeben.

Hinsichtlich des transparenten Flächenelements wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale, hinsichtlich der Vorrichtung durch die im Anspruch 4 angegebenen Merkmale und hinsichtlich des Verfahrens durch die im Anspruch 8 angegebenen Merkmale gelöst. Hinsichtlich des Fahrzeugs wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch die im Anspruch 9 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Ein transparentes Flächenelement, insbesondere ausgebildet als Glasfläche, umfasst eine Anordnung, deren veränderlicher Gesamttransmissionsgrad durch Anlegen einer Betriebsspannung steuerbar ist. Erfindungsgemäß umfasst die Anordnung mehrere Folien, die schichtenweise in das Flächenelement eingebracht und/oder auf das

Flächenelement aufgebracht sind und deren Transmissionsgrade unabhängig

voneinander steuerbar sind.

Bei den Folien handelt es sich um so genannte Suspended-Particle-Devices (= SPD), in welche lichtabsorbierende Partikel eingebracht sind, deren maximale Transparenz bei Anlegen der Betriebsspannung und deren minimale Transparenz im spannungslosen Zustand erzielbar ist. Ein Schaltverhalten der SPD-Folien ist abhängig von einer

Foliendicke, wobei mit zunehmender Foliendicke eine Einschaltzeit vom inaktiven Zustand mit minimaler Transparenz in einen aktiven Zustand mit maximaler Transparenz ansteigt. Weiterhin ist das Schaltverhalten abhängig von einer Umgebungstemperatur, wobei mit sinkender Temperatur die Einschaltzeit wächst. Aufgrund der Ausbildung der Anordnung aus mehreren Folien ist eine jeweilige Dicke der Folien gegenüber einer einzelnen Folie reduziert. Somit ist das Schaltverhalten der Anordnung verbessert, da die Einschaltzeiten der geschichteten Folien mit jeweils geringer Dicke gegenüber einer Folie mit größerer Dicke verringert sind. Daraus folgend ist es insbesondere auch bei geringen Umgebungstemperaturen möglich, schnell zwischen dem inaktiven und aktiven Zustand der SPD-Folien zu schalten und der gewünschte Zustand der Transparenz ist sehr schnell erzielbar. Daraus resultiert bei einer Verwendung des transparenten

Flächenelements für ein Fahrzeug für Insassen des Fahrzeugs ein erhöhter Komfort, stets eine optimale und gewünschte Sicht sowie Sichtbarkeit und daraus folgend eine erhöhte Sicherheit.

Gleichzeitig ist es aufgrund der mehrschichtigen Anordnung der Folien in besonders vorteilhafter Weise möglich, den Gesamttransmissionsgrad des Flächenelements in kleinen definierten Zwischenstufen durch Einstellung der jeweiligen Transmissionsgrade der einzelnen Folien einzustellen.

Um eine gegenseitige Beeinflussung der Folien zu vermeiden, sind die einzelnen Folien gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung elektrisch voneinander isoliert. In einer Ausgestaltung des transparenten Flächenelements ist zumindest eine der Folien derart ausgebildet, dass durch Anlegen und/oder Variation der Betriebsspannung

Symbole und/oder Schriftzeichen darstellbar sind und/oder zwischen zumindest zwei Schichten der Folien sind symbolförmige und/oder schriftzeichenförmige Mittel derart eingebracht, dass durch Steuerung der Transmissionsgrade der Folien Symbole und/oder Schriftzeichen darstellbar sind. Daraus folgend ist es in vorteilhafter Weise sehr einfach möglich, mittels des transparenten Flächenelements Logos, Schriftzüge, Werbung und/oder weitere gestalterische Elemente darzustellen.

Die Vorrichtung zum Betrieb zumindest eines transparenten Flächenelements zeichnet sich erfindungsgemäß durch zumindest einen Transformator zur Umwandlung der ersten Wechselspannung in eine zweite Wechselspannung als Betriebsspannung der

Anordnung aus, wobei der Transformator mehrere elektrische Ausgänge aufweist, wobei jeder Ausgang jeweils mit einer Folie elektrisch gekoppelt ist und für jede Folie eine separate Betriebsspannung aus der ersten Wechselspannung erzeugbar ist. Somit sind die Transmissionsgrade der Folien mit geringem Aufwand separat steuerbar und es ist in einfacher Weise ein definierter Gesamttransmissionsgrad des transparenten

Flächenelements einstellbar. Auch ist aufgrund der Verwendung des Transformators mit mehreren elektrischen Ausgängen lediglich ein Transformator zum Betrieb aller Folien des einen transparenten Flächenelements erforderlich.

Insbesondere umfasst die Vorrichtung weiterhin zumindest eine elektrische

Energiequelle, zumindest eine Übertragungsleitung und zumindest einen Wandler zur Umwandlung einer Quellenspannung der Energiequelle in die erste Wechselspannung.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ist mittels des zumindest einen Wandlers aus der Quellenspannung die erste Wechselspannung mit verringertem Spannungsniveau erzeugbar. Aufgrund der Übertragung der elektrischen Energie von der Energiequelle zu dem zumindest einen Transformator in Form einer derartigen Wechselspannung ist keine aufwändige Hochvolt-Übertragungsleitung erforderlich, wobei sich die verwendete Übertragungsleitung aufgrund eines daraus resultierenden verringerten

Isolierungsaufwands nicht nur durch eine hervorragende Flexibilität, sondern auch durch ein sehr geringes Gewicht und geringe Kosten auszeichnet. Auch sind keine oder lediglich geringe Maßnahmen zur elektrischen Abschirmung und Isolation gegenüber höheren elektrischen Spannungen der zumindest einen Übertragungsleitung gegenüber weiteren elektrischen und/oder elektronischen Systemen sowie berührungs- und leitfähigen Komponenten, insbesondere innerhalb eines Fahrzeugs, erforderlich, da aus der gewählten Wechselspannung mit geringem Spannungsniveau eine gute

elektromagnetische Verträglichkeit resultiert. Auch ist in gewinnbringender Weise eine Vereinfachung von Sicherheitsmaßnahmen zum Berührungsschutz, d. h. zum Schutz vor einem elektrischen Schlag, erzielbar.

Weiterhin ist mittels des Transformators in zweckmäßiger Weise aus der ersten

Wechselspannung als Betriebsspannung eine höhere zweite Wechselspannung erzeugbar. In einer gewinnbringenden Weiterbildung der Vorrichtung ist der

Transformator mittels einer stoff-, kraft- und/oder formschlüssigen Verbindung an dem transparenten Flächenelement befestigt. Somit sind besonders kurze Übertragungswege der erzeugten zweiten Wechselspannung und daraus folgend geringe elektrische

Verluste realisierbar.

Das Verfahren zum Betrieb zumindest eines transparenten Flächenelements zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, dass zur Einstellung eines definierten

Gesamttransmissionsgrads des Flächenelements die Transmissionsgrade der jeweiligen Folien der Anordnung separat eingestellt werden. Mittels des erfindungsgemäßen

Verfahrens ist es möglich, den definierten Gesamttransmissionsgrad mit geringem Aufwand und fein abgestuft oder stufenlos einzustellen.

Das erfindungsgemäße Fahrzeug weist zumindest ein transparentes Flächenelement auf, wobei das Flächenelement eine Fahrzeugscheibe und/oder ein Fahrzeugschiebedach bildet. Aufgrund der Ausbildung des Flächenelements sind insbesondere auch bei geringen Temperaturen die Transmissionsgrade der Fahrzeugscheiben und/oder des Schiebedachs des Fahrzeugs mit geringen Schaltzeiten einstellbar. Aufgrund der

Ausbildung des Flächenelements sind sehr geringe Schaltzeiten zwischen verschiedenen Gesamttransmissionsgraden des Flächenelements möglich und gleichzeitig ist der Gesamttransmissionsgrad des Flächenelements in kleinen definierten Zwischenstufen oder stufenlos durch Einstellung der jeweiligen Transmissionsgrade der einzelnen Folien einstellbar. Somit sind die Sicherheit und der Komfort für Insassen des Fahrzeugs verbessert. In einer Weiterbildung des Fahrzeugs umfasst dieses ebenfalls die Vorrichtung zur Steuerung zum Betrieb des zumindest einen transparenten Flächenelements, so dass die Transmissionsgrade der Folien mit geringem Aufwand separat steuerbar sind und in einfacher Weise der definierte Gesamttransmissionsgrad des transparenten

Flächenelements einstellbar ist.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.

Dabei zeigen:

Fig. 1 schematisch ein Fahrzeug mit mehreren transparenten Flächenelementen mit veränderlichem Gesamttransmissionsgrad und

Fig. 2 schematisch eines der transparenten Flächenelemente gemäß Figur 1.

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

Es ist anzumerken, dass die bevorzugte Verwendung der Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung in einem Fahrzeug, wie zum Beispiel einem Kraftfahrzeug, ist, wobei bei diesem Fahrzeug eine Transparenz von vorhandenen Scheiben, Dächer usw. veränderlich ist.

In Figur 1 ist ein Fahrzeug 1 mit mehreren transparenten Flächenelementen 2 bis 8 mit veränderlichem Transmissionsgrad dargestellt.

Bei den transparenten Flächenelementen 2 bis 8 handelt es sich um Glasflächen, insbesondere um ein erstes bewegliches Glas-Schiebedach (Flächenelement 2), ein zweites festes Glas-Dach (Flächenelement 3), ein rechtes und ein linkes bewegliches Seitenfenster (Flächenelement 4 und Flächenelement 8), ein rechtes und ein linkes festes Seitenfenster (Flächenelement 5 und Flächenelement 7) sowie um eine Heckscheibe (Flächenelement 6) des Fahrzeugs 1. Die transparenten Flächenelemente 2 bis 8 weisen jeweils eine in Figur 2 näher dargestellte Anordnung 9 auf, die mehrere schichtenartig angeordnete Folien 9.1 bis 9.n umfasst und deren Gesamttransmissionsgrad einstellbar ist. Die Folien 9.1 bis 9.n sind gemäß Figur 2 in die Flächenelemente 2 bis 8 eingebracht. Alternativ oder zusätzlich sind die Folien 9.1 bis 9.n auf das jeweilige transparente Flächenelement 2 bis 8 aufgebracht.

Die Folien 9.1 bis 9.n sind derart ausgebildet, dass deren jeweiliger Transmissionsgrad durch Anlegen einer Betriebsspannung U B , insbesondere von separat einstellbaren Betriebsspannungen U B i bis U Bn , welche elektrische Wechselspannungen mit einer Nutzfrequenz sind, einstellbar ist. Bei den Folien 9.1 bis 9.n handelt es sich um so genannte Suspended-Particle-Devices (= SPD), in welche lichtabsorbierende Partikel eingebracht sind, deren maximale Transparenz bei Anlegen der Betriebsspannung U B bzw. der Betriebsspannungen U B1 bis U Bn und deren minimale Transparenz im

spannungslosen Zustand erzielbar ist.

Als Energiequelle 10 zum Betrieb der transparenten Flächenelemente 2 bis 8 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung eine Batterie vorgesehen, welche als Quellenspannung U Q eine Gleichspannung aufweist. Die Gleichspannung beträgt beispielsweise 12 Volt.

Da sich aufgrund einer sehr guten elektromagnetischen Verträglichkeit und aufgrund nicht erforderlicher Hochspannungsvorkehrungen an einer Übertragungsleitung 11 insbesondere eine Wechselspannung im Niederspannungsbereich zur Übertragung der elektrischen Energie von der Energiequelle 10 zu den transparenten

Flächenelementen 2 bis 8 eignet, ist unmittelbar nach der Energiequelle 10 ein

Wandler 12 angeordnet.

In nicht näher dargestellten Ausführungsbeispielen sind mehrere

Übertragungsleitungen 1 und mehrere Wandler 12 vorgesehen. Dabei ist es möglich, dass jeweils eine Übertragungsleitung 11 und/oder ein Wandler 12 für jeweils ein transparentes Flächenelement 2 bis 8 vorgesehen sind.

Mittels des Wandlers 12 ist die Quellenspannung U Q in eine in ihrer Frequenz einstellbare oder feste erste Wechselspannung U A ci umwandelbar, wobei die erste Wechselspannung U A ci vorzugsweise ein maximales Spannungsniveau aufweist, welches geringer als die Quellenspannung U Q ist.

Die erste Wechselspannung U A ci ergibt sich insbesondere gemäß:

Die erste Wechselspannung U A ci weist dabei vorzugsweise ein Spannungsniveau im Bereich von 2 V bis 3 V auf.

Zur Umwandlung der Quellenspannung U Q in die erste Wechselspannung U A ci umfasst der Wandler 12 eine analoge Oszillatorschaltung 13. Diese Oszillatorschaltung 13 weist in nicht näher dargestellter Weise einen als Sinusoszillator ausgebildeten analogen

Oszillator auf, mittels welchem aus der Quellenspannung U Q die erste

Wechselspannung U AC i erzeugt wird.

Weiterhin umfasst die Oszillatorschaltung 13 eine nicht gezeigte analoge

Verstärkerschaltung mit mehreren, jeweils einem Flächenelement 2 bis 8 zugeordneten analogen Verstärkern, anhand welcher das Spannungsniveau der ersten

Wechselspannung U AC i für jedes der transparenten Flächenelemente 2 bis 8 individuell vorgebbar ist. Die erste Wechselspannung U AC i wird derart eingestellt, dass diese Werte zwischen Null und der maximalen Betriebsspannung U B liegen.

Bei den analogen Verstärkern handelt es sich insbesondere um analoge Endstufen, welche im so genannten AB-Betrieb betrieben werden. Derartige Endstufen weisen den Vorteil einer geringen Ruhestromaufnahme im mA-Bereich auf und es werden so genannte "crossover-" und "deadband-" Verzerrungen vermieden.

In einem nicht näher dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst der Wandler 12 zusätzlich oder alternativ zur analogen Oszillatorschaltung 13 eine digitale Schaltung zur Umwandlung der Quellenspannung U Q in die erste Wechselspannung U AC i. Die digitale Schaltung umfasst hierzu einen oder mehrere Mikrocontroller und/oder einen oder mehrere Digital-Analog-Wandler. Mittels des zumindest einen Digital-Analog-Wandlers ist beispielsweise eine 8-Bit- und/oder 16-Bit-Digital-Analog-Wandlung durchführbar, um die erste Wechselspannung U A ci, bei welcher es sich insbesondere um eine sinusförmige Wechselspannung handelt, zu erzeugen.

Ferner ist es möglich, dass der Wandler 12 in dargestellter Weise mehrere analoge und/oder digitale Oszillatoren umfasst. Dabei kann die Anzahl der Oszillatoren mit der Anzahl der transparenten Flächenelemente 2 bis 8 übereinstimmen, aber auch größer oder kleiner sein, so dass eine flexible Anordnung und/oder Zuordnung der

Oszillatorschaltungen zu den transparenten Flächenelementen 2 bis 8 möglich ist.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird die Wechselspannung U A ci derart eingestellt, dass keine aufwändigen Maßnahmen zur Erzeugung einer

elektromagnetischen Verträglichkeit und zum Berührungsschutz erforderlich sind.

Da zum Betrieb der jeweils in oder an den transparenten Flächenelementen 2 bis 8 angeordneten Folien 9.1 bis 9.n eine höhere zweite Wechselspannung U A c 2 als die übertragene erste Wechselspannung U A ci erforderlich ist, beispielsweise 120 Volt oder 140 Volt, ist unmittelbar an jedem transparenten Flächenelement 2 bis 8 jeweils ein diesem Flächenelement 2 bis 8 zugeordneter Transformator 14 bis 20 angeordnet, anhand dessen aus der ersten Wechselspannung U AC i die zweite Wechselspannung U A C2 als Betriebsspannung U B mit einem größeren Spannungsniveau erzeugbar ist.

Figur 2 zeigt das transparente Flächenelement 2 mit dem an diesem angeordneten Transformator 14.

Das transparente Flächenelement 2 weist die aus den mehreren schichtenartig angeordneten Folien 9.1 bis 9.n gebildete Anordnung 9 auf, wobei die Folien 9.1 bis 9.n im dargestellten Ausführungsbeispiel in das Flächenelement 2 eingebracht sind. Die Folien 9.1 bis 9.n sind dabei derart in das Flächenelement 2 eingebracht, dass diese voneinander elektrisch isoliert sind. Alternativ oder zusätzlich sind die Folien 9.1 bis 9.n auf das transparente Flächenelement 2 aufgebracht, wobei diese auch hierbei elektrisch voneinander isoliert sind.

An dem transparenten Flächenelement 2 ist der Transformator 14 zur Erzeugung der zweiten Wechselspannung U AC2 als Betriebsspannung U B bzw. der

Betriebsspannungen U B i bis U Bn angeordnet. Um ein optisches Erscheinungsbild des Fahrzeugs 1 oder von Fahrzeugbauteilen nicht zu beeinträchtigen, ist der Transformator 14 mittels kraft-, stoff- und/oder formschlüssiger Verbindungstechniken unmittelbar an dem transparenten Flächenelement 2 befestigt.

Diese kraft-, stoff- und/oder formschlüssigen Verbindungstechniken sind beispielsweise mittels einer direkten Verklebung, einer Aufvulkanisierung, eines Vergusses und/oder eines Anspritzens des Transformators 14 auf dem transparenten Flächenelement 2 erzeugbar.

Der Transformator 14 weist mehrere elektrische Ausgänge A1 bis An auf, wobei jeder elektrische Ausgang A1 bis An jeweils mit einer Folie 9.1 bis 9.n elektrisch verbunden ist.

In nicht näher dargestellter Weise weist das transparente Flächenelement 2 zum

Transformator 14, insbesondere mit dessen elektrischen Ausgängen A1 bis An korrespondierende, nicht näher dargestellte elektrische Anschlusselemente auf, welche in besonders vorteilhafter Weise gleichzeitig Befestigungsmittel zur Befestigung des Transformators 14 an dem transparenten Flächenelement 2 bilden.

Zur Einstellung und Steuerung des Gesamttransmissionsgrads der Anordnung 9 werden die jeweiligen Transmissionsgrade der Folien 9.1 bis 9.n anhand der Beaufschlagung der Folien 9.1 bis 9.n mit elektrischer Energie über die elektrischen Ausgänge A1 bis An eingestellt. Dabei ist für jede der Folien 9.1 bis 9.n eine separate

Betriebsspannung U B i bis U Bn erzeugbar.

Mittels einer separaten Ab- bzw. Zuschaltung der einzelnen Folien 9.1 bis 9.n ist eine definierte Einstellung der Gesamttransmission, insbesondere eine definierte Abstufung der Gesamttransmission der Anordnung 9 und somit des transparenten

Flächenelements 2 steuerbar. Dabei addieren sich die Einzeltransmissionsgrade der Folien 9. 1 bis 9.n zum Gesamttransmissionsgrad der Anordnung 9 bzw. des

transparenten Flächenelements 2. Dabei können die Folien 9.1 bis 9.n verschiedene Abmessungen, Dicken, Formen und unterschiedliche optische Eigenschaften, insbesondere Einzeltransmissionsgrade, aufweisen, so dass eine individuelle und optimierte Einstellung des Gesamttransmissionsgrads möglich ist. Auch sind die

Einzeltransmissionsgrade vorzugsweise in Stufen oder stufenlos einstellbar, so dass eine Große Anzahl verschiedener Gesamttransmissionsgrade erzeugbar ist. Eine statische und dynamische Synchronität der Einstellung der Gesamttransmission der Flächenelemente 2 bis 8, welche sich durch unterschiedliche Flächen und Formen und daraus folgend durch unterschiedliche elektrische Parameter auszeichnen, wird aufgrund der Einstellung des Gesamttransmissionsgrads durch die separate Steuerung der Transmissionsgrade der einzelnen Folien 9.1 bis 9.n nicht beeinflusst. Die

unterschiedlichen elektrischen Parameter, welche sich aus den unterschiedlichen Fläche und Formen der Flächenelemente 2 bis 8 ergeben, sind insbesondere ein Parallel- Ersatzwiderstand (kurz: Rp), ein Reihen-Ersatzwiderstand (kurz: Rs) und eine Reihen- Ersatzkapazität (kurz: Cs). Die Einstellung des Gesamttransmissionsgrads durch

Steuerung der Einzeltransmissionsgrade der Folien 9.1 bis 9.n zeichnet sich

insbesondere gegenüber einer Einstellung des Gesamttransmissionsgrads mittels einer reinen Amplitudesteuerung durch eine einfache Realisierbarkeit aus.

Der Transformator 14 weist beispielsweise ein festes Übersetzungsverhältnis auf, so dass die Steuerung des Gesamttransmissionsgrads, d. h. der zweiten Wechselspannung U AC2 , durch Einstellung des Spannungsniveaus und/oder einer Frequenz der ersten

Wechselspannung U A ci mittels des Wandlers 12 erfolgt. Somit weisen alle transparenten Flächenelemente 2 bis 8 den gleichen Transmissionsgrad auf.

Die verbleibenden Flächenelemente 3 bis 8 entsprechen in ihrem Aufbau und ihrer Funktion bezüglich der Steuerung des Gesamttransmissionsgrads dem Flächenelement 2 und weisen jeweils die Anordnung 9 mit den Folien 9.1 bis 9.n auf. Auch die

verbleibenden Transformatoren 15 bis 20 entsprechen in ihrem Aufbau und ihrer Funktion dem Transformator 14.

Zur Steuerung der Einstellung des Spannungsniveaus und/oder der Frequenz der ersten Wechselspannung U A ci ist in den Wandler 12 eine nicht gezeigte Zentraleinheit integriert, anhand derer die Umwandlung der Quellenspannung U Q in die erste

Wechselspannung U A ci für alle transparenten Flächenelemente 2 bis 8 steuerbar ist.

Alternativ ist es in nicht näher dargestellter Weise ebenfalls möglich, mehreren oder jedem der Flächenelemente 2 bis 8 jeweils einen Wandler 12 mit integrierter

Zentraleinheit und jeweils einen Transformator 14 bis 20 zuzuordnen, so dass der Transmissionsgrad für mehrere Gruppen von Flächenelementen 2 bis 8 oder für jedes Flächenelement 2 bis 8 separat einstellbar ist. Um den Gesamttransmissionsgrad der transparenten Flächenelemente 2 bis 8 in Stufen oder stufenlos zu steuern, ist im Fahrzeuginnenraum eine nicht näher dargestellte Bedieneinheit angeordnet, wobei anhand der Bedieneinheit der Wandler 12 und/oder die Zentraleinheit derart steuerbar sind, dass der Gesamttransmissionsgrad der

transparenten Flächenelemente 2 bis 8 Steuer- und einstellbar ist. Zu diesem Zweck ist die Bedieneinheit direkt oder über einen Datenbus, beispielsweise einen CAN-Bus oder LIN-Bus, mit der Zentraleinheit verbunden.

Der Wandler 12 und die Zentraleinheit sind vorzugsweise in einem Metallgehäuse angeordnet und besitzen zur Verbesserung der elektromagnetischen Verträglichkeit eine kurze Masseanbindung an die Karosserie des Fahrzeugs 1.

Der Wandler 12 weist weiterhin eine nicht gezeigte Diagnosevorrichtung auf, wobei die Diagnosevorrichtung mit den analogen Verstärkern gekoppelt ist.

Mittels der Diagnosevorrichtung wird die Quellenspannung U Q überwacht. Hierzu umfasst die Diagnosevorrichtung eine oder mehrere Erfassungsvorrichtungen.

Weiterhin wird mittels der Diagnosevorrichtung ein zwischen dem Wandler 12 und den Flächenelementen 2 bis 8 befindlicher, nicht dargestellter Wechselspannungs- Sekundärkreis auf Unterbrechungen und Kurzschlüsse überwacht. Zusätzlich werden die erste Wechselspannung U A ci , die zweite Wechselspannung U A c2 und die

Betriebsspannung U B überwacht. Hierzu umfasst die Diagnosevorrichtung eine oder mehrere weitere Erfassungsvorrichtungen, insbesondere Strom- und/oder

Spannungsmessgeräte.

Zur Steuerung der analogen Verstärker und der Diagnosevorrichtung sind diese jeweils mit der Zentraleinheit gekoppelt, so dass mittels der Zentraleinheit eine Steuerung des Wandlers 12 und eine Diagnose des Wandlers 12, des Gleichspannungs-Primärkreises, des Wechselspannungs-Sekundärkreises und der Flächenelemente 2 bis 8 möglich ist.

Weiterhin erfolgt eine Kommunikation der Zentraleinheit über den Datenbus mit einer oder mehreren nicht dargestellten Fahrzeugsteuergeräten und insbesondere der Bedieneinheit zur Einstellung des Gesamttransmissionsgrads. In einer nicht dargestellten Weiterbildung der Anordnung sind die Folien 9.1 bis 9.n derart ausgebildet, dass bei einem Anlegen und/oder einer Variation der Betriebsspannung U B Symbole und/oder Schriftzeichen dargestellt werden.

Hierzu weisen die Folien 9.1 bis 9.n unterschiedliche Formen und Abmessungen auf und sind an verschiedenen Positionen innerhalb der transparenten Flächenelemente 2 bis 8 eingebracht und/oder auf diese aufgebracht, so dass durch die separate Einstellung der Transmissionsgrade ausgewählter Folien 9.1 bis 9.n die Symbole und/oder Schriftzeichen dargestellt werden. Alternativ oder zusätzlich sind die Folien 9.1 bis 9.n jeweils in mehrere Bereiche unterteilt. Die Bereiche sind insbesondere rasterartig ausgebildet und separat ansteuerbar, wobei durch separate Aktivierung bzw. Deaktivierung der Bereiche einer oder mehrerer der Folien 9.1 bis 9.n die Symbole und/oder Schriftzeichen erzeugt bzw. zusammengesetzt werden.

Alternativ zu der direkten Erzeugung der Symbole und/oder Schriftzeichen mittels der Folien 9.1 bis 9.n sind zumindest zwischen zwei Schichten der Folien 9.1 bis 9.n in ebenfalls nicht dargestellter Weise symbolförmige und/oder schriftzeichenförmige Mittel derart eingebracht, dass diese durch Aktivierung und/oder Deaktivierung einzelner oder mehrerer Folien 9.1 bis 9.n Sichtbar werden und somit die Symbole und/oder

Schriftzeichen darstellbar sind.

In einer weiteren nicht dargestellten Weiterbildung der Anordnung sind zwischen jeweiligen zwei der Folien 9.1 bis 9.n eine oder mehrere Heizlagen, wie zum Beispiel leitende bzw. halbleitende transparente ITO- bzw. Indium-Zinn-Oxide-Schichten, vorgesehen, die mit einer zweckmäßigen Energieversorgungsquelle gekoppelt sind. Bei Zufuhr einer zweckmäßigen Energie zu der einen oder den mehreren Heizlagen werden die Folien 9.1 bis 9.n beheizt. Dies führt zu schnelleren Reaktionszeiten beim Schalten der Transparenz der Folien 9.1 bis 9.n vor allem bei niedrigeren Temperaturen.

Die Heizlagen können zwischen allen aneinander angrenzenden Folien 9.1 bis 9.n oder nur einer oder mehreren bestimmten der Folien 9.1 bis 9.n vorgesehen sein. Weiterhin sind die Heizlagen elektrisch von den Folien 9.1 bis 9.n isoliert.

Obgleich die vorliegende Erfindung vorhergehend anhand eines Ausführungsbeispiels beschrieben worden ist, versteht es sich, dass verschiedene Ausgestaltungen und Änderungen durchgeführt werden können, ohne den Umfang der vorliegenden Erfindung zu verlassen, wie er in den beiliegenden Ansprüchen definiert ist.

Bezüglich weiterer Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung wird ausdrücklich auf die Offenbarung der Zeichnung verweisen.