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Die Erfindung betrifft eine Fahrzeugscheibe mit mindestens einem Heizleiter und mindestens einer Antenne.
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WO 2007 / 023 054 A1 betrifft eine Antennenanordnung insbesondere für eine Fahrzeugscheibe mit einem Heizleiterfeld insbesondere auf oder in einer Fahrzeugscheibe und einer Antennenleiterstruktur, die mit dem Heizleiterfeld hochfrequenzmäßig gekoppelt ist. Beschrieben ist ferner eine Mehrbereichs-Antennenanordnung insbesondere für eine Fahrzeugscheibe mit folgenden Merkmalen: einem Heizleiterfeld mit seitlichen Aussparungen insbesondere auf oder in einer Fahrzeugscheibe, einer Antennenleiterstruktur für mindestens zwei Empfangsbereiche außerhalb des Heizleiterfeldes, welche im Wesentlichen in den seitlichen Aussparungen des Heizleiterfeldes angeordnet ist, und einer hochfrequenzmäßig niederohmigen aber nicht galvanischen Kopplung der Antennenleiterstruktur mit dem Heizleiterfeld, die für einen der mindestens zwei Empfangsbereiche wirksam ist. Das Heizleiterfeld ist zweiteilig ausgeführt mit einem großen Heizleiterfeldbereich, welcher die Scheibe von dem linken Rand der Fahrzeugscheibe bis zu dem rechten Rand der Fahrzeugscheibe überdeckt und von einem unteren Rand nach oben fast bis zu einem Scheitelpunkt eines bei einem Betrieb eines Scheibenwischers überdeckten Wischfelds reicht. An einem oberen Spitzenbereich des Wischfelds befindet sich ein kleiner Heizleiterfeldbereich, welcher seitlich nicht bis zum Rand der Fahrzeugscheibe reicht und nach oben nur knapp über das Wischfeld hinaus. Beide Heizleiterfeldbereiche weisen eine rechteckige Grundform auf, deren Heizleiter geradlinig waagerecht verlaufen. Beide Heizleiterfeldbereiche werden durch gemeinsame Sammelschienen versorgt, wobei die Sammelschienen in entsprechenden Sammelschienenabschnitten an einem linken Rand bzw. an einem rechten Rand der jeweiligen Heizleiterfeldbereiche angeordnet sind.
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Hierbei ist es von Nachteil, dass die zu unterschiedlichen Heizleiterfeldbereichen zugehörigen Sammelschienenabschnitte sowie die Zuleitungen zu den Sammelschienen unterschiedlich breit und / oder dick ausgeführt sein müssen, um einen in etwa gleichen Strom durch alle Heizleiter schicken zu können. Die unterschiedlichen Leiterdicken sind jedoch optisch gut erkennbar, was eine ungleichmäßige und wenig hochwertige Anmutung bewirkt. Ferner verbleiben die rechte und die linke Sammelschiene an gegenüberliegenden Scheibenseiten. Dadurch sind die zur Aufbringung der Antennenstruktur verwendeten freien Flächen oder Freiflächen vergleichsweise klein.
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DE 100 02 777 C1 offenbart eine Kontaktierung mehrerer elektrischer, auf einer transparenten Scheibe angeordneter Funktionselemente, wie z. B. Antennen, mittels eines einheitlichen flexiblen Kontaktelements und dessen Leitungsverbindungen zu nachgeordneten Aggregaten. Die mittels des Kontaktelements anzuschließenden Kontaktflächen der Funktionselemente sind entlang des Rands der Scheibe verteilt angeordnet. Dabei hat das Kontaktelement eine dem Rand der Scheibe angepasste Form und dient dieses ferner als Träger von in unmittelbarer Nähe der Kontaktflächen angeordneten und diesen elektrisch nachgeschalteten Schaltungselementen.
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DE 10 2007 028 755 A1 offenbart ein Kraftfahrzeug mit einer Heckscheibe, mit einem Scheibenwischer für die Heckscheibe, der einen Wischbereich der Heckscheibe bestimmt, mit einer Scheibenheizung für die Heckscheibe, die einen Heizbereich der Heckscheibe bestimmt, mit einer durch die Heckscheibe getragenen oder in die Heckscheibe integrierten AM-Antenne, bei dem der Scheibenwischer und die Scheibenheizung derart ausgeführt sind, dass zumindest in der oberen Hälfte der Heckscheibe der Heizbereich im Wesentlichen dem Wischbereich entspricht und bei dem die AM-Antenne im Wesentlichen außerhalb des Heizbereichs angeordnet ist.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die vorstehend genannten Nachteile zu vermeiden und insbesondere eine Fahrzeugscheibe anzugeben, welche eine verbesserte Antennenfunktion ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich auch aus den abhängigen Ansprüchen.
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Zur Lösung der Aufgabe wird eine Fahrzeugscheibe, insbesondere eine Heckscheibe, vorgeschlagen, welche ein Heizleiterfeld mit mindestens einem Heizleiter als auch mindestens eine Antenne aufweist, wobei die mindestens eine Antenne an einer bezüglich des Heizleiterfelds freien Fläche der Fahrzeugscheibe angeordnet ist, wobei das Heizleiterfeld eine im Wesentlichen winkelsektorförmige Grundform aufweist und wobei die Fahrzeugscheibe Sammelschienen zur Stromversorgung des mindestens einen Heizleiters aufweist, die an einem gleichen Randbereich der Fahrzeugscheibe angeordnet sind.
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Durch die winkelsektorförmige Grundform des Heizleiterfelds wird im Vergleich beispielsweise zu einem rechteckigen Heizleiterfeld eine seitlich stark vergrößerte freie Fläche oder Freifläche ermöglicht, was wiederum eine größere Gestaltungsfreiheit für an der Freifläche angeordnete Antennen ermöglicht. Die Positionierung der Sammelschienen erlaubt dabei ein besonders kompaktes Heizleiterfeld und damit besonders große Freiflächen, da das Heizleiterfeld nicht zwischen zwei an gegenüberliegenden Rändern angeordneten Sammelschienen über die Fahrzeugscheibe geführt zu werden braucht. Die Freifläche ist typischerweise nicht beheizt. Das Heizleiterfeld kann beispielsweise im Wesentlichen durch eine äußere Kontur der mindestens einen Heizleiterstruktur bestimmt sein. Die winkelsektorförmige Grundform kann eine kreissektorförmige Grundform oder eine ringsektorförmige Grundform umfassen.
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Die stark vergrößerte Freifläche ermöglicht die Weiterbildung, dass die Fahrzeugscheibe zwei oder mehr Antennen aufweist, welche an jeweils einem unterschiedlichen Bereich der freien Fläche der Fahrzeugscheibe angeordnet sind. Dadurch kann eine Anpassung an unterschiedliche Randbedingungen (Frequenzbereiche usw.) durch eine unterschiedliche Auslegung der Antennen erreicht werden, was wiederum einen besseren Empfang ermöglicht. Die beiden Antennen können sich außer in ihrem Aufbau auch bezüglich ihrer Funktion unterscheiden. Alternativ kann eine Antenne an mehreren Freiflächen oder Freiflächenbereiche angeordnet sein, um eine bessere Leistung zu erreichen.
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Insbesondere ist es eine Weiterbildung, dass eine der an (d. h., auf oder in) der freien Fläche angeordneten Antennen für einen AM-Empfang dient (AM-Antenne), während die andere Antenne für andere Funktionen wie FM-Empfang, DAB, Funkfernbediendienste und / oder TV eingerichtet ist. Alternativ mag eine AM-Antenne usw. an mehreren Freiflächen oder Freiflächenbereiche angeordnet bzw. über diese verteilt sein, um eine bessere Leistung zu erreichen.
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Insbesondere für Fahrzeuge, die eine Heckklappe aufweisen, welche mit der Fahrzeugscheibe ausgerüstet ist, ist es eine Weiterbildung, dass die Sammelschienen - je nach Positionierung des Scheibenwischers an dem unteren Rand bzw. Seitenbereich oder an dem oberen Rand bzw. Seitenbereich der Fahrzeugscheibe - entsprechend an dem unteren Rand oder an dem oberen Rand angeordnet sind. Diese Anordnung bietet den Vorteil einer höheren Robustheit in der elektromagnetischen Verkopplung. Denn bisher und wie z. B. in
WO 2007 / 023 054 A1 gezeigt, verlaufen in Heckklappenfahrzeugen Kabelbäume rechts und links parallel zu den rechten und linken Seitenscheiben. Dort befinden sich auch die Sammelschienen, wodurch eine sehr gute, aber unerwünschte Verkopplung zwischen dem jeweiligen Kabelbaum und der Heckscheibenantenne erreicht wird, was leicht zu Störungen führen kann. Bei der vorliegenden Anordnung kann die Verkopplung hingegen reduziert werden, weil die mindestens eine an der Freifläche angeordnete Antenne so gestaltbar ist, dass sie nur wenige parallel zum rechten bzw. linken Scheibenrand verlaufende Verbindungen aufweist.
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Auch ist es eine Weiterbildung, dass mindestens ein Abschnitt des mindestens einen Heizleiters als ein zwischen den Sammelschienen verlaufender Heizleiterbogenabschnitt ausgebildet ist.
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Der mindestens eine Heizleiterbogenabschnitt kann gekrümmt oder gebogen ausgebildet sein. Das sich daraus ergebende Heizleiterfeld kann dann ringsektorförmig oder kreissektorförmig sein. Die Rundheit der Antenne erlaubt eine weit bessere vertikale Polarisation als bei herkömmlichen Scheibenantennen.
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Alternativ kann der mindestens eine Heizleiterbogenabschnitt so ausgestaltet sein, dass er mehrere gerade Teilabschnitte aufweist, wobei benachbarte Teilabschnitte zueinander angewinkelt sind. Ein solcher polygonzugartiger Heizleiterbogenabschnitt kann beispielsweise drei gerade Teilabschnitte aufweisen, die eine U-Form bilden, bei der die Schenkel nach Außen schräg stehen. Das sich daraus ergebende Heizleiterfeld kann dann eine Form eines symmetrischen Trapezes aufweisen.
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Ferner ist es eine Weiterbildung, dass die Sammelschienen in einem Schwarzdruckbereich angeordnet sind. Dadurch kann die Sammelschiene von den Augen eines Betrachters verborgen werden, was eine optisch hochwertige Anmutung ergibt.
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Noch eine Weiterbildung besteht darin, dass mindestens eine Antenne zumindest zum Betrieb im AM-Bereich eingerichtet oder vorgesehen ist. Grundsätzlich können eine oder mehrere Antennen oder Antennenstrukturen zum Betrieb zumindest im AM-Bereich eingerichtet sein bzw. zumindest im AM-Bereich betrieben werden. Die mindestens eine Antenne kann ausschließlich zum AM-Betrieb eingerichtet bzw. vorgesehen sein oder für einen gemischten Betrieb im AM-Bereich und in zumindest einem anderen Bereich, z. B. zum FM- oder DVB-Empfang usw.
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Im Rahmen einer zusätzlichen Weiterbildung sind zumindest zwei (vollständig gekrümmte oder polygonzugartige) Heizleiterbogenabschnitte elektrisch seriell miteinander verbunden. Dadurch kann eine Anpassung einer Heizleiterlänge zwischen den Sammelschienen erreicht werden, was eine Angleichung von Heizleiterbreiten ermöglicht. Die Angleichung der Heizleiterbreiten wiederum führt zu einem gestalterisch unauffälligen Heizleiterfeld.
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Eine nächste Weiterbildung besteht darin, dass die Fahrzeugscheibe eine Gruppe aus mehreren, z. B. mindestens vier, bevorzugt benachbart angeordneten, Heizleiterbogenabschnitten aufweist, wobei Paare von Heizleiterbogenabschnitten von alternierend außen nach innen elektrisch seriell miteinander verbunden sind. Dadurch wird auf eine einfache Weise eine besonders gute Längenanpassung erreicht.
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Eine Ausgestaltung ist es, dass eine gemeinsame Länge der seriell miteinander verbundenen Heizleiterbogenabschnitte innerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt. Dazu können auch drei oder mehr Heizleiterbogenabschnitte seriell miteinander verbunden werden.
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Eine nächste Ausgestaltung ist es, dass die Fahrzeugscheibe seriell miteinander verbundene Heizleiterbogenabschnitte und nicht seriell verbundene Heizleiterbogenabschnitte aufweist, wobei eine gemeinsame Länge der seriell miteinander verbundenen Heizleiterbogenabschnitte und der nicht seriell verbundenen Heizleiterbogenabschnitte innerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt.
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Auch ist es eine Ausgestaltung, dass der mindestens eine Heizleiter zumindest teilweise zusätzlich als eine Antenne ausgestaltet ist. Dabei wird diese Heizleiter-Antenne vorzugsweise für einen Empfang von FM, DAB, TV usw. verwendet. Die Heizleiter-Antenne ist dazu elektrisch geeignet beschaltet, z. B. mit Induktivitäten in den Heizleiterfeldanschlüssen.
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Eine zusätzliche Ausgestaltung ist es, dass an der Fahrzeugscheibe mehrere Antennenanschlüsse angeordnet sind, wobei sämtliche Antennenanschlüsse in einem engen Bereich konzentriert sind. Die Antennenanschlüsse können dann, ggf. zusammen mit zugehörigen Antennenverstärkern oder Teilen davon, in einem gemeinsamen, kompakten Gehäuse untergebracht sein. Die Antennenverstärker oder Teile davon können alternativ oder zusätzlich auch entfernt von der Heckscheibe angebracht sein, z. B. an einer Karosseriestruktur.
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Ferner ist es eine Weiterbildung, dass die Antennenanschlüsse und / oder das Gehäuse in einem Schwarzdruckbereich angeordnet sind. Dadurch können diese Komponenten vor den Augen eines Betrachters verborgen werden, was eine optisch hochwertige Anmutung ergibt.
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Es ist eine Möglichkeit, dass das Verstärkergehäuse mittig an einem oberen Rand der Fahrzeugscheibe angeordnet ist, was eine besonders kompakte Ausgestaltung mit einem geringen Verdrahtungsaufwand ermöglicht.
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Auch ist es eine Möglichkeit, dass die mindestens eine in dem Freibereich angeordnete Antenne eine logarithmisch-periodische Antenne ist. Dadurch wird eine Breitbandfähigkeit der Antenne gesteigert.
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In den folgenden Figuren wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels schematisch beschrieben. Dabei können zur Übersichtlichkeit gleiche oder gleichwirkende Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen sein.
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Es zeigen:
- 1 eine Draufsicht auf eine Innenseite einer erfindungsgemäßen Heckscheibe;
- 2 einen Ausschnitt auf die Heckscheibe aus 1 im Bereich eines unteren Rands und
- 3 die erfindungsgemäße Heckscheibe in einer funktionalen Aufteilung.
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1 zeigt in Gesamtansicht, 2 zeigt ausschnittsweise und 3 zeigt funktional eine Heckscheibe 1 eines Kraftfahrzeugs. Die Heckscheibe 1 wird mittels eines unterhalb ihres unteren Rands 4 schwenkbar befestigten Scheibenwischers (o. Abb.) in einem Wischfeld W gewischt, welches gestrichelt angedeutete ist. Die Heckscheibe 1 weist ein durch mindestens einen Heizleiter 2 gebildetes Heizleiterfeld 3 auf. Das Heizleiterfeld 3 wird in anderen Worten durch den mindestens einen Heizleiter 2 und durch die davon begrenzte Fläche gebildet. Das Heizleiterfeld 3 weist eine winkelsektorförmige Grundform auf, welche sich von einer linken Seite L des unteren Seitenbereichs bzw. Rands 4 der Heckscheibe 1 ringsektorförmig über die Heckscheibe 1 zu einer rechten Seite R des unteren Seitenbereichs bzw. Randes 4 erstreckt, oder umgekehrt.
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Die linke Seite L und die rechte Seite R der Heckscheibe 1 sind bezüglich einer mittigen, senkrechten Spiegelachse S definiert. Dass Heizleiterfeld 3 ist so ausgestaltet, dass es den Wischbereich W in etwa überdeckt, so dass ein durch das Heizleiterfeld 3 effektiv erwärmbarer Bereich der Heckscheibe 1, welcher typischerweise etwas größer ist als das Heizleiterfeld 3, das durch einen Fahrer einsehbare Wischfeld W vollflächig heizen kann. Auf der linken Seite L reicht das Wischfeld W nicht bis zum unteren Rand 4 der Heckscheibe 1, so dass dort ein tortenstückähnlicher Bereich des Heizleiterfelds 3 verbleibt, welcher nicht von einem Heckscheibenwischer überstrichen wird, aber dennoch geheizt wird.
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Im Einzelnen weist der mindestens eine Heizleiter 2 unter anderem elf auf der Heckscheibe 1 kreisförmig nach oben gebogene oder gekrümmte Heizleiterbogenabschnitte 5 bzw. 5-1 bis 5-11 auf. Die Heizleiterbogenabschnitte 5-1 bis 5-11 sind zueinander äquidistant angeordnet. Zur Versorgung des mindestens einen Heizleiters 2 sind an dem unteren Rand 4 zwei Sammelschienen 6 und 7 in etwa waagerecht liegend angeordnet. Die beiden Sammelschienen 6, 7 werden durch die Heizleiter 2 verbunden. Bei einem Betrieb des Heizleiterfelds 3 fließt ein Heizstrom durch eine der Sammelschienen 6 oder 7, weiter durch den mindestens einen Heizleiter 2 und dann in die andere Sammelschiene 7 bzw. 6. Dadurch wärmen sich zumindest die als Wärmewiderstandselemente ausgebildeten Heizleiterbogenabschnitte 5-1 bis 5-11 auf, wodurch sich die Heckscheibe 1 zumindest an dem Heizleiterfeld 3 und etwas darüber hinausgehend von Eis oder Feuchtigkeit befreien kann.
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Für eine gleichmäßige Erwärmung des Heizleiterfelds ist es allgemein erwünscht, dass auf zwischen zwei Sammelschienen angeordnete Heizleiterabschnitte ungefähr den gleichen Widerstandswert aufweisen. Dies ist bei dem rechteckigen Heizbereich aus
WO 2007/023054 auf eine einfache Weise gegeben, da die einzelnen Heizleiter dort zwischen den Sammelschienen immer die gleiche Länge aufweisen. Jedoch ist bei der vorliegenden Ausführungsform die Länge der Heizleiterbogenabschnitte 5-1 bis 5-11 immer unterschiedlich, und zwar erhöht sich deren Länge, je weiter außen sie liegen. So weist der äußerste Heizleiterbogenabschnitt 5-11 die größte Länge auf, und der innerste Heizleiterbogenabschnitt 5-1 weist die geringste Länge auf. Eine unterschiedliche Länge von Heizleiterabschnitten kann theoretisch durch eine entsprechende Variation in der Leiterbreite kompensiert werden. Jedoch ist im vorliegenden Fall der äußerste Heizleiterbogenabschnitt 5-11 um ein Vielfaches länger als der innerste Heizleiterbogenabschnitt 5-1. Um in diesem Fall einen in etwa gleichen Widerstandswert der Heizleiterbogenabschnitte 5-1, 5-11 herzustellen, müsste der äußerste Heizleiterbogenabschnitt 5-11 um ein Vielfaches breiter ausgeführt werden als der innerste Heizleiterbogenabschnitt 5-1. Entsprechend müsste die Leiterbreite der anderen Heizleiterbogenabschnitte 5-2 bis 5-10 von innen nach außen zunehmen. Eine solche Verbreiterung der Heizleiterabschnitte wird jedoch als gestalterisch sehr nachteilig empfunden und könnte sogar die Sicht im Bereich der äußeren Heizleiterbogenabschnitte behindern.
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Insbesondere die inneren Heizleiterbogenabschnitte 5-1 bis 5-6, welche einen inneren Heizleiterfeldbereich I bilden, weisen untereinander starke Schwankungen in der Leiterbahnlänge auf, so dass eine Angleichung der Widerstandswerte der Heizleiterbogenabschnitte 5-1 bis 5-6 durch deren Verbreiterung designtechnisch als nachteilig empfunden würde. Die Breite der äußeren Heizleiterbogenabschnitte 5-7 bis 5-11 kann zum Ausgleich der Widerstandswerte hingegen eher so gewählt werden, dass eine Variation in der Leiterbahnbreite einem Betrachter optisch nicht auffallen, so dass eine Designneutralität ohne weitere Maßnahmen erreichbar ist.
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Um die erhebliche Schwankung der Breite der inneren Heizleiterbogenabschnitte 5-1 bis 5-6 des inneren Heizleiterfeldbereichs I zu vermeiden, werden die inneren Heizleiterbogenabschnitte 5-1 bis 5-6 paarweise seriell verschaltet, und zwar alternierend von außen nach innen. Dies bedeutet, dass der innerste, kürzeste Heizleiterbogenabschnitt 5-1 und der äußerste, längste Heizleiterbogenabschnitt 5-6 des inneren Heizleiterfeldbereichs I miteinander an einem Ende über eine Verbindungsleiterbahn 8a miteinander galvanisch bzw. elektrisch verbunden sind, der zweitinnerste Heizleiterbogenabschnitt 5-2 mit dem zweitäußersten Heizleiterbogenabschnitt 5-5 über eine Verbindungsleiterbahn 8b elektrisch miteinander verbunden sind und die benachbarten Heizleiterbogenabschnitte 5-3 und 5-4 miteinander über eine Verbindungsleiterbahn 8c an einem Ende elektrisch miteinander verbunden sind. Dadurch erhöht sich für die Gruppe von inneren Heizleiterbogenabschnitten 5-1 bis 5-6 die Länge zwischen den Sammelschienen 6 und 7, wobei eine gemeinsame bzw. kombinierte Länge der seriell miteinander verbundenen inneren Heizleiterbogenabschnitte 5-1, 5-6; 5-2, 5-5 bzw. 5-3, 5-4 innerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt, welcher viel schmaler ist als der Längenunterschied der einzelnen Heizleiterbogenabschnitte 5-1 bis 5-6. Durch den verringerten Längenunterschied kann bereits eine möglicherweise noch notwendige Breitenvariation der Heizleiterbogenabschnitte 5-1 bis 5-6 auf ein Maß beschränkt werden, welches einem Betrachter, insbesondere einem Fahrer, nicht mehr oder nur geringfügig negativ auffällt. Zudem wird nicht nur die Länge im inneren Heizleiterfeldbereich I angeglichen, sondern es wird auch die (nun kombinierte) Länge der inneren Heizleiterbogenabschnitte 5-1, 5-6; 5-2, 5-5 bzw. 5-3, 5-4 an eine Länge der äußeren Heizleiterbogenabschnitte 5-7 bis 5-11, welche einen äußeren Heizleiterfeldbereich A bilden, angenähert. Folglich kann auch eine Breitenschwankung zwischen den Heizleiterbogenabschnitten 5-1 bis 5-6 des inneren Heizleiterfeldbereichs I und den Heizleiterbogenabschnitten 5-7 bis 5-11 des äußeren Heizleiterbogenfeldbereichs A so weit reduziert werden, dass eine ggf. noch nötige Breitenvariation der Heizleiterbogenabschnitte 5-1 bis 5-11 über das gesamte Heizleiterfeld 3 gestalterisch nicht mehr auffällt.
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Aufgrund der alternierenden Kombination bzw. mäanderförmigen Leiterbahnführung der Heizleiterbogenabschnitte 5-1 bis 5-6 sind die Sammelschienen 6, 7 nicht symmetrisch bezüglich der Spiegelachse S ausgestaltet, sondern die linke Sammelschiene 6 ist mit den acht auf der linken Seite L des unteren Randes 4 vorhandenen Enden der acht äußeren Heizleiterbogenabschnitte 5-4 bis 5-11 verbunden, während die rechte Sammelschiene 7 mit den auf der rechten Seite R des unteren Rands 4 vorhandenen Enden der fünf zur äußeren Gruppe von Heizleiterbogenabschnitten gehörigen Heizleiterbogenabschnitten 5-7 bis 5-11 sowie auf der linken Seite L mit den dort vorhandenen Enden der drei innersten Heizleiterbogenabschnitte 5-1 bis 5-3 verbunden ist. In dem äußeren Heizleiterfeldbereich A werden also die zugehörigen Heizleiterbogenabschnitte 5-5 bis 5-11 durch die Sammelschienen 6 und 7 direkt verbunden.
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Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf das gezeigte Ausführungsbeispiel beschränkt.
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Derjenige Bereich der Heckscheibe 1, welcher nicht von dem Heizleiterfeld 3 überdeckt ist, bildet eine nicht beheizte Freifläche F. Weil in der gezeigten Ausführungsform ein oberer Scheitelpunkt P des Heizleiterfelds 3 nahe an einem oberen Rand 15 der Heckscheibe 1 liegt, wird die Freifläche F effektiv in einen linken Freiflächenbereich F1 auf der linken Seite L der Heckscheibe 1 und einen rechten Freiflächenbereich F2 auf der rechten Seite R der Heckscheibe 1 aufgeteilt. Weil das Heizleiterfeld 3 der Grundform des Wischerfelds W folgt und somit zu einem linken Seitenrand 9 und zu einem rechten Seitenrand 10 der Heckscheibe 1 hin nach unten abfällt, wird eine gegenüber einem rechteckigen, von dem linken Rand 9 zu dem rechten Rand 10 laufenden Heizleiterfeld weitaus größere Freifläche F bzw. weitaus größere Freiflächenbereiche F1 und F2 geschaffen. Dadurch ist es möglich, an der Freifläche F (d. h., auf oder in der Heckscheibe 1) größere, mehr oder komplexere Antennen unterzubringen.
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In der gezeigten Ausführungsform ist in jedem der Freiflächenbereiche F1 und F2 jeweils eine Antenne 11 bzw. 12 angeordnet. Diese Antennen 11, 12 weisen jeweilige gestrichpunktet eingezeichnete Antennenleiterbahnen 13 bzw. 14 auf. Die Antennenleiterbahnen 13, 14 folgen zumindest abschnittsweise in etwa einer Form der Heizleiterbogenabschnitte 5-1 bis 5-11, und zwar zwischen einem jeweiligen Seitenrand 9 bzw. 10 und einer linken Seite L bzw. einer rechten Seite R eines oberen Randes 15 der Heckscheibe 1. Jede der beiden Antennen 11 und 12 ist als eine logarithmisch-periodische Antenne ausgestaltet, wodurch sich ein verbesserter Breitbandbetrieb ergibt. Alternativ können die beiden Antennen 11 und 12 zusammengeschaltet sein, um Teile einer gemeinsamen bzw. einzigen Antenne zu bilden.
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Eine der Antennen 11, 12 ist gemäß einer Ausgestaltung ausschließlich für einen Betrieb im AM-Bereich vorgesehen, während die andere Antenne 12 bzw. 11 für einen Empfang von FM, DAB, TV usw. vorgesehen ist. Die Antennen 11, 12 können gleich bzw. lediglich spiegelverkehrt oder unterschiedlich geformt sein. Durch die Unterbringung der AM-Antenne 11 in dem großen Freiflächenbereich F1 kann diese geometrisch einfach auf den AM-Empfang optimiert werden, wobei einem Antennendesign eine hohe Zahl an Designfreiheitsgraden ermöglicht wird. Auf eine Stabantenne oder auf einen teuren Kunststoffdachspoiler mit AM-Antennenfunktion kann verzichtet werden.
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Auch kann der mindestens eine Heizleiter 2 als eine Antenne verwendet werden bzw. als eine solche ausgestaltet und angeschlossen sein (‚Heizleiterantenne‘). In das zugehörige Heizleiterfeld 3 kann dann ohne Beeinflussung der Äquipotenzialflächen des mindestens einen Heizleiters 2 bzw. der Heizleiterbogenabschnitte 5-1 bis 5-11 beispielsweise eine senkrechte Verbindung 16 zur Optimierung der Antennenfunktion eingeführt werden. Weitere die Heizleiterbogenabschnitte 5-1 bis 5-11 kreuzende und an zumindest einem der Kreuzungspunkte elektrisch verbundene Verbindungen 16 sollten entsprechend der Anforderungen an eine Homogenität des Heizleiterfelds 3 gekrümmt geführt werden, was mit gängigen mathematischen Methoden berechnet werden kann. Aufgrund der durch das Heizleiterdesign vorgegebenen geringeren Freiheitsgrade bei der Gestaltung der ‚Heizleiterantenne‘ durch Verbindungen 16 können konzentrierte Blindelemente (z. B. elektrische Bauelemente wie Kondensatoren) zwischen den Sammelschienen 6 und 7 und zwischen den Leitern der Verbindungsleiterbahnen 8a, 8b, 8c angebracht werden. Dies verbessert eine Diversityeffizienz insbesondere im FM-Bereich und verbessert allgemein die Entkopplung zwischen den Richtcharakteristiken der einzelnen Antennen. Diese Schaltungselemente sind ebenfalls durch den Scheibenschwarzdruck 18 verdeckt.
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Alternativ zu den Blindelementen kann beispielsweise im Bereich der Sammelschienen 6, 7 und der Verbindungsleiterbahnen 8a, 8b, 8c ein leitfähiges Material aufgebracht werden, wobei zwischen dem mindestens einen Heizleiter 2 und dem leitfähigen Material ein Dielektrikum vorhanden ist. Dadurch wird die kapazitive Verkopplung der Sammelschienen 6, 7 und der Verbindungsleiterbahnen 8a, 8b, 8c zur Antennenoptimierung realisiert.
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Die Fußpunkte der Antennen 11, 12 bzw. 2 laufen in einem mittigen Bereich am oberen Rand 15 der Heckscheibe 1 zusammen. Dort befinden sich die entsprechenden Antennenanschlüsse 17 und, je nach Gestaltungsanforderung und vorhandenem Platz, die Antennenverstärker oder Teile davon. In der gezeigten Ausführungsform befindet sich der obere Scheitelpunkt des Heizleiterfelds 3 zwar in der Nähe des oberen Rands 15, jedoch ist der Abstand zwischen ihnen so groß, dass die Antennenanschlüsse 17, und eventuell auch Verstärker oder Verstärkerkomponenten, in einem gemeinsamen Gehäuse bzw. Einheit (o. Abb.) untergebracht werden können. Dies ermöglicht eine kompakte und herstellungstechnisch einfache Bauweise. Sollten das Wischfeld W und damit das Heizleiterfeld 3 weiter zum oberen Rand 15 ausgedehnt sein, können die Antennenanschlüsse und ggf. Verstärker oder Verstärkerkomponenten auch am oberen Rand 15 verteilt angeordnet sein, beispielsweise mit den Anschlüssen für die linke Antenne 11 auf der linken Seite L, mit den Antennenanschlüssen für die rechte Antenne 12 auf der rechten Seite R und den Antennenanschlüssen für den mindestens einen Heizleiter 2 in der Mitte, auf einer der beiden Seiten L, R oder sogar auf beide Seiten L, R verteilt. Damit einem Fahrzeugnutzer die Sicht auf die Sammelschienen 6, 7, die Verbindungsleiterbahnen 8a bis 8c und die Antennenanschlüsse 17 genommen wird, sind diese hinter einem randseitig umlaufenden, hier flächig gepunktet dargestellten blickdichten Schwarzdruckbereich 18 der Heckscheibe 1 verborgen.
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Falls eine große Länge des Scheibenwischers es erfordert, das Heizleiterfeld 3 bis an den oberen Scheibenrand 15 auszudehnen, können entweder die Antennenanschlüsse - ggf. mit zugehörige Verstärkerkomponenten - dezentral angeordnet sein oder die Antennenanschlüsse - ggf. mit zugehörige Verstärkerkomponenten - können so in der Breite verteilt sein, dass sich eine einzige Komponente mit stirnseitigen Anschlüssen der Antennenleitungen ergibt.
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Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf das gezeigte Ausführungsbeispiel beschränkt.
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So können auch mehr als zwei Heizleiterbogenabschnitte miteinander elektrisch seriell verbunden werden.
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Die Heizleiterbogenabschnitte können auch als Polygonzüge ausgestaltet sein.
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Die linke Seite und die rechte Seite der Heckscheibe brauchen ferner nicht symmetrisch bezüglich einer mittigen, senkrechten Spiegelachse ausgebildet zu sein. So brauchen beispielsweise die Antennen nicht gleich bzw. lediglich spiegelverkehrt geformt zu sein.
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Auch können die Antennen gleich oder spiegelverkehrt aussehen, aber eine andere Leiterstruktur aufweisen. So mag ein bestimmter Abschnitt einer ersten Antenne elektrisch leitend ausgebildet sein, während der entsprechende, ggf. spiegelverkehrte, Abschnitt einer zweiten Antenne lediglich einen sichtbaren Streifen ohne eine elektrische Funktion darstellt.
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Die Antennenleiterbahnen brauchen auch nicht zumindest abschnittsweise in etwa einer Form der Heizleiterbogenabschnitte zu folgen.
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Auch kann zumindest eine der Antennen für einen Betrieb im AM-Bereich und für einen Empfang von anderer Bereich oder Funktionen, z. B. von FM, DAB und / oder TV usw. vorgesehen sein.
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Auch kann auf den blickdichten Schwarzdruckbereich zur Abdeckung der Sammelschiene(n), der Verbindungsleiterbahn(en) und / oder der Antennenanschlüsse verzichtet werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Heckscheibe
- 2
- Heizleiter
- 3
- Heizleiterfeld
- 4
- unterer Rand
- 5-1 bis 5-11
- Heizleiterbogenabschnitte
- 6
- Sammelschiene
- 7
- Sammelschiene
- 8a bis 8c
- Verbindungsleiterbahn
- 9
- linker Seitenrand
- 10
- rechter Seitenrand
- 11
- linke Antenne
- 12
- rechte Antenne
- 13
- Antennenleiterbahn
- 14
- Antennenleiterbahn
- 15
- oberer Rand
- 16
- Verbindung
- 17
- Antennenanschluss
- 18
- Schwarzdruckbereich
- A
- äußerer Heizleiterfeldbereich
- I
- innerer Heizleiterfeldbereich
- L
- linke Seite des unteren Seitenbereichs
- R
- rechte Seite des unteren Seitenbereichs
- S
- Spiegelachse
- W
- Wischerfeld
- F
- Freifläche
- F1
- linker Freiflächenbereich
- F2
- rechter Freiflächenbereich