專利名稱：汽車后窗玻璃和在其顯示元件上顯示泊車過程信息的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于汽車的后窗玻璃，在所述后窗玻璃的區(qū)域內布置有用于顯示與泊車過程相關的信息的顯示元件。此外，本發(fā)明還涉及一種用于在顯示元件上顯示與泊車過程相關的信息的方法。
背景技術：
泊車輔助裝置或泊車輔助功能大多通過超聲波傳感器或雷達傳感器測量汽車前方或后方的距離，并且在泊車時警告駕駛員以防止碰撞。所述警告以聲音和/或光學信號實現(xiàn)。由DE 10 2008 020 561 Al已知一種泊車輔助裝置，在該裝置中，將(汽車)到停車點之間的距離在光學顯示儀上以進度條的形式呈現(xiàn)給駕駛員。上述類型的光學顯示儀通常集成到汽車的組合儀表中或者副儀表板區(qū)域內的顯示器中。個別地，還已知位于后窗玻璃范圍內的、用于支持倒車的顯示器或LED顯示儀。應輔助駕駛員在移庫過程中將汽車停入較窄停車位的泊車輔助裝置應能被很舒適地使用。尤其是顯示元件應具有良好的可視性。

發(fā)明內容
因此，本發(fā)明所要解決的技術問題在于，對當前已有的泊車輔助裝置在使用舒適性方面進行改進，并且尤其是要確保顯示元件在整個泊車過程中都具有良好的可視性。根據本發(fā)明，該技術問題通過一種后窗玻璃、一種具有所述后窗玻璃的汽車以及一種用于在顯示元件上顯示與泊車過程相關的信息的方法解決。根據本發(fā)明的一個方面，提供一種用于汽車的、具有顯示元件的后窗玻璃，其中，所述顯示元件含有至少一塊導光板或光導板。所述導光板或光導板具有第一主表面、第二主表面和側面以及至少在該導光板體積范圍內的局部區(qū)域中具有光輸出結構(lichtauskoppelnde Struktur),其中，該光輸出結構設計為使光線發(fā)生散射的納米顆粒。在這里及下文中，使光線發(fā)生散射的納米顆粒理解為直徑在0. 01微米至0. 5微米之間的、使射在其上的光線在很大程度上各向同性地散射的顆粒。所述散射過程尤其基于Rayleigh (瑞利)過程或Mie (米氏)過程。優(yōu)選選擇其折射率與基體折射率的偏差A n為
0.06 ^ An ^ 0. 4的無色顆粒，這些顆粒分散在(導光板)體積內。納米顆粒可額外地由包絡層包圍，所述包絡層使納米顆粒更好地嵌入到周圍材料中。通過嵌入使光發(fā)生散射的納米顆粒，可獲得這樣的材料，其在不被照亮的狀態(tài)下在很大程度上是透明的，而在有光線經過側面射入時可有效地全方位地放射光線。經過其中一個主表面的光線放射可通過如下方式得以加強，S卩，使另一主表面和側面具有在內部使光線發(fā)生反射的特性。后窗玻璃使得相對較大面積的顯示元件成為可能，所述顯示元件在不被照亮的狀態(tài)下是透明的，并且因此在很大程度上不可見。這樣，駕駛員穿過后窗玻璃的視線不會被阻礙。然而在泊車過程中，在倒車時與泊車過程相關的信息也可很好地顯示給駕駛員。由此，在各種運行狀態(tài)下，后窗玻璃都將確保駕駛員有良好的視線看到當前比較重要的東西。在一種實施形式中，導光板具有PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)，也稱作有機玻璃。PMMA既適合作為用于嵌入使光散射的納米顆粒的基體，也適用于光的傳導。此外，它還可設計為透明的。在一種實施形式中，后窗玻璃的至少一個部分區(qū)域設計為導光板。在此，也可將整個后窗玻璃設計為導光板。然后，使光發(fā)生散射的納米顆粒將被有選擇地布置到導光板的用作顯示元件的區(qū)域中。在一種備選的實施形式中，導光板與后窗玻璃鄰接地布置。所述導光板由此構成相對于后窗玻璃獨立的元件，但它與后窗玻璃在空間上相連。導光板尤其可以直接布置在后窗玻璃的內側或外側。、在一種實施形式中，至少有一個光源與側面相鄰布置。后窗玻璃也可具有至少另一個光源以及至少一個用于前述光源和該另一個光源的控制裝置，其中，所述另一個光源同樣與側面相鄰地布置，并且其中，至少一個第一和第二光源和所述另一個光源可以相互獨立地由至少一個控制裝置操控。也可設置前述光源和其它光源的光源組，光源組中的光源將被共同操控。由前述光源和其它光源發(fā)出的光線將穿過導光板的側面被射入導光板中，并且在導光板的體積范圍內通過使光散射的納米顆粒發(fā)生各向同性的散射。由此，導光板在這些區(qū)域中發(fā)光且可從主表面看到，并且可顯示信號。在一種實施形式中，光源設計用于發(fā)射具有第一種顏色的光，而另一光源設計用于發(fā)射具有第二種顏色(與第一種顏色不同)的光。通過這種方式，就有可能在顯示元件上呈現(xiàn)出彩色的信號。光源以和/或其它光源尤其設計為發(fā)光二級管(LED)，并且因此具有較長的使用壽命和較低的能耗。在一種實施形式中，導光板具有多個密度不同的光輸出結構局部區(qū)域。例如可設置多個添加有相同多的或不同多的使光散射的納米顆粒的局部區(qū)域，這些局部區(qū)域通過布置在它們之間的、不帶或幾乎不帶使光散射的納米顆粒的區(qū)域相互分隔開。同樣地，也可考慮多個添加有不同多的使光散射的納米顆粒的部段或顯示段或段碼，其中，納米顆粒的密度可具有分級的或連續(xù)的變化。在這些實施形式中，在顯示元件上形成可被單獨照亮的顯示段或區(qū)域，使得例如被照亮顯示段的數量或者某個連續(xù)區(qū)域被照亮的程度可用于信號顯示。所述顯示元件尤其可以用作泊車輔助裝置以和/或半自動泊車輔助系統(tǒng)上的顯示元件。在一種實施形式中，泊車輔助裝置在后窗玻璃中央區(qū)域中為駕駛員在顯示元件上顯示與停在后面的汽車之間的距離。半自動泊車輔助系統(tǒng)不僅能在估算離前車或后車的距離時輔助駕駛員，而且還能根據停車位的長度和幾何形狀建議出以最佳軌跡泊車的轉向運動。為此，顯示元件可以布置在后窗玻璃的側面區(qū)域內。根據本發(fā)明的一個方面提供一種帶有所述后窗玻璃的汽車。在此，布置在后窗玻璃區(qū)域內的顯示元件尤其可以設置用于顯示與泊車過程相關的信息。根據本發(fā)明的另一方面提供一種用于在汽車后窗玻璃區(qū)域內的顯示元件上顯示與泊車過程相關的信息的方法，其中，光線經過側面射入顯示元件的導光板，在導光板體積范圍內在使光散射的納米顆粒上發(fā)生散射，并且通過導光板的至少一個主表面射出。在此，在一種實施形式中，在顯示元件上顯示與距離障礙物的距離以和/或推薦的轉向運動相關的信息。在該實施形式中，所述方法被作為泊車輔助或半自動泊車輔助系統(tǒng)。在一種實施形式中，信息將通過被照亮顯示段的數目或者顯示元件被照亮區(qū)域的大小呈現(xiàn)在顯示元件上。備選地或者附加地，也可考慮通過從導光板的主表面射出的光線的顏色將信息呈現(xiàn)在顯示元件上。、備選地或者附加地也可考慮，為產生閃爍信號而使光線周期性地射入導光板中，并且通過閃爍信號的頻率將信息呈現(xiàn)在顯示元件上。


以下將借助于附圖對本發(fā)明的實施例作進一步闡述。在附圖中圖I以示意圖形式示出了帶有按照本發(fā)明一種實施形式的后窗玻璃的汽車；圖2以示意圖形式示出了按照本發(fā)明第一種實施形式的后窗玻璃的橫截面；圖3以示意圖形式示出了按照本發(fā)明第二種實施形式的后窗玻璃的橫截面；圖4以示意圖形式示出了用于按照圖I的后窗玻璃的導光板的透視圖；圖5以不意圖形式不出了用于按照圖I的后窗玻璃的導光板的橫截面；圖6以示意圖形式示出了按照本發(fā)明一種實施形式的顯示元件的俯視圖；以及圖7以示意圖形式示出了按照本發(fā)明另一種實施形式的顯示元件的俯視圖。
具體實施例方式
相同的部件在所有附圖中都設有相同的附圖標記。圖I示出了配備有電子泊車輔助裝置的汽車I。為此，所述汽車在其后窗玻璃2區(qū)域內具有布置在中央的顯示元件3以及兩個布置在側面的另外的顯示元件4。圖2示出了按照第一種實施形式的汽車I后窗玻璃2在設置于中央的顯示元件3的高度上的橫截面圖。顯示元件3具有導光板5，所述導光板5帶有第一主表面6、第二主表面7及側面，在圖2中示出了其中的側面8和9。后窗玻璃2具有內側10和外側11。在不出的第一實施形式中，導光板5以其第二主表面7布置在后窗玻璃2的內側10上，并且例如與內側10粘接或者螺紋連接。導光板5在其主表面6, 7所在平面內通過在主表面6, 7上的全反射傳導光線。導光板5由帶有使光散射的納米顆粒的PMMA構成，所述納米顆粒嵌入到由PMMA制成的基體中。出于直觀性原因，納米顆粒在隨后的圖4至圖7中才被示出。在后擱置臺12的區(qū)域內設置有LED或者LED組形式的光源13，所述光源將光線穿過側面8射入導光板5中。由于(光線)在納米顆粒上各向同性的散射，光線沿箭頭14所指方向穿過第一主表面6并且由此朝駕駛員方向離開導光板5。因此，駕駛員可在穿過后窗玻璃2向后看時看到所述光線。圖3示出了后窗玻璃2的第二實施形式。按照第二實施形式的后窗玻璃2與按照第一實施形式的后窗玻璃的區(qū)別在于，(按照第二實施形式的)后窗玻璃2整體設計為導光板5。后窗玻璃在其構成顯示元件3的中央區(qū)域內具有嵌入的、使光發(fā)生散射的納米顆粒。在這種實施形式中，光線射入后窗玻璃2的側面8中，更確切地說是借助于設計為LED的光源13從上方(射入)，而所述光源13布置在車頂15的區(qū)域內。備選地或附加地，光源也可設置在后置擱臺12的區(qū)域內。由于只在顯示元件3的中央區(qū)域內設置有使光發(fā)生散射的納米顆粒，因此只有在該區(qū)域內光線會沿箭頭14發(fā)生散射，并且由此對于駕駛員可見。
在沒有示出的第三實施形式中，后窗玻璃只有部分區(qū)域設計為導光板，并且與圍繞的后窗玻璃焊接在一起。在所有的實施形式中，在后窗玻璃2區(qū)域內的顯示元件3在未被照明的狀態(tài)下都是透明的，并且因此對于駕駛員來說幾乎是不可見的。因此駕駛員穿過后窗玻璃2的視線不會被阻礙。圖4以不意圖形式不出了用于按照圖I的后窗玻璃2的導光板5的透視圖。導光板5由PMMA構成，并且在其體積內具有嵌入由PMMA制成的基體中的、使光線散射的納米顆粒16。為了闡明原理，納米顆粒16在圖4中顯示為在導光板5的體積范圍內均勻分布。在這種情況下，導光板5在被相應地均勻照明時均勻地在其整個平面上射出散射光線。然而當使用在顯示元件3中時可能期望的是，創(chuàng)造出顯示詳細信息的可能性。為此，也可以只有導光板5的各個被選中的區(qū)域才具有納米顆粒16，并且這些區(qū)域可相互分開地被照亮，如圖6和圖7所示。圖5示出了導光板5的橫截面。光源13的光線穿過側面8射入導光板5中，所述光線在主表面6和7上發(fā)生全反射,并且由此優(yōu)選在主表面6，7的平面內傳播。此外,主表面7以及側面8，9的內表面配設有具有反射性的涂層27，以防止光效率的損失。在嵌入導光板5體積中的納米顆粒16上,光線將基于Rayleigh過程或者Mie過程發(fā)生各向同性的散射。由此，光線將穿過主表面6沿箭頭14的方向離開導光板5。從而在這種實施形式下使得導光板5在其第一主表面6上被均勻地照明。圖6以示意圖形式示出了按照本發(fā)明一種實施形式的顯示元件3的俯視圖。在該實施形式中，顯示元件3設計為泊車輔助功能的顯示儀，所述泊車輔助功能給出(汽車)到停在它后面的汽車之間的距離。在該實施形式中，納米顆粒16在導光板5的體積范圍內不是均勻分布的，而是集中在各個相互分隔開的單獨區(qū)域內。所述顯示元件具有環(huán)形區(qū)域18以及五個布置在環(huán)形區(qū)域內的顯示段19，在所述顯示段中分別具有使光發(fā)生散射的納米顆粒16。各個單獨區(qū)域相互間通過沒有嵌入納米顆粒16的PMMA間隔開。各個單獨區(qū)域能夠相互分開地被照明。設置有光源13，以實現(xiàn)對環(huán)形區(qū)域18的照明，所述光源13也可由環(huán)繞在導光板5周圍布置在不同側邊上的光源組構成。為實現(xiàn)對顯示段19的照明，每個顯示段19都分別設置有至少一個額外的光源20至24。所有的光源13及20至24都能夠相互獨立地被控制。
在運行過程中，例如通過照亮邊緣區(qū)域18顯示泊車輔助功能的激活狀態(tài)。由此，當泊車輔助功能被激活時，邊緣區(qū)域18被持續(xù)照亮。在離停在后方的汽車還有較大距離時，不會額外地有顯示段19被照亮。當(距離)小于某個設定的極限值時，另一個光源20將照亮第一顯示段19，當(距離)小于另一個極限值時，另一個光源21照亮第二顯示段19，以此類推，直至到達某個設定的最小距離時，所有顯示段19都被照亮。為了清楚地區(qū)分各個 區(qū)域的照亮狀態(tài)，可以例如使多塊單獨的板以其主表面疊到一起，并且連接成導光板5，其中，這些單獨的平面將通過全反射界限相互分隔開。由此例如可實現(xiàn)，光源13的光線不會無意中照亮顯示段19。在這種實施形式下，例如可以將兩塊單獨的板相連，其中一塊板包含環(huán)形區(qū)域18，而另一塊包含顯示段19。由多塊單獨的板組合而成的導光板5通?？捎糜趯崿F(xiàn)對顯示元件3不同區(qū)域照明的明顯區(qū)分。圖7以示意圖形式示出了按照本發(fā)明另一種實施形式的顯示元件4的俯視圖。在這種實施形式下，顯示元件4設計為半自動泊車輔助系統(tǒng)的顯示儀，并且布置在后窗玻璃2的側面區(qū)域內。在一種沒有示出的實施形式中，這種顯示儀也可設置在后窗玻璃2的中央區(qū)域內。在這種實施形式下，導光板5具有兩個添加有納米顆粒16的區(qū)域，其中，第一區(qū)域25顯示指向左邊的箭頭，而第二區(qū)域26顯示指向右邊的箭頭。對于每個區(qū)域25，26，都設置有可單獨控制的光源13，17或者分別設置有光源組。在泊車輔助系統(tǒng)被激活時，將通過對區(qū)域25或26的照明為駕駛員顯示向左或向右打方向盤的建議。方向盤所需的轉動程度可額外地通過閃爍頻率進行顯示。為此，控制光源13，17使得它們發(fā)出周期性的光信號。附圖標記清單
汽車
2后窗玻璃
3顯示元件
4另一個顯示元件
5導光板
6第一主表面 ~ 第二主表面
8側面
9側面
權利要求
1.一種用于汽車⑴的后窗玻璃(2)，具有顯示元件(3，4)，其中，該顯示元件(3，4)包含至少一個導光板(5),所述導光板(5)具有第一主表面(6)、第二主表面(7)和至少一個側面(8，9)以及至少在所述導光板(5)的體積的局部區(qū)域內具有光輸出結構，其中，所述光輸出結構設計為使光散射的納米顆粒(16)。
2.按照權利要求I所述的后窗玻璃(2),其中,所述導光板(5)具有PMMA。
3.按照權利要求I或2所述的后窗玻璃(2)，其中，所述后窗玻璃(2)的至少一個局部區(qū)域設計為導光板(5)。
4.按照權利要求I或2所述的后窗玻璃 (2)，其中，所述導光板(5)與所述后窗玻璃(2)鄰接地布置。
5.按照權利要求I至4之一所述的后窗玻璃(2)，其中，至少一個光源(13)與所述側面(8,9)相鄰地布置。
6.按照權利要求5所述的后窗玻璃(2)，其具有至少一個另一光源(17)以及至少一個用于所述光源(13)和另一光源(17)的控制裝置，其中，所述另一光源(17)與所述側面(8，9)相鄰地布置，并且其中，所述光源(13)和另一光源(17)能夠相互獨立地由所述至少一個控制裝置進行控制。
7.按照權利要求6所述的后窗玻璃(2)，其中，所述光源(13)設計用于發(fā)射具有第一顏色的光線，而所述另一光源(17)設計用于發(fā)射具有與第一顏色不同的第二顏色的光線。
8.按照權利要求5至7之一所述的后窗玻璃(2)，其中，所述光源(13)和/或所述另一光源(17)設計為發(fā)光二級管。
9.按照權利要求I至5之一所述的后窗玻璃(2)，其中，所述導光板(5)具有多個密度不同的光輸出結構局部區(qū)域。
10.一種帶有按照權利要求I至9之一所述的后窗玻璃(2)的汽車(I)。
11.一種用于在汽車⑴的后窗玻璃⑵區(qū)域內的顯示元件(3，4)上顯示與泊車過程相關的信息的方法，其中，光線經過側面(8，9)射入所述顯示元件(3，4)的導光板(5)中，在所述導光板(5)的體積內在使光散射的納米顆粒(16)上發(fā)生散射，并且通過所述導光板(5)的至少一個主表面(6，7)射出。
12.按照權利要求11所述的方法，其中，在所述顯示元件(3，4)上顯示關于到障礙物的距離和/或推薦的轉向運動的信息。
13.按照權利要求11或12所述的方法，其中，在顯示元件(3，4)上的信息通過所述顯示元件(3,4)的被照亮顯示段(18,19)的數量或者所述顯示元件(3,4)被照亮區(qū)域的大小呈現(xiàn)。
14.按照權利要求11至13之一所述的方法，其中，信息通過從所述導光板(5)的主表面(6，7)射出的光線的顏色呈現(xiàn)在顯示元件(3，4)上。
15.按照權利要求11至14之一所述的方法，其中，為產生閃爍信號，周期性地將光線射入所述導光板(5)中，并且信息通過閃爍信號的頻率呈現(xiàn)在顯示元件(3，4)上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于汽車(1)的后窗玻璃(2)，其具有顯示元件(3，4)，其中，顯示元件(3，4)包含至少一個導光板(5)，所述導光板(5)具有第一主表面(6)、第二主表面(7)和至少一個側面(8，9)以及至少在所述導光板(5)的體積的局部區(qū)域內具有光輸出結構，其中，該光輸出結構設計為光散射納米顆粒(16)。
文檔編號B60Q1/50GK102745127SQ20121023919
公開日2012年10月24日 申請日期2012年4月9日 優(yōu)先權日2011年4月8日
發(fā)明者N·瓦格納 申請人:通用汽車環(huán)球科技運作有限責任公司