DE102009041653B4 - Capacitive touch device - Google Patents

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  • Push-Button Switches (AREA)

Abstract

Kapazitive Tastvorrichtung für eine Kraftfahrzeugkomponente zur Erzeugung eines Schaltsignals bei Annäherung und/oder Berührung eines plattenartigen Sensorelements (6,6') durch einen Benutzer (2), mit einem Schaltbereich aus elektrisch leitfähigem Material auf der dem Benutzer (2) abgewandten Seite des aus einem dielektrischen Material bestehenden Sensorelements (6,6'), mit einer auf der dem Benutzer (2) abgewandten Seite in einem Abstand zum Sensorelement (6,6') angeordneten Leiterplatte (3,3'), die eine Steuereinrichtung trägt mit der der Schaltbereich elektrisch leitend verbunden ist, mit einer auf der Leiterplatte (3,3') annähernd dem Schaltbereich gegenüberliegend angeordneten Lichtquelle (4), durch die ein im Bereich des Schaltbereichs angeordneter durchleuchtbarer Bereich (11) des Sensorelements (6,6') zum Benutzer (2) hin durchleuchtbar ist und die in einem Lichtschacht (15,15') angeordnet ist, der sich zwischen der Leiterplatte (3,3') und dem Sensorelement (6,6') erstreckt, wobei der Lichtschacht (15, 15') eine oder mehrere elektrisch leitende Verbindungsleitungen des Schaltbereichs mit der Steuereinrichtung aufweist und wobei der Schaltbereich und/oder die Verbindungsleitungen aus einer elektrisch leitfähigen Beschichtung des Sensorelements und/oder des Lichtschachts (15, 15') bestehen, und wobei die Innenseiten einer oder mehrerer Lichtschachtwände oder Schachtwände und/oder der Verschlußplatte (16) ganz oder partiell mit der elektrisch leitfähigen Beschichtung versehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die durch Ausnehmungen (21) in der Leiterplatte (3') ragenden Enden (20) der Lichtschachtwände an den Wandungen der Ausnehmungen (21) zugewandten Seiten mit der elektrisch leitenden Beschichtung versehen sind.Capacitive sensing device for a motor vehicle component for generating a switching signal when approaching and / or touching a plate-like sensor element (6,6 ') by a user (2), with a switching region of electrically conductive material on the side facing away from the user (2) dielectric material existing sensor element (6,6 '), with a on the user (2) side facing away from the sensor element (6,6') arranged printed circuit board (3,3 '), which carries a control device with the switching area is electrically conductively connected, with an on the circuit board (3,3 ') approximately the switching area opposite arranged light source (4) through which a arranged in the region of the switching region transilluminable area (11) of the sensor element (6,6') to the user ( 2) and is arranged in a light shaft (15,15 '), the erstre between the circuit board (3,3') and the sensor element (6,6 ') wherein the light shaft (15, 15 ') has one or more electrically conductive connecting lines of the switching region with the control device, and wherein the switching region and / or the connecting lines consist of an electrically conductive coating of the sensor element and / or of the light shaft (15, 15'). consist, and wherein the inner sides of one or more light shaft walls or shaft walls and / or the closure plate (16) are wholly or partially provided with the electrically conductive coating, characterized in that the recesses (21) in the circuit board (3 ') projecting ends (20) of the light shaft walls on the walls of the recesses (21) facing sides are provided with the electrically conductive coating.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine kapazitive Tastvorrichtung insbesondere für eine Kraftfahrzeugkomponente zur Erzeugung eines Schaltsignals bei Annäherung und/oder Berührung eines plattenartigen Sensorelements durch einen Benutzer, mit einem Schaltbereich aus elektrisch leitfähigem Material auf der dem Benutzer abgewandten Seite des aus einem dielektrischen Material bestehenden Sensorelements, mit einer auf der dem Benutzer abgewandten Seite in einem Abstand zum Sensorelement angeordneten Leiterplatte, die eine Steuereinrichtung trägt, mit der der Schaltbereich elektrisch leitend verbunden ist, mit einer auf der Leiterplatte annähernd dem Schaltbereich gegenüberliegend angeordneten Lichtquelle, durch die ein im Bereich des Schaltbereichs angeordneter durchleuchtbarer Bereich des Sensorelements zum Benutzer hin durchleuchtbar ist und die in einem Lichtschacht angeordnet ist, der sich zwischen der Leiterplatte und dem Sensorelement erstreckt.The invention relates to a capacitive sensing device, in particular for a motor vehicle component, for generating a switching signal when a plate-like sensor element approaches and / or contacts a user, with a switching region of electrically conductive material on the side of the dielectric material sensor element facing away from the user. with a on the side facing away from the user at a distance from the sensor element arranged circuit board, which carries a control device to which the switching area is electrically connected, with a on the circuit board approximately the switching area oppositely arranged light source, arranged by one in the region of the switching range transilluminable region of the sensor element to the user is transilluminable and which is arranged in a light well, which extends between the circuit board and the sensor element.

Aus der DE 10 2005 025 021 A1 ist eine kapazitive Tastvorrichtung gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt. Aus der DE 101 23 633 A1 ist ein Sensorelement bekannt, das Teil eines kapazitiven Berührungsschalters ist. Die EP 1 720 255 A1 zeigt einen beleuchteten kapazitiven Tastschalter. Die DE 10 2006 035 837 A1 zeigt ebenfalls ein kapazitives Bedienelement.From the DE 10 2005 025 021 A1 a capacitive sensing device according to the preamble of claim 1 is known. From the DE 101 23 633 A1 a sensor element is known which is part of a capacitive touch switch. The EP 1 720 255 A1 shows a lighted capacitive push button. The DE 10 2006 035 837 A1 also shows a capacitive control element.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine kapazitive Tastvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die gegenüber dem bekannten Stand der Technik verbessert ist.The object of the invention is to provide a capacitive sensing device of the type mentioned, which is improved over the known prior art.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Maßnahmen gelöst. This object is achieved by the measures specified in the characterizing part of claim 1.

Dadurch, daß die durch Ausnehmungen in der Leiterplatte ragenden Enden der Lichtschachtwände an den Wandungen der Ausnehmungen zugewandten Seiten mit der elektrisch leitenden Beschichtung versehen sind, wird eine gute Signalübertragung erreicht.Characterized in that the projecting through recesses in the circuit board ends of the light shaft walls on the walls of the recesses facing sides are provided with the electrically conductive coating, a good signal transmission is achieved.

Dadurch, daß der Lichtschacht auch die elektrisch leitenden Verbindungen von dem Schaltbereich zur Steuereinrichtung aufweist, erfolgt zusammen mit der Montage des Lichtschachts gleichzeitig die Verbindung des Schaltbereichs mit der Steuereinrichtung.Because the light shaft also has the electrically conductive connections from the switching region to the control device, the connection of the switching region to the control device takes place simultaneously with the assembly of the light shaft.

Dabei sind keine zusätzlichen Kontaktierungsbauteile zu montieren und auch kein Bauraum für die Kontaktierungsbauteile erforderlich.There are no additional contacting components to assemble and no space for the contacting components required.

Vorzugsweise bestehen das Sensorelement und/oder der Lichtschacht aus einem elektrisch isolierenden Werkstoff und bilden so Trägerbauteile ohne ein Isolationserfordernis.Preferably, the sensor element and / or the light shaft made of an electrically insulating material and thus form carrier components without an isolation requirement.

Eine Möglichkeit besteht darin, daß der Schaltbereich und/oder die Verbindungsleitungen in das Sensorelement und/oder den Lichtschacht eingelegte Einlegeteile aus einem elektrisch leitfähigen Werkstoff sind.One possibility is that the switching region and / or the connecting lines are in the sensor element and / or the light shaft inserted inserts made of an electrically conductive material.

Die Tastvorrichtung ist einfach herstellbar und im wesentlichen keinen Bauraum erfordernd, da der Schaltbereich und/oder die Verbindungsleitungen aus einer elektrisch leitfähigen Beschichtung des Sensorelements und/oder des Lichtschachts bestehen.The sensing device is easy to manufacture and essentially requires no installation space, since the switching region and / or the connecting lines consist of an electrically conductive coating of the sensor element and / or the light shaft.

Ein zusätzliches Schaltsignal ist dadurch erzeugbar, daß das Sensorelement als entgegen einer Federkraft von dem Benutzer kraftbeaufschlagbares und um einen Tastenhub bewegliches Tastelement ausgebildet und auf der Leiterplatte innerhalb des Lichtschachts ein Druckschalter angeordnet ist, der bei Bewegung des Tastelements entgegen der Federkraft um den Tastenhub von dem Tastelement beaufschlagbar ist.An additional switching signal can be generated that the sensor element as counter to a spring force kraftbeaufschlagbares by the user and a key stroke movable sensing element and the printed circuit board within the light shaft, a pressure switch is arranged, the movement of the probe element against the spring force to the key stroke of the Tastelement can be acted upon.

Zur stabilen Führung des Sensorelements weist vorzugsweise das Sensorelement ein oder mehrere zu der von dem Benutzer abgewandten Seite hervorstehende Führungselemente auf, die in einer oder mehreren entsprechenden Führungsausnehmungen einer Blende verschiebbar geführt sind.For stable guidance of the sensor element, the sensor element preferably has one or more guide elements which project toward the side facing away from the user and which are displaceably guided in one or more corresponding guide recesses of a diaphragm.

Dabei können in einfacher bauteilsparender Weise die Führungsausnehmungen ein oder mehrere Führungsschächte der Blende sein.In this case, the guide recesses can be one or more guide shafts of the diaphragm in a simple, component-saving manner.

Eine vorteilhafte Ausbildung besteht dabei darin, daß der oder die Führungsschächte zueinander parallele innere und äußere Schachtwände besitzen, zwischen denen die Führungselemente verschiebbar geführt sind.An advantageous embodiment consists in the fact that the one or more guide shafts mutually parallel inner and outer shaft walls have, between which the guide elements are guided displaceably.

Zur Stabilisierung können dabei die Führungsschächte an ihren dem Benutzer abgewandten Enden verschlossen sein.To stabilize the guide shafts can be closed at their ends facing away from the user.

Sind die Führungsschächte mit ihrem dem Benutzer abgewandten Ende auf der Leiterplatte in Auflage, so bilden sie gleichzeitig Abstandshalter zwischen der Blende und der Leiterplatte.If the guide shafts with their end facing away from the user on the circuit board in support, they also form spacers between the panel and the circuit board.

Sind die Verbindungsleitungen des Schaltbereichs mit der Steuereinrichtung zur auf der Leiterplatte aufliegenden Stirnseite der Führungsschächte geführt und in kontaktierender Auflage auf einer oder mehreren Leiterbahnen der Leiterplatte, die zur Steuereinrichtung führen, so erfolgt mit der Montage des Lichtschachts gleichzeitig eine Kontaktierung mit der Steuereinheit.Are the connecting lines of the switching area with the control device for resting on the printed circuit board end face of the guide shafts and in contact bearing on one or more tracks of the circuit board, which lead to the control device, it is done with the assembly of the Light shaft at the same time a contact with the control unit.

Bilden die inneren Schachtwände den Lichtschacht, der an seinem dem Benutzer zugewandten Ende durch eine Verschlußplatte verschlossen ist, die einen dem durchleuchtbaren Bereich des Sensorelements gegenüberliegenden Lichtdurchtrittsbereich aufweist, so ist das Innere des Lichtschachts zum Benutzer hin verschlossen, so daß kein Schmutz eindringen kann.
In einer weiteren ebenfalls vorteilhaften Ausbildung können die Führungselemente Lichtschachtwände des Lichtschachts bilden, wodurch der Lichtschacht einteilig mit dem Sensorelement ausgebildet ist.
Form the inner shaft walls, the light shaft, which is closed at its end facing the user by a closure plate having a the light-transmitting region of the sensor element opposite light passage area, the interior of the light shaft is closed to the user, so that no dirt can penetrate.
In a further likewise advantageous embodiment, the guide elements can form light shaft walls of the light shaft, whereby the light shaft is formed integrally with the sensor element.

Zur einfachen Signalübertragung von dem Schaltbereich zur Steuereinrichtung können dabei ein oder mehrere Lichtschachtwände mit ihrem mit den Verbindungsleitungen versehenen, dem Benutzer abgewandten Ende mit Spiel durch entsprechende mit Durchkontaktierungen ihrer Wandungen versehene Ausnehmungen in der Leiterplatte ragen, wobei die Durchkontaktierungen mit den Verbindungsleitungen Koppelkondensatoren bilden und mit der Steuereinrichtung verbunden sind.For simple signal transmission from the switching area to the control device, one or more light shaft walls can project with their provided with the connecting lines, the user end facing with clearance through corresponding provided with through holes their walls recesses in the circuit board, wherein the vias form coupling capacitors with the connecting lines and the control device are connected.

Die elektrisch leitenden Verbindungen sind auf einfache Weise herstellbar, da die Innenseite einer oder mehrerer Lichtschachtwände oder Schachtwände und/oder der Verschlußplatte ganz oder partiell mit der elektrisch leitfähigen Beschichtung versehen sind.The electrically conductive connections can be produced in a simple manner, since the inside of one or more light shaft walls or shaft walls and / or the closure plate are completely or partially provided with the electrically conductive coating.

Leicht herstellbar mit guten Leiteigenschaften ist es, wenn die leitfähige Beschichtung eine metallische Beschichtung ist, wobei die leitfähige Beschichtung galvanisch oder durch Sputtern aufgetragen sein kann.It is easy to produce with good conductive properties if the conductive coating is a metallic coating, wherein the conductive coating can be applied galvanically or by sputtering.

Ist die leitfähige Beschichtung lichtreflektierend, so erfüllt sie eine Doppelfunktion und führt zu einer guten Hinterleuchtung des durchleuchtbaren Bereichs des Sensorelements.If the conductive coating is light-reflecting, it fulfills a dual function and leads to a good backlighting of the transilluminable region of the sensor element.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen

  • 1 eine perspektivische Schnittansicht eines ersten Ausführungsbeispiels einer kapazitiven Tastvorrichtung
  • 2 eine zweite perspektivische Schnittansicht der kapazitiven Tastvorrichtung nach 1
  • 3 eine perspektivische Schnittansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels einer kapazitiven Tastvorrichtung
  • 4 eine zweite perspektivische Schnittansicht der kapazitiven Tastvorrichtung nach 3.
Embodiments of the invention are illustrated in the drawings and will be described in more detail below. Show it
  • 1 a perspective sectional view of a first embodiment of a capacitive sensing device
  • 2 a second perspective sectional view of the capacitive sensing device according to 1
  • 3 a perspective sectional view of a second embodiment of a capacitive sensing device
  • 4 a second perspective sectional view of the capacitive sensing device according to 3 ,

Die in den Figuren dargestellten kapazitiven Tastvorrichtungen weisen eine Blende 1 sowie eine in einem Abstand zur Blende 1 auf der einem Benutzer 2 abgewandten Seite der Blende 1 angeordnete Leiterplatte 3, 3' auf.The capacitive sensing devices shown in the figures have an aperture 1 and one at a distance to the aperture 1 on the one user 2 opposite side of the panel 1 arranged circuit board 3 . 3. ' on.

Ein Tastelement 5, 5' weist eine Tastplatte 6, 6' und zu der dem Benutzer 2 abgewandten Seite hervorstehende Führungselemente 7, 7' auf, die durch Führungsausnehmungen 8 in der Blende 1 zur Leiterplatte 3, 3' hin ragen.A feeler element 5 . 5 ' has a touch plate 6 . 6 ' and to the user 2 opposite side protruding guide elements 7 . 7 ' on that through guide holes 8th in the aperture 1 to the circuit board 3 . 3. ' stick out.

Die als in einem Rechteck zueinander angeordneten wandartigen Führungselemente 7, 7' sind in Führungsschächten 9 geführt, die einteilig mit der Blende 1 ausgebildet sind und sich von dem Benutzer 2 weggerichtet bis zur Leiterplatte 3, 3' erstrecken.The arranged as a rectangle to each other wall-like guide elements 7 . 7 ' are in manholes 9 Guided, the one-piece with the aperture 1 are trained and different from the user 2 directed away to the circuit board 3 . 3. ' extend.

Innerhalb des von den wandartigen Führungselementen 7, 7' umschlossenen Bereichs ist auf der Leiterplatte 3, 3' eine Lichtquelle 4 sowie ein Druckschalter 10 angeordnet, der über auf der Leiterplatte 3, 3' angeordnete nicht dargestellte Leiterbahnen mit einer ebenfalls nicht dargestellten Steuereinrichtung verbunden ist, die vorzugsweise auch auf der Leiterplatte 3, 3' angeordnet ist.Inside of the wall-like guide elements 7 . 7 ' enclosed area is on the circuit board 3 . 3. ' a light source 4 as well as a pressure switch 10 arranged over on the circuit board 3 . 3. ' arranged not shown interconnects is connected to a control device, also not shown, preferably also on the circuit board 3 . 3. ' is arranged.

In der ansonsten lichtundurchlässigen Tastplatte 6, 6' sind als Beschriftung „OFF“ und als Markierung durchleuchtbare Bereiche 11 ausgebildet.In the otherwise opaque touch plate 6 . 6 ' are labeled as "OFF" and as a marker transilluminable areas 11 educated.

Bei dem Ausführungsbeispiel der 1 und 2 besitzen die Führungsschächte 9 in einem Abstand zueinander parallele innere Schachtwände 12 und äußere Schachtwände 13, die an ihren dem Benutzer 2 abgewandten Enden verschlossen sind und zwischen denen die wandartigen Führungselemente 7,7' verschiebbar geführt sind.In the embodiment of the 1 and 2 own the manholes 9 at a distance parallel inner shaft walls 12 and outer shaft walls 13 that are at your the user's 2 opposite ends are closed and between which the wall-like guide elements 7 , 7 'are guided displaceably.

Damit ist das Tastelement 5 aus seiner dargestellten Normalposition durch Kraftbeaufschlagung durch den Benutzer 2 um einen Tastenhub 14 entgegen einer Federkraft eines nicht dargestellten Federelements in den Führungsausnehmungen 8 bewegbar, wodurch der Druckschalter 10 von dem Tastelement 5 betätigbar ist.This is the feeler element 5 from its illustrated normal position by application of force by the user 2 a key stroke 14 against a spring force of a spring element, not shown, in the guide recesses 8th movable, causing the pressure switch 10 from the probe element 5 is operable.

Die inneren Schachtwände 12 bilden einen Lichtschacht 15, der an seinem dem Benutzer zugewandten Ende durch eine Verschlußplatte 16 verschlossen ist, die eine dem durchleuchtbaren Bereich 11 der Tastenplatte 6 gegenüberliegenden Lichtdurchtrittsöffnung 17 aufweist.The inner shaft walls 12 form a light shaft 15 , which at its end facing the user by a closure plate 16 is closed, one of the translucent area 11 the key plate 6 opposite light passage opening 17 having.

Die Innenseiten der inneren Schachtwände 12 sowie der Verschlußplatte 16 sind galvanisch mit einer Chromschicht 18 versehen, die sich auch über die der Leiterplatte 3 zugewandte Stirnseite der miteinander verbundenen inneren Schachtwände 12 und äußeren Schachtwänden 13 erstreckt und dort eine Kontaktfläche 19 bildet.The insides of the inner shaft walls 12 as well as the closure plate 16 are galvanic with a chrome layer 18 provided, which is also on the circuit board 3 facing end face of the interconnected inner shaft walls 12 and outer shaft walls 13 extends and there is a contact surface 19 forms.

Mit dieser Kontaktfläche 19 sind die Schachtwände 12, 13 auf einer oder mehreren Leiterbahnen der Leiterplatte 3 kontaktierend in Auflage, die zur Steuereinrichtung führen.With this contact surface 19 are the shaft walls 12 . 13 on one or more tracks of the circuit board 3 contacting in circulation, leading to the control device.

Die Chromschicht 18 auf der Verschlußplatte 16 bildet eine Elektrode und somit einen Schaltbereich eines kapazitiven Schalters, wobei die Verschlußplatte 16 und die Tastplatte 6 ein Dielelektrikum bilden.The chrome layer 18 on the closure plate 16 forms an electrode and thus a switching region of a capacitive switch, wherein the closure plate 16 and the touch panel 6 form a dielectrics.

Gelangt ein Körperteil des Benutzers nahe genug an das Tastelement 5 oder beaufschlagt dieses, so wird ein Schaltsignal ausgelöst und über die eine Verbindungsleitung bildende Chromschicht 18 auf den inneren Schachtwänden 12 sowie die Kontaktfläche 19 und die Leiterbahnen der Steuereinrichtung zugeleitet.If a body part of the user gets close enough to the probe element 5 or acts on this, a switching signal is triggered and via the connecting line forming a chromium layer 18 on the inner shaft walls 12 as well as the contact area 19 and the conductor tracks of the control device supplied.

Da die Chromschicht 18 lichtreflektierend ist, führt sie in Doppelfunktion auch noch zu einer guten Ausleuchtung der durchleuchtbaren Bereiche 11 der Tastplatte 6.Because the chrome layer 18 is light-reflecting, it leads in a double function even to a good illumination of the transilluminable areas 11 the touch panel 6 ,

Bei dem Ausführungsbeispiel der 3 und 4 bilden die wandartigen Führungselemente 7' einen Lichtschacht 15' und ragen mit ihren der Tastplatte 6' abgewandten Endbereichen 20 mit Spiel durch Ausnehmungen 21 in der Leiterplatte 3'.In the embodiment of the 3 and 4 form the wall-like guide elements 7 ' a light shaft 15 ' and stick out with their the Tastplatte 6 ' remote end areas 20 with play through recesses 21 in the circuit board 3. ' ,

Die Wandungen der Ausnehmungen 21 sind mit einer eine Durchkontaktierung 22 bildenden elektrisch leitfähigen Beschichtung versehen, die über nicht dargestellte Leiterbahnen der Leiterplatte 3' mit der Steuereinrichtung verbunden sind.The walls of the recesses 21 are one with a via 22 forming electrically conductive coating, via not shown interconnects of the circuit board 3. ' are connected to the control device.

Die Innenseiten der wandartigen Führungselemente 7' sowie der Tastplatte 6' sind galvanisch mit einer Chromschicht 18' versehen, die auch die durch die Ausnehmungen 21 ragenden Endbereiche 20 vollständig umschließt.The insides of the wall-like guide elements 7 ' as well as the touch plate 6 ' are galvanic with a chrome layer 18 ' provided by the recesses 21 projecting end portions 20 completely encloses.

Damit bilden die Endbereiche 20 mit den Ausnehmungen 21 Koppelkondensatoren 23.
Die Chromschicht 18' auf der Tastplatte 6' bildet entsprechend der Chromschicht 18 auf der Verschlußplatte 16 im Ausführungsbeispiel der 1 und 2 eine Elektrode und somit einen Schaltbereich eines kapazitiven Schalters, wobei die Tastplatte 6' ein Dielektrikum bildet.
This forms the end areas 20 with the recesses 21 coupling capacitors 23 ,
The chrome layer 18 ' on the touch panel 6 ' forms according to the chromium layer 18 on the closure plate 16 in the embodiment of 1 and 2 an electrode and thus a switching region of a capacitive switch, wherein the touch plate 6 ' forms a dielectric.

Gelangt ein Körperteil des Benutzers nahe genug an das Tastelement 5 oder beaufschlagt dieses, so wird ein Schaltsignal ausgelöst und über die eine Verbindungsleitung bildende Chromschicht 18' auf den Führungselementen 7' sowie die Koppelkondensatoren 23 und die Leiterbahnen der Steuereinrichtung zugeleitet.If a body part of the user gets close enough to the probe element 5 or acts on this, a switching signal is triggered and via the connecting line forming a chromium layer 18 ' on the guide elements 7 ' as well as the coupling capacitors 23 and the conductor tracks of the control device supplied.

Auch hier führt die lichtreflektierende Chromschicht 18' zu einer guten Ausleuchtung der durchleuchtbaren Bereiche 11 der Tastplatte 6'.Again, the light-reflecting chromium layer leads 18 ' to a good illumination of the transilluminable areas 11 the touch panel 6 ' ,

Entsprechend dem Ausführungsbeispiel der 1 und 2 ist das Tastelement 5' auch entgegen einer Federkraft von dem Benutzer bewegbar und der Druckschalter 10 betätigbar.According to the embodiment of the 1 and 2 is the feeler element 5 ' also against a spring force of the user movable and the pressure switch 10 actuated.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Blendecover
22
Benutzeruser
33
Leiterplattecircuit board
3'3 '
Leiterplattecircuit board
44
Lichtquellelight source
55
Tastelementscanning element
5'5 '
Tastelementscanning element
66
TastplatteTouch plate
6'6 '
TastplatteTouch plate
77
Führungselementguide element
7'7 '
Führungselementguide element
88th
Führungsausnehmungenguide recesses
99
Führungsschächteguide shafts
1010
Druckschalterpressure switch
1111
durchleuchtbarer Bereichtranslucent area
1212
innere Schachtwändeinner shaft walls
1313
äußere Schachtwändeouter shaft walls
1414
Tastenhubkey travel
1515
Lichtschachtlight well
15'15 '
Lichtschachtlight well
1616
Verschlußplatteclosure plate
1717
LichtdurchtrittsöffnungLight aperture
1818
Chromschichtchromium layer
18'18 '
Chromschichtchromium layer
1919
Kontaktflächecontact area
2020
Endbereicheend regions
2121
Ausnehmungenrecesses
2222
Durchkontaktierungvia
2323
Doppelkondensatorendouble capacitors

Claims (16)

Kapazitive Tastvorrichtung für eine Kraftfahrzeugkomponente zur Erzeugung eines Schaltsignals bei Annäherung und/oder Berührung eines plattenartigen Sensorelements (6,6') durch einen Benutzer (2), mit einem Schaltbereich aus elektrisch leitfähigem Material auf der dem Benutzer (2) abgewandten Seite des aus einem dielektrischen Material bestehenden Sensorelements (6,6'), mit einer auf der dem Benutzer (2) abgewandten Seite in einem Abstand zum Sensorelement (6,6') angeordneten Leiterplatte (3,3'), die eine Steuereinrichtung trägt mit der der Schaltbereich elektrisch leitend verbunden ist, mit einer auf der Leiterplatte (3,3') annähernd dem Schaltbereich gegenüberliegend angeordneten Lichtquelle (4), durch die ein im Bereich des Schaltbereichs angeordneter durchleuchtbarer Bereich (11) des Sensorelements (6,6') zum Benutzer (2) hin durchleuchtbar ist und die in einem Lichtschacht (15,15') angeordnet ist, der sich zwischen der Leiterplatte (3,3') und dem Sensorelement (6,6') erstreckt, wobei der Lichtschacht (15, 15') eine oder mehrere elektrisch leitende Verbindungsleitungen des Schaltbereichs mit der Steuereinrichtung aufweist und wobei der Schaltbereich und/oder die Verbindungsleitungen aus einer elektrisch leitfähigen Beschichtung des Sensorelements und/oder des Lichtschachts (15, 15') bestehen, und wobei die Innenseiten einer oder mehrerer Lichtschachtwände oder Schachtwände und/oder der Verschlußplatte (16) ganz oder partiell mit der elektrisch leitfähigen Beschichtung versehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die durch Ausnehmungen (21) in der Leiterplatte (3') ragenden Enden (20) der Lichtschachtwände an den Wandungen der Ausnehmungen (21) zugewandten Seiten mit der elektrisch leitenden Beschichtung versehen sind.Capacitive sensing device for a motor vehicle component for generating a switching signal when approaching and / or touching a plate-like sensor element (6,6 ') by a user (2), with a switching region of electrically conductive material on the side facing away from the user (2) dielectric material existing sensor element (6,6 '), with a on the user (2) side facing away from the sensor element (6,6') arranged printed circuit board (3,3 '), which carries a control device with the switching area is electrically conductively connected, with an on the circuit board (3,3 ') approximately the switching area opposite arranged light source (4) through which a arranged in the region of the switching region transilluminable area (11) of the sensor element (6,6') to the user ( 2) and is arranged in a light shaft (15,15 '), the erstre between the circuit board (3,3') and the sensor element (6,6 ') wherein the light shaft (15, 15 ') has one or more electrically conductive connecting lines of the switching region with the control device, and wherein the switching region and / or the connecting lines consist of an electrically conductive coating of the sensor element and / or of the light shaft (15, 15'). consist, and wherein the inner sides of one or more light shaft walls or shaft walls and / or the closure plate (16) are wholly or partially provided with the electrically conductive coating, characterized in that the recesses (21) in the circuit board (3 ') projecting ends (20) of the light shaft walls on the walls of the recesses (21) facing sides are provided with the electrically conductive coating. Kapazitive Tastvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Sensorelement und/oder der Lichtschacht (15, 15') aus einem elektrisch isolierenden Werkstoff bestehen.Capacitive touch device after Claim 1 , characterized in that the sensor element and / or the light shaft (15, 15 ') consist of an electrically insulating material. Kapazitive Tastvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltbereich und/oder die Verbindungsleitungen in das Sensorelement und/oder den Lichtschacht eingelegte Einlegeteile aus einem elektrisch leitfähigen Werkstoff sind.Capacitive touch device after Claim 2 , characterized in that the switching region and / or the connecting lines are in the sensor element and / or the light shaft inserted inserts made of an electrically conductive material. Kapazitive Tastvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Sensorelement als entgegen einer Federkraft von dem Benutzer (2) kraftbeaufschlagbares und um einen Tastenhub (14) bewegliches Tastelement (5, 5') ausgebildet und auf der Leiterplatte (3, 3') innerhalb des Lichtschachts (15, 15') ein Druckschalter (10) angeordnet ist, der bei Bewegung des Tastelements (5, 5') entgegen der Federkraft um den Tastenhub (14) von dem Tastelement (5, 5') beaufschlagbar ist.Capacitive sensing device according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor element is designed as a force-sensitive against a spring force by the user (2) and a Tastenhub (14) movable sensing element (5, 5 ') and on the circuit board (3, 3' ) within the light shaft (15, 15 '), a pressure switch (10) is arranged, which can be acted upon movement of the probe element (5, 5') against the spring force to the key stroke (14) of the probe element (5, 5 '). Kapazitive Tastvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Sensorelement ein oder mehrere zu der von dem Benutzer (2) abgewandten Seite hervorstehende Führungselemente (7, 7') aufweist, die in einer oder mehreren entsprechenden Führungsausnehmungen (8) einer Blende (1) verschiebbar geführt sind.Capacitive touch device after Claim 4 , characterized in that the sensor element one or more to the side facing away from the user (2) side protruding guide elements (7, 7 '), which are guided displaceably in one or more corresponding guide recesses (8) of a diaphragm (1). Kapazitive Tastvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsausnehmungen (8) ein oder mehrere Führungsschächte (9) der Blende (1) sind.Capacitive touch device after Claim 5 , characterized in that the guide recesses (8) one or more guide shafts (9) of the diaphragm (1). Kapazitive Tastvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Führungsschächte (9) zueinander parallele innere und äußere Schachtwände (12, 13) besitzen, zwischen denen die Führungselemente (7) verschiebbar geführt sind.Capacitive touch device after Claim 6 , characterized in that the one or more guide shafts (9) have mutually parallel inner and outer shaft walls (12, 13), between which the guide elements (7) are guided displaceably. Kapazitive Tastvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsschächte (9) an ihren dem Benutzer (2) abgewandten Enden verschlossen sind.Capacitive touch device after Claim 7 , characterized in that the guide shafts (9) are closed at their ends remote from the user (2). Kapazitive Tastvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsschächte (9) mit ihrem dem Benutzer (2) abgewandten Ende auf der Leiterplatte (3, 3') in Auflage sind.Capacitive touch device after Claim 8 , characterized in that the guide shafts (9) with their the user (2) facing away from the printed circuit board (3, 3 ') in support. Kapazitive Tastvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsleitungen des Schaltbereichs mit der Steuereinrichtung zur auf der Leiterplatte (3) aufliegenden Stirnseite der Führungsschächte (9) geführt und in kontaktierender Auflage auf einer oder mehreren Leiterbahnen der Leiterplatte (3) sind, die zur Steuereinrichtung führen.Capacitive touch device after Claim 9 , characterized in that the connecting lines of the switching area with the control device on the printed circuit board (3) resting end side of the guide shafts (9) and in contact bearing on one or more tracks of the printed circuit board (3) leading to the control device. Kapazitive Tastvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die inneren Schachtwände (12) den Lichtschacht (15) bilden, der an seinem dem Benutzer (2) zugewandten Ende durch eine Verschlußplatte (16) verschlossen ist, die einen dem durchleuchtbaren Bereich (11) des Sensorelements gegenüberliegenden Lichtdurchtrittsbereich (17) aufweist.Capacitive sensing device according to one of Claims 7 to 10 , characterized in that the inner shaft walls (12) form the light shaft (15), which is closed at its end facing the user (2) by a closure plate (16), the light transmission area (11) of the sensor element opposite ( 17). Kapazitive Tastvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungselemente (7') Lichtschachtwände des Lichtschachts (15') bilden.Capacitive sensing device according to one of Claims 4 to 6 , characterized in that the guide elements (7 ') form light shaft walls of the light shaft (15'). Kapazitive Tastvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere Lichtschachtwände mit ihrem mit den Verbindungsleitungen versehenen, dem Benutzer abgewandten Ende (20) mit Spiel durch entsprechende mit Durchkontaktierungen (22) ihrer Wandungen versehene Ausnehmungen (21) in der Leiterplatte (3') ragen, wobei die Durchkontaktierungen (22) mit den Verbindungsleitungen Koppelkondensatoren (23) bilden und mit der Steuereinrichtung verbunden sind.Capacitive touch device after Claim 12 , characterized in that one or more light shaft walls with their provided with the connecting lines, the user facing away from the end (20) with play through corresponding with vias (22) provided with their walls recesses (21) in the circuit board (3 '), wherein the Through holes (22) with the Connecting lines coupling capacitors (23) form and are connected to the control device. Kapazitive Tastvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die leitfähige Beschichtung eine metallische Beschichtung ist.Capacitive sensing device according to one of Claims 3 to 13 , characterized in that the conductive coating is a metallic coating. Kapazitive Tastvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die leitfähige Beschichtung galvanisch oder durch Sputtern aufgetragen ist.Capacitive sensing device according to one of Claims 3 to 13 Characterized in that the conductive coating is applied galvanically or by sputtering. Kapazitive Tastvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die leitfähige Beschichtung lichtreflektierend ist.Capacitive sensing device according to one of Claims 3 to 13 , Characterized in that the conductive coating is light-reflecting.
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