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Die Erfindung betrifft eine Verkleidungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 sowie ein Kraftfahrzeug.
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Zur Auswertung der Betätigungskraft auf einem Bedienteil mit einer Echtmetall- oder Echt-Holz-Oberfläche ist meist ein aufwändiger Aufbau notwendig. Bei Bedienelementen mit Echt-Holz- oder Kunststoff-Folienoberflächen wird derzeit immer die Folie mit einem Kunststoffträger vorder- oder hinterspritzt, um eine gewisse Steifigkeit zu erlangen und die Oberfläche weiterverarbeiten zu können. Durch diesen Aufbau kann die Sensorfolie nicht direkt unter der Oberfläche verbaut werden, was Nachteile bezüglich Sensierbarkeit hat. Fernen können Echtmetall-Oberflächen mit mehreren Funktionen oder Schaltflächen derzeit bezüglich der Positionserkennung nicht ausgewertet werden.
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In der
DE 10 2004 026 672 A1 ist eine Berührungsschalteinrichtung mit mindestens einer kapazitiven Berührungs- oder Touchsensorelektrode beschrieben, die an der dem Bediener abgewandten Seite einer durchgängigen, ein dielektrisches Trägermaterial aufweisenden Bedienblende im Bedienbereich angeordnet ist. An der dem Bediener abgewandten Seite der Bedienblende ist eine elektrisch leitende Schicht angeordnet, welche in mindestens einem elektrisch isolierten flächigen Bereich beziehungsweise elektrisch isolierte flächige Bereiche strukturiert ist, durch welche die mindestens eine kapazitive Berührungs- oder Touchsensorelektrode definiert ist. An Kontaktbereichen, die zur Touchsensorelektrode gehören, wird eine Schaltelektronik über eine Anschlussschicht durch eine elektrisch nicht leitende, elektrische Schicht kapazitiv angekoppelt.
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Aus der
DE 20 2007 001 624 U1 geht ein Touchpad, bestehend aus einem ersten Substrat, das auf einer Oberfläche eine Lichtleitschicht trägt, und einem zweiten Substrat, das eine elektrische Schaltung und einen ersten Leiter trägt, hervor. Zwischen der Leiterschicht und dem ersten Substrat ist eine Klebeschicht vorgesehen. In der Peripherie der Lichtleitschicht ist mindestens ein Leuchtkörper angeordnet, der mit der elektrischen Schaltung des zweiten Substrates verbunden ist.
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In der
DE 20 2012 103 075 U1 ist ein Bedienflächenelement mit einer Sensoranordnung, die zumindest in einem Teilbereich einer Grundfläche des Bedienflächenelements ausgebildet ist, und eine Graphikfolie beschrieben, die auf einer Seite der Sensoranordnung angeordnet ist. Die Sensoranordnung weist Sensoren und/oder Sensorelemente zum Erfassen einer Berührung oder einer Annäherung an das Bedienflächenelement durch ein Objekt oder einen Benutzer oder zum Erfassen eines sonstigen Bedienvorgangs auf. Die Graphikfolie ist eine durch Lasereinwirkung beschriftbare oder auf sonstige Weise nachträglich veränderbare Folie.
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In der
DE 10 2004 026 836 A1 ist eine Berührungsschaltereinrichtung beschrieben. Die Berührungsschaltereinrichtung umfasst mindestens einen kapazitiven Berührungs- oder Touchsensor, der an der dem Bediener abgewandten Seite einer durchgängigen, ein dielektrisches Trägermaterial aufweisenden Bedienkonsole angeordnet ist. Die Bedienkonsole ist mit einer metallisch, elektrisch leitenden Schicht versehen, welche zumindest im Bereich des Touchsensors jeweils eine Aussparung aufweist, die eine geschlossene, den Touchsensor zumindest teilweise überdeckende, elektrisch isolierte Schaltzone im Schichtmaterial definiert.
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Aus der
DE 10 2012 216 665 A1 geht eine Beleuchtungseinheit hervor. Die Beleuchtungseinheit umfasst eine Leiterplatte, die ein Leuchtmittel und eine elektronische Schaltung zur Ansteuerung des Leuchtmittels trägt, wobei das Leuchtmittel eine oder mehrere LEDs beinhaltet. Ferner weist die Beleuchtungseinheit eine Dekorschicht auf, die unmittelbar auf einer Oberfläche der Leiterplatte aufgebracht ist.
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In der
DE 101 23 633 A1 ist eine Berührungsschaltanordnung beschrieben. Die Berührungsschaltanordnung umfasst eine Sensorfläche, die an die Unterseite einer Glaskeramikplatte als Bedienoberfläche angelegt ist. Parallel und mit Abstand zu der Glaskeramikplatte verläuft eine Leiterplatte, auf der sich neben weiterer elektrischer Schaltungen eine LED als Lichtquelle befindet und ansteuerbar ist. Des Weiteren ist eine Kontaktierung in Form eines länglichen, elastischen Stifts vorgesehen, die von der Leiterplatte zu der Sensorfläche reicht. Diese Kontaktierung verbindet die Sensorfläche elektrisch mit der Leiterplatte. Gleichzeitig kann die stiftförmige Kontaktierung dazu dienen, die Sensorfläche gegen die Unterseite der Glaskeramikplatte zu halten. Über die LED ist ferner ein Lichtleitmittel in Form eines Trichters gestülpt. Dabei besteht der Trichter aus einem flexiblen Kunststoff und ist undurchsichtig.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, den Aufbau einer Verkleidungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug zu vereinfachen.
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Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich durch die Merkmale der abhängigen Patentansprüche.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch eine Verkleidungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug mit einem Verkleidungselement, das als Platte oder Folie bereitgestellt ist und eine Zieroberfläche aufweist, die mittels Metall und/oder einem isolierenden Material, insbesondere Holz, gebildet ist. Beispielsweise kann das Verkleidungselement aus einem Kunststoff bestehen und dessen Oberfläche, insbesondere die Zieroberfläche, verchromt sein. Ferner ist eine gegenüber der Zieroberfläche an dem Verkleidungselement angeordnete Sensorfolie bereitgestellt, welche dazu ausgebildet ist, eine Bedienhandlung eines Nutzers an der Zieroberfläche kapazitiv zu erfassen. In einem Teil der Zieroberfläche ist hierdurch ein Bedienbereich ausgebildet. Mit anderen Worten kann durch die sehr nah an der Zieroberfläche befindliche Sensorfolie eine Annäherung oder Berührung eines Fingers eines Nutzers durch die Sensorfolie mit nachgeschalteter Auswerteelektronik erkannt werden. Die Auswertung kann dabei kapazitiv erfolgen. Da sich die Sensorfolie sehr nahe an dem Verkleidungselement befindet, kann eine gute Sensierbarkeit gewährleistet werden. Durch einen schmalen Aufbau ergibt sich ein platzsparender, sehr flacher und bauraumoptimierter Aufbau.
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Mit anderen Worten kann die Sensorfolie des kapazitiven Bedienbereichs der Zieroberfläche als Elektrodenfolie ausgebildet sein. Dabei kann die Elektrodenfolie aus einem Koordinatennetz oder einer Matrix aus Elektroden aufgebaut sein. Zwischen den Elektroden kann sich ein isolierendes Material, insbesondere ein Dielektrikum, befinden. Die Sensorfolie kann mit einem Schaltkreis gekoppelt sein, welcher dazu ausgelegt ist, die Kapazität an den Kreuzungspunkten der Elektroden zu messen. Die Sensorfolie kann, wie bereits erläutert, auf der gegenüberliegenden Seite oder gegenüber einer Zieroberfläche des Verkleidungselements angeordnet sein. Bei einer Annäherung beispielsweise eines Fingers des Nutzer können Feldveränderungen durch den Finger bewirkt werden, sobald er die Zieroberfläche berührt. Dadurch kann sich das elektrostatische Feld zwischen den Elektroden ändern und zu einer messbaren Änderung in der Kapazität führen. Wenn sich der Finger des Nutzers über die Zieroberfläche bewegt, kann sich die Kapazität an den verschiedenen Elektrodenschnittpunkten ändern. Die Änderungen können von einem Mikrokontroller erfasst und/oder erkannt werden.
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In vorteilhafter Weise kann die Sensorfolie dazu ausgebildet sein, eine einer Annäherung oder Berührung des Nutzers zugeordnete Stelle auf dem Bedienbereich zu erfassen und in Abhängigkeit von der Stelle der Annäherung oder Berührung Koordinaten der Stelle zu signalisieren. Mit anderen Worten kann bei der Bedienvorrichtung durch einen Sandwichaufbau direkt ein Panel erzeugt werden, welches eine sehr dünne Echtmetall- oder Echt-Holz-Oberfläche aufweisen kann, welche gut zu handeln ist, insbesondere beim Transport und zur Weiterverarbeitung, und eine einfache Art der Auswertung der Betätigungskraft und Positionserkennung bieten kann.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Verkleidungsvorrichtung ferner ein Halteelement umfasst, welches dazu ausgelegt, das Verkleidungselement und die Sensorfolie gegeneinander zu fixieren.
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Das Halteelement weist einen gegossenen Kunststoff auf, mittels welchem eine Fassung gebildet ist, welche die Sensorfolie gegen das Verkleidungselement hält. Dazu kann das Halteelement bevorzugt transparent ausgebildet sein. Mit anderen Worten kann die Sensorfolie in der Fassung angeordnet sein, welche gegenüber der Zieroberfläche an dem Verkleidungselement angeordnet ist. Mit anderen Worten kann die Sensorfolie in eine Vergussmasse eingebettet sein. Mit anderen Worten können die Komponenten der Verkleidungsvorrichtung – Verkleidungselement und Sensorfolie – durch eine Vergussmasse – gegossener Kunststoff – umspritzt oder vergossen sein. Die Fassung kann dabei ein U-Profil aufweisen. Ferner können bevorzugt auch nur eine erste und eine zweite Seitenfläche der Sensorfolie, welche sich senkrecht zur Zieroberfläche erstrecken, mit dem gießbaren Kunststoff umgossen und an dem Verkleidungselement gehalten sein.
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Durch das Halteelement, welches als Fassung ausgebildet sein kann, kann das Verkleidungselement durch den Sandwichaufbau eine hohe Stabilität erhalten. Mit Sandwichaufbau ist hier eine parallele, aufeinanderfolgende Anordnung des Verkleidungselements, der Sensorfolie und des Halteelements gemeint. Ferner kann die Verkleidungsvorrichtung bei einer späteren Verarbeitung besser gehandelt werden. Durch den einfachen Aufbau in mehreren Schichten – Sandwichaufbau – kann eine Kostenreduzierung erreicht werden.
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Zur weiteren Stabilisierung umfasst die Verkleidungsvorrichtung ferner ein Trägerelement, wobei die Sensorfolie zwischen dem Trägerelement und dem Verkleidungselement angeordnet ist. Bevorzugt kann das Trägerelement durch das Halteelement fixiert sein. Durch das Trägerelement kann das Verkleidungselement und/oder die Sensorfolie gestützt sein.
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Ferner sind das Trägerelement und die Sensorfolie mit dem gegossenen Kunststoff umspritzt.
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Bevorzugt kann das Trägerelement auch in der Vergussmasse eingebettet sein oder in der Fassung, gebildet durch den gegossenen Kunststoff, angeordnet sein. Mit anderen Worten können die Sensorfolie und das Trägerelement durch die Fassung gegen das Verkleidungselement gehalten sein.
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Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass der Bedienbereich in Teilbereiche unterteilt ist, wobei die Teilbereiche durch jeweilige Bereichselemente abgegrenzt sind, welche aus einem isolierenden Material gebildet sind. Mit anderen Worten können die Bedienbereiche des Verkleidungselements kapazitiv ausgebildet sein, an welchen eine Bedienhandlung eines Nutzers an der Zieroberfläche gewährleistet werden soll. Mit anderen Worten kann die Zieroberfläche in kapazitive Bedienbereiche und nicht-kapazitive Bereiche unterteilt sein. Mit nicht-kapazitive Bereiche ist hier gemeint, dass diese Bereiche auf der Zieroberfläche nicht durch eine Bedienhandlung des Nutzers ausgewertet werden. Mit anderen Worten können auf der Zieroberfläche vorbestimmte Bedienbereiche ausgebildet sein. Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass nur hinter vorbestimmten Bereichen, das heißt gegenüber der Zieroberfläche des Verkleidungselements, eine Sensorfolie angeordnet ist, in welchem eine Bedienhandlung des Nutzers ermöglicht werden soll. Mit anderen Worten kann ein Verkleidungselement mit mehreren Funktionen oder Schaltflächen bereitgestellt sein.
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Somit kann beispielsweise eine Zieroberfläche mit mehreren auf der Zieroberfläche befindlichen Symbolen, welchen jeweils eine Bedienfunktion zugeordnet ist, bereitgestellt sein, hinter welchem, das heißt gegenüber der Zieroberfläche des Verkleidungselements befindlichen Symbols, eine Sensorfolie angeordnet ist, welche die Bedienhandlung des Nutzers an dem Symbol erfasst. Mit anderen Worten kann auf der Zieroberfläche des Verkleidungselements eine Kontur ausgebildet sein, welche die Form eines Symbols aufweist. Die Kontur kann dabei transparent ausgebildet sein. Die Kontur kann zum Beispiel eine Zahl und/oder ein Buchstabe und/oder ein Wort und/oder ein Symbol mit einer geometrischen Form, wie beispielsweise ein Kreis oder ein Rechteck, darstellen. Das Symbol oder die Kontur kann dabei beispielsweise mittels einer Lichtquelle, insbesondere einer LED, ausgeleuchtet sein. Bevorzugt kann dabei die Sensorfolie transparent ausgebildet sein.
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Dazu sieht eine weitere Ausführungsform der Erfindung vor, dass das Halteelement eine Klebeschicht aufweist, welche zwischen dem Verkleidungselement und der Sensorfolie angeordnet ist. Mit anderen Worten können die Komponenten der Verkleidungsvorrichtung – Verkleidungselement und Sensorfolie – einzeln durch die Klebeschicht aufeinander geklebt sein. Ferner kann die Klebeschicht transparent ausgebildet sein.
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Somit kann das Trägerelement beispielsweise durch eine weitere Klebeschicht – zwischen Trägerelement und Sensorfolie – an der Sensorfolie gehalten sein.
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Ferner kann das Trägerelement Aussparungen aufweisen, beispielsweise für die Beleuchtung, durch welche Licht hindurchtreten kann. Dazu kann die Sensorfolie zumindest bereichsweise transparent ausgebildet sein. Ferner kann das Trägerelement zumindest bereichsweise transparent ausgebildet sein. Mit anderen Worten kann auf der Zieroberfläche des Verkleidungselements eine Kontur ausgebildet sein, welche die Form eines Symbols aufweist. Die Kontur kann dabei transparent ausgebildet sein. Die Kontur kann zum Beispiel eine Zahl und/oder ein Buchstabe und/oder ein Wort und/oder ein Symbol mit einer geometrischen Form, wie beispielsweise ein Kreis oder ein Rechteck, darstellen. Das Symbol oder die Kontur kann dabei beispielsweise mittels einer Lichtquelle, dessen Licht durch die Aussparungen des Trägerelements tritt, ausgeleuchtet sein.
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Zu der Erfindung gehört ferner ein Kraftfahrzeug mit einer Verkleidungsvorrichtung. Die Verkleidungsvorrichtung ist insbesondere eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verkleidungsvorrichtung. Das Kraftfahrzeug kann bevorzugt als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, ausgestaltet sein.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen erläutert. Dazu zeigen:
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1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Verkleidungsvorrichtung in einem Querschnitt; und
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2 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Verkleidungsvorrichtung in einem Querschnitt in einer weiteren Ausführungsform.
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Bei den im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispielen handelt es sich um bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung. Bei den Ausführungsformen stellen aber die beschriebenen Komponenten der Ausführungsformen jeweils einzelne, unabhängige voneinander betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung auch jeweils unabhängig voneinander weiterbilden und damit auch einzeln oder in einer anderen als der gezeigten Kombination als Bestandteil der Erfindung anzusehen sind. Des Weiteren sind die beschriebenen Ausführungsformen auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.
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1 zeigt in einer schematischen Darstellung die erfindungsgemäße Verkleidungsvorrichtung 10. Die Verkleidungsvorrichtung 10 kann beispielsweise in einem Kraftfahrzeug, welcher insbesondere als Personenkraftwagen ausgebildet ist, angeordnet sein. Beispielsweise kann die Verkleidungsvorrichtung 10 an einer Armlehne oder einer Mittelkonsole des Kraftfahrzeugs angeordnet sein.
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Dabei sind in einem Schichtaufbau, das heißt direkt aneinander aufeinanderfolgend, ein Verkleidungselement 12 mit einer Zieroberfläche 14, eine gegenüber der Zieroberfläche 14 an dem Verkleidungselement 12 angeordnete Sensorfolie 16 und ein Halteelement 20 angeordnet. Optional kann zwischen der Sensorfolie 16 und dem Halteelement 20 ein Trägerelement 22 vorgesehen sein. Das Halteelement 20 bildet, gemäß 1, eine Fassung aus, welche die Sensorfolie 16 und/oder das Trägerelement 22 gegen das Verkleidungselement 12 hält. Mit anderen Worten ist das Halteelement 20 dazu ausgebildet, das Verkleidungselement 12 und die Sensorfolie 16 gegeneinander zu fixieren.
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Das Verkleidungselement 12 kann dabei aus Metall und/oder einem isolierenden Material, insbesondere Holz, gebildet sein. Ferner kann das Verkleidungselement 12 als Platte oder Folie bereitgestellt sein. Das Halteelement 20, welches als Fassung ausgebildet ist, welche die Sensorfolie 16 gegen das Verkleidungselement 12 hält, kann aus einem gegossenen Kunststoff gebildet sein. Mit anderen Worten kann die Sensorfolie 16 und/oder das Trägerelement 22 mit einer Vergussmasse umspritzt oder vergossen sein.
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Eine Annäherung oder eine Berührung, beispielsweise mittels eines Fingers eines Nutzers 18, kann durch die Sensorfolie 16 erfasst werden werden. Die Sensorfolie 16 kann dazu mit einer Steuereinrichtung (in 1 nicht dargestellt) gekoppelt sein. Die Steuereinrichtung kann beispielsweise als Mikroeinrichtung oder Mikrokontroller ausgebildet sein. Die Steuereinrichtung empfängt dabei Sensorsignale, erfasst durch die Sensorfolie 16, welche dazu ausgebildet ist, eine Bedienhandlung des Nutzers 18 an der Zieroberfläche 14 zu erfassen, und steuert in Abhängigkeit von den Sensorsignalen ein mit der Verkleidungsvorrichtung 10 gekoppeltes Gerät (in 1 nicht dargestellt).
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Beispielsweise kann die Verkleidungsvorrichtung 10 zur Aktivierung einer Warnblinklichtanlage eines Kraftfahrzeugs vorgesehen sein. Möchte ein Nutzer 18 beispielsweise eine Warnblinklichtanlage des Kraftfahrzeugs aktivieren, so kann er sich mit seinem Finger der Verkleidungsvorrichtung 10 nähern und den jeweiligen Bereich der Zieroberfläche 14 berühren. Auf der Zieroberfläche 14 des Verkleidungselements 12 können mehrere Symbole, welche mit einer Bedienfunktion assoziiert werden, vorgesehen sein. Hinter jedem Symbol, das heißt gegenüber der Zieroberfläche 14, kann jeweils eine Sensorfolie 16 angeordnet sein. Für die Warnblinklichtanlage des Kraftfahrzeugs kann dazu auf der Zieroberfläche 14 symbolisch ein Dreieck vorgesehen sein.
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Die Symbole auf der Zieroberfläche 14 des Verkleidungselements 12 können ausgeleuchtet sein. Dazu können in dem Halteelement 20 oder dem Trägerelement 22 Aussparungen vorgesehen sein. Hinter, das heißt gegenüber der Sensorfolie 16 oder der Zieroberfläche 14, kann eine Leuchteinrichtung, beispielsweise eine LED, angeordnet sein.
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Berührt der Nutzer 18 nun beispielsweise mit seinem Finger das Dreieck, so kann durch die Annäherung oder Berührung des Nutzers 18 dieser Bereich durch Sensorfolie 16 erfasst werden. Die von der Sensorfolie 16 erfassten Sensorsignale können an eine Steuereinrichtung weitergeleitet werden, welche in Abhängigkeit von den Sensorsignalen beispielsweise eine Warnblinklichtanlage ansteuert oder aktiviert. Die Sensorfolie 16 kann ferner dazu ausgelegt sein, in Abhängigkeit von einem Ort der Übertragung der Betätigungskraft Koordinaten des Bereichs zu signalisieren.
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In 2 ist schematisch eine weitere Ausführungsform der Verkleidungsvorrichtung 10 in einem Querschnitt dargestellt. Der Unterschied zu der in 1 gezeigten Ausführungsform der Verkleidungsvorrichtung 10 ist, dass als Halteelement 20 eine Klebeschicht vorgesehen ist, welche zwischen dem Verkleidungselement 12 und der Sensorfolie 16 angeordnet ist. Ist beispielsweise zusätzlich zur Stabilisierung ein Trägerelement 22 vorgesehen, welches die Verkleidungsvorrichtung 10 zusätzlich stützt, so kann zwischen dem Trägerelement 22 und dem Verkleidungselement 12 die Sensorfolie 16 angeordnet sein. Ferner kann zwischen der Sensorfolie 16 und dem Trägerelement 22 ebenfalls eine Klebeschicht vorgesehen sein.
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Insgesamt geht somit ein Bedienpanel im Sandwichaufbau zum Erkennen einer Annäherung oder Berührung hervor. Vorzugsweise ist die Bedienoberfläche mit Echt-Holz- oder Kunststoff-Folienoberfläche ausgebildet. Die Idee umfasst die Möglichkeit bei einem Bedienpanel (zum Beispiel Schalterleiste oder Lichtmodul) durch einen Sandwichaufbau direkt ein Panel zu erzeugen, welches eine sehr dünne Echt-Holz- oder Kunststoff-Folienoberfläche aufweisen kann, gut zu handlen ist (Transport und Weiterverarbeitung) und sich die Sensorfolie direkt an der Oberfläche befindet. Besonders vorteilhaft ist dies bei einem Bedienteil mit mehreren Funktionen beziehungsweise Schaltflächen.
