WO2012013631A1 - Flächenintegrierte tastatur mit kapazitiver auswertung - Google Patents

Flächenintegrierte tastatur mit kapazitiver auswertung Download PDF

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WO2012013631A1
WO2012013631A1 PCT/EP2011/062735 EP2011062735W WO2012013631A1 WO 2012013631 A1 WO2012013631 A1 WO 2012013631A1 EP 2011062735 W EP2011062735 W EP 2011062735W WO 2012013631 A1 WO2012013631 A1 WO 2012013631A1
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WO
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operating
film
pressure switch
foil
capacitive sensor
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PCT/EP2011/062735
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Peter Lochner
Steffen Neubauer
Stephan Braun
Dieter Schröder
Alexander Metz
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Preh GmbH
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Preh GmbH
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    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/94—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the way in which the control signals are generated
    • H03K17/96—Touch switches
    • H03K17/962—Capacitive touch switches
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K2217/00—Indexing scheme related to electronic switching or gating, i.e. not by contact-making or -breaking covered by H03K17/00
    • H03K2217/94—Indexing scheme related to electronic switching or gating, i.e. not by contact-making or -breaking covered by H03K17/00 characterised by the way in which the control signal is generated
    • H03K2217/96—Touch switches
    • H03K2217/9607—Capacitive touch switches
    • H03K2217/960785—Capacitive touch switches with illumination

Definitions

  • the invention relates to an operating element, for example, for an instrument panel of a vehicle.
  • buttons or pushbuttons are used to activate or deactivate certain functions.
  • a disadvantage of operating controls, for example, in the dark or when driving is that a function of a control element can not usually be detected.
  • US 2010/0038227 AI proposes an operating element for a mobile telephone which has a push-button and a capacitive sensor. When a button on the mobile phone is touched, information about which function is activated by pressing the button is output via a loudspeaker. In the arrangement proposed in US 2010/0038227 AI, however, it can lead to misdiagnosis, on which key is the operator's finger.
  • Object of the present invention is therefore to provide a control element and an operating arrangement which avoids the disadvantages mentioned above.
  • a control element with a capacitive sensor is proposed in order, for example, to activate a function display and / or backlighting when approaching, wherein the control element comprises: one or more pushbuttons or pushbuttons for a switching functionality, a foil layer structure defining an operating surface, which thus engages in effect Pushbutton or pushbutton is that pressing the control surface of the button or pressure switch is pressed.
  • the film layer structure comprises at least one film, for example a polycarbonate film, and a conductive layer applied to the film, preferably on the side of the film facing away from the operator, for providing at least one electrode of the capacitive sensor.
  • the film layer structure is advantageously used to cover the button so as to protect it from corrosion and dirt.
  • this protective film is simultaneously used as a carrier for the electrodes of the capacitive proximity sensor.
  • push button By push-button or push-button switch, a person skilled in the art within the meaning of the invention understands all tactile devices and switching devices which can be operated manually.
  • the terms push button, switch and push button are used synonymously.
  • the terms push button, switch and pressure switch can be, for example, opener or closer.
  • an industrial button, membrane keys, silicone mats, reed buttons, Hall switch, capacitive buttons, piezotasts, toggle switches, rocker switch, pressure switch, detent switch, slide switch, rotary switch, tap changer, push-button, foot switch, key switch or touch screens or touchpads are understood.
  • a person skilled in the art understands a movement of an object, for example a finger or a hand, in the direction of the operating element.
  • an approach is detected by the capacitive sensor when the approaching object is below a distance to the operating element of about 10 cm, more preferably about 5 cm, even more preferably about 1 cm, more preferably about 0.2 cm.
  • the operator must touch the operating element, so that an approach by the capacitive sensor is detected.
  • the capacitive sensor is one, to which two switching states are assigned.
  • the capacitive sensor remains switched until the approximated object has moved away by a defined distance, preferably about 10 cm, more preferably about 5 cm, even more preferably about 1 cm, particularly preferably about 0.2 cm ,
  • a capacitive sensor with more than two switching states is provided. These sensors have the advantage of assigning a control element or a capacitive sensor depending on the signal strength several functions. Also, verification by weighting the sensor signals from different capacitive sensors disposed one upon the other is easily possible.
  • the capacitive sensor is assigned to the button or pressure switch.
  • the capacitive sensor is - in the direction of actuation of the push button or pushbutton - above the button or pressure switch, so that the capacitive sensor outputs a proximity signal, an operator approaches the button of the control.
  • the proposed operating element has the advantage that error detections are largely avoided when approaching the operating element. This is in particular to lead to the fact that the capacitive sensor is arranged in the film surface structure forming the user interface.
  • the capacitive sensor is thus arranged closer to the operator than in embodiments known from the prior art. It has been found that even with very close to each other or adjacent controls a detection of the keys, which approaches an operator, can be made reliable. It is also advantageous that, for example, upon contact or upon actuation of the probe, a deformation of the film layer structure takes place. This deformation, which is detected in one embodiment by the capacitive sensor, according to a development further information, such as a contact pressure can be removed.
  • a backlight of the operating element is provided when the operator approaches the operating element, for example, approaches more than about 5 cm. This allows, for example, the illumination of several operating areas located in the vicinity of a finger of the operator. elements.
  • the operator receives information about the function of the operating element when the operating element is touched, for example acoustically or via a display, preferably an overhead display.
  • the output of information about the function of the control element is particularly advantageous in freely programmable controls.
  • a further function is triggered when the foil layer structure is deformed, preferably before the button is actuated.
  • a verification is carried out by the deformation of the film layer structure, whether the correct, the control element associated function has been displayed.
  • the film layer structure has an elastic, preferably non-conductive, layer, for example of natural rubber, synthetic rubber, preferably of thermoplastic elastomer.
  • the foil layer structure has a layer which comprises at least silicone.
  • an elastic, non-conductive layer adjoining the film and / or its conductive coating is provided below the film, which is applied to the film, for example, by injection molding.
  • the elastic, non-conductive layer between the probe and the film is arranged.
  • the conductive electrode providing layer is disposed between the foil and the elastic layer.
  • the elastic non-conductive layer and the film or their conductive layer are glued. Furthermore, an embodiment provides to arrange the elastic, non-conductive layer in loose Bermmrome with the film between the probe and the film, ie without positive connection. Furthermore, it is provided in one embodiment that the rubber layer is vulcanized onto the film.
  • the elastic, non-conductive layer advantageously damps the mechanical action on the probe and, secondly, additionally serves to protect the conductive coating against corrosion and mechanical stress. Furthermore, the elastic layer results in a softer and more comfortable haptic effect on actuation of the operating element.
  • the elastic layer in the region of the probe on a thickening, ie in the area in which the elastic layer touches the button at least during its operation, the cross section of the elastic layer in the direction predetermined by the actuating direction of the probe direction is greater than in a region surrounding the probe the elastic layer.
  • the conductive layer comprises silver or a conductive polymer. It is preferably a transparent or translucent polymer.
  • the conductive layer is applied by printing.
  • the conductive layer comprises a copper alloy and / or a gold alloy.
  • Particularly conductive metals allow a low cost of materials or a thinner material on the film.
  • Particularly preferred are materials for the conductive layer, which are flexible and particularly preferably have a similar coefficient of material expansion, as the material of the film used.
  • the conductive layer is not applied over the entire surface of the film, but applied, for example in the form of mutually insulated tracks and / or electrode surfaces.
  • the film comprises in one embodiment at least one material selected from a group comprising at least polyester, preferably polycarbonates, polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate and / or polyethylene naphthalate.
  • the film layer structure has at least the film, wherein the film comprises a thermoplastic material.
  • the film layer structure has at least the conductive layer, wherein the conductive layer is printed on the film.
  • the film layer structure has at least the following layers starting from the side facing the operator: the film, wherein the film is made of a thermoplastic material, the conductive layer, wherein the conductive layer is printed on the film, the elastic, non-conductive layer wherein the elastic layer is applied to the printed with the conductive layer film.
  • the layers of the film layer structure are not non-destructively separable from each other.
  • the film layer structure is positively connected to a carrier component, for example of a rigid plastic.
  • the invention further relates to an operating arrangement comprising at least one operating element, as described above.
  • the operating arrangement is coupled at least to an information transmitter, wherein the information transmitter informs about at least one sensor state of at least one capacitive sensor of the operating element.
  • the information provider informs about a function of the pushbutton or pressure switch to which an operator has approached.
  • An information provider within the meaning of the invention may be an optical, acoustic or haptic output element.
  • the information provider is particularly preferably a loudspeaker, a display, preferably an overhead display or a vibrator.
  • the information transmitter is coupled to a data processing device which outputs messages or information stored via the information transmitter to the operator as a function of the signals from the operating elements.
  • the operating arrangement has a haptic recognizable structure, by means of which the operating element is distinguishable from a surrounding surface.
  • the control element is raised from the surrounding area.
  • the operating element forms a depression.
  • adjoining control elements are haptically separated from one another by a shaping of the film or of the film layer structure.
  • a haptic and / or visual The separation of the controls is not recognizable. This embodiment is particularly possible because of the proposed operating arrangement, a distinction of the controls by the information provider is possible.
  • a further aspect of the invention relates to a use of an operating element, as described above, or an operating arrangement, as described above, in an instrument panel of a vehicle.
  • the vehicle may be a motor vehicle, a truck, a motorcycle, a boat, a ship or another watercraft.
  • an embodiment provides that the vehicle is an aircraft or a helicopter.
  • Fig. 1 is a schematic exploded view of an operating arrangement
  • Fig. 2 is a schematic sectional view of the film layer structure.
  • the operating arrangement 1 shows a schematic exploded view of an operating arrangement 1.
  • the operating arrangement 1 has a foil layer structure 2 as well as buttons 4 arranged on a printed circuit board 3.
  • contact elements 7, 8, which contact correspondingly assigned contacts of the printed circuit board 3, are provided on the foil layer structure and with which the foil layer structure 2 or the conductive layer integrated in the foil layer structure 2 can be connected to a data processing system, for example an ECU, not shown here.
  • the film layer structure 2 has a film with printed conductors and an elastic, non-conductive layer.
  • the film layer structure 2 is positively connected with a frame-shaped, the film layer structure stabilize connected carrier component.
  • a cover 9 closes the operating element
  • FIG. 2 shows a schematic sectional view of the film layer structure 2.
  • the film layer structure comprises a film 11 made of a polycarbonate.
  • the film forms a user interface 12.
  • the back of the user interface 12 is on the film
  • a non-conductive elastic layer 17 is applied to the film 11.
  • the film layer structure 2 is positively connected to a carrier component 5.

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Abstract

Bedienelement mit kapazitivem Sensor, um beispielsweise bei Annäherung eine Funktionsanzeige und/oder Hinterleuchtung zu aktivieren, Folgendes aufweisend : einen Taster (4) oder Druckschalter für eine Schaltfunktionalität, ein eine Bedienfläche definierender Folienschichtaufbau (2), der so in Wirkeingriff mit dem Taster oder Druckschalter steht, dass durch Drücken auf die Bedienfläche der Taster oder Druckschalter betätigt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Folienschichtaufbau wenigstens eine Folie (11), beispielsweise eine Polycarbonatfolie, und eine auf die Folie, bevorzugt auf der dem Bediener abgewandten Seite der Folie, aufgebrachte leitende Schicht (13) zur Bereitstellung von wenigstens einer Elektrode des kapazitiven Sensors umfasst.

Description

Bezeichnung: Flächenintegrierte Tastatur mit kapazitiver Auswertung
Die Erfindung betrifft ein Bedienelement beispielsweise für eine Instrumententafel eines Fahrzeuges.
Aus dem Stand der Technik sind vielfältige Bedienelemente bekannt. So werden beispielsweise Taster oder Druckschalter für Instrumententafeln von Fahrzeugen eingesetzt, um bestimmte Funktionen zu aktivieren oder deaktivieren. Nachteilig bei Bedienung von Bedienelementen beispielsweise im Dunkeln oder bei der Fahrt ist, dass eine Funktion eines Bedienelementes zumeist nicht erkannt werden kann.
Die US 2010/0038227 AI schlägt beispielsweise ein Bedienelement für ein Mobiltelefon vor, das einen Taster und einen kapazitiven Sensor aufweist. Bei Berührung einer Taste des Mobiltelefons wird über einen Lautsprecher eine Information ausgegeben, welche Funktion durch betätigen der Taste aktiviert wird. Bei der in der US 2010/0038227 AI vorgeschlagenen Anordnung kann es jedoch zu Fehldiagnosen kommen, auf welcher Taste der Finger des Bedieners liegt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Bedienelement sowie eine Bedienanordnung zu schaffen, die die oben genannten Nachteile vermeidet.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mittels eines Bedienelementes nach Anspruch 1 einer Bedienanordnung nach Anspruch 7 sowie einer Verwendung für ein Bedienelement oder einer Bedienanordnung nach Anspruch 10 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind aus der nachfolgenden Beschreibung sowie den Unteransprüchen zu entnehmen. Die einzelnen Merkmale der beschriebenen Ausgestaltungen sind jedoch nicht auf diese beschränkt, sondern können untereinander und mit anderen Merkmalen zu weiteren Ausgestaltungen verknüpft werden.
Es wird ein Bedienelement mit kapazitivem Sensor vorgeschlagen, um beispielsweise bei Annäherung eine Funktionsanzeige und/oder Hinterleuchtung zu aktivieren, wobei das Bedienelement Folgendes aufweist: einen oder mehrere Taster oder Druckschalter für eine Schaltfunktionalität, ein eine Bedienfläche definierender Folienschichtaufbau, der so in Wirkeingriff mit dem Taster oder Druckschalter steht, dass durch Drücken auf die Bedienfläche der Taster oder Druckschalter betätigt wird. Sie zeichnet sich dadurch aus, dass der Folienschichtaufbau wenigstens eine Folie, beispielsweise eine Polycarbonatfolie, und eine auf die Folie, bevorzugt auf der dem Bediener abgewandten Seite der Folie, aufgebrachte leitende Schicht zur Bereitstellung von wenigstens einer Elektrode des kapazitiven Sensors umfasst. Der Folienschichtaufbau dient vorteilhaft der Abdeckung des Tasters, um so diesen vor Korrosion und Schmutzeinwirkung zu schützen. Vorteilhaft wird diese Schutzfolie gleichzeitig als Träger für die Elektroden des kapazitiven Annäherungssensors verwendet.
Unter Taster oder Druckschalter versteht ein Fachmann im Sinne der Erfindung jegliche Tastvorrichtungen und Schaltvorrichtungen, die manuell bedienbar sind. Im Folgenden werden die Begriffe Taster, Schalter und Druckschalter synonym verwendet. Die Begriffe Taster, Schalter und Druckschalter können beispielsweise für Öffner- oder Schließer stehen. Des Weiteren kann unter den genannten Begriffen ein Industrietaster, Folientasten, Silikonschaltmatten, Halltasten, Hallschalter, kapazitive Tasten, Piezotasten, Kippschalter, Wippschalter, Druckschalter, Rastschalter, Schiebeschalter, Drehschalter, Stufenschalter, Tastschalter, Fußschalter, Schlüsselschalter oder auch Touchscreens oder Touchpads verstanden werden.
Unter einer Annäherung im Sinne der Erfindung versteht ein Fachmann eine Bewegung eines Objektes, beispielsweise eines Fingers oder einer Hand in Richtung des Bedienelementes. Vorzugsweise wird von dem kapazitiven Sensor eine Annäherung erkannt, wenn das sich nähernde Objekt einen Abstand zum Bedienelement von etwa 10 cm, weiter bevorzugt etwa 5 cm, noch weiter bevorzugt etwa 1 cm, besonders bevorzugt etwa 0,2 cm unterschreitet. In einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass beispielsweise der Bediener das Bedienelement berühren muss, damit eine Annäherung durch den kapazitiven Sensor erkannt wird. Vorzugsweise ist der kapazitive Sensor ein solcher, dem zwei Schaltzustände zugeordnet sind. In einer weiter bevorzugten Ausgestaltung bleibt der kapazitive Sensor so lange geschaltet, bis sich das angenäherte Objekt um eine definierte Strecke entfernt hat, vorzugsweise etwa 10 cm, weiter bevorzugt etwa 5 cm, noch weiter bevorzugt etwa 1 cm, besonders bevorzugt etwa 0,2 cm . In einer weiteren Ausgestaltung ist ein kapazitiver Sensor mit mehr als zwei Schaltzuständen vorgesehen. Diese Sensoren haben den Vorteil einem Bedienelement beziehungsweise einem kapazitiven Sensor in Abhängigkeit von der Signalstärke mehrere Funktionen zuzuordnen. Auch ist eine Verifikation durch Gewichtung der Sensorsignale von unterschiedlichen kapazitiven Sensoren, die beieinander angeordnet sind, leicht möglich.
Soweit in der vorliegenden Erfindung der Begriff "etwa" verwendet wird, gibt dieser einen Toleranzbereich an, den der auf dem vorliegenden Gebiet tätige Fachmann für üblich betrachtet. Insbesondere ist unter dem Begriff "etwa" ein Toleranzbereich von bis +/-20%, bevorzugt bis +/-10% zu verstehen.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der kapazitive Sensor dem Taster oder Druckschalter zugeordnet ist. Vorzugsweise befindet sich der kapazitive Sensor - in Betätigungsrichtung des Tasters oder Druckschalters - über dem Taster oder Druckschalter, so dass der kapazitive Sensor ein Näherungssignal ausgibt, nähert sich ein Bediener dem Taster des Bedienelements.
Das vorgeschlagene Bedienelement hat den Vorteil, dass Fehlerkennungen bei Annäherung an das Bedienelement weitgehend vermieden werden. Dies ist insbesondere darauf zu führen, dass der kapazitive Sensor in dem die Bedienoberfläche bildenden Folienschichtaufbau angeordnet ist. Der kapazitive Sensor ist somit näher an dem Bediener angeordnet als bei aus dem Stand der Technik bekannten Ausführungsformen. Es hat sich gezeigt, dass auch bei sehr nahe beieinander angeordneten beziehungsweise aneinander angrenzenden Bedienelementen eine Detektion der Tasten, der sich ein Bediener annähert, zuverlässig vorgenommen werden kann. Auch ist weiterhin von Vorteil, dass beispielsweise bei Berührung oder bei Betätigung des Tasters eine Deformation des Folienschicht- aufbaus stattfindet. Dieser Deformation, die in einer Ausführungsform von dem kapazitiven Sensor erfasst wird, kann gemäß einer Weiterbildung weitere Informationen, wie beispielsweise ein Anpressdruck entnommen werden.
In einer Ausgestaltung ist beispielsweise eine Hinterleuchtung des Bedienelementes vorgesehen, wenn sich der Bediener dem Bedienelement nähert, beispielsweise mehr als etwa 5 cm nähert. Dies erlaubt beispielsweise die Beleuchtung von mehren in der Umgebung eines Fingers des Bedieners befindlichen Bedien- elementen. In einer Variante ist vorgesehen, dass der Bediener bei Berührung des Bedienelementes eine Information über die Funktion des Bedienelementes erhält, beispielsweise akustisch oder über ein Display, vorzugsweise ein Over- headdisplay. Die Ausgabe einer Information über die Funktion des Bedienelementes ist besonders vorteilhaft bei frei programmierbaren Bedienelementen . In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass eine weitere Funktion ausgelöst wird, wenn der Folienschichtaufbau deformiert wird, vorzugsweise bevor der Taster betätigt wird. Vorzugsweise wird durch die Deformation des Folien- schichtaufbaus eine Verifikation ausgeführt, ob die korrekte, dem Bedienelement zugeordnete Funktion angezeigt wurde.
In einer bevorzugen Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Folienschichtaufbau eine elastische, bevorzugt nichtleitende, Schicht, beispielsweise aus Naturkautschuk, Synthesekautschuk, bevorzugt aus thermoplastischem Elastomer aufweist. In einer weiteren Ausführungsform weist der Folienschichtaufbau eine Schicht auf, die zumindest Silikon umfasst.
Bevorzugt ist unterhalb der Folie eine an die Folie und/oder deren leitende Be- schichtung angrenzende elastische, nicht leitende Schicht vorgesehen, die beispielsweise durch Hinterspritzen auf die Folie aufgebracht wird. In einer Variante ist vorgesehen, dass die elastische, nicht leitende Schicht zwischen Taster und Folie angeordnet ist. Bevorzugt ist die leitende, die Elektrode bereitstellende Schicht zwischen der Folie und der elastischen Schicht angeordnet.
Gemäß einer Ausführungsform sind die elastische nichtleitende Schicht und die Folie, bzw. deren leitende Schicht verklebt. Weiterhin sieht eine Ausgestaltung vor, die elastische, nichtleitende Schicht in losem Berührkontakt mit der Folie zwischen Taster und Folie anzuordnen, also ohne formschlüssige Verbindung. Weiterhin ist in einer Ausgestaltung vorgesehen, dass die Kautschukschicht auf die Folie vulkanisiert ist.
Die elastische, nicht leitende Schicht dämpft vorteilhaft bei der mechanischen Einwirkung auf den Taster und zum anderen dient sie zusätzlich dem Schutz der leitenden Beschichtung vor Korrosion und mechanischer Beanspruchung. Des Weiteren ergibt sich durch die elastische Schicht eine weichere und komfortablere haptische Wirkung bei Betätigung des Bedienelementes. Bevorzugt weist die elastische Schicht im Bereich des Tasters eine Verdickung auf, d.h. im Bereich, in dem die elastische Schicht den Taster zumindest bei dessen Betätigung berührt, ist der Querschnitt der elastische Schicht in der durch die Betätigungsrichtung des Tasters vorgegebenen Richtung größer als in einem den Taster umgebenden Bereich der elastischen Schicht.
Bevorzugt weist die leitende Schicht Silber oder ein leitendes Polymer auf. Bevorzugt handelt es sich um ein transparentes oder durchscheinendes Polymer. Bevorzugt ist die leitende Schicht durch Bedrucken aufgebracht. In einer weiteren Ausgestaltung umfasst die leitende Schicht eine Kupferlegierung und/oder eine Goldlegierung. Besonders leitfähige Metalle erlauben einen geringen Materialaufwand beziehungsweise einen dünneren Materialauftrag auf die Folie. Besonders bevorzugt sind Materialien für die leitende Schicht, die flexibel sind und besonders bevorzugt einen ähnlichen Materialausdehnungskoeffizienten aufweisen, wie das Material der verwendeten Folie.
Beispielsweise ist die leitende Schicht nicht vollflächig auf die Folie aufgebracht, sondern beispielsweise in Form von zueinander isolierten Bahnen und/oder Elektrodenflächen aufgebracht.
Die Folie umfasst in einer Ausgestaltung zumindest ein Material ausgewählt aus einer Gruppe zumindest umfassend Polyester, vorzugsweise Polycarbonate, Polyethylenterephthalat, Polyethylennaphthalat und/oder Polyethylennaphthalat.
In einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Folienschichtaufbau zumindest die Folie aufweist, wobei die Folie ein thermoplastisches Material umfasst. Weiterhin sieht eine Variante vor, dass der Folienschichtaufbau zumindest die leitende Schicht aufweist, wobei die leitende Schicht auf die Folie aufgedruckt ist. Beispielsweise ist vorgesehen, dass der Folienschichtaufbau ausgehend von der dem Bediener zugewandten Seite zumindest folgende Schichten aufweist: die Folie, wobei die Folie aus einem thermoplastischen Material ist, die leitende Schicht, wobei die leitende Schicht auf die Folie aufgedruckt ist, die elastische, nichtleitende Schicht, wobei die elastische Schicht auf die mit der leitenden Schicht bedruckte Folie aufgebracht ist. In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung sind die Schichten des Folien- schichtaufbaus nicht zerstörungsfrei voneinander trennbar.
In einer weiteren Ausgestaltung ist der Folienschichtaufbau mit einer Trägerkomponente, beispielsweise aus einem starren Kunststoff, formschlüssig verbunden.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine Bedienanordnung umfassend zumindest ein Bedienelement, wie oben beschrieben. Die Bedienanordnung ist zumindest mit einem Informationsgeber gekoppelt, wobei der Informationsgeber über zumindest einen Sensorzustand zumindest eines kapazitiven Sensors des Bedienelementes informiert.
In einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Informationsgeber über eine Funktion des Tasters oder Druckschalters informiert, dem sich ein Bediener angenähert hat. Dies hat den Vorteil insbesondere bei Verwendung der Bedienanordnung in einem Fahrzeug, dass der Fahrer nicht den Blick vom Verkehr nehmen muss, sondern bei einer Blindbedienung beispielsweise mittels eines Over- headdisplay oder einem Display im Kombi-Instrument über die Funktion des Bedienelementes informiert wird, dem sich sein Finger angenähert hat.
Ein Informationsgeber im Sinne der Erfindung kann ein optisches, akustisches oder haptisches Ausgabeelement sein. Besonders bevorzugt ist der Informationsgeber ein Lautsprecher, ein Display, vorzugsweise ein Overheaddisplay oder ein Vibrator. Besonders bevorzugt ist der Informationsgeber gekoppelt mit einer Datenverarbeitungseinrichtung, die in Abhängigkeit der Signale von den Bedienelementen gespeicherte Nachrichten oder Informationen über den Informationsgeber an den Bediener ausgibt.
In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Bedienanordnung eine haptisch erkennbare Struktur aufweist, mittels der das Bedienelement von einer umgebenden Fläche unterscheidbar ist. Vorzugsweise ist das Bedienelement von der umgebenen Fläche erhaben. In einer weiteren Ausgestaltung bildet das Bedienelement eine Vertiefung. In einer weiteren Variante ist vorgesehen, dass aneinander grenzende Bedienelemente durch eine Formgebung der Folie, beziehungsweise des Folienschichtaufbaus haptisch voneinander getrennt sind. In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung ist eine haptische und/oder visu- eile Trennung der Bedienelemente nicht erkennbar. Diese Ausgestaltung ist vor allem dadurch möglich, dass mittels der vorgeschlagenen Bedienanordnung eine Unterscheidung der Bedienelemente durch den Informationsgeber möglich ist.
Ein weiterer Gedanke der Erfindung betrifft eine Verwendung eines Bedienelementes, wie oben beschrieben, oder einer Bedienanordnung, wie oben beschreiben, in einer Instrumententafel eines Fahrzeuges. Beispielsweise kann das Fahrzeug ein Kraftfahrzeug, ein Lastkraftfahrzeug, ein Motorrad, ein Boot, ein Schiff oder ein sonstiges Wasserfahrzeug sein. Auch sieht eine Ausgestaltung vor, dass das Fahrzeug ein Flugzeug oder ein Hubscharuber ist.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen gehen aus den nachfolgenden Zeichnungen hervor. Die dort dargestellten Weiterbildungen sind jedoch nicht beschränkend auszulegen, vielmehr können die dort beschriebenen Merkmale untereinander und mit den oben beschriebenen Merkmalen zu weiteren Ausgestaltungen kombiniert werden. Des Weiteren sei darauf verwiesen, dass die in der Figurenbeschreibung angegebenen Bezugszeichen den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung nicht beschränken, sondern lediglich auf die in den Figuren gezeigte Ausführungsbeispiele verweisen. Gleiche Teile oder Teile mit gleicher Funktion weisen im Folgenden die gleichen Bezugszeichen auf. Es zeigen :
Fig. 1 eine schematische Explosionsdarstellung einer Bedienanordnung;
und
Fig. 2 eine schematische Schnittansicht des Folienschichtaufbaus.
Fig. 1 zeigt eine schematische Explosionsdarstellung einer Bedienanordnung 1. Die Bedienanordnung 1 weist einen Folienschichtaufbau 2 sowie auf einer Leiterplatte 3 angeordnete Taster 4 auf. Weiterhin sind an dem Folienschichtaufbau Kontaktelemente 7, 8, die entsprechend zugeordnete Kontakte der Leiterplatte 3 kontaktieren, vorgesehen und mit der der Folienschichtaufbau 2, beziehungsweise die in den Folienschichtaufbau 2 integrierte leitende Schicht mit einer hier nicht dargestellten Datenverarbeitungsanlage, beispielsweise einer ECU verbindbar ist. Der Folienschichtaufbau 2 weist eine Folie mit aufgedruckten Leiterbahnen und eine elastische, nichtleitende Schicht auf. Der Folienschichtaufbau 2 ist formschlüssig mit einer rahmenförmigen, den Folienschichtaufbau stabilisie- renden Trägerkomponente verbunden. Ein Deckel 9 schließt das Bedienelement
I auf der dem Bediener angewandten Seite ab .
Fig. 2 zeigt eine schematische Schnittansicht des Folienschichtaufbaus 2. Der Folienschichtaufbau umfasst eine Folie 11 aus einem Polycarbonat. Die Folie bildet eine Bedienoberfläche 12. Rückseitig zur Bedienoberfläche 12 ist auf der Folie
I I eine leitende Schicht 13 in Form von Leiterbahnen oder Elektroden aufgedruckt, die kapazitive Elektroden für zugehörige Sensoren bilden. Zum Schutz der leitenden Schicht 13 und zur Verbesserung der Haptik der einzelnen, hier durch Stricheln angedeuteten, Bedienelemente 15 ist eine nichtleitende elastische Schicht 17 auf die Folie 11 aufgebracht. Der Folienschichtaufbau 2 ist formschlüssig mit einer Trägerkomponente 5 verbunden. Unter dem Folienschichtaufbau 2 und in Berührkontakt mit diesem stehend ist ein Taster 4 angeordnet, bei dessen Betätigung dessen Schaltzustand geändert wird. Der Taster 4 ist über eine Leiterplatte 3 kontaktiert.

Claims

Patentansprüche
1. Bedienelement (1) mit kapazitivem Sensor, um beispielsweise bei Annäherung eine Funktionsanzeige und/oder Hinterleuchtung zu aktivieren, Folgendes aufweisend :
einen Taster (4) oder Druckschalter für eine Schaltfunktionalität, ein eine Bedienfläche definierender Folienschichtaufbau (2), der so in Wirkeingriff mit dem Taster (4) oder Druckschalter steht, dass durch Drücken auf die Bedienfläche der Taster (4) oder Druckschalter betätigt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Folienschichtaufbau (2) wenigstens eine Folie (11), beispielsweise eine Polycarbonatfolie, und eine auf die Folie (11), bevorzugt auf der dem Bediener abgewandten Seite der Folie (11) aufgebrachte, leitende Schicht (13) zur Bereitstellung von wenigstens einer Elektrode des kapazitiven Sensors umfasst.
2. Bedienelement (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der kapazitive Sensor dem Taster (4) oder Druckschalter zugeordnet ist.
3. Bedienelement (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Folienschichtaufbau (2) ferner eine elastische, bevorzugt nicht leitende, Schicht (17) aufweist.
4. Bedienelement (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die elastische, bevorzugt nicht leitende, Schicht (17) zwischen Taster (4) und Folie (11) angeordnet ist.
5. Bedienelement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die leitende Schicht (13) durch Bedrucken aufgebracht ist.
6. Bedienelement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie (11) ein thermoplastisches Material aufweist.
7. Bedienelement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die leitende Schicht (13) ein leitfähiges Metall, wie Silber, und/oder ein leitfähiges Polymer aufweist.
8. Bedienanordnung umfassend zumindest ein Bedienelement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bedienanordnung zumindest mit einem Informationsgeber gekoppelt ist, wobei der Informationsgeber über zumindest einen Sensorzustand zumindest eines kapazitiven Sensors zumindest eines Bedienelementes informiert.
9. Bedienanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Informationsgeber über eine Funktion des Tasters oder Druckschalters informiert, dem sich ein Bediener angenähert hat.
10. Bedienanordnung nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Bedienanordnung eine haptisch erkennbare Struktur aufweist, mittels der das Bedienelement von einer umgebenden Fläche unterscheidbar ist.
11. Verwendung eines Bedienelementes nach einem der Ansprüche 1 bis 7 oder einer Bedienanordnung nach einem der Ansprüche 8 bis 10 in einer Instrumententafel eines Fahrzeuges.
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