WO2017089329A1 - Gekrümmte erfassungseinrichtung für ein kraftfahrzeug, bedienanordnung sowie kraftfahrzeug - Google Patents

Gekrümmte erfassungseinrichtung für ein kraftfahrzeug, bedienanordnung sowie kraftfahrzeug Download PDF

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WO2017089329A1
WO2017089329A1 PCT/EP2016/078387 EP2016078387W WO2017089329A1 WO 2017089329 A1 WO2017089329 A1 WO 2017089329A1 EP 2016078387 W EP2016078387 W EP 2016078387W WO 2017089329 A1 WO2017089329 A1 WO 2017089329A1
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WO
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detection device
touch
motor vehicle
plate
plate element
Prior art date
Application number
PCT/EP2016/078387
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English (en)
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Inventor
Joachim Hentschel
Martin Schmitt
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Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60K35/00—Instruments specially adapted for vehicles; Arrangement of instruments in or on vehicles
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60K2360/143—Touch sensitive instrument input devices
    • B60K2360/1438—Touch screens

Definitions

  • Curved detection device for a motor vehicle, operating arrangement
  • the present invention relates to a detection device for a motor vehicle having a first plate element which has a front side and a rear side, wherein the front side is formed as a control surface of the detection device, with a second plate element and with a touch-sensitive sensor element for detecting a touch of the operating surface, which between the first
  • Plate member and the second plate member is arranged and which extends over the back of the first plate member.
  • the present invention provides an operating arrangement with such a detection device and with a display device. Finally, the present invention relates to a motor vehicle with such an operating arrangement.
  • the interest is directed in particular to detection devices for motor vehicles.
  • detection devices for motor vehicles.
  • Operator inputs or operator actions are detected by an occupant of the motor vehicle. Such an operator input can take place, for example, in that the occupant of the motor vehicle touches or presses on a control surface of the detection device. Based on the detected operator input can then
  • Functional devices may be, for example, an information and maintenance system, a navigation system, an air conditioning system or the like.
  • detection devices which comprise a touch-sensitive sensor element are known from the prior art.
  • touchpads or touch screens are increasingly used in motor vehicles.
  • a corresponding display device in the form of a screen is arranged behind the detection device, which is designed to be transparent, for example.
  • different touch-sensitive sensor elements are known from the prior art with which a touch of the operating surface can be detected by means of a finger.
  • DE 10 2010 024 658 A1 describes a touch-sensitive surface which has a conductive coating.
  • the surface is on at least two opposite sides with electrodes for generating a field on the surface connected.
  • a drive circuit is provided which generates a voltage which is applied to the electrodes by means of a clock circuit inverted to each other, which can be influenced by the approach of an object.
  • DE 10 201 1 002 070 A1 describes an input device which comprises a projective capacitive touch sensor.
  • the input device comprises a first plane and a second plane, which are arranged parallel to one another, wherein in each case a layer of an electrically conductive and transparent material is applied in a specific pattern on the first and the second plane.
  • the pattern is plotted such that viewed in the direction perpendicular to the planes capacitive
  • the planes are separated by a dielectric of a gas or gas mixture.
  • the planes may be formed, for example, of glass or Plexiglas.
  • Detection device can be reliably operated with a touch-sensitive sensor element regardless of the shape of the detection device.
  • the front side of the first plate element is designed as a control surface of the detection device.
  • the detection device comprises a second
  • the detection device comprises a
  • Touch-sensitive sensor element for detecting a touch of the
  • the touch-sensitive sensor element extends over the back of the first plate member.
  • the first plate element has a predetermined curvature and is formed such that a distance between the operating surface and the
  • the detection device can be used in a motor vehicle.
  • the detection device can be arranged in an interior of the motor vehicle.
  • the detection device comprises two plate elements between which a touch-sensitive sensor element is arranged.
  • Plate elements are in particular three-dimensional elements, in which the thickness is significantly smaller than the length and the width.
  • the first and the second plate element may be substantially plate-shaped, wherein the plate elements may have a predetermined curvature.
  • Plate element has a front and a back. It serves the
  • the control surface can be touched for providing an operator input, for example, by a finger of an occupant of the motor vehicle or a corresponding input device.
  • the second points can be touched for providing an operator input, for example, by a finger of an occupant of the motor vehicle or a corresponding input device.
  • Plate element also has a front and a back.
  • touch-sensitive sensor element may also be formed substantially plate-shaped.
  • the touch-sensitive sensor element preferably extends over the entire rear side of the first plate element. The touch-sensitive sensor element is thus between the first plate element and the second
  • Plate member arranged so that it faces the back of the first plate member and the front of the second plate member.
  • the touch-sensitive sensor element is directly to the back of the first
  • a touch of the control surface can be detected with at least one finger or an input device.
  • an approach of at least one finger and / or an input device to the operating surface can be detected with the touch-sensitive sensor element.
  • the touch-sensitive sensor element can be designed such that a position of the finger or of the input device on the operating surface or the front side of the first plate element can be determined.
  • an electrical signal can then be output, which can be used to control a functional device of the motor vehicle.
  • the second plate element has a predetermined curvature.
  • the first plate element or the detection device is designed such that a Distance between the control surface or the front of the first
  • a detection device can be provided, which has a predetermined curvature. This curvature can become
  • each point of the control surface has the same distance to the touch-sensitive sensor element, it can be guaranteed that a touch and / or
  • a thickness of the first plate element is at least partially smaller than a thickness of the second plate element.
  • the first plate element has the same thickness at each point.
  • the thickness of the first plate member may be a few millimeters.
  • the second plate element has a front side, which faces the touch-sensitive sensor element and which has the predetermined curvature.
  • the second plate element preferably has a rear side, which is planar.
  • the front of the second Plate member facing the touch-sensitive sensor element preferably has the same curvature as the front side and the back side of the first plate member.
  • the back of the second plate member is flat. In other words, the back of the second plate member has no curvature.
  • the second plate element as a whole has a shape of a plano-convex lens. Characterized in that the back of the second plate member is formed flat, this can be arranged for example on the surface of a display device.
  • the back of the second plate element can be arranged on a corresponding screen.
  • the detection device can be arranged on a flat screen so that the overall result is a curved surface. On this curved surface, the operator input can be reliably detected at any point.
  • the first plate member and / or the second plate member are formed of a transparent material. It is preferably provided that both the first plate element and the second plate element are formed from a material which is transparent in the visible wavelength range.
  • Plate element may for example consist of a glass or a transparent
  • a detection device can be provided in a simple manner, for example, on a
  • Display device can be arranged.
  • the touch-sensitive sensor element is designed as a capacitive sensor and has at least one sensor electrode.
  • the touch-sensitive sensor element has a single plane, in which at least one sensor electrode is arranged. It can also be provided that the touch-sensitive sensor element has a plurality of sensor electrodes, which are arranged in a plane next to each other. At least one of the corners
  • Sensor electrode can be applied in each case an AC voltage through which a constant, uniform electric field.
  • the control surface When the control surface is touched, there is little charge transport, which can be measured in the form of an electric current at the corners. The resulting currents at the respective corners are then in direct proportion to the touch position on the control surface.
  • the touch of the control surface can be detected easily and reliably.
  • the at least one sensor electrode is directly on the back side of the first plate element or directly on the front side of the second plate element applied.
  • the sensor electrode which is formed from an electrically conductive material, can be applied directly to one of the plate elements by means of a corresponding coating method. It is basically possible for the sensor electrode to be applied directly to the rear side of the first plate element or to the front side of the second plate element. Subsequently, the first and the second plate member can be connected to each other.
  • the rear side of the first plate element and the front side of the second plate element can be connected at least in regions with an adhesive connection.
  • Detection device are enabled.
  • the touch-sensitive sensor element has a foil on which the at least one sensor electrode is applied, and the foil is arranged between the first plate element and the second plate element.
  • the touch-sensitive sensor element may comprise a transparent film having a relatively small thickness.
  • the at least one sensor electrode can then be applied to this transparent film.
  • the film with the sensor element can be connected both to the first plate element and to the second plate element.
  • the film can be bonded both to the first plate element and to the second plate element.
  • Detection device are enabled.
  • the at least one sensor electrode is formed from a transparent material, in particular indium tin oxide.
  • Indium tin oxide or ITO ITO - Indium Tin Oxide
  • ITO ITO - Indium Tin Oxide
  • the entire detection device can be formed as a whole transparent in the visible wavelength range. This makes it possible that the detection device on a corresponding
  • Display device can be arranged and optically not or only to a small extent disturbing acts.
  • An operating arrangement according to the invention for a motor vehicle comprises a
  • Detection device and a display device.
  • Display device is in particular a screen, thus the operating arrangement is formed overall in the manner of a touch screen, which has a curved
  • the Detection device has different curvatures at different areas.
  • the shape of the detection device or the control surface can be chosen arbitrarily.
  • the first plate element in each position has the same thickness.
  • a motor vehicle according to the invention comprises an inventive
  • Detection device corresponding functional devices of the motor vehicle are controlled.
  • the operating arrangement may be part of an information and entertainment system of the motor vehicle.
  • the motor vehicle is designed in particular as a passenger car.
  • Showing: 1 shows a motor vehicle according to an embodiment of the present invention
  • Invention having an operating arrangement
  • Fig. 2 is a detection device of the operating arrangement in a
  • FIG. 3 shows the detection device according to FIG. 2 in a further view
  • FIG. 4 shows the detection device according to FIG. 2 in an exploded view
  • FIG. 1 shows a motor vehicle 1 according to an embodiment of the present invention
  • the motor vehicle 1 is presently designed as a passenger car.
  • the motor vehicle 1 comprises an operating arrangement 2, which is arranged in an interior 3 of the motor vehicle 1.
  • the operating arrangement 2, which in the present case is shown purely schematically, comprises a display device 4.
  • the display device 4 may be, for example, a corresponding screen or a display, with which the occupants of the motor vehicle 1 information can be displayed.
  • the operating arrangement 3 comprises a detection device 5, which on the
  • Display device 4 is arranged.
  • the operating arrangement 2 can be arranged in the interior 3 of the motor vehicle 1 such that the detection device 5 faces the occupant of the motor vehicle 1.
  • the operating arrangement 2 in the region of
  • the detection device 5 has an operating surface 6 for inputting an operating input.
  • This operating input can be provided for example by a finger of an occupant or by a corresponding input device with which the operating surface 6 is touched.
  • the operator input can be detected on a control surface 6. If with the detection device 5, the operator input is detected, a corresponding electrical signal or a
  • Control signal are output. With the electrical signal can then a
  • Functional device of the motor vehicle 1 are driven.
  • the display on the display device 4 can be changed.
  • an information and maintenance system, a navigation system, air conditioning or the like can be controlled.
  • FIG. 2 shows the detection device 5 in a perspective view.
  • a front side of the detection device 5 can be seen. This front is the
  • the detection device 5 comprises a first plate element 7.
  • the first plate element 7 is designed to be transparent, in particular in the visible wavelength range.
  • the first plate element 7 can be formed, for example, from glass or Plexiglas.
  • a front side 8 of the first plate member 7 serves as the
  • the second plate member 10 is preferably formed transparent in the visible wavelength range and preferably formed of glass or Plexiglas.
  • the detection device 5 comprises a touch-sensitive touch-sensitive touch-sensitive touch-sensitive touch-sensitive touch-sensitive touch-sensitive touch-sensitive touch-sensitive touch-sensitive touch-sensitive touch-sensitive touch-sensitive touch-sensitive touch-sensitive touch-sensitive touch-sensitive touch-sensitive touch-sensitive touch-sensitive touch-sensitive touch-sensitive touch-sensitive touch-sensitive touch-sensitive touch-sensitive touch-sensitive touch-sensitive touch-sensitive touch-sensitive touch-sensitive touch-sensitive touch-sensitive touch-sensitive touch-sensitive touch-sensitive touch-sensitive touch-sensitive touch-sensitive touch-sensitive touch-sensitive touch-sensitive touch-sensitive touch-sensitive touch-sensitive touch-sensitive touch-sensitive touch-sensitive touch-sensitive touch-sensitive touch-sensitive touch-sensitive touch-sensitive touch-sensitive touch-sensitive touch-sensitive touch-sensitive touch-sensitive touch-sensitive touch-sensitive touch-sensitive touch-sensitive touch-sensitive touch-sensitive touch-sensitive touch-sensitive touch-sensitive touch-sensitive touch-sensitive touch-sensitive touch-sensitive touch-sensitive touch-sensitive touch-sensitive touch-sensitive touch-sensitive touch-sensitive touch-sensitive touch-sensitive touch-sensitive touch-sensitive touch-sensitive touch
  • the touch-sensitive sensor element 13 is arranged between the first plate element 7 and the second plate element 10.
  • Touch-sensitive sensor element 13 is designed as a capacitive sensor. By means of the touch-sensitive sensor element 13, the operating action on the control surface 6 can be detected. In addition, with the touch-sensitive
  • Sensor element 13 a position of the touch on the control surface 6 are detected. Depending on the detected contact then the electrical signal can be output, which can be tapped on the connection element 14.
  • FIG. 3 shows the detection device 5 according to FIG. 2 in a further perspective view.
  • Display device 4 is arranged. Here it can be seen that the
  • Detection device 5 is formed on the back substantially flat.
  • the back 12 of the second plate member 10 is flat or has no curvature.
  • FIG. 4 shows the detection device 5 according to FIG. 2 in an exploded view. It can be seen here that both the front side 8 and a rear side 9 of the first plate element 7 have the same predetermined curvature. Thus, the first plate member 7 at each point to the same thickness d1.
  • Touch-sensitive sensor element 13 which is designed as a capacitive sensor, has a sensor electrode 15, which extends in particular completely over the back 9 of the first plate member 7. Furthermore, the touch-sensitive sensor element 13, which is designed as a capacitive sensor, has a sensor electrode 15, which extends in particular completely over the back 9 of the first plate member 7. Furthermore, the touch-sensitive sensor element 13, which is designed as a capacitive sensor, has a sensor electrode 15, which extends in particular completely over the back 9 of the first plate member 7. Furthermore, the touch-sensitive
  • Sensor element 13 a film 16 which is formed of a transparent material. On this film 16, the sensor electrode 15 is applied.
  • the sensor electrode 15 is also formed of a transparent material, in particular indium tin oxide.
  • the capacitive sensor element 13 may be glued in the assembled state both with the first plate member 7 and with the second plate member 10.
  • the shape of the first plate member 7 is then achieved that the distance d1 between the control surface 6 and the touch-sensitive
  • Control surface 6 is the same. Thus, a touch or a
  • Operational input at each point of the control surface 6 are reliably detected by means of the touch-sensitive sensor element 13.
  • Fig. 5 shows the detection device 5 in a sectional view. Here, a section along the x-y plane is shown. It can be seen that the first
  • Plate member 7 at each point has the same thickness d1. Over the predominant area, the second plate element 10 has a greater thickness than the first
  • the thickness d2 of the second plate element 10 is shown in a central region of the detection device 5.
  • FIG. Fig. 6 shows the detection device 5 a
  • the thickness d1 of the first plate element 7 may be for example 1.5 mm, and the thickness d2 of the second plate element 10 may be 8.5 mm, for example.
  • the detection device 5 has the first plate element 7 and the second plate member 10, between which the touch-sensitive
  • Sensor element 13 is arranged. Due to the fact that the first plate element 7 has the same, relatively small thickness d1 at each point, the operating input can be detected reliably over the entire operating surface 6.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Position Input By Displaying (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Erfassungseinrichtung (5) für ein Kraftfahrzeug, mit einem ersten Plattenelement (7), welches eine Vorderseite (8) und eine Rückseite (9) aufweist, wobei die Vorderseite (8) als Bedienfläche (6) der Erfassungseinrichtung (5) ausgebildet ist, mit einem zweiten Plattenelement (10) und mit einem berührungsempfindlichen Sensorelement (13) zum Erfassen einer Berührung der Bedienfläche (6), wobei das berührungsempfindliche Sensorelement (13) zwischen dem ersten Plattenelement (7) und dem zweiten Plattenelement (10) angeordnet ist und sich über die Rückseite (9) des ersten Plattenelements (7) erstreckt, wobei das erste Plattenelement (7) eine vorbestimmte Krümmung aufweist und derart ausgebildet ist, dass ein Abstand zwischen der Bedienfläche (6) und dem berührungsempfindlichen Sensorelement (13) für die gesamte Bedienfläche (6) gleich ist.

Description

Gekrümmte Erfassungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, Bedienanordnung sowie
Kraftfahrzeug
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Erfassungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug mit einem ersten Plattenelement, welches eine Vorderseite und eine Rückseite aufweist, wobei die Vorderseite als Bedienfläche der Erfassungseinrichtung ausgebildet ist, mit einem zweiten Plattenelement und mit einem berührungsempfindlichen Sensorelement zum Erfassen einer Berührung der Bedienfläche, welches zwischen dem ersten
Plattenelement und dem zweiten Plattenelement angeordnet ist und welches sich über die Rückseite des ersten Plattenelements erstreckt. Darüber hinaus betrifft die
vorliegende Erfindung eine Bedienanordnung mit einer solchen Erfassungseinrichtung und mit einer Anzeigeeinrichtung. Schließlich betrifft die vorliegende Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einer derartigen Bedienanordnung.
Das Interesse richtet sich vorliegend insbesondere auf Erfassungseinrichtungen für Kraftfahrzeuge. Mit derartigen Erfassungseinrichtungen können beispielsweise
Bedieneingaben oder Bedienhandlungen von einem Insassen des Kraftfahrzeugs erfasst werden. Eine solche Bedieneingabe kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass der Insasse des Kraftfahrzeugs eine Bedienfläche der Erfassungseinrichtung berührt oder auf diese drückt. Auf Grundlage der erfassten Bedieneingabe können dann
Funktionseinrichtungen des Kraftfahrzeugs angesteuert werden. Solche
Funktionseinrichtungen können beispielsweise ein Informations- und Unterhaltssystem, ein Navigationssystem, eine Klimaanlage oder dergleichen sein.
Weiterhin sind aus dem Stand der Technik Erfassungseinrichtungen bekannt, die ein berührungsempfindliches Sensorelement umfassen. Beispielsweise finden Touchpads oder Touchscreens in Kraftfahrzeugen vermehrt Anwendung. Bei einem Touchscreen ist hinter der Erfassungseinrichtung, die beispielsweise transparent ausgebildet ist, eine entsprechende Anzeigeeinrichtung in Form eines Bildschirms angeordnet. Aus dem Stand der Technik sind ferner unterschiedliche berührungsempfindliche Sensorelemente bekannt, mit denen eine Berührung der Bedienfläche mittels eines Fingers erkannt werden kann.
Hierzu beschreibt die DE 10 2010 024 658 A1 eine berührungsempfindliche Fläche, welche eine leitfähige Beschichtung aufweist. Dabei ist die Fläche an wenigstens zwei gegenüberliegenden Seiten mit Elektroden zur Erzeugung eines Felds an der Fläche verbunden. Zudem ist eine Ansteuerschaltung vorgesehen, die eine Spannung erzeugt, die an den Elektroden mittels einer Taktschaltung zueinander invertiert angelegt, welche durch die Annäherung eines Objekts beeinflussbar ist.
Darüber hinaus beschreibt die DE 10 201 1 002 070 A1 ein Eingabegerät, welches einen projektiven kapazitiven Berührungssensor umfasst. Das Eingabegerät umfasst eine erste Ebene und eine zweite Ebene, die parallel zueinander angeordnet sind, wobei auf der ersten und der zweiten Ebene jeweils eine Schicht aus einem elektrisch leitenden und transparenten Material in einem speziellen Muster aufgetragen ist. Das Muster ist derart aufgetragen, dass in Richtung senkrecht zu den Ebenen betrachtet kapazitive
Knotenpunkte nach dem Prinzip eines Plattenkondensators entstehen, wobei die Ebenen durch ein Dielektrikum aus einem Gas oder Gasgemisch getrennt sind. Die Ebenen können beispielsweise aus Glas oder aus Plexiglas gebildet sein.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lösung aufzuzeigen, wie eine
Erfassungseinrichtung mit einem berührungsempfindlichen Sensorelement unabhängig von der Formgebung der Erfassungseinrichtung zuverlässig betrieben werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Erfassungseinrichtung, durch
Bedienanordnung sowie durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen gemäß den jeweiligen unabhängigen Ansprüchen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der
vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche, der Beschreibung und der Figuren.
Eine erfindungsgemäße Erfassungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug umfasst ein erstes Plattenelement, welches eine Vorderseite und eine Rückseite aufweist. Dabei ist die Vorderseite des ersten Plattenelements als Bedienfläche der Erfassungseinrichtung ausgebildet. Darüber hinaus umfasst die Erfassungseinrichtung ein zweites
Plattenelement. Des Weiteren umfasst die Erfassungseinrichtung ein
berührungsempfindliches Sensorelement zum Erfassen einer Berührung der
Bedienfläche, welches zwischen dem ersten Plattenelement und dem zweiten
Plattenelement angeordnet ist. Darüber hinaus erstreckt sich das berührungsempfindliche Sensorelement über die Rückseite des ersten Plattenelements. Zudem ist es vorgesehen, dass das erste Plattenelement eine vorbestimmte Krümmung aufweist und derart ausgebildet ist, dass ein Abstand zwischen der Bedienfläche und dem
berührungsempfindlichen Sensorelement für die gesamte Bedienfläche gleich ist. Die Erfassungseinrichtung kann in einem Kraftfahrzeug verwendet werden.
Beispielsweise kann die Erfassungseinrichtung in einem Innenraum des Kraftfahrzeugs angeordnet werden. Die Erfassungseinrichtung umfasst zwei Plattenelemente zwischen denen ein berührungsempfindliches Sensorelement angeordnet ist. Bei den
Plattenelementen handelt es sich insbesondere um dreidimensionale Elemente, bei denen die Dicke deutlich geringer ist als die Länge und die Breite. Das erste und das zweite Plattenelement können im Wesentlichen plattenförmig ausgebildet sein, wobei die Plattenelemente eine vorbestimme Krümmung aufweisen können. Das erste
Plattenelement weist eine Vorderseite und eine Rückseite auf. Dabei dient die
Vorderseite des ersten Plattenelements gleichzeitig als Bedienfläche der
Erfassungseinrichtung. Die Bedienfläche kann zum Bereitstellen einer Bedieneingabe beispielsweise von einem Finger eines Insassen des Kraftfahrzeugs oder einem entsprechenden Eingabegerät berührt werden. Darüber hinaus weist das zweite
Plattenelement ebenfalls eine Vorderseite und eine Rückseite auf. Das
berührungsempfindliche Sensorelement kann ebenfalls im Wesentlichen plattenförmig ausgebildet sein. Das berührungsempfindliche Sensorelement erstreckt sich bevorzugt über die komplette Rückseite des ersten Plattenelements. Das berührungsempfindliche Sensorelement ist derart zwischen dem ersten Plattenelement und dem zweiten
Plattenelement angeordnet, dass es der Rückseite des ersten Plattenelements und der Vorderseite des zweiten Plattenelements zugewandt ist. Insbesondere ist das berührungsempfindliche Sensorelement direkt mit der Rückseite des ersten
Plattenelements und direkt mit der Vorderseite des zweiten Plattenelements verbunden.
Mit dem berührungsempfindlichen Sensorelement kann eine Berührung der Bedienfläche mit zumindest einem Finger oder einem Eingabegerät erfasst werden. Zudem kann mit dem berührungsempfindlichen Sensorelement eine Annäherung zumindest eines Fingers und/oder eines Eingabegeräts an die Bedienfläche erfasst werden. Darüber hinaus kann das berührungsempfindliche Sensorelement derart ausgebildet sein, dass eine Lage des Fingers oder des Eingabegeräts auf der Bedienfläche beziehungsweise der Vorderseite des ersten Plattenelements bestimmt werden kann. In Abhängigkeit von der erfassten Berührung kann dann ein elektrisches Signal ausgegeben werden, welches dazu verwendet werden kann, eine Funktionseinrichtung des Kraftfahrzeugs anzusteuern.
Erfindungsgemäß ist es nun vorgesehen, dass das erste Plattenelement eine
vorbestimmte Krümmung aufweist. Grundsätzlich kann es auch vorgesehen sein, dass das zweite Plattenelement eine vorbestimmte Krümmung aufweist. Dabei ist das erste Plattenelement beziehungsweise die Erfassungseinrichtung derart ausgebildet, dass ein Abstand zwischen der Bedienfläche beziehungsweise der Vorderseite des ersten
Plattenelements und dem berührungsempfindlichen Sensorelement für die gesamte Bedienfläche gleich ist. Dies bedeutet insbesondere, dass für jeden Punkt auf der Bedienfläche der Abstand zwischen der Bedienfläche und dem berührungsempfindlichen Sensorelement gleich ist. Damit kann eine Erfassungseinrichtung bereitgestellt werden, welche eine vorbestimmte Krümmung aufweist. Diese Krümmung kann sich
beispielsweise durch das Design der Erfassungseinrichtung ergeben. Dadurch, dass jeder Punkt der Bedienfläche den gleichen Abstand zu dem berührungsempfindlichen Sensorelement aufweist, kann garantiert werden, dass eine Berührung und/oder
Annäherung eines Fingers oder eines Eingabegeräts an jeder Position der Bedienfläche zuverlässig erfasst werden kann. Somit kann nicht nur für Erfassungseinrichtungen, die eine ebene beziehungsweise gerade Bedienfläche aufweisen, eine zuverlässige
Erfassung einer Bedieneingabe ermöglicht werden.
Bevorzugt ist eine Dicke des ersten Plattenelements zumindest bereichsweise geringer als eine Dicke des zweiten Plattenelements. Insbesondere ist es vorgesehen, dass das erste Plattenelement an jeder Stelle die gleiche Dicke aufweist. Beispielsweise kann die Dicke des ersten Plattenelements einige Millimeter betragen. Somit kann zuverlässig erreicht werden, dass eine Berührung an der Vorderseite des ersten Plattenelements beziehungsweise an der Bedienfläche mit dem berührungsempfindlichen Sensorelement, das an der Rückseite des ersten Plattenelements angeordnet ist, eine Bedieneingabe zuverlässig erfasst werden kann.
In einer Ausführungsform weisen die Vorderseite und die Rückseite des ersten
Plattenelements die vorbestimmte Krümmung auf. Mit anderen Worten weisen die Vorderseite und die Rückseite des ersten Plattenelements die gleiche Krümmung auf. Somit kann auf einfache Weise erreicht werden, dass das erste Plattenelement an jeder Stelle die gleiche Dicke aufweist. Damit ergibt sich in Folge der Bedieneingabe für jede Position auf der Bedienfläche beziehungsweise der Vorderseite des ersten
Plattenelements das gleiche Sensorsignal, das von dem berührungsempfindlichen Sensor ausgegeben wird. Damit kann eine Bedieneingabe zuverlässig und präzise erfasst werden.
In einer weiteren Ausgestaltung weist das zweite Plattenelement eine Vorderseite auf, welche dem berührungsempfindlichen Sensorelement zugewandt ist und welche die vorbestimmte Krümmung aufweist. Zudem weist das zweite Plattenelement bevorzugt eine Rückseite auf, welche eben ausgebildet ist. Die Vorderseite des zweiten Plattenelements, die dem berührungsempfindlichen Sensorelement zugewandt ist, weist bevorzugt die gleiche Krümmung auf wie die Vorderseite und die Rückseite des ersten Plattenelements. Die Rückseite des zweiten Plattenelements ist eben ausgebildet. Mit anderen Worten weist die Rückseite des zweiten Plattenelements keine Krümmung auf. Somit weist das zweite Plattenelement insgesamt eine Formgebung einer plankonvexen Linse auf. Dadurch, dass die Rückseite des zweiten Plattenelements eben ausgebildet ist, kann diese beispielsweise auf der Oberfläche einer Anzeigeeinrichtung angeordnet werden. Insbesondere kann die Rückseite des zweiten Plattenelements auf einem entsprechenden Bildschirm angeordnet werden. Somit kann auf einem ebenen Bildschirm die Erfassungseinrichtung angeordnet werden, so dass sich insgesamt eine gekrümmte Oberfläche ergibt. Auf dieser gekrümmten Oberfläche kann die Bedieneingabe an jeder Stelle zuverlässig erfasst werden.
Bevorzugt sind das erste Plattenelement und/oder das zweite Plattenelement aus einem transparenten Material gebildet. Bevorzugt ist es vorgesehen, dass sowohl das erste Plattenelement als auch das zweite Plattenelement aus einem Material gebildet sind, das im sichtbaren Wellenlängenbereich transparent ist. Das erste und das zweite
Plattenelement können beispielsweise aus einem Glas oder einem transparenten
Kunststoff, beispielsweise Plexiglas, gefertigt sein. Somit kann auf einfache Weise eine Erfassungseinrichtung bereitgestellt werden, die beispielsweise auf einer
Anzeigeeinrichtung angeordnet werden kann.
In einer weiteren Ausgestaltung ist das berührungsempfindliche Sensorelement als kapazitiver Sensor ausgebildet und weist zumindest eine Sensorelektrode auf. Bevorzugt weist das berührungsempfindliche Sensorelement eine einzige Ebene auf, in welcher zumindest eine Sensorelektrode angeordnet ist. Es kann auch vorgesehen sein, dass das berührungsempfindliche Sensorelement mehrere Sensorelektroden aufweist, die in einer Ebene nebeneinander angeordnet sind. An den Ecken der zumindest einen
Sensorelektrode kann jeweils eine Wechselspannung angelegt werden, durch welche ein konstantes, gleichmäßiges elektrisches Feld erfolgt. Wenn die Bedienfläche berührt wird, entsteht geringer Ladungstransport, in Form eines elektrischen Stroms an dem Ecken gemessen werden kann. Die resultierenden Ströme an den jeweiligen Ecken stehen dann im direkten Verhältnis zu der Berührungsposition auf der Bedienfläche. Somit kann die Berührung der Bedienfläche einfach und zuverlässig erfasst werden.
In einer Ausführungsform ist die zumindest eine Sensorelektrode direkt auf die Rückseite des ersten Plattenelements oder direkt auf die Vorderseite des zweiten Plattenelements aufgebracht. Beispielsweise kann die Sensorelektrode, die aus einem elektrisch leitfähigen Material gebildet ist, mithilfe eines entsprechenden Beschichtungsverfahrens direkt auf eines der Plattenelemente aufgebracht werden. Dabei ist es grundsätzlich möglich, dass die Sensorelektrode auf die Rückseite des ersten Plattenelements oder auf die Vorderseite des zweiten Plattenelements direkt aufgebracht wird. Anschließend können das erste und das zweite Plattenelement miteinander verbunden werden.
Beispielsweise können die Rückseite des ersten Plattenelements und die Vorderseite des zweiten Plattenelements zumindest bereichsweise mit einer Klebeverbindung verbunden werden. Somit kann eine einfache und kostengünstige Herstellung der
Erfassungseinrichtung ermöglicht werden.
In einer alternativen Ausführungsform weist das berührungsempfindliche Sensorelement eine Folie auf, auf welche die zumindest eine Sensorelektrode aufgebracht ist, und die Folie ist zwischen dem ersten Plattenelement und dem zweiten Plattenelement angeordnet. Das berührungsempfindliche Sensorelement kann eine transparente Folie mit einer verhältnismäßig geringen Dicke aufweisen. Auf diese transparente Folie kann dann die zumindest eine Sensorelektrode aufgebracht werden. Anschließend kann die Folie mit dem Sensorelement sowohl mit dem ersten Plattenelement als auch mit dem zweiten Plattenelement verbunden werden. Dazu kann beispielsweise die Folie sowohl mit dem ersten Plattenelement als auch mit dem zweiten Plattenelement verklebt werden. Auf diese Weise kann eine einfache und kostengünstige Herstellung der
Erfassungseinrichtung ermöglicht werden.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die zumindest eine Sensorelektrode aus einem transparenten Material, insbesondere Indiumzinnoxid, gebildet ist. Indiumzinnoxid beziehungsweise ITO (ITO - Indium Tin Oxide) ist ein halbleitender, im sichtbaren Wellenlängenbereich transparenter Stoff. Somit kann die gesamte Erfassungseinrichtung insgesamt transparent im sichtbaren Wellenlängenbereich ausgebildet werden. Damit wird es ermöglicht, dass die Erfassungseinrichtung auf einer entsprechenden
Anzeigeeinrichtung angeordnet werden kann und dabei optisch nicht oder nur in geringem Maße störend wirkt.
Eine erfindungsgemäße Bedienanordnung für ein Kraftfahrzeug umfasst eine
erfindungsgemäße Erfassungseinrichtung sowie ein Anzeigeeinrichtung. Die
Anzeigeeinrichtung ist insbesondere ein Bildschirm, somit ist die Bedienanordnung insgesamt nach Art eines Touchscreens ausgebildet, welcher eine gekrümmte
Oberfläche aufweist. Grundsätzlich kann es auch vorgesehen sein, dass die Erfassungseinrichtung an unterschiedlichen Bereichen unterschiedliche Krümmungen aufweist. Somit kann die Formgebung der Erfassungseinrichtung beziehungsweise der Bedienfläche beliebig gewählt werden. Dabei ist es aber immer vorgesehen, dass das erste Plattenelement in jeder Position die gleiche Dicke aufweist.
Ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug umfasst eine erfindungsgemäße
Bedienanordnung. Mithilfe der Bedienanordnung können dem Fahrer beziehungsweise den weiteren Insassen des Kraftfahrzeugs unterschiedliche Informationen angezeigt werden. Zudem können durch die Erfassung der Bedieneingabe mittels der
Erfassungseinrichtung entsprechende Funktionseinrichtungen des Kraftfahrzeugs angesteuert werden. Beispielsweise kann die Bedienanordnung Teil eines Informationsund Unterhaltungssystems des Kraftfahrzeugs sein. Das Kraftfahrzeug ist insbesondere als Personenkraftwagen ausgebildet.
Die mit Bezug auf die erfindungsgemäße Erfassungseinrichtung vorgestellten
bevorzugten Ausführungsformen und deren Vorteile gelten entsprechend für die erfindungsgemäße Bedienanordnung sowie das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen, sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen
Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es sind somit auch Ausführungen von der Erfindung als umfasst und offenbart anzusehen, die in den Figuren nicht explizit gezeigt und erläutert sind, jedoch durch separierte Merkmalskombinationen aus den erläuterten Ausführungen hervorgehen und erzeugbar sind. Es sind auch Ausführungen und Merkmalskombinationen als offenbart anzusehen, die somit nicht alle Merkmale eines ursprünglich formulierten unabhängigen Anspruchs aufweisen.
Die Erfindung wird nun anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen sowie unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
Dabei zeigen: Fig. 1 ein Kraftfahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung, welches eine Bedienanordnung aufweist;
Fig. 2 eine Erfassungseinrichtung der Bedienanordnung in einer
Perspektivansicht;
Fig. 3 die Erfassungseinrichtung gemäß Fig. 2 in einer weiteren Ansicht;
Fig. 4 die Erfassungseinrichtung gemäß Fig. 2 in einer Explosionsdarstellung;
Fig. 5 die Erfassungseinrichtung in einer geschnittenen Seitenansicht; und
Fig. 6 die Erfassungseinrichtung in einer weiteren geschnittenen Seitenansicht.
In den Figuren werden gleiche uns funktionsgleiche Elemente mit den gleichen
Bezugszeichen versehen.
Fig. 1 zeigt ein Kraftfahrzeug 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung. Das Kraftfahrzeug 1 ist vorliegend als Personenkraftwagen ausgebildet. Das Kraftfahrzeug 1 umfasst eine Bedienanordnung 2, welche in einem Innenraum 3 des Kraftfahrzeugs 1 angeordnet ist. Die Bedienanordnung 2, welche vorliegend rein schematisch dargestellt ist, umfasst eine Anzeigeeinrichtung 4. Die Anzeigeeinrichtung 4 kann beispielsweise ein entsprechender Bildschirm oder ein Display sein, mit dem den Insassen des Kraftfahrzeugs 1 Informationen dargestellt werden können. Darüber hinaus umfasst die Bedienanordnung 3 eine Erfassungseinrichtung 5, die auf der
Anzeigeeinrichtung 4 angeordnet ist.
Die Bedienanordnung 2 kann derart in dem Innenraum 3 des Kraftfahrzeugs 1 angeordnet sein, dass die Erfassungseinrichtung 5 den Insassen des Kraftfahrzeugs 1 zugewandt ist. Beispielsweise kann die Bedienanordnung 2 im Bereich eines
Armaturenbretts oder in einer Mittelkonsole des Kraftfahrzeugs 1 angeordnet sein. Die Erfassungseinrichtung 5 weist eine Bedienfläche 6 zum Eingeben einer Bedieneingabe auf. Diese Bedieneingabe kann beispielsweise durch einen Finger eines Insassen oder durch ein entsprechendes Eingabegerät bereitgestellt werden, mit dem die Bedienfläche 6 berührt wird. Mittels der Erfassungseinrichtung kann die Bedieneingabe an einer Bedienfläche 6 erfasst werden. Wenn mit der Erfassungseinrichtung 5 die Bedieneingabe erfasst wird, kann ein entsprechendes elektrisches Signal beziehungsweise ein
Steuersignal ausgegeben werden. Mit dem elektrischen Signal kann dann eine
Funktionseinrichtung des Kraftfahrzeugs 1 angesteuert werden. Beispielsweise kann die Anzeige auf der Anzeigeeinrichtung 4 verändert werden. Mit dem Steuersignal kann aber auch ein Informations- und Unterhaltssystem, ein Navigationssystem, eine Klimaanlage oder dergleichen gesteuert werden.
Fig. 2 zeigt die Erfassungseinrichtung 5 in einer Perspektivansicht. Vorliegend ist eine Vorderseite der Erfassungseinrichtung 5 zu erkennen. Diese Vorderseite ist dem
Innenraum 3 des Kraftfahrzeugs 1 zugewandt. An dieser Vorderseite weist die
Erfassungseinrichtung 5 die Bedienfläche 6 auf, welche eine vorbestimmte Krümmung aufweist. Die Erfassungseinrichtung 5 umfasst ein erstes Plattenelement 7. Das erste Plattenelement 7 ist insbesondere im sichtbaren Wellenlängenbereich transparent ausgebildet. Das erste Plattenelement 7 kann beispielsweise aus Glas oder Plexiglas gebildet sein. Eine Vorderseite 8 des ersten Plattenelements 7 dient dabei als die
Bedienfläche 6 der Erfassungseinrichtung 5. Darüber hinaus umfasst die
Erfassungseinrichtung 5 ein zweites Plattenelement 10. Auch das zweite Plattenelement 10 ist bevorzugt im sichtbaren Wellenlängenbereich transparent ausgebildet und bevorzugt aus Glas oder Plexiglas gebildet.
Des Weiteren umfasst die Erfassungseinrichtung 5 ein berührungsempfindliches
Sensorelement 13. Das berührungsempfindliche Sensorelement 13 ist zwischen dem ersten Plattenelement 7 und dem zweiten Plattenelement 10 angeordnet. Das
berührungsempfindliche Sensorelement 13 ist als kapazitiver Sensor ausgebildet. Mithilfe des berührungsempfindlichen Sensorelements 13 kann die Bedienhandlung an der Bedienfläche 6 erfasst werden. Zudem kann mit dem berührungsempfindlichen
Sensorelement 13 eine Position der Berührung auf der Bedienfläche 6 erfasst werden. In Abhängigkeit der erfassten Berührung kann dann das elektrische Signal ausgegeben werden, welches an dem Anschlusselement 14 abgegriffen werden kann.
Fig. 3 zeigt die Erfassungseinrichtung 5 gemäß Fig. 2 in einer weiteren Perspektivansicht. Vorliegend ist die Rückseite der Erfassungseinrichtung 5 beziehungsweise eine
Rückseite 12 des zweiten Plattenelements 10 zu erkennen, die auf der
Anzeigeeinrichtung 4 angeordnet wird. Hierbei ist zu erkennen, dass die
Erfassungseinrichtung 5 auf der Rückseite im Wesentlichen eben ausgebildet ist. Dabei ist die Rückseite 12 des zweiten Plattenelements 10 eben ausgebildet beziehungsweise weist keine Krümmung auf. Fig. 4 zeigt die Erfassungseinrichtung 5 gemäß Fig. 2 in einer Explosionsdarstellung. Hierbei ist zu erkennen, dass sowohl die Vorderseite 8 als auch eine Rückseite 9 des ersten Plattenelements 7 die gleiche vorbestimmte Krümmung aufweisen. Somit weist das erste Plattenelement 7 an jeder Stelle die gleiche Dicke d1 auf. Das
berührungsempfindliche Sensorelement 13, das als kapazitiver Sensor ausgebildet, weist eine Sensorelektrode 15 auf, die sich insbesondere vollständig über die Rückseite 9 des ersten Plattenelements 7 erstreckt. Ferner weist das berührungsempfindliche
Sensorelement 13 eine Folie 16 auf, die aus einem transparenten Material gebildet ist. Auf diese Folie 16 ist die Sensorelektrode 15 aufgebracht. Die Sensorelektrode 15 ist ebenfalls aus einem transparenten Material, insbesondere Indiumzinnoxid, gebildet. Das kapazitive Sensorelement 13 kann im zusammengebauten Zustand sowohl mit dem ersten Plattenelement 7 als auch mit dem zweiten Plattenelement 10 verklebt sein.
Durch die Formgebung des ersten Plattenelements 7 wird dann erreicht, dass der Abstand d1 zwischen der Bedienfläche 6 und dem berührungsempfindlichen
Sensorelement 13 beziehungsweise der Sensorelektrode 15 für die gesamte
Bedienfläche 6 gleich ist. Somit kann eine Berührung beziehungsweise eine
Bedieneingabe an jeder Stelle der Bedienfläche 6 mithilfe des berührungsempfindlichen Sensorelements 13 zuverlässig erfasst werden.
Fig. 5 zeigt die Erfassungseinrichtung 5 in einer geschnittenen Ansicht. Hierbei ist ein Schnitt entlang der x-y-Ebene dargestellt. Dabei ist zu erkennen, dass das erste
Plattenelement 7 an jeder Stelle die gleiche Dicke d1 aufweist. Über den überwiegenden Bereich weist das zweite Plattenelement 10 eine größere Dicke als das erste
Plattenelement 10 auf. Vorliegend ist die Dicke d2 des zweiten Plattenelements 10 in einem mittleren Bereich der Erfassungseinrichtung 5 dargestellt.
Der Unterschied zwischen der Dicke d1 des ersten Plattenelements 7 und der Dicke d2 des zweiten Plattenelements 10 im mittleren Bereich der Erfassungseinrichtung 5 ist deutlich in Fig. 6 zu erkennen. Fig. 6 zeigt die Erfassungseinrichtung 5 einer
geschnittenen Seitenansicht, wobei vorliegend ein Schnitt entlang der x-z-Ebene dargestellt ist. Die Dicke d1 des ersten Plattenelements 7 kann beispielsweise 1 ,5 mm betragen und die Dicke d2 des zweiten Plattenelements 10 kann beispielsweise 8,5 mm betragen.
Somit kann insgesamt eine Bedienanordnung 2 bereitgestellt werden, welche gekrümmt ausgebildet ist. Die Erfassungseinrichtung 5 weist das erste Plattenelement 7 und das zweite Plattenelement 10 auf, zwischen denen das berührungsempfindliche
Sensorelement 13 angeordnet ist. Dadurch, dass das erste Plattenelement 7 an jeder Stelle die gleiche, verhältnismäßig geringe Dicke d1 aufweist, kann die Bedieneingabe über die ganze Bedienfläche 6 hinweg zuverlässig erfasst werden.

Claims

Patentansprüche
1 . Erfassungseinrichtung (5) für ein Kraftfahrzeug, mit einem ersten Plattenelement (7), welches eine Vorderseite (8) und eine Rückseite (9) aufweist, wobei die Vorderseite (8) als Bedienfläche (6) der Erfassungseinrichtung (5) ausgebildet ist, mit einem zweiten Plattenelement (10) und mit einem berührungsempfindlichen Sensorelement (13) zum Erfassen einer Berührung der Bedienfläche (6), wobei das berührungsempfindliche Sensorelement (13) zwischen dem ersten Plattenelement (7) und dem zweiten Plattenelement (10) angeordnet ist und sich über die
Rückseite (9) des ersten Plattenelements (7) erstreckt,
dadurch gekennzeichnet, dass
das erste Plattenelement (7) eine vorbestimmte Krümmung aufweist und derart ausgebildet ist, dass ein Abstand zwischen der Bedienfläche (6) und dem berührungsempfindlichen Sensorelement (13) für die gesamte Bedienfläche (6) gleich ist.
2. Erfassungseinrichtung (5) nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine Dicke (d1 ) des ersten Plattenelements (7) zumindest bereichsweise geringer ist als eine Dicke (d2) des zweiten Plattenelements (10).
3. Erfassungseinrichtung (5) nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Vorderseite (8) und die Rückseite (9) des ersten Plattenelements (7) die vorbestimmte Krümmung aufweisen.
4. Erfassungseinrichtung (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das zweite Plattenelement (10) eine Vorderseite (1 1 ), welche dem
berührungsempfindlichen Sensorelement (13) zugewandt ist und welche die vorbestimmte Krümmung aufweist, und eine Rückseite (12), welche eben ausgebildet ist, aufweist.
5. Erfassungseinrichtung (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
das erste Plattenelement (7) und/oder das zweite Plattenelement (10) aus einem transparenten Material gebildet sind.
6. Erfassungseinrichtung (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das berührungsempfindlichen Sensorelement (13) als kapazitiver Sensor ausgebildet ist und zumindest eine Sensorelektrode (15) aufweist.
7. Erfassungseinrichtung (5) nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
die zumindest eine Sensorelektrode (15) direkt auf die Rückseite (9) des ersten Plattenelements (7) oder direkt auf die Vorderseite (1 1 ) des zweiten
Plattenelements (10) aufgebracht ist.
8. Erfassungseinrichtung (5) nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
das berührungsempfindlichen Sensorelement (13) eine Folie (16) aufweist, auf welche die zumindest eine Sensorelektrode (15) aufgebracht ist, und die Folie (16) zwischen dem ersten Plattenelement (7) und dem zweiten Plattenelement (10) angeordnet ist.
9. Erfassungseinrichtung (5) nach einem der Ansprüche 6 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
die zumindest eine Sensorelektrode (15) aus einem transparenten Material, insbesondere Indiumzinnoxid, gebildet ist.
10. Bedienanordnung (2) für ein Kraftfahrzeug (1 ) mit einer Erfassungseinrichtung (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche und mit einer Anzeigeeinrichtung (4).
1 1 . Kraftfahrzeug (1 ) mit einer Bedienanordnung (2) nach Anspruch 10.
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