Die Erfindung betrifft eine Bedieneinheit für eine Fahrzeugkomponente, bei der es sich insbesondere um ein Radio, ein CD- und/oder DVD-Abspielgerät, ein Navigationsgerät, ein Infotainment-Gerät, ein Heizungs- oder Klimasteuergerät oder ein Mensch-Maschine-Interface handeln kann.

Die verschiedensten Fahrzeugkomponenten werden manuell über Bedieneinheiten bedient, die im Regelfall im Fahrzeuginnenraum angeordnet sind und mit einer zum Fahrzeuginnenraum weisenden Vorderwand versehen sind. Auf der Vorderwand sind beispielsweise Symbolfelder angeordnet, die sich an Drucktasten, Drehknöpfen, Kipp- oder Wipptasten oder aber auch auf feststehenden Flächen befinden .

Aufgrund der zunehmenden Komplexität von Bedieneinheiten, über die insbesondere mehrere Fahrzeugkomponenten bedient werden können, geht man mehr und mehr dazu über, über die Erfassung einer Annäherung an ein Sym- bolfeid mit beispielsweise dem Finger einer Hand und/oder über die Erfassung der Berührung des Symbolfeldes durch den Finger einer Hand im Vorfeld der eigentlichen Bedienung der die Bedieneinheit bedienenden Person beispielsweise über eine Anzeige oder in anderer Art und Weise nähere Informationen über beispielsweise die auszuwählenden Bedienfunktionen anzugeben. So könnte beispielsweise auf einem Bildschirm ein Untermenü angezeigt werden, das sich über das manuell ausgewählte Symbolfeld bedienen lässt. Hierzu werden Näherungssensoren benötigt, die zumeist kapazitiv arbeiten. Man spricht insoweit auch von der "kapazitiven Vorfelderkennung".

Bedieneinheiten für Fahrzeugkomponenten, die über kapazitive Näherungssensoren verfügen, weisen zumeist ein Gehäuse auf, das zur Bedienerseite hin durch eine Vorderwand oder allgemein ein Abdeckelement (beispielsweise Frontblende) abgeschlossen ist, In einem gewissen Abstand hinter der Frontblende befindet sich zumeist eine Trägerplatte in Form einer Leiterplatine, die neben Leiterbahnen auch die verschiedensten elektrischen, elektronischen und mechanischen Bauteile aufweist. Für eine zuverlässige Annährungs- und Be- ruhrungsdetektion eines Symbolfeldes ist es von Vorteil, wenn die kapazitiv arbeitende Sensorelektrode des Näherungssensors möglichst dicht hinter der Vorderwand angeordnet ist. Zu diesem Zweck wird die Sensorelektrode zumeist von einem Sensorträgerkörper gehalten, der die unterschiedlichsten Ausgestaltungen aufweisen kann. Beispiele für Bedieneinheiten der zuvor ge- nannten Art finden sich in WO 2008/015225 AI, EP 1 739 839 AI, DE 10 2007 025 564 AI, DE 10 2005 029 512 AI, DE 10 2005 029 503 AI und DE 10 2005 025 021 AI .

Aus DE 102 50 395 AI ist ein kapazitiver Annäherungs- und/oder Berührungs- sensor bekannt, der einen elektrisch leitfähigen Kunststoffkörper als Sensor aufweist. Der Kunststoffkörper ist auf den Rand einer Trägerplatine aufgesteckt und ragt von dieser ab. Die Trägerplatine verläuft im Wesentlichen rechtwinklig zu einer Berührungsfläche (z. B. einem Abdeckelement}, an dessen Unterseite der Kunststoffkörper anliegt,

Aus DE 40 27 761 AI ist es bekannt, an einer Platine mehrere, dessen Rand umgreifende, elektrisch leitende Kontaktflächen auszubilden, die zwecks Anschlusses der Platine von Federklemmen aufgenommen sind, Aufgabe der Erfindung ist es, eine Bedieneinheit für eine Fahrzeugkomponente mit kapazitivem Näherungssensor dahingehend zu verbessern, dass der Sensorelektroden-Trägerkörper einen vereinfachten Aufbau aufweist.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird mit der Erfindung eine Bedieneinheit für eine Fahrzeugkomponente, insbesondere für ein Radio, ein CD- und/oder DVD-Abspielgerät, ein Navigationsgerät, ein Infotainment-Gerät, ein Heizungs- oder Klimasteuergerät oder für ein Mensch-Maschine-Interface, vorgeschlagen, wobei die Bedieneinheit versehen ist mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Einzelne Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Die erfindungsgernäße Bedieneinheit weist einen Sensorträgerkörper auf, der als Leiterplatine ausgeführt ist, die im Wesentlichen quer oder in einer anderen (Schräg-)Stellung winklig zur Bedieneinheit-Vorderwand hinter dieser ange- ordnet ist. Bei Vorhandensein einer Trägerplatte hinter der Vorderwand der Bedieneinheit steht also die Sensorleiterplatine im Wesentlichen hochkant oder schräg auf der Trägerplatte. Die Sensorleiterplatine befindet sich mit einem ihrer Randabschnitte direkt hinter der Vorderwand der Bedieneinheit. Der zur Vorderwand nächstliegende Randbereich der Sensorleiterplatine bildet den Sensorelektrodenrandabschnitt, der aus der Randfiäche, die die beiden Hauptseitenflächen der Sensorieiterplatine verbindet, und den zur Randfiäche benachbarten Bereichen der Hauptseitenflächen besteht. Mit anderen Worten kann sich also der Sensorelektrodenrandabschnitt über drei Flächen der Sensorleiterplatine erstrecken. In dem Sensorelektrodenrandabschnitt ist mindes- tens eine elektrisch leitende Fläche, nämlich die Sensorelektrode, ausgebildet. Diese Fläche ist beispielsweise durch Aufbringen von elektrisch leitendem Material (Kupfer, Aufkupferung, Lot) gebildet, wie es bei der Herstellung von Leiterplatinen und insbesondere von Leiterbahnen auf Leiterplatinen bekannt ist, Die Verwendung einer Leiterplatine als Sensorelektrodenträgerkörper ist denkbar einfach zu realisieren und auch insofern von Vorteil, da zumeist hinter der Vorderwand der Bedieneinheit eine ebenfalls aus Leiterplatinenmatena! bestehende Trägerplatte angeordnet ist. Man greift also für den Sensorträgerkörper auf das gleiche Material wie für die Hauptleiterpiatine zurück. Die Be- arbeitung von Leiterplatinen ist denkbar einfach und zu Genüge erprobt. Das Leiterplatinenmaterial ist robust und arbeitet auch bei den insbesondere im Automotive-Bereich geforderten Temperaturbereichen zuverlässig. Damit kann also ein funktionstüchtiger kapazitiver Näherungssensor aufgebaut und erstellt werden . Durch die Höhe der Sensorleiterplatine kann dessen Sensorelektro- denrandabschnitt bis unmittelbar an die Vorderwand hin positioniert werden. Die Höhe der aufragenden Sensorleiterplatine ist dabei abhängig von dem Abstand einer Trägerplatte hinter der Vorderwand der Bedieneinheit, wobei die Sensorleiterplatine dann beispielsweise auf dieser Trägerpiatte angeordnet und von dieser gehalten ist. Die erfindungsgemäße Sensorieiterplatine kann beispielsweise in einen Druck ^¬ tastenkörper, der insbesondere mehrere Symbolfelder aufweist, integriert sein. Es ist aber auch möglich, dass das Symbolfeld bzw. mehrere Symbolfelder di- rekt auf der Vorderwand der Bedieneinheit und damit auf einem starren Ele ^¬ ment der Bedieneinheit angeordnet sind. Die durch das Symbolfeld angezeigte Bedienfunktion wird also dann lediglich durch das Auflegen oder Annähern bei ^¬ spielsweise eines Fingers einer Hand ausgelöst. Alternativ ist es möglich, dass mehrere nebeneinander angeordnete Symbolfelder an der Vorderwand einer Drucktaste ausgebildet sind, die selbst einen Hub ausfuhrt, wobei durch die kapazitive Erfassung desjenigen Symbolfeldes, das beim Niederdrücken der Drucktaste von beispielsweise dem Finger einer Hand berührt wird, die von der die Bedieneinheit bedienenden Person ausgewählte Bedienfunktion ermittelt wird .

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann die Sensorieiterplatine beispielsweise auch noch weitere insbesondere elektrooptische Bauteile, wie beispielsweise eine Hinterleuchtungslichtquelle für das Symbolfeld, aufweisen . Hierbei ist dann vorgesehen, dass der Sensoreiektrodenrandabschnitt der Sen- sorleiterplatine eine Randaussparung mit einem gegenüber der Sensorelektrode zurückspringenden Randabschnitt aufweist und dass auf mindestens einer der beiden gegenüberliegenden Hauptseitenflächen der Sensorieiterplatine nahe dem zurückspringenden Randabschnitt eine Symbolfeld-Hinter- leuchtungslichtquelle mit einer optischen Lichthauptabstrahiachse angeordnet ist, die im Wesentlichen parallel zur Erstreckung der Sensorieiterplatine und über den zurückspringenden Randabschnitt hinaus verläuft. Nachdem die Hinterleuchtungslichtquelle auf einer Hauptseitenfläche der Sensorieiterplatine angeordnet ist, und zwar nicht an dem Sensoreiektrodenrandabschnitt, sondern gegenüber diesem zurückversetzt, würde ohne entsprechende Maßnah- men die Sensorieiterplatine in ihrem bezogen auf die Lichtausbreitungsrichtung zwischen der Lichtquelle und dem Sensoreiektrodenrandabschnitt befindlichen Bereich zu einer Abschattung fuhren. Daher ist bei dieser Ausgestaltung der Erfindung eine Randaussparung in der Sensorieiterplatine vorgesehen, so dass das von der Hinterleuchtungslichtquelle austretende Licht sich in Lichtausbrei- tungsrichtung betrachtet über beide Hauptseitenflächen der Sensorleiterplatine hinaus ausbreiten kann.

Zur Beeinflussung des sensitiven Bereichs vor der Vorderwand, innerhalb des- sen eine Annäherung an ein Symbolfeld und eine Berührung des Symbolfeldes kapazitiv erkannt werden soll, ist es bekannt, neben einer Sensorelektrode auch eine Abschirmelektrode vorzusehen. Diese Abschirmelektrode ist im Regelfall mit Masse verbunden und schirmt sozusagen bestimmte räumliche Bereiche gegenüber der Sensorelektrode ab. In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist diese Abschirmelektrode (oder sind mehrere dieser Ab ^¬ schirmelektroden) auf der Sensorleiterplatte ausgebildet und einer oder meh ^¬ reren Sensorelektroden zugeordnet.

In weiterer zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass auf den Sensorelektrodenrandabschnitt der Sensorieiterplatine zur Vergrößerung der zum Symbolfeld weisenden elektrisch leitenden Sensorfläche der Sensorelektrode ein elektrisch leitendes Material aufweisendes Bauteil aufgesteckt oder in anderer Weise unter im Wesentlichen quer zu den Hauptseiten der Sensorleiterpiatine gerichteten Erstreckung über zumindest eine der Hauptseiten hinaus mit dem Sensorelektrodenrandabschnitt der Sensorieiterplatine verbunden ist. Bei dieser Weiterbildung der Erfindung ist es von Vorteil, dass damit die hinter der Vorderwand angeordnete sowie einem Symbolfeld zugeordnete Sensorelektrodenfläche vergrößert werden kann. Durch die Verwendung der Leiterplatine steht an sich zunächst einmal lediglich die relativ schmale Randfläche, deren Breite durch die Dicke der Sensorleiterpiatine bestimmt ist, zur Verfugung, Die sich von der Randfläche aus erstreckenden Sensorflächen auf den beiden Hauptseitenflächen der Sensorleiterpiatine wirken selbstverständlich auch kapazitiv. Zweckmäßig ist es aber, wenn die schmale Randfläche verbreitet werden könnte. Dies gelingt durch Aufstecken eines klammer- bzw. U~förmigen Bauteils mit breiter Basis und davon aufragenden, an den Hauptseitenflächen der Sensorieiterplatine anliegenden Schenkein, Ein derartiges Bauteil könnte beidseitig über die Randfläche überstehen. Alternativ ist es auch möglich, wenn dieses Bauteil nicht durch Aufstecken sondern auf andere Art und Weise mechanisch und elektrisch mit der Sensorleiterplatine verbunden ist. Schließlich kann ein Bauteil der zuvor genannten Art, das der Verbreiterung der Randfläche der Sensorleiterplatine dient, auch lediglich einseitig über die Sensorleiterpiatine uberstehen und beispielsweise als Winkeielement, seitlich abstehende Fahne, seitlich umgebogene Fahne oder dergleichen ausgebildet sein ,

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Sensorleiterpiatine Anschlussfelder zur elektrischen Verbindung der Sensorelektrode und, sofern vorhanden, der Abschirmelektrode mit einer Trägerplatte aufweist. Hierbei ist es ferner zweckmäßig, wenn die Anschlussfelder elektrisch leitend mit Steckerstift- oder Steckerbuchsenelementen eines Kabelverbinders verbindbar oder an Randvorsprüngen der Sensorleiterpiatine zum Eintauchen in Kontaktaufnahmen oder -ausnehmungen der Trägerplatte angeordnet sind.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand mehrerer Ausführungsbeispiele und unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Im Einzelnen zeigen dabei :

Fign. 1 und 2

perspektivische bzw. Schnittdarstellungen eines kapazitiven Näherungssensors für eine Bedieneinheit gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,

Fign, 3 und 4

eine alternative Ausgestaltung des kapazitiven Sensors,

Fign. 5 und 6

weitere Darstellungen eines zusätzlichen Ausführungsbeispiels eines kapazitiven Näherungssensors,

Fign . 7 und 8

Perspektive und Schnittansichten eines vierten Ausfuhrungsbeispiels eines kapazitiven Näherungssensors und Fig . 9 perspektivisch die Darstellung eines letzten Ausführungsbeispiels eines kapazitiven Näherungssensors.

In den Fign . 1 und 2 ist ein erstes Ausfuhrungsbeispiei eines kapazitiven Nähe- rungssensors bei einer Bedieneinheit 10 gezeigt. Die Bedieneinheit 10 weist ein nicht vollständig dargestelltes Gehäuse auf, das eine Vorderwand 12 oder dergleichen Frontblende aufweist. Innerhalb der Vorderwand 12 befindet sich eine in diesem Ausfuhrungsbeispiel längliche Drucktaste 14, deren langgestreckter Drucktastenkörper 16 eine in diesem Ausführungsbeispiel konvex gewöibte Vorderwand 18 mit in diesem Fall fünf Symbolfeldern 20 aufweist. Innerhalb des Gehäuses befindet sich hinter der Drucktaste 14 eine Hauptleiterplatine oder dergleichen Trägerplatte 22 mit einer Silikon-Schaltmatte 24. Die Silikon-Schaltmatte 24 weist in bekannter Weise einen der Bildung eines Schaltkontakts dienenden flexiblen Vorsprung 26 auf, an dem der Drucktas- tenkörper 16 mit einer gewissen Vorspannung anliegt. Beim Niederdrücken des Drucktastenkörpers 16 wird dann der Vorsprung 26 niedergedrückt, bis er die Hauptleiterplatine 22 kontaktiert, womit dann ein Schaltkontakt ausgeführt ist. Der Drucktaste 14 können mehrere derartige Vorsprunge 26 zugeordnet sein . Erfindungsgemäß ist der Drucktastenkörper 16 mit einem innenliegenden Näherungssensor 28 versehen, der einen Sensorträgerkörper 30 aufweist, der als Sensorplatine 32 ausgebildet ist. Die Sensorplatine 32 steht in dem Drucktastenkörper 16 hochkant und weist zwei Hauptseitenflächen 34,36 und eine diese verbindende Randfläche 38 auf, die einen Sensorelektrodenrandabschnitt 39 der Sensorplatine 32 bilden. Innerhalb des zur Randfläche 38 jeweils benachbarten Bereichs jeder der Hauptseitenfiächen 34 und 36 sowie innerhalb der Randfläche 38 befinden sich mehrere elektrisch leitende, freiliegende Felder 40, die einzelne Sensorelektroden 42 bilden. In diesem Ausführungsbeispiel sind jeweils zwei Sensorelektroden 42 jeweils einem Symbolfeld 20 zuge- ordnet. Die Kontaktierung der Sensorelektroden 42 ist in Fig , 1 gezeigt, wobei die Sensorpiatine 32 elektrisch über Verbinder 44,46 und ein Kabel 48 mit der Hauptleiterplatine 22 verbunden ist.

Zwischen jeweils zwei einem Symbolfeld 20 zugeordneten Sensorelektroden 42 weist die Sensorplatine 32 eine Randaussparung 50 auf, benachbart zu der auf einer der beiden Hauptseitenflächen 34,36 eine bezogen auf die Darstel ^¬ lungen in den Fign. 1 und 2 nach oben abstrahlende LED als Hinterleuch- tungslichtquelle 52 angeordnet ist.

Zur Einschränkung des räumlich sensitiven Bereichs vor der Vorderwand 12 der Bedieneinheit 10 kann auf einer der beiden Hauptseitenflächen 34,36 der Sensorplatine 32 eine Abschirmelektrode angeordnet sein, die im Ausfuh- rungsbeispiei der Fign. 1 und 2 nicht dargestellt ist. Die Abschirmelektrode ist beispielsweise mit Masse verbunden, während die Sensorelektroden 42 mit einer ebenfalls nicht gezeigten Auswertschaltung bzw. -elektronik verbunden sind.

Eine alternative Ausgestaitung eines Näherungssensors 58 ist in den Fign- 3 und 4 gezeigt. Soweit die Einzelbestandteile des Näherungssensors 58 der Fign. 3 und 4 denjenigen der Fign, 1 und 2 entsprechend bzw, identisch mit diesen sind, sind sie in den Fign. 3 und 4 mit den gleichen Bezugszeichen wie in den Fign. 1 und 2 versehen, Dies gilt auch für die weiter unten noch zu beschreibenden weiteren Alternativen der Fign. 5 bis 9.

Der Unterschied des kapazitiven Näherungssensors 58 der Fign, 3 und 4 gegenüber dem Näherungssensor 28 der Fign, 1 und 2 besteht in der Ausbildung der Sensorelektroden 42 durch zusätzliche elektrisch leitende und damit Sensorflächen bildende Fahnen 60, die zumindest über eine der Hauptseiten 34,36 der Sensorpiatine 32 übersteht. Ferner weist der Näherungssensor 58 gernäß den Fign. 3 und 4 eine Abschirmelektrode 62 auf, die entweder auf einer der beiden Hauptseitenflächen 34,36 durchgehend oder aber entsprechend der Aufteilung der Sensorelektroden 60 unterteilt ist, Bei dem Ausfuhrungsbeispiel gemäß den Fign. 5 und 6 weist der Näherungssensor 68 zur Vergrößerung der Sensorelektrodenfiäche auf den Sensorelek- trodenrandabschnitt 39 aufgesteckte elektrisch leitende Klammern 70 auf.

Im Ausfuhrungsbeispiel gemäß den Fign, 7 und 8 sind diese Klammern ersetzt durch Winkeistücke 80, die die Flächen der Sensorelektroden 42 des Näherungssensors 78 der Fign . 7 und 8 vergrößern . Auch kann wiederum auf einer Seite der Sensorplatine 32 eine Abschirmelektrode 62 ausgebildet sein.

Schließlich zeigt Fig . 9 eine Möglichkeit der elektrischen Kontaktierung (und mechanischen Halterung) der Sensorplatine 32 auf der Hauptleiterplatine 22. Die Sensorelektroden 42, die gemäß Fig. 9 so, wie beispielsweise in den Fign. 1 und 2 gezeigt, ausgebildet sind, sind über Leiterbahnen, die auf einer der beiden Hauptseitenflächen der Sensorplatine 32 ausgebildet sind, mit vorstehenden Anschiussbeinchen 90 der Sensorplatine 32 verbunden, die in Ausnehmungen 92 der Hauptleiterplatine 22 eingetaucht und mit Kontaktfeldern 94 beispielsweise verlötet sind, die um die Ausnehmungen 92 herum angeordnet sind.

BEZUGSZEICHEN LISTE

Bedieneinheit

Vorderwand

Drucktaste

Drucktastenkörper

Vorderwand des Drucktastenkörpers

Symbolfeld an der Vorderwand des Drucktastenkörpers

Trägerplatte

Sslskon-Schaltmatte auf der Trägerplatte

Vorsprung der Schaltmatte

Näherungssensoren in dem Drucktastenkörper

Sensorträgerkörper

Sensorpiatine

Hauptseitenfläche der Sensorplatine

Hauptseitenfläche der Sensorplatine

Randfläche der Sensorplatine

Sensorelektrodenrandabschnitt

elektrisch leitendes Feld

Sensorelektrode

Verbinder

Verbinder

Kabel

Randaussparung in dem Sensorelektrodenrandabschnitt

Näherungssensor

Fahne als Sensorelektroden

Abschirmelektrode

Näherungssensor

Kiammer als Sensorelektrode

Näherungssensor

Winkelstuck als Sensorelektrode

Anschlussbeinchen

Ausnehmungen

Kontaktfelder