DE102023104162A1 - Erfassen von Benutzereingaben in einem Fahrzeug unter Einbindung einer kapazitiven Kompensationsanordnung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung (10) zum Erfassen einer Benutzereingabe in einem Fahrzeug, aufweisend:
• einen Eingabesensor (12), der dazu eingerichtet ist, bei einer Berührung des Eingabesensors und/oder einer Annäherung eines Benutzers an den Eingabesensor (12) ein elektrisches Detektionssignal zu erzeugen;
• eine Steuereinrichtung (14), die dazu eingerichtet ist, in zumindest mittelbarer Abhängigkeit des Detektionssignals eine Nutzereingabe zu detektieren;
• eine kapazitive Kompensationsanordnung (20) aufweisend:
- eine dielektrische Lage (22) mit einer ersten Seite und einer davon abgewandten zweiten Seite;
- einen ersten elektrischen Leiter (16), der auf der ersten Seiten der dielektrischen Lage (22) angeordnet ist mit dem Eingabesensor (12) elektrisch leitend verbunden ist;
- einen zweiten elektrischen Leiter (18), der auf der zweiten Seite der dielektrischen Lage (22) angeordnet mit der Steuereinrichtung (14) elektrisch leitend verbunden ist; wobei der erste und zweite elektrische Leiter (16, 18) unter Ausbildung einer seriellen Kompensationskapazität (C_S) einander überlappend auf den verschiedenen Seiten der dielektrischen Lage (22) angeordnet sind.
Die Erfindung betrifft auch einen Fahrzeuginnenraum (11) mit einer und ein Verfahren zum Herstellen einer solchen Anordnung (10).

Description

• Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Erfassen einer Benutzereingabe in einem Fahrzeug. Ferner betrifft die Erfindung einen Fahrzeuginnenraum mit einer solchen Anordnung und ein Verfahren zum Herstellen einer solchen Anordnung. Bei dem Fahrzeug kann es sich insbesondere um ein Straßenfahrzeug handeln, beispielsweise um einen Pkw, einen Lkw oder einen Bus.
• Es ist bekannt, Benutzereingaben in einem Fahrzeug mittels berührungsempfindlicher Sensoren zu erfassen. Ein gängiges Sensorprinzip betrifft eine kapazitive Erfassung, insbesondere eine kapazitive Erfassung auf Basis der Eigenkapazität einer in der Regel einzelnen Elektrode oder einzelnen elektrisch leitfähigen Sensorplatte eines Eingabesensors. Werden derartige Eingabesensoren von einem Benutzer berührt oder nähert sich der Benutzer diesen Eingabesensoren an, verändert sich eine Ladungsmenge an der Elektrode oder Sensorplattem da diese gemeinsam mit zum Beispiel einem Finger des Benutzers eine Kapazität definieren. Die Ladungsänderung kann als ein elektrisches Signal erfasst werden (insbesondere als ein Stromsignal), sodass eine Berührung und/oder bereits ein Annäherung des Benutzers an den Eingabesensor detektierbar ist.
• Üblicherweise wird das sensorisch erzeugte Stromsignal kabelgebunden an eine Steuereinrichtung übertragen. Diese ist dazu eingerichtet, das Stromsignal zur Berührungs- und/oder Annäherungsdetektion auszuwerten. Es hat sich jedoch gezeigt, dass mit existierenden Lösungen die Detektionsgenauigkeit der Berührungen und/oder Annäherungen nicht immer ausreichend zuverlässig gelingt.
• Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, die Detektionsgenauigkeit von Berührungen und/oder Annäherung eines Benutzers in Fahrzeugen zu verbessern.
• Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in dieser Beschreibung, in den Figuren und in den abhängigen Ansprüchen definiert.
• Entsprechend wird eine Anordnung zum Erfassen einer Benutzereingabe in einem Fahrzeug vorgeschlagen. Die Anordnung weist auf:
• • einen Eingabesensor, der dazu eingerichtet ist, bei einer Berührung des Eingabesensors (durch einen Benutzers) und/oder einer Annäherung (eines Benutzers) an den Eingabesensor ein elektrisches Detektionssignal zu erzeugen;
• • eine Steuereinrichtung, die dazu eingerichtet ist, in zumindest mittelbarer Abhängigkeit des Detektionssignals (aber zum Beispiel ohne dieses direkt zu erhalten und/oder zu verarbeiten) eine Nutzereingabe zu detektieren;
• • eine kapazitive Kompensationsanordnung aufweisend:
  • - eine dielektrische Lage mit einer ersten Seite und einer davon abgewandten zweiten Seite;
  • - einen ersten elektrischen Leiter, der auf der ersten Seiten der dielektrischen Lage angeordnet ist mit dem Eingabesensor elektrisch leitend verbunden ist;
  • - einen zweiten elektrischen Leiter, der auf der zweiten Seite der dielektrischen Lage angeordnet mit der Steuereinrichtung elektrisch leitend verbunden ist.
• Dabei sind der erste elektrische Leiter und der zweite elektrische Leiter unter Ausbildung einer seriellen Kompensationskapazität einander überlappend auf den verschiedenen Seiten (d.h. der jeweils entsprechenden von der ersten und zweiten Seite) der dielektrischen Lage angeordnet.
• Es wurde erkannt, dass in Fahrzeugen der Fall auftreten kann, dass der Sensor und die Steuereinrichtung voneinander entfernt sind, beispielweise mehrere zehn Zentimeter voneinander entfernt. Entsprechend hoch fällt eine Kabellänge zwischen dem Sensor und der Steuereinrichtung aus. Diese Kabellänge erhöht eine parasitäre Kapazität, was eine Ursache für Fehldetektionen sein kann, insbesondere in Form von ausbleibenden Detektionen trotz einer Berührung und/oder Annäherung.
• Mittels der vorstehenden kapazitiven Kompensationsanordnung wird der Einfluss einer solchen parasitären Kapazität reduziert. Insbesondere reduziert die serielle Kompensationskapazität aufgrund ihrer elektrischen Schaltung in Serie mit verbleibenden parasitären Kapazitäten eine wirksame Gesamtkapazität von z. B. zumindest einer (Teil-)Anordnung, die den ersten und zweiten elektrischen Leiter umfasst.
• Dabei ist es außerdem vorteilhaft, dass die Kompensationsanordnung durch Ausbilden eines entsprechenden Überlappungsbereichs der elektrischen Leitern ausgebildet wird. Es ist somit nicht zwingend erforderlich, zum Beispiel einen Kondensator als integriertes und/oder gesondert handhabbares Bauteil mit weiteren Komponenten der Anordnung aufwendig und gegebenenfalls manuell zu verschalten.
• Die Steuereinrichtung und der Eingabesensor können galvanisch getrennt und/oder nicht elektrisch leitend verbunden sein und insbesondere nicht kabelgebunden verbunden sein. Insbesondere sind der erste und zweite elektrische Leiter bevorzugt vollständig galvanisch getrennt voneinander, insbesondere durch die dielektrische Lage.
• Die Steuereinrichtung kann allgemein dazu eingerichtet sein, eine Berührung anhand eines von dem zweiten elektrischen Leiter geführten elektrischen Signals zu erfassen, das zumindest mittelbar von dem Detektionssignal abhängt und insbesondere von diesem hervorgerufen und/oder beeinflusst wird. Zum Beispiel kann das Detektionssignal eine Ladungsänderung an oder in dem zweiten elektrischen Leiter verursachen, was z.B. als ein Stromfluss durch die Steuereinrichtung detektierbar sein kann. Dies ist ein Beispiel für eine lediglich mittelbare Berührungs- und/oder Annäherungsdetektion durch die Steuereinrichtung, bei der insbesondere eine zumindest mittelbare Abhängigkeit von dem Detektionssignal besteht.
• Allgemein kann die Steuereinrichtung wenigstens einen Mikroprozessor und/oder wenigstens eine Speichereinrichtung umfassen. Der Mikroprozessor kann dazu eingerichtet sein, eine Berührungs- und/oder Annäherungsdetektion gemäß jeglicher hier geschilderten Variante auszuführen. Hierfür kann er z.B. auf Programmanweisungen zurückgreifen und/oder diese ausführen, wobei die Programmanweisungen in der Speichereinrichtung gespeichert sind.
• Die Anordnung kann eine mehrlagige Anordnung sein oder umfassen. Die Lagen der Mehrlagen-Anordnung können übereinandergestapelt und/oder geschichtet sein. Dies kann entlang einer Stapel- und/oder Schichtachse erfolgen. Diese kann orthogonal zu einer Ebene der jeweiligen Lagen verlaufen. Die Lagen können allgemein eben sein und/oder eine konstante Dicke aufweisen. Es kann sich um flache Lagen oder flache Schichten handeln. Deren Dicke kann zum Beispiel weniger als ein Zehntel von der Erstreckung in einer Ebene einer jeweilige Lage oder Schicht betragen. Zum Beispiel kann die Dicke weniger als ein Zehntel von zueinander orthogonalen Abmessungen betragen, die eine Ebene einer jeweilige Lage oder Schicht aufspannen. Dies erhöht die Kompaktheit und kann dazu beitragen, eine ggf. gewünschte Hinter- oder Durchleuchtbarkeit oder haptische Eigenschaften (z.B. eine Nachgiebigkeit) der Mehrlagen-Anordnung zu verbessern.
• Die dielektrische Lage und/oder eine nachstehend erläuterte optionale Außenhaut können Lagen einer solchen optionalen Mehr-Lagenanordnung sein. Der Eingabesensor und/oder wenigstens einer von dem ersten und zweiten elektrischen Leiter können (z. B. flächenmäßig kleiner dimensionierte) Lagen der Mehrlagen bilden. Alternativ oder zusätzlich können der Eingabesensor und/oder wenigstens einer von dem ersten und zweiten elektrischen Leiter zwischen Lagen der Mehr-Lagenanordnung und/oder mit wenigstens einer der Lagen verbunden sein (z.B. aufgedruckt oder aufgeklebt).
• Allgemein können der Eingabesensor und/oder wenigstens einer von dem ersten und zweiten elektrischen Leiter flächig und/oder plattenförmig sein und insbesondere parallel zu Schicht- oder Lagenebenen der dielektrischen Lagen und/oder einer etwaigen Mehr-Lagenanordnung verlaufen.
• Die Anordnung oder zumindest einzelne Komponenten (insbesondere wenn als Lage gemäß jeglicher hier offenbarten Variante ausgebildet) kann bzw. können flexibel sein, insbesondere formflexibel. Hierunter kann z.B. verstanden werden, dass eine entsprechende Komponente ohne strukturelle Unterstützung durch starre oder im Vergleiche steifere Bauteile ihre Form (insbesondere unter Eigenwicht) nicht selbstständig beibehalten kann. Hingegen kann unter einer Formstarrheit oder -steifheit verstanden werden, dass ein Bauteil seine Form ohne strukturelle Unterstützung durch andere Bauteile aufrechterhalten kann (z. B. unter Eigengewicht oder unter einer Last, die einem Mehrfachen des Eigengewichts entspricht). Die hier offenbarte Anordnung kann insgesamt formflexibel sein, kann aber optional durch eine formstarre Trägerstruktur (z. B. der nachstehend erläuterten Art) gestützt werden.
• Jegliche Flexibilität der hier offenbarten Anordnung kann ein Verbauen oder ein Anordnen insbesondere in einem Fahrzeuginnenraum erleichtern. Insbesondere können hierdurch nicht-ebene Formen angenommen werden und kann allgemein die Formenvielfalt der Anordnung erhöht werden.
• Die dielektrische Lage kann Kunststoff umfassen, zum Beispiel Poylvinylchlorid (PVC). Eine Dicke der dielektrischen Lage (z. B. gemessen als Abstand der ersten und zweiten Seite) kann beispielsweise zwischen 1 mm und 4 mm betragen. Gemäß einer Variante ist die dielektrische Lage mittels eines Druckverfahrens hergestellt. Beispielsweise kann sie aus einer druckbaren dielektrischen Tinte hergestellt sein. Die dielektrische Lage kann sandwichartig zwischen dem ersten und zweiten Leiter angeordnet sein.
• Der erste und/oder der zweite elektrische Leiter können jeweils langgestreckt sein. Eine jeweilige Länge kann z.B. wenigstens 5 cm, wenigstens 10 cm oder wenigstens 20 cm umfassen. Dies ermöglicht eine Signalübertragung auch bei einer entsprechend großen räumlichen Entfernung zwischen dem Eingabesensor und der Steuereinrichtung, z.B. von 20 cm oder mehr.
• Der erste und der zweite elektrische Leiter können jeweils ein ersten Ende und ein zweites Ende aufweisen. Die jeweiligen zweiten Enden können einander überlappen. Die jeweiligen ersten Enden können mit dem Eingabesensor bzw. mir der Steuereinrichtung verbunden sein.
• Zumindest in dem Überlappungsbereich von dem ersten und dem zweiten elektrischen Leiter können die Leiter (insbesondere deren vorstehend diskutierten zweiten Enden) plattenförmig, rechteckig und/oder flächig ausgestaltet sein. Ein sich mit dem jeweils anderen Leiter überlappender Bereich (oder ein überlappendes zweites Ende) von dem ersten und dem zweiten elektrischen Leiter kann eine Fläche von mehreren Quadratzentimetern umfassen, z.B. wenigstens 10 Quadratzentimeter oder wenigstens 20 Quadratzentimeter. Zusätzlich oder alternativ kann wenigstens ein Zwanzigstel oder wenigstens ein Zehntel der Fläche von dem ersten und dem zweiten elektrischen Leiter von dem überlappenden Bereich des jeweiligen Leiters umfasst sein.
• Ein Anordnen auf einer Seite der dielektrischen Lage kann eine räumliche Relativanordnung zwischen der dielektrischen Lage und der entsprechend angeordneten Komponente (z. B. dem ersten und zweiten elektrischen Leiter) umfassen. Dies kann auch ein Anordnen in einem Abstand zu der dielektrischen Lage, aber z.B. gegenüberliegend oder nahe zu der entsprechenden Seite umfassen (insbesondere näher zu dieser Seite als zu der entsprechend anderen Seite). Optional kann jedoch auch ein Anordnen direkt an oder, mit anderen Worten, in Kontakt mit der entsprechenden Seite umfasst sein.
• Die Überlappung zwischen dem ersten und zweiten elektrischen Leiter kann zum Beispiel eine Überlappung entlang einer Achse umfassen, die innerhalb der dielektrischen Lage verläuft (z.B. eine Breiten- oder Längenachse einer Ebene der dielektrischen Lage). Insbesondere können sich der erste und zweite elektrische Leiter entlang eines gemeinsamen Bereichs dieser Achse erstrecken. Die Überlappung kann umfassen, dass eine im Überlappungsbereich angeordnete und zur dielektrischen Lage orthogonale Achse sowohl den ersten als auch den zweiten elektrischen Leiter schneidet. Hingegen umfasst die Überlappung vorzugsweise nicht, dass der erste und zweite elektrische Leiter einander kontaktieren und z. B. aneinander anliegen. Stattdessen erstreckt sich die dielektrische Lage zwischen dem ersten und zweiten elektrischen Leiter, und zwar vorzugsweise entlang deren jeweiliger gesamter Länge.
• Der Eingabesensor kann wenigstens einen elektrische Leiter zum Beispiel in Form einer Elektrode und/oder einer (bspw. metallischen) Sensorplatte umfassen oder ein solcher Leiter sein. Der Eingabesensor kann einen flächigen Erfassungsbereich umfassen, z. B. eine Berührfläche, oder ein solcher Eingabereich sein. Der elektrische Leiter kann eine entsprechend dimensionierte flächige Form aufweisen.
• Der Eingabesensor kann dazu eingerichtet sein, Eingaben (z. B. in Form einer Berührung und/oder Annäherung) zur Bedienung wenigstens einer Fahrzeugfunktion zu detektieren (zum Beispiel einer Klimaanlage, einer Sitzverstellung, eines Infotainmentsystems oder einer Scheinwerfereinstellung). Die Steuereinrichtung kann dazu eingerichtet sein, nach Maßgabe erfasster Eingaben und/oder darauf basierend erzeugter Signale Steuersignale zum Betätigen der entsprechenden Fahrzeugfunktion zu erzeugen.
• Gemäß einer Weiterbildung wird das Detektionssignal nach Maßgabe einer Änderung einer Eigenkapazität des Eingabesensors bei der Berührung und/oder Annäherung erzeugt. In an sich bekannter Weise kann der Eingabesensor eine Elektrode bilden oder umfassen, die mit dem Benutzer eine Kapazität ausbildet. Bei Berührung oder Annäherung kann sich eine Ladungsmenge und dadurch eine Eigenkapazität des Eingabesensors ändern. Folglich kann der Eingabesensor nur eine Elektrode oder nur eine Sensorplatte aufweisen (insbesondere keine zweite Elektrode oder Sensorplatte zum Ausbilden eines vollständigen Kondensators). An die vorzugweise einzelne Elektrode oder einzelne Sensorplatte kann der erste elektrische Leiter z.B. angelötet oder anderweitig elektrisch leitend hiermit verbunden werden.
• Das Ausbilden des Eingabesensors als eigenkapazitiver Sensor kann die Komplexität und Kosten reduzieren, wobei in Kombination mit der erfindungsgemäßen kapazitiven Kompensationsanordnung eine ausreichende Detektionssicherheit gewährleistet ist.
• Gemäß einer Variante sind der Eingabesensor und der erste elektrische Leiter nicht integral ausgebildet und zum Beispiel abweichend dimensioniert und/oder abweichend geformt. Zum Beispiel kann der Eingabesensor eine größer dimensionierte Fläche und/oder eine flächige Aufweitung gegenüber dem elektrischen Leiter definieren.
• Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass die dielektrische Lage lichtdurchlässig ist oder, mit anderen Worten, transparent. Beispielsweise kann eine Lichtdurchlässigkeit von wenigstens 10 %, bevorzugt mehr als 25 % und ferner bevorzugt mehr als 50 % von einer einfallenden Lichtintensität vorgesehen sein. Hierdurch wird eine optionale Hinterleuchtbarkeit der Anordnung verbessert. Allgemein kann die dielektrische Lage transparent und/oder farblos sein, wobei die Transparenz wiederum eine Lichtdurchlässigkeit gemäß jeglicher hierin offenbarten Variante umfassen kann. Die Lichtdurchlässigkeit kann eine Hinterleuchtbarkeit verbessern (d.h. ein An- und insbesondere Durchleuchten des Eingabesensors von (aus Benutzersicht) hinten). In diesem Zusammenhang kann die dielektrische Lage vorteilhafterweise auch als Lichtdiffusor wirken.
• Bei einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass der Eingabesensor zumindest einen lichtdurchlässigen Bereich aufweist, insbesondere wobei der lichtdurchlässige Bereich gemäß wenigstens einem Zeichen geformt ist, ein solches Zeichen darstellt oder ein solches Zeichen umfasst. Das Zeichen kann zum Beispiel eine Fahrzeugfunktion angeben, die optional mittels des Eingabesensors bedienbar ist. Das Zeichen kann zum Beispiel ein Buchstaben, ein graphische Symbol (z. B. ein Icon) oder eine Zahl sein. Spätestens bei einem Hinterleuchten des Eingabesensors kann das Zeichen sichtbar werden und die Erkennbarkeit des Eingabesensors und insbesondere der mit diesem verknüpften Fahrzeugfunktion verbessern.
• Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Anordnung eine Lichtquelle zum Hinterleuchten des Eingabesensors umfasst. Die Lichtquelle kann zum Beispiel eine LED (Light Emitting Diode) sein oder umfassen.
• Ein weiterer Aspekt sieht vor, dass die dielektrische Lage den optionalen lichtdurchlässigen Bereich des Eingabesensors überlappt. Alternativ oder zusätzlich kann sich zumindest ein Teil der dielektrischen Lage zwischen der vorstehend erläuterten optionalen Lichtquelle und dem lichtdurchlässigen Bereich erstrecken. Dies vereinfacht eine Herstellung der Anordnung (zum Beispiel durch eine erhöhte Homogenität und/oder Unterbrechungsfreiheit der dielektrischen Lage) bei zuverlässiger Hinterleuchtbarkeit des Eingabesensors. Ebenso ermöglicht dies ein Stützen des Eingabesensors durch die dielektrische Lage.
• Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die dielektrische Lage und/oder die gesamte kapazitive Kompensationsanordnung flexibel. Wie vorstehend erläutert, erhöht dies die Formenvielfalt, mit der die dielektrische Lage und/oder die gesamte kapazitive Kompensationsanordnung z.B. in einem Fahrzeuginnenraum einbaubar ist.
• Bei einer Ausführungsform ist wenigstens einer von dem ersten und zweiten elektrischen Leiter an der entsprechenden Seite der dielektrischen Lage angebracht und insbesondere auf diese aufgedruckt. Hierfür kann zum Beispiel eine elektrisch leitende Tinte verwendet werden, die insbesondere mittels Tintenstrahldruck aufgebracht werden kann. Die Tinte kann zum Beispiel eine Silber umfassende Tinte sein, wie verfügbar unter dem Handelsnamen „Silverink Dupont 603“. Alternativ kann wenigstens einer von dem ersten und zweiten elektrische Leiter auf die dielektrische Lage aufgeklebt sein oder mittels anderweitiger Leiterbahn-Herstellungsverfahren hergestellt werden, zum Beispiel mittels Fotolithographie. Insbesondere das Aufdrucken ermöglicht ein präzises Erzeugen formflexibler Leiter und hilft eine Dickenabmessung der Leiter und insbesondere lokal begrenzte Dickenerhöhung durch die Leiter zu reduzieren.
• Die Anordnung kann ferner eine dem Fahrzeugnutzer zugewandte oder zuwendbare Außenlage umfassen, die den Eingabesensor zumindest abschnittsweise überlappt oder in die der Eingabesensor eingelassen ist, wobei die Außenlage auf der ersten Seite der dielektrischen Lage angeordnet ist. Die Außenlage kann den ersten elektrischen Leiter vorzugsweise vollständig verdecken.
• Die Außenlage kann zum Beispiel vom Fahrzeuginnenraum aus berührbar oder allgemein zugänglich sein. Sie kann eine Oberflächenhaut bilden oder umfassen. Sie kann haptisch und/oder optisch für Nutzerinteraktionen gestaltet sein, z.B. durch eine nicht glatte Strukturierung. Die Außenlage kann Polyvinylchlorid (PVC) umfassen. Alternativ oder zusätzlich umfasst sie Plastisol, z. B. ein PVC Plastisol. Mittels einer derartigen Materialwahl kann eine vorteilhafte Formflexibilität bei gleichzeitig ausreichender Widerstandsfähigkeit für den Einsatz in Fahrzeuginnenräumen gewährleistet werden. Die Außenlage kann zumindest bereichsweise lichtundurchlässig und/oder opak sein. Hierdurch kann zum Beispiel eine Sichtbarkeit der elektrischen Leiter und/oder der Steuereinrichtung aus Fahrzeugnutzersicht bewusst eingeschränkt werden. Auch im Bereich des Eingabesensors kann sie opak, jedoch zumindest teilweise durchleuchtbar, da lichtdurchlässig sein
• Gemäß einem weiteren Aspekt ist der zweite elektrische Leiter von einer Leiterplatte umfasst. Die Leiterplatte kann zum Beispiel formsteif sein. Sie kann die Steuereinrichtung umfassen. Sie kann an der dielektrischen Lage anliegen und/oder mit der dielektrischen Lage verbunden sein (z.B. durch Verkleben oder Aufdrucken der dielektrischen Lage auf die Leiterplatte). Die Möglichkeit des Anordnens zumindest des zweiten elektrischen Leiters auf einer Leiterplatte erhöht die Einsatzflexibilität der Anordnung und das hiermit bereitstellbare Produktspektrum. Zum Beispiel können bereits existierende und/oder nur geringfügig umzugestaltende Leiterplatten verwendet werden.
• Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass der erste elektrische Leiter den Eingabesensor nicht überlappt oder zumindest nicht vollständig überlappend hiermit angeordnet ist. Stattdessen kann der elektrische Leiter zum Beispiel seitlich mit dem Eingabesensor verbunden sein oder nur mit weniger als 25 % einer (z.B. einem Benutzer zugewandten) Grundfläche des Eingabesensors überlappen. Dies reduziert eine Dickenabmessung des Eingabesensor und somit der Anordnung. Insbesondere kann ein kompakter Aufbau dadurch erzielt werden, dass der erste elektrische Leiter mit einer bevorzugt einzigen Elektrode oder einzigen Sensorplatte des Eingabesensors überlappungsfrei oder zumindest nicht vollständig überlappend verbunden ist. Stattdessen kann sich der elektrische Leiter im Wesentlichen (zum Beispiel mit mehr als 75 % seiner Länge) oder vollständig in einer selben Ebene wie der Eingabesensor und insbesondere einer etwaigen (und bevorzugt flächigen oder plattenförmigen) Elektrode oder Sensorplatte erstrecken.
• Alternativ kann vorgesehen sein, dass die kapazitive Kompensationsanordnung und insbesondere ein Überlappungsbereich des ersten und des zweiten elektrischen Leiters zumindest teilweise überlappend mit dem Eingabesensor angeordnet ist. Hierdurch kann eine Kompaktheit verbessert werden.
• Gemäß einer weiteren Varianten erstreckt sich der zweite elektrische Leiter im Wesentlichen (zum Beispiel mit mehr als 75 % seiner Länge) oder vollständig in einer selben Ebene wie die Steuereinrichtung. Allgemein können der erste und der zweite elektrische Leiter parallel zueinander verlaufen, zum Beispiel über mehr als 75 % ihrer Längen und/oder insbesondere in deren Überlappungsbereich.
• Gemäß einer Weiterbildung weist die serielle Kompensationskapazität einen Kapazitätswert zwischen wenigstens 10pF und höchstens 100pF auf. Es hat sich gezeigt, dass mit einem solchen Kapazitätswert die Detektionsgenauigkeit zuverlässig erhöht werden kann.
• Die Steuereinrichtung kann gemäß einer Variante dazu eingerichtet sein, in zumindest mittelbarer Abhängigkeit des Detektionssignals eine Unterschreitung eines Annäherungsschwellenwerts (des Benutzers) an den Eingabesensor zu detektieren und daraufhin die Lichtquelle zu aktivieren. Bei inaktiver Lichtquelle kann der Eingabesensor nicht hinterleuchtet und dadurch nicht oder nur eingeschränkt visuell erkennbar sein. Bei aktivierter Hinterleuchtung kann der Eingabesensor hingegen deutlich sichtbar sein. Die nur selektive Beleuchtung kann z.B. die Anzahl gleichzeitig aktiver Lichtquellen im Fahrzeuginnenraum und dadurch Fahrerirritationen begrenzen.
• Die Erfindung betrifft auch einen Fahrzeuginnenraum mit einer Anordnung nach einem der vorangehenden Aspekte in Kombination mit: einer dem Fahrzeugnutzer zugewandten oder zuwendbaren Außenlage, die den Eingabesensor zumindest abschnittsweise überlappt oder in die der Eingabesensor eingelassen ist, wobei die Außenlage auf der ersten Seite der dielektrischen Lage angeordnet ist.
• Die Anordnung kann insbesondere beim Einbau in den hier offenbarten Fahrzeuginnenraum durch eine im Vergleich steifere und bevorzugt formstarre Trägerstruktur des Fahrzeuginnenraum gestützt werden (z. B. umfasst von einem Verkleidungsteil für den Fahrzeuginnenraum). Die Trägerstruktur kann z. B. starren oder elastisch deformierbaren (z. B. geschäumten) Kunststoff umfassen.
• Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Herstellen einer Anordnung zum Erfassen einer Benutzereingabe in einem Fahrzeug, wobei die Anordnung umfasst:
• • einen Eingabesensor, der dazu eingerichtet ist, bei einer Berührung des Eingabesensors und/oder einer Annäherung an den Eingabesensor ein elektrisches Detektionssignal zu erzeugen;
• • eine Steuereinrichtung, die dazu eingerichtet ist, in zumindest mittelbarer Abhängigkeit des Detektionssignals eine Nutzereingabe zu detektieren; wobei das Verfahren das Ausbilden einer kapazitive Kompensationsanordnung umfasst, indem:
  • - ein erster elektrischen Leiter auf einer ersten Seiten einer dielektrischen Lage angeordnet und mit dem Eingabesensor elektrisch leitend verbunden wird;
  • - ein zweiter elektrischer Leiter auf einer gegenüberliegenden zweiten Seite der dielektrischen Lage angeordnet mit der Steuereinrichtung elektrisch leitend verbunden wird;
  wobei der erste und zweite elektrische Leiter unter Ausbildung einer seriellen Kompensationskapazität einander überlappend auf den verschiedenen Seiten der dielektrischen Lage angeordnet werden.
• Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand der beigefügten schematischen Figuren erläutert. Figurenübergreifend können für gleiche oder gleichartige Merkmale gleiche Bezugszeichen verwendet werden.
• 1 zeigt eine schematische Prinzipskizze einer Anordnung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel.
• 2 zeigt eine perspektivische Detailansicht von 1.
• 3 zeigt eine schematische Prinzipskizze einer Anordnung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel.
• 4 zeigt ein elektrisches Ersatzschaltbild der Anordnungen aus den 1-3.
• In 1 ist eine Anordnung 10 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. Die Anordnung 10 ist von einem nicht näher dargestellten Fahrzeuginnenraum 11 umfasst. Mit der Anordnung 10 kann eine Benutzereingabe erfasst und nach Maßgabe dieser Benutzereingabe eine vorbestimmte Fahrzeugfunktion bedient werden.
• Die Anordnung 10 umfasst einen Eingabesensor 12 und eine Steuereinrichtung 14. Der Eingabesensor 12 ist ein eigenkapazitiver Sensor prinzipiell bekannter Bauart. In dem gezeigten Beispiel umfasst der Eingabesensor 12 eine einzelne plattenförmige Elektrode.
• Die Steuereinrichtung 14 umfasst einen nicht dargestellten Mikrocontroller zum Ausführen von Programmanweisungen, die auf einer nicht dargestellten Speichereinrichtung hinterlegt sind. Hierdurch kann der Microcontroller Signalverarbeitungen gemäß jeglicher hierin geschilderten Variante ausführen. Ferner ist die Steuereinrichtung 14 dazu eingerichtet, basierend auf der Signalverarbeitung Steuersignale zum Betätigen der mit der Anordnung 10 verknüpften Fahrzeugfunktion zu erzeugen.
• Die Steuereinrichtung 14 und der Eingabesensor 12 sind beanstandet voneinander angeordnet, beispielsweise um mehrere 10 cm, insbesondere um einen Abstand zwischen 20 cm und 40 cm. Dies kann aufgrund baulicher Gegebenheiten im Fahrzeuginnenraum 11 erforderlich sein und/oder aufgrund von herzustellenden Verbindungen zwischen der Steuereinrichtung 14 mit weiteren Komponenten. Der Abstand zwischen der Scheinrichtung 14 und dem Eingabesensor 12 wird durch eine kapazitive Kompensationsanordnung 20 überbrückt. Die kapazitive Kompensationsanordnung 20 umfasst eine dielektrische Lage 22, einen ersten elektrischen Leiter 16 und einem zweiten elektrischen Leiter 18.
• Mit dem Eingabesensor 12 ist der erste elektrische Leiter 16 verbunden. Der erste elektrische Leiter 16 und Eingabesensor 12 erstrecken sich in einer gemeinsamen Ebene und sind jeweils im Wesentlichen flächig ausgebildet. Entsprechend ist der erste elektrische Leiter 16 seitlich und bevorzugt überlappungsfrei mit dem Eingabesensor 12 verbunden, beispielsweise mittels Löten. Während der Eingabesensor 12 kompakt und flächig ist (beispielsweise kreisförmig) ist der erste elektrische Leiter 16 abweichend geformt, beispielsweise langgestreckt und/oder rechteckig. Dies trägt den unterschiedlichen Funktionen dieser Komponenten Rechnung.
• Der elektrische Leiter 16 und optional auch der Eingabesensor 12 sind auf einer ersten und in 1 oberen Seite der dielektrischen Lage 22 angeordnet.
• Die dielektrischen Lage 22 ist schichtförmig und erstreckt sich in die Bildebene von 1 hinein. Sie ist aus einem Kunststoffmaterial hergestellt sowie flexibel und lichtdurchlässig.
• An einer von der ersten Seite abgewandten (in 1 unteren) Seite der dielektrischen Lage 22 befindet sich der zweite elektrische Leiter 18. Dieser ist elektrisch leitend mit der Steuereinrichtung 14 verbunden.
• Der erste elektrische Leiter 16 und der zweite elektrische Leiter 18 sind auf die jeweilige erste und zweite Seite der dielektrischen Lage 22 aufgedruckt. Nicht dargestellt ist, dass auf der ersten Seite der dielektrischen Lage 22 und insbesondere in Kontakt hiermit und/oder mit dem ersten elektrischen Leiter 16 auch eine dem Fahrzeuginnenraum zugewandte Außenlage 30 positioniert ist (vergleiche nachstehend diskutierte Ausführungsform von 3).
• Der erste elektrische Leiter 16 und der zweite elektrische Leiter 18 sind derart angeordnet, dass sie sich in einem Überlappungsbereich 24 überlappen. Dies bedeutet, dass sie sich in einem gemeinsamen Bereich der Ebene (insbesondere Schichtebene) der dielektrischen Lage 22 erstrecken. Die Schichtebene verläuft in 1 horizontal sowie senkrecht zur Bildebene. Der erste elektrische Leiter 16 und der zweite elektrische Leiter 18 befinden sich an den gegenüberliegenden Seiten der dielektrischen Lage 22 und somit auch gegenüberliegend zueinander und sind daher auch im Überlappungsbereich 24 durch die dielektrische Lage 22 insbesondere galvanisch getrennt.
• Aufgrund dieser Anordnung bilden der erste elektrische Leiter 16 und der zweite elektrische Leiter 18 eine Kompensationskapazität C_S. Wenn ein Benutzer 100 (bzw. dessen hier dargestellter Finger) den Eingabesensor 12 berührt oder sich diesem annähert, bildet er mit diesem eine weitere Kapazität C_F aus. Die Kompensationskapazität C_S ist elektrisch in Serie mit dieser weiteren Kapazität C_F und auch sämtlichen verbleibenden parasitären Kapazitäten des Eingabesensors 12 geschaltet. In an sich bekannter Weise bedeutet eine solche kapazitive Serienschaltung, dass eine Gesamtkapazität zwischen dem Eingabesensor 12 und der Steuereinrichtung 14 reduziert wird, insbesondere gegenüber dem Fall, dass ein einzelner durchgehender elektrischer Leiter (zum Beispiel ein Kabel) samt dessen parasitäre Kapazität bereitgestellt wäre.
• 1 zeigt des Weiteren eine Lichtquelle 26 der Anordnung 10. Diese ist unterhalb des Eingabesensors 12 positioniert, wobei sich jedoch die dielektrische Lage 22 zwischen der Lichtquelle 26 und dem Eingabesensor 12 erstreckt. In dem gezeigten Beispiel ist die kapazitive Kompensationsanordnung 20 flexibel und die dielektrische Lage 22 zusätzlich lichtdurchlässig. Dies bedeutet, dass das von der Lichtquelle 26 ausgestrahlte Licht zumindest anteilig die dielektrische Lage 22 passiert und den Eingabesensor 12 hinterleuchtet. Dieser umfasst einen nicht gesondert dargestellten lichtdurchlässigen Bereich zum Beispiel in Form eines die verknüpfte Fahrzeugfunktion angebenden lichtdurchlässigen Icons oder eines Wortes oder einer Wortfolge. Durch das Hinterleuchten wird dieser lichtdurchlässige Bereich (d. h. das Icon, das Wort oder die Wortfolge) für einen Fahrzeugnutzer sichtbar.
• Die Steuereinrichtung 14 ist dazu eingerichtet, anhand einer zunehmenden Signalstärke eine zunehmende Annäherung des Benutzers 100 an den Eingabesensor 12 zu erkennen. Wird ein Annäherungsschwellenwert unterschritten (d.h. wird ein Schwellenwert der Signalstärke überschritten), aktiviert die Steuereinrichtung 14 die Lichtquelle 24. Wird der Annäherungsschwellenwert anschließend erneut überschritten, deaktiviert die Steuereinrichtung 14 die Lichtquelle 24.
• 2 zeigt eine schematische perspektivische Detailansicht des Überlappungsbereichs 24 aus 1. Man erkennt wiederum die dielektrische Lage 22, an deren gegenüberliegenden Seiten die mit unterschiedlichen Schraffuren angedeuteten ersten und zweiten elektrischen Leiter 16, 18 angeordnet sind. Der untere zweite elektrische Leiter 18 erstreckt sich dabei bis an den rechten äußeren Rand des dargestellten Überlappungsbereichs 24, sodass sich eine entsprechende Überlappung gemäß 1 ergibt.
• Die Anordnung 10 aus den 1 und 2 ist insbesondere dahingehend vorteilhaft, als dass die serielle Kompensationskapazität C_S parasitäre Kapazitäten innerhalb der Anordnung 10 reduziert, was die Detektionsgenauigkeit von Benutzereingaben verbessert. Dabei erfordert die Kompensationsanordnung 20 kein Einbringen und/oder Verlöten von einzelnen Kondensatorbauteilen zum Beispiel auf einer Leiterplatte. Stattdessen kann die Kompensationsanordnung 20 durch Erzeugen des Überlappungsbereich 24 und insbesondere entsprechendes Aufdrucken der elektrischen Leiter 16, 18 hergestellt werden. Weitere Vorteile ergeben sich aus der Flexibilität der Kombinationsanordnung 20 sowie der Durchleuchtbarkeit der dielektrischen Lage 22.
• 3 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Anordnung 10. Diese unterscheidet sich nur punktuell von dem ersten Beispiel aus 1, sodass nur auf diese entsprechenden Unterschiede eingegangen wird. In 3 erkennt man noch einmal deutlicher den hier gegenüber 1 lediglich schematisch anders dargestellten flächigen Eingabesensor 12. Die Steuereinrichtung 14 ist in 3 nicht dargestellt, aber dennoch vorhanden.
• Die im Vergleich zu dem Beispiel aus 1 gleichwirkende kapazitive Kompensationsanordnung 20 umfasst wiederum einen ersten elektrischen Leiter 16 und einen zweiten elektrischen Leiter 18. Diese sind erneut auf einander gegenüberliegenden Seiten einer ebenen und transparenten dielektrischen Lage 22 aufgebracht.
• Jedoch ist zumindest der zweite elektrische Leiter 18 nicht auf die untere zweite Seite der dielektrischen Lage 22 aufgedruckt, sondern von einer Leiterplatte 28 umfasst. Dies kann zwar einen Verlust an Formflexibilität bedeuten, jedoch den Einsatz von bereits verfügbaren Leiterplatten 28 ermöglichen. Zudem kann eine zumindest lokal versteifende Wirkung der Leiterplatte 28 in bestimmten Anwendungsfällen auch gewünscht sein.
• In 3 ist die zuvor bereits erwähnte Außenlage 30 gezeigt. Diese ist bevorzugt opak (aber lichtdurchlässig) und/oder zumindest nicht vollständig transparent und überdeckt den Eingabesensor 12. Der Eingabesensor 12 und insbesondere dessen lichtdurchlässiger Bereich werden daher erst bei einem Hinterleuchten durch die Lichtquelle 26 sichtbar, zum Beispiel erst dann, wenn die damit verknüpfte Fahrzeugfunktion zur Verfügung steht und bedienbar ist und/oder der vorstehend erläuterte Annäherungsschwellenwert unterschritten wurde. Alternativ könnte die Außenlage 30 im Bereich des Eingabesensors 12 ausgeschnitten sein, sodass der Eingabesensor in die Außenlager 30 eingelassen ist.
• 4 zeigt ein elektrisches Ersatzschaltbild der Anordnung 10 aus 1. Ein Widerstand R_s, eine serielle Kompensationskapazität C_S und eine Gesamtkapazität C_total sind in Serie geschaltet und elektrisch mit der Steuereinrichtung 14 verbunden. Ein in 4 unterer Anschluss an der Steuereinrichtung 14 kann zum Beispiel ein Massepotential aufweisen.
• Ein serieller parasitärer Widerstand R_s bildet den ohmschen Widerstand der elektrischen Leiter 16, 18 ab. Die Gesamtkapazität C_total umfasst verbleibende parasitäre Kapazitäten und eine Kapazität des Eingabesensors 12, z. B. wie sie gemeinsam mit dem Benutzer 100 bei einer Eingabe gebildet wird. Die Gesamtkapazität C_total entspricht einer Summe der genannten Kapazitäten. Durch in Serie Schalten der Kompensationskapazität C_S verringert sich jedoch die äquivalente Kapazität C_equiv zu: $${\text{C}}_{\text{equiv}}=\left({\text{C}}_{\text{S}}\times {\text{C}}_{\text{total}}\right)/\left({\text{C}}_{\text{S}}+{\text{C}}_{\text{total}}\right)$$

  
• Im Folgenden wird ein Berechnungsbeispiel erläutert, um eine Kompensationskapazität C_S von 20 pF bereitzustellen. Es hat sich gezeigt, dass sich bei gängigen Parametern für C_total hierdurch eine ausreichend niedrige äquivalente Kapazität C_equiv erzielen lässt. Zum Beispiel erfordert eine zuverlässige Eingabedetektion Werte von parasitären Kapazitäten von nicht mehr als 32 pF oder 64 pF und/oder Werte der Gesamtkapazität C_total von nicht mehr als 100 pF, was mit einer Kompensationskapazität C_S bspw. von 20 pF bis 30 pF gewährleistet werden kann.
• Die Kompensationskapazität C_S bestimmt sich gemäß üblichen Kapazitätsberechnungen wie folgt: $${\text{C}}_{\text{S}}=\left({\mathrm{\epsilon }}_0\times {\mathrm{\epsilon }}_{\text{r}}\times \text{S}\right)/\text{d}$$

  
• Dabei bezeichnet ε₀ die elektrische Permittivität von Luft (8,854*10^-12F/m) und ε_r die relative Permittivität der dielektrischen Lage 22 (hier aus PVC, sodass ε_r = 2). Die Größe d gibt eine Distanz zwischen den elektrischen Leitern 16, 18 an, die die Elektroden des Kondensators bilden (also eine Dicke der dielektrischen Lage 22), während S deren Fläche im Überlappungsbereich 24 bezeichnet. Mit d = 2 mm und umgestellt nach S erhält man aus Gleichung (2) eine Fläche von 22, 6cm², die erforderlich ist, um die gewünscht Kapazität C_S von in etwa 20 pF zu erzielen. Dies bedeutet, dass die elektrischen Leiter 16, 18 im Überlappungsbereich z. B. jeweils mit einer Fläche von 4,5 cm mal 5 cm auszubilden sind.
• Bezugszeichenliste

10

Anordnung

11

Fahrzeuginnenraum

12

Eingabesensor

14

Steuereinrichtung

16

erster elektrischer Leiter

18

zweiter elektrischer Leiter

20

kapazitive Kompensationsanordnung

22

dielektrische Lage

26

Lichtquelle

28

Leiterplatte

30

Außenlage

100

Benutzer

CS

serielle Kompensationskapazität

CF

Kapazität (zwischen Nutzer und Eingabesensor)

Ctotal

Gesamtkapazität

Rs

serieller parasitärer Widerstand

Claims (15)

1. Anordnung (10) zum Erfassen einer Benutzereingabe in einem Fahrzeug, aufweisend: • einen Eingabesensor (12), der dazu eingerichtet ist, bei einer Berührung des Eingabesensors und/oder einer Annäherung an den Eingabesensor (12) ein elektrisches Detektionssignal zu erzeugen; • eine Steuereinrichtung (14), die dazu eingerichtet ist, in zumindest mittelbarer Abhängigkeit des Detektionssignals eine Nutzereingabe zu detektieren; • eine kapazitive Kompensationsanordnung (20) aufweisend: - eine dielektrische Lage (22) mit einer ersten Seite und einer davon abgewandten zweiten Seite; - einen ersten elektrischen Leiter (16), der auf der ersten Seiten der dielektrischen Lage (22) angeordnet ist mit dem Eingabesensor (12) elektrisch leitend verbunden ist; - einen zweiten elektrischen Leiter (18), der auf der zweiten Seite der dielektrischen Lage (22) angeordnet mit der Steuereinrichtung (14) elektrisch leitend verbunden ist; wobei der erste und zweite elektrische Leiter (16, 18) unter Ausbildung einer seriellen Kompensationskapazität (C_S) einander überlappend auf der ersten und zweiten Seite der dielektrischen Lage (22) angeordnet sind.
2. Anordnung (10) nach Anspruch 1, wobei das Detektionssignal nach Maßgabe einer Änderung einer Eigenkapazität des Eingabesensors (12) bei der Berührung und/oder Annäherung erzeugt wird.
3. Anordnung (10) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die dielektrische Lage (22) lichtdurchlässig ist.
4. Anordnung (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Eingabesensor (12) zumindest einen lichtdurchlässigen Bereich aufweist, insbesondere wobei der lichtdurchlässige Bereich entsprechend wenigstens einem Zeichen geformt ist.
5. Anordnung (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Anordnung (10) eine Lichtquelle (24) zum Hinterleuchten des Eingabesensors (12) umfasst.
6. Anordnung (10) nach Anspruch 3 und/oder den Ansprüchen 4 und 5, wobei die dielektrische Lage (22) den lichtdurchlässigen Bereich überlappt und/oder wobei sich zumindest ein Teil der dielektrischen Lage (24) zwischen der Lichtquelle (24) nach Anspruch 5 und dem lichtdurchlässigen Bereich nach Anspruch 4 erstreckt.
7. Anordnung (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die dielektrische Lage (24) und/oder die gesamte kapazitive Kompensationsanordnung (20) flexibel ist.
8. Anordnung (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei wenigstens einer von dem ersten und zweiten elektrische Leiter (16, 18) an der entsprechende Seiten der dielektrischen Lage (22) angebracht und insbesondere auf diese aufgedruckt ist.
9. Anordnung (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, ferner umfassend eine dem Fahrzeugnutzer zugewandte oder zuwendbare Außenlage (30), die den Eingabesensor (12) zumindest abschnittsweise überlappt oder in die der Eingabesensor (12) eingelassen ist, wobei die Außenlage (30) auf der ersten Seite der dielektrischen Lage (22) angeordnet ist.
10. Anordnung (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der zweite elektrische Leiter (18) von einer Leiterplatte (28) umfasst ist.
11. Anordnung (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche in Kombination mit Anspruch 5, wobei der erste elektrische Leiter (16) den Eingabesensor (12) nicht überlappt oder zumindest nicht vollständig überlappend hiermit angeordnet ist.
12. Anordnung (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Steuereinrichtung (14) dazu eingerichtet ist, in zumindest mittelbarer Abhängigkeit des Detektionssignals eine Unterschreitung eines Annäherungsschwellenwerts an den Eingabesensor (12) zu detektieren und daraufhin die Lichtquelle (24) zu aktivieren.
13. Anordnung (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die serielle Kompensationskapazität (C_S) einen Kapazitätswert zwischen wenigstens 10pF und höchstens 100pF aufweist.
14. Fahrzeuginnenraum (11) mit einer Anordnung (10) nach Anspruch 9.
15. Verfahren zum Herstellen einer Anordnung (10) zum Erfassen einer Benutzereingabe in einem Fahrzeug, wobei die Anordnung (10) umfasst: • einen Eingabesensor (12), der dazu eingerichtet ist, bei einer Berührung des Eingabesensors (12) und/oder einer Annäherung an den Eingabesensor (12) ein elektrisches Detektionssignal zu erzeugen; • eine Steuereinrichtung (14), die dazu eingerichtet ist, in zumindest mittelbarer Abhängigkeit des Detektionssignals eine Nutzereingabe zu detektieren; wobei das Verfahren das Ausbilden einer kapazitive Kompensationsanordnung (20) umfasst, indem: -ein erster elektrischen Leiter (16) auf einer ersten Seiten einer dielektrischen Lage (22) angeordnet und mit dem Eingabesensor (12) elektrisch leitend verbunden wird; -ein zweiter elektrischer Leiter (18) auf einer gegenüberliegenden zweiten Seite der dielektrischen Lage (22) angeordnet mit der Steuereinrichtung (14) elektrisch leitend verbunden wird; wobei der erste und zweite elektrische Leiter (16, 18) unter Ausbildung einer seriellen Kompensationskapazität (C_S) einander überlappend auf den verschiedenen Seiten der dielektrischen Lage (22) angeordnet werden.

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