Touch Screens Multi-Touch in den Griff bekommen

Die Akzeptanz berührungssensitiver Computer-Anwendungen erfordert Multi-Touch-Lösungen: von der Fabrikhalle bis hin zu Einkaufsmeilen. Dabei sind komplexere Algorithmen zur Berührungserkennung und kürzere Reaktionszeiten erforder-lich, ebenso eine höhere Genauigkeit - selbst bei großen Touch-Screens. Dies lässt sich durch die Touch-Sensoren und Controller der neuen Generation verwirklichen.

Touch-Screens sind heute für industrielle Steuerungen, Informationskioske, Warenautomaten, Point-of-Sale-Einrichtungen und Ticket-Automaten Standard. Die Berührungs-Sensorik ist als schnelle und intuitive Art der Mensch-Maschine-Schnittstelle akzeptiert. Die Erweiterung um Gestenerkennung in der Consumer-Elektronik, wie etwa bei SmartPhones, ermöglicht neue Funktionen wie das Blättern von Seiten oder das Neupositionieren, Vergrößern und Verkleinern von Bildern direkt auf dem Bildschirm. Der Erfolg dieser Geräte beflügelt die Nachfrage nach ähnlichen Multi-Touch-Funktionen auf anderen Touch-Screens - im persönlichen wie im öffentlichen Bereich.

Die Unterstützung für bestimmte Gesten (Blättern, Drehen, Größe verändern) ist bereits in Windows 7 integriert. Damit steht eine Plattform für die Einführung neuer, gestenbedienbarer Anwendungen für ein größeres Spektrum an Touch-Screens zur Verfügung. Zu den Anwendungen zählt der wachsende Markt des „Digital Signage“. In diese Kategorie fallen große helle Displays auf Flughäfen und in Einkaufszentren.

Bild 1 zeigt ein System, das derzeit in den Metro-Stationen in Seoul installiert wird. Die Integration von Gesten- oder Multi-Touch-Erkennungs-Software ermöglicht eine verbesserte Bedienung und ermutigt den Anwender zur weiteren Interaktion. Windows 7 unterstützt zudem Anwendungen, die mehr als zehn Berührungen gleichzeitig verwalten können. Damit sind Spiele mit mehreren Beteiligten und gemeinsame Entwicklungs-/Design-Aktivitäten zwischen verschiedenen Teammitgliedern an einem einzigen Desktop-Rechner möglich.

Für künftige Touch-Screens mit gestenbasierten Funktionen und komplexen Multi-Touch-Funktionen wird neben der geeigneten Hardware ein Betriebssystem benötigt, das Multi-Touch unterstützt. Zur Hardware zählen Berührungs-Sensoren, die mindestens zwei gleichzeitige Berührungen erkennen und verarbeiten, sowie leistungsfähigere Controller, die fortschrittliche Erkennungsalgorithmen in einem zufriedenstellenden Zeitrahmen ausführen. Sensoren und Controller müssen dabei die im öffentlichen Bereich verwendeten großen Bildschirme unterstützen.

Mehrfachberührungen erkennen

Mit ihrer Kombination aus Beständigkeit und Verarbeitung mehrerer gleichzeitiger Berührungen ist die Projective-Capacitance-Technik ein immer häufiger verwendetes Verfahren. Die „Projected Capacitive Technology“ (PCT) von Zytronics öffnet die Möglichkeit, dieses Verfahren bei großformatigen Berührungsbildschirmen anzubieten.

PCT besteht aus einer Matrix von Kondensatoren von jeweils 10 µm Durchmesser, die in einem beschichteten Panel untergebracht sind. Das System ist so empfindlich, dass es auch durch dicke Glasabdeckungen hindurch funktioniert.

Da sich im Gegensatz zu herkömmlichen resistiven oder oberflächen-kapazitiven Sensor-Mechanismen die Sensor-Elemente nicht auf der Außenoberfläche befinden, sind sie auch nicht anfällig gegen Beschädigung oder das Eindringen von Staub bzw. Wasser. PCT-Touch-Screens bieten somit eine wesentlich längere Lebensdauer.

Bild 2 zeigt den Querschnitt eines PCT-Touch-Sensors zusammen mit der Sensor-Matrix hinter einer schützenden Glasabdeckung.