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Sensorik

Zeigen statt Drücken

10. Dezember 2013, 11:30 Uhr | Von Frank Linsenmaier und Dag Wagner

CMOS-Kameras ermöglichen eine unkomplizierte Bedienung verschiedener Funktionen im Fahrzeuginnenraum.

CMOS-Kameras als flexibel einsetzbare und kostengünstige Optiksensoren im Mikroformat finden sich mittlerweile nicht nur in alltäglichen Geräten. In Zukunft ermöglichen sie auch eine unkomplizierte Bedienung verschiedener Funktionen im Fahrzeuginnenraum.

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Als um das Jahr 2000 herum die ersten tragbaren Geräte erschienen, die über ein berührungsempfindliches Display bedient wurden, ließ sich nur ansatzweise erahnen, was wenige Jahre später dann mit der Einführung von Smartphones und gestengesteuerten Spielekonsolen die gewohnte Mensch-Maschine-Interaktion auf den Kopf stellte. Bis dahin sollten alle Funktionen unter möglichst einfach zu bedienende Schalter und Taster gelegt werden. Das änderte sich mit der Einführung von berührungssensitiven Displays und intuitiven Bedienoberflächen tiefgreifend – Bedienknöpfe sahen plötzlich sehr alt aus.

Heute arbeiten Entwickler von Mensch-Maschine-Schnittstellen (Human–Machine Interface, HMI) im Multimedia- und Spielebereich daran, nach Möglichkeit jede Art von gegenständlicher Berührung überflüssig zu machen und intuitive Gesten des Bedieners zu erfassen und zu interpretieren.

Die Bedienkonzepte im Fahrzeuginnenraum sind dabei noch mehrheitlich durch eine Vielzahl von Schaltern, Tastern und Lenksäulenhebeln geprägt. Allerdings wächst durch die weite Verbreitung von Smartphones wie auch Tablets und deren gewohnheitsmäßige intuitive Bedienung das Verlangen nach gleichartigen Bedienkonzepten im Fahrzeug.

Es hat in der Vergangenheit eine Vielzahl von Versuchen gegeben, eine zuverlässige Gesten-Interpretation über einfache kapazitive Sensoren oder über optisch gekoppelte LED-/Zeilen-Detektoren zu erreichen. Die Ergebnisse blieben jedoch immer unbefriedigend, so dass sich diese im Fahrzeug nicht durchsetzen konnten.

Mittlerweile steht eine smarte Sensortechnologie zur Verfügung, die ein nahezu unendliches Sensierungspotenzial hat: die CMOS-Kamera. Ausgerüstet mit leistungsfähigen Rechenprozessoren, sitzen CMOS-Kameras als hochintegrierte Mikrokameras in vielen Smartphones, Tablets und Spielekonsolen. Passiv arbeitende, das heißt ohne zusätzliche Infrarot-Abtastungen ausgerüstete Mikrokameras sind bereits in der Lage, verschiedene Gesten zu erkennen, solange die Licht- und Hintergrundverhältnisse nicht zu komplex sind. Sie werden in ersten Anwendungen zur einfachen Bedienung von Geräten der Unterhaltungselektronik eingesetzt. Die komplexeren Sensorsysteme, die als aktiv arbeitende Systeme die Szene mit einer gerichteten Infrarot-Beleuchtung anstrahlen, kommen insbesondere bei den Spielekonsolen zur Anwendung.