Schwerpunkte

Berührungslose optische Taster

Bedienen ohne Berühren

07. Juli 2021, 18:42 Uhr   |  Anette Riedl-Materna

Bedienen ohne Berühren
© Schurter

Der TTS von Schurter ist ein präziser, berührungsloser Metal-Line-Taster in optischer ToF-Technik.

Befehlsgeräte betätigen, ohne sie zu berühren - eine neue Generation von Tastern und Schaltern für berührungsloses Bedienen macht‘s möglich. Sie gestatten eine Betätigung, ohne die Oberfläche mit potenziell schädlichen Viren oder Bakterien zu belasten. Wie funktionieren und was können diese Taster?

Die Covid-19-Pandemie hat einer Technologie Vorschub geleistet, die zuvor nur von Spezialapplikationen her bekannt war: berührungslose Taster. Das klingt im ersten Moment verwirrend: Wir sind es gewohnt, auf Taster zu drücken. Wir hören oder spüren meist ein deutliches Klacken und wissen dann sofort, dass unsere Eingabe erfolgreich angenommen wurde. Taktiles Feedback lautet der entsprechende Fachbegriff bei Hubtastern.

Andere Tastertechniken wie etwa kapazitive oder piezoelektrische Systeme geben meist nur ein optisches Feedback - über eine Punkt- oder eine Ringbeleuchtung. Denkbar ist natürlich auch, den Taster um ein akustisches Feedback zu erweitern. Beleuchtung und Signalton – doppeltes Feedback hält besser. Die berührungslosen Taster tun es in Sachen Feedback den kapazitiven oder piezoelektrischen gleich: Feedback via Beleuchtungsänderung.

Während der Covid-19-Krise gelangte die Bedeutung der Hygiene verstärkt ins Bewusstsein. Besonders an Orten mit hoher Publikumsfrequenz können sich Krankheitserreger leicht und schnell verbreiten. Beim Berühren von Kontaktflächen wie etwa Türgriffen können Bakterien und Viren durch Schmierinfektion übertragen werden. Im Gesundheitswesen, aber auch in öffentlichen Gebäuden, der Gastronomie oder der Lebensmittelverarbeitung, ist die Gefahr einer Verbreitung dann besonders groß.

Es gibt verschiedenste Techniken, die sich für berührungsloses Schalten einsetzen lassen (siehe Vergleichstabelle unten). Weit verbreitet ist der Einsatz von optischen IR-Sensoren und Mikrowellen-Sensoren. Die beiden Konzepte stellen auch gleich die beiden preislichen Pole dar. Sie im Detail zu beschreiben, würde den Rahmen sprengen.

Das generelle Prinzip aller berührungslosen Systeme ähnelt dem des Sonars. Anstelle eines akustischen wird hier jedoch ein optisches Signal ausgesandt, trifft auf ein Objekt, wird reflektiert und danach detektiert. Ein besonders präzises berührungslos-optisches Verfahren ist ToF (Time of Flight).

Die Time-of-Flight-Technik

ToF ist schon seit den 1980er-Jahren auf dem Markt und beruht auf der Pulslaufzeitmessung des Lichts. Licht wird von einem Sender emittiert und von einem oder mehreren Objekten reflektiert. Die reflektierten Lichtstrahlen werden von einem Empfänger detektiert, und anschließend wird die Entfernung ermittelt. Das ToF-Verfahren ermöglicht hochpräzise Einstellungen.

Prinzipielle Darstellung der ToF-Technik
© Schurter

Prinzipielle Darstellung der ToF-Technik: Licht wird ausgesandt, trifft auf ein Objekt (Person), wird von ihr reflektiert und dann im Sensor detektiert. Aus diesen Daten lässt sich die Distanz des Objekts zum Sensor bestimmen.

Generell erweist sich die ToF-Technik als zuverlässig und vergleichsweise robust gegenüber Fehlauslösungen. Diese können sonst je nach Anwendung zu einem echten Problem werden - nicht gerade beim Reinigen der Oberfläche, wobei der Taster natürlich auch da nicht auslösen sollte, aber vielleicht im Krankenhaus, etwa bei automatischen Türen, die von gebrechlichen oder schwer verletzten Personen passiert werden.

Ein weiterer Vorteil von ToF ist seine Unempfindlichkeit gegenüber Farben. Ob man sich dem Sensor nun mit weißen, roten oder schwarzen Handschuhen nähert - einen Einfluss auf die Detektion hat das nicht. Das Signal wird immer gleich schnell und präzise umgesetzt. Andere optische Sensortechniken haben hierbei oft Mühe, zwischen hellen oder dunklen Objekten zu unterscheiden. Sie reagieren darauf mit unterschiedlichen Reaktionszeiten, was zu einem ungenauen Auslösen des Schalters führen kann.

Seite 1 von 2

1. Bedienen ohne Berühren
2. Anwendungsgebiete berührungsloser Taster

Auf Facebook teilen Auf Twitter teilen Auf Linkedin teilen Via Mail teilen

Verwandte Artikel

Schurter AG, Schurter GmbH, Schurter Input Systems AG