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Interview mit Torsten Singer, Schlegel

Befehlsgeräte als Teil von Touch-HMIs


Fortsetzung des Artikels von Teil 1

Kombination von Touchdisplay und elektromechanischem Bauelement

Das heißt, man könnte beide Bedienprinzipien – Touchdisplay und elektromechanisches Bedienelement – in ein und dasselbe Bediengerät integrieren. Wie würde das dann technisch aussehen?

Da muss man unterscheiden. Einfachere Bedienpanels können auf der einen Seite das Display und auf der anderen Seite die elektromechanischen Bedienelemente haben. Elektromechanische Bedienelemente direkt auf das Touchdisplay zu setzen ist die andere Möglichkeit. Die Sensorik des Systems übermittelt die Position des Schalters, sodass eine Bedienung möglich ist. Entsprechende Panels gibt es bereits auf dem Markt, und das System funktioniert. Es hat allerdings auch Nachteile: Die Gefahr ist gegeben, dass man aus Versehen das Touchdisplay berührt und damit unabsichtlich eine Funktion auslöst, wenn man eigentlich nur das Bedienelement betätigen will. Das Prinzip, diese beiden Welten zu verschmelzen, ist grundsätzlich sinnvoll, aber es ist eben auch nicht überall anwendbar. Es gibt immer noch Bereiche, und das ist für uns natürlich vorteilhaft, in denen der Touch von den elektromechanischen Bedienelementen klar getrennt sein muss.

Auch im Automotive-Bereich verändert sich momentan sehr viel. Es liegt im Trend, ein komplettes Cockpit durch ein Touchdisplay zu ersetzen und alle Funktionen in dieses Touchdisplay zu integrieren. Das sieht schön und futuristisch aus und bietet viele Möglichkeiten. Der Nachteil ist aber: Fällt dieses Display aus, fallen damit auch alle Funktionen aus, die mit Touch gesteuert werden. Und je mehr Funktionen dies sind, desto gravierender kann es letztlich sein. Viele Automobilhersteller integrieren daher zusätzlich zu dem Display immer noch ein elektromechanisches Bedienelement. Das Steuerrad etwa, das man von BMW kennt, existiert auch deshalb.

Wird also künftig die Anwendung bestimmen, wo ich welche Lösung einsetze: kombiniertes Gerät aus Touch plus Elektromechanik oder getrenntes Gerät mit Touch auf der einen Seite und Elektromechanik auf der anderen?

Ja, genau.

Wenn sich ein elektromechanisches Bedienelement auf einem Touchdisplay befindet, kann dann die Touch-Sensorik eine Betätigung des Bedienelements erkennen?

Ja. Es gibt auch andere Ansätze, die aber alle noch in den Kinderschuhen stecken. Es gibt beispielsweise einen speziellen Kunststoff, der auf den Finger reagiert und sich verformt. Dadurch entsteht ein elektromagnetisches Feld; der Kunststoff erhöht sich leicht, sodass der Finger die haptische Rückmeldung bemerkt. Eine Blindbedienung wird so möglich. All dies ist noch in den Anfängen; da muss man sehen, was daraus wird. Aber die Entwicklung schreitet voran, weil der Nutzen gegeben ist. Es gibt Situationen, in denen es sehr wichtig ist zu wissen, an welcher Stelle auf dem Touchdisplay sich der Finger befindet.

Sie haben vorher auch das Stichwort IO-Link angesprochen. Welche Rolle spielt IO-Link für die elektromechanischen Bedienelemente und wie lassen sie sich in das IIoT integrieren?

In Sachen IIoT können wir in unserem Bereich nur sehr eingeschränkt handeln, weil der Taster diesbezüglich nicht viel hergibt. Wir stellen keine Sensoren her, wir bieten nur elektromechanische Bedienelemente an. Aber wir können etwa dank IO-Link notwendige Informationen für Predictive Maintenance auslesen und zur Verfügung stellen. IO-Link bietet auch die Möglichkeit, dass der Kunde seine Schalter selbst parametrisieren kann. Ein Beispiel: Für einen Schalter ist eine Lebensdauer von einer Million Betätigungen definiert. Der Kunde kann einstellen, dass ihm die Steuerung meldet, wenn die Lebensdauer bald erreicht ist, oder er kann festlegen, dass er bereits benachrichtigt wird, wenn 500.000 Betätigungen gemacht wurden. Diese Information lässt sich über das IIoT nutzen, um sie an ein System zu senden, hinter dem eine KI steckt, die das auswertet und automatisch darauf reagiert.

Im Zusammenhang mit der Coronavirus-Pandemie ist oft aus Hygienegründen von berührungslosen kapazitiven Tastern die Rede. Wie weit ist dort die Entwicklung fortgeschritten? Und ist die Pandemie tatsächlich deren Treiber?

Bei kapazitiven und Piezotastern sehe ich das nicht unbedingt. Beide sind schon seit längerer Zeit auf dem Markt und haben den großen Vorteil, dass sie gegenüber äußeren Einflüssen unempfindlich sind. Sie sind komplett verschleißfrei und lassen sich gut in Bereichen einsetzen, in denen ein hoher Hygienestandard gefordert ist. Anwender können sie mit Reinigungsmitteln und sogar einem Dampfstrahler behandeln; sie entsprechen alle der hohen Schutzart IP69K. Im Zusammenhang mit Covid-19 ist das Thema natürlich aufgekommen, weil sie leicht zu reinigen sind.

Wir sind an dem Thema dran und überlegen uns, wie wir unsere Befehlsgeräte möglichst keimfrei bekommen. Dazu gibt es verschiedene Ansätze. Einer arbeitet mit UVC-Licht, das die Tastfläche von unten bestrahlt und sie somit keimfrei macht. Aber da gilt es viele Faktoren zu bedenken, denn das UVC-Licht ist relativ schädlich: Es greift schnell Kunststoffe an, und für Menschen ist es ebenfalls nicht ganz ungefährlich. Der ZVEI hat erst jüngst ein Dokument herausgebracht, in dem er beschreibt, wie solche Verfahren aussehen könnten und was alles zu beachten ist, um die Menschen nicht zu gefährden.

Weitere Lösungen beruhen auf einer Infrarotsteuerung: Wenn sich der Finger des Anwenders auf die Taste zubewegt, erkennt dies der Infrarotsensor, sodass der Finger die Taste gar nicht mehr berühren muss. Ausprobiert haben wir auch verschiedene Lacke, die zu einer keimfreien Oberfläche beitragen sollen. Das Ergebnis war dann aber nicht wie erhofft, der Effekt des Lacks hat unsere Erwartung nicht erfüllt.

Wir arbeiten bei dem Thema auch mit dem Schülerforschungszentrum zusammen. Zwei Nachwuchsforscher haben sich des Themas angenommen und konnten völlig unvoreingenommen an die Aufgabe herangehen. Sie haben inzwischen eine eigene Idee entwickelt, die sehr interessant ist. Damit haben sie sich am Wettbewerb „Jugend forscht“ beteiligt, doch ihre Forscherarbeit setzen sie weiter fort. Es gibt also viele verschiedene Ansätze, aber die optimale Lösung hat offenbar noch keiner gefunden. Wir bleiben an dem Thema dran. Es wird spannend, welcher Ansatz sich als der beste und pragmatischste erweist.

Würden sich solche Lösungen also auch für öffentliche Verkehrsmittel eignen oder für Automaten, die im öffentlichen Raum aufgestellt sind?

Ja, genau.

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