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Interview mit Eberhard Schill, Kyocera Display Europe

»Frei programmierbare Kombi-Instrumente sind Trend«

26. November 2015, 9:47 Uhr | Erich Schenk

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Fortsetzung des Artikels von Teil 1

Touch und Gestiksteuerung

Touch ist aus vielen Anwendungen nicht mehr wegzudenken. Neuerdings kommen auch haptische Systeme mit Rückkopplung ins Gespräch.

In der Mittelkonsole ist der Trend zur Smartphone-Bedienphilosophie mit Touch-Eingabe eindeutig festgelegt. Die Anforderungen wie Zoomen und Drehen erfordern Mehrfinger-Bediensysteme, weshalb sich hier der PCAP-Touch-Sensor durchgesetzt hat. Ein haptisches Display gibt dem Fahrer das Gefühl, eine Taste real gedrückt zu haben. Wie immer im Auto fehlt jedoch der Bauraum, um dem Display die nötige Bewegungsfreiheit für eine größere Bewegung zu ermöglichen. Wir haben dies über eine virtuelle haptische Rückmeldung mit Piezo-Aktuatoren gelöst: Der Fingerdruck wird gemessen, und ab einem definierten Auslösepunkt wird die Glasoberfläche in Schwingung versetzt. Hierdurch werden Nerven in der Fingerkuppe angesprochen, die dem Gehirn einen Tastenklick melden. Im entsprechenden Patent ist dargestellt, dass bei einer Frequenz von ca. 170 Hz ein optimales Tastengefühl erzeugt wird. Im Gegensatz zu einer konstanten Vibration bei Tastenberührung, bietet diese Haptivity-Technologie die Möglichkeit, harte und weiche Tasten oder Linearregler zu simulieren.

Und auch die Gestiksteuerung ist bereits ein Thema im Kfz.

Das ist der nächste Meilenstein, wie auf der diesjährigen IAA im Serienfahrzeug schon gezeigt. Hierzu werden die Handbewegungen mittels Infrarot-Technik, kapazitiven Feldern oder Kameras ausgewertet und in Kommandos umgesetzt. Langfristig wird wohl nur noch eine Kamera den Fahrer insgesamt betrachten und die Elektronik sein Verhalten, wie Blickrichtung, Drehen des Kopfes und eindeutige Handgesten, auswerten. Dies muss natürlich unter allen Lichtverhältnissen zuverlässig geschehen. Die entsprechende Weitwinkeloptik und hochwertige Bildsensoren sind neben Displays weitere Themen unserer Entwicklungsabteilungen.

Das österreichische Unternehmen Next System hat schon 2012 ein Touchsystem mit taktiler Rückkopplung präsentiert: Worin besteht der gravierende Unterschied von Kyoceras Touchfeeling-Technologie im Vergleich mit dem Ansatz von Next System?

Next System ist ein langjähriger Distributionspartner von Optrex bzw. nun von Kyocera für Displays in Österreich und sieht unsere Lösung nicht als Konkurrenz, sondern als sinnvolle Ergänzung. Technologisch unterscheiden sich die Systeme in der Art der Aktuatoren: Next nutzt elektrostatische Elemente, Kyocera keramische Piezoelemente. Vorteile der Piezos ist, dass sie gleichzeitig als Sensor Druck messen und als Aktuator Bewegungsimpulse erzeugen können. Bei unserer Lösung wurden gezielt die Parameter für Kraft, Hub, Impulsform, Impulslänge und Impulsfrequenz durch Versuchsreihen ermittelt, um den Pacini-Nerv optimal zu stimulieren. Die Piezoelemente erzeugen in der Frontplatte einen Impuls gemäß der ermittelten Parameter. Dadurch konnte das Klick-Gefühl realitätsnaher gestaltet werden. Überdies konnte ein mehrstufiger Klick wie bei einer Kamera realisiert werden. Durch die mechanischen Gegebenheiten sind zudem der benötigte Bauraum und der Aufwand geringer.

Gibt es noch andere technologische Ansätze für taktile Touchsysteme? Wie schneiden die im Vergleich mit Ihrer Lösung ab?

Auf der IAA 2015 wurden bei den Zulieferern verschiedene Demonstratoren mit haptischem Force-Feedback gezeigt. Hier waren meist magnetische Aktuatoren im Einsatz. Eine mechanische Reaktion konnte gefühlt werden. Bei unserer Lösung ist das realitätsnahe Gefühl jedoch ausgeprägter und variabler. Eine mehrstufige Auslösung wurde nicht gezeigt. Allgemein scheint die Piezo-Lösung den geringsten Bauraum zu benötigen.