(Foto: © Hy-Line)
Dezember 2020
Kennen Sie das Theremin? Das ist ein fast vergessenes Musikinstrument mit einer besonderen Eigenschaft: Man kann es ohne Berührung spielen. Genau das, die berührungslose Bedienung von Aufzügen, soll die Lösung von Hy-Line ermöglichen.
Das System besteht aus zwei Teilen: einem Infrarot-Touchscreen, der mit einem unsichtbaren IR-Vorhang Touch-Ereignisse und Gesten erfasst, und einem Bild, das holografisch in die Luft projiziert wird. Obwohl es sich im physikalischen Sinne nicht um ein Hologramm handelt, sondern eine spezielle Materialeigenschaft ausgenutzt wird, die die Lichtstrahlen konvergent zu einem virtuellen Bild bündelt, soll der Begriff "Holografie" verwendet werden.
Ein Infrarot-Sensor eignet sich hervorragend für die berührungslose Bedienung, ob mit Schutzhandschuhen, Kreditkarten oder Stiften. Er reagiert nur auf die Reflexion des Lichts. Abbildung 1 zeigt das Funktionsprinzip im Querschnitt.
Das holografische Bild erscheint frei in der Luft stehend. Durch die optische 3D-Platte (siehe Abbildung 2) entsteht ein virtuelles Bild, das dem Anwender "greifbar" nahe ist.
Montiert man nun an die Stelle der Bildebene einen Infrarotsensor, der die Bildfläche überblickt, kann man Touch-Ereignisse und Gesten, die "in die Luft" gezeichnet werden, erkennen und auswerten, ohne dass dazu eine Berührung von Teilen erforderlich ist.
Da es eine feste Winkelbeziehung zwischen dem Display, der Projektionsplatte und dem Endbild gibt, bestimmt die Installationsgeometrie von Display und Projektionsplatte die Ausrichtung des virtuellen Bildes. Abbildung 3 zeigt zwei gebräuchliche Einbausituationen eines Projektionssystems. Ein vertikales Bild wird von einem horizontal montiertem Display und einer 45-Grad-Platte abgebildet, während eine horizontale Projektionsplatte ein um 45 Grad geneigtes Bild erzeugt.
Das Graphische User Interface (GUI) sollte wie bei allen Touch-Anwendungen ergonomisch auf die Umstände der Bedienung angepasst werden. Bei der holografischen Bedienung fehlt die Haptik einer Oberfläche völlig, so dass auch nach Berühren einer Schaltfläche die Hand völlig frei geführt werden muss.
Designer von Software-Oberflächen müssen dies bei der Anordnung und Größe der Bedienelemente berücksichtigen. Auch der Einsatz von Gesten sollte mit Bedacht gewählt werden, um nicht versehentlich während des Zugriffs auf ein Element durch seitlichen Versatz eine Bediengeste auszulösen.
Prädestiniert für kontaktlose Anwendungen sind Orte und Geräte, die von vielen Menschen verwendet werden. In der Öffentlichkeit sind dies Aufzugsteuerungen. Diese sind zwar häufig in Edelstahl ausgeführt, um leicht zu reinigen und resistent gegenüber Vandalismus zu sein, erlauben aber doch die Ansammlung von Bakterien und Keimen.
Um die Installation dieser neuartigen Technologie zu vereinfachen, steht ein komplettes Modul zur Verfügung (siehe Abbildung 4), das einfach mechanisch in die Kabine zu integrieren ist. Die Optik ist bereits auf die Einbauposition justiert; elektrisch klinkt es sich in die typischen Aufzug-Schnittstellen ein.
Die Kombination eines in die Luft projizierten, virtuellen Bildes mit einem berührungslos arbeitenden Touch-Sensor bietet ein großes Potential, wenn es um die Vermeidung der Übertragung von Viren und Bakterien durch direkten Kontakt geht. Bedienelemente wie Aufzugsteuerungen fallen damit als Multiplikatoren weg.
Dem Anwender erschließt sich die Bedienung unmittelbar, da er wie gewohnt Icons und Eingabefelder "anfasst". Hinzu kommt, dass die Bedienung mit jedem Gegenstand, der den Strahlengang unterbricht, möglich ist, das kann auch die Kreditkarte oder die behandschuhte Hand sein.
Rudolf Sosnowsky
Der Autor ist Leiter Technik bei der Hy-Line Computer Components Vertriebs GmbH.
Weitere Informationen: hy-line.de
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