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Touchscreen jetzt auch mit Knöpfen …

Berührungsempfindliche Bildschirme werden immer populärer – besonders im Bereich der hochauflösenden Smartphones ist der Boom ungebrochen. Doch die Displays von iPhone und Co. haben ein grundlegendes Problem: Man muss stets ein Auge auf sie haben, um die richtigen virtuellen Knöpfe zu treffen. Mit dem Siegeszug der Touchscreens in anderen Bereichen wie Navigationssystemen und Audioanlagen fürs Auto kann dieses fehlende sensorische Feedback jedoch schnell zur gefährlichen Ablenkung führen.

Forscher an der Carnegie Mellon University haben deshalb nun einen Bildschirm entwickelt, bei dem sich fühlbare Knöpfe aus der Touchscreen-Oberfläche erheben können. Das Design behält die Dynamik eines regulären berührungsempfindlichen Displays bei, ergänzt es aber um konkret anfassbare Bereiche für bestimmte Funktionen, etwa ein Nummernfeld.

Das vom Informatikprofessor Scott Hudson und seinem Master-Studenten Chris Harrison entworfene System liegt bereits in Prototypform vor. Der Schirm selbst ist dabei mit einem teildurchlässigen Latex überzogen, das auf einer Acrylplatte sitzt, in der sich ausgeformte Löcher befinden. Hinzu kommt eine Luftkammer, die an eine Pumpe angeschlossen ist. Ist diese abgeschaltet, bleibt der Schirm flach; angeschaltet bildet das Latexmaterial Wölbungen oder zieht sich nach innen, je nachdem, ob positiver oder negativer pneumatischer Druck darauf ausgeübt wird.

Um den Bildschirm zu beleuchten und ihm die notwendigen Multitouch-Fähigkeiten zu geben, verwenden die Forscher Projektoren, infrarotes Licht und Kameras, die unter der Oberfläche angeordnet sind. Die Projektoren bringen das Bild auf den Schirm, und die Kameras erkennen das von den Fingern gestreute Infrarotlicht, wie man es bereits von Computertischen wie Microsofts „Surface“ her kennt.

Die Idee eines berührungsempfindlichen Bildschirms, der gleichzeitig sensorisches Feedback gibt, ist nicht neu. In den vergangenen Jahren haben Forscher bereits versucht, Bildschirme aus Polymermaterialien herzustellen, die ihre Form durch Hitze, Licht oder ein Magnetfeld verändern können. Noch sind diese Ansätze aber nur experimentell und relativ teuer umzusetzen.

Einfachere Systeme wie die Kombination von Latex und pneumatischen Pumpen wurden ebenfalls bereits getestet. Hudson und sein Team bieten mit dem Prototyp aber wesentlich mehr Funktionalität. Das Display sei das erste, das bewegliche Teile (die Knöpfe), eine dynamische Informationsdarstellung (das projizierte Bild) und die Berührungsempfindlichkeit (mittels Infrarotlicht und Kamera) kombiniere, sagen Hudson und Harrison. Andere Projekte erreichten üblicherweise nur zwei dieser drei Kriterien.

„Microsofts Surface-Tisch bietet dynamische Grafiken und man kann ihn berühren, doch die Fläche bleibt dabei völlig fix“, sagt Harrison. Knöpfe auf dem Armaturenbrett böten wiederum ein ideales sensorisches Feedback, hätten aber keinen wandelbaren Inhalt. „Außerdem kann man nicht einfach einen LC-Schirm nehmen, ihn verformen und ihn gleichzeitig elektrisch leitfähig halten.“

Weil das System der Forscher mit pneumatischem Druck arbeitet, kann dieser wiederum selbst als Eingabe verwendet werden. Nutzt man den Schirm beispielsweise als Kontrolleinheit für einen Musikspieler, könnte eine Person einen Knopf stärker drücken, um schneller vorzuspulen. Zwar können diverse berührungsempfindliche Bildschirme bereits verschiedene Druckpunkte registrieren, doch ein sensorisches Feedback von der festen Glas- oder Kunststoffoberfläche gibt es nicht.

Rob Miller, Professor für Elektro- und Computertechnik am MIT, meint, dass ein solches Interface sich besonders gut für den Einbau in Fahrzeuge eignen würde. „Wenn man ein Auto fährt, ist man situationsbedingt sensorisch eingeschränkt. Die Augen müssen auf der Straße bleiben und dürfen nicht nach dem passenden Knopf Ausschau halten und gleichzeitig registrieren, ob er richtig gedrückt wurde.“

In einer kleinen Fahrsimulator-Nutzerstudie mit dem Display der Carnegie Mellon-Forscher zeigte sich, dass die pneumatischen Knöpfe leichter verwendbar sind als statische. Die Tester schauten auf die pneumatischen Knöpfe außerdem nur so häufig wie auf echte Drücker – also wesentlich seltener als auf normale Touchscreens.

Aufgrund der notwendigen pneumatischen Technik ist das System derzeit allerdings noch recht groß, doch Harrison will es bald verkleinern. „Wir können eine solche Pumpe zwar nicht in ein Handy quetschen, aber es wäre möglich, mit einem Ballon zu arbeiten, den man mit einem konventionellen Stellmotor verändert.“

Quelle:

Kate Greene

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30. April 2009 - Posted by | Uncategorized

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