PCAP-Touchscreens sind durch Smartphones und Tablets als Eingabesystem etabliert. Die Funktionalität dieser Multitouch-Technologie bewährt sich auch bei Industrie- und Medizinapplikationen.

Eine HMI-Lösung mit virtuellen Tasten (Bild: Schurter)

Grundsätzlich kommen solche HMI-Eingabesysteme in Geräten in Kombination mit Displays in vielfältigen Anwendungen zum Einsatz. Die Benutzerfreundlichkeit zur direkten Eingabe von wiederkehrenden Befehlen wird durch „virtuelle Tasten“ erweitert. Bei resistiven Touchpanels kann dies durch eine Erweiterung des Sensorfeldes oder über zusätzliche Folientasten im Randbereich des Touchscreens realisiert werden. Bei PCAP-Touchsensoren hinter geschlossener Oberfläche (Glas/Kunststoff) werden diese Tasten als vordefinierte Bedientasten im erweiterten Randbereich des PCAP-Touchscreens platziert. Die aktive Zone des Touchscreens wird um die Fläche dieser Tasten erweitert. In diesem zusätzlichen Sensorbereich außerhalb der aktiven Fläche des Displays werden diese Tasten über eine Software definiert und mit echten Tastaturbefehlen programmiert. Die Auswertung erfolgt mit dem Controller des PCAP-Touchscreens über eine einzige Schnittstelle.

In der Elektrochirurgie wird hochfrequenter elektrischer Strom genutzt, um durch gezieltes Aufheizen Modifikationen am Gewebe zu bewirken. Dieser gezielte Einsatz von Wärme hat positive Effekte für den Patienten. Aber die Elektronik muss mitspielen. Das bietet die PCAP-Touch-Technologie für professionelle Geräte.

Eine der ersten Anwendungen für virtuelle Tasten waren die Bordunterhaltungssysteme in Flugzeugen. Neben dem interaktiven Touchscreen werden virtuelle Tasten für feste Steuerungsmöglichkeiten wie z. B. Lautstärke- oder Helligkeitsregelung des Bildschirms verwendet. Virtuelle Tasten kommen auch bei HMI-Geräten für Industrie- und Medizinanwendungen zum Einsatz. Die Beschriftung und das Design dieser Tasten erfolgt mittels Sieb- oder Digitaldruck und kann in verschiedenen Farben mit Text oder als Symbol und in Kombination mit LED-Hinterleuchtung ausgeführt werden.

Mit virtuellen Tasten wird die direkte Eingabe von vordefinierten Befehlen ohne die visuelle Menüführung über das Display realisiert. Dadurch wird eine schnelle und direkte Eingabe von definierten, wiederkehrenden Befehlen ermöglicht. Die Bedienoberfläche, Menüführung und die Visualisierung über das Display wird für den Anwender vereinfacht und übersichtlicher. Die Implementierung der virtuellen Tasten ist auf Software-Ebene sehr einfach. Die Tasten können als echte Tastatur-Codes programmiert werden. Die Wahl der Schnittstelle ist üblicherweise USB, möglich ist auch I2C für Embedded-Lösungen.

Die Möglichkeiten und Variationen der virtuellen Tasten in Bezug auf Form, Größe, Bedruckung, Funktionalität und Beleuchtung sind umfangreich und ermöglichen eine anwendungsspezifische Individualisierung der HMI-Applikation. Hinter einer geschlossenen Glasoberfläche ohne Schmutzkanten erfolgt die Integration des PCAP-Sensors mit erweiterter Sensorfläche der virtuellen Tasten. In Bezug auf Wasserresistenz, EMV-Konformität und Handschuhbedienbarkeit entspricht die Funktionalität jener des PCAP-Controllers.

Zur Integration virtueller Tasten neben der aktiven Display-Fläche wird der PCAP-Sensorbereich vergrößert und die definierten Tastflächen in diesem Bereich mit den gewünschten Befehlen programmiert. Für die Erweiterung mit virtuellen Tasten ist keine zusätzliche Hardware nötig. Mit dem Softwaretool wird die Fläche und Anzahl der virtuellen Tasten und der zu sendenden Befehle definiert. Anpassungen können jederzeit vorgenommen werden.

Bedienung per Finger über Touchscreens ist heute die Regel. Damit die berührungsempfindlichen Bildschirme in jeder Situation und unter allen Bedingungen zuverlässig arbeiten, müssen die Touchcontroller umfangreich und individuell programmiert werden. Welche Umgebungsbedingungen vor der Programmierung geklärt sein müssen.

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