Aspekte beim Einsatz von Glasbedienoberflächen

Heute geht es in Teil II meines Blogbeitrages zum Thema Kapazitive Bedienlösungen speziell um die Aspekte Design, Hygiene, Umwelteinflüsse und Haptik.

 

Aspekt I: Design

Das Thema Design ist aus meiner Sicht sowohl spannend als auch sehr komplex. Die „neue“ Oberfläche Glas als Bedienelement bietet eine Fülle an Design-Variationen und liegt gerade voll im Trend. Wer findet eine edle Glasbedienoberfläche nicht chic?

Aus Sicht des Entwicklers gilt es einige Parameter zu berücksichtigen

Material:

  • Materialstärke
  • Bedruckung
  • Glasbearbeitung
  • Form und Größe der Bedienelemente

Ein glattes, transparentes Material lädt dazu ein, mit Farben und Formen zu spielen. Es gibt hohe Freiheitsgrade bei der Gestaltung der Bedienflächen.

Die jeweilige Tastenform ergibt sich aus dem Zusammenspiel der Geometrie des Tastenelementes und der meist rückseitigen Bedruckung des Covermaterials. Bei gegebener Hardware für die Tastenflächen ist so immer noch eine gewisse Anpassung der Druckdesigns bezüglich Tastenform, Farben (CI), und Logos möglich.

Das spart Kosten für Hardware-Entwicklung und nötige Zertifizierungen, wie z.B. EMV. Auch die Gestaltung der Tastenflächen selbst ist wesentlich freier als der Einsatz fest vorgegebener mechanischer Tasten.

Ein Glaseingabefeld ist ein Hingucker!

Aspekt II: Hygiene

Für viele unserer Kunden ist das Stichwort Reinigung und Hygiene von großer Bedeutung. Insbesondere gilt das in Zeiten mit erhöhter Ansteckungsgefahr, wie den regelmäßigen Grippe-Epidemien oder – aktuell – der Corona-19-Pandemie. Das klare Ziel ist, die höchstmögliche Vermeidung von Gefahrenquellen, um Ansteckungen zu vermeiden. Hier kommt es darauf an, dass die in den jeweiligen Bereichen erforderlichen und vorgeschriebenen Hygiene- und Desinfektionsmaßnahmen ihre maximale Wirkung entfalten können.

Besonders in diesem Punkt sind Bedienoberflächen aus Glas und deren Varianten stark im Vorteil.

Glas ist im Prinzip ein extrem robustes Material. Frontseitige IP-Schutzgrade sind kein Problem. Die Beständigkeit gegen Reinigungs- und Desinfektionsmittel ist sehr gut, da der Designdruck in der Regel rückseitig erfolgt.

Die glatte geschlossene Oberfläche ist einerseits nicht anfällig für Verschmutzungen – andererseits ist eine einfache Reinigung ohne „Schmutzkanten“ quasi in einem Wisch möglich.

Auch eine Integration der kapazitiven Bedienfläche in die Arbeitsfläche kann hier ein guter Ansatz sein. Hier kann sogar der Platz bei Nichtgebrauch der abgeschalteten Tastatur sinnvoll weitergenutzt werden.

Dem steht möglicherweise der Nachteil entgegen, das Glas brechen kann. Auch wenn wir nur gehärtete Gläser verwenden, welche diesbezüglich bessere Eigenschaften haben, kann das nicht zu 100% ausgeschlossen werden. Alternativ können hier Materialien wie Acrylglas (auch Plexiglas®), Polycarbonat (auch Markrolon®, Lexan®) oder Corian® verwendet werden, wenn deren Eigenschaften passen.

Unbestritten ist ein Glaseingabefeld eine saubere und hygienische Sache!

Aspekt III: Umwelteinflüsse

Ein kapazitives Tastenfeld ist natürlich auch den verschiedensten Umweltbedingungen ausgesetzt.

Die Herausforderung besteht hier vor allem darin, dass eine Auslösung nicht klassisch durch eine definierte Kraft auf der Taste zustande kommt, sondern durch die Beeinflussung eines elektrischen Feldes über eine Kapazitätsänderung.

Ganz besonders gilt das für Wasser auf der Tastatur.

>> Side Note: Wussten Sie, dass das Muskelgewebe zu 75% aus Wasser besteht? <<

Auch unsere Finger, mit denen wir Tasten bedienen, bestehen zu einem Großteil aus Wasser.

Es ist demnach nicht so einfach zu erkennen, was sich gerade an oder auf der Taste befindet.

Dazu zählen u.a. auch Feuchtigkeitsrückstände von Reinigungsvorgängen.

Es gibt, je nach Anwendungsfall, verschiedene Möglichkeiten diese Einflüsse zu minimieren. Dazu zählen Rekalibrierungen bei Änderung bestimmter Einflussgrößen, Tasten-Entpellzeiten oder bestimmte Algorithmen bei der Auswertung der Tastenparameter und Abschaltfunktionen für die Reinigung.

Eine riesiger Vorteil bleibt aber ….

Krümel in der Tastatur oder den Tod durch umgekippten Kaffee gibt es hier schlichtweg nicht.

Aspekt IV: Haptik

Ein immer wieder heiß diskutierter Punkt, ist das fehlende Gefühl eines Tastendrucks. Hier gibt es äußerst kontroverse Meinungen. 

Je nach Anwendung und persönlichen Vorlieben, gehen die Meinungen hier weit auseinander – und ja; es ist ein Stück weit eine Generationenfrage. Meine Erfahrung zeigt, dass die Generation, welche mit Smartphones aufgewachsen sind, sich wesentlich leichter tut.

Es gibt durchaus verschiedene Möglichkeiten dieser Anforderung gerecht zu werden:

  • Akustische Feedbacks als Tastenpieps oder auch realistischer Tastenklick
  • Optische Rückmeldungen mit LED
  • Vibrierende Feedbacks
  • Tastensimulierende Feedbacks
  • Fühlbare Fingerführungen

Nicht jedes Verfahren ist immer sinnvoll. Ein Tastenton kann störend sein, ein vibrierendes Glas hat bei schwereren Tastenfeldern seine Grenzen, für eine „blinde“ Bedienung von Stellelementen wie Slider oder Drehregler ist eine Fingerführung nötig. 

Auch wird manchmal eine fast berührungslose Bedienung verlangt. Hier scheiden sämtliche Verfahren aus, welche einen guten Kontakt des Fingers zu Glas benötigen. Ohne diesen ist eine Vibration oder Bewegung der Oberfläche nicht fühlbar.

Trotzdem steht das Thema „Haptik“ sehr weit oben auf unserer To Do-Liste. Ich bin mir sicher, dass wir auch diese Herausforderung in naher Zukunft lösen können.

Zum Themenkreis Haptik zähle ich auch die Vermeidung von Fehlauslösungen, welche durch die fehlende Bedienkraft bedingt. Als Praxisbeispiel sei hier eine Lösung genannt, welche in einem Maschinenbedienpanel eines Kunden von GETT Anwendung findet. Die Praxiserprobung zeigte dort erst, dass die Bediener mit Anlehnen an das Glaspanel unbeabsichtigt Tastenfunktionen auslösten. Die Lösung bestand darin, die Tasten in einen Flächensensor einzubetten. So konnte sichergestellt werden, dass die Tasten nur ausgelöst werden können, wenn eine gewollte Bedienung im Bereich der Tastenfläche erfolgt, nicht aber wenn der ganze Bereich „bedient“ wird.

Für die Skeptiker da draußen bedeutet das: Ein kapazitive Eingabe an Maschinen kann sicher sein!

Mein persönliches Fazit…

Zum einen hoffe ich, dass ich einige Aspekte im Zusammenhang mit Glasbedienoberflächen näher beleuchten konnte. Zusammenfassend ist zu sagen, dass diese Bedientechnologie sehr viel Potential hat. Es ist aber ebenso wichtig zu wissen, mit welchen Herausforderungen man sich auseinandersetzen muss, um die Beste und nicht die erstbeste Lösung zu erhalten.

Sie auf diesem Weg zu begleiten und zu beraten ist mein bzw. unser Anspruch.

Bis zum nächsten Mal!

Jens Kieselbach

Autor: Jens Kieselbach, Entwickler & Senior Field Application Engineer (FAE)

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