Gebäudetechnik

Smartphone-Technik an der Haustür

9. April 2018, 8:30 Uhr | Rudolf Sosnowsky, HY-LINE Computer Components Vertriebs GmbH

Fortsetzung des Artikels von Teil 1

Der Aufbau im Detail

Aufbau eines PCAP-Touchscreen-Konzepts.
Aufbau eines PCAP-Touchscreen-Konzepts.
© HY-LINE Computer Components

So rückt das Deckglas (Frontglas) in den Blickpunkt. Über die reine Schutzfunktion hinaus wird es zum Gestaltungsmerkmal. Damit es sich harmonisch einfügt, kann es vielseitig gestaltet werden – im Folgenden ein paar Varianten.

Da das Deckglas größer als die aktive Display- und Sensorfläche ist, wird der überstehende Rand bedruckt. Im Siebdruckverfahren können nicht nur verschiedene Hintergrundfarben, sondern auch Firmenlogo und Beschriftungen mehrfarbig aufgebracht werden. Besondere Technologien ermöglichen einen aus dem Automobil bekannten »Black-Panel-Effekt«, bei dem Bedien- oder Anzeigeelemente erst sichtbar werden, wenn sie aktiv sind. Auch eine Kamera für die Türfreisprechfunktion kann nahezu unsichtbar integriert werden.

Die Bedruckung selbst befindet sich auf der Rückseite des Glases und ist somit vor Kratzern und Flüssigkeiten geschützt. Kanten können mit Formschliffen gestaltet werden, um Design-Ansprüche zu erfüllen. Im Außenbereich ist Glas ein ideales Material, das auch gegen Vandalismus beständig ist. Die Oberfläche des Glases kann optisch veredelt werden, um störende Reflexionen des Umgebungslichts zu reduzieren. Ein weiterer Aspekt ist die Haptik: Der Finger des Bedieners gleitet gerne auf einer angerauten Oberfläche.

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Typischer Aufbau: Display – Sensor – Deckglas (von unten nach oben)
Typischer Aufbau: Display – Sensor – Deckglas (von unten nach oben.
© HY-LINE Computer Components

Hinter dem Deckglas, aber oberhalb des Displays befindet sich der Touch-Sensor. In ihn sind Elektroden integriert, die die Berührung des Deckglases durch den Finger registrieren. Ein Touch-Controller, der entweder auf einer separaten Controller-Leiterplatte oder als Chip-on-Flex aufgebaut ist, wertet Änderungen in den Kapazitäten der Elektroden aus und rechnet sie in Koordinaten um. Störsignale werden erkannt und ausgeblendet. Dadurch wird gleichzeitig eine hohe Empfindlichkeit, entsprechend leichter Berührung, ermöglicht und selbstständige Auslösungen durch Störsignale verhindert.

Da die im Sensor auszuwertenden Kapazitätsänderungen nur sehr klein sind, ist das System empfindlich in Bezug auf äußere Einflüsse, die von elektrischen Feldern ausgehen. Bereits bei der Integration, also dem Einbau von Display, Sensor und Frontglas in das Gerätegehäuse, müssen bestimmte Regeln berücksichtigt werden, um die Auswertung über die gesamte Oberfläche gleichmäßig zu ermöglichen. So sind Störquellen aus der Systemelektronik, wie Schaltregler, von den empfindlichen Verbindungen zwischen Controller und Sensor möglichst auf Abstand zu halten, und der Display-Ausschnitt im (Metall-)Gehäuse nicht zu klein zu wählen.

Porträtfoto: Rudolf Sosnowsky, Leiter Technik, HY-LINE Computer Components Vertriebs GmbH
Rudolf Sosnowsky ist Leiter Technik bei der HY-LINE Computer Components Vertriebs GmbH.
© HY-LINE Computer Components

Im Konstruktionslabor, in diesem Fall bei HY-LINE, werden die Eigenschaften des Touch-Controllers parametriert, zum Beispiel die Zahl der gleichzeitigen Berührungen (von einem Finger bis hin zu über zehn), die Dicke des Frontglases und ob eine Bedienung mit Handschuhen gewünscht wird. Beim Einsatz im Freien kann die Unterdrückung von Touch-Ereignissen, die durch stehendes oder fließendes Wasser ausgelöst werden, oder eine Erkennung und Unterdrückung des aufgelegten Handballens gefordert sein. Das fertige, abgestimmte PCAP-System arbeitet dann ohne weiteren Abgleich und langfristig stabil in der Serienproduktion.

 

Design und Funktion optimal kombiniert

Der Einsatz einer grafischen Bedienoberfläche mit Touch-Bedienung fordert dem Hersteller zwar mehr Kenntnisse auf dem Gebiet der Hard- und Software sowie der Netzwerktechnik ab, eröffnet ihm aber auch einen Wettbewerbsvorteil durch zeitgemäßes Design und lockt technikaffine Kunden mit einem erweiterten Funktionsumfang. Statistik- und Diagnosefunktionen ermöglichen dann auch noch eine Überwachung und präventive Wartung, die dem Endkunden mit Marketingaktionen als Mehrwert aufgezeigt werden können.


  1. Smartphone-Technik an der Haustür
  2. Der Aufbau im Detail

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