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StartseiteForschung aktuellBadspiegel als Fernbedienung14.07.2009

Badspiegel als Fernbedienung

Vibratiosfilter ermöglichen neuartige Mensch-Maschine-Schnittstelle

Informatik.- "Tai-Chi" hieß das EU-Projekt, im dem Forscher bis 2006 daran arbeiteten, Möbel mit Tastsinn zu entwickeln. Stühle oder Tische sollten so umfunktioniert werden, dass sich mit ihnen Computer, Herd und Fernseher steuern lassen. Das ist aus dem Vorhaben geworden.

Von Ralf Krauter

Ein iPhone mit Touchscreen-Oberfläche. Diese Art der Steuerung lässt sich auch auf andere Oberflächen transportieren - zum Beispiel auf einen Spiegel.  (apple.com)
Ein iPhone mit Touchscreen-Oberfläche. Diese Art der Steuerung lässt sich auch auf andere Oberflächen transportieren - zum Beispiel auf einen Spiegel. (apple.com)

Kann man ganz gewöhnliche Alltagsgegenstände mit geringem Aufwand zu einer Computertastatur umfunktionieren? Eine Demonstration auf dem europäischen Wissenschaftsforum 2006 in München belegte: Ja, man kann.

"Also wir sitzen hier gerade vor einem runden Badezimmerspiegel. Und dieser Badezimmerspiegel ist berührungsempfindlich. Es gibt gewisse Regionen, die in einem sogenannten Training berührungsempfindlich gemacht wurden. Das heißt, man hat jetzt für bestimmte Klopfpositionen ein Tonsignal hinterlegt. In der einen Richtung, in der vertikalen, ändert sich die Tonleiter – das heißt, an unterschiedlichen Punkten erhalte ich unterschiedliche Töne. In der anderen, der horizontalen Richtung, ändere ich die Oktave."

Um das Prinzip zu demonstrieren, tippte Wolfgang Rolshofen von der technischen Universität Clausthal seinerzeit an verschiedenen Stellen auf den Spiegel.

"Also erst die Tonleiter und jetzt die Oktaven."

Wird die Glasscheibe berührt, beginnt sie unmerklich zu schwingen. Je nachdem, wo man sie antippt, ein bisschen anders. Kleine Vibrationsfühler registrieren die charakteristischen Schwingungsmuster, ein angeschlossener Computer errechnet daraus den Berührungspunkt und liefert den passenden Ton dazu.

Im Prinzip lässt sich so jede solide Oberfläche aus Holz, Kunststoff, Glas oder Metall in eine Klaviertastatur verwandeln. Ein paar Euro Materialkosten und eine clevere Software genügen. Doch neuartige Musikinstrumente waren nur ein Nebenprodukt des EU-Projektes an dem die TU Clausthal beteiligt war. Sein Ziel war die Entwicklung berührungsempfindlicher Mensch-Maschine-Schnittstellen. Am weitesten fortgeschritten dabei, heißt es in Clausthal auf Anfrage, seien die einstigen Projektpartner aus Paris. Die 2003 gegründete Firma "Sensitive Object" hält mehrere Patente auf dem Gebiet, erklärt Hervé Martin.

"Unsere Technologie kann Berührungen auf festen Objekten jeglicher Art millimetergenau lokalisieren. Außerdem können wir streichende Bewegungen auf der Oberfläche erfassen, so wie sie das vom Mauspad an ihrem Laptopkennen. Vor kurzem haben wir demonstriert, dass es im Prinzip möglich ist, bis zu drei Berührungen gleichzeitig zu erfassen. Anfang nächsten Jahres wollen wir ein erstes Produkt auf den Markt bringen, das zwei Berührungen zeitgleich verfolgen kann."

Zwei Berührungen einer Oberfläche simultan erfassen und verfolgen: Das entspricht der Funktionalität von Iphone-Displays, bei denen zangenartige Bewegungen von Daumen und Zeigefinger Bilder größer oder kleiner machen. Bei Iphone und Co gelingt das dank kapazitiver Displays, die die Annährung der elektrisch leitfähigen Finger registrieren. Wer Handschuhe trägt oder Eingaben mit einem Stift tätigen möchte, müht sich allerdings vergeblich, denn darauf reagieren kapazitive Displays nicht. Der akustische Fingerabdruck eines Flachbildschirms dagegen sehr wohl, erklärt Hervé Martin. Zwei Schwingungsfühler und ein Mikroprozessorgenügen, um ihn auszuwerten.

"Unsere Technologie funktioniert bei jeder Art von Berührung, egal ob sie die Oberfläche mit einem Finger, einer Kreditkarte oder einem Stiftberühren. Bei einem Zwölf-Zoll-Laptop-Monitor können wir den Berührungspunkt auf einen halben Millimeter genau bestimmen."

Das macht es möglich, berührungsempfindliche Bildschirme zu bauen, die Unterschriften oder chinesische Schriftzeichen erkennen. "Sensitive Object" verhandelt deshalb gerade mit großen Handy-Herstellern. Eine andere Anwendung sind metergroße Touchscreen-Monitore. Ein deutscher Anbieter von Fluginformationssystemen setzt dazu bereits auf die akustische Berührungserkennung. In Köln, Düsseldorf und Paris sind bereits erste interaktive Displays im Einsatz.

"Sie berühren einen Punkt auf dem Monitor und bekommen zusätzliche Reiseinformation angezeigt. Es gibt derzeit kaum Alternativen, um diese Funktion auf metergroßen Bildschirmen zu realisieren."

Bei "Sensitive Object" ist man deshalb überzeugt: Die wegweisende Technologie könnte innerhalb der nächsten Jahre zahlreiche Alltagsgegenstände berührungsempfindlich machen. Vom Handy über den PC-Monitor bis hin zu Bankautomaten, Kühlschränken und Waschmaschinen. Momentan arbeitet man in Paris daran, den elektronischen Tastsinn noch unempfindlicher gegenüber Umgebungslärm zu machen. Mit 80 dBA komme man heute schon klar, versichert Hervé Martin. Ab Februar 2009 sollen auch ohrenbetäubende 100 dBA kein Problem mehr sein.

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