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Kapazitive Eingabegeräte

Vom Sensor zum Human Machine Interface

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Der Aufbau eines Touchsystems: Gehäuse, Display, PCT-Sensor und Coverglas mit Hinterglasdruck. Bild: Hummel

Robusteres Ergebnis

Obwohl diese Verarbeitung aufwendiger ist, ist das Ergebnis hinsichtlich der Robustheit entscheidend verbessert. Bisher erstreckt sich diese Technik nur auf Glassensoren.Die Verklebung mit PmmA oder PC ist nur projektbezogen durchführbar. Einen weiteren Punkt gilt es zu beachten: Werden die jeweiligen kritischen Prozesse und Technologien bei den beteiligten Partnern und Leistungsgebern beherrscht, bleibt immer noch der Warenübergang zwischen den Partnern als Stolperstein. Oftmals ist die Zuständigkeit unklar und es kommt zu Diskussionen und Aussprachen, die zusätzlichen Aufwand bedeuten. Jeder der Partner muss, um sicher zu gehen, die Ware beim Eingang auf Unversehrtheit und Funktion prüfen und für seinen jeweiligen Fertigungsschritt vorbereiten, zum Beispiel durch Reinigen.

Weiterhin muss die Ware vor der Weitergabe einem Ausgangstest unterzogen werden, damit der Prozessnachfolger den Vorgänger nicht für Mängel verantwortlich machen kann. Der Test von kapazitiven Systemen muss hierzu verstanden und beherrscht sein, diese Aufgabe erfordert spezielles Zusatzwissen. Ansonsten können versteckte und trickreiche Fehlerbilder im Touchsensor nicht erkannt werden, wodurch undefinierter Perfomance-Verlust auftreten kann. Wenn derartige Tests an mehreren Stellen im Fertigungsprozess aufgesetzt werden, ist das zeit- und kostspielig – auch durch den wiederholten Versand von Ware, der mit jedem zusätzlichen Projektpartner und Fertigungsschritt aufwendiger wird und zusätzliche Kosten und Zeitaufwand erfordert.

Verbindliche Kalkulation

Letztlich erschwert die Beteiligung mehrerer Partner auch eine eindeutige und verbindliche Kostenkalkulation, da die Preise der Einzelkomponenten jeweils den Kalkulationsgrundsätzen des jeweiligen Anbieters folgen und eventuell auch Währungsschwankungen berücksichtigen müssen. Einzelkomponenten aus Volumenfertigungen, wie in Asien üblich, machen die Kalkulation mit hohen Mindestabnahmemengen abermals schwierig. Dem Produktdesigner eines Multi-Touch-HMI muss es bewusst sein, dass die verschiedenen nacheinander ablaufenden Entwicklungs- und späteren Fertigungsprozesse direkten Einfluss auf das Funktionsverhalten eines Touch-Systems nehmen. Bedeutend wichtig ist zu wissen, dass die Spezifikation der fertigen Applikation maßgeblich wichtig für den Sensorentwurf ist und dass Vernachlässigungen zum Projektstart später schwer bis gar nicht korrigierbar sind. Häufig erfordert dies ein neues Sensordesign. Ein Multitouch-HMI besitzt einen kapazitiven Fingerabdruck, der sich durch die projektspezifischen Eigenheiten definiert und über die Konfiguration im Touch Controller und dem Aufbau festgehalten wird. Änderungen an diesem kapazitiven Fingerabdruck müssen neu bewertet und in die Controller-Konfiguration aufgenommen beziehungsweise angepasst werden, ansonsten geht möglicherweise entscheidendes Leistungspotenzial verloren.

Zwei Erkenntnisse

Aus den vorherigen Betrachtungen lassen sich zwei Haupterkenntnisse für eine erfolgreiche HMI-Erstellung ableiten. Erstens: Die jeweiligen Prozess- und Fertigungsschritte müssen von allen Beteiligten in Hinsicht kapazitiver Multitouch-Sensorik klar verstanden werden, um ein Höchstmaß an Funktionalität und Bediensicherheit zu schaffen. Vernachlässigungen einer klaren Einordnung der Applikation in der Spezifikationsphase sowie Änderungen während der Produkterstellung oder der Serienproduktion führen zu unzufriedenem Funktionsverhalten oder sogar zum Gesamtausfall der Toucheinheit. Zweitens: Zur Vermeidung von Abstimmungsschwierigkeiten und zur Kostenreduzierung empfiehlt sich die Kooperation mit einem Partner, der eine möglichst große Zahl der erforderlichen Fertigungsschritte unter einem Dach vereint. Eine geringere Anzahl von externen Prozessschnittstellen verringert die Gefahr von Fehlern und damit verbundenen Schuldfragen. Weiterhin kann dies die Kosten und die erforderliche Produktionszeit reduzieren. Für einen passenden Produktionsanlauf kann der ausgesuchte Partner bestenfalls auch kleine Stückzahlen herstellen, wie es die hiesige Industrie erfordert.

Einsatz in vielen Bereichen

Abschließend ist festzustellen, dass PCAP-Touchsysteme bereits in Industrie, Medizin, Transport, Logistik, Point of Sales und vielen weiteren Bereichen ihren Einsatz finden und sich bewähren. Die Herausforderungen der Entwicklung und Herstellung vom PCAP-Sensor bis zum funktionalen Komplettsystem sind beherrschbar, wenn bestimmte Bedingungen erfüllt sind und technologisches Know-how vorhanden ist. In Verbindung mit kundenorientierten Angeboten kann so die Akzeptanz und der Einsatz von PCAP-Touchsystemen weiter gefördert werden.


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