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Haptische Displays: Komplexe Steueraufgaben lassen sich jetzt fühlen

| Redakteur: Dipl.-Ing. (FH) Hendrik Härter

Forscher des KIT haben Sensorsysteme entwickelt, mit denen sich über Vibrationsmuster oder Drucksignale Informationen übertragen lassen und der Anwender bekommt ein haptisches Feedback.

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Haptische Displays könnten komplexe Steueraufgaben in Leitwarten erleichtern, indem sie über fühlbares Feedback auf relevante Ereignisse aufmerksam machen. Hier im Bild: die Leitwarte des Neutrino-Experiments KATRIN am KIT. (Foto: )
Haptische Displays könnten komplexe Steueraufgaben in Leitwarten erleichtern, indem sie über fühlbares Feedback auf relevante Ereignisse aufmerksam machen. Hier im Bild: die Leitwarte des Neutrino-Experiments KATRIN am KIT. (Foto: )
(Bild: Irina Westermann, KIT )

Für industrielle Steuerungen stehen dem Bediener vor allem Bildschirme und Lautsprecher zur Verfügung, um mit Anlagen und Systemen zu kommunizieren. Das wollen Forscher des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) mit dem haptischen Display ändern. Dieses arbeitet über den Tastsinn.

„Haptische Displays übertragen per Vibration oder Druck Informationen über die Haut. Das kann eine Smartwatch sein, die uns über Vibration auf eine eingehende Nachricht aufmerksam macht, oder ein Handy, das uns aus der Hosentasche heraus über Vibrationsmuster navigiert“, sagt Erik Pescara von der Forschungsgruppe Telecooperation Office (TECO) des KIT. Doch haptische Feedbackgeräte können noch viel mehr: TECO entwickelt haptische Assistenzsysteme für komplexe Steueraufgaben. In Leitwarten werden große Mengen relevanter Daten auf Bildschirmen angezeigt. Solche Dashboard-Systeme – also grafische Benutzeroberflächen, die Informationen per Computer darstellen – sind zwar individuell konfigurierbar, dennoch kann es passieren, dass Nutzer nicht schnell genug zu den aktuell relevanten Informationen finden, um das System optimal zu steuern.

Vorab eingelernte Vibrationsmuster

„Wir wollen den visuellen Sinn entlasten, indem wir über den haptischen Sinn auf relevante Ereignisse aufmerksam machen“, sagt Vincent Diener, der VibrAID am KIT entwickelt und ebenfalls bei TECO mitarbeitet. „Ein tragbares System – ein sogenanntes Wearable – informiert den Nutzer mithilfe vorab eingelernter Vibrationsmuster über wichtige Änderungen oder Events im Dashboard.“ Die Aufmerksamkeit des Nutzers werde auf diese Weise weniger beansprucht und er könne sich besser auf andere Aufgaben konzentrieren.

„Im Hintergrund läuft ein Server, der überwacht, ob im System beispielsweise ein Richtwert überschritten wird“, erzählt Diener. „Liegt eine solche vor, sendet das System die Information an das Smartphone des Nutzers. Dieses leitet dann die entsprechenden Daten via Bluetooth an das Wearable weiter und löst die Vibrationsimpulse aus.“

VibrAID besteht aus einer Manschette für das Handgelenk, die mit zehn kleinen Vibrationsmodulen ausgestattet ist. Da sich die Elektronik leicht entfernen lässt, kann die Manschette gut gereinigt werden. Die Wissenschaftler bauen nun am Beispiel der Leitwarte eines Energieversorgers eine realitätsnahe Studienumgebung am KIT auf, um das System dort zu testen.

Weitere haptische Techniken

Proximity Hat: Der Proximity Hat – zu Deutsch etwa Annäherungshut – nutzt die Reizwahrnehmung durch Druck. Er übermittelt seinem Träger durch schwächere oder stärkere Signale Informationen darüber, wie nah sich Wände, Durchgänge oder Gegenstände befinden. Das System vermisst die jeweilige Umgebung in Echtzeit via Ultraschall und könnte Sehbehinderte ebenso bei der Orientierung im Raum unterstützen wie Feuerwehrleute in einem verrauchten Gebäude.

RüttelFlug: Beim Gleitschirmfliegen ist es wichtig, dass der Pilot Informationen über die thermischen Umgebungsbedingungen bekommt, um kontrolliert sinken oder steigen zu können. Üblicherweise zeigen spezielle Messgeräte die Flughöhe an und übermitteln die Vertikalgeschwindigkeit über visuelle oder auditive Signale an den Piloten. Das System RüttelFlug informiert den Gleitschirmflieger dagegen per Vibrationen über die Geschwindigkeits- und Höhenveränderung. So kann dieser den Flug ohne störendes Piepsen oder ablenkende Monitore genießen.

Daten fühlen mit haptischen Displays

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