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Haptische Displays Vibrationsmuster und Drucksignale sollen Informationen übertragen

| Redakteur: Rebecca Vogt

Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) arbeiten Forscher an der Entwicklung haptischer Displays. Diese sollen durch Vibration oder Druck den Tastsinn ansprechen und Anwender so bei der Steuerung komplexer Systeme unterstützen.

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Haptische Displays könnten zukünftig komplexe Steueraufgaben erleichtern, indem sie über fühlbares Feedback auf relevante Ereignisse aufmerksam machen. Im Bild: die Leitwarte des Neutrino-Experiments Katrin am KIT.
Haptische Displays könnten zukünftig komplexe Steueraufgaben erleichtern, indem sie über fühlbares Feedback auf relevante Ereignisse aufmerksam machen. Im Bild: die Leitwarte des Neutrino-Experiments Katrin am KIT.
(Bild: Irina Westermann/KIT)

Der Mensch nimmt seine Umwelt in der Regel mit fünf Sinnen wahr. Beim Umgang mit Technik jedoch werden meist Bildschirme oder Lautsprecher genutzt. Diese sprechen nur den Gehör- und den Sehsinn an. Wissenschaftler des KIT wollen daher haptische Displays entwickeln, die über den Tastsinn arbeiten. „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“, erklärt Erik Pescara von der KIT-Forschungsgruppe Telecooperation Office (Teco).

Die Möglichkeiten haptischer Feedbackgeräte gehen jedoch über die beschriebenen Anwendungen hinaus. Die Forschungsgruppe entwickelt haptische Assistenzsysteme, die Anwendern bei komplexen Steueraufgaben helfen sollen – so zum Beispiel das System Vibraid, das hierzu Vibrationsmuster nutzt.

Information über Änderungen im Dashboard

Mögliche Anwendungsszenarien finden sich laut KIT beispielsweise in den Leitwarten von Kraftwerken oder Verkehrsnetzen. Dort werden oft große Mengen relevanter Daten auf Bildschirmen angezeigt. Solche Dashboard-Systeme – also grafische Benutzeroberflächen, die Informationen via Computerbildschirm darstellen – seien individuell konfigurierbar. Es könne aber aufgrund der Fülle an Informationen passieren, dass Nutzer nicht schnell genug zu den aktuell relevanten Informationen fänden, um das System optimal zu steuern.

Vibrationsimpuls bei Richtwertüberschreitung

„Wir wollen den visuellen Sinn entlasten, indem wir über den haptischen Sinn auf relevante Ereignisse aufmerksam machen“, berichtet Vincent Diener, der Vibraid am KIT entwickelt und 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, sodass dieser sich besser auf andere Aufgaben konzentrieren könne.

Die Funktionsweise: „Im Hintergrund läuft ein Server, der überwacht, ob es im System beispielsweise eine Überschreitung eines Richtwertes gibt“, sagt 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.“

Intelligente Lösung für Mensch-Maschine-Interaktion

Wie das KIT mitteilt, besteht das System aus einer Manschette für das Handgelenk, die mit zehn kleinen Vibrationsmodulen ausgestattet ist. Die Elektronik lasse sich leicht entfernen, die Manschette könne somit gut gereinigt werden. Aktuell bauen die Wissenschaftler am Beispiel der Leitwarte eines Energieversorgers eine realitätsnahe Studienumgebung am KIT auf, um das System dort zu testen.

Die von der Forschungsgruppe entwickelten haptischen Technologien zeigten, dass es bei der Interaktion zwischen Mensch und Maschine intelligentere Wege gebe, als Daten nur über Monitore und Lautsprecher anzuzeigen. Zukünftig könnten haptische Displays Anwender im Alltag und bei der Arbeit unterstützen.

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