Haptisches Feedback soll Touchscreens im Auto sicherer machen

Auch wenn die berührungsempfindlichen Bildschirme in Autos nicht während der Fahrt bedient werden sollten, passiert es im Straßenverkehr dennoch des Öfteren. Damit trotzdem ein möglichst hohes Maß an Sicherheit gewährleistet wird, lassen sich die Hersteller einiges einfallen. Continental hat deshalb einen Bildschirm entwickelt, der durch haptische Rückmeldung die „blinde“ Bedienung erleichtert.

Die Bedienung von Touchscreens erfordert eine aufwändige Hand-Auge-Koordination und kann für den Fahrer zu einer zeitweisen Ablenkung führen. Um das gewünschte Bedienelement zu finden, zu treffen und sich zu vergewissern, dass die beabsichtigte Funktion wirklich ausgelöst wurde, müssen Autolenker ihre Aufmerksamkeit unter Umständen mehrere Sekunden vom Verkehrsgeschehen abwenden und sind in dieser Zeit „im Blindflug“ unterwegs.
Mit dem neuen Display, das aktiv haptisches Feedback gibt, bietet Continental eine intelligente und zeitgemäße Lösung für dieses Dilemma. Die Neuheit dieses Displays mit integriertem Touchscreen ist der durch den Finger spürbare Bewegungsimpuls, der zurückmeldet, dass der gewünschte Bedienvorgang ausgelöst und vom System verstanden wurde. Dabei stellt der Einsatz im Fahrzeug zusätzliche Anforderungen: So sorgt etwa eine fein abgestimmte Krafterkennung (Fachbegriff: „Kraftsensierung“) dafür, dass sich versehentliche Berührungen von beabsichtigten Bedienvorgängen unterscheiden lassen.

Erstmals kompletter Touchscreen mit haptischem Feedback
Die innovative Suchhaptik ermöglicht die Unterscheidung virtueller Tasten, ohne dabei auf das Display schauen zu müssen.

„Mit dem aktiven haptischen Feedback schließen wir den Regelkreis zwischen Fahrer, Fahrzeug und Umwelt,“ erklärt Eelco Spoelder, Leiter des Continental Geschäftsbereichs Instrumentation & Driver HMI. „Der klare Vorteil ist, dass der Fahrer seinen Fokus nicht verändern muss, den Blick nicht von der Straße wendet, sondern eine direkte taktile Rückmeldung seines Displays bekommt.“

Dieses im Alltagseinsatz bereits bewährte Eingabesystem hat Continental nun entscheidend weiterentwickelt und stellt nun erstmals ein komplettes Touch-Display mit haptischem Feedback als Muster mit serienreifer Technologie vor. Dabei handelt es sich um einen berührungs‑
empfindlichen, automobiltauglichen Bildschirm mit einer Diagonale von 8 Zoll (20,3 Zentimeter), in dem ebenfalls ein haptisches Aktuatoren-System eingebaut ist.

Die Aktuatoren sind im Wesentlichen aus einer elektromagnetischen Spule mit zwei Wicklungen aufgebaut. Sie lösen in entsprechenden Bediensituationen die für den Anwender deutlich spürbare mechanische Rückmeldung aus und dienen gleichzeitig der Messung der einwirkenden Kraft. Sie sind hinter den Bauelementen des Touch-Displays angeordnet und liegen somit unter der durch Bonding verbundenen Schichten (Schutzglas, kapazitiver Sensor, Display) des Bildschirms. Die Bedingungen für den Einsatz im Fahrzeug sowie das Grundprinzip der aktiven haptischen Rückmeldung setzen dabei einen besonders steifen Aufbau der einzelnen Bauelemente voraus. Die hier vorgestellte Lösung ist je nach Anforderungen der Fahrzeughersteller auch auf höhere Displaygrößen skalierbar. Derzeit erscheint eine Anwendung des haptischen Feedbacks für Displaygrößen von 12,3 Zoll technisch möglich.

Bei der taktilen Rückmeldung des Haptic Feedback Displays ist mit bloßem Auge keine mechanische Bewegung zu erkennen. Tatsächlich beträgt der „Ausschlag“ nur etwa ein Zehntel Millimeter. Da er jedoch mit sehr hoher Beschleunigung erfolgt, ist der so generierte mechanische Impuls mit dem Finger sehr klar zu spüren. Die Rückmeldung erfolgt dabei prinzipiell immer auf der gesamten Displayfläche. Charakteristik und Intensität der haptischen Rückmeldung sind frei konfigurierbar, so dass sie sich zum Beispiel an markenspezifische Haptik-Vorgaben der Fahrzeughersteller anpassen lassen. Zudem könnten sie sich neben der Bediensituation zum Beispiel auch der jeweiligen Fahrsituation anpassen.

Innovatives Bedienkonzept mit Such-Haptik
Das von Continental für sein Haptic Feedback Display entwickelte Bedienkonzept wurde dabei speziell für die Berücksichtigung taktiler Rückmeldungen und Minimierung der Fahrerablenkung entwickelt. Es beinhaltet unter anderem den sicherheitswirksamen Aspekt einer „Such-Haptik“:

Fährt der Fahrer mit dem Finger über das Display, informiert ihn die haptische Rückmeldung über die Begrenzungen von Bedienelementen. Mit einer solchen „Fühlhilfe“ kann der Nutzer zum Beispiel mehrere virtuelle Tasten unterscheiden, ohne dabei auf das Display schauen zu müssen.
So vereint das Haptic Feedback Display die Ziele höherer Sicherheit bei der Bedienung während der Fahrt mit einer deutlich verbesserten Benutzerfreundlichkeit, indem es eine weitgehend „blinde“ Bedienung erlaubt. Der Anwender erhält dabei in genau den Situationen des Bedienvorgangs eine aktive haptische Rückmeldung an denen er diese erwartet.

Continental stellt diese innovative Bedientechnik bereits heute vor und plant die Serienreife seines Haptic Feedback Displays für 2017.

Die Funktionsvielfalt in modernen Fahrzeugen stellt neue Anforderungen an die Bedienkonzepte. So sind Tasten, z.B. für die Bedienung eines Infotainment-Systems, die früher nur mit einer einzigen Funktion belegt waren, längst interaktiven Auswahlmenüs mit erheblich höherem Funktionsumfang gewichen. Bedienelemente und Displays mit integriertem Touchscreen passen Funktionsbelegung und Auswahlmöglichkeiten dem aktuellen Kontext an. Zudem führte nicht zuletzt der Siegeszug von Smartphones und Tablets dazu, dass heute auch im Auto berührungsempfindliche Oberflächen klar im Trend liegen.

Von Continental entwickelte und produzierte Bedienelemente mit haptischer Rückmeldung befinden sich bereits im Serieneinsatz. So arbeitet zum Beispiel das in der Mercedes-Benz C-Klasse zur Steuerung des Infotainment-Systems optional erhältliche Touchpad mit dieser Technologie. Das Touchpad, das auf mehreren patentierten Technologien von Continental wie zum Beispiel dem darin eingesetzten Aktuator basiert, wurde von Daimler im Jahr 2014 im Rahmen des „Daimler Supplier Awards“ mit dem „Special Award Innovation“ ausgezeichnet.