Kleine Frage zur Präferenz eines Touch-Erkennungs-Verfahrens

    Ich habe ein Projekt für ein interaktives Modul-System für RGB-LED-Matrix-Panels (keine Grosspanels, sondern eher kleinere High Resolution Panels zur Integration in hochwertige Design-Möbel und -Leuchten, ev. auch Kunst-Installationen etc.). Ich möchte nicht allzuviele Worte über das Projekt selbst verlieren, es gibt nur ein kleines Detail, bei welchem ich mir noch etwas Unschlüssig bin, deshalb meine Frage hier.


    Wichtig ist noch zu wissen, dass die Interaktivität per Touch nicht die wichtigste Interaktionskomponente im System ist, sondern eher als kleines Zusatzfeature zu sehen ist.


    Prinzipiell gibt es nun zwei Verfahren, mit welchen ich die Touch-Funtionalität umsetzen kann, kapazitiv oder per IR-Reflektion. Für beide Verfahren habe ich bereits eine funktionierende, detailierte, technische Umsetzung konzipiert. Beide Verfahren führen in meiner Konzeption zu keinerlei Beeinflussung der optischen Eigenschaften der LED-Matrix (Schattenbildung etc.), und auch die Panel-Dicke lässt sich mit beiden Verfahren in etwa gleich gestalten. Die Fläche eines Touch-Elementes ist dabei ca. 40 x 40 mm gross.


    Der Vorteil des IR-Systems besteht darin, dass auch kapazitiv nicht-aktive Gegenstände auf dem Panel 'erkannt' werden können, d.h. irgendwelche auf dem Panel liegenden Gegenstände, vorausgesetzt sie reflektieren genügend IR-Licht. Der Nachteil dabei ist, dass man die Empfindlichkeit der Touch-Elemente nicht für alle Material-Arten (der Gegenstände etc.) ideal einstellen kann. Wenn man beispielsweise die Touch-Elemente so einstellt, dass sie auch Gläser 'erkennen' können, werden sie bei Annäherung mit der Hand zu empfindlich, d.h. reagieren zu früh (bei grösserer Distanz der Hand zu Panel). Ausserdem ist die technische Umsetzung etwas komplexer, und die Kosten pro Touch-Element sind höher. Die technische Umsetzung ist bereits so vorgesehen, dass das System gegenüber IR-Umgebungslicht unempfindlich ist, dies wäre also kein Nachteil.


    Die Vorteile des kapazitiven Systems sind die intrinsische Selektivität und damit spezifische Anpassbarkeit auf Hand-Touch, die geringeren Kosten und die einfachere technische Umsetzung. Die Selektivität ist aber gleichzeitig auch ein Nachteil, da sich eben damit nur kapazitiv aktive Gegenstände (also in der Praxis Hand/Finger-Touch) 'erkennen' lassen.


    Der Kostenvorteil des einen Systems (kapazitiv) ist zwar da, er ist aber bezogen auf die Gesamtkosten eines Moduls nicht so riesig, vielleicht maximal 10 - 15 %.


    Deshalb meine Frage:
    Wie seht ihr das? Was wäre für euch wichtiger? Ein möglichst flexibles Touch-System mit Erkennungsmöglichkeiten für versch. Materialien, auch wenn es sich nicht für alle Materialien gleichzeitig optimal einstellen lässt, oder aber ein für Hand/Finger-Touch selektives System mit ca. 10 - 15 % Kostenvorteil?


    Schon mal Danke und Gruss
    Neni

    Ich nehme mal an, Du willst da eher so ne Meinung aus Anwendersicht, also was man als Käufer o.ä. des Systems bevorzugen würde..? - also was fertiges, ohne dass man da noch selbst irgendwie rumbasteln muss bzw. kann..?


    prinzipiell finde ich erstere Variante auch interessanter, gerade für so Tische o.ä. in der Art, wo man ja eben Gläser etc. erkennen können muss...


    soll man dagegen damit irgendetwas bedienen können, also dass da auch Menues etc. abgebildet werden, wo man auf Buttons "drücken" kann, ist das natürlich eher doof, wenn's schon bei Hand 10 cm darüber reagiert...


    kommt halt auch drauf an, wie gut/einfach man das ggfs. umstellen könnte - also so, dass der Anwender nicht groß dran rum schrauben muss...


    wäre ja z.B. auch möglich (?) das durch die Steuer-SW umstellen zu lassen, also z.B. man macht es für Gläser-Erkennung empfindlich genug, und wenn's irgendwas zu drücken gibt, wird die Empfindlichkeit kurz herab gesetzt...


    hängt halt auch zum großen Teil davon ab, wofür man das einsetzen will, und wie zuverlässig es funktioniert - also letztlich nicht von den Modulen allein, sondern was damit als Consumer-Produkt (?) gebaut wird...


    wenn damit nicht irgendwas zuverlässig bedient werden muss, sondern eher so ein Gimmick werden wie der verlinkte Tisch, dann würde ich auf jeden Fall das IR-System bevorzugen, da macht's ja dann auch nix, wenn das irgendne Animation abspielt o.ä., bevor die Hand wirklich auf dem Tisch liegt.

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    Als ich das oben gelesen hatte, dachte ich zuerst nur an Bedienung, Menüs etc. Da würde ich ja auf jeden Fall kapazitiv arbeiten, weil ich denke, dass es technisch auch einfacher umsetzbar ist und weniger störanfällig, wenn man das überhaupt so sagen kann. Ich habe mal mit einem Atmel touch kit herumgespielt und fand das recht einfach und auch ansprechend. Auf dem Xplain-Board ist auch eine Taste als touch ausgelegt. Die Bedienung ist schon recht präzise da.


    Aber wie Pesi schon sagt, wenn es um die Erkennung von verschiedenen Objekten geht, ist IR sicher besser geeignet.

    Stellt sich da nur eine Oder-Frage oder geht auch beides? Ich meine auf 4cm² ist doch Platz für beides gleichzeitig. Ansonsten kommt es dann wohl doch sehr auf die Idee ansich an. Sitzmöbel (dann eher IR) oder eher Nutzmöbel, wie Küchenzeile (dann eher kapazitiv).


    Andi

    Ich sehe es ähnlich wie Pesi.
    Auch wenn die Touchfunktion nur ein Extra ist. Es wäre um deine Frage beantworten zu können wichtig zu wissen was mit der Touchfunktion kontrolliert wird.
    Einfach nur eine schöne "Spielerei" ? Dann wäre ich auch für das IR-System, dann hat man mehr Möglichkeiten zu "spielen" als nur mit den Händen ;)

    Vielen Dank für eure Überlegungen. Ich sehe das eigentlich genau so, wie die meisten hier. Ich merke aber auch, dass es wahrscheinlich ziemlich schwierig ist, Ratschläge für etwas zu geben, wo man das System und dessen Einsatzzweck nicht überblickt.


    Deshalb möchte ein paar mehr Details angeben. Geplant ist ein flexibles Modulsystem aus RGB-Pixelmatrix-Modulen inkl. der Kunststoff-Montage-Elemente, aus welchen sich dann ein im Prinzip (natürlich limitiert durch Kosten, Stromverbrauch und gewisse Systemgrenzen) beliebig grosses Panel zusammenstecken lässt. Man kann sich das in etwa so vorstellen, wie diese ineinander steckbaren, quadratischen Kunststoff- oder Holz-Fliesen für Balkone und Terrassen. Die Module sollen dann eben in ein jeweiliges Möbel- oder Leuchten-Design integriert werden können. Ob dann ein Panel (aus einer bestimmten Anzahl der Module) horizontal zu liegen kommt (z.Bsp. integriert in eine Tischplatte) oder vertikal als Element einer Wandinstallation, einer Stehlampe oder eines Regal-Aufbaus etc.Verwendung findet, ist im Prinzip offen. Ein, zwei Prototypen-Möbel werde ich sicher selbst machen, ansonsten möchte ich aber eher mit einem Möbel-Designer zusammenarbeiten (wobei dieser Abschnitt des Projektes eher weiter in der Zukunft liegt und auch noch nicht festgelegt ist).


    Die Module selbst sind 80 x 80 mm gross und enthalten jeweils 256 RGB-LEDs (16 x 16) mit 5 mm Pixel-Pitch. Auch wenn ich speziell kleine (aber trotzdem lichtstarke) RGB-LEDs (PLCC4 2020) verwenden werde, sollte trotzdem klar sein, dass die Packungsdichte auf der Leiterplatte recht hoch ist und somit auch sehr limitierte Platzverhältnisse für Sensorbausteine vorliegen. Es ist nun auch so, dass ich aus diesen Gründen (und auch wegen der Kosten) maximal 4 entsprechend kleine IR-Sensor-Module pro Panel-Modul (deshalb 40 x 40 mm) unterbringen kann, was also jeweils 64 RGB-LEDs ( 8 x 8 ) entspricht, welche dann pro Touch-Pixel beeinflusst werden. Wenn ich mich für die kapazitive Methode entscheide, so könnte ich die Dichte der Touch-Pixel sinnvollerweise auf etwa 16 pro Modul erhöhen, was dann 16 RGB-LEDs (4 x 4) pro Touch-Pixel bedeuten würde, und die Touch-Pixel-Fläche wäre 20 x 20 mm.


    Was bei Touch passiert, ist noch nicht wirklich festgelegt. Von der Systemkonzeption her besteht eine weitgehende und eigentlich nur von der endgültigen Modul-Software abhängige Flexibilität. Denkbar ist zum Beispiel, dass bei Touch gewisse Animations-Parameter für die von dem Touch-Pixel beeinflussten RGB-LEDs verändert werden, oder aber dass bei Touch einfach ein gefadetes Weiss bei den jeweiligen RGB-LEDs über die Animation überlagert wird, beide Möglichkeiten sozusagen als direkte, visuelle Touch-Rückmeldung (wie bei den interaktiven Tischen etc.). Machbar ist aber auch eine zusätzliche Touch-Rückmeldung an den Haupt-Controller zur manuellen Steuerung von system-spezifischen Parametern. Eine Idee, welche mir z.Bsp. gerade im Kopf rumschwirrt, wäre eine LED-Stehleuchte mit gegen die Wand gerichteten Beleuchtungs-LEDs (indirektes Raumlicht). Die zum offenen Raum hin gerichtete Frontseite der Leuchte hat ein eingelassenes, länglich rechteckiges Panel (aus mehreren Modulen übereinander), auf welchem die Animationen ablaufen. Wenn man nun in vertikaler Richtung mit dem Finger über das Panel streicht, sieht man entsprechend die visuellen Effekte, aber man regelt damit auch gleichzeitig die Dimmung der Leuchte :) .


    Gerade weil eben die prinzipiellen Möglichkeiten so vielseitig sind, fällt es mir im Moment schwer, mich für ein Touch-System zu entscheiden. Zu sagen ist noch, dass bei beiden Verfahren die Empfindlichkeit via Software jederzeit kalibrierbar ist. Wäre das zum Bsp. beim kapazitiven System nicht möglich gewesen, wäre es sowieso ein Killer-Kriterium.


    Gruss
    Neni


    PS: Die Animationen laufen natürlich immer in Modul-Auflösung, also 16 x 16 Pixel pro Modul. Nur die Auflösung der Touch-Effekte wäre abhängig vom Verfahren, also ein Touch-Pixel wie gesagt 8 x 8 oder eben 4 x 4 LED-Pixeln entsprechend.

    Das ganze sollte dann doch eher zweckorientiert gehandhabt werden.


    Regale und Tische wären halt mit IR interessant, da man, je nachdem was man denn gerade hineinstellt eine andere Lichtumgebung schaffen kann und das halt automatisch, ohne dass der Benutzer drüber nachdenken braucht, was er da tut.
    Wandinstallationen fordern hingegen den Nutzer. Da sie right in your face sind, kommt eine gewisse aktive Interaktivität hier besser und daher hier doch lieber kapazitive Interaktion.


    Es hängt also viel vom Möbel ansich ab. Auf einem Stuhl will ich nur sitzen. Solang das Teil gemütlich ist, so muss es nur funktionieren. Wenn ich jedoch ein Möbel habe, mit dem ich sowieso generell irgendwie aktiv interagiere, dann muss dieses Möbel nicht nur seine Funktion wahren, sondern eben auch angenehm zu bedienen sein.


    Andi