Symbolbeleuchteter kapazitiver Sensortaster

KMU-innovativ
05.03.2015
Erstellt von BMBF-Verbundprojekt ELSE / CAPTRON Electronic GmbH

Elektrolumineszenz-Display in kapazitiver Sensorik: BMBF-Verbundprojekt ELSE realisiert die Beleuchtung von Symbolen bei Bedienelementen.

Als Bedienelemente kommen heute immer häufiger sogenannte „kapazitive Sensortaster“, also technische Taster, die ohne Kraft- oder Druckaufwand durch Berührung der Tastfläche aktiviert werden, für unterschiedlichste Aufgaben in vielfältigen Umgebungen zum Einsatz. Beispielhaft wären hier die Bedienelemente in öffentlichen Verkehrsmitteln wie Busse oder Bahn zum Öffnen und Schließen von Türen (z.B. Fahrzeug-, Toilettentüre) zu nennen.

Zum leichten Auffinden der Bedienelemente werden diese beleuchtet, häufig mit LEDs energiesparenden LEDs. Der Zweck der Bedienelemente lässt sich an der aufgebrachten Symbolik erkennen. Eine Problemstellung ergibt sich bei Umgebungsdunkelheit: Die Auffindung ist durch die Beleuchtung gewährleistet, aber die Symbolerkennung (Zweck des Bedienelementes) ist nur schwierig erkennbar bis gar nicht. Da die Sensortaster eine gewisse Größe nicht überschreiten sollen/dürfen, ist die Technik zur Lichterzeugung, Schaltlogik und dem Schaltvorgang an sich ausfallsicher und gegen Vandalismus geschützt in einem kleinen Raum unterzubringen.

Ziel des Projektes ELSE ist die Erforschung und Erstellung eines kapazitiv angeregten optoelektronischen Bauelementes zur Symbolerkennung (siehe beispielhafte Abbildung) und Bedienung mit hoher Effizienz und geringem Abfallaufkommen.

Der erste Forschungsschwerpunkt des Projektes beschäftigt sich mit der integrativen Fertigung des selbstleuchtenden Symbols und dem kapazitiven Schaltvorgang des Bedienelementes mittels eines hoch innovativen Funktionsschichtendruckverfahrens. Herausforderungen hierbei sind u.a. die hohe erforderliche Druckpräzision, hohe Motivvielfalt, Vermeidung von Interdependenzen zwischen Lichterzeugung und Schaltvorgang, hohe Effizienz beim Drucken, Minimierung des erforderlichen Materialeinsatzes.

Der zweite Forschungsschwerpunkt in diesem Projekt ist die Integration der Bedienelementsteuerung, Signalerfassung und Lichterzeugungselektronik auf kleinstem Raum. Der dritte Forschungsschwerpunkt beschäftigt sich mit der Effizienz der Produktion des Bauelementes. Beim Funktionsschichtendruck ist das Zusammenspiel der Druck- und Trocknungsvorgänge der einzelnen Schichten nicht aus Sicht der Einzelschichtoptimierung zu erforschen, sondern aus Sicht des gesamten zu produzierenden Objektes.

Mit der CAPTRON Electronic GmbH, der Franz Binder GmbH & Co elektrische Bauelemente KG, dem drucktechnischen Institut IDD der TU Darmstadt und dem elektrotechnischen Institut IES der TU Darmstadt haben sich zwei mittelständische Technologie-Unternehmen und zwei auf ihren Gebieten führende wissenschaftliche Institute zusammengeschlossen, um im Rahmen des ELSE-Projektes in Zusammenarbeit mit der EvoBus GmbH, einem der führenden Bushersteller in Deutschland, dieses innovative Konzept für einen kapazitive Sensortaster mit beleuchteter Symbolik zu erforschen und umzusetzen. Neben der angestrebten Nutzung im Bereich der Verkehrstechnik für Bus und Bahn, bestehen Möglichkeiten ELSE u.a. in den Bereichen Gebäudetechnik, Automation, Maschinen- und Anlagenbau, öffentliche Einrichtungen, etc. einzusetzen.

Nach Projektende wird weltweit erstmalig ein Bedienelement mit integriertem ein- oder mehrsegmentigem kapazitiv angeregten optoelektronischen Bauelementes und selbstleuchtender Symbolik sowie integrierten elektronischen Komponenten auf kleinem Raum vorliegen. Zudem ist das Knowhow vorhanden um diese Bedienelemente hocheffizient zu produzieren.

Die Projektpartner des Verbundprojekts ELSE haben sich zum Ziel gesetzt, bis zum Projektabschluss Ende 2017 alle Lebensdauertests des gesamten Produktes, Inverter, Sensor und EL-Leuchte durchzuführen, um einen vandalensicheren Sensortaster umsetzen zu können. Der erarbeitete kapazitive Sensortaster mit ausgeleuchteter Symbolik wird hierzu in einen Linienbus integriert.

Das Projekt ist Anfang Januar 2015 gestartet und soll Ende Dezember 2017 nach dreijähriger Laufzeit beendet werden. Der Verbund wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung im Rahmen der Initiative „KMU-innovativ: Photonik/Optische Technologien“ mit rund 1,4 Millionen Euro gefördert.

Ansprechpartner

Herr Reinhard Bellm
Tel.: 08142/4488-112
E-Mail: r.bellm(at)captron.com

CAPTRON Electronic GmbH
Johann-G.-Gutenberg-Str. 7
82140 Olching