Virtuele toetsen met PCAP in HMI-apparatuur

Door: Redactie - 31 mei 2022 |

PCAP-aanraakschermen zijn bij de gebruikers ingeburgerd geraakt als invoersysteem via consumententoestellen zoals smartphones en tablets. De functionaliteit van deze multi-touch technologie heeft zich ook al bewezen in industriële en medische toepassingen. In principe worden dergelijke HMI-invoersystemen gebruikt in apparaten in combinatie met displays voor diverse markten en toepassingen. De gebruikersvriendelijkheid voor directe invoer van terugkerende commando’s wordt verbeterd door zogenaamde “Virtuele toetsen”.

Bij resistieve aanraakpanelen kan dit worden gerealiseerd door het sensorveld uit te breiden of via extra membraantoetsen in het randgebied van het aanraakscherm.

Bij PCAP aanraakschermen achter een gesloten oppervlak (glas/kunststof) worden deze toetsen als voorgedefinieerde bedieningstoetsen in de uitgebreide randzone van het PCAP aanraakscherm geplaatst. De actieve zone van het aanraakscherm wordt uitgebreid met de zone van deze toetsen. In deze extra sensorzone buiten de actieve zone van het scherm worden deze toetsen via een softwaretool gedefinieerd en geprogrammeerd met
echte toetsenbordcommando’s. De evaluatie gebeurt met de controller van het PCAP-aanraakscherm via dezelfde interface.

Toepassingen

Een van de eerste toepassingen van virtuele toetsen waren de entertainmentsystemen aan boord van vliegtuigen. Naast het interactieve aanraakscherm worden virtuele toetsen gebruikt voor vaste bedieningselementen zoals volume- of helderheidsregeling van het scherm.

Virtuele toetsen worden ook gebruikt in HMI-apparatuur voor industriële en medische toepassingen. De etikettering en het ontwerp van deze toetsen gebeurt door middel van zeefdruk of digitale print en kan in verschillende kleuren, met tekst of als symbolen en in combinatie met LED-achtergrondverlichting worden uitgevoerd.

Voordelen virtuele toetsen

Virtuele toetsen maken directe invoer van vooraf gedefinieerde commando’s mogelijk zonder visuele menubegeleiding via het display. Dit maakt een snelle en directe invoer van gedefinieerde, steeds terugkerende commando’s mogelijk. De gebruikersinterface, de menubesturing en de visualisering via het display worden voor de gebruiker aanzienlijk vereenvoudigd en duidelijker.

De implementatie van de virtuele toetsen is op softwareniveau zeer eenvoudig. De toetsen kunnen worden geprogrammeerd als echte toetsenbordcodes. De keuze van de interface is meestal USB, maar I2C is ook mogelijk voor embedded oplossingen. De mogelijkheden en variaties van de virtuele toetsen in termen van vorm, grootte, opdruk, functionaliteit en verlichting zijn uitgebreid en maken geïndividualiseerde aanpassing van de HMI-toepassing op maat mogelijk.

De integratie van de PCAP-sensor met uitgebreid sensoroppervlak van de virtuele toetsen vindt plaats achter een gesloten glasoppervlak zonder vervuilde randen. De functionaliteit in termen van waterbestendigheid, EMC-conformiteit en handschoenbedienbaarheid komt overeen met de specificatie van de PCAP-controller.

Ontwikkeling en productie

Om virtuele toetsen naast het actieve display te integreren, wordt het PCAP sensorvlak vergroot en worden de gedefinieerde aanraakvlakken in dit vlak met de gewenste commando’s geprogrammeerd. Voor de uitbreiding met virtuele toetsen is geen extra hardware nodig. Ook dit is een voordeel voor kostenefficiënte productontwikkeling.

Met de softwaretool kunnen het gebied en het aantal virtuele toetsen en het te verzenden commando eenvoudig worden gedefinieerd. Aanpassingen kunnen op elk moment met de tool worden uitgevoerd. Dit systeem is dus zeer flexibel en maakt uitgebreide, op maat gemaakte HMI-invoersystemen mogelijk.

Meer informatie bij SCHURTER