Sensorik Mit kleinem Sensor die Smartwatch steuern

So praktisch Smartwatches auch sein mögen, sie haben zumindest einen entscheidenden Nachteil: Das Display ist so klein, dass man es nur schwer bedienen kann. Informatiker haben jetzt einen kleinen Knopf entwickelt, der sich wie ein Schmuckstück am Körper tragen lässt und über den man das Gerät steuern kann.

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Smartwatches sind praktisch. Man trägt sie direkt am Körper, sie sind stylisch und man kann nebem dem Zeitablesen noch zahlreiche weitere Aktivitäten wie Navigation nutzen. Wäre da nicht der Nachteil der Bedienung: Der Touchscreen der Geräte ist so klein, dass es nicht einfach ist, sie zu bedienen. Informatiker der Universität des Saarlandes haben jetzt einen Sensor entwickelt, mit dem mobile Geräte gesteuert werden können. Anwender sollen den erbsengroßen Knopf in einem Ring oder Armreif wie ein Schmuckstück am Körper tragen können.

Erbsengroßer Sensor steuert Smartwatch

„Bei Mobilgeräten wie der Smartwatch sind die Bildschirme so klein, dass man mit der einzelnen Berührung nur wenige Steuerungsbefehle auslösen kann“, erklärt Jürgen Steimle, Professor für Mensch-Maschine-Interaktion an der Universität des Saarlandes. Mit seiner Forschungsgruppe sucht er nach neuen Wegen, um kleine Mobilgeräte am Körper möglichst unauffällig und schnell zu bedienen.

Der Sensor, den die Forscher jetzt dafür entwickelten, hat gerade einmal einen Durchmesser von einem Zentimeter und ist wie ein winziger Luftballon verformbar. Innen strahlt eine Infrarot-Leuchtdiode die veränderbare Membran an. Das Licht wird reflektiert und von vier Fotodioden gemessen. Aus diesem Messwert lässt sich berechnen, wie der Sensor gerade verformt wird.

Die Herausforderung bestand darin, Gesten zu entwickeln, mit denen intuitiv Mobilgeräte gesteuert werden können. Die Forscher entwickelten die drei Grundformen Drücken, Schieben und Kneifen, die mit der Feinmotorik der Fingerspitzen präzise ausgeführt werden können. Um ihre Idee zu testen, integrierten die Forscher den Sensor in einen Ring, einen Armreif und ein Amulett, das kaum größer als ein 50-Cent-Stück ist. Die Testpersonen sollten mit dem Sensor eine Smartwatch und eine Brille, mit der man in die Virtuelle Realität eintauchen kann, steuern. Dies ließen die Saarbrücker Informatiker von 24 Personen testen, insgesamt über 18.000 Mal. Ihre Ergebnisse sind eindeutig, erklärt Weigel:. „Trotz der winzigen Oberfläche sind die Interaktionen präzise und ausdrucksstark, da sie die genaue Motorik der Fingerspitze ausnutzen und dabei die drei Grundformen Drücken, Schieben und Kneifen verwenden.“

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Menschliche Haut als Eingabefläche

In einem früheren Forschungsprojekt hat Steimle gemeinsam mit seinem Mitarbeiter Martin Weigel bereits nachgewiesen, dass sich auch die menschliche Haut für die Eingabe eignet. Während dieser Studie kam ihnen die Idee zum aktuellen Projekt. „Wir fanden heraus, dass unsere Studienteilnehmer nicht nur die bereits bekannten Smartphone-Gesten aus der Haut ausführten, sondern die Haut auch verschoben oder gar mit zwei Fingern zusammendrückten, um so Mobilgeräte zu bedienen“, berichtet Martin Weigel.

Weitere Recherchen führten sie zu einem Sensor, der eigentlich Roboterhände feinfühliger machen soll. „Auch wenn der Sensor für die Robotik entwickelt wurde, fanden wir die geringe Größe vielversprechend für am Körper getragene Mobilgeräte”, erklärt Weigel. Professor Jürgen Steimle ist überzeugt: „Wenn für die Eingaben nur ein winziger Sensor verformt werden muss, können Geräte an Körperstellen getragen werden, über die eine schnelle und unauffällige Bedienung möglich ist. Dies wird der Industrie dabei helfen, noch kleinere Steuergeräte auf den Markt zu bringen.“

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