Touché: Mit nur einem Kabel zur Touch- und Gestenerkennung für alles

Ein Türknauf, der sich erst dreht, wenn zuvor das richtige Gestenpasswort eingegeben wurde, eine Freisprecheinrichtung, die ein Gespräch annimmt, wenn die Fingerspitzen beider Hände sich berühren, und eine Badewanne, die erkennt, ob die Wasseroberfläche angefasst wird oder sich ein Körper in ihr befindet: Ein Team aus Forschern von Disney Research und der Carnegie Mellon University will mit der Touch- und Gestenerkennung Touché noch viel mehr ermöglichen, als nur bestehende kapazitive Touchscreens zu verbessern.

Die neu vorgestellte Technik Touché arbeitet deutlich feiner als bestehende kapazitive Touchscreens, da mehr Frequenzen erkannt und ausgewertet werden. Um Alltagsgegenstände wie Tische, Türen oder Sofas um Touch- und Gestenerkennung zu erweitern, reicht es Disney Research zufolge, sie mit einem Kabel zu versehen. Das hängt im Moment an einer Touché-Sensorplatine. Diese ist 36 x 36 x 5,5 mm groß, wiegt 13,8 g und beherbergt unter anderem eine ARM-Cortex-M3-CPU (NXP LPC1759, 120 MHz), einen programmierbaren Wave-Generator (AD5932), einen Lithium-Ionen-Akku sowie ein Bluetooth-Modul zum Funken der Daten an einen Computer.

Feine Erkennung

Wie auch bei herkömmlichen Touchscreens werden bei Touché Spannungsschwankungen gemessen. Die Erkennung von Phasenwechseln ist noch nicht möglich, das planen die Forscher aber für die Zukunft. Im Moment können verschiedene Zustände erkannt werden. Im Falle des Türknaufs sind das etwa: keine Berührung, Berührung mit einem Finger, Berührung mit den Fingerkuppen von Daumen und Zeigefinger (Pinch), Umschließen mit Daumen und Zeigefinger (Circle), Umfassen mit der gesamten Hand.

Ein mit Touché versehener Tisch kann erkennen, ob jemand an ihm sitzt und wie die Arme, Ellenbogen und Hände darauf platziert sind. Und ein Touché-Sofa könnte erkennen, ob sich jemand darauf setzt, den Fernseher einschalten und bei einem Wechsel zu einer gemütlicheren Sitz- oder Liegeposition das Licht automatisch zum besseren Filmgenuss dimmen. Eine Tür könnte je nach Art der Berührung der Türklinke Nachrichten für andere anzeigen - etwa "Bin erst morgen wieder da", "Bin in 5 Minuten wieder da", "Bitte nicht stören" oder "Bitte leise hereinkommen".

Haut als Gestik-Interface

Disney Research demonstriert auch, dass Touché-bestückte Tablets und Smartphones erkennen können, welche Finger auf dem Display liegen und wie die Gestensteuerung die Gehäuserückseite einbeziehen könnte. Bei der Musikwiedergabe müsste das Touchscreen-Display zudem gar nicht genutzt werden, das Smartphone könnte in der Hosentasche bleiben - und erkennen, ob der Nutzer gerade seine Handflächen, Fingerkuppen zusammenlegt, mit zwei Fingern die andere Handfläche berührt, sich am Unterarm berührt - oder sich die Ohren zuhält.

Die Gestenerkennung funktioniert laut Disney Research zu 99 Prozent korrekt. Wann die Technik Marktreife erlangen soll, wurde noch nicht verkündet - die Forscher stellen ihre Erkenntnisse aber auf der gerade in Texas stattfindenden Conference on Human Factors in Computing Systems (CHI) 2012 vor und sind bereits im Vorfeld für ihr eingereichtes Paper "Enhancing Touch Interaction on Humans, Screens, Liquids, and Everyday Objects. In Proceedings of CHI'12. 2012. ACM." prämiert worden.