Heb je echt een industrieel Multi-Touch-scherm nodig?

Multi-touch is tegenwoordig een standaardfunctie op veel projectief-capacitieve touchscreens. Dat betekent echter niet dat elke industriële HMI deze functie nodig heeft.

Als een gebruiker alleen menu-items selecteert, waarden invoert en opdrachten bevestigt, volstaat één aanraakpunt. Multi-touch is pas nuttig wanneer de software twee of meer aanrakingen tegelijk moet herkennen – bijvoorbeeld bij ‘pinch-to-zoom’, roteren met twee vingers of een bewuste handeling met twee handen.

Bij de beslissing moet men daarom uitgaan van de HMI-workflow, en niet van het maximale aantal aanraakpunten dat op het gegevensblad van een controller staat vermeld.

Snel antwoord

Voor de meeste machinebesturingen, productieterminals, oplaadpunten voor elektrische voertuigen en invoerpanelen volstaat bediening via één aanraakpunt. De apparatuur kan weliswaar gebruikmaken van een PCAP-scherm dat geschikt is voor multi-touch, maar de toepassing hoeft niet elk beschikbaar aanraakpunt te gebruiken.

Kies voor multi-touch wanneer gelijktijdige invoer het uitvoeren van een bepaalde taak vergemakkelijkt, bijvoorbeeld:

• een trendgrafiek of technische tekening met twee vingers vergroten;
• een model of medisch beeld draaien;
• het tegelijkertijd bedienen van twee bedieningselementen; of
• waardoor meerdere gebruikers tegelijk op een groot interactief scherm kunnen werken.

Als de interface is opgebouwd rond knoppen, lijsten en stapsgewijze instructies, leidt het toevoegen van meer aanraakpunten doorgaans niet tot een betere gebruikerservaring.

Multi-Touch is niet hetzelfde als PCAP

De termen ‘projectief-capacitief’, ‘resistief’ en ‘infrarood’ geven aan hoe een scherm aanrakingen registreert. De termen ‘single-touch’ en ‘multi-touch’ geven aan hoeveel aanrakingen het systeem tegelijkertijd kan registreren.

De meeste moderne industriële multitouch-schermen maken gebruik van PCAP, omdat de elektrodematrix van deze technologie meerdere aanrakingen nauwkeurig kan registreren. Een PCAP-scherm kan echter ook worden gebruikt als een eenvoudige interface voor één aanraking. Omgekeerd ondersteunen sommige grote infraroodsystemen meerdere aanrakingen zonder gebruik te maken van PCAP.

Dit onderscheid is van belang omdat het gedrag in water, de prestaties van de handschoen en de elektromagnetische immuniteit voornamelijk worden bepaald door de sensortechnologie, de afstelling van de regelaar, de aarding en de eindmontage – en niet alleen door het feit of de host één of tien contacten accepteert. Voor een gedetailleerde uitleg over het sensorsysteem, zie onze Handleiding voor industriële PCAP-touchscreens.

Voor welke HMI-acties is multi-touch eigenlijk nodig?

Niet elk gebaar vereist meer dan één aanraakpunt. Een tik, een veegbeweging met één vinger en een sleepbeweging met één vinger kunnen allemaal met één aanraakpunt worden uitgevoerd. Een gebruiker ervaart deze misschien als moderne touchscreen-gebaren, maar het gaat hier niet om gelijktijdige multi-touch-bewerkingen.

Voor acties zoals de volgende is echte multi-touch vereist:

• Zoomen door te knijpen: twee contactpunten komen dichter bij elkaar of gaan verder uit elkaar.
• Rotatie met twee vingers: De applicatie berekent de hoekverandering tussen twee contactpunten.
• Invoer met twee handen: er worden tegelijkertijd verschillende bedieningselementen ingedrukt of bewogen.
• Interactie tussen meerdere gebruikers: verschillende mensen bedienen tegelijkertijd verschillende delen van een groot scherm.

De applicatie moet voor deze bewerkingen zijn ontworpen. Het installeren van een 10-puntscontroller zorgt er niet automatisch voor dat zoom- en draaifuncties worden toegevoegd aan HMI-software die alleen op muisklikken reageert.

Hoeveel contactmomenten heb je nodig?

Vereiste contactpersonen	Passende interactie	Typisch gebruik
1 punt	Tikken, invoer via toetsenbord, menukeuze, slepen met één vinger	Machinebesturing, MES-invoer, procesbewaking, standaardkiosken en EV-laadpunten
2 punten	Zoomen door te knijpen, draaien met twee vingers, handelingen met twee handen	Kaarten, trendanalyses, beeldbeoordeling en technische tekeningen
Maximaal 5 punten	Gespecialiseerde bedieningscommando’s met meerdere vingers of interfaces voor twee handen met extra contactpunten	Geavanceerde diagnostische en technische toepassingen
10 punten of meer	Meerdere gebruikers of veel gelijktijdige contacten	Grote collaboratieve en interactieve beeldschermen

Voor veel industriële toepassingen volstaan twee contactpunten om alle multi-touch-mogelijkheden te bieden die de software kan benutten. Er kan nog steeds worden gekozen voor een 10-punts PCAP-scherm omdat dit een standaardoplossing is die direct beschikbaar is, maar ondersteuning voor tien punten mag niet worden gezien als een bewijs van betere nauwkeurigheid, snellere reactietijd of grotere duurzaamheid.

Hardwareondersteuning is slechts een onderdeel van het systeem

Een multi-touch-functie moet in de gehele invoerketen werken:

Aanraaksensor → controller → USB- of I²C-interface → besturingssysteem → HMI-runtime → toepassing

De controller moet afzonderlijke aanrakingen doorgeven, en het besturingssysteem moet het apparaat herkennen als een aanraakdigitizer in plaats van het te reduceren tot één enkele muisaanwijzer. De HMI-runtime of -toepassing moet die aanrakingen vervolgens interpreteren als het beoogde gebaar.

Controleer het volgende voordat je de hardware goedkeurt:

• hoeveel contacten de controller rapporteert;
• of de gekozen USB- of I²C-implementatie deze ondersteunt;
• of het besturingssysteem en het stuurprogramma multi-touch-gebeurtenissen ondersteunen;
• of de HMI-software de vereiste gebaren herkent; en
• hoe de applicatie reageert wanneer een extra vinger, handpalm of knokkel het glas raakt.

Een scherm kan een eenvoudige touch-test op het bureaublad doorstaan en toch niet voldoen in de daadwerkelijke toepassing, omdat de softwarestack alleen invoer met één aanwijzer verwerkt.

De industriële omstandigheden moeten nog worden gevalideerd

Multi-touch doet geen afbreuk aan de gebruikelijke technische eisen die aan een industrieel PCAP-systeem worden gesteld. Sterker nog: gebaren kunnen prestatieproblemen aan het licht brengen die bij een eenvoudige tik-test niet opvallen.

Handschoenen

Bij gebaren met twee vingers moeten beide vingers stabiel blijven terwijl ze bewegen. Een scherm dat één tik met een handschoen kan detecteren, kan tijdens een knijpgebaar toch één vinger uit het beeld verliezen.

Test het eindproduct met de handschoenen die de medewerkers daadwerkelijk zullen dragen. Onze handschoen-compatibele touch screen gids legt uit welke factoren van invloed zijn op de prestaties van PCAP-handschoenen.

Water en verontreiniging

In het project moet worden vastgelegd wat er moet gebeuren als het oppervlak nat is. Afhankelijk van de toepassing kan de juiste reactie zijn om één vinger te blijven volgen, extra aanrakingen te negeren of de invoer tijdelijk te blokkeren.

Proberen om elk gebaar bij hevige regen vast te leggen, is niet altijd de veiligste ontwerpkeuze.

Aarding en elektrische ruis

Een slechte aarding, een ongeschikte voeding, lange kabels of schakelapparatuur in de buurt kunnen leiden tot contactverlies en valse aanrakingen. Dit is een probleem met de signaalintegriteit van PCAP, en niet louter een gevolg van multi-touch.

De validatie moet worden uitgevoerd met de definitieve behuizing, kabels, displayelektronica en voeding. Zie onze handleiding voor controle op storingen van het touchscreen voor een praktisch testproces.

Afdekglas en schermgrootte

Dikker glas verzwakt het signaal dat de sensor bereikt, waardoor mogelijk een aangepaste controller en firmware nodig zijn.

Ook de schermgrootte is van invloed op de gebruiksvriendelijkheid: een gebaar met twee vingers dat op een 21,5-inch diagnostisch scherm natuurlijk aanvoelt, kan op een compact 7-inch bedieningspaneel onhandig zijn.

Houd rekening met onbedoelde invoer en veiligheid

Multi-touch-software moet onderscheid maken tussen een opzettelijke tweede aanraking en een handpalm, knokkel, mouw of hand die op het scherm rust. De juiste aanpak kan bestaan uit het negeren van de handpalm, het negeren van extra aanrakingen of het ongedaan maken van de huidige opdracht.

Bediening met twee handen kan helpen voorkomen dat er per ongeluk één keer wordt aangetikt, maar dit betekent niet automatisch dat het om een veiligheidsgecertificeerde bediening gaat. Noodstops, afschermingen en veiligheidsgerelateerde machinefuncties moeten gebruikmaken van de juiste gecertificeerde veiligheidsarchitectuur en mogen niet uitsluitend afhankelijk zijn van een aanraakgebaar op het touchscreen.

Ook aan het schoonmaken moet aandacht worden besteed. Als het afvegen van het scherm bedieningsfuncties zou kunnen activeren, zorg dan voor een reinigingsvergrendeling, een servicemodus of een hardwarematige methode om de aanraakinvoer tijdelijk uit te schakelen.

Checklist voor validatie vóór de productie

Test de vereiste gebaren vóór de goedkeuring van het ontwerp op het complete systeem – niet alleen op een losstaand aanraakscherm op een bureau.

1. Geef een overzicht van alle gebaren die de vrijgegeven HMI-software zal gebruiken.
2. Controleer het minimumaantal gelijktijdige contacten.
3. Test de definitieve constructie van het afdekglas en de rand.
4. Gebruik de productiecontroller, de firmware, de kabel, het display, de voeding en de aardingsmethode.
5. Herhaal de test met echte handschoenen en onder de verwachte omstandigheden op het oppervlak.
6. Let op bewegingen van de vingertoppen, gekruiste vingers, snelle gebaren, handpalmen en onbedoeld extra contact.
7. Controleer het gedrag na het opstarten, uit de slaapstand komen, opnieuw verbinden en het uit- en weer inschakelen van de stroom.
8. Noteer de goedgekeurde controller- en firmwareversie voor toekomstige productie.

Definitief advies

Kies geen industrieel multi-touch-scherm alleen maar omdat het tienpuntsaanraakbediening ondersteunt. Begin met één vraag: Zijn er voor de HMI twee of meer gelijktijdige handelingen nodig om een echte taak van de operator uit te voeren?

Als het antwoord ‘nee’ is, blijft bediening via één punt eenvoudig en doeltreffend. Als het antwoord ‘ja’ is, moet u het gebaar, het aantal contactpunten, de softwareondersteuning en de bedrijfsomstandigheden vaststellen voordat u de hardware kiest.

Eagle Touch levert op maat gemaakte industriële touchscreens, touchscreenmonitoren en panel-pc's met toepassingsspecifieke PCAP-afstemming. Geef uw schermgrootte, besturingssysteem, vereiste gebaren, afdekglas, handschoenvereisten en omgevingsvereisten door, dan helpt ons team u bij het beoordelen van de complete touch-oplossing vóór de productie.