Input-Device for an ICS-Terminal

Projektarbeit zur Vorlesung ‘Interfacegestaltung’
Sommersemester 2011

Bei dem FSR-Board handelt es sich um einen experimentellen Prototypen, der eine alternative Bedienmöglichkeit für Computersysteme verdeutlicht. Die Kernidee basiert darauf, einen Zeiger direkt über die Positionsänderungen einer Person auf einer bestimmten Fläche, hier dem FSR-Board, zu steuern.

Die Grundidee hinter dieser Art der Steuerung war es, dem Nutzer die Bedienung von Anwendungen zu ermöglichen, bei denen er die Hände nicht zur Verfügung hat, da sie anderweitig genutzt werden.
Das Projekt lässt sich grob in zwei Bereiche gliedern. Zum einen musste die Idee technisch realisiert werden, zum anderen sollten auch die Möglichkeiten, die in dem Bedienkonzept stecken, erfahrbar gemacht werden. Im Rahmen des Forschungsprojektes IC-IC in Kooperation mit der Hochschule der Medien Stuttgart, das nach Möglichkeiten sucht, durch Verknüpfung der Informationsmöglichkeiten, Flugreisenden die Reise angenehmer und stressfreier zu gestalten, wurde eine beispielhafte Anwendung umgesetzt, die die technischen Möglichkeiten des FSR-Boards verdeutlichen.

Technische Umsetzung

Hauptbestandteil des technischen Aufbaus stellen vier FSR-Sensoren, die an der Unterseite einer MDF-Platte in den Ecken befestigt sind, dar. FSR steht für „Force Sensitive Resistor“, zu Deutsch „Druckempfindlicher Widerstand“. Mit Hilfe der Phisical-Computing-Plattform Arduino können die Widerstände ausgelesen, das heißt deren ausgegebene Spannung gemessen, werden. Je höher die physische Belastung, die auf einem Sensor liegt, desto höher ist auch die messbare Spannung.

Technischer Projektaufbau: Arduino und Drucksensoren

Technischer Projektaufbau: Arduino und Drucksensoren

Für die Positionsbestimmung einer Gewichtsbelastung, also der angestrebten „Belastung“ durch eine Person, werden genau diese Werte genutzt. Vergleicht man die Summe der Beiden oberen Werte (Abbildung: Drucksensor 1 und 2) mit der Summe der unteren (Sensor 3 und 4), so kann ermittelt werden, von wo die Belastung in der „vertikalen“ Dimension ausgeht. Analog hierzu wird ein Vergleich der beiden linken bzw. rechten Sensoren durchgeführt und die Belastung in „horizontaler“ Dimension ermittelt. Damit neben der Zeigefunktion auch eine Selektionsmöglichkeit gegeben ist, soll der Nutzer durch eine Wippbewegung auf dem FSR-Board eine Auswahl tätigen können. Hierzu wird der Mittelwert der Werte aller Sensoren gebildet und in einem Puffer aufgezeichnet. Durch eine Analyse dieses Puffers könnnen solche Wippbewegungen erkannt werden.

Anwendung zur Demonstration der Interaktionsmöglichkeiten

Für das IC-IC-Projekt konnte eine prototypische Umsetzung eines ICS (Information Connectivity System), realisiert werden. Hierbei wird die Navigation durch ein System gezeigt. Neben der Zeige- und Auswahlfunktionen, wurde auch das Scrollen mittels Verlagerung des Eigengewichts erlebbar gemacht. Mit Hilfe dieser Interaktionsmöglichkeit, lässt sich aus einer Liste ein Flug wählen. In einem kleinen Spiel, kann auch die Genauigkeit und die Zuverlässigkeit der „Wipperkennung“ getestet werden. Hierbei muss versucht werden, eine zufällig ausgewählte Stadt auf einer Europakarte zu finden.

Screenshots

   

Software Demo – Terminal-Screen

FSR-Board – Prototype functionality