Hochschule Bonn-Rhein-Sieg

Forscher aus Sankt Augustin will Handys haptischer machen

Noch im Labor-Stadium: Das haptische Tablet, an dem Professor Ernst Kruijff arbeitet. Links im Hintergrund ist ein Bildschirm zu sehen, der Situa-tionen für Menschen simuliert, die Höhenangst haben.

Noch im Labor-Stadium: Das haptische Tablet, an dem Professor Ernst Kruijff arbeitet. Links im Hintergrund ist ein Bildschirm zu sehen, der Situa-tionen für Menschen simuliert, die Höhenangst haben.

SANKT AUGUSTIN. Professor Ernst Kruijff von der Hochschule Bonn-Rhein-Sieg möchte Smartphones und Tablets haptischer machen. Die Erfindung könnte unter anderem für Menschen mit Sehbehinderung interessant sein.

Einfach mal per Tastendruck die Präsentation steuern oder einen Anruf annehmen, ohne auf das Display zu schauen – mit einem Smartphone funktioniert das bisher nicht. „Oberflächen geben uns Informationen darüber, wie Sachen funktionieren, darauf sind wir angewiesen“, sagt Ernst Kruijff, Professor für „Human Computer Interaction“ an der Hochschule Bonn-Rhein-Sieg. „Mobile Geräte können dieses Haptische nicht leisten.“

Zusammen mit seinen Kollegen erforscht Kruijff, wie man Smartphones und Tablets so umbauen kann, dass sie ein sogenanntes haptisches Feedback geben, also einen tastbaren Reiz auf den Nutzer ausüben. „Mittlerweile funktioniert fast alles nur noch visuell – für Menschen mit Sehbehinderungen allerdings ist das problematisch“, so Kruijff, der aus den Niederlanden stammt und zunächst in Utrecht Kunstgeschichte studierte. „Dann bin ich in die Medieninformatik hineingerutscht“, erzählt der 44-Jährige.

Mit technischer Entwicklung und Hardware hatte der Wissenschaftler ursprünglich weniger zu tun: „Ich habe mehr mit virtueller Realität gearbeitet.“ Bevor Kruijff nach Sankt Augustin kam, hat er unter anderem ein EU-Projekt geleitet, in dem wichtige Bauwerke via virtueller Realität zugänglich werden, so dass man hindurchspazieren kann. „An meiner Arbeit ist vor allem die Vielfalt spannend. Ich muss gegen meine eigenen Grenzen anlesen, wenn ich etwas nicht verstehe. Oft sind das ganz unterschiedliche Bereiche wie Produktdesign oder Psychologie.“

Um seine Vorstellung von einer Display-Oberfläche, die Dreidimensionales abbilden kann, in die Realität umzusetzen, mussten Kruijff und seine Kollegen zunächst monatelang nach einer geeigneten Folie suchen. „Besser geht's immer, aber die ist relativ glatt“, so der 44-Jährige. „Wir haben eine transparente und dehnbare Folie gesucht.“ Für die Umsetzung arbeiten die Wissenschaftler der H-BRS mit Kollegen ausländischer Unis und Firmen wie Microsoft zusammen.

Das Ergebnis: Ein Tablet, das in einer Halterung steckt, über die zwei Folien gespannt sind – eine flexible und darüber eine feste. Über Motoren in dem Kasten unter dem Tablet wird die Spannung der Folienoberfläche reguliert. Zwischen Folie und Display sind so noch wenige Millimeter Platz – der Platz, der für die 3 D-Effekte nötig ist. Bedient wird das Tablet dann über die Folie mit einem handelsüblichen Stift.

„Durch die Spannung der Folie können wir verschiedene Untergründe und Texturen simulieren“, erklärt Kruijff. „Mithilfe einer Malen-nach-Zahlen-App können wir ein Bild auf dem Tablet bunt ausmalen, aber dabei auch einstellen, ob wir zum Beispiel mit einem Pinsel oder einem Stift malen wollen und auch, worauf – etwa auf Papier.“ Servomotoren (das sind spezielle Elektromotoren) unter dem Tablet ziehen die Folie in eine entsprechende Position und können dadurch harte und weiche Untergründe abbilden, aber auch vibrieren, wenn man über den Rand malt.

Interessant sein könnte eine solche Erfindung für kreative Arbeiten – etwa für Menschen, die berufsbedingt zeichnen, wie Architekten, Werber oder andere Kreative. „Noch ist es nur schön fürs Labor, aber noch nicht umsetzbar“, so Kruijff. „Es wird definitiv ein tischbasiertes System-Feedback, wird also nicht tragbar sein. So war es aber auch nie gedacht. Wir sehen da noch jede Menge Potenzial – wie weit das geht und inwiefern das haptische Feedback mal zu einer Hilfe für Menschen mit Sehbehinderung wird, kann ich nicht prophezeien.“

„Um haptisches Feedback zu erhalten, gibt es noch weitere Möglichkeiten, und die sind zum Teil auch viel weiter entwickelt“, sagt Jens Maiero, ein Kollege von Kruijff. Er hat eine Art Adapter fürs Smartphone mitentwickelt, der auf der Rückseite des Telefons befestigt wird und über mehrere bewegliche Stifte einen Reiz an die Zeigefinger gibt. „Das ist interessant für Applikationen, in denen man zum Beispiel Schichten ansieht – etwa vom menschlichen Körper.“ Je nachdem, wie weit die Stifte herausragen, senden sie dem Nutzer eine Information darüber, wie tief er sich befindet. Außerdem können sie anzeigen, wie genau jemand einen Punkt findet, zum Beispiel auf einer Karte. „Dabei gibt es oft das Fat-Thumb-Problem: Der Daumen ist zu dick, um präzise einen kleinen Punkt anzusteuern, und verdeckt einen Teil des Displays.“

Mit virtueller Realität sind Kruijff und sein Kollege trotzdem noch konfrontiert: In den Laboren der H-BRS wird auch an Simulatoren gearbeitet, die Höhen- und Platzangstpatienten helfen sollen. „Es ist toll, wie viele Bereiche wir hier erforschen“, sagt Kruijff. „Wir haben viele gute Studierende, sind gut ausgestattet und forschungsorientiert. Es fehlt uns vor allem an Mitarbeitern, deshalb müssen wir diese selbst heranzüchten.“