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Titelaufnahme

Titel
Entwicklung eines kapazitiven Messsystems zur 3D Positionsbestimmung von Objekten / eingereicht von Simon Wasserthal
VerfasserWasserthal, Simon
Begutachter / BegutachterinZagar, Bernhard
ErschienenLinz, 2017
Umfangviii, 69 Blätter : Illustrationen
HochschulschriftUniversität Linz, Masterarbeit, 2017
SpracheDeutsch
DokumenttypMasterarbeit
Schlagwörter (DE)gegenseitige Kapazität / kapazitiver Näherungssensor / berührungslose Gestenerkennung / kapazitive Positionsbestimmung
Schlagwörter (EN)mutual capacitance / capacitive proximity sensors / human finger interaction / touchless gesture recognition / capacitive positioning
URNurn:nbn:at:at-ubl:1-17687 Persistent Identifier (URN)
Zugriffsbeschränkung
 Das Werk ist gemäß den "Hinweisen für BenützerInnen" verfügbar
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Entwicklung eines kapazitiven Messsystems zur 3D Positionsbestimmung von Objekten [5.15 mb]
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Zusammenfassung (Deutsch)

In den verschiedensten Bereichen bekommen alternative Bedienmethoden für diverse Gerätschaften immer mehr Zuspruch. Das Prinzip der berührungslosen Gestenerkennung bietet vor allem Vorteile, wenn es um die benötigte Aufmerksamkeit des Benutzers, wie zum Beispiel in Fahrzeugen geht, oder aber auch beim Einsatz im Sanitärbereich, wo das Thema Hygiene eine große Rolle spielt. Mittels kapazitiver Sensorik lässt sich berührungslos die Position einer Fingerspitze bestimmen. Dabei werden die Kapazitäten zwischen mehreren räumlich verteilten Elektroden gemessen. Wichtige Aspekte bei der Kapazitätsmessung stellen die limitierte Messzeit, die hohe Auflösung, sowie die zeitlich parallele Kapazitätsmessung mehrerer Kanäle dar. Neben dem Schaltungsentwurf, dem Hardwarelayout sowie der Softwareprogrammierung, wurde ein mathematisches Modell zur Beschreibung der Kapazität zwischen zwei Elektroden in Abhängigkeit der Fingerspitzenposition erstellt. Die dreidimensionale Position der Fingerspitze wurde anschließend mit Hilfe eines Positionsschätzers ermittelt. Die gewonnenen Positionsdaten sollen zukünftig als Grundlage für einen nachfolgenden Gestenerkennungsalgorithmus verwendet werden.

Zusammenfassung (Englisch)

The popularity of alternative use methods for different devices is increasing. Especially in applications where keeping the users attention is important (e.g. control of multimedia systems in vehicles) or when operating sanitary armatures, the usage of touchless gesture recognition tends as an excellent possibility to simplify human-machine communication. Touchless positioning of a human fingertip can be done by making capacitive measurements. Therefore multiple electrodes have to be positioned at different locations and the capacitances between these electrodes are measured. Important constraints for the measurement task are the temporal and spartial resolution as well as the simultaneous reading of all measurement channels. The development contains the schematic design, the hardware layout and the software programming. Additionally, it was required to model the relation between the measured capacitances and the distances between the fingertip and the appropriate electrode. Finally the three dimensional position was calculated with a position estimator. The resultant fingertip positions are used as input for a subsequent gesture recognition algorithm in future work.