Una pantalla táctil marina parece pertenecer a una sola categoría de producto hasta que alguien intenta usarla por primera vez con las manos enguantadas y mojadas durante una tormenta. El comportamiento del hardware táctil varía mucho según la tecnología que se encuentre bajo el cristal protector. Algunos tipos se niegan a registrar el toque de una mano enguantada.
Otros realizarán cien toques falsos seguidos en el momento en que la salmuera impacte en la pantalla. La etiqueta en la hoja de especificaciones rara vez indica cuál se está a punto de comprar.
La decisión es crucial al mando de un buque en operación, donde el operador rara vez usa zapatos de oficina finos y guantes de algodón secos. La ropa de trabajo para mal tiempo, las manos mojadas, los depósitos de sal y la lluvia que resbala por un panel son las condiciones normales de operación, no la excepción. Una tecnología táctil que tenga problemas con cualquiera de estas condiciones fallará en el puente de mando a la primera de cambio de tiempo.
Este artículo analiza las tecnologías de pantalla táctil que se utilizan en las pantallas marinas, cómo se comporta cada una con el agua y la sal, qué sucede cuando un operador usa guantes y qué información debe incluirse en la hoja de especificaciones para que el panel táctil siga funcionando incluso en condiciones adversas.
¿Qué tecnologías de pantalla táctil se encuentran en las pantallas marinas?
Cuatro tecnologías táctiles son las que realizan la mayor parte del trabajo en las pantallas industriales robustas y para entornos marinos. Cada una resuelve un problema operativo diferente, y la elección correcta depende de quién vaya a tocar la pantalla, qué ropa lleve puesta y qué tenga en las manos.
Táctil resistivo (5 hilos y analógico)
Los paneles resistivos funcionan por presión. Dos finas capas conductoras se encuentran separadas por una fracción de milímetro mediante diminutos espaciadores. Cuando un dedo, una mano enguantada, un lápiz óptico o incluso un nudillo presiona la capa superior, toca la capa inferior y el controlador registra el punto de contacto. Al hardware no le importa qué produjo el contacto. Esa es la mayor ventaja de esta tecnología y, a la vez, su mayor desventaja.
Las pantallas resistivas aceptan la entrada táctil de guantes de cualquier tipo, incluso guantes gruesos de neopreno para condiciones climáticas adversas. Ignoran el agua que se encuentra sobre la pantalla, ya que el agua por sí sola no ejerce la presión suficiente para registrar la señal. Resisten los residuos de sal, porque el contacto se produce a través de la película protectora en lugar de sobre la superficie.
Las desventajas son que los paneles resistivos normalmente solo admiten un toque, tienen una claridad óptica inferior a la de otros tipos y la película superior es más blanda que el vidrio, por lo que la pantalla puede rayarse si se cae una herramienta sin querer.
Capacitivo proyectado (PCAP)
La tecnología PCAP es la que utilizan los smartphones modernos, y es lo que la mayoría de los operadores esperan cuando oyen hablar de pantallas táctiles. Una cuadrícula de líneas conductoras bajo el cristal protector detecta el pequeño cambio de capacitancia que genera un dedo al acercarse a la pantalla.
La tecnología PCAP admite gestos multitáctiles, ofrece la imagen más brillante porque el sensor está grabado en una sola pieza de vidrio y es la más resistente a los arañazos de los tipos táctiles comunes, ya que la superficie táctil es el propio cristal protector.
El problema radica en que PCAP detecta cambios eléctricos, no presión. Una gota de agua en la pantalla se parece mucho a un dedo para un controlador PCAP básico, y esa confusión es la causa principal de la mayoría de las quejas sobre la sensibilidad táctil en un puente de mando en funcionamiento.
Los controladores PCAP de grado marino manejan esto con una lógica de firmware que distingue una película de agua en movimiento de un toque deliberado de un dedo, además de un ajuste para espesores específicos del vidrio de cubierta. Hay buenos Pantallas marinas diseñadas para funcionamiento táctil. Existen unidades que vienen con esta configuración ya instalada, y hay unidades más económicas que no la incluyen.
Marco táctil infrarrojo (IR)
La tecnología táctil infrarroja coloca un marco de LED y receptores infrarrojos alrededor del perímetro de la pantalla. Al tocar el cristal, se interrumpen los haces que atraviesan la superficie, y el controlador calcula la coordenada del toque a partir de la cual se interrumpieron los haces. No requiere película protectora ni cristal de cubierta especial, por lo que la claridad óptica es prácticamente perfecta y el cristal de cubierta puede tener el grosor y la resistencia que requiera la aplicación.
La tecnología infrarroja detecta el tacto de cualquier objeto opaco, lo cual resulta útil para dedos enguantados o cubiertos y para la entrada mediante lápiz óptico. Su principal desventaja histórica es que las gotas de agua, las salpicaduras de agua de mar o la suciedad acumulada pueden bloquear los haces de luz, al igual que un dedo, generando toques falsos o que se quedan bloqueados.
Los diseños más recientes de infrarrojos filtran estos problemas mediante el reconocimiento de patrones en el controlador, pero la tecnología infrarroja sigue siendo menos común que la resistiva o la PCAP en pantallas marinas pequeñas. Se observa con mayor frecuencia en paneles táctiles de mayor formato y para salas de conferencias.
Onda acústica superficial (SAW)
Los paneles SAW emiten ondas ultrasónicas a través de una gruesa cubierta de vidrio. Al presionar el vidrio con un dedo o un lápiz táctil, se absorbe parte de la onda, y los transductores alrededor del marco detectan el patrón de absorción. La tecnología SAW ofrece una excelente claridad óptica y resiste un uso intensivo, ya que el sensor táctil está integrado en una pieza gruesa de vidrio macizo en lugar de una película. Se utiliza en quioscos, terminales públicas y algunas salas de control industrial.
La tecnología SAW no responde a un lápiz óptico duro ni a un objeto rígido que no absorba la onda. Además, es sensible a la contaminación superficial, ya que el agua, la grasa y los depósitos de sal amortiguan la onda ultrasónica de la misma manera que lo hace un dedo. Por ello, la tecnología SAW no es adecuada para un puesto de mando marítimo abierto, aunque puede funcionar en paneles táctiles internos protegidos dentro de la consola del puente de mando.
¿Cómo resiste cada pantalla táctil el agua y la sal?
La presencia de agua en la superficie táctil es la causa más común de quejas relacionadas con las pantallas táctiles en entornos marinos. El puente de mando está expuesto a salpicaduras, condensación, lluvia y el agua que escurre de un operador mojado. Ninguno de estos problemas desaparece simplemente porque la pantalla esté diseñada para resistirlos. El controlador táctil debe seguir funcionando incluso con agua en el cristal.
¿Qué sucede con cada tipo cuando el agua cae sobre el vidrio?
La tecnología resistiva ignora la mayor parte del agua porque el agua por sí sola no ejerce presión a través de la película superior. Sin embargo, un dedo o un lápiz óptico que presione a través de una capa de agua aún registra la pulsación. Los lectores de tarjetas PCAP sin filtro de agua interpretarán las gotas de agua que se deslizan como toques y generarán una serie de entradas fantasma.
El sensor PCAP con el firmware marino adecuado puede rechazar cualquier contacto en presencia de agua, o bien rechazar el patrón de gotas de la palma de la mano y aun así permitir el paso de pulsaciones reales de los dedos. El sensor infrarrojo registrará una gota adherida como un toque sostenido si la gota se encuentra en la trayectoria del haz. El sensor SAW perderá sensibilidad progresivamente a medida que la onda se atenúa por una película húmeda.
Residuos de sal a lo largo de meses y años.
El secado por pulverización se realiza con agua, pero la sal no. Tras meses de funcionamiento, se acumulan depósitos de sal en todas las superficies de vidrio del puente de mando, afectando de forma distinta a cada tecnología táctil. Las tecnologías resistiva y PCAP no se ven afectadas en gran medida, ya que la detección se produce bajo el cristal protector y está aislada del contacto con el aire.
La imagen infrarroja puede degradarse a medida que la capa de sal altera la trayectoria del haz, aunque una limpieza rutinaria del cristal la restaura. La imagen de ondas acústicas superficiales (SAW) se degrada rápidamente bajo la sal porque la onda ultrasónica se propaga a lo largo de la superficie, precisamente donde se encuentra la sal.
Otro aspecto de la resistencia a la sal reside en lo que ocurre detrás del marco, en lugar de en el cristal. Un panel táctil solo es tan hermético como su junta más débil, y la niebla salina encontrará la más mínima grieta y se infiltrará en la placa controladora.
Una exhibición marina real debería contener una Clasificación de protección contra la entrada de polvo y agua, como IP65 o IP67. En toda la superficie frontal, no solo en el módulo LCD detrás de la capa táctil. Sin esa clasificación, el panel táctil podría resistir, pero el controlador que se encuentra detrás fallará en uno o dos años de uso en agua salada.
¿Se puede utilizar una pantalla táctil marina con guantes?
La cuestión de los guantes es una de las primeras preguntas que hay que hacerse al especificar una pantalla táctil marina, ya que limita la elección de la tecnología antes que cualquier otro factor. Un panel que será operado por un oficial con traje de oficina tiene requisitos diferentes a uno que será utilizado por un marinero con traje de neopreno mojado.
Resistente y compatible con casi cualquier guante.
Dado que la detección resistiva se basa exclusivamente en la presión, el tipo de guante es irrelevante. Guantes finos de nitrilo, gruesos de neopreno, de cuero e incluso manoplas funcionan, siempre que el operador ejerza la presión suficiente para flexionar la película superior. Esta es la razón principal por la que la detección resistiva sigue siendo común en los paneles de control de la sala de máquinas y de las cubiertas de trabajo exteriores, incluso en buques con pantallas PCAP en la mesa de cartas.
Modo guantes en controladores PCAP marinos
Los controladores PCAP marinos modernos incluyen un perfil de sensibilidad a veces denominado modo guante. Al aumentar el umbral de detección, el controlador puede percibir el pequeño cambio de capacitancia que produce una mano enguantada. La desventaja es que el modo guante también hace que el panel sea más sensible al agua y a los roces accidentales de la tripulación.
Las mejores implementaciones permiten al operador activar o desactivar el modo de guantes desde el menú del sistema, o bien, que este cambio se active automáticamente en función de las condiciones detectadas.
Incluso con el modo guantes activado, los guantes muy gruesos o con mucho aislamiento térmico no siempre se registran en el PCAP. Esta es una de las razones por las que los diseñadores de sistemas marinos no confían en la pantalla táctil como único método de control.
Una instalación moderna combina la pantalla táctil con trackballs físicos y teclados dedicadosDe esta forma, el reloj siempre puede operar el sistema independientemente del grosor de los guantes, el estado del mar o si alguien acaba de derramar café sobre el panel.
Entrada mediante lápiz óptico y lápiz con cable
Un lápiz óptico capacitivo pasivo o un bolígrafo de punta suave funciona con PCAP a sensibilidad estándar y ofrece a la tripulación una alternativa útil cuando los guantes no registran la señal. Los lápices ópticos activos con batería y señal propias también funcionan, pero introducen otro modo de fallo en la consola del reloj, donde el lápiz óptico tiende a perderse.
Para embarcaciones de trabajo, un bolígrafo cautivo sujeto a un cordón cerca del timón es un complemento de bajo costo que resuelve discretamente muchos casos excepcionales relacionados con el uso de guantes.
¿Cómo debería configurar una pantalla táctil marina?
La tecnología táctil es solo una línea en una especificación más extensa. El rendimiento de una pantalla táctil marina depende completamente del resto de la construcción, y una capa táctil resistente frente a un panel débil seguirá fallando en alta mar.
Vidrio de cubierta y unión óptica
El grosor del cristal protector, el refuerzo químico (como Gorilla Glass o equivalente) y la forma en que el sensor táctil está unido a la pantalla LCD influyen en el rendimiento del panel en condiciones reales.
La construcción con espacio de aire es más económica, pero crea una capa donde se puede formar condensación entre el sensor táctil y la pantalla LCD. Unión óptica detrás del cristal de cubierta Elimina esa capa de aire, evita el empañamiento interno y mejora tanto el contraste como la resistencia a los impactos. Para cualquier panel que vaya a estar expuesto a la intemperie, la unión óptica no es un lujo.
Sellado en el bisel y detrás del cristal
Fíjese en el sellado de la parte frontal. Una clasificación IP66, IP67 o IP69K que abarque todo el bisel y el cristal es el estándar ideal para un puesto de mando expuesto. Muchas pantallas táctiles de bajo coste solo cuentan con una alta clasificación IP en la superficie de cristal activa, dejando la parte posterior del chasis desprotegida. Esto no supone un problema en una consola protegida, pero sí en un ala de puente abierta.
La hoja de especificaciones debe indicar qué superficies de la carcasa tienen qué clasificación.
Compatibilidad multitáctil y de software
Verifique que el controlador táctil sea compatible con el sistema operativo y el software HMI que se ejecutan en la embarcación. Los paneles PCAP ofrecen una interfaz compatible con HID o un controlador personalizado. Las aplicaciones de ECDIS, cartas náuticas, alarmas y monitorización del motor suelen requerir entrada HID de un solo toque, mientras que las aplicaciones HMI táctiles más recientes requieren multitáctil con gestos.
Las discrepancias no siempre se detectan durante la instalación. Suelen aparecer seis meses después, cuando el equipo se da cuenta de que la función de pellizcar para hacer zoom no funciona en la aplicación de cartas náuticas.
Brillo con la capa táctil colocada
La capa táctil siempre reduce ligeramente el brillo, ya que el sensor táctil y el cristal protector absorben parte de la luz de la pantalla LCD. Asegúrese de que el valor de brillo que aparece en la hoja de especificaciones sea el valor medido en la parte frontal de la pantalla táctil ensamblada, no el brillo bruto del módulo LCD.
Una pantalla con una luminosidad de 1,500 nits y la capa táctil instalada resulta mucho más útil en un puesto de mando iluminado por el sol que un módulo LCD de 2,000 nits que baja a 1,200 nits una vez que se le añade el panel táctil.
Preguntas frecuentes
¿Qué es mejor para un timón marino: el PCAP o el resistivo?
Depende del operador y de las condiciones. PCAP es mejor cuando el operador suele tener las manos descubiertas o con guantes finos, la pantalla es el gráfico principal o la superficie HMI, y la instalación admite software multitáctil.
La tecnología resistiva es mejor cuando se usan guantes gruesos para mal tiempo, la instalación se realiza en una cubierta expuesta o en la sala de máquinas, y la aplicación es de un solo toque. Muchos buques utilizan ambos tipos de tecnología: PCAP en las pantallas del puente principal y resistiva en los paneles de control exteriores o bajo cubierta.
¿La lluvia sobre la pantalla provocará toques accidentales?
Dependiendo de la tecnología táctil y el firmware, es posible. Un PCAP básico sin optimización marina es propenso a generar toques falsos debido al deslizamiento de gotas. Los controladores PCAP de grado marino bloquean la entrada táctil cuando se detecta agua en la superficie o utilizan lógica de rechazo de palma para descartar el patrón de gotas.
La tecnología resistiva es prácticamente inmune, ya que el agua por sí sola no ejerce la presión suficiente para activar el sensor táctil. En la hoja de especificaciones, busque la indicación de rechazo de agua o detección de dedos mojados.
¿Puede una pantalla táctil marina sobrevivir a una salpicadura directa de agua de mar?
Una unidad con la clasificación adecuada puede hacerlo. Los valores relevantes son el grado de protección IP frontal y el resultado de la prueba de niebla salina. IP66 e IP67 cubren la protección contra salpicaduras y la inmersión a corto plazo, respectivamente. Las pruebas de niebla salina, según una norma como MIL-STD-810 o IEC 60068-2-52, confirman que la unidad no se corroerá bajo exposición repetida a la sal.
Ambos números deben figurar en la hoja de datos, y ambos deben cubrir la parte frontal, incluyendo el bisel y las juntas de estanqueidad alrededor del cristal táctil.
¿Las pantallas táctiles PCAP funcionan a través de un cristal protector templado o grueso?
Sí, dentro de ciertos límites. Los controladores PCAP se pueden ajustar para grosores de vidrio de hasta varios milímetros, y el vidrio reforzado químicamente es eléctricamente transparente para el sensor. Sin embargo, el ajuste debe realizarse durante la fabricación. Intentar instalar un vidrio más grueso sobre un panel PCAP existente sin reajustar el controlador degradará o anulará la respuesta táctil.
¿Cuánto suele durar una pantalla táctil marina?
Una pantalla táctil marina diseñada específicamente con unión óptica, clasificación IP adecuada y controlador de grado marino suele durar entre siete y diez años en servicio continuo en el puente de mando. La retroiluminación LCD suele ser lo primero que se atenúa. La capa táctil en sí, si no sufre daños físicos, durará más que varios ciclos de retroiluminación.
Los paneles táctiles de uso doméstico instalados para la misma función suelen durar entre 18 y 36 meses antes de que la pérdida de brillo, el empañamiento interno o la corrosión del controlador provoquen su avería.
¿Puede una pantalla táctil sustituir los controles físicos del puente de mando?
No en un buque en funcionamiento, y la mayoría de las sociedades de clasificación y los organismos reguladores han dejado de aceptar soluciones exclusivamente táctiles para las funciones de navegación principales.
Una pantalla táctil es excelente para manipular cartas náuticas, confirmar alarmas, planificar rutas y supervisar el control, pero el puesto de mando debe seguir teniendo acceso a controles físicos para funciones críticas como el motor, los propulsores y la parada de emergencia. Combinar una pantalla táctil con un trackball, un teclado y mandos físicos es lo habitual en un puente de mando moderno.
¿Qué cambios introduce realmente el modo guante en un controlador PCAP?
El modo guante aumenta el umbral de sensibilidad táctil para que el controlador reconozca la señal capacitiva más débil de un dedo enguantado. Generalmente, también amplía el área de contacto táctil para que la mayor superficie de contacto del guante se resuelva en una sola coordenada. La desventaja es una mayor sensibilidad al agua, las huellas dactilares y los roces accidentales, por lo que el modo guante suele activarse o desactivarse en lugar de estar siempre activado por defecto.
Donde el tacto tiene cabida en tu pila de puentes
Elegir una pantalla táctil para una embarcación no se trata tanto de si instalarla en el puente de mando, sino de decidir qué tecnología táctil puede realmente confiar el operador en las condiciones a las que estará expuesta la embarcación. La tecnología PCAP con el firmware marino adecuado es la solución idónea para la mayoría de las pantallas principales del puente de mando.
La tecnología resistiva sigue siendo útil en paneles de cubierta expuestos y controles de sala de máquinas. La tecnología infrarroja (IR) y la de ondas acústicas superficiales (SAW) se adaptan a un conjunto más limitado de aplicaciones en interiores o de gran formato. Sin embargo, ninguna de estas opciones es suficiente por sí sola.
La capa táctil necesita el vidrio de cubierta adecuado, la unión óptica adecuada, la protección de ingreso adecuada y un computadora de grado marino que ejecuta el software de cartas náuticas Detrás de ello, Seatronx trabaja con constructores, astilleros de reacondicionamiento e integradores para especificar todas esas piezas en conjunto, en lugar de como partes separadas.
Si su próximo proyecto incluye una pantalla táctil, el momento de hablar sobre la tecnología táctil es el mismo que el de hablar sobre pantallas, ordenadores y controles de dirección, no después de que el marco esté cerrado.