PASSION FOR EXCELLENCE

Das Portfolio der Preh GmbH umfasst zunehmend Anwendungen für die Elektromobilität, spielt aber im Automobilzulieferermarkt eine besondere Rolle im Bereich Automotive HMI (Human Machine Interfaces) und Commercial Vehicle HMI.

Zahlreiche Innovationen von Preh hielten in den letzten Jahrzehnten Einzug in die Serienfertigungen namhafter Automobilhersteller. Dabei werden konventionelle Drehsteller und Knöpfe nicht komplett ersetzt, sondern vielmehr in ein Gesamtkonzept integriert. Die neueste Generation von Drehstellern lassen sich an jeder beliebigen Stelle des Touchscreens anbringen, was eine maximale Variabilität der Innenraumgestaltung ermöglicht. Preh ist sogar noch einen Schritt weitergegangen und bietet Drehsteller an, die individuell gestaltet werden können und zusätzlich noch auf dem Display verschoben, oder sogar gänzlich abgenommen werden können.

Während diese Innovationen mehr und mehr Einzug in Fahrzeuge halten werden, ist das vollautonome Fahren (Level 5) noch Zukunftsmusik. Auf dem Weg in die volle Autonomie des Fahrens hat Preh auf der Auto Shanghai 2019 ein Innenraumkonzept für das teilautonome Fahren vorgestellt. Dieses wurde in enger Zusammenarbeit mit den Schwestergesellschaften Joyson Safety Systems (JSS) und JoysonQuin entwickelt. Das Konzept für den Innenraum bietet sogenannte Smart Decor Surfaces, Dekor-Oberflächen die bei Annäherung auf einen Anzeigenmodus wechseln. Möchte der Fahrer autonom unterwegs sein kann das Lenkrad eingeklappt werden und das Anzeigendisplay auf doppelte Größe ausgefahren werden. Dieses kann dann von den Fahrzeuginsassen zur Information und Unterhaltung verwendet werden.
Neben Innenraumkonzepten und Maßnahmen für das teilautonome Fahren ist auch das Thema Elektromobilität bei Preh ein großes. Preh bietet Steuergeräte für das Batteriemanagement z.B. im BMW i3 und i8, ebenso Batteriemanagementsysteme (BMS) für 48V, die aktuell in allen Vier- und Sechszylindermodellen von Mercedes-Benz im Einsatz sind. Neben den Batteriemanagementsystemen offeriert Preh für einen rein elektrischen Sportwagen einen Hochvolt-Booster, der ein schnelles Laden der 800V Batterie ermöglicht und mittels eines DC/DC–Wandlers (Gleichspannungswandler) die Spannung in 12V, 48V und 400 V umwandeln kann.

Preh hat sich als innovatives Unternehmen in seiner 100 jährigen Geschichte immer wieder neu erfunden. Dies ist der richtige Weg um mit der stark zunehmenden Dynamik in der Entwicklung sowohl in der Elektromobilität wie auch bei Innenraumkonzepten und dem teilautonomen Fahren nicht nur Schritt zu halten, sondern immer einen Schritt voraus zu sein.

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Sukzessive wird sich in den nächsten Jahren und Jahrzehnten das autonome Fahren durchsetzen. Der Fahrer wird dann von der eigentlichen Aufgabe, der Fahrzeugbedienung mehr und mehr entlastet und kann die gewonnene mobile Freizeit mit Schlafen, Essen oder Entertainment verbringen. Laut mehrerer Studien sind diese Beschäftigungen bei voller Autonomie des Fahrens am stärksten gefragt. Ein Trend, dem Automobilhersteller und Automobilzulieferer in der Innenraumgestaltung der Zukunft Rechnung tragen müssen.

Auf zahlreichen Messen wie beispielsweise auf der IAA in Frankfurt, der Auto Shanghai, der Tokyo Motorshow oder auch der Comsumer Electronics Show (CES) in Las Vegas zeigten Zulieferer und OEMs einheitlich, dass der Innenraum der Fahrzeuge mehr und mehr zum Lebensraum, zum mobilen Wohnzimmer wird. Der Automobilzulieferer Preh mit Hauptsitz in Bad Neustadt an der Saale stellte ein Innenraumkonzept für das autonome Fahren auf der Auto Shanghai 2019 vor.
Keine Zukunftsmusik, sondern bereits in Serienreife vorhanden sind bei Preh Drehsteller die sich ringförmig gestalten und variabel auf Touchscreen-Oberflächen platzieren lassen und mittels eines innovativen Bondingverfahrens auf dem Touchscreen befestigt werden können. Im Innern des Rings lassen sich dann unterschiedliche Bedieninhalte anzeigen.

Zusätzlich zu Mittelkonsolenkonzepten und innovativen Drehstellern konnte der Automobilzulieferer auf der Frankfurter IAA 2019 ein Türbedienmodul vorstellen, welches durch den Einsatz neuartiger Technologien für Haptik und Krafterkennung  mittels optischer Sensoren gesteuert wird. Der Oberflächengestaltung sind dabei nahezu keine Grenzen gesetzt. Mit Echtglas, Leder oder Kunststoff können funktionale Oberflächen im Fahrzeuginnenraum mit einer sehr hochwertigen Optik sowie aktiver Haptik versehen werden. Zur besseren Orientierung wird die Oberfläche mit kleinen Vertiefungen bzw. Erhebungen versehen.

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Echtglas, akustisches, optisches und haptisches Feedback sind nur einige Beispiele davon, was das multimodulare Mittelkonsolenkonzept von Preh bieten kann. Das Ziel ist dabei immer die weitestgehend intuitive Bedienbarkeit durch eine gleichzeitige Ansprache mehrerer Sinne (sehen, hören, tasten). Dadurch kann die Ablenkung vom Verkehrsgeschehen auf ein Minimum reduziert werden.

Für eine hochwertige Anmutung setzt die Preh GmbH auf die Veredelung von Bedienoberflächen mittels des sogenannten Preh-PVD Verfahrens. Hierbei wird die konventionell im Hochtemperaturbereich angewendete PVD Technologie (physical vapor disposition) durch Modifikation auf einen Temperaturbereich gesenkt, der es ermöglicht, dass Kunststoffoberflächen ihre eigentliche Formstabilität beibehalten können. Daraus resultiert die Möglichkeit, Oberflächen von Bediensystemen mit einer Beschichtung aus Echtmetall zu überziehen und Funktionsicons mittels Laser einzubringen. Diese Icons können schließlich mit einer Hinterleuchtung ausgestattet werden, für einen hochwertigen Eindruck im Cockpit. Die Weiterentwicklung dieses Prozesses führte im Jahr 2007 zu einer „Finalist“-Nominierung der Preh GmbH für den PACE Award. 

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Bis autonome Fahrzeuge des Levels 5, d.h. vollkommen autonom fahrend, serienreif sein werden, wird noch viel Zeit vergehen. Umso wichtiger ist es heute, die Kombination eines intuitiv bedienbaren Fahrerarbeitsplatzes mit einem voll vernetzten Wohlfühlinnenraum in Einklang zu bringen. Die Preh GmbH ermöglicht mit ihren Human Machine Interfaces im Fahrzeuginnenraum das Zusammenspiel aus Bedienelementen traditioneller Art (z.B. Drehsteller) mit den eher smartphone-typisch bedienbaren Touchscreens und blickt auf eine jahrelange Erfahrung in beiden Bereichen zurück. Dadurch ist Preh in der Lage auch individuellen Systemwünschen von Kunden Rechnung zu tragen.

Ein großer Wettbewerbsvorteil für Preh ist der hohe Grad vertikaler Integraton. Sie ermöglicht es, von der Vorentwicklung bis zur Serienfertigung den Original Equipment Manufacturern (OEMs) alles aus einer Hand anzubieten und die serienreife Umsetzbarkeit eines Konzeptes schon von Anfang an sicherstellen zu können.

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Wurde früher die Traktorbedienung durch den Einsatz weniger übergroßer Hebel und einiger Leuchtdioden ermöglicht, so kommen heute riesige Anzeigendisplays, Joysticks, und viele Knöpfe zum Einsatz. Preh hat sich mit der eigens dafür gegründeten Division „Commercial Vehicles HMI“ gezielt auf diesen Markt ausgerichtet. 

Mehr als dreißig Jahre ist es her, dass Preh begonnen hat Landmaschinen namhafter Hersteller wie z.B. John Deere mit Instrumenten und Bedienelementen zu beliefern. Die Traktoren von John Deere werden seitens Preh mit den sogenannten Shiftern ausgerüstet. Nicht nur die Shifter haben John Deere überzeugt. Der Landmaschinenhersteller sieht deshalb seine Zusammenarbeit mit Preh auf „Partner-Level Supplier“ Niveau - die höchste Bewertung die ein Lieferant von John Deere erhalten kann.

Andere bekannte Namen im Preh Kundenportfolio für Landmaschinen sind Claas, die Joysticks und Bedienelemente des Automobilzulieferers einsetzen, und ebenso Deutz Fahr sowie weitere namhafte Hersteller der Branche.

Preh konzentriert sich bei seinem Angebot auf spezifische Sonderlösungen. Diese sind individuell auf den Partner zugeschnitten und erfolgen immer in enger Abstimmung. Allerdings sind im Anforderungsprofil an die Produkte der Landmaschinentechnik andere Maßstäbe anzusetzen als im Automobilbereich.

Liegen dort die Schwerpunkte eher auf einem haptischen Erlebnis und einem hochwertigen Ambiente, muss bei den Nutzfahrzeugen der Blick auf eine robuste und noch langlebigere Ausrüstung gelegt werden. Dies wird umso wichtiger je weiter von der Straße entfernt ein Fahrzeug zum Einsatz kommt. Dort spielen Staub, Schmutz und Regen zunehmend eine Rolle und dürfen die Funktionsweise in keinster Weise beeinträchtigen. Deshalb bedeutet Robustheit und Langlebigkeit, dass Schalter, Knöpfe und andere Bedienelemente den Test mit 1,5 Millionen Betätigungen überstehen müssen, um zur Serienreife gelangen zu können.

Zum Vergleich: Den Bedienelementen im Automobilbereich wird „nur“ ein Sechstel dieser Betätigungen abgefordert.

Um solchen Belastungen standhalten zu können ist eine hohe Qualität erforderlich. Diese erreicht Preh durch eine extrem hohe Fertigungstiefe von bis zu 90%. Von der Entwicklung über die Vorfertigung, die Montage und der Endprüfung, fast alles wird bei Preh Inhouse vorentwickelt, weiterentwickelt und abgewickelt. 

Preh entwickelt aufwendige Bedienkonzepte für moderne Landmaschinen die nicht nur das Display, sondern auch den Joystick und die Armlehne umfassen. Eine Konzeptstudie von Preh zielt darauf ab, dass Cockpit der Landmaschine an Schaltern und Knöpfen zu reduzieren und ergonomische Lösungen einzubringen die Arbeitsmaschine und Büro vereinen.

In die Armlehne integrierte Bedienelemente, ein ergonomischer Zwei-Gassen Fahrhebel mit einem kleinen Touch-Sensor und eine mit diesem Sensor problemlos steuerbare Display-Doppel-Einheit sind nur einige Beispiele für eine solche Konzeptstudie für Landmaschinen. Mittels aktivem haptischen Feedback lassen sich bei der Anwahl einer Funktion auf dem Touchdisplay spürbare Rückmeldungen, vergleichbar einem Tastendruck, realisieren. Der Bediener spürt sofort wenn die Funktionsbestätigung erfolgt ist. Mittels dieser Reduktion an Tasten, Hebeln, Drehstellern und Knöpfen ist das Cockpit der Landmaschine nicht nur aufgeräumter, sondern unterstützt den Bediener des Fahrzeugs bei seiner Arbeit durch übersichtliche Bedienbarkeit

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Die Bedienung im Fahrzeuginnenraum soll so intuitiv wie möglich sein um den Fahrer nicht abzulenken und so einen wichtigen Beitrag zur Verkehrssicherheit zu leisten. Das Mittelkonsolenkonzept von Preh setzt Echtglasoberflächen ein, die mit nur leichter Berührung gesteuert werden können. Die Auswahl der Funktionen wird durch optisches, akustisches und haptisches Feedback erleichtert. Dieses intuitive Bedienkonzept ermöglicht eine erhöhte Verkehrssicherheit.
Smartphone-typische Gesten halten seither in mehr und mehr Fahrzeugmodellen Einzug. Begonnen mit einem innovativen Multi-Media-Interface im Audi A8, das eine Schrifterkennung im Touchpad ermöglichte, sind bei BMW seit 2012 Touchpads im iDrive Controller beispielsweise im BMW 7er integriert. Die Touchpads erkennen nicht nur Schriftzeichen, sondern reagieren ebenfalls auf Wisch- und Zoomgesten, ganz wie bei einem modernen Smartphone.

Während einer Autofahrt muss der Blick des Fahrers auf die Straße gerichtet sein und kann nicht wie beim Smartphone Anwender auf den Bildschirm fixiert werden. Umso wichtiger ist es für ein Mittelkonsolenkonzept, diesen Sachverhalt bei der Bedienbarkeit der Funktionen zu beachten.

Dazu sollte der Hauptbildschirm auf Höhe des Kombiinstrument platziert werden und nur als Anzeigeinstrument, nicht aber als Touchscreen konzipiert sein. Und letzlich ist eine intuitive Bedienbarkeit der Bedienelemente essentiell. Das Mittelkonsolenkonzept von Preh ist deshalb mit aktivem haptischen Feedback ausgestattet, d.h. bei Auswahl einer Funktion erfolgt eine spürbare Rückmeldung.

Anstelle unzähliger Tasten ist das Touchpad als zentrale Bedieneinheit (Central Control) konzipiert.
Eine Berührung des Touchpads im Navigationsmodus macht beispielsweise den Cursor im Display sichtbar und ermöglicht dem Fahrer die schnelle Bedienung mit nur einem Finger. Das haptische Feedback wird zusätzlich noch durch ein optisches Feedback im Anzeigendisplay ergänzt.

Ergänzend lässt das Touchpad, ausgeführt in gewölbtem Echtglas, eine sehr edle Anmutung beim Bediener zurück. Nicht nur optischen, sondern auch Abnutzungskriterien wurde bei der Auswahl dieses Materials Rechnung getragen. Das Echtglas ist unempfindlich gegenüber Kratzern und Chemikalien.

Eine Neuheit im Mittelkonsolenkonzept von Preh ist zudem die Echtglas-Oberfläche für die Klimabedienung. Diese zusätzlich konturierte Oberfläche des Klimabediensystems von Preh ist ebenfalls mit einem aktiven haptischen Feedback ausgestattet. Sie ermöglicht einerseits eine intuitive Bedienung und bildet andererseits auch ein optisches Highlight in der Mittelkonsole.

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Optisches, akustisches und haptisches Feedback, aber auch die Kommunikation über smartphonetypische „Wisch-Gesten“ ermöglicht das neue von Preh auf der IAA vorgestellte Mittelkonsolenkonzept. Die sogenannte Black-Panel Anzeigetechnologie setzt in ihrer vierten Generation dreidimensional geformtes Echtglas mit dreidimensionalen Funktions-Icons ein.

Einen gänzlich neuen Ansatz zeigt das vor der Mittelarmlehne positionierte Touchpad. Es verfügt über haptisches Feedback und eine kratzfeste Echtglas-Oberfläche. So kann der Fahrer mittels Schrifterkennung und einer Computermaus-ähnlichen Ansteuerung die Navigationspunkte im Menü mit nur einem Finger anwählen. Preh-Entwicklungschef Jochen Ehrenberg weist darauf hin, dass es nicht „die eine perfekte Bediensystemlösung“ geben kann. Vielmehr hat Preh bei seinem Mittelkonsolenkonzept die persönlichen Präferenzen des Fahrers im Blick. So werden in diesem neuartigen Bediensystem verschiedene Wege der Funktionsauswahl angeboten, aus denen der Fahrer den für ihn komfortabelsten Weg wählen kann.

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Die Mittelkonsolenkonzepte von Preh beinhalten neuartige Bedienmöglichkeiten und legen den Fokus zudem auf eine mittelfristig umsetzbare Serienreife. Beispiele aus den letzten Jahren sind die 2007 vorgestellte Magnethaptik sowie die Black-Panel-Technologie. Beide Technologien finden sich heute in vielfältigen Applikationen bewährter Serienprodukte bei namhaften Herstellern, beispielsweise in den 5er, 6er und 7er Baureihen von BMW.

In 2011 präsentierte Preh ein 3D Echtglas-Mittelkonsolenkonzept im Black-Panel-Design. Ein weiterer Meilenstein war zwei Jahre danach die Black-Panel-Oberfläche als Kombination aus Echtglas und Kunststoff. Verbessert fühlbare Oberflächenstrukturen sowie aktives haptisches Feedback und modulare Auswahlmöglichkeiten tragen zu einer intuitiven Bedienbarkeit bei.

Nicht allein haptisches Feedback, sondern auch optische Wertigkeit erreicht Preh durch die Kombination aus Echtglas und Funktionsicons in 3D, welche der Mittelkonsole einen edlen Eindruck verleihen. Auch dem Einsatz der für Smartphones typischen Gesten wird im neuen Mittelkonsolenkonzept von Preh besondere Aufmerksamkeit zuteil und ermöglicht eine multimodale Funktionsauswahl im Fahrzeuginnenraum. 

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Die Vernetzung mobiler Endgeräte mit einem Fahrzeug erfreut sich zunehmender Nachfrage. Preh hat ein Mittelkonsolenkonzept entwickelt, dass diesen Trend einbezieht.. Zweifellos ist das Smartphone für die meisten Autofahrer zum täglichen Begleiter geworden und unbestritten praktisch ist auch die Bedienoberfläche dieser Endgeräte, die mittels Wisch-Gesten durch Menüs leiten oder Zoom-Funktionen ermöglichen. Solche Bedienoberflächen haben aber auch einen wesentlichen Nachteil. Der Blick des Fahrers verbleibt länger auf dem Display, als dies bei einem einfachen Knopfdruck der Fall wäre. Je länger der Blick vom Verkehrsgeschehen abgelenkt ist, umso größer die Unfallgefahr.
Das Mittelkonsolenkonzept von Preh hat zum Ziel, Bedienbarkeit und Sicherheit in Einklang zu bringen und trennt daher Anzeige und Auswahl der Funktionen. Preh setzt dies beispielhaft für die Bedienung des Klimasystems und des zentralen Controllers in der Mittelkonsole um. Hier lassen sich die Grundfunktionen des zentralen Bedienelements ohne Blickkontakt ausführen und die jeweils gewählte Funktion wird vom Display im seitlichen Sichtfeld des Fahrers angezeigt. Die Ablenkung soll dadurch auf ein Minimum reduziert werden. Preh hat in den Drehsteller ein Touchpad integriert, welches durch die für Smartphones typischen Gesten, wie wischen und zoomen, bedient werden kann. 

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Für Automobilzulieferer und Automobilhersteller ist der Spagat zwischen einer intuitiven Innenraumbedienung einerseits und einer wertigen Optik und Haptik im Cockpit andererseits, eine ständige Herausforderung. Gerade bei Oberklassefahrzeugen überfordert die Anzahl an Knöpfen, Schaltern und Drehstellern nicht selten den Fahrer. Auch bei der Funktionsauswahl mittels Menü und Anzeige auf einem zentralen Display muss nicht zwingend eine intuitive Bedienbarkeit gegeben sein. Das Problem ist immer das Gleiche: Der Fahrer muss die gewünschte Funktion suchen und ist während dieser Zeit vom Verkehrsgeschehen abgelenkt, die Unfallgefahr steigt.

Diese Zeit der Ablenkung des Fahrers so weit wie möglich zu reduzieren, hat sich PrehCon zur Aufgabe gemacht. Dabei unterscheidet das Konzept nach Funktionen primärer und sekundärer Art. Die Primärfunktionen müssen so intuitiv wie möglich gestaltet werden, so dass der Fahrer diese Funktionen ohne Einlernphase anwählen kann. Das Aufrufen sekundärer Funktionen soll hingegen nach einer relativ kurzen Lernphase ebenfalls intuitiv erfolgen können.

Waren bei beispielsweise bei konventionellen Klimabediensystemen mit zwei Klimazonen auch zwei Bedienelemente notwendig, um die gewünschte Temperatur einzustellen, genügt bei PrehCon lediglich ein Drehsteller. Dieser lässt sich nach rechts oder links schieben, um die jeweilige Zone anzuwählen, bevor eine Einstellung per Drehbewegung erfolgt. Das haptische Feedback ermöglicht zudem, unterschiedliche Funktionen mit einem fühlbar unterschiedlichen Drehrastmoment zu versehen.

PrehCon kombiniert darüber hinaus die Parkbremse mit dem Gangwahlhebel, der beim Starten des Fahrzeugs aus seiner Ruheposition nach oben fährt. Das Mittelkonsolenkonzept wird außerdem durch eine innovative Touchpadfunktionalität ergänzt. Im sogenannten „Phone“-Modus wird eine Telefontastatur auf der Touchpadoberfläche sichtbar. Betätigt der Nutzer die Tasten erhält er ein optisches und haptisches Feedback.

Für eine edle optische Anmutung setzt das Mittelkonsolenkonzept zudem auf die Preh-PVD (physical vapor disposition) Technologie. Diese ermöglicht die Beschichtung von Tasten oder Schaltern mit einer hauchdünnen Echtmetall-Oberfläche, welche via Laser mit der entsprechenden Funktionssymbolik versehen werden kann, zur Hinterleuchtung im Nachtdesign.

Die in PrehCon zusammengeführten Technologien entzerren das Cockpit und machen es übersichtlicher, im Sinne von intuitiver Bedienbarkeit, weniger Ablenkung und mehr Verkehrssicherheit.

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