211service.com
Een touchscreen met textuur
Touchscreens zijn tegenwoordig alomtegenwoordig. Maar een veelgehoorde klacht is dat het gladde oppervlak gewoon niet zo goed aanvoelt als een fysiek toetsenbord. Hoewel sommige apparaten met aanraakscherm mechanische trillingen gebruiken om de gebruikerservaring met virtuele toetsenborden te verbeteren, wordt deze benadering niet veel gebruikt, voornamelijk omdat mechanische trillingen moeilijk goed te implementeren zijn en ze vaak het hele apparaat in uw hand laten zoemen, in plaats van gewoon een bepaalde plek op het scherm.
Subtiele sensatie: In deze TeslaTouch-demonstratie staat één vinger stil terwijl de andere het gevoel van wrijving ervaart terwijl deze beweegt.
Nu stellen ingenieurs van drie verschillende groepen een soort tactiele feedback voor waarvan zij denken dat deze populairder zal zijn dan mechanisch zoemen. De techniek, elektrovibratie genaamd, maakt gebruik van elektrische ladingen om het gevoel van plaatselijke trillingen en wrijving te simuleren, waardoor touchscreen-texturen worden verkregen die onmogelijk te simuleren zijn met mechanische actuatoren.
Een van deze groepen, bestaande uit onderzoekers van Disney Research in Pittsburgh, Carnegie Mellon University en de University of Paris Sud, presenteerde eerder deze maand een paper op de Symposium User Interface Software and Technology (UIST) in New York City . In de krant beschreven ze hun benadering van elektrovibratie, TeslaTouch genaamd, waarin ze een commercieel aanraakscherm van 3M hebben aangepast dat capacitieve detectie gebruikt - de benadering die wordt gebruikt in de meeste mobiele telefoons en in de iPad.
Het aanraakpaneel is gemaakt van transparante elektroden op een glasplaat bedekt met een isolerende laag. Door een periodieke spanning op de elektroden aan te brengen via verbindingen die worden gebruikt om de positie van een vinger op het scherm te detecteren, waren de onderzoekers in staat om effectief een lading te induceren in een vinger die over het oppervlak werd gesleept. Door de amplitude en frequentie van de aangelegde spanning te veranderen, kan het oppervlak aanvoelen alsof het hobbelig, ruw, plakkerig of trillend is. Het grote verschil is het speciaal ontworpen regelcircuit dat de sensaties produceert.
Het is een uitdaging, zegt Ivan Poupyrev van Disney Research, om een scherm te laten trillen op een manier die logisch is voor een gebruiker. Wanneer een heel apparaat zoemt, kan het meer vervelend dan nuttig zijn. Er zijn ook technische hindernissen en extra kosten om een touchscreen mechanisch te laten bewegen. Het doel was dan om een tactiele sensatie te creëren zonder enige mechanische beweging te gebruiken. Het klinkt gek, zegt Poupyrev, maar dat is wat we met TeslaTouch hebben gedaan.
Elektrovibratie werd voor het eerst voorgesteld voor aanraakschermen in de jaren 1950, maar de aanpak werd niet wijdverbreid gebruikt omdat de schermen pas recentelijk commercieel succes boekten. Nu veel onderzoekers op zoek zijn naar manieren om de nu populaire schermen te verbeteren, hebben andere groepen ook elektrovibratie herontdekt. Nokia onlangs aangekondigd een smartphone-prototype dat de aanpak gebruikt. En een Fins bedrijf genaamd Senseg heeft ook elektrovibratie in aanraakschermen geïmplementeerd en heeft deals gesloten met drie bedrijven om de technologie te integreren in producten die in 2011 beschikbaar zouden kunnen zijn.
Alle drie de groepen hebben patenten aangevraagd voor elektrovibratie; elk schetst een andere benadering. Momenteel geeft de Disney-demonstratie alleen het gevoel van textuur wanneer een vinger beweegt, hoewel de groep werkt aan een manier om feedback te geven aan een stilstaande vinger. De technologie van Senseg geeft echter al gelokaliseerde feedback aan een niet-bewegende vinger, zegt Ville Mäkinen , oprichter van het bedrijf.
Een andere beperking van het Disney-prototype is dat het slechts één enkele sensatie tegelijk biedt. Het is echter mogelijk om het scherm op verschillende manieren op te splitsen om verschillende sensaties in verschillende delen van het scherm te genereren, maar het ontwerp van een dergelijk scherm zal hoogstwaarschijnlijk afhangen van de specifieke toepassing.
Nokia onderzoekt manieren om de tactiele feedback te gebruiken als een manier om de communicatie met een andere persoon te verbeteren, zegt Tapani Ryhänen, Nokia Lab-directeur in Cambridge, VK. Er is een mogelijkheid om dit als een vorm van communicatie te gebruiken, zegt hij, dus als ik iets op mijn scherm doe, dan voel je het op je scherm.
Hoewel elektrovibratie een ander gevoel voor aanraakschermen kan geven, is het type interactie enigszins beperkt, zegt Bic Schediwy, onderzoeksdirecteur bij een aanraakschermbedrijf genaamd Synaptics. Omdat sommige systemen alleen werken als een vinger beweegt, konden die systemen geen klik op een knop simuleren, een van de grootste klachten met touchscreens. Bovendien, zegt hij, blijkt uit demonstraties van elektrovibratiesystemen dat mensen verschillende reacties op de geïnduceerde stroom hebben, mogelijk vanwege de variërende huiddikte.
Op het UIST-symposium toonden de Disney-onderzoekers een reeks demo's om TeslaTouch te illustreren, waaronder een gesimuleerd met ijs bedekt venster dat wrijving verandert wanneer virtueel ijs wordt verwijderd en een racebaan die een ander gevoel geeft als een vinger door verschillende terreinen gaat. Bij de hand om het systeem te testen was: Patrick Baudisch , hoogleraar informatica aan de Hasso Plattner Instituut in Potsdam, Duitsland. Hoewel de demo's eenvoudig waren, zegt hij, waren ze erg overtuigend. TeslaTouch is misschien niet de basis voor het wegwerken van toetsenborden of iets dergelijks, zegt Baudisch, maar het verrijkt echt de interactie op touch-apparaten.
Disney's Poupyrev weet niet zeker wat zijn bedrijf van plan is met de technologie te doen, maar de meest voor de hand liggende toepassingen zijn het aanscherpen van elektrovibratie, zodat het kan worden gebruikt om gemakkelijker te tekenen en schilderen op een glad aanraakoppervlak. Poupyrev denkt ook dat elektrovibratie, omdat het zo gemakkelijk te implementeren is, een thuis zou kunnen vinden in meer ongebruikelijke toepassingen, zoals grote oppervlakken zoals behang, en vervormbare materialen zoals stof.