En pekskärm med textur

Pekskärmar är överallt idag. Men ett vanligt klagomål är att den släta ytan helt enkelt inte känns lika bra att använda som en fysisk knappsats. Medan vissa pekskärmsenheter använder mekaniska vibrationer för att förbättra användarnas upplevelser av virtuella knappsatser, används tillvägagångssättet inte i stor utsträckning, främst för att mekaniska vibrationer är svåra att implementera väl, och de får ofta hela enheten att surra i handen, istället för bara en speciell plats på skärmen.

Subtil känsla: I den här TeslaTouch-demonstrationen är ett finger stillastående medan det andra upplever känslan av friktion när det rör sig.

Nu föreslår ingenjörer från tre olika grupper en typ av taktil feedback som de tror kommer att vara mer populär än mekanisk surrande. Kallas elektrovibration, tekniken använder elektriska laddningar för att simulera känslan av lokal vibration och friktion, vilket ger pekskärmstexturer som är omöjliga att simulera med hjälp av mekaniska ställdon.

En av dessa grupper, sammansatt av forskare från Disney Research i Pittsburgh, Carnegie Mellon University och University of Paris Sud, presenterade en artikel tidigare denna månad på User Interface Software and Technology (UIST) symposium i New York City . I tidningen beskrev de sin inställning till elektrovibration, kallad TeslaTouch, där de modifierade en kommersiell pekskärm från 3M som använder kapacitiv avkänning – det tillvägagångssätt som används i de flesta mobiltelefoner och i iPad.

Touchpanelen är gjord av genomskinliga elektroder på en glasplatta belagd med ett isolerande lager. Genom att applicera en periodisk spänning på elektroderna via anslutningar som används för att känna av ett fingers position på skärmen, kunde forskarna effektivt inducera en laddning i ett finger som släpades längs ytan. Genom att ändra amplituden och frekvensen för den applicerade spänningen kan ytan fås att kännas som om den är ojämn, grov, klibbig eller vibrerande. Den stora skillnaden är den specialdesignade styrkretsen som producerar förnimmelserna.

Det är en utmaning, säger Ivan Poupyrev från Disney Research, för att vibrera en skärm på ett sätt som är vettigt för en användare. När en hel enhet surrar kan det vara mer irriterande än användbart. Det finns också tekniska hinder och extra kostnader för att få en pekskärm att röra sig mekaniskt. Målet var alltså att skapa en taktil känsla utan att använda någon mekanisk rörelse. Det låter galet, säger Poupyrev, men det är vad vi har gjort med TeslaTouch.

Elektrovibrering föreslogs först för pekskärmar på 1950-talet, men tillvägagångssättet såg inte utbredd användning eftersom skärmarna inte nådde kommersiell framgång förrän nyligen. Nu, med många forskare som letar efter sätt att förbättra de nu populära skärmarna, har andra grupper också återupptäckt elektrovibration. Nokia nyligen meddelat en smartphoneprototyp som använder tillvägagångssättet. Och ett finskt företag ringde Senseg har också implementerat elektrovibration i pekskärmar och har slutit avtal med tre företag för att införliva tekniken i produkter som kan bli tillgängliga 2011.

Alla tre grupperna har lämnat in patent för elektrovibration; var och en beskriver ett annat tillvägagångssätt. För närvarande ger Disney-demonstrationen bara känslan av struktur när ett finger rör sig, även om gruppen arbetar på ett sätt att ge feedback till ett stilla finger. Sensegs teknologi ger dock redan lokaliserad feedback till ett finger som inte rör sig, säger Ville Mäkinen , grundare av företaget.

En annan begränsning av Disney-prototypen är att den bara ger en enda känsla åt gången. Det är dock möjligt att dela upp skärmen på olika sätt för att generera olika förnimmelser i olika delar av skärmen, men utformningen av en sådan skärm skulle med största sannolikhet bero på den specifika applikationen.

Nokia undersöker sätt att använda den taktila feedbacken som ett sätt att förbättra kommunikationen med en annan person, säger Tapani Ryhänen, Nokias labbchef i Cambridge, Storbritannien. Det finns en möjlighet att använda det här som en typ av kommunikation, säger han, så om jag gör något på min skärm, då kan du känna det på din skärm.

Även om elektrovibration kan ge en annan känsla för pekskärmar, är typen av interaktion något begränsad, säger Bic Schediwy, forskningschef på ett pekskärmsföretag som heter Synaptics. Eftersom vissa system bara fungerar när ett finger rör sig, kunde dessa system inte simulera ett knappklick, ett av de största klagomålen med pekskärmar. Dessutom, säger han, i demonstrationer av elektrovibrationssystem verkar det som att människor har olika svar på den inducerade strömmen, möjligen på grund av varierande hudtjocklek.

Vid UIST-symposiet visade Disney-forskarna en rad demos för att illustrera TeslaTouch, inklusive ett simulerat istäckt fönster som ändrar friktion när virtuell is tas bort och en racerbana som ger olika känsla när ett finger korsar varierande terräng. Till hands för att testa systemet var Patrick Baudisch , professor i datavetenskap vid Hasso Plattner-institutet i Potsdam, Tyskland. Även om demos var enkla, säger han, var de väldigt övertygande. TeslaTouch kanske inte ger grunden för att bli av med tangentbord eller så, säger Baudisch, men det berikar verkligen interaktionen på pekenheter.

Disneys Poupyrev är inte säker på vad hans företag planerar att göra med tekniken, men de applikationer som är mest uppenbara involverar finslipning av elektrovibration så att den kan användas för att lättare rita och måla på en slät beröringsyta. Poupyrev tror också att elektrovibration, eftersom det är så lätt att implementera, kan hitta ett hem i mer ovanliga applikationer, som stora ytor som tapeter och formbara material som tyg.

Dölj