Pekskärmar med popup-knappar

Pekskärmsteknik har blivit väldigt populär, tack vare smarta telefoner som är designade för smidiga fingrar. Men de flesta pekskärmar har en stor nackdel: du måste hålla ett öga på skärmen när du trycker för att se till att du trycker på rätt virtuella knappar. I takt med att pekskärmar blir mer populära i andra sammanhang, såsom navigering i bilen och underhållningssystem, kan denna brist på sensorisk feedback bli en farlig distraktion.

Touchy-feely: En ny typ av pekskärm har också fysiska knappar. En luftpump kan hantera ett latexskikt som täcker skärmen. När pumpen är avstängd är skärmen platt.

Nu har forskare vid Carnegie Mellon University utvecklat knappar som dyker upp från en pekskärmsyta. Designen behåller de dynamiska visningsmöjligheterna hos en vanlig pekskärm men kan även producera taktila knappar för vissa funktioner.

Forskarstuderande Chris Harrison och professor i datavetenskap Scott Hudson har byggt en handfull proof-of-concept-skärmar med morphing-knapparna. Skärmarna är täckta av halvtransparent latex, som sitter ovanpå en akrylplatta med formade hål och en luftkammare kopplad till en pump. När pumpen är avstängd är skärmen platt; när den är påslagen bildar latexen konkava eller konvexa särdrag runt utskärningarna, beroende på negativt eller positivt tryck.

För att belysa skärmarna och ge dem multitouch-funktioner använder forskarna projektorer, infrarött ljus och kameror placerade under ytan. Projektorerna kastar bilder på skärmarna medan kamerorna känner av infrarött ljus spritt av fingrarna på ytan.

Idén med fysiskt dynamiska gränssnitt är inte ny, och under de senaste åren har forskare utforskat att använda skärmar gjorda av polymerer som kan ändra sin form när de utsätts för värme, ljus och förändringar i ett magnetfält. Dessa material är dock fortfarande experimentella och relativt dyra att tillverka.

Enklare system, som de som använder ett flexibelt material som latex och en pneumatisk pump, har också utforskats av forskare tidigare. Dessa system har dock inte haft alla funktioner i Carnegie Mellon-projektet, säger Harrison. Han förklarar att displayen är den första som kombinerar rörliga delar (popup-knapparna), visar dynamisk information och är beröringskänslig. Andra projekt och produkter brukar uppnå två av dessa tre kriterier, säger han.

Microsoft Surface gör grafik, och du kan röra den, men det är helt fixat, säger Harrison. Knappar på en instrumentbräda har bra taktil input, men det finns ingen display. Och det är inte så att du bara kan deformera en LCD-skärm och ... göra den elektriskt ledande på samma gång.

Byggklossar: Ett övre lager av akryl har former som motsvarar olika knappar utskurna ur det. En passage in i en luftkammare nedanför tillåter luft att strömma in och ut.

Eftersom systemet är trycksatt kan tryckinformationen i sig användas som indata, säger Harrison. Till exempel, om skärmen användes för att styra en MP3-spelare, kunde en person trycka hårdare på en knapp för att skanna igenom radiostationer eller låtar snabbare. Medan många pekskärmar också kan registrera olika trycknivåer, ger glaset eller den styva plasten som används inte någon taktil feedback.

Rob Miller , en professor i elektroteknik och datavetenskap vid MIT, säger att den här typen av gränssnitt är särskilt sannolikt att hitta sin väg in i bilens instrumentbrädor. När du kör bil är du situationsnedsatt, säger han. Dina ögon måste vara på vägen, inte leta efter rätt knapp och se om du tryckte på den rätt.

I en liten användarstudie som involverade Carnegie Mellon-skärmen fann testarna att de pneumatiska knapparna var lika lätta att använda som statiska när de tog ett simulerat körprov. De tittade också på de pneumatiska knapparna bara så ofta som de tittade på de fysiska knapparna.

På grund av dess pneumatiska karaktär är systemet för närvarande ganska stort, men Harrison säger att han försöker hitta sätt att krympa det. Du kan inte få en pump i en mobiltelefon, säger han, men en möjlighet är att ha en ballong och klämma den med en konventionell motor.

Dölj