Jeśli kiedykolwiek odczuliście kliknięcie przycisku myszki komputerowej, albo mechaniczne własności naciskanego przycisku 'home' w smartfonie, doskonale wiecie czym jest sprzęg dotykowy, nazywany często sprzęgiem haptycznym. Jednakże czemu niektóre interfejsy w ogóle nie klikają, gdy się z nich korzysta?
Interfejs użytkownika zbudowany bez wykorzystania mechanicznych przycisków, pokręteł i suwaków, nie będzie reagował w naturalny sposób na dotyk. Na przykład, ekran dotykowy, pola dotykowe czy przyciski pojemnościowe na urządzeniu nie zapewniają żadnego sprzęgu ze zmysłem dotyku użytkownika. Nie ma żadnego słyszalnego kliknięcia, bądź wyczuwalnego mechanicznego oporu, który mówiłby użytkownikowi "Hej, dostałem Twoją informację". Projektanci muszą wybierać tego typu interfejsy do swoich urządzeń, z uwagi na ich umiejscowienie w systemie czy też z uwagi na warunki środowiskowe, wymagające szczelności, zwiększonej trwałości czy niezawodności urządzenia. Często też zdarza się interfejs użytkownika ma za zadanie prezentować jakieś skomplikowane, dynamicznie zmieniające się informacje lub funkcjonować jako ekran monitora. Są także pewne wymagania natury estetycznej, preferencje płaskich ścian urządzenia, na przykład w urządzeniach takich jak kuchenki elektryczne czy lodówki, gdzie design wymaga gładkich płaszczyzn, niemożliwych o uzyskania z wykorzystaniem mechanicznych przycisków.
Trudne warunki przemysłowe, często odwiedzane przestrzenie sklepowe, czy sterylne sale operacyjne - wszystkie te miejsca wymagają bardzo specjalizowanych interfejsów, zależnych nie tylko od preferencji użytkowników, ale także od tego jakie wymagania stawia środowisko ich pracy. Spójrzmy na przykład na klawiaturę dystrybutora paliw - musi ona być odporna na warunki atmosferyczne i zanieczyszczenie paliwami, albo na klawiaturę samoobsługowej klasy w sklepie - musi ona być wytrzymała i odporna na zużycie. Projektanci systemów tego typu muszą balansować pomiędzy tymi wymaganiami, a potrzebami użytkowników, którzy chcą bezproblemowo i w pewny sposób dokonywać wyborów poprzez opisywany interfejs.
Czemu sprzęg haptyczny
Na pewno każdy kojarzy sytuację tego typu iż korzystając z klawiatury dotykowej wprowadza jakieś dane - na przykład kod PIN do karty kredytowej, albo kod pocztowy i popełnia jakąś prostą literówkę, co oznacza konieczność wpisania tych cyfr jeszcze raz. Najczęściej przyczyną literówki jest brak informacji zwrotnej od układu. Jeśli nacisnąłeś przycisk raz, ale nie wiesz czy odpowiednio, naciskasz go drugi raz, a potem okazuje się iż system zarejestrował ona naciśnięcia i masz więcej np. siódemek niż byś sobie życzył. To prosty przykład, który pokazuje jak brak sprzęgu haptycznego może prowadzić do problemów w obsłudze urządzenia. Podstawowymi problemami są:
* Opóźnienie wprowadzania danych. System wydaje się dla użytkownika powolny, ponieważ nie daje bezpośredniej odpowiedzi po wprowadzeniu danych. Jest to częsty przypadek, szczególnie w sytuacji gdy system ma ograniczone zasoby i musi, na przykład, przetwarzać informacje w tle.
* Większa ilość błędów wprowadzania danych. To może wydawać się zaskakujące, jednakże brak sprzęgu z dotykiem użytkownika powoduje iż musi on bardziej skupiać się na wprowadzaniu danych. Spróbujcie sami porównując wprowadzanie danych na smartfonie z i bez sprzęgu haptycznego, łatwo będzie porównać który sposób wymaga więcej uwagi a który jest szybszy.
* Większe obciążenie umysłowe użytkownika. W systemach zarządzania systemami multimedialnymi w samochodach, użytkownik nie powinien skupiać się na ich obsłudze, gdyż musi być skupiony na drodze. Jeśli nie może on dotykowo odnaleźć odpowiednich funkcji w systemie, musi spojrzeć na kolumnę centralną, przez co więcej czasu spędza rozproszony, na np. odnalezieniu swojej ulubionej stacji radiowej. W przemyśle motoryzacyjnym dokonuje się pomiarów obciążenia umysłowego kierowcy, opisując to jako czynniki nazywane "czasem zerknięcia" i "ilością zerknięć". Wykorzystanie systemów haptycznych powoduje zmniejszanie się tych współczynników. W innych gałęziach przemysłu obserwuje się podobny wpływ na użytkownika, systemów haptycznych, na przykład w interfejsach o obsługi ciężkiego sprzętu lub innego wyposażenia.
Implementacja systemów haptycznych
Teraz, gdy już wiadomo dlaczego warto korzystać z systemów haptycznych w szerokim wachlarzu aplikacji, od AGD do sprzętu przemysłowego. Dobrą wiadomością jest to iż implementacja sprzęgo tego typu w systemie jest bardzo prosta. Wystarczą do tego cztery proste komponenty:
* Interfejs dotykowy (ang. Touch input interface): Interfejsem jest ekran dotykowy, klawiatura dotykowa albo też pojedynczy przycisk.
* Kontroler dotyku albo mikrokontroler w systemie (ang. Touch controller or microcontroller): Układ scalony odpowiedzialny za analizowanie danych z interfejsu dotykowego, determinowanie co zostało wciśnięte i jaka powinna być odpowiedź.
* Sterownik haptyczny [ang. Haptic driver): Sterownik ten wiąże ze sobą układ wykonawczy - siłownik albo silnik, z interfejsem dotykowym. Może on generować kliknięcia, potwierdzające naciśnięcie przycisku, albo wraz z procesorem systemu lub mikrokontrolerem generować bardziej skomplikowane wzorce odpowiedzi, niosące ze sobą większą ilość informacji.
* Siłownik lub silnik (ang. [i]Actuator or motor[/i): Element ten zapewnia realizację sprzęgu, zazwyczaj montowany jest jako przytwierdzony do interfejsu lub panelu dotykowego układu.
Poniższy obraz dobrze pokazuje w jaki sposób wyglądać może system z sprzęgiem haptycznym. Panel dotykowy oczekuje na działanie użytkownika, a kiedy takie nastąpi driver informowany jest aby odtworzyć zadany efekt. Następnie układ wykonawczy, mechanicznie sprzężony z panelem dotykowym wibruje, aby wygenerować efekt haptyczny.
Dwa następujące systemy mogą być przykładem, jak wykorzystać można sprzęg haptyczny do uzyskania bardziej zaawansowanego sprzężenia z użytkownikiem. Driver, taki jak DRV2605L, może zostać wykorzystany do generowania tego typu efektów, które mogą zostać dodane do elementów interfejsu takich jak przyciski, suwaki i pokrętła.
Następnym razem, projektując interfejs użytkownika, warto pamiętać o dodaniu sprzęgu haptycznego. Więcej na ten temat dowiedzieć się można odwiedzając dedykowane portale, takie jak www.ti.com/haptics]ti.com/haptics lub pytając inżynierów firm produkujących układy do realizacji tego typu interfejsów.
Źródło:
http://e2e.ti.com/blogs_/b/analogwire/archive...05/a-user-interface-that-says-quot-hello-quot
Interfejs użytkownika zbudowany bez wykorzystania mechanicznych przycisków, pokręteł i suwaków, nie będzie reagował w naturalny sposób na dotyk. Na przykład, ekran dotykowy, pola dotykowe czy przyciski pojemnościowe na urządzeniu nie zapewniają żadnego sprzęgu ze zmysłem dotyku użytkownika. Nie ma żadnego słyszalnego kliknięcia, bądź wyczuwalnego mechanicznego oporu, który mówiłby użytkownikowi "Hej, dostałem Twoją informację". Projektanci muszą wybierać tego typu interfejsy do swoich urządzeń, z uwagi na ich umiejscowienie w systemie czy też z uwagi na warunki środowiskowe, wymagające szczelności, zwiększonej trwałości czy niezawodności urządzenia. Często też zdarza się interfejs użytkownika ma za zadanie prezentować jakieś skomplikowane, dynamicznie zmieniające się informacje lub funkcjonować jako ekran monitora. Są także pewne wymagania natury estetycznej, preferencje płaskich ścian urządzenia, na przykład w urządzeniach takich jak kuchenki elektryczne czy lodówki, gdzie design wymaga gładkich płaszczyzn, niemożliwych o uzyskania z wykorzystaniem mechanicznych przycisków.
Trudne warunki przemysłowe, często odwiedzane przestrzenie sklepowe, czy sterylne sale operacyjne - wszystkie te miejsca wymagają bardzo specjalizowanych interfejsów, zależnych nie tylko od preferencji użytkowników, ale także od tego jakie wymagania stawia środowisko ich pracy. Spójrzmy na przykład na klawiaturę dystrybutora paliw - musi ona być odporna na warunki atmosferyczne i zanieczyszczenie paliwami, albo na klawiaturę samoobsługowej klasy w sklepie - musi ona być wytrzymała i odporna na zużycie. Projektanci systemów tego typu muszą balansować pomiędzy tymi wymaganiami, a potrzebami użytkowników, którzy chcą bezproblemowo i w pewny sposób dokonywać wyborów poprzez opisywany interfejs.
Czemu sprzęg haptyczny
Na pewno każdy kojarzy sytuację tego typu iż korzystając z klawiatury dotykowej wprowadza jakieś dane - na przykład kod PIN do karty kredytowej, albo kod pocztowy i popełnia jakąś prostą literówkę, co oznacza konieczność wpisania tych cyfr jeszcze raz. Najczęściej przyczyną literówki jest brak informacji zwrotnej od układu. Jeśli nacisnąłeś przycisk raz, ale nie wiesz czy odpowiednio, naciskasz go drugi raz, a potem okazuje się iż system zarejestrował ona naciśnięcia i masz więcej np. siódemek niż byś sobie życzył. To prosty przykład, który pokazuje jak brak sprzęgu haptycznego może prowadzić do problemów w obsłudze urządzenia. Podstawowymi problemami są:
* Opóźnienie wprowadzania danych. System wydaje się dla użytkownika powolny, ponieważ nie daje bezpośredniej odpowiedzi po wprowadzeniu danych. Jest to częsty przypadek, szczególnie w sytuacji gdy system ma ograniczone zasoby i musi, na przykład, przetwarzać informacje w tle.
* Większa ilość błędów wprowadzania danych. To może wydawać się zaskakujące, jednakże brak sprzęgu z dotykiem użytkownika powoduje iż musi on bardziej skupiać się na wprowadzaniu danych. Spróbujcie sami porównując wprowadzanie danych na smartfonie z i bez sprzęgu haptycznego, łatwo będzie porównać który sposób wymaga więcej uwagi a który jest szybszy.
* Większe obciążenie umysłowe użytkownika. W systemach zarządzania systemami multimedialnymi w samochodach, użytkownik nie powinien skupiać się na ich obsłudze, gdyż musi być skupiony na drodze. Jeśli nie może on dotykowo odnaleźć odpowiednich funkcji w systemie, musi spojrzeć na kolumnę centralną, przez co więcej czasu spędza rozproszony, na np. odnalezieniu swojej ulubionej stacji radiowej. W przemyśle motoryzacyjnym dokonuje się pomiarów obciążenia umysłowego kierowcy, opisując to jako czynniki nazywane "czasem zerknięcia" i "ilością zerknięć". Wykorzystanie systemów haptycznych powoduje zmniejszanie się tych współczynników. W innych gałęziach przemysłu obserwuje się podobny wpływ na użytkownika, systemów haptycznych, na przykład w interfejsach o obsługi ciężkiego sprzętu lub innego wyposażenia.
Implementacja systemów haptycznych
Teraz, gdy już wiadomo dlaczego warto korzystać z systemów haptycznych w szerokim wachlarzu aplikacji, od AGD do sprzętu przemysłowego. Dobrą wiadomością jest to iż implementacja sprzęgo tego typu w systemie jest bardzo prosta. Wystarczą do tego cztery proste komponenty:
* Interfejs dotykowy (ang. Touch input interface): Interfejsem jest ekran dotykowy, klawiatura dotykowa albo też pojedynczy przycisk.
* Kontroler dotyku albo mikrokontroler w systemie (ang. Touch controller or microcontroller): Układ scalony odpowiedzialny za analizowanie danych z interfejsu dotykowego, determinowanie co zostało wciśnięte i jaka powinna być odpowiedź.
* Sterownik haptyczny [ang. Haptic driver): Sterownik ten wiąże ze sobą układ wykonawczy - siłownik albo silnik, z interfejsem dotykowym. Może on generować kliknięcia, potwierdzające naciśnięcie przycisku, albo wraz z procesorem systemu lub mikrokontrolerem generować bardziej skomplikowane wzorce odpowiedzi, niosące ze sobą większą ilość informacji.
* Siłownik lub silnik (ang. [i]Actuator or motor[/i): Element ten zapewnia realizację sprzęgu, zazwyczaj montowany jest jako przytwierdzony do interfejsu lub panelu dotykowego układu.
Poniższy obraz dobrze pokazuje w jaki sposób wyglądać może system z sprzęgiem haptycznym. Panel dotykowy oczekuje na działanie użytkownika, a kiedy takie nastąpi driver informowany jest aby odtworzyć zadany efekt. Następnie układ wykonawczy, mechanicznie sprzężony z panelem dotykowym wibruje, aby wygenerować efekt haptyczny.
Dwa następujące systemy mogą być przykładem, jak wykorzystać można sprzęg haptyczny do uzyskania bardziej zaawansowanego sprzężenia z użytkownikiem. Driver, taki jak DRV2605L, może zostać wykorzystany do generowania tego typu efektów, które mogą zostać dodane do elementów interfejsu takich jak przyciski, suwaki i pokrętła.
Następnym razem, projektując interfejs użytkownika, warto pamiętać o dodaniu sprzęgu haptycznego. Więcej na ten temat dowiedzieć się można odwiedzając dedykowane portale, takie jak www.ti.com/haptics]ti.com/haptics lub pytając inżynierów firm produkujących układy do realizacji tego typu interfejsów.
Źródło:
http://e2e.ti.com/blogs_/b/analogwire/archive...05/a-user-interface-that-says-quot-hello-quot
Fajne? Ranking DIY
