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感測器/MEMS  

虛擬觸覺的導航潛力

上網時間: 2015年09月08日     打印版  Bookmark and Share  字型大小:  

關鍵字:虛擬觸覺  觸覺  導航  觸覺回饋  LRA 

作者:Brian Burk,德州儀器應用經理

老實說,若無手機或車內導航功能,許多人可能哪裡都去不了。今日人們如此仰賴導航技術,甚至難以想像沒有導航的時代,這項技術勢必也將持續發展,方便人們隨時隨地定位及指引方向。

有一天我到加拿大多倫多出差,打算慢跑順道瀏覽城市風光,平常我大多在自家社區附近慢跑三至五英哩,因此希望在這座大城市裡也能找到距離相當的路徑,即使在同一個街區裡多繞幾圈也無妨,但我還是拿出手機,想規劃一條景色怡人的路線。

我掏出手機、開啟地圖,大約兩秒過後就得到了完美路線,從頭到尾大約轉彎15次,就能回到旅館,手機放回臂帶後,我開始慢跑。但很快地就發現得看著地圖才有方向感,所以我又拿出手機來確認前進方向再開始跑,不過這次手機握在手中。

因為跑步時不斷晃動,邊跑邊看手機並不容易,而且也無法保持穩定,我幾乎看不見自己接下來該往哪裡去,再加上手機未加裝外殼,路面也很硬,拿著手機跑步更令人緊張。

在慢跑過程中,我不禁開始思考改善導航體驗的方式。如果用語音,使用者得戴耳機,我可不想在過馬路時聽不見來車;一直低頭看手機也不適合,選項似乎只剩下虛擬觸覺或振動回饋。

我得先誠實揭露,自己任職於德州儀器(TI)虛擬觸覺產品部門,因此並非湊巧想到振動回饋能夠解決問題,但想到虛擬觸覺能克服慢跑與導航時遭遇的處境,仍舊令人興奮。

如果人們其他感官都無暇他顧,或是要加強視覺與聽覺回饋,都很適合使用虛擬觸覺,以下是幾項可能用途:

•以明確振動提醒使用者左轉或右轉

•提醒使用者已達目標距離

•以振動節奏幫助使用者維持步伐或節奏(我自己也需要)

•提醒使用者來電或簡訊

•以特殊聲響提醒使用者該運動了

利用虛擬觸覺作為導航提示的方式眾多,例如步行或跑步時,鞋子產生振動回饋(如圖1)。該轉彎時,左鞋或右鞋會發出訊號,不論是慢跑、爬山、健行、騎單車,或像我一樣的觀光客,在運動時都需要維持方向感,這種虛擬觸覺應用亦能幫助視障人士,輕鬆悠遊於大城市中。


圖1:鞋子裡的虛擬觸覺回饋範例

即使沒有跑步習慣,有些單車也能指引方向(如圖2)。幾家品牌推出的單車已內建電子系統,而虛擬觸覺回饋即為主要互動方式。單車與手機相連,藉由把手或車座發出聲響指引方向,雙手不必離開把手,相當方便,尤其速度較快時,可能也不適合拿出手機,因此直接由單車告知方向即可。而作為延伸功能,同樣可利用把手的聲響,提醒距離、節奏與朋友傳來簡訊。


圖2:虛擬觸覺回饋用於單車把手範例

導航式虛擬觸覺還有其他用途,例如士兵配戴特殊皮帶,在任何聲響都很敏感的環境下,發出各種方向指引,若士兵無法以語言溝通,亦可改用虛擬觸覺,以GPS為基礎導引前後左右、在兩人或群體之間的複雜溝通內容,甚至透過振動回饋提醒操縱者小心遙控機器人即將撞上障礙物。美國國防部先進研究計畫署(DARPA)即投入經費,開發主動式腰帶。

對視障人士而言,虛擬觸覺回饋也能發揮助行器功能,距離感測器能測量使用者面前物體,再藉由虛擬觸覺回報,若連接至智慧型手機的導航模式,亦可發出左右導航指令。

(下一頁繼續:虛擬觸覺導航系統)


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