JavaScript is currently disabled.Please enable it for a better experience of Jumi. Finska forskare styr Volvo med känsla


Framtidens bil – som ska styras utan att föraren ständigt ­ tittar på instrumentbrädan – utvecklas just nu av forskare i finländska Tammerfors. Utvecklingen sker i samarbete med Volvo Personbilar, som lånat en SUV till projektet.
I projektet utvecklar vi nya enheter med taktil återkoppling som passar fordonsmiljön. De ska anslutas till bilsätet, ratten och andra ytor, säger professor Roope Raisamo, som leder forskningsprojektet HapticAuto.

I nära 15 år har forskarna vid Tauchi (se rutan) utvecklat teknik för haptisk interaktion – fast detta är första gången för bilar. Tidigare har interaktiva användargränssnitt bland annat utformats för maskiner i skogsbruk och gruvdrift samt som hjälpmedel för att blinda.

− I samarbete med Volvo letar vi efter nya sätt att producera haptiska upplevelser till bilens instrument. Här är det också viktigt med andra modaliteter som kan erbjudas parallellt med haptiken, säger Arto Hippula, ansvarig för industriellt samarbete på Tauchi.

Generellt kan man säga att olika användarsituationer ställer olika krav på haptiken, som dessutom ofta måste kombineras med andra sinnesförnimmelser.

− Det är inte helt enkelt att utnyttja haptik eftersom olika sinnen dominerar i olika situationer. Man måste känna till hur människans sinnen används och fungerar innan haptik kan användas som en del av en interaktion, förklarar Arto Hippula.

Fakta
Tampere Unit for Computer-Human Interaction (TAUCHI) i Tammerfors är ett av världens ledande forskningscenter för interaktiv teknik. Här utvecklas och anpassas interaktiv teknik för nya användningsområden. Tauchi arbetar med grundforskning kring olika sinnesförnimmelser (modaliteter) – exempelvis tal, syn, haptisk, kroppslig interaktion och psykofysiologiska reaktioner – och utvecklar prototyper.

Projektet HapticAuto finansieras av Tekes, Finlands motsvarigheten till Vinnova, samt företag och universitet med totalt 1,14 miljoner euro. Det löper ut i slutet av detta år.
Den stora utmaningen är att skapa något som verkligen ger användaren stöd och nytta. För att nå dit krävs tvärvetenskaplig forskning, eftersom det handlar om att integrera elektronik, fysik, mekanik med fysiologi, psykologi samt data- och gränssnittsvetenskap.

− En annan utmaning har varit att identifiera hur och var haptisk interaktion kan utnyttjas. Fast nu har exempelvis pekskärmar kommit till allmän användning vilka kan erbjuda intressanta användningsmöjligheter, säger Arto Hippula.

För att accepteras på bred front måste haptiken skapa ett tydligt mervärde. Inom medicintekniken driver även myndighetskrav på.

− I USA har det kommit ett lagkrav på certifiering av läkare, säger Tommy Forsell, vd på Sense­graphics (se text sid 14).

Det betyder att en läkare måste kunna visa att den har tillräcklig kunskap och färdighet inför en viss operation. Certifieringen måste sedan förnyas med ett visst tidsintervall.

− Men det krävs metoder för att bedöma en läkarens färdighet. Det vore ju jättebra om man kan göra en objektiv bedömning med hjälp av en simulator, säger Daniel Evestedt på Sensegraphics.

Nyttan av simulatorer, både som utbildningsverktyg och som hjälpmedel inför en besvärlig operation, har fått den annars så tröga sjukvårdsbranschen att vakna upp.

− Det är först nu som vi börjar se att skräddarsydda haptik­enheter börjar utvecklas för sjukvårdstillämpningar. Med specialbyggda lösningar går det att bygga betydligt mycket bättre system, säger Tommy Forsell.

Även i bilar är det skräddarsytt som gäller. Några konkreta detaljer om utvecklingsarbetet i Tammerfors finns inte att få ännu, men det uttalade målet är att framtida förare inte i onödan ska behöva ta ögonen från vägen. Vill man hoppa mellan radiokanaler när man kör kan lösningen vara att vifta, peka eller knacka med handen eller kanske prata – forskarna tittar på en mängd olika lösningar, som biltillverkarna utvärderar.

− Det jag kan berätta är att vi under den senaste veckan gjort körtester med Volvo SUV:en på Nokiantyres testbana, som inte ligger långt härifrån, säger Arto Hippula.

Förhoppningen är att resultaten snabbt ska omsättas i kommersiella bilar.

− Vi räknar med att innovationerna som vi arbetar med kommer att finnas i färdiga produkter om knappt fem år, säger Roope Raisamo.

 Knappar och   skärmar som kittlar sinnet
Begreppet haptik kommer från det grekiska ordet haptikos som betyder greppa eller vidröra.

BMW:s iDrive, som lanserades 2001, var det första haptiska gränssnittet i ett fordon som gav olika återkoppling för olika funktioner från en enda styrenhet. Med en roterande och fyra-axlig joystickrörelse styrdes funktionerna på skärmen.

Framåt kommer haptik i fordon både att representeras av enheter som skapar roterande och joystickrörelser samt av pekskärmar med inbyggd haptik som stimulerar nerverna i fingertopparna. Radions ljud eller fläktens hastighet är typiska exempel på funktioner som kan styras med en enkel glidrörelse, där intensiteten i återkopplingen motsvarar om volymen eller hastigheten ökar eller minskar.

Nedan är några exempel på metoder som utvecklats för att skapa haptiska effekter, främst taktila, i konsumentelektronik, fordon och annat:
• Tröghetsmanövrering (Inertial actuation) – En roterande massa skakar en pryl eller yta. Tekniken finns sedan länge i mobiler och har börjat används för haptik i pekskärmen. Amerikanska Immersion är teknikledande.
• Piezoteknik – Piezoelement som ansluts till skärmen ändrar form när en spänning påförs varvid skärmens ytan böjs. Skärmtillverkaren SMK erbjuder piezo-force-feedback-teknik med sina resistiva pekskärmar, en teknik som bland annat används i fordon. SMK utvecklar även kapacitiva skärmar med inbyggd piezo-teknik
• Surface Actuation – Skärm­ytan sätts i rörelse med elektrostatisk kraft. Tekniken är utvecklad av amerikanska Pacinian.
• Lateral Actuation – Skärmytan sätts i rörelse i sidled (lateralt) med elektromekanisk kraft. Immersion har utvecklat tekniken, som ofta används som riktmärke för haptiska pekskärmar.
• Bending Wave – Skärmytan vibrerar med hjälp av magnetspolar. Tekniken är utvecklad av brittiska Hiwave (fd NXT).
• Capacitive Electrosensory Interface – Förnimmelsen skapas med ett elektrostatiskt fält. Tekniken är utvecklad av finska Senseg.

Ingen av de nämnda metoderna passar överallt utan bästa val avgörs av bland annat användning, utrymme, prestanda, spänningskrav och pris.

Prenumerera på Elektroniktidningens nyhetsbrev eller på vårt magasin.


MER LÄSNING:
 
KOMMENTARER
Kommentarer via Disqus

Rainer Raitasuo

Rainer
Raitasuo

+46(0)734-171099 rainer@etn.se
(sälj och marknads­föring)
Per Henricsson

Per
Henricsson
+46(0)734-171303 per@etn.se
(redaktion)

Jan Tångring

Jan
Tångring
+46(0)734-171309 jan@etn.se
(redaktion)