Тактильный отклик в смартфонах. Разбор

Ребята, а вы замечали? Какими-то смартфонами пользоватсья приятно из-за тактильного отклика, а какими-то совершенно нет. А всё почему? Во многом качество использования смартфона зависит не от флагманского процессора и не от количества мегапикселей, а просто от вибромоторчика. Ведь дребезжащий неприятный виброотклик может в одно мгновенье похоронить все характеристики флагмана. И наоборот — тактильно приятный середнячок может сразу вырасти в ваших глазах.

• Но отчего зависит качество тактильного отклика?
• В каких смартфонах лучшие и худшие вибромоторчики?
• И как устроены все эти хитрые механизмы типа Taptic Engine?

Давайте разбираться.

Есть три разновидности механизмов тактильного отклика, которые заставляют наши смартфоны либо истерически дребезжать, либо приятно постукивать. Начнём с дребезжания.

Вибромотор с эксцентриком (ERM)

Давайте подумаем, как вообще можно добиться качественного тактильного отклика в смартфоне?

Нам нужен какой-то механизм, который будет создавать импульс энергии с контролируемой силой, продолжительностью и, очень желательно, направлением.

По-хорошему, нам нужны маленькие гномики, которые будет стучать молоточком с разной силой в разные части экрана. Это конечно идеал, но пока такой технологии нет. По крайней мере ФСБ, Сколково и Рогозин ничего подобного не рассекречивали. Поэтому давайте подумаем над другим вариантом.

Электромоторы классно умеют что-то крутить, будь то лопасти вентилятора или колеса электромобиля. В нашем случае, так как мы хотим создать вибрацию можно вращать грузило!

Именно так устроен первый вид вибромоторов в смартфонах и называется он вибромотор с эксцентриком или сокращенно по-английски ERM — Eccentric Rotating Mass.

Эта штука работает очень просто. Есть электромотор, который вращает вал, к которому прикреплено грузило со смещенным центром тяжести или эксцентрик.

Соответственно, когда эксцентрик начинает вращаться, его буквально разматывает во все стороны. А так как вибромотор надежно прикреплен к корпусу, во все стороны разматывает и смартфон. Это самый простой дешевый вид вибромоторов, с кучей преимуществ.

• Он занимает мало места.
• Работает от постоянного тока, который идет от аккумулятора, а значит нам не нужен инвертор — штука, которая переводит постоянный ток в переменный.
• Им просто управлять — чем больше тока подал, тем выше скорость вращения.
• И самое главное — вибрация получается очень мощной.

По сути, телефон разматывает во все стороны по вертикальной оси со скоростью в 9 тысяч оборотов в минуту. И это хорошо, потому как такую вибрацию, например, во время звонка сложно пропустить.

Поэтому, несмотря, на то что такая конструкция очень древняя и использовалась ещё в старых кнопочных телефонах, её используют и по сей день в большинстве бюджетных и среднебюджетных смартфонов всех брендов. То есть вероятность, что у вас в смартфоне именно такой моторчик — очень высокая. Также в геймпадах для PS4- DualShock 4 тоже используются ERM моторчики, только они покрупнее.

Правда форма современных ERM вибромоторчиков поменялась. Теперь это таблетка в которой плоский эксцентрик вращается внутри корпуса. Такая форма позволяет сэкономить больше места, а также делать виброотклик не только вертикально, но и горизонтально. Поэтому современные смартфоны так не прыгают по столу, как старые Nokia.

Вибромотор Xiaomi Mi 9

Так в чем же недостатки такой конструкции? Помните, да? Для того, чтобы виброотклик был качественный, нам, в первую очередь, надо его контролировать. А с контролем у этой конструкции серьезные проблемы.

Во-первых, мы не можем выбрать ось вибрации, эксцентрик передаёт импульс во все четыре стороны, отсюда и эффект дребезжания.

Во-вторых, вибрация получается инертной. Для того, чтобы добиться ощутимой виброотдачи эксцентрик должен успеть довольно сильно раскрутиться, на что уходит порядка 200 миллисекунд. Да и остановиться мгновенно он тоже не может, поэтому виброотдача такого мотора получается размазанной. А значит, не получится создать вот это приятное ощущение точного, короткого и контролируемого виброотклика.

Линейный мотор (LRA)

Чтобы решить проблему с дребезжанием и временем отклика, придумали другой тип вибромотора с линейно-резонансным приводом, или просто линейный вибромотор, по английски LRA — Linear Resonant Actuator.

В отличие от ERM вибромоторов, LRA-моторчики вибрируют только по одной оси. Например вверх-вниз. И по своей конструкции и принципу работы очень напоминают аудио динамики. Но в данном случае магнитная катушка тут передвигает не мембрану, а просто увесистую металлическую пластину. При этом внешне такие моторы неотличимы от круглых ERM — обычная железная таблетка.

Но зато они лишены недостатков своих ERM братишек:

• У них моментальная реакция. Ощутимая вибрация достигается за несколько миллисекунд, а свою максимальную мощность они набирают за 50 миллисекунд, что в 4 раза быстрее чем, в ERM-моторах.
• Также они существенно быстрее тормозят за счет специального механизма: электромагнит сильно притягивает к себе пластинку и останавливает ее движение.

Соответственно, это дает нам возможность точно контролировать как продолжительность вибрации так и её силу. А значит мы можем имитировать различные эффекты виброотклика.

В общем, по качеству отлика линейный вибромотор на голову выше эксцентрика. И, что радует, такие моторчики всё чаще и чаще устанавливают не только во флагманы, но и в бюджетные и среднебюджетные решения. Например, Xiaomi поставила линейный вибромотор в Redmi Note 9 Pro. Такие же моторы устанавливают в бюджетные Пиксели — 3a, 4a и многие другие смартфоны.

Но есть у такого варианта и свои проблемы:

• Во-первых, как правило, такие линейные моторчики достаточно узкие, поэтому амплитуда движения пластины внутри корпуса маленькая. А значит и сила вибрации слабая.
• Во-вторых, вибрация от таких моторов может ощущаться по-разному, в зависимости как и какой рукой вы держите смартфон. Так как сам вибромотор никогда не устанавливают по центру корпуса. Обычно центральное место занимает аккумулятор.

Taptic Engine

Окей, всё понятно. Линейные моторы лучше, но всё равно не идеальны. Какие же тогда технологии скрываются за самыми лучшими виброматорами, такими как Taptic Engine в iPhone?

Смотрите, линейные вибромоторы маленькие, поэтому они слабенькие. Так почему бы тогда не сделать линейный мотор здоровенным, подумали в Apple? И сделали. Так и появился Taptic Engine. По сути, Taptic Engine это всё тот же линейный вибромотор, только прямогульной формы и с пружинками с двух сторон, что ещё сильнее уменьшает инерцию.

Впервые Taptic Engine появился ещё в iPhone 6S и тогда он был просто огроменным и поэтому был лишен недостатков обычных линейных моторчиков. Впрочем, со временем размер вибромоторчика в iPhone уменьшался, поэтому сейчас его самым крутым назвать нельзя, так как во многих Android-смартфонах уже можно найти что-то подобное.

В каких смартфонах лучший виброотклик?

Так в каких же смартфонах сейчас лучшие вибромоторы? Во-первых, это смартфоны Sony. Со времен Xperia XZ2, которая вышла в 2018 они устанавливают в свои флагманы свой ответ на Taptic Engine — Sony Dynamic Vibration System или DVS.

Во-вторых, это конечно линейка Google Pixel. С самого первого Pixel в гуглофонах был образцовый виброотклик. Но вот 5-й пиксель подвел, ведь в него поставили такой же маленький кругляш, как и в как в бюджетные модели с литерой А. Очень надеемся, что в Pixel 6 Google вернётся к истокам.

Также по опыту молодцы: Xiaomi, OnePlus и в целом большинство флагманов.

Такая же неоднозначная история с Самсунгами. Например, в S20 Ultra установлен достаточно мощный квадратный вибромотр, а в обычном S20 установлена слабая круглая таблетка.

Также, начиная с Oneplus 7 Pro, китайцы ставят отличные вибромоторы в свои флагманские, самые дорогие модели. Но что будет дальше непонятно.

В общем, всё как обычно меняется от модели к модели.

Post Views:
2 721

Haptic Touch против 3D Touch: в чем отличия?

С выходом iPhone 11, 11 Pro и 11 Pro Max, Apple окончательно покончила с 3D Touch во всей линейке смартфонов, заменив эту функцию тактильным прикосновением Haptic Touch.

MacRumors выпустили развернутое руководство по использованию Haptic Touch. В этом переводе мы рассмотрим отличаи нового тактильного прикосновения от функции 3D Touch, которая была доступна с iPhone 6s.

Что такое Haptic Touch?

Haptic Touch – это 3D-сенсорная функция, которую Apple впервые представила в 2018 году в iPhone XR, а затем расширила до всей линейки iPhone.

Haptic Touch использует технологию Taptic Engine и обеспечивает тактильную обратную связь при нажатии на экран. Тактильное прикосновение это жест касания и удержания, и его можно использовать в операционной системе iOS 13.

Haptic Touch реагирует на нажатие и удержание в соответствующем месте. После характерного тактильного вибро-отклика, вызывается меню, которое меняется в зависимости от того, где вы используете эту функцию. После появления вторичного меню, вы можете не отрывая пальца активировать один из предложенных вариантов.

Чем тактильное прикосновение отличается от 3D Touch?

3D Touch поддерживает несколько уровней давления, поэтому с помощью мягкого нажатия вы выполняете одно действие, а более жестким – вызываете другое.

Так, на устройстве с 3D Touch, мягким нажатием вы, например, могли вызвать предварительный просмотр ссылки, а надавив сильнее, открыть ее в Safari. Эти вторичные жесты с использованием давления более недоступны. Потому что теперь уровень давления всего один, а по существу – второй уровень давления заменен долгим нажатием.

Вы все еще можете получить ту же функциональность, что и раньше, но теперь вместо усиленного нажатия, просто нажмите и удерживайте, чтобы активировать Haptic Touch. После вызова дополнительного меню, выберите нужный вам раздел, в соответствие с возможностями приложения.

Где работает Haptic Touch?

Тактильное прикосновение Haptic Touch работает на всех устройствах, на которых работает 3D Touch. Используйте его на значках приложений на главном экране, чтобы применить быстрые действия. Вызывайте различные контекстные меню, жесты и предпросмотр контента на ссылках, номерах телефонов, адресах и многом другом.

Есть некоторые заметные различия в том, как Haptic Touch ведет себя на устройствах с 3D Touch. Например, с помощью 3D Touch можно нажать в любом месте клавиатуры, чтобы вызвать курсор. В новых устройствах без 3D Touch, вы должны использовать этот жест только на пробеле “Space».

Удаление приложений также несколько изменилось. Вместо нажатия и увеличения давления, чтобы вызвать возможность удаления и заставить приложения «покачиваться», необходимо нажать на иконку и удерживать около 2-3 секунд. Такое нажатие вызовет возможность перемещать и удалять приложения.

Ниже приведены некоторые из основных функций, которые доступны с помощью Haptic Touch:

• Активация Живых Фотографий
• Активация курсора (с помощью пробела)
• Открытие параметров уведомлений
• Активация быстрых действий на главном экран
• Вызов параметров быстрого ответа в сообщениях
• Просмотр ссылок в Safari и меню доступа
• Запуск новых вкладок в Safari
• Предварительный просмотр фотографий и вызов параметров меню
• Предварительный просмотр почтовых сообщений и быстрые действия с почтой
• Активация вспышки на экране блокировки
• Активация камеры на экране блокировки
• Активация дополнительных функций в Центре управления
• Удаление приложений (новая опция перестановки)

Haptic Touch работает в большинстве разработанных приложений Apple, а также в некоторых сторонних приложениях. Почти все приложения имеют дополнительные элементы, которые могут быть активированы тактильным жестом касания. Поэтому стоит поэкспериментировать, чтобы выяснить, что к чему.

Haptic Touch ведет себя иначе?

Тактильное прикосновение Haptic Touch действительно меняет привычное использование устройством и ведет себя по-другому. В основном потому, что он работает немного медленнее, чем жесты 3D Touch. Тактильное прикосновение – это ощущение нажатия и удержания, в то время как 3D Touch – это более быстрое нажатие с усилием, которое активируется быстрее.

Фактический компонент тактильной обратной связи похож на обратную связь, полученную от 3D-прикосновения, поэтому в этом отношении он близок к неразличимости. Как уже упоминалось, нет никакого вторичного уровня обратной связи за счет давления при использовании тактильного прикосновения, как это было с 3D Touch.

Почему Apple избавились от 3D Touch?

3D Touch никогда не был доступен на iPad, поэтому Apple, возможно, отказалась от него, чтобы добиться от iPhone и iPad аналогичного опыта использования.

С выходом Haptic Touch жесты на iPad и iPhone, используемые для получения дополнительной контекстной информации, теперь одинаковы. Этого никогда не было ранее с 3D Touch – в iPad просто не было такой технологии.

3D Touch также был чем-то вроде функции Fringe, которая никогда не была основной. Это также может быть причиной, по которой Apple решила предложить нечто более простое и, в конечном итоге, более интуитивно понятное. Один единственный жест нажатия проще в использовании, чем жест нажатия, который предусматривает дополнительные усилия.

Как настроить Haptic Touch?

Настроек тактильного нажатие не так уж много. Его можно отрегулировать по времени реакции на нажатие. Вы можете выбрать между быстрой или медленной активацией. В настройках по умолчанию выставлена быстрая.

Зайдите в раздел универсального доступа в настройках, чтобы настроить Haptic Touch:

Настройки —> Универсальный доступ —> Касание —> 3D Touch и Тактильное касание

Большинство людей, вероятно, захотят сохранить обратную связь тактильного касания установленную на “Быстро”, потому как даже “Быстро” работает медленнее в сравнении с 3D Touch.

Будущее Haptic Touch

Теперь, когда 3D Touch был полностью устранен в линейке iPhone 2019 года, и многие жесты были изменены на более интуитивно-понятные, на старых iPhone, Haptic Touch, похоже, является новым стандартом.

Журналисты MacRumors ожидают, что Haptic Touch полностью заместит 3D Touch, как функцию дополнительных возможностей обратной связи в iPhone. Маловероятно, что 3D Touch когда-нибудь вернется.

Мы же редакцией тестировали изменения на iPhone Xs. Пока пользование вызывает трудности и отторжение, ввиду отсутствия привычных ранее жестов и нажатий. А как вам новая функция?

В чем разница между 3D-Touch и Haptic Touch?

Рассказываем, что будет представлять из себя замена 3D-Touch в iPhone. Насколько она отличается от оригинала, какие функции поддерживает, как ей пользоваться и что в дальнейшем произойдет с технологией.

С момента анонса iPhone 6s, где дебютировал 3D-Touch, Apple уделяет этой функции довольно мало внимания. Новые возможности, конечно, появляются, но принципиальных изменений не было. 

3D-Touch работает за счет чувствительного к давлению экрана. Именно усиленное нажатие приводит в действие дополнительные функции вроде управления курсором на клавиатуре и предпросмотра ссылок. При этом каждое нажатие сопровождается тактильной отдачей. Сейчас это особенность новых моделей iPhone со специальными дисплеями, но скоро все изменится. 

В iPhone XR установлен обычный экран. Он не распознает силу нажатия, а функции 3D-Touch все равно поддерживает. По крайне мере, некоторые из них точно. Более того, Apple пообещала внедрить в него Taptic Engine, обеспечивающий тактильный отклик. 

Вернемся к чувствительным к давлению экранам. Как это будет работать в iPhone XR? Очень просто. Сильное нажатие просто заменят долгим. Apple уже проделывала это с фирменным планшетом. Сейчас iPad поддерживает аж 5 типов прикосновения. 

• Обычное прикосновение.
• Прикосновение с недолгим удержанием для перемещения ярлыков и файлов.
• Прикосновение с долгим удержанием для удаления приложений с рабочего стола.
• Прикосновение с удержанием для вызова списка недавно открытых файлов.
• И долгое нажатие по уведомлениям, чтобы получить доступ к дополнительным функциям.

Таким образом Apple удалось навешать кучу функций на прикосновение даже без специальных дисплеев.

Вероятно, в iPhone XR будет использоваться похожая система, а именно второй вариант прикосновения. Чтобы его опробовать, можно уже сейчас взять iPad и удерживать палец на одной из иконок в Пункте управления. Соответствующее расширенное меню появится быстрее, чем на iPhone без 3D-Touch. Также эта функция будет работать и в новом бюджетном смартфоне Apple, только с тактильной отдачей.

С функциональностью пока не все ясно. Некоторые возможности 3D-Touch и так уже доступны на старых устройствах. Например, перемещение курсора по клавиатуре и удаление сразу нескольких уведомлений. Смогут ли владельцы iPhone XR активировать предпросмотр ссылок или доступ к ярлыкам на иконках рабочего стола, неизвестно. 

Также под вопросом находится судьба 3D-Touch в целом. Технология существует три года, и за это время люди так и не научились ею пользоваться. Огромное количество владельцев iPhone либо не знает о существовании этой возможности либо не понимает, как с ней работать. К тому же сама Apple постепенно отдает эксклюзивные функции 3D-Touch смартфонам со старыми дисплеями, тем самым как бы намекая, что не особо-то и нужны эти крутые чувствительные экраны. Поклонникам функции остается только надеяться, что в следующем поколении iPhone Haptic Touch окончательно не заменит 3D-Touch.

Как настроить скорость отклика 3D Touch и тактильную реакцию

С запуском iOs 13 Apple расширила функцию тактильного датчика, добавив быстрые действия в дополнение к другим взаимодействиям, чем раньше. требуется определение давления на экран с помощью 3D Touch. Наряду с этой новой функциональностью, которая не понравилась многим пользователям, она также включает в себя возможность регулировать продолжительность нажатия.

Эта новая функция, о которой ходили слухи за несколько месяцев до выхода iPhone 11, iPhone 11 Pro и iPhone 11 Pro Max. не был объявлен на мероприятии по запуску iOS 13, во время WWDC 2019, но это означало конец технологии 3D Touch, технологии, которая пришла из рук iPhone 6s и 6s Plus.

В параметрах конфигурации тактильного датчика iOS позволяет нам: установить продолжительность касания. С помощью этой опции мы можем настроить время, необходимое системе для отображения предварительного просмотра контента, действий и контекстных меню. Если вы хотите знать, как настроить время отклика, вам просто нужно выполнить следующие действия:

• Сначала мы направляемся к настройки iOS 13. Следует помнить, что эта функция доступна только в iOS 13, поэтому, если у вас более старая версия, эта опция будет недоступна.
• Далее заходим в меню Доступность и в разделе Доступность подменю играть.
• В пункте меню он позволяет нам активировать и деактивировать 3D Touch и тактильный отклик, в дополнение к настройке чувствительности 3D Touch, уровня давления, необходимого для активации. По умолчанию установлено значение «Средний».
• Далее находим искомый вариант регулировки: Продолжительность касания. По умолчанию для него установлено значение «Короткое», поэтому время, необходимое для отображения предварительного просмотра содержимого, действий и контекстных меню, сокращается. Если мы хотим, чтобы время ответа было увеличено, мы должны выбрать длинный.

Полный путь к статье: Новости iPhone » Ios » Система IOS 13 » Как настроить скорость отклика 3D Touch и тактильный отклик

Как получить тактильную обратную связь на клавиатуре вашего iPhone, чтобы чувствовать все, что вы печатаете

В течение многих лет у айфонов была тактильная обратная связь. Вместо того, чтобы гудеть с полной силой, Tactic Engine создает крошечную вибрацию под вашим пальцем при выполнении определенных действий на экране. Хотя сама Apple смогла воспользоваться этой технологией перед разработчиками приложений, по какой-то причине она никогда не включалась в стандартную клавиатуру iOS — но все же есть способ получить тактильные отзывы при наборе текста.

Со времени выхода iOS 10, когда Apple открыла API тактильной обратной связи для разработчиков приложений, мы видели, что на многих некачественных сторонних клавиатурах присутствует тактильная обратная связь, большинство с очень неторопливыми названиями. Haptic Keyboard, Haptic Keyboard: Enzo, Haptic Key и Haptic Feedback Keyboard — это лишь некоторые из них, их лучшая функция прямо в названии.

Теперь стоит установить не только клавиатуру, которая дает тактильный отклик, но и клавиатуру, которая делает практически все, что вы могли пожелать, и это Gboard. Отличная клавиатура Google для iPhone добавила возможность чувствовать ваши клавиши при наборе текста в обновлении 1.40.0, но по умолчанию она не включена.

Шаг 1. Обновите или добавьте Gboard на свой iPhone

Если на вашем iPhone уже установлена ​​Gboard, обязательно обновите приложение до версии 1.40.0 или выше. Для тех из вас, у кого его нет, просто установите его из App Store. Хотя Gboard включается автоматически при загрузке приложения Google, эта версия Gboard еще не имеет тактильной обратной связи, поэтому на данный момент вам нужно будет использовать автономную Gboard.

• Ссылка в App Store: Gboard — клавиатура Google (бесплатно)

Шаг 2: Сделайте это своей основной клавиатурой

Теперь вам нужно добавить клавиатуру в список клавиатур вашего iPhone, а затем переключиться на нее. Если вы только что обновили приложение, скорее всего, оно уже есть в вашем списке клавиатур и, возможно, уже является клавиатурой по умолчанию. Для новичков в разработке клавиатур сторонних производителей на iOS у нас есть подробное руководство по добавлению и переключению клавиатур для справки.

• Полная инструкция: как добавить, переключить, изменить порядок, Удалить клавиатуры

Шаг 3: Включить Haptic Feedback

Для последнего шага вам просто нужно включить новую функцию тактильной обратной связи. Сначала откройте приложение Gboard напрямую. Кроме того, нажмите и удерживайте значок шестеренки (iPhone X и новее) или значок глобуса (iPhone 8 и старше) на клавиатуре Gboard, затем выберите «Настройки». Затем нажмите «Настройки клавиатуры» в приложении и включите «Включить тактильный отклик при нажатии клавиши».

Теперь, когда вы используете клавиатуру Gboard, вы будете чувствовать крошечную вибрацию, когда вы нажимаете клавишу символа. Это очень похоже на то, что происходит, когда вы активируете скрытый трекпад. И когда вы проводите пальцем по тексту, вы почувствуете эту крошечную вибрацию, когда впервые дотронетесь до клавиатуры и отпустите после того, как проведете пальцем.

В целом, обратная связь настроена на очень разумную интенсивность. Это не совсем то, что печатать на физической клавиатуре, но опять же, нет никакой тактильной клавиатуры — это просто дает вам более приятный опыт печати.

Как мы уже говорили ранее, Google не был первым, кто дал осязательный отзыв о наборе текста на iOS, но это лучшая клавиатура в целом. Есть другие четыре приложения, упомянутые ранее, но все они — только однофункциональные клавиатуры. Еще одна опция, Typany Keyboard — Cool Fonts, имеет больше возможностей, но ничего, что может превзойти список возможностей Gboard.

Оцените статью!

Мне нравится1Не нравится

MIUI 12.5 принесет новую систему тактильных откликов

Совсем недавно компания Xiaomi анонсировала крупное обновление собственной программной оболочки, которая получила название MIUI 12.5. Она содержит несколько новых функций, в том числе свежие живые обои, новые системные звуки, MIUI +, обновленное приложение Заметки, несколько нововведений для конфиденциальности и еще кое-какие «фишки». Несмотря на название, пекинский производитель заявляет, что это самая что ни на есть полноценная новая версия пользовательского скина. И теперь стало известно, что для MIUI 12.5 уже готовится новое масштабное обновление.

Как сообщает Telegram-канал Xiaomiui, китайский производитель смартфонов работает над новой системой тактильного отклика для последней версии своей операционной системы MIUI 12.5. Эта система тактильного отклика должна обеспечить более реалистичные ощущения от обратной связи при сенсорном вводе, а также принесет несколько новых жестов. Нововведение будет добавлено в меню «Настройки» в системе тактильной обратной связи «Natural Touch». Утверждается, что обновление выведет уровень взаимодействия со смартфоном при помощи жестов на принципиально новую ступень.

К сообщению прилагаются несколько скриншотов из новой версии системы, которые подчеркивают возможности тактильного отклика и жестов. Исходя из этих скриншотов, обновление представит три различных типа тактильной обратной связи – Crisp, Base и Pop. Они будут различаться в зависимости от действия, которое вы выполняете на своем устройстве.

По информации Xiaomiui, новая система высокочастотной обратной связи Crisp будет срабатывать при выполнении таких задач, как копирование текста, увеличение / уменьшение громкости или нажатие и удерживание значка на главном экране. При выполнении любого жеста смахивания же будет срабатывать низкочастотная базовая обратная связь Base. Наконец, при открытии контекстных меню будет активирована эластичная обратная связь Pop.

Наконец, будет и четвертый метод обратной связи, который будет запускаться при взаимодействии с уведомлениями, разблокировке устройства с помощью сканера отпечатков пальцев или во время нажатия кнопки питания. Он будет называться Realistic touch.

Xiaomi еще не сделала официального заявления по этому обновлению, а источник не предоставил дату, когда оно будет доступно для публичного использования. Xiaomiui отмечает, что новые тактильные отклики будут доступны на ограниченном количестве смартфонов, но непонятно, идет ли речь только о бета-тестировании или в целом о глобальных стабильных прошивках. Этот список состоит из Mi 9 Pro 5G, Mi 10T, Mi 10T Pro, Mi 10 Ultra, Mi 10, Mi 10 Pro и Mi 11.

Первоначально компания Xiaomi анонсировала MIUI 12.5 для 21 смартфона. Оболочка сначала станет доступна для смартфонов на внутреннем рынке Китая, а затем и в других странах. Все тот же канал Xiaomiui сообщает, что глобальная версия MIUI 12.5 будет представлена уже 8 февраля.

Apple изменит работу вибромоторчика Taptic Engine в новом iPhone. Зачем?

В начале сентября Apple получила патент, в 30 тысячах знаках которого описано будущее Taptic Engine – технологии и устройства, благодаря которым при нажатии на прочную неподвижную поверхность (например, трекпада) мы ощущаем кончиками пальцев её естественную реакцию на нажатие. Неподвижные поверхности долговечнее на порядок, чем движущиеся части любого механизма, а ощущение реакции на нажатие (осязание) улучшает Apple не собирается останавливаться на достигнутом. В скором будущем Taptic Engine обучат еще более впечатляющим трюкам.

Тактильный отклик будет локальным, а не общим

Суть нескольких взаимосвязанных изобретений, подробно описанных в патенте, который американское управление по патентам и торговым знакам выдало Apple в этот вторник, можно изложить несколькими словами: вместо того, чтобы заставлять вибрировать всё устройство, оснащенное Taptic Engine, Taptic Engine II (назовем его так) будет задействовать его избранные участки. Области, в которых имитация тактильных ощущений не будет мешать нормальной работе с устройством. Остальные тысячи слов тоже отнюдь не вода, но технические подробности реализации этих фокусов мы опустим, для ясности. Для нас важнее, где и как все это может применить Apple.

Что такое Taptic Engine

Осязание несуществующих явлений широко используется в смартфонах и в других устройствах Apple, и польза от этого обмана очевидна и почти бесспорна, но в ряде случаев вибрация, создаваемая нынешним Taptic Engine, мешает пользователю, отвлекает его от чего-то не менее важного, чем событие, о котором сообщает вибрация. Taptic Engine из будущего будет вести себя деликатней и предупредительней. Тактильные ощущения будут генерироваться в определенных местах Apple Watch, iPhone или других устройств Apple.

Кроме того, используя описанные в патенте технические решения, можно создать виртуальную клавиатуру - без движущихся частей, динамически меняющую раскладки и в любой момент времени отображающей в кнопках те символы и пиктограммы, которые будут добавлены в текст при их нажатии. Имитирующую тактильный отклик при нажатии клавиш. На эту тему Apple получила уже десятка полтора патентов.

Apple намерена сделать виброотклик менее явным

Заявка на этот патент, в её окончательной редакции, была отправлена в американское управление по патентам и торговым знакам 22 мая 2018 года. Первую версию заявки, в которую были внесены изменения, отправили в патентное управление 6 сентября 2017 года. Как всегда, получение патента и его публикация ничего не гарантируют, и могут говорить о разных ситуациях. В том числе и о готовности Apple в самое ближайшее время применить изобретения описанные в нем в реальных устройствах. Либо о том, что в Apple решили отказаться от их применения и больше не считают нужным скрывать эту информацию. Патент, в котором были описаны особенности iPhone X (объявленного и выпущенного в 2017 году, ушедшего в небытие в 2018) вручили Apple совсем недавно, в августе 2020 года.

Предлагаем подписаться на наш канал в «Яндекс.Дзен». Там вы сможете найти эксклюзивные материалы, которых нет на сайте.

Зачем Apple сделала виброотклик?

Вибрировать будет только часть устройства, а не все

На самом деле этой областью иллюзий в Apple занялись в ответ на массовое неприятие виртуальной клавиатуры в первом iPhone. В обзорах этого устройства, чуть ли не на самых почетных первых местах в списках недостатков, многие указывали клавиатуру. К которой, несмотря на все её прогрессивные и уникальные особенности, было абсолютно невозможно привыкнуть.

Это не клавиатура, а разочарование: её клавиши никак не откликаются на нажатие, не ощущаются, печатать на ней вслепую невозможно!

Основная масса протестующих требовала от Apple научить виртуальные клавиатуры имитировать отклик на нажатие клавиш, причем – немедленно. В iPhone 2.

Бунт и неприятие были, это факт – но остальное не более чем легенда. Эксперименты с имитаторами тактильных ощущений в Apple Computer проводились еще в 80-е годы прошлого века, в нулевые их результаты хотели применить в iPod – но не сложилось. Первыми жертвами виртуальной клавиатуры iPhone были те, кто её разрабатывал, а к моменту, когда первые iPhone поступили в продажу его создателям, были известны две абсолютных истины: к виртуальной клавиатуре привыкают (за пару-другую дней), а качественная имитация тактильного отклика – дело долгое, непростое и недешевое.

Съедят и так – видимо сказал Джобс.

Съели. Задолго до фиаско с «самыми продвинутыми клавиатурами в мире» с механизмом типа «бабочка» у Apple уже был клавиатурагейт, который иссяк быстро и сам по себе – чем и объясняется, возможно, не совсем адекватная реакция Apple на эти проблемы во второй половине 10-х годов. Но об этом как-нибудь в другой раз.

Что такое тактильная обратная связь? — Нельсон-Миллер, Инк.

При исследовании различных технологий, используемых в устройствах и оборудовании с сенсорным экраном, вы можете столкнуться с чем-то, известным как «тактильная обратная связь». Основываясь только на названии, сложно определить, что именно представляет собой эта технология, не говоря уже о том, как она работает. Так что, если вы все еще ломаете голову, пытаясь понять концепцию тактильной обратной связи, продолжайте читать, чтобы получить практическое объяснение этого термина.

Определение тактильной обратной связи

Тактильная обратная связь — это, по сути, физическая реакция устройства на ввод пользователя.Даже если вы не знакомы с этой технологией, скорее всего, у вас раньше были устройства с тактильной обратной связью. Он используется в смартфонах, планшетах, крупной бытовой технике, автомобильных навигационных системах и т. Д. Когда вы выполняете команду на соответствующем устройстве, оно может отреагировать, создав небольшую вибрацию, указывая на то, что оно правильно зарегистрировало вашу команду.

Преимущества тактильной обратной связи

Несмотря на простоту конструкции и функций, тактильная обратная связь дает несколько ключевых преимуществ, которые нельзя упускать из виду.Наибольшее преимущество — повышенная точность. Согласно некоторым исследованиям, средняя скорость набора составляет 41 слово в минуту, а средняя точность набора составляет 92%. Пропущенные клавиши, повторяющиеся клавиши и другие опечатки неизбежны, но тактильная обратная связь может помочь снизить риск. Когда вы почувствуете легкую вибрацию, создаваемую тактильной обратной связью, вы узнаете, что клавиша была нажата и зарегистрирована устройством. Если вы не чувствуете вибрацию, значит, устройство не зарегистрировало нажатие клавиши.

Тактильная обратная связь также может повысить удовлетворенность пользователя. В тактильной обратной связи есть что-то приятное, что делает использование совместимых устройств более приятным.

Как работает тактильная обратная связь

Теперь вопрос на миллион долларов: как именно работает тактильная обратная связь ? На этот вопрос действительно нет простого ответа, поскольку технология варьируется от устройства к устройству. С учетом сказанного, большинство устройств тактильной обратной связи имеют вибрирующее устройство (известное как привод), которое питается от электрической цепи.Система также может содержать микроконтроллер, который используется для определения момента и уровня вибрации. Система автоматически срабатывает, когда оператор нажимает клавишу, сообщая приводу вибрировать.

Как работает тактильная обратная связь — Заводская табличка

Тактильная обратная связь (также известная как тактильная обратная связь) — это то, что происходит, когда шаблоны и волны высокой вибрации используются для передачи информации пользователю или оператору электронного устройства.«Тактильный» означает «касаться», что здесь уместно, учитывая, что сегодня многие электронные и другие продукты предназначены для передачи информации своим пользователям посредством прикосновения. Телефоны и планшеты с сенсорными экранами — отличные примеры продуктов, использующих тактильную обратную связь. Другой пример — устройства, которые используют вибрацию, например, перевод телефона в режим «вибрация».

В прошлом звуковая обратная связь в виде колокольчиков, пчел и сигналов тревоги была более распространена. Тактильная обратная связь — это более современный подход к тому же основному принципу..

В устройствах, использующих тактильную обратную связь, используется какой-либо вибрирующий компонент, например, вибромотор или линейный резонансный привод. Этот вибрирующий компонент приводится в действие электронной схемой. Контроллеры обычно решают, когда устройство будет вибрировать, какой образец вибрации оно будет использовать и многое другое, чтобы настроить взаимодействие с пользователем.

Тактильная обратная связь стала популярной пару десятилетий назад, когда стало понятно, что звуковую обратную связь можно улучшить, заменив ее устройствами, основанными на осязании.Устройства с тактильной обратной связью не только более точны, они более доступны для большего числа людей, поскольку даже люди с проблемами слуха могут легко и точно использовать их.

Когда тактильная обратная связь была протестирована ведущими производителями электроники, было обнаружено, что она значительно улучшает пользовательский опыт. Таким образом, многие повседневные продукты теперь создаются с сенсорными интерфейсами и дисплеями. Они также очень востребованы пользователями, потому что их можно настроить в соответствии с индивидуальными предпочтениями, что является огромным улучшением по сравнению со старым способом работы.Кроме того, устройства с тактильной обратной связью выгодны компаниям, поскольку они дешевле в производстве, чем устройства с аудиосистемой. Тактильная обратная связь приносит пользу как клиентам, так и компаниям.

Использование тактильной обратной связи также улучшает производительность тех, кто использует устройства, которые ее включают. Благодаря тактильной обратной связи информация, передаваемая пользователю, осуществляется таким образом, чтобы пользователь мог сосредоточиться на своей задаче. Фактически, медицинские устройства, использующие тактильную обратную связь, помогают пациентам избегать пропуска доз лекарств.

Еще один пример повышения точности — виртуальная клавиатура, позволяющая печатать на сенсорном экране. Эффект короткой вибрации «нажатие кнопки» позволяет пользователю узнать, что компьютер, телефон или планшет распознал нажатие клавиши, и ощущения под кончиками пальцев отличаются от эффекта «длительного нажатия». Эта тонкая разница в ощущениях при наборе текста позволяет пользователю печатать с большей точностью, облегчает разочарование при наборе текста и больше похоже на набор текста на настоящей клавиатуре или пишущей машинке.

Хорошим примером повышения точности и удобства использования тактильной обратной связи является датчик парковки автомобиля.В более старых моделях рулевое колесо будет вибрировать, если автомобиль приближается к объекту на определенное количество футов или сантиметров. Тактильная обратная связь улучшает это, передавая водителю разнообразную информацию об окружающей среде, используя различную силу и частоту вибрации на разных расстояниях. Высокий скрипучий звуковой сигнал, характерный для старых моделей, устранен, и водители могут точно использовать датчик парковки даже в шумной обстановке или при проблемах со слухом.

Большинство людей знакомы с тактильной обратной связью при использовании своих смартфонов.Тем не менее, смартфон — это лишь верхушка поверхности реальных приложений тактильной обратной связи. Представьте, как легко спутать разные звуки или совсем их пропустить. Это проблема со старой моделью электроники звуковой обратной связи. Благодаря тактильной обратной связи различные вибрации, силы, модели и ощущения, которые они вызывают под пальцами или руками, легко доступны каждому, и их трудно интерпретировать неверно. Наши пальцы могут запоминать мельчайшие детали тонких вибрационных изменений и немедленно сигнализировать нам, что они означают, потому что кончики пальцев — одна из самых чувствительных областей человеческого существа.Это похоже на изучение нового языка, но намного проще и практически без риска ошибки после пары уроков.

Тактильная обратная связь — это будущее электроники. Его приложения практически безграничны, и он готов улучшить жизнь как на работе, так и дома, и даже в школе, для всех.

Что такое хаптика? Часть 1. Тактильная обратная связь

Проблема в том, что, как и монитор, устройству тактильной обратной связи требуется определенное разрешение и частота обновления для создания плавных ощущений.Требуемое разрешение и частоту обновления можно определить, изучив физиологию и психологию тактильного восприятия. Например, измерение, называемое «двухточечным порогом», определяет разрешающую способность тактильного восприятия человека. Двухточечный порог варьируется от менее 2 мм на кончике указательного пальца до 70 мм поперек туловища. Это означает, что вам потребуется более чем в 1000 раз больше тактильных исполнительных механизмов в данной области кончика пальца по сравнению с той же областью на торсе! Как вы можете себе представить, сложно уместить такое количество приводов в такое маленькое пространство в устройстве, которое все еще практично носить.

Чтобы усложнить задачу, каждый привод должен иметь значительное смещение. Кожа — это не жесткая поверхность. На самом деле, при сильном давлении участки кожи деформируются на несколько сантиметров. Это означает, что независимо от того, насколько сильно исполнительный механизм может нажимать, он должен иметь возможность перемещаться довольно далеко, чтобы оказывать значительное давление на кожу. На практике это означает, что исполнительный механизм в каждом пикселе должен создавать много движения относительно своего размера.

Например, мотор, используемый для создания вибрации в сотовых телефонах, часто используется для основной тактильной обратной связи.Этот тип двигателя имеет толщину в несколько миллиметров и обеспечивает рабочий объем не более нескольких десятых миллиметра. Это означает, что соотношение между толщиной привода и смещением составляет менее 0,1 (т. Е. Смещение менее 1 мм на каждые 10 мм толщины). Идеальный тактильный привод должен быть достаточно тонким, чтобы его можно было удобно носить на коже — не более 2–3 мм — и должен обеспечивать смещение до 2 см. Это означает, что соотношение между толщиной и смещением актуатора для идеального тактильного привода составляет около 10, что более чем в 100 раз выше, чем у тактильных двигателей, обычно используемых в сотовых телефонах!

Тактильная стимуляция — обзор

Безобидная аверсивная стимуляция и воспроизведение

Краткие тактильные стимуляции (например,g., некоторые формы обращения, воздушная затяжка) считаются «стрессорами» в том смысле, что они приводят к активации оси гипоталамус-гипофиз-надпочечники или вызывают защитную поведенческую позу (Brudzynski & Holland, 2005; Brudzynski & Ociepa, 1992; Knapp & Погорецкий, 1995). Их описывают как «безобидные», потому что стимул, хотя и потенциально пугающий и вызывающий отвращение, не угрожает субъекту непосредственной опасностью для жизни (Knapp & Pohorecky, 1995). УЗИ с частотой 22 кГц, производимые изолированными взрослыми крысами-самцами в ответ на краткую тактильную стимуляцию, считаются реактивными: стимул изначально пугающий, неизбежный, отталкивающий, а призывы служат для передачи защитного эмоционального состояния или тревоги (Brudzynski & Holland , 2005; Brudzynski & Ociepa, 1992; Knapp & Pohorecky, 1995; Kock, 1986).

Были изучены два типа тактильной стимуляции дорзо-ростральной области позвоночника (шеи) с использованием манипуляции (прикосновение рукой в ​​перчатке) и воздушной затяжки (быстрое нанесение струи воздуха под высоким давлением, также направленной на область шеи) непредсказуемым образом. В обоих случаях надежно испускаются УЗИ с частотой 22 кГц, предположительно потому, что крыса биологически предрасположена отрицательно реагировать на стимуляцию области шеи, поскольку она часто является целью атаки при агонистических внутривидовых столкновениях и со стороны хищников (Brudzynski & Ociepa , 1992).Излучение USV в ответ на прикосновение задерживается (~ 5 с), привыкает линейно и подпадает как под короткие (20–300 мс), так и под длинные вызовы (> 300 мс) в категории USV 22 кГц (Brudzynski , Bihari, Ociepa, & Fu, 1993; Brudzynski & Ociepa, 1992). Подача затяжки надёжно производит USV, которые не приучаются. Воздействие высокого давления (5,3 кг / см ² ) производило серию УЗК с частотой 22 кГц с постоянной продолжительностью ~ 1500 мс. Умеренное давление (2,8 кг / см ² ) привело к типичным USV в среднем диапазоне от 400 до 900 мс при более низких давлениях (0.6–1,1 кг / см ² ) не смогли надежно произвести вызовы (Brudzynski & Holland, 2005; Knapp & Pohorecky, 1995).

Обработка как мягкий экстероцептивный стрессор является анксиогенным в том смысле, что снижает последующее социальное взаимодействие; это беспокойство снимается анксиолитиками (File & Seth, 2003). Применение воздушной затяжки считается анксиогенным, частично из-за ингибирования впоследствии выделяемых USV анксиолитиками (например, бензодиазепином и агонистами рецептора серотонина 1 _A ) (Knapp & Pohorecky, 1995; Naito, Nakamura, Inoue, & Suzuki, 2003 ).Воспроизведение USV, вызванного прикосновением или воздушной затяжкой, привело к неподвижности и избеганию источника звука, что характерно для оборонительной реакции на угрозу хищников (Brudzynski & Chiu, 1995; Sales, 1991). Задержка для вокализации после стимуляции, хотя и относительно короткая, аналогична задержке для вызова после введения стимула хищника или электрического шока (Jourdan, Ardid, Chapuy, Eschalier, & Le Bars, 1995). Таким образом, задержка, вероятно, отражает развитие тревожной реакции.Хотя прямых оценок социального взаимодействия после USV, вызванного тактильной стимуляцией, не проводилось, неподвижность и связанное с избеганием поведение крыс-получателей при воспроизведении свидетельствует о социально-поведенческой значимости этих призывов.

Может применяться (а затем удаляться) непрерывная дополнительная тактильная обратная связь для повышения точности манипуляции | Журнал нейроинжиниринга и реабилитации

Участники

Двадцать четыре участника-правши (возрастной диапазон: 22–36 лет, 15 мужчин) без известного неврологического анамнеза были включены в это исследование.Исследование было проведено в соответствии с Хельсинкской декларацией и одобрено этическим комитетом Scuola Superiore Sant’Anna (номер утверждения 2/2017). Все участники дали письменное информированное согласие перед участием в исследовании.

Аппарат

Тактильный наперсток

Для передачи нормальных контактных сил и вибраций на пальцы участников использовались два настраиваемых устройства обратной связи кончиками пальцев, а именно тактильные наперстки, адаптированные из Gabardi et al., 2016 [31] (рис. 1), состоящий из заказных линейных приводов, управляемых микроконтроллером (Teensy 3.2, Pjrc.com LLC, США). Они имели призматический шарнир, приводимый в действие звуковой катушкой, управляемый двумя миниатюрными валами, скользящими с втулками с низким коэффициентом трения, с максимальным ходом 4 мм. Конечная часть призматического шарнира контактирует с кончиками пальцев через пластину, напечатанную на 3D-принтере, которая в конечном итоге доставляет стимулы обратной связи. Они способны оказывать как непрерывные силы до 1 Н, так и вибрационные раздражители с частотой до 250 Гц.Их небольшой размер (66x35x38 мм) и небольшой вес (22 г) не препятствовали естественному движению пальцев и не утомляли пользователей во время экспериментов.

Рис. 1

Устройства Haptic Thimble с линейными линейными исполнительными механизмами с высокой пропускной способностью для тактильного рендеринга и с отражающими маркерами, установленными на верхней стороне для отслеживания (слева), и средой виртуальной реальности (справа).

Система оптического слежения и виртуальная среда

Система оптического слежения (OptiTrack V120 Trio, Motive, США) использовалась для захвата абсолютного положения в трехмерном пространстве двух отражающих маркеров, закрепленных на тактильных наконечниках, с частотой 120 Гц. .Эти данные о местоположении передавались в среду виртуальной реальности (рис. 1), разработанную на платформе XVR [32] и работающую на настольном компьютере. Виртуальная сцена визуализировала положение кончиков пальцев с двумя сферами диаметром 10 мм, окрашенными в светло-серый цвет, а также включала плоскость пола, лежащий на нем виртуальный куб размером 50x50x50 мм и горизонтальную линию цели, расположенную на 100 мм. над плоскостью пола, как в Leonardis et al., 2017 [32]. Относительное расстояние кончиков пальцев (а именно межпальцевое расстояние) соответствовало в виртуальной среде симметричному перемещению двух сфер вдоль горизонтальной оси, в то время как высота центральной точки их расстояния соответствовала вертикальному перемещению сфер, как с отображением 1: 1 реального мира в виртуальное рабочее пространство.Виртуальный скользящий шарнир, представленный как вертикальная линия в виртуальной реальности, ограничивал все степени свободы куба, за исключением вертикального перемещения. Точка зрения соответствовала позе тела участника с кубом перед собой. Размеры виртуального рабочего пространства соответствовали их реальным размерам на мониторе.

Динамическая модель

Динамика виртуальной сцены моделировалась в среде XVR. Виртуальный куб моделировался как линейный упругий объект с жесткостью k , равной 0.125 Н / мм. Когда измеренное межштырьковое расстояние d было меньше 50 мм, сферы начали проникать внутрь куба, и контактное усилие F _c линейно увеличивалось, как описано в уравнении. (1):

$$ {F} _C = \ left \ {\ begin {array} {c} 0 \ if \ d> 50 мм \\ {} k \ left (50-d \ right), если \ d <50 мм. \ end {array} \ right. $$

(1)

Виртуальная масса куба была установлена ​​на 30 г, а коэффициент трения между сферами и кубом был установлен на 1.Это означало, что если контактное усилие было ниже порога скольжения 0,15 Н (что соответствует 1,2 мм взаимного проникновения), куб начинал соскальзывать. Если сила контакта была выше этого значения, куб перемещался вместе со сферами в вертикальном направлении. Кроме того, на виртуальном кубе был установлен порог разрушения, равный 0,75 Н (соответствует 6 мм взаимного проникновения), чтобы имитировать его хрупкость.

Экспериментальная процедура

Участники приняли участие в однодневной экспериментальной сессии, где их попросили сесть за стол и надеть тактильные наперстки на подушечки большого и указательного пальцев.Монитор, расположенный перед ними, отображал виртуальную сцену, в то время как картонный барьер не позволял им видеть свою руку и тактильные наперстки (рис. 2). Участникам было предложено несколько раз выполнить испытание, состоящее в плавном захвате виртуального куба и удерживании его над горизонтальной целевой линией в течение 6 с как можно быстрее, не ломая его. Цвет куба менялся с серого на красный, если он был сломан (т. Е. Сила контакта превысила порог разрушения) или соскользнула (т.е.е., контактное усилие было ниже порога скольжения), а при успешном выполнении задания он стал зеленым. Каждое испытание заканчивалось одним из следующих результатов: i) успех : куб был правильно поднят с контрольного этажа и поднимался над целевой линией на необходимое количество времени; ii) разрушение разрушение : куб был зажат с контактным усилием, превышающим порог разрушения; и iii) нарушение скольжения : куб был поднят, но сила контакта уменьшилась, и куб соскользнул.В конце каждого испытания, независимо от того, завершилось ли оно успешно или неудачно, участникам предлагалось открыть свои цифры и дождаться перезагрузки виртуальной сцены. Кроме того, мы разделили задачу подъема на три фазы, адаптированные из Johansson and Edin, 1993 [24], отмеченные конкретными событиями: i) фаза загрузки , которая начинается в начале контакта и заканчивается, когда куб поднимается. над целевой линией, ii) переходная фаза , которая следует за фазой подъема и заканчивается через 1 с после нее, и iii) фаза удержания , которая покрывает оставшуюся часть задачи манипуляции.Мы выбрали эти фазы, поскольку они характеризуются различным поведением контактной силы: в первой фазе контактная сила устанавливается и динамически регулируется до тех пор, пока объект не будет поднят в заданное положение; во второй фазе контактное усилие стабилизируется до (почти) постоянного значения; на третьем этапе захват стабилен, и ожидается лишь незначительное изменение силы контакта. Продолжительность переходной фазы была выбрана исходя из предположения, что 1 с после отрыва более чем достаточно для стабилизации захвата (т.е. значительных колебаний сил и положения не было заметно) [33].

Рис. 2

Экспериментальная установка, где испытуемый сидит за столом и выполняет задачу по подъему и подъему в виртуальной реальности, надев устройство Haptic Thimble (положение руки участника преувеличено для наглядности). На рисунке A) показано типичное успешное испытание, когда объект приближается и поднимается над целевой линией (черная сплошная линия), в то время как прикладываемая сила контакта (фиолетовая сплошная линия) ниже порога разрушения (красная пунктирная линия).Вертикальные пунктирные линии представляют собой промежутки между фазами схватывания. В B) проиллюстрированы четыре экспериментальных условия: для каждого из них фаза ознакомления (Fam) предшествует выполнению 20 попыток задания, при этом обеспечивается отчетливая тактильная обратная связь. Анкета (Q) следует за каждым условием.

Виртуальная контактная сила была доставлена ​​участникам в соответствии с четырьмя различными условиями, характеризуемыми следующими модальностями обратной связи: i) отсутствие дополнительной сенсорной обратной связи ( NoFB ), когда участникам была доступна только визуальная обратная связь виртуальной реальности, ii) дискретные всплески вибрации 100 мс при 70 Гц (выбранные для восприятия всеми участниками) при событиях контакта и отрыва в соответствии с моделью DESC ( DESC ), iii) непрерывная тактильная обратная связь ( CoFB ) равная к контактной силе F _C , и iv) переходная обратная связь ( TrFB ), где непрерывная тактильная обратная связь была равна контактной силе во время нагрузки и переходной фазы, а затем линейно уменьшалась до ноль за 3 с во время фазы удержания, как показано в уравнениях.(3) и (3):

$$ {F} _ {TrFB} = \ lambda {F} _c $$

(2)

$$ \ lambda = \ left \ {\ begin {array} {c} 1 \ if \ 0 4 \ \ end {array} \ right. $$

(3)

где λ — коэффициент линейного удаления постоянной контактной силы за 3 с. Все тактильные стимулы обратной связи (вибрационные, непрерывные и временные) отображались участникам тактильными наперстками в виде нормальных сил, равномерно приложенных к подушечкам указательного и большого пальца.

Во время экспериментальных сессий участникам было поручено выполнить 20 испытаний для каждого условия, всего 80 испытаний за сессию. Фаза ознакомления предшествовала каждому условию, когда участники могли свободно взаимодействовать с виртуальным кубом и испытывать модальность обратной связи в течение примерно 2 минут. Чтобы компенсировать возможную предвзятость, вносимую порядком презентации, каждому участнику была назначена уникальная перестановка четырех условий. Таким образом, количество участников было выбрано для проверки всех возможных вариантов четырех экспериментальных условий.

Наконец, чтобы оценить и сравнить, как различные способы обратной связи были субъективно восприняты участниками, им было предложено заполнить анкету после каждого условия. Было задано восемь вопросов (см. Таблицу 1), на которые участники могли ответить числом от — 3 до 3, где — 3 означало «совсем нет», а 3 означало «очень много».

Сбор данных и статистический анализ

Для оценки эффективности манипуляций участников во время каждого условия и каждой фазы схватывания мы использовали следующие показатели: процент успешных испытаний (процент успеха), процент неудачных попыток из-за поломки куба (частота поломки) и процент неудачных попыток из-за проскальзывания куба (скорость проскальзывания).Кроме того, мы подсчитали процент успешных попыток, завершившихся во время подъема (успешная скорость подъема), то есть от начала отрыва до момента, когда куб был поднят над целевой линией. Наконец, мы измерили продолжительность фазы загрузки (время загрузки). Для каждого из показателей эффективности и оценок в анкете разница между четырьмя различными условиями обратной связи была проверена с помощью непараметрического теста Фридмана для повторных измерений. В случае значимого исхода ( p <0.05), попарные множественные сравнения с поправкой Бонферрони были выполнены с использованием критериев Вилкоксона.

Кроме того, данные положения маркеров в трехмерном пространстве и данные положения куба в виртуальной среде были записаны и сохранены. Помимо кинематической информации, эти данные позволили нам выделить динамику взаимодействия, поскольку виртуальные силы, приложенные к объекту, связаны с данными положения посредством виртуальной жесткости k (в непрерывных и переходных условиях) и коэффициента λ (в переходных условиях) .Чтобы идентифицировать значительные колебания межштырькового расстояния в фазе удержания от переходной фазы, был использован статистический метод перестановки базовой линии для проверки вывода [34]. В частности, положение пальца во временном интервале переходной фазы было выбрано в качестве базовой линии для нормализации. Затем для каждого участника и каждого условия использовалось 500 базовых перестановок (как по времени, так и по испытаниям) для извлечения доверительного интервала начальной загрузки с уровнем значимости 0.05. Профиль межзнакового расстояния, усредненный по участникам в каждом условии, считался статистически значимым, если он лежал за пределами 2,5% или 97,5% хвостов нижнего или верхнего доверительного интервала, собранных в этом конкретном условии (статистика начальной загрузки, p <0,05 ).

Границы | Использование тактильной и тактильной информации в автомобиле для повышения безопасности вождения: обзор современных технологий

1. Введение

Тактильные ощущения заняли важное место в нашем повседневном взаимодействии человека с компьютером.В настоящее время большинство мобильных телефонов оснащены вибрационным приводом, обеспечивающим тактильную / кинестетическую обратную связь для уведомления пользователей о входящих телефонных звонках.

С коммерческой точки зрения, только недавно тактильные ощущения были введены в задачу, которую ежедневно выполняют миллионы людей: вождение.

Ожидается, что водители сохранят визуальное внимание к дороге. Однако такие устройства, как мобильные телефоны или устройства GPS, могут вызвать проблемы с безопасностью, поскольку они требуют визуального внимания со стороны водителей (Strayer and Drews, 2007; Benedetto et al., 2012). Устные разговоры или шумные дети также могут отвлекать внимание водителя из-за своего словесного содержания или поразительного эффекта, угрожая безопасности водителя (Pettitt et al., 2005; Politis et al., 2014a). Это вызывает необходимость иметь возможность быстро передавать информацию водителям, не добавляя им когнитивной нагрузки. Решением было бы ввести и использовать тактильную обратную связь для передачи информации. Действительно, хотя зрительный и слуховой каналы водителя часто сильно задействованы, тактильные и кинестетические каналы — нет.

Тактильная обратная связь кажется эффективной заменой визуальной и звуковой обратной связи и, как правило, быстро воспринимается водителями (Скотт и Грей, 2008). В отличие от световых сигналов на приборной панели, тактильную обратную связь можно воспринимать даже в условиях высокой когнитивной нагрузки, например, в пробках (Murata and Kuroda, 2015). Кроме того, предупреждение водителей о проблемах с безопасностью в чрезвычайных ситуациях более эффективно, чем визуальная или звуковая обратная связь (Politis et al., 2014b). Различные части тела водителя также находятся в постоянном контакте с частями автомобиля, такими как руки на рулевом колесе, что делает их очевидными местами для тактильной стимуляции во время вождения (Hjelm, 2008).Таким образом, «тактильные автомобили» могут использовать тактильную обратную связь для передачи информации водителям.

Уже были статьи, связанные с анализом использования тактильной обратной связи в автомобилях. Ван Эрп и Ван Вин (2001) предложили классификацию информации, которая может быть представлена ​​в автомобилях с помощью тактильной обратной связи. Они выделили четыре приложения, которые можно решить с помощью тактильной обратной связи: безопасность, помощь, развлечение и эффективность. Petermeijer et al. (2015) недавно представили обзор, в котором предлагается оценка тактильных систем на производительность и поведение водителя.Этот обзор был сосредоточен на измерениях, собранных в ходе экспериментальных исследований (то есть времени реакции), предназначенных для оценки эффективности тактильных систем и валидации экспериментальных протоколов. Chang et al. (2011) предложили более технологичную точку зрения на тактильные системы, предлагаемые в автомобилях для представления информации и предупреждения. Это исследование было ограничено тактильными сиденьями. Напротив, наше исследование фокусируется на тактильных технологиях, предлагаемых в автомобилях для повышения безопасности водителя при вождении вручную.Он делит их на два класса: системы тактильной помощи и системы тактильного предупреждения. Наше исследование охватывает различные области, которые можно стимулировать с помощью тактильной или кинестетической обратной связи для передачи информации водителям. Наша цель двоякая: 1. выделить существующие технологии и их преимущества, а также их основные ограничения, и 2. дать некоторые рекомендации для будущих работ.

Остальная часть статьи организована следующим образом. В следующем разделе представлены доступные тактильные технологии в автомобилях и связанные с ними способы их использования.В двух следующих разделах представлены два класса тактильных систем для повышения безопасности в автомобиле. Наконец, обсуждаются перспективы будущей работы.

2. Тактильные технологии в автомобилях

Тактильная модальность включает два вида тактильной обратной связи: тактильную и кинестетическую. Тактильная обратная связь относится к тактильному восприятию кожи, например, к вибрациям. Кинестетическая обратная связь обращается к кинестетическому восприятию нашего собственного мышечного усилия. Тактильная модальность отличается от зрительного и слухового восприятия, поскольку большинство устройств для тактильной стимуляции требует физического контакта с пользователем.Это объясняет, почему тактильные приводы должны находиться в определенных местах в автомобиле (см. Рисунок 1).

Рисунок 1 . Тактильная машина: зоны для тактильной стимуляции в машине.

Тактильную обратную связь можно использовать непосредственно в автомобиле для стимуляции различных частей тела водителя, которые уже контактируют с различными частями автомобиля:

• Рулевое колесо, физически контактирующее с пальцами водителя.

• Ремень безопасности при физическом контакте с туловищем водителя.

• Педаль, физически контактирующая с ногой водителя.

• Сиденье в физическом контакте со спиной и ногами водителя.

• Приборная панель, физически контактирующая с пальцами водителя.

• Одежда, физически контактирующая с телом водителя.

Эти разные области могут использоваться для отправки водителю различной информации.

Ван Эрп и Ван Вин (2001) определили пять классов информации, которая может быть интересна для отображения в автомобилях с помощью тактильной модальности:

1.Пространственная информация. Чтобы воспринимать расположение объектов вокруг автомобиля для пользователей.

2. Предупреждающие сигналы. Предупредить водителя о непосредственной опасности.

3. Связь. Бесшумно и конфиденциально передавать информацию водителю, не раздражая пассажиров.

4. Кодированная информация. Для передачи информации, представляющей состояние автомобиля (например, текущую температуру).

5. Общие. Чтобы предоставить информацию о настройках переключателей и кнопок, указать точки предпочтений и т. Д.

Некоторые существующие применения могут перекрывать несколько категорий. Например, предупреждение пользователя о присутствии объекта впереди автомобиля может соответствовать как пространственной информации, так и предупреждающему сигналу. Кроме того, наше исследование посвящено повышению безопасности. Мы особенно исследуем использование тактильной обратной связи для передачи пространственной информации, предупреждающих сигналов и закодированной информации.

Это объясняет, что в нашем обзоре используется классификация, основанная на классификации Petermeijer et al. (2015). Они выделили две категории использования тактильных технологий в автомобилях: системы наведения, которые постоянно поддерживают водителя при активации соответствующих систем, и системы предупреждения, которые активируются при превышении порогового значения, чтобы проинформировать водителя о событии.Чтобы избежать путаницы между категорией систем наведения и целью навигации, подобной GPS, в текущем обзоре используется термин вспомогательные системы вместо систем наведения, который также включает, например, поддержку маневра при парковке. Таким образом, мы определяем и далее будем ссылаться на «тактильные системы помощи» и «тактильные системы предупреждения» следующим образом:

• Системы тактильной помощи — это бортовые системы, используемые для оказания помощи водителю с помощью тактильного режима. В этом случае драйверы добровольно инициировали операцию, и в соответствии с этой операцией срабатывает тактильная обратная связь.Его использование включает в себя управление функциями автомобиля, расположенными на приборной панели, поддержку при маневрировании и руководство.

• Тактильные системы предупреждения — это бортовые системы, используемые для предупреждения водителя с помощью тактильного режима. Такие предупреждения не связаны с добровольным действием водителя. Его использование включает повышение осведомленности об окружающей среде, предотвращение столкновений, предотвращение съезда с полосы движения и контроль скорости.

В двух следующих разделах представлены тактильные технологии, соответствующие этим двум типам тактильных систем.

3. Тактильные вспомогательные системы

Было предложено несколько тактильных технологий, чтобы помочь водителям управлять своим автомобилем при получении информации через тактильную модальность. Этот раздел разделен на три части, соответствующие трем категориям систем тактильной помощи: управление различными функциями автомобиля, поддержка маневров и руководство водителем. Соответствующие варианты использования показаны на Рисунке 2.

Рисунок 2 . Системы тактильной помощи: управление различными функциями автомобиля, поддержка маневрирования и руководство водителем. (A) Управление функциями автомобиля, (B) поддержка маневра, (C) навигация.

3.1. Управление функциями автомобиля

В настоящее время водителям приходится иметь дело с все большим количеством технологий, встроенных в автомобиль, таких как радио или кондиционер. Эти технологии обычно управляются через приборную панель автомобиля, используя кнопки или ползунки в качестве входных данных. Взаимодействие с приборной панелью — сложная задача, поскольку она требует от нас не сводить глаз с дороги, одновременно выполняя мелкую моторику.

Pitts et al. (2012) показали, что обеспечение вибротактильной обратной связи во время нажатия пользователем на тактильную приборную панель имеет тенденцию сокращать продолжительность взгляда на экране приборной панели с 2,96 до 2,40 с. Это уменьшение более выражено с медленным реагированием интерфейса, моделируемым в их эксперименте с помощью отложенной визуальной обратной связи. Современные информационные панели также включают в себя такие устройства, как поворотные ручки и ползунки. Такие устройства требуют точного выбора. Grane и Bengtsson (2013) использовали тактильное поворотное устройство под названием Alps Haptic Commander в качестве замены визуального интерфейса для выполнения выбора меню в качестве второстепенной задачи при смене полосы движения.Это устройство позволяет на ощупь передавать текстурную информацию с помощью повторяющихся эффектов щелчка. Они заметили, что добавление этой вторичной задачи увеличивало отклонение от вождения, когда интерфейс имел только визуальную обратную связь о выбранном элементе. Однако при добавлении тактильной обратной связи к визуальной обратной связи для тактильного восприятия выбора на поворотном устройстве количество отклонений при движении не изменилось. Mullenbach et al. (2013) предложили тактильный слайдер, обеспечивающий тактильную стимуляцию каждый раз, когда значение на слайдере изменяется.В этом слайдере используется тактильный графический дисплей, расположенный под центральной консолью и позволяющий контролировать его коэффициент трения. Mullenbach et al. (2013) показали, что тактильная обратная связь снижает общее время бездорожья на 19% по сравнению с визуальной обратной связью, достигая 39%, когда обратная связь представляет собой визуально-тактильную комбинацию.

Однако использование тактильной обратной связи для управления функциями автомобиля не должно ограничиваться приборной панелью, поскольку в последних автомобилях кнопки также размещены на рулевом колесе.Большая часть представленной ранее тактильной обратной связи может быть применена к кнопкам, расположенным на рулевом колесе. Использование вибрации на рулевом колесе требует дальнейшего изучения, поскольку в настоящее время оно сосредоточено на исследованиях восприятия, а не на разработке новых типов интерфейсов. Diwischek и Lisseman (2015) оценили четыре различных частоты вибрации и две формы волны с точки зрения предпочтений пользователя. Их результаты показывают, что частота 230 Гц была наиболее предпочтительной, а частота 105 Гц была наименее предпочтительной по сравнению с частотами 135 и 175 Гц.Кроме того, пользователи значительно предпочли формы сигналов синусоидального сигнала, чем формы волны спада-выпад-затухания, независимо от частоты. Однако стимулы также должны быть легко различимы, чтобы водителю не приходилось смотреть на приборную панель. Вибрации в качестве обратной связи на рулевом колесе, тем не менее, имеют ограничение, поскольку они могут мешать вибрациям, вызванным дорогой.

Короче говоря, , тактильная обратная связь на уровне приборной панели или рулевого колеса остается основным источником тактильной информации, которая до сих пор предлагалась для управления функциями автомобиля.Эти два места (рулевое колесо и приборная панель) действительно и обычно связаны со стандартными интерфейсами, используемыми для управления функциями автомобиля.

3.2. Поддержка маневра

Некоторые специфические задачи вождения, такие как парковка, требуют более сложных и трудных маневров, чем другие. Такие операции требуют большой нагрузки на познавательные ресурсы, что побуждает большинство производителей автомобилей оснащать свои автомобили, например, функцией самостоятельной парковки. Однако некоторые водители не верят в автоматизацию своего автомобиля (Koo et al., 2014). Затем была предложена тактильная обратная связь, чтобы помочь водителям во время сложных маневров, связанных с вождением, без использования полной автоматизации.

Первый пример сложного маневра — перпендикулярная парковка. Тактильное рулевое колесо было предложено Hirokawa et al. (2014), чтобы помочь водителям управлять перпендикулярной парковкой. Их система оценивает необходимые движения рулевого управления для парковки и направляет водителя в их выполнении, используя кинестетическую обратную связь на рулевом колесе. Это позволяет поддерживать водителя, который полностью контролирует автомобиль без автоматизации.Другой пример маневра при вождении — движение назад. Самые последние автомобили оснащены камерой, расположенной за автомобилем, которая направлена ​​на водителя, чтобы снизить затраты на осознание окружающей среды. Однако камера не помогает, когда в машине один или несколько прицепов. Morales et al. (2013) предложили тактильное решение, позволяющее избежать небезопасных движений рулевого управления, когда автомобиль прикреплен к нескольким пассивным прицепам, например, для туристических автопоездов. Используя датчики сцепки, они дополнили рулевое колесо обратной связью по усилию, чтобы водители не превышали максимальные углы поворота прицепов.

Правильное управление колесом может быть затруднительным при нормальном вождении, например, в условиях плохой видимости. Profumo et al. (2013) показали, что рулевое колесо с обратной связью по усилию может помочь водителю справляться с поворотами. Во время имитации вождения в условиях плохой видимости приложение вращающей силы к колесу в направлении поворотов дороги помогло водителю сохранить свою траекторию. Существуют и другие виды операций, подразумевающих использование тактильного колеса, которые могут привести к серьезным травмам в случае отказа, например, движение на пределе допустимой для автомобиля управляемости.Katzourakis et al. (2014a) показали, что на максимальной скорости усилие обратной связи на рулевом колесе снижает умственную нагрузку на водителей без ухудшения их ходовых качеств. Обратная связь уменьшила величину крутящего момента рулевого управления по сравнению с отсутствием обратной связи. В частности, Katzourakis et al. (2014a) показали, что пределы управляемости транспортного средства достигаются в меньшей степени с помощью силовой обратной связи, чем без нее.

Короче говоря, , кинестетическая обратная связь, применяемая к рулевому колесу, является основным источником тактильной информации, предлагаемой для помощи водителям при маневрировании на данный момент.Основная цель таких систем — действительно помочь водителю при манипуляциях с рулевым колесом.

3.3. Навигация

Использование навигационной системы в автомобиле может отвлекать водителя. Такая система требует сосредоточения внимания на инструкциях по навигации. Особенно они требуют повышенного внимания в городах с большим количеством дорог. Это оправдывает использование тактильной модальности для целей навигации, освобождая как зрительные, так и слуховые ощущения водителя.

Одним из наиболее распространенных подходов к тактильной обратной связи в целях навигации является увеличение рулевого колеса.Ege et al. (2011) предложили устройство, состоящее из двух вибраторов, расположенных слева и справа от рулевого колеса. Это устройство эффективно снижает количество ошибок навигации по сравнению с использованием только слуховой обратной связи, особенно в шумной среде. Участники делали в 3,7 раза меньше ошибок, используя тактильно-слуховую обратную связь, по сравнению с использованием только слуховой обратной связи. Хван и Рю (2010) предложили более технически продвинутый подход, названный тактильным колесом, который использует 32 привода, распределенных по всему рулевому колесу.Это устройство может обеспечивать различные методы рендеринга, такие как создание иллюзии смещения путем последовательного включения различных приводов вокруг колеса. Он также может создавать ощущение наполнения за счет создания вибраций, начиная с верхней части колеса и приводя в действие исполнительные механизмы по часовой стрелке или против часовой стрелки. Их результаты показали, что лучшая скорость распознавания достигается при одновременном генерировании двух соседних импульсов вибрации, идущих по часовой стрелке или против часовой стрелки.

Использование поясного ремня представляет собой еще один способ передать направление, позволяя тактильной стимуляции повсюду водителя.Asif et al. (2012) предложили носимый пояс, включающий 8 такторов, расположенных вокруг живота, чтобы указывать направление. Их система предоставляет информацию о расстоянии поворота в зависимости от того, сколько раз срабатывает конкретный тактик. Они показали, что в условиях высокой когнитивной нагрузки эффективность ориентации с помощью этого устройства улучшилась. Кроме того, их тактильная обратная связь не увеличивала отвлекающих факторов по сравнению с обычными навигационными системами.

Еще одна область тела, которую следует стимулировать в целях навигации, — это спина водителя.Несколько исследований показали актуальность использования автомобильных сидений с увеличенными диаметрами, например, с использованием матрицы приводов. Hogema et al. (2009) разработали матрицу исполнительных механизмов 8 × 8, расположенную в днище сиденья, обеспечивающую сложные рисунки для указания направлений. Например, сигнал «повернуть налево» будет соответствовать включению рычагов, расположенных с левой стороны сиденья. Экспериментальное исследование трафика почти не показало ошибки направления. Однако тактильные стимулы, создаваемые этим устройством, являются статическими, поскольку они передают информацию, основанную только на местоположении стимулируемой области.Hwang et al. (2012) предложили динамическую тактильную обратную связь с использованием матрицы исполнительных механизмов 5 × 5, расположенной в задней части сиденья, для передачи информации с использованием последовательного включения такторов. В этом случае сигнал «повернуть налево» будет соответствовать последовательности активации такторов, идущей от среднего-правого к среднему-левому. Эта система представляет собой альтернативный способ предоставления водителю инструкций.

Короче говоря, , тактильная обратная связь на рулевом колесе или встроенная в одежду / сиденье водителя являются двумя основными источниками тактильной информации, которые до сих пор предлагались для целей навигации.Рулевое колесо — это интерфейс, используемый для поворота и управления рысканием автомобиля, что мотивирует использование тактильной обратной связи в этом месте. В этом случае большие участки сиденья или одежды находятся в постоянном физическом контакте с водителем, что позволяет получать подробную и точную информацию о направлении движения.

4. Системы тактильного оповещения

Чтобы повысить безопасность в автомобиле, можно также использовать тактильную обратную связь, чтобы предупредить водителя о непосредственной опасности в рамках так называемых «так называемых систем тактильного предупреждения».«Это делает их также полезными для предупреждения пользователей о непосредственных опасностях. Информация о местоположении должна требовать меньше когнитивных ресурсов и быстрее обрабатываться с тактильной обратной связью, чем с визуальной или слуховой. Тактильные стимуляции тесно связаны с пространственным расположением, поскольку они стимулируют определенные части тела. Этот раздел разделен на четыре части, соответствующие четырем категориям систем тактильного предупреждения: поддержка осведомленности водителя о его или ее окружении, предупреждение его о потенциальных столкновениях, предотвращение съезда с полосы движения и превышение скорости, как показано на рисунке 3.

Рисунок 3 . Системы тактильного оповещения. Они являются причиной обычных аварий: незнание того, что находится вокруг автомобиля, столкновения с другими транспортными средствами, выезд за пределы полосы движения и превышение скорости. Тактильная модальность помогает сократить время отклика при предоставлении пространственной информации. (A) Осведомленность об окружающей среде, (B) предотвращение столкновений, (C) выезд с полосы движения и (D) контроль скорости.

4.1. Осведомленность об окружающей среде

Визуальные стимулы не всегда эффективны для привлечения внимания водителя, поскольку вождение автомобиля уже требует большого количества визуального внимания.Водителям часто бывает сложно всегда полностью осознавать свое окружение. Tan et al. (2003) заявили, что использование локальной тактильной обратной связи представляет собой еще один способ передачи водителям пространственной информации об их окружении. Ho et al. (2005) предложили, например, тактильный пояс, который водитель носит на талии, чтобы информировать его о возможных столкновениях. Этот ремень состоит из двух приводов, один сзади, а другой спереди. Один из исполнительных механизмов срабатывает в случае возможных столкновений.Когда место воздействия совпадает с местом потенциального столкновения (то есть спереди, когда другое транспортное средство находится впереди, сзади, когда другое транспортное средство находится сзади), время реакции водителя уменьшается. Это показывает возможность предоставления информации о местоположении с помощью тактильной обратной связи.

Моррелл и Василевски (2010) предложили тактильный поддон сиденья с использованием матрицы вибротактильных приводов 3 × 5 для передачи водителю пространственного положения других близлежащих транспортных средств.Каждый привод соответствует положению относительно водителя. Например, нижний левый привод соответствует автомобилю, который в данный момент находится позади и слева от водителя. Их предварительные результаты предполагали улучшение характеристик вождения по сравнению с использованием только зеркала заднего вида, но, насколько нам известно, дальнейших исследований не проводилось. Использование тактильной обратной связи позволило сократить время нахождения автомобиля в слепых зонах. Grah et al. (2016) предложили аналогичным образом деформируемое на ощупь заднее сиденье для оповещения водителя автомобилей позади него / нее.Система состояла из матрицы серводвигателей 4 × 4, каждый из которых управлял толкателем, оказывающим давление на спину водителя, указывая, есть ли препятствие при обгоне или смене полосы движения. Основная цель системы заключалась в том, чтобы побудить водителя сканировать окрестности, предоставляя ему / ей обратную связь о расстоянии и угле препятствий.

Повышение осведомленности водителя также может быть полезно при выполнении некоторых задач, например при обгоне. Löcken et al. (2015) предложили тактильный ремень, который можно носить на талии, чтобы помочь водителю при обгоне.Используя шесть исполнительных механизмов на талии, устройство сообщает водителю о наличии окружающих автомобилей. Когда другая машина уже обгоняла участников, они с большей вероятностью отказались от обгона идущей впереди машины, когда у них была тактильная обратная связь с их окружением.

Наконец, даже с зеркалами некоторые окрестности автомобиля могут оставаться скрытыми от глаз водителя. Хороший пример — то, что находится под автомобилем, чего не видит водитель. Ochiai и Toyoshima (2012) предложили систему, состоящую из инфракрасных датчиков расстояния, расположенных под автомобилем.Эта матрица подключена через микроконтроллер Arduino к матрице такторов 10 см × 10 см, обеспечивая вибротактильную обратную связь под левыми ногами водителя, чтобы уведомить его / ее о том, что находится под автомобилем, например, для распознавания ударов при парковке. назад.

Короче говоря, , тактильная обратная связь на сиденье и / или одежде водителя является основным источником тактильной информации, предлагаемой для повышения осведомленности об окружающей среде. Это похоже на стимуляцию, используемую в целях навигации, поскольку необходимо передавать информацию о направлении.Только в одном исследовании предлагалось использовать тактильную обратную связь на педали, чтобы предоставить информацию об объектах, расположенных под автомобилем.

4.2. Предотвращение столкновений

Столкновения вызывают высокую долю автомобильных аварий и могут привести к тяжелым травмам (Lao et al., 2014). Чтобы избежать столкновения с другим автомобилем, водитель должен быстро отреагировать. Однако это означает, что водитель заметил неизбежное столкновение. Это требует от водителя постоянной концентрации внимания на дороге и его / ее окружении в случаях бокового или заднего столкновения, что требует большой когнитивной нагрузки.Было показано, что тактильная обратная связь очень эффективна для сокращения времени реакции в автомобилях. Используя комбинацию такторов, расположенных на руках и вокруг запястья, Ahtamad et al. (2015) наблюдали сокращение времени реакции при торможении с 1,6 с (без тактильного предупреждения) до 1,4 с (с тактильным предупреждением). Это говорит о том, что тактильная модальность является подходящим решением для предупреждения водителей о неизбежном столкновении.

Преимущество передачи информации о местоположении неизбежного столкновения с помощью тактильного ремня вокруг талии было впервые продемонстрировано Ho et al.(2006). Они предложили тактильный пояс, включающий два привода: один спереди водителя и один сзади. Привод спереди срабатывает, когда автомобиль впереди слишком близко, а привод сзади срабатывает, когда следующий автомобиль находится слишком близко. Fitch et al. (2007) предложили тактильное сиденье, состоящее из матрицы такторов 8 × 8, интегрированных в основание сиденья. Это позволяет стимулировать большую площадь тела, позволяя более точно локализовать угрозу столкновения. Они оценили эффективность устройства, попросив пользователей локализовать стимуляцию в 8 возможных местах.Они сравнили свою систему со слуховой обратной связью, предоставляемой ораторами. По сравнению со звуковым предупреждением пространственная локализация угрозы увеличилась с 32 до 84%, а время локализации сократилось на 257 мс с помощью тактильной обратной связи. Gray et al. (2014) предложили использовать три вертикально выровненных тактора, прикрепленных к поясу водителя. Они подчеркивают, что последовательная активация этих такторов снизу вверх (т. Е. По направлению к голове) вызывает наименьшее время реакции. Подобные эффекты использования тактильной обратной связи на время реакции были обнаружены de Rosario et al.(2010), которые предложили вибротактильную педаль для предупреждения водителей о лобовом столкновении. Они обнаружили, что водители могут реагировать на свои устройства на 0,3 с быстрее по сравнению с визуальным предупреждением. Кроме того, лучшая производительность была получена при использовании вибрации от 5 до 10 Гц.

Короче говоря, , области стимуляции в автомобиле, используемые для предотвращения столкновений, те же, что и для повышения осведомленности об окружающей среде, а именно сиденье, одежда водителя и педаль.Вся обратная связь касается тактильной стимуляции, а не кинестетической обратной связи по соображениям безопасности. Предлагаемая обратная связь может информировать водителя, но не берет на себя управление автомобилем.

4.3. Переулок

Распространенным последствием невнимательности водителя на дороге является выезд за пределы полосы движения (Mattes, 2003). Съезд с полосы движения может поставить под угрозу жизнь водителя, если машина остановится в кювете на дороге или столкнется с другими автомобилями, едущими с противоположной стороны. Чтобы решить эту проблему, на некоторых дорогах нанесены неровности на разметке полосы движения, чтобы обеспечить тактильную обратную связь для водителя, когда он проезжает по ним.Однако не везде эти шишки.

Тактильная обратная связь, расположенная на рулевом колесе, может быть эффективным средством предупреждения водителей о выезде с полосы движения (Suzukia and Jansson, 2002). Они показали, что их вибротактильная обратная связь была интуитивной, поскольку их участники думали, что их транспортное средство отклоняется, когда ощущает вибрации, даже если они ранее не были проинформированы о значении этой обратной связи. После этого многие исследования были сосредоточены на использовании тактильных сигналов на рулевом колесе для предупреждения о выезде с полосы движения.Онимару и Китадзаки (2008) предложили, например, рулевое колесо с двумя вибротокаторами, по одному с каждой стороны колеса. Вибрация указала, когда автомобиль уехал от центра дороги. Этот дисплей был более эффективным, чем визуальный эквивалент, с использованием двух цветных дисков, расположенных слева и справа от дороги, чтобы помочь участникам скорректировать траекторию движения автомобиля. Ограничением этих работ является то, что они указывают, когда и в каком направлении, но не на сколько рулевое управление должно двигаться, чтобы скорректировать траекторию.

Katzourakis et al. (2013) предложили кинестетическое рулевое колесо для предотвращения съезда с полосы движения. К рулевому колесу прилагается крутящий момент, так что водитель и автомобиль вращают рулевое колесо совместно. Тактильная обратная связь также была исследована для предотвращения съезда с полосы движения. Вибротактильное сиденье также может сократить время реакции при выезде с полосы движения по сравнению со звуковым предупреждением с 1,24 до 0,89 с (Stanley, 2006). Кроме того, пользователи сочли такой вид обратной связи менее раздражающим и обеспечивающим меньше помех, чем слуховая обратная связь.

Педали с усиленной тактильной обратной связью также были рассмотрены для передачи информации водителю. Например, Курихара и др. (2013) предложили тактильную педаль, которая вибрирует при съезде с полосы движения. Они отметили значительное снижение количества происшествий за пределами трассы при использовании педали с тактильной обратной связью.

Короче говоря, , тактильная и кинестетическая обратная связь на рулевом колесе являются основными видами тактильной стимуляции, которые до сих пор предлагались для информирования водителей о выезде с полосы движения.Для корректировки траектории необходимо повернуть рулевое колесо. Тактильная обратная связь на сиденье и педали также была предложена для уменьшения времени реакции при выезде с полосы движения.

4.4. Контроль скорости

Водителю обычно сообщается текущая скорость его / ее автомобиля с помощью спидометра. Это может привести к проблемам с безопасностью, поскольку поддержание правильной скорости требует постоянного контроля скорости.

Чтобы контролировать скорость с помощью тактильных ощущений, в нескольких предыдущих работах в основном применялась тактильная обратная связь на педаль ускорения, поскольку это устройство, естественно, используется для управления скоростью автомобиля.Adell et al. (2008) предложили активную педаль акселератора, использующую обратную связь по усилию для предупреждения водителей в случае превышения скорости путем приложения сопротивления давлению на педаль. Они отметили, что устройство было более эффективным в снижении скорости водителя, чем комбинированные визуальные и звуковые предупреждения (мигающий красный свет и звуковой сигнал). Например, при ограничении скорости 30 км / ч ⁻¹ водители обычно ехали со скоростью 42 км / ч ⁻¹ . Их скорость снизилась до 38 км ч ^-1 при использовании зрительной и слуховой обратной связи и до 35 км ч ^-1 при использовании тактильной обратной связи на педали.

Такая же обратная связь может также применяться для помощи водителям в поддержании определенной скорости. Управление силой реакции педали акселератора оказалось более эффективным, чтобы помочь водителю поддерживать желаемую скорость, чем визуальная обратная связь, расположенная на приборной панели. Инь и др. (2012) подчеркнули, что тактильная обратная связь обеспечивает плавное отслеживание желаемой скорости и более короткое время реакции, чем визуальная обратная связь. Эффективность их устройства также была продемонстрирована в реальных дорожных ситуациях и после длительного использования.Vlassenroot et al. (2007) показали, что в условиях реального вождения, когда водители передвигались по дороге 90 км / с ^–1 , педаль с усиленной обратной связью помогла снизить скорость почти на 10%. Более того, эти драйверы сообщили, что система удовлетворительна и полезна.

Наконец, была предложена тактильная обратная связь для поощрения эко-вождения в автомобилях с механической коробкой передач. Birrell et al. (2013), в частности, предложили устройство, состоящее из педали ускорения, которая вибрирует, когда пора переключать передачи.Они наблюдали положительное влияние тактильной обратной связи на ускорение водителя.

Короче говоря, , тактильная и кинестетическая обратная связь на педали являются основными видами тактильной стимуляции, которые были предложены для предотвращения превышения скорости водителями. Были изучены два подхода: один только информирует водителя посредством тактильной обратной связи, а другой побуждает водителя замедлить движение посредством обратной связи по усилию.

5. Обсуждение

5.1. Какая тактильная технология для чего?

Было предложено несколько тактильных технологий для повышения безопасности и обеспечения помощи и предупреждений водителям.В таблицах 1 и 2 представлен обзор всех технологий, представленных в этом документе, в зависимости от целевого использования. В этих таблицах особо подчеркивается, что различные применения включают разные места стимуляции:

• Панель приборов (тактильная) предназначена для управления различными функциями автомобиля. Это неудивительно, поскольку водитель контактирует с этой областью только тогда, когда он / она хочет получить доступ к определенным функциям.

• Рулевое колесо (тактильное) предназначено для навигации и предотвращения столкновений.Колесо используется для изменения направления и требуется в обоих случаях. Поскольку обратная связь является тактильной, она уведомляет водителя об опасности, но не поворачивает за него руль.

• Рулевое колесо (кинестетическое) предназначено для помощи при маневрировании. Цель состоит в том, чтобы помочь водителям управлять колесом для выполнения различных задач, таких как парковка, объясняя использование обратной связи по усилию на рулевом колесе.

• Сиденье (тактильное) связано с навигацией, поддержкой осведомленности и выездом из полосы движения.Сиденья позволяют стимулировать большую площадь тела. Все соответствующие виды использования связаны с передачей пространственной информации водителю.

• Одежда (тактильная) предназначена для навигации, поддержки осведомленности и предотвращения столкновений. Как и в случае с сиденьями, все эти случаи объединяет то, что они относятся к локализации в пространстве, чтобы предоставить информацию для навигации или предупредить водителя об объектах в его / ее окружении.

• Педаль (тактильная) относится ко всем представленным системам тактильного оповещения.Хотя эта обратная связь также может использоваться для целей экологичного вождения, тактильное тактильное увеличение педали больше используется для предупреждения, чем для помощи (Birrell et al., 2013).

• Педаль (кинестетическая) связана только с регулированием скорости. Чтобы снизить скорость, нужно отпустить педаль акселератора. Это оправдывает кинестетическую обратную связь, чтобы предложить водителю отпустить педаль.

Таблица 1 . Системы тактильной помощи, предлагаемые для обеспечения безопасности автомобиля.

Таблица 2 . Системы тактильного оповещения, предлагаемые для обеспечения безопасности автомобиля.

Многие ячейки таблицы 1 пусты из-за отсутствия соответствующих исследований. Это предлагает новые системы и новые пути для тактильных технологий. Например, тактильное рулевое колесо может отображать вибрацию при превышении скорости, обеспечивая такую ​​же обратную связь, которая, естественно, возникает, когда колеса автомобиля неправильно соприкасаются с дорогой. Это также будет работать с неисправным регулятором скорости, поскольку водитель остается на дороге, но не с педалью акселератора.

Хотя использование нескольких зон для стимуляции на теле водителя было исследовано для некоторых конкретных применений, не все устройства одинаково привлекают внимание, например, для предупреждения о слепых зонах. Chun et al. (2013) провели сравнение между тактильным рулевым колесом и тактильным ремнем безопасности для предупреждения о слепых зонах. Они показали, что тактильное рулевое колесо обеспечивает лучшую защиту от столкновений и меньшее расстояние предотвращения столкновений.

Можно дополнительно изучить две специфические области тактильной обратной связи в автомобиле: ремень безопасности и механизм переключения передач.Хотя это и упоминается на Рисунке 1, исследований немного, например, Скотт и Грей (2008) и Чун и др. (2013), в которых основное внимание уделяется ремню безопасности с тактильной обратной связью. Объяснение может заключаться в том, что само сиденье покрывает большую область раздражения, чем ремни безопасности, которые покрывают только туловище водителя, в то время как ремни вокруг талии обеспечивают тактильную стимуляцию на 360 °. Другая область — это переключение передач, которое не было упомянуто на рисунке, так как оно есть не во всех автомобилях. В большинстве стран автомобили имеют автоматическую коробку передач без переключения передач.Автомобиль с механической трансмиссией может использовать тактильное переключение передач, например, чтобы убедить водителя или не дать ему переключить передачу.

Наконец, различные представленные исследования в основном были сосредоточены на статической тактильной обратной связи, которая не развивается с течением времени. Одно из объяснений состоит в том, что таксистов обычно мало. Использование более сложных технологий позволяет передавать более точную и интуитивно понятную информацию с помощью динамической обратной связи, развивающейся во времени (Hwang and Ryu, 2010; Ho et al., 2014). Такая обратная связь могла бы более эффективно передавать информацию в виде направления или расстояния, последовательно активируя такторы. Например, Meng et al. (2015) показали, что динамические тактильные сигналы могут сократить время реакции.

5.2. Пределы существующих экспериментальных протоколов

В будущих работах следует учитывать множество переменных, которые могут повлиять на результаты экспериментов. Например, недавние исследования, такие как Duthoit et al. (2016) показали, что легкая одежда не меняет восприятие вибраций, исходящих от сиденья.Но если кто-то стремится создать тактильное сиденье, рост и вес водителя могут повлиять на восприятие тактильной обратной связи (Grah et al., 2016). Возраст водителей также имеет значение, поскольку люди в возрасте старше 60 лет, похоже, больше страдают от тактильных стимулов в автомобилях, чем молодые люди (Ahtamad et al., 2015). Другие параметры, такие как привычки водителя, следует исследовать или, по крайней мере, контролировать, например, как они кладут руки на руль (Walton and Thomas, 2005).Эти параметры могут существенно повлиять на то, как водители воспринимают тактильную обратную связь.

Большинство представленных здесь исследований являются относительно недавними и касаются предварительных результатов или технико-экономических обоснований. Затем их первые результаты еще предстоит подтвердить в ходе более глубоких исследований. Petermeijer et al. (2015) провели полное и обширное исследование по разработке экспериментальных протоколов для сбора репрезентативных показателей улучшения характеристик, обеспечиваемых тактильной модальностью во время вождения.Рассмотрение мер, используемых для оценки тактильной системы для безопасности водителя, имеет решающее значение, например, субъективное предпочтение системы не означает, что эта система более безопасна. В их обзоре были изучены различные экспериментальные исследования, и их мера по оценке эффективности предлагаемых систем является отличным дополнением к нашему собственному обзору, в котором используется более техническая точка зрения.

Несмотря на то, что для получения достоверных результатов важно контролировать эксперимент, результаты конкретного использования не обязательно применимы к реальным условиям вождения.Большинство исследователей, представленных в текущем обзоре, используют в своих экспериментах симуляторы вождения в качестве OpenDS. Однако вождение в реальных условиях включает в себя большое количество переменных (Morrell and Wasilewski, 2010). Например, на тактильное восприятие можно повлиять в реальной и стрессовой среде вождения по сравнению с экспериментом перед экраном. Кроме того, следует глубоко исследовать влияние окружающих вибраций на тактильное восприятие водителя в реальных условиях вождения (Ryu et al., 2010). Это объясняет, почему системы, направленные на повышение безопасности водителей, должны оцениваться на практике. Дополнительные эксперименты в реальной среде требуют дальнейшего изучения. Как отмечает Katzourakis et al. (2014b) заявил: «Испытания реальных автомобилей незаменимы для разработки систем, связанных с динамическим вождением . ” Кроме того, следует провести долгосрочные эксперименты, такие как предложенный Дассом (2013), чтобы оценить, не приводит ли тактильная обратная связь к слишком большому доверию водителя к автомобилю, что может создать новый вид риска.

Остается один вопрос: интеграция нескольких тактильных сигналов для разных целей в одном автомобиле. Запутывание обратной связи, связанной с предотвращением столкновений, с обратной связью, связанной с целью навигации, может привести к плохим последствиям. Хотя большинство работ сосредоточено на разработке конкретной обратной связи для одного использования, остается неизвестным, как различные тактильные отзывы могут взаимодействовать вместе в автомобиле, повышая (или не повышая) безопасность водителя.

5.3. Навстречу мультимодальному автомобилю

В некоторых случаях только тактильная обратная связь может быть неэффективной.Например, тактильная обратная связь на приборной панели, как правило, уменьшает отвлечение внимания от дороги, но реальные улучшения, предоставляемые этой обратной связью, зависят от задачи. Комбинации визуально-тактильных и слуховых-тактильных ощущений следует дополнительно исследовать в сценариях с различными рабочими нагрузками первичных и вторичных задач, как это было предложено Pitts et al. (2012). Например, когда водитель ведет простой разговор по телефону, такторы, расположенные на поясе водителя, оказались более эффективными, чем звуковое предупреждение, особенно если водитель ведет простой разговор (Mohebbi et al., 2015). Напротив, мультимодальная визуально-слуховая комбинация кажется более эффективной в нормальных условиях вождения, в то время как визуально-тактильная комбинация кажется более эффективной при выполнении задачи, требующей большой когнитивной нагрузки (Hancock et al., 2013; Mullenbach et al., 2013 ). Thorslund et al. (2013) показали, что улучшение характеристик, достигаемое за счет тактильной обратной связи, более заметно у людей с потерей слуха, не способных слышать инструкции от систем навигации GPS.

Тактильная обратная связь, по-видимому, также менее эффективна для некоторых задач, таких как навигация, чем другие методы, что приводит к ошибкам навигации (Nukarinen et al., 2014). Решением может стать сочетание зрительных и тактильных раздражителей. В этой конфигурации тактильный стимул уведомляет водителя о том, что инструкция по навигации готова, в то время как траектория по-прежнему передается с использованием визуальной модальности. Это может сократить время, затрачиваемое на просмотр устройства GPS. Эти результаты предполагают, что наилучший способ вывода данных для связи с драйвером, вероятно, будет зависеть от ситуации. Более подробные инструкции по использованию тактильных ощущений с другими модальностями для предупреждений, в частности, можно найти в Haas and Van Erp (2014).

5.4. Заявления о других средствах передвижения

Все представленные исследования касаются тактильных стимулов в автомобилях, которые являются наиболее распространенным типом транспортных средств. Однако тактильная модальность также может помочь повысить безопасность пользователей других средств передвижения. Например, тактильное сиденье в грузовиках могло бы еще больше улучшить пространственное восприятие, поскольку при вождении такого транспортного средства, у которого нет зеркала заднего вида, трудно смотреть назад. Во время интервью водители грузовиков сообщили, что критичность съезда с полосы движения неправильно отражается в звуковых предупреждениях (Dass, 2013).После дорожных испытаний в реальных условиях вождения с использованием вибротактильного сиденья эти водители грузовиков сообщили, что тактильная обратная связь дает им эффективное предупреждение о выезде с полосы движения. Есть также много тактильных систем, касающихся летательных аппаратов. Arrabito et al. (2011) показали, что тактильная модальность увеличивает бдительность пилотов во время полетной задачи, поскольку тактильная обратная связь обеспечивает более высокий уровень обнаружения и более короткое время реакции на неожиданные события, чем визуальная обратная связь. Склар и Сартер (1999) также заметили, что во время тренировок по полету пользователи воспринимают тактильные предупреждения лучше, чем визуальные.

Некоторые из технологий, представленных в этом исследовании, могут быть напрямую применены к другим транспортным средствам с небольшой адаптацией. Например, одежда, обеспечивающая тактильную обратную связь, может быть интересна всем транспортным средствам и пешеходам, поскольку она не связана с самим автомобилем. Однако другие представленные технологии могут не применяться к другим транспортным средствам из-за значительных различий в оборудовании между транспортными средствами. Например, двухколесные транспортные средства, такие как мотоциклы, часто не имеют спинки сиденья.

6.Вывод

Мы представили обзор использования тактильной обратной связи в автомобилях для повышения безопасности водителей. Тактильная обратная связь, по-видимому, является эффективным способом уменьшить визуальную нагрузку и передать информацию, например, для предотвращения опасностей. Это стимулировало разработку множества тактильных решений для повышения безопасности во время вождения. Эти решения заключаются в усилении тактильной обратной связи (тактильной или кинестетической) в различных частях автомобиля: приборной панели, рулевом колесе, сиденье, ремне безопасности, одежде водителя и педали акселератора.Было показано, что каждая область обычно связана с конкретным использованием тактильных систем. Для этого исследования мы выделили две основные категории тактильных систем. Во-первых, системы тактильной помощи, призванные помочь водителю во время задачи, которую он или она инициировал самостоятельно. Эти задачи включают в себя управление функциями автомобиля, маневрирование его / ее транспортным средством и навигацию. Используемые области стимуляции — это, в основном, приборная панель и рулевое колесо, а также сиденье для навигации. Во-вторых, тактильные системы предупреждения, призванные предупредить водителя о неожиданных событиях, угрожающих его или ее безопасности.Целями этих систем являются повышение осведомленности об окружающей обстановке, предотвращение столкновений, предотвращение съезда с полосы движения и контроль скорости. Используемые области стимуляции — это в основном сиденье, одежда и педаль. Однако многие пути остаются сегодня малоизученными. Например, некоторые возможные области стимуляции остаются малоизученными, как, например, переключение передач. Экспериментальные протоколы, используемые для оценки улучшения, обеспечиваемого тактильными системами, также ограничены, поскольку большинство из них не исследуют реальные условия вождения.Таким образом, они не принимают во внимание некоторые переменные, такие как стресс, который может произойти в реальных условиях, или чрезмерную уверенность водителя в системах тактильной помощи и предупреждений. Кроме того, представленные здесь технологии можно также испытать в сочетании с другими способами передвижения или с другими средствами передвижения, кроме автомобилей. Мы надеемся, что информация, содержащаяся в этом обзоре, будет полезна для будущих исследований тактильного автомобиля завтрашнего дня.

Авторские взносы

YG выполнил основную часть исследования и написал первый черновик статьи.А.Л. нарисовал структуру бумаги и ее полное отражение.

Заявление о конфликте интересов

Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могут быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Финансирование

Эта работа была поддержана Европейской Комиссией в рамках проекта СЧАСТЬЕ (SEP-210153552).

Сноска

Список литературы

Адель, Э., Вархейи, А., и Hjälmdahl, M. (2008). Слуховые и тактильные системы для управления скоростью в автомобиле — сравнительное исследование из реальной жизни. Transp. Res. Часть F Психология дорожного движения. Behav. 11, 445–458. DOI: 10.1016 / j.trf.2008.04.003

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ахтамад М., Грей Р., Хо К., Рид Н. и Спенс К. (2015). «Информативные предупреждения о столкновении: влияние модальности и возраста водителя», в Труды восьмого Международного симпозиума по вождению по человеческому фактору в оценке, обучении и проектировании транспортных средств, (Солт-Лейк-Сити, Юта), 330–336.

Google Scholar

Аррабито, Г. Р., Хо, Г., Агаи, Б., Бернс, К., и Хоу, М. (2011). Эффекты вибротактильной стимуляции для поддержания работоспособности в задаче бдительности: пилотное исследование. Proc. Гм. Факторы Эргона. Soc. Аня. Встретиться. 55, 1160–1164. DOI: 10.1177 / 1071181311551242

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Асиф А., Болл С. и Хойтен В. (2012). Справа или слева: тактильный дисплей для навигации водителей по маршруту. Инф. Technol. 54, 188–198. DOI: 10.1524 / itit.2012.0681

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Бенедетто А., Кальви А. и Д’Амико Ф. (2012). Влияние задач мобильного телефона на вождение: исследование на симуляторе вождения. Adv. Трансп. Stud. 26, 29–44. DOI: 10.4399 / 97888548465863

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Биррелл С. А., Янг М. С., Уэлдон А. М. (2013). Вибротактильные педали: обеспечивают тактильную обратную связь для поддержки экономичного вождения. Эргономика 56, 282–292. DOI: 10.1080 / 00140139.2012.760750

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Чанг, В., Хван, В., и Цзи, Ю. Г. (2011). Тактильные интерфейсы сиденья для систем информирования и предупреждения водителя. Внутр. J. Hum. Comput. Взаимодействовать. 27, 1119–1132. DOI: 10.1080 / 10447318.2011.555321

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Чун, Дж., Ли, И., Пак, Дж., Со, Дж., Чой, С., и Хан, С. Х. (2013). Эффективность тактильных предупреждений о слепых пятнах через рулевое колесо или ремень безопасности. Transp. Res. Часть F Психология дорожного движения. Behav. 21, 231–241. DOI: 10.1016 / j.trf.2013.09.014

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Дасс, Д. (2013). «Тактильная обратная связь на месте для предупреждения о выезде с полосы движения», в Труды 5-й Международной конференции по автомобильным пользовательским интерфейсам и интерактивным автомобильным приложениям (Эйндховен, Нидерланды), 258–261.

Google Scholar

de Rosario, H., Louredo, M., Díaz, I., Soler, A., Gil, J.J., Solaz, J. S. и др. (2010). Эффективность и ощущение вибротактильного предупреждения о лобовом столкновении, реализованное в тактильной педали. Transp. Res. Часть F Психология дорожного движения. Behav. 13, 80–91. DOI: 10.1016 / j.trf.2009.11.003

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Дивишек, Л., Лиссеман, Дж. (2015). «Тактильная обратная связь для виртуальных автомобильных переключателей на рулевом колесе», в Труды 7-й Международной конференции по автомобильным пользовательским интерфейсам и интерактивным автомобильным приложениям (Ноттингем, Соединенное Королевство), 31–38.

Google Scholar

Дютуа В., Зифферманн Ж.-М., Энрегл Э. и Блюменталь Д. (2016). «Воспринимаемая интенсивность вибротактильных раздражителей: действительно ли важна ваша одежда?» в Eurohaptics , ред. Ф. Белло, Х. Каджимото и Ю. Визелл (Лондон, Великобритания: Springer), 412–418.

Google Scholar

Эге, Э. С., Цетин, Ф., и Басдоган, К. (2011). «Вибротактильная обратная связь в рулевом колесе снижает количество ошибок навигации при вождении автомобиля с помощью GPS», — в IEEE World Haptics Conference (Стамбул, Турция), 345–348.

Google Scholar

Fitch, Г. М., Кифер, Р. Дж., Хэнки, Дж. М., и Кляйнер, Б. М. (2007). На пути к разработке подхода для предупреждения водителей о направлении угрозы столкновения. Хум. Факторы 49, 710–720. DOI: 10.1518 / 001872007X215782

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Гра, Т., Эпп, Ф., Мещеряков, А., Челиги, М. (2016). «Увеличение спинных тактильных ощущений: повышение осведомленности водителей об окружающей обстановке с помощью тактильного автокресла», Международная конференция по технологиям убеждения (Зальцбург, Австрия), 59–62.

Google Scholar

Grane, C., and Bengtsson, P. (2013). Ходовые качества при выборе визуального и тактильного меню с помощью поворотного устройства в автомобиле. Transp. Res. Часть F Психология дорожного движения. Behav. 18, 123–135. DOI: 10.1016 / j.trf.2012.12.011

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Грей Р., Хо К. и Спенс К. (2014). Сравнение различных информативных вибротактильных предупреждений о прямом столкновении: нужно ли связывать предупреждение с событием столкновения? PLoS ONE 9: e87070.DOI: 10.1371 / journal.pone.0087070

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Хаас, Э. К., и Ван Эрп, Дж. Б. Ф. (2014). Мультимодальные предупреждения для повышения информированности о рисках и повышения безопасности. Saf. Sci. 61, 29–35. DOI: 10.1016 / j.ssci.2013.07.011

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Хэнкок П., Меркадо Дж., Мерло Дж. И Ван Эрп Дж. (2013). Улучшение обнаружения цели при визуальном поиске за счет усиления мультисенсорных сигналов. Эргономика 56: 729–738.DOI: 10.1080 / 00140139.2013.771219

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Хирокава М., Уэсуги Н., Фуругори С., Китагава Т. и Судзуки К. (2014). Влияние тактильной помощи на обучение навыкам парковки задним ходом. IEEE Trans. Тактильные ощущения 7, 334–344. DOI: 10.1109 / TOH.2014.2309135

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Hjelm, J. (2008). Тактильные ощущения в автомобилях, семинар «Тактильное общение и взаимодействие в мобильных контекстах», Университет Тампере.

Google Scholar

Хо, К., Рид, Н. и Спенс, К. (2006). Оценка эффективности «интуитивных» вибротактильных предупреждающих сигналов для предотвращения столкновений спереди и сзади в симуляторе вождения. Accid Anal. Пред. 38, 988–996. DOI: 10.1016 / j.aap.2006.04.002

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Хо К., Тан Х. З. и Спенс К. (2005). Использование пространственных вибротактильных сигналов для направления визуального внимания в сценах вождения. Transp Res.Часть F Психология дорожного движения. Behav. 8, 397–412. DOI: 10.1016 / j.trf.2005.05.002

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Хогема Дж., Де Фрис С., Ван Эрп Дж. И Кифер Р. (2009). Тактильное сиденье для кодирования направления при вождении автомобиля: полевые испытания. IEEE Trans. Тактильные ощущения 2, 181–188. DOI: 10.1109 / TOH.2009.35

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Хван Дж., Чанг, К., Хён, Дж., Рю, Дж., И Чи, К. (2012). Разработка и оценка системы тактильной навигации в автомобиле. Информ. Technol. Конвергенция Secure Trust Comput Data Manag. 180, 47–53. DOI: 10.1007 / 978-94-007-5083-8_8

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Хван, С., Рю, Дж. Х. (2010). «Тактильное рулевое колесо: вибро-тактильная навигация для среды вождения», в IEEE International Conference on Pervasive Computing and Communications Workshops (Mannheim, Germany), 660–665.

Google Scholar

Кацуракис, Д. И., де Винтер, Дж.К. Ф., Алирезаи М., Корно М. и Хаппи Р. (2013). Предотвращение выезда с дороги в ситуации экстренного объезда препятствий. IEEE Trans. Sys. Человек Киберн. Syst. 44, 1. DOI: 10.1109 / TSMC.2013.2263129

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Кацуракис, Д. И., Веленис, Э., Холвег, Э., и Хаппе, Р. (2014a). Поддержка тактильного рулевого управления для езды на пределе возможностей автомобиля: тестовый трек. IEEE Trans. Intell. Трансп. Syst. 15, 1781–1789. DOI: 10.1109 / TITS.2014.2318520

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Кацуракис, Д. И., Веленис, Э., Хольвег, Э. и ХАППЕ, Р. (2014b). Тактильная поддержка рулевого управления для езды на пределе возможностей автомобиля; чехол для противоскольжения. Внутр. J. Automot. Technol. 15, 151–163. DOI: 10.1007 / s12239-014-0017-7

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ку, Дж., Квац, Дж., Джу, В., Стейнерт, М., Лейфер, Л., и Насс, К. (2014). Почему моя машина только что сделала это? Объяснение действий полуавтономного вождения для улучшения понимания, доверия и производительности водителя. Внутр. J. Взаимодействовать. Des. Manuf. 9, 269–275. DOI: 10.1007 / s12008-014-0227-2

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Курихара Ю., Хатису Т., Сато М., Фукусима С. и Кадзимото Х. (2013). «Периодическая тактильная обратная связь для управления педалью акселератора», в World Haptics Conference (WHC) (Тэджон, Корея), 187–192.

Google Scholar

Löcken, A., Buhl, H., Heuten, W., and Boll, S. (2015). «TactiCar: на пути к поддержке водителей при смене полосы движения с использованием вибро-тактильных схем», в Дополнительных материалах 7-й Международной конференции по автомобильным пользовательским интерфейсам и интерактивным автомобильным приложениям (Ноттингем, Соединенное Королевство), 32–37.

Google Scholar

Маттес, С. (2003). «Задача смены полосы движения как инструмент для оценки отвлечения внимания водителя», в Качество работы и продукции на предприятиях будущего , редакторы Х. Штрассер, Х. Рауш и Х. Бубб (Штутгарт: Ergonomia Verlag), 1– 30.

Google Scholar

Менг, Ф., Грей, Р., Хо, К., Ахтамад, М., и Спенс, К. (2015). Динамические вибротактильные сигналы для систем предупреждения о лобовых столкновениях. Хум. Факторы 57, 329–346.DOI: 10.1177 / 0018720814542651

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Мохебби Р., Грей Р. и Тан Х. (2015). Время реакции водителя на тактильные и звуковые предупреждения о столкновении сзади во время разговора по мобильному телефону. Хум. Факторы J. Hum Factors Ergon. Soc. 51, 102–110. DOI: 10.1177 / 0018720809333517

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Моралес, Дж., Мандоу, А., Мартинес, Дж. Л., Рейна, А. Дж., И Гарсия-Сересо, А. (2013).Система помощи водителю для пассивных транспортных средств с несколькими прицепами с тактильными ограничениями рулевого управления ведущего устройства. Датчики Basel Sensors 13, 4485–4498. DOI: 10.3390 / s130404485

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Моррелл Дж., Василевски К. (2010). «Дизайн и оценка вибротактильного сиденья для улучшения пространственного восприятия во время вождения», на симпозиуме Haptics, 2010 IEEE (Уолтем, Массачусетс), 281–288.

Google Scholar

Mullenbach, J., Бломмер, М., Колгейт, Дж. Э., Пешкин, М. А. (2013). Снижение отвлечения внимания водителя с помощью сенсорной панели Physics . Диссертация, магистр инженеров-механиков, Эванстон, Иллинойс: Северо-Западный университет.

Google Scholar

Мурата А., Курода Т. (2015). «Влияние слуховых и тактильных предупреждений на реакцию водителей на опасность в шумной среде», Международная конференция по инженерной психологии и когнитивной эргономике , (Лос-Анджелес) 45–53.

Google Scholar

Нукаринен, Т., Райсамо, Р., Фарук, А., Евреинов, Г., и Суракка, В. (2014). «Эффекты направленных тактильных и неречевых звуковых сигналов в когнитивно сложной навигационной задаче», Труды 8-й Североевропейской конференции по взаимодействию человека и компьютера «Веселое, быстрое, основополагающее» — NordiCHI ’14 (Хельсинки, Финляндия), № . 64.

Google Scholar

Очиай Ю., Тойосима К. (2012). «Невидимые ноги под транспортным средством», в Международная конференция по дополненному человечеству (Межев, Франция), 1-2.

Google Scholar

Онимару, С., Китадзаки, М. (2008). «Визуальная и тактильная информация для улучшения работы водителей», в IEEE Virtual Reality (Массачусетс, США), 295–296.

Google Scholar

Петермейер, С. М., Аббинк, Д. А., Малдер, М., и Де Винтер, Дж. К. Ф. (2015). Влияние систем тактильной поддержки на производительность водителя: обзор литературы. IEEE Trans. Тактильные ощущения 8, 467–479. DOI: 10.1109 / TOH.2015.2437871

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Петитт, М., Бернетт, Г., Стивенс, А. (2005). «Определение отвлечения внимания водителей», Всемирный конгресс по интеллектуальным транспортным системам (Сан-Франциско, Калифорния, США), 12.

Google Scholar

Питтс, М. Дж., Бернетт, Г., Скрипчук, Л., Веллингс, Т., Аттридж, А., и Уильямс, М. А. (2012). Визуально-тактильная обратная связь в автомобильных сенсорных экранах. Отображает 33, 7–16. DOI: 10.1016 / j.displa.2011.09.002

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Политис, И., Брюстер, С.А., и Поллик, Ф. (2014a). Оценка дисплеев мультимодальных водителей в условиях различной ситуационной срочности. Chi 2014 (Сиэтл, Вашингтон), 4067–4076. DOI: 10.1145 / 2667317.2667318

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Политис И., Брюстер С. и Поллик Ф. (2014b). «Речевые тактики улучшают речевые предупреждения для водителей», в материалах Труды 6-й Международной конференции по автомобильным пользовательским интерфейсам и интерактивным автомобильным приложениям — AutomotiveUI ’14 (Торонто, Канада), 1–8.

Google Scholar

Профумо Л., Поллини Л. и Аббинк Д. А. (2013). «Прямое и косвенное тактильное сопровождение согласования кривых», в IEEE International Conference Systems Man and Cybernetics (Манчестер, Соединенное Королевство), 1846–1852.

Google Scholar

Рю, Дж., Чун, Дж., Пак, Г., Чой, С., и Хан, С. Х. (2010). Вибротактильная обратная связь для доставки информации в транспортном средстве. IEEE Trans. Тактильные ощущения 3, 138–149. DOI: 10,1109 / TOH.2010,1

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Скотт Дж. Дж. И Грей Р. (2008). Сравнение тактильных, визуальных и звуковых предупреждений для предотвращения столкновения сзади при имитации вождения. Хум. Факторы 50, 264–275. DOI: 10.1518 / 001872008X250674

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Скляр, А. Э., и Сартер, Н. Б. (1999). Хорошая вибрация: тактильная обратная связь для поддержки распределения внимания и координации между человеком и автоматизацией в событийно-ориентированных областях. Хум. Факторы 41, 543–552. DOI: 10.1518 / 001872099779656716

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Стэнли, Л. М. (2006). Тактильные и слуховые сигналы для предупреждений о выезде с полосы движения. Proc. Гм. Факторы Эргона. Soc. Аня. Встретиться. 50, 2405–2408. DOI: 10.1177 / 154193120605002212

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Страйер, Д. Л., и Дрюс, Ф. А. (2007). Мобильный телефон? Вынужденное отвлечение внимания водителя. Curr. Реж. Psychol.Sci. 16, 128–131. DOI: 10.1111 / j.1467-8721.2007.00489.x

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Сузукиа К. и Янссон Х. (2002). Анализ поведения водителя при рулевом управлении во время звуковых или тактильных предупреждений для разработки системы предупреждения о выезде за пределы полосы движения. JSAE Ред. 24, 65–70. DOI: 10.1016 / S0389-4304 (02) 00247-3

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Тан, Х. З., Грей, Р., Янг, Дж. Дж. И Трейлор, Р. (2003). Тактильный задний дисплей для привлечения внимания и указания направления. Haptics-e 3, 1–20. 10.1.1.13.9848

Google Scholar

Торслунд Б., Петерс Б., Герберт Н., Холмквист К., Лидестам Б., Блэк А. А. и др. (2013). Потеря слуха и поддерживающий тактильный сигнал в навигационной системе: влияние на поведение при вождении и движения глаз. J. Движение глаз. Res. 6, 1–9. DOI: 10.16910 / jemr.6.5.1

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ван Эрп, Дж., И Ван Вин, Х. (2001). «Вибро-тактильное представление информации в автомобилях», в Proceedings of Eurohaptics (Бирмингем, Великобритания), 99–104.

Google Scholar

Vlassenroot, S., Broekx, S., Mol, J.D., Panis, L.I., Brijs, T., and Wets, G. (2007). Вождение с интеллектуальной адаптацией к скорости: окончательные результаты бельгийского испытания ISA. Transp. Res. Часть A Политическая практика. 41, 267–279. DOI: 10.1016 / j.tra.2006.05.009

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Уолтон Д. и Томас Дж. (2005). Натуралистические наблюдения за положением рук водителя. Transp. Res. Часть F Поведение дорожной психологии. 8, 229–238. DOI: 10.1016 / j.trf.2005.04.010

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Инь Ф., Хаяси Р., Понгсаторн Р. и Масао Н. (2013). «Система наведения тактильной скорости с помощью управления усилием на педали акселератора для улучшения характеристик экологичного вождения», в Труды Всемирного автомобильного конгресса FISITA 2012, (Берлин, Гейдельберг), 37–49.

Google Scholar

Исследование времени визуальной, звуковой и тактильной реакции среди студентов-медиков в Международном университете Кампалы в Уганде

Afr Health Sci.2018 сен; 18 (3): 828–836.

Кенет Исландия Касози

¹ Кафедра физиологии, Факультет биомедицинских наук, Западный кампус Международного университета Кампала, Box 71, Бушеньи, Уганда

Нгала Элвис Мбийдзнеюй

¹ Кафедра физиологии, факультет биомедицины Западный кампус Международного университета Кампалы, Box 71, Бушеньи, Уганда

² Кафедра физиологии, Факультет медицины и биомедицинских наук, Университет Яунде 1, Box 1364, Камерун

Сара Намубиру

³ Колледж ветеринарной медицины и биобезопасность, Университет Макерере, Box 7062, Кампала, Уганда

Abass Alao Safiriyu

¹ Кафедра физиологии, Факультет биомедицинских наук, Западный кампус Международного университета Кампалы, Box 71, Бушеньи, Уганда

Шеу Олувадаре

⁴ Кафедра физиологии медицинского факультета, Кам Международный университет Пала, Дар-эс-Салам, Танзания

Альфред О Окпаначи

¹ Кафедра физиологии, Факультет биомедицинских наук, Западный кампус Международного университета Кампалы, Box 71, Бушеньи, Уганда

Герберт Изо Нинсиима

¹ Кафедра физиологии, Факультет биомедицинских наук, Западный кампус Международного университета Кампалы, Box 71, Бушеньи, Уганда

¹ Кафедра физиологии, Факультет биомедицинских наук, Западный кампус Международного университета Кампалы, Box 71, Бушеньи, Уганда

² Кафедра физиологии, Факультет медицины и биомедицинских наук, Университет Яунде 1, Box 1364, Камерун

³ Колледж ветеринарной медицины и биобезопасности, Университет Макерере, Box 7062, Кампала, Уганда

⁴ Департамент Физиология, медицинский факультет, Международный университет Кампалы, Дар-эс-Салам, Тан zania

Автор, ответственный за переписку: Кенет Исландия Касози, кафедра физиологии, факультет биомедицинских наук, Западный кампус Международного университета Кампалы, бокс 71, Бушеньи, Уганда.moc.liamg@ydnalecik Лицензиат африканских медицинских наук. Это статья в открытом доступе, распространяемая в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution License (https://creativecommons.org/licenses/BY/4.0), которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии, что оригинальная работа Эту статью цитировали в других статьях в PMC.

Abstract

Предпосылки

Время реакции (RT) является индикатором нейронной активности, однако его вариации из-за визуальной (VRT), звуковой (ART) и тактильной (TRT) активности у африканских студентов-медиков не исследовались.Целью исследования было определить взаимосвязь между VRT, ART и TRT среди студентов-медиков в Уганде.

Материалы и методы

Это было поперечное исследование, индекс массы тела (ИМТ) и RT (т.е. VRT, ART и TRT) были определены с использованием весов со стендиометром и эксперимента «поймай линейку» соответственно. Для сбора информации об образе жизни участников был введен вопросник, а анализ был проведен с использованием SPSS Version 20.

Результаты

Среднее (± SEM) значение VRT, ART и TRT в исследовании было равно 0.148 ± 0,002 с, 0,141 ± 0,002 с и 0,139 ± 0,003 с соответственно. Была обнаружена сильная корреляция между ЗТТ и АРТ среди молодых угандийских студентов-медиков. Кроме того, значимые различия в АРТ и ВРТ наблюдались в зависимости от пола, хотя они отсутствовали среди доклинических и клинических студентов, что свидетельствует о важности пола при ЛТ.

Заключение

Низкий уровень VRT и ART у студентов-медиков Уганды свидетельствует о здоровой соматосенсорной связности, поэтому имеет академическое значение.

Ключевые слова: Время реакции, когнитивные способности, нервное здоровье, медицинское образование

Введение

Время реакции — важная произвольная реакция на стимул, поскольку она включает время, затрачиваемое сенсорным восприятием на начало двигательной активности ¹ . Это показывает, что время, затрачиваемое нейронными цепями, интегративным центром и моторными путями, является важным показателем активности мозга ² . Было показано, что такие факторы, как диета, индекс массы тела (ИМТ), уровень образования и статус занятости ³ влияют на нервную активность.У мужчин время реакции ниже, чем у женщин ^{4 , 5} . Это контрастирует с другими наблюдениями, в которых не сообщалось о различиях в RT между самцами и самками ⁶ . Полагают, что на эти гендерные различия в RT влияет характер эксперимента, поскольку женский пол лучше мужчин по выбору / умственным задачам ⁶ . Кроме того, известно, что воздействие лекарств и этанола отрицательно влияет на время реакции. ^{7 , 8} .С другой стороны, активное участие в динамических упражнениях было связано с улучшением физиологических результатов ⁸ .

У людей зрительные, слуховые и тактильные нервные пути оказались полезными для повседневной оценки времени реакции. ^{7 , 9} . Сообщалось, что у студентов-медиков время слуховой реакции (ВРТ) лучше, чем время зрительной реакции (ВРТ), что, по-видимому, означает, что височная доля более развита, чем затылочная доля ⁷ .Кроме того, выяснилось, что стресс у студентов-медиков больше связан с женским полом из-за обычных физиологических изменений, которые они претерпевают каждый месяц ¹⁰ . Стресс влияет на обработку нервных сигналов, нарушая когнитивные функции ¹¹ . Снижение скорости обработки (по данным RT) также было связано с плохой успеваемостью ¹² . Принимая во внимание, что студенты-медики должны выдерживать напряженную академическую жизнь как минимум 3 года, время их реакции будет важным показателем их способности адаптироваться к стрессу, связанному с работой ¹³ .Считается, что физиологические переменные, такие как зрение и время реакции, имеют общие различия в возрастном снижении ^{14 — 16} . Помимо того, что время реакции становится медленнее, вариативность времени реакции увеличивается с возрастом, что свидетельствует о снижении когнитивных функций, поэтому время реакции является показателем способности выполнять множество различных видов операций обработки, и считается, что оно варьируется у мужчин и женщин ¹⁷ . Споры по-прежнему существуют относительно того, может ли RT измерить квалификацию ¹⁸ , однако общий консенсус относительно роли пола, возраста, физических упражнений, уровня академического стресса, потребления алкоголя и состояния здоровья человека не полностью доступен, и они продолжают использоваться в качестве переменных в экспериментах RT ^{19 , 20} .Было показано, что при RT множественные ответы при измерении двигательной реакции у людей являются надежной мерой нервной функции ²¹ . В этом исследовании мы намеревались определить взаимосвязь между VRT, ART и TRT среди студентов-медиков в Международном университете Кампалы в Уганде.

Материалы и методы

План исследования

Это было перекрестное исследование, проведенное среди студентов бакалавриата факультета биомедицинских наук Западного кампуса Международного университета Кампала (KIU) в Юго-Западной Уганде.Исследование проводилось в выходные дни, в период, когда в университете не проводилось преподавание, и участники исследования выбирались случайным образом. Данные были собраны в соответствии с методами, описанными Balakrishman et al. ¹ с небольшими модификациями.

Индекс массы тела (ИМТ)

Чтобы определить состояние здоровья участников, вес и рост участников были измерены с помощью весов со стендиометром, расположенных в отделении физиологии.Каждого участника попросили встать вертикально в стандартном анатомическом положении на весах без обуви и минимальной одежды. Затем для каждого участника были взяты вес (кг) и рост (м). ИМТ рассчитывали следующим образом; ИМТ = вес / рост2; Значения ИМТ, полученные при последующей классификации на недостаточную массу тела, нормальную массу тела, предшествующее ожирение и ожирение первого класса, с использованием классификации ВОЗ ²² для категоризации состояния здоровья участников.

Время реакции Стимулы

Время визуальной, слуховой и тактильной реакции определяли с помощью эксперимента «поймай линейку» ²³ с небольшими изменениями.Вкратце, участника попросили вытянуть указательный и большой пальцы, чтобы образовать букву «C», и линейку (линейка Aim, 30 см, KEBS, SM # 3874, сделано в Кении) держали так, чтобы нулевая отметка была близка. к краю вытянутых пальцев участника, не касаясь их. Во время VRT линейка отпускалась случайным образом в течение 20 секунд без каких-либо визуальных жестов. В ВРТ линейку отпускали после того, как участник услышал слово «задержать», сказанное исследователем, и его глаза были завязаны на глазах, а слуховой сигнал не подавался.Наконец, TRT оценивали после похлопывания плечом недоминантной руки во время отпускания линейки. Впоследствии расстояние (d) линейки было записано в сантиметрах (см), и с использованием закона движения Ньютона 2 ^nd RT было рассчитано по следующей формуле:

t = √ (2 * d / 981)

Следовательно, RT = √2d / 981 в секундах.

Переменные участника

Для получения информации о переменных участника использовалась структурированная анкета. Вкратце, оценивались вопросы о возрасте участников, уровне образования, семейном положении, физических упражнениях, употреблении наркотиков, употреблении алкоголя, спорте, академических проблемах, проблемах со слухом и уровне обучения.

Статистический анализ

Расстояние (d) было взято четыре раза для каждого участника, а среднее расстояние (d) использовалось для вычисления VRT, ART и TRT для каждого участника. Данные по RT, а также переменные участников из анкеты были введены в Microsoft Word Excel версии 2010. Затем они были экспортированы в SPSS версии 20 для анализа и описательно представлены как среднее ± SEM в табличной форме, тогда как значимость была представлена, когда P <0,050.

Результаты

Описание популяции исследования

Средний возраст участников исследования составлял 22 года.390 ± 0,426 года, при этом время тактильной реакции было наименьшим. Кроме того, было установлено, что средний ИМТ составил 19,441 ± 0,425, как показано в таблице.

Таблица 1

Среднее время реакции, возраст и ИМТ в исследуемой популяции

Дальнейший анализ показал, что существует сильная взаимосвязь между временем тактильной и слуховой реакции (P <0,05), как показано на рис.

Таблица 2

Корреляция времени реакции, возраста и ИМТ в исследуемой популяции

0119

Различия времени реакции в зависимости от демографии имеют повторную выборку, иждивенцев, людей с хорошим слухом, доклинических студентов, одиноких студентов и тех, кто регулярно занимается спортом, а также среди мужчин, чем среди женщин. Средние значения VRT и ART существенно не различались (P> 0.05) среди доклинических и клинических студентов, в то время как доклинические студенты имели лучшие тактильные характеристики, как показано на.

Таблица 3

Изменения времени реакции в зависимости от демографических характеристик исследуемой популяции

03

.147 ± 0,002

03

0,140 ± 0,005

Дальнейший анализ показал существенные различия во времени визуальной реакции (ANOVA, P <0.05) о проблемах слушания, повторных допросах и семейном положении, как показано в. Кроме того, вариации времени реакции у мужского и женского населения были самыми сильными при слуховых и визуальных наблюдениях, чем при тактильных наблюдениях, как показано на рис.

Таблица 4

ANOVA по времени реакции и параметрам популяции

9002

)

11

) 0,787)

Таблица 5

Независимый Т-тест в женском и мужском населении

002000