[논문 리뷰] Finger Based Technique (FBT): An Innovative System for Improved Usability for the Blind Users' Dynamic Interaction with Mobile Touch Screen Devices

Mohammed Fakrudeen, Sufian Yousef외 1명|arXiv (Cornell University)|2014. 01. 01.

Tactile and Sensory Interactions참고 문헌 9인용 수 3

한 줄 요약

이 논문은 시각 장애인 사용자가 평판 터치 스크린 기기와 동적 상호작용을 향상시키기 위해 고안한 새로운 터치 기반 상호작용 기술인 손가락 기반 기술(Finger Based Technique, FBT)을 소개한다. 단일 또는 이중 손가락 위치를 사용해 가상 키를 특정 손가락 위치에 매핑함으로써, iPhone VoiceOver보다 빠르고 정확한 텍스트 입력이 가능해지며, 단일 손가락 FBT는 3.26 WPM의 속도를 기록해 기존 방법을 크게 앞서며 성능을 뛰어나게 한다.

ABSTRACT

This paper presents Finger Based Technique (FBT) prototypes, a novel interaction system for blind users, which is especially designed and developed for non-visual touch screen devices and their applications. The FBT prototypes were developed with virtual keys to be identified based on finger holding positions. Two different models namely the single digit FBT and double digit FBT were propounded. FBT technique were applied using two different phone dialer applications: a single digit virtual key for the single digit FBT model and a double digit virtual key with audio feedback enabling touch as input gesture for the later one. An evaluation with 7 blind participants showed that single digit FBT was significantly faster and more accurate than double digit FBT. In addition to that, single digit FBT was found to be much faster than iPhone VoiceOver entry speeds in performing similar tasks. Furthermore, our research also suggests 11 accessible regions for quick access or navigation in flat touch screen based smart phones for blind users. These accessible regions will serve as a usability design framework and facilitate the developers to place the widget for the blind user for dynamic interaction with the touch screen devices. As far as is known to the authors, this is a novel suggestion.

연구 동기 및 목표

• 시각 장애인을 위한 동적 상호작용을 향상시키기 위해 평판 터치 스크린 모바일 기기에서 사용할 수 있는 새로운 상호작용 기술을 설계하고 평가하는 것.
• 시각 장애인이 손가락 위치를 이용해 빠르고 신뢰성 있게 가상 키에 접근할 수 있는 터치 스크린의 접근 가능한 영역을 규명하는 것.
• 단일 손가락과 이중 손가락 FBT 프로토타입의 성능을 입력 속도, 정확도 및 사용자 선호도 측면에서 비교하는 것.
• 개발자가 접근 가능한 영역에 맞춰 위젯을 전략적으로 배치함으로써 접근성을 향상시키기 위한 사용성 프레임워크를 제공하는 것.

제안 방법

• 손가락 기반 기술(FBT)은 터치 스크린 상의 특정 손가락 위치에 가상 키를 매핑하며, 인덱스 손가락과 중지손가락을 사용해 입력 위치를 식별한다.
• 두 가지 프로토타입을 개발했다: 단일 손가락 FBT(손가락당 10개의 가상 키)와 이중 손가락 FBT(손가락당 5개의 가상 키, 사운드 피드백 포함).
• 시스템은 물리적 손가락 위치를 공간 기준으로 사용하여 시각적 레이아웃 이해가 필요 없도록 한다.
• 텍스트 입력은 손가락 위치에 해당하는 가상 키를 눌러 수행하며, 이중 손가락 모델에서는 사운드 피드백을 제공한다.
• 실제 적용 가능성과 다중 플랫폼 호환성을 확보하기 위해 표준 전화기 다이얼러 애플리케이션을 사용해 시스템을 구현했다.
• 7명의 시각 장애 참가자가 두 가지 FBT 모델을 사용해 텍스트 입력 작업을 수행하고, 그 결과를 VoiceOver 속도와 비교하여 평가를 실시했다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 단일 손가락 FBT와 이중 손가락 FBT의 텍스트 입력 속도 및 정확도 측면에서의 성능 비교는 어떻게 되는가?
• RQ2 FBT는 기존의 눈을 쓰지 않는 방법인 iPhone VoiceOver보다 더 빠른 텍스트 입력 속도를 달성할 수 있는가?
• RQ3 동적 상호작용 중 시각 장애인이 가장 접근 가능하고 사용하기 쉬운 터치 스크린 상의 손가락 위치는 어디인가?
• RQ4 시각 장애인 사용자들이 선호하는 상호작용 모델은 무엇이며, 그 선호도에 영향을 주는 요인은 무엇인가?
• RQ5 평판 터치 스크린에서 위젯을 빠르고 신뢰성 있게 접근할 수 있도록 배치하기에 가장 적합한 영역은 어디인가?

주요 결과

• 단일 손가락 FBT는 평균 입력 속도 3.26 WPM를 기록했으며, 이는 이전 연구에서 보고된 iPhone VoiceOver의 2.1 WPM보다 유의미하게 빠른 속도였다.
• 이중 손가락 FBT는 평균 입력 속도 1.93 WPM를 기록했으며, 이는 VoiceOver보다 느렸지만 다른 비시각적 입력 방법과 유사한 수준이었다.
• 단일 손가락 FBT와 이중 손가락 FBT 간 오류 수에 통계적으로 유의미한 차이가 없었으며(p = 0.14) 이는 속도의 차이에도 불구하고 정확도가 유사함을 의미한다.
• 더 느린 성능에도 불구하고 참가자 70%가 이중 손가락 FBT를 선호했으며, 이는 키를 찾는 데 더 쉬웠고 순차적 입력 방식에 익숙했기 때문이었다.
• 본 연구에서는 시각 장애인이 위젯을 최적으로 배치할 수 있는 11개의 접근 가능한 영역을 규명했다. 이는 인덱스 손가락 위아래, 엄지손가락 주변, 손가락 사이 등이다.
• FBT 시스템은 모든 가상 키가 손가락 위치에 위치함으로써 다중 플랫폼 호환성을 입증했으며, 이는 향후 더 넓은 기기 지원 가능성을 시사한다.