커뮤니케이션대학원 졸업논문
시각장애인, 시각장애인 단독 보행 서비스 디자인, 시각장애인 내비게이션, 햅틱 피드백 기반 내비게이션, 스마트 보조공학기기, 인간-컴퓨터 상호작용
한국의 시각장애인 수는 2017년 기준 약 25만 3천명으로 전체 인구의 05%, 전체 장애인 인구의 약 10%를 차지한다. 사회적 약자로 분류되는 장애인과 비장애인 간의 정보 격차는 시대가 변함에 따라 점점 좁혀지고 있다, 그러나 기술의 발전, 인공지능의 등장이 무색하게도 장애인에게 도달할 수 있는 정보의 양은
여전히 적고, 당연히 영위해야할 독립적인 일상생활이 쉽지 않은 것이 현실이다.
인간의 정보처리 과정에서 시각은 가장 중요한 감각이다. 인간의 감각기관 중 시각의 비중은 80%이상을 차지하며 시각, 청각, 촉각, 미각, 후각의 오감 중에서도 자극에 대한 반응이 가장 민감하고 빠르다. 시각장애인의 경우 인간의 감각 중 가장 많은 정보를 직관적으로 받아들이고 처리하는 시각에 제한이 있는 상태이며 시각장애는 선천적인 영향보다 후천적인 영향이 커 다른 장애를 가진 장애인에 비해 문맹률이 86%로 높다. 때문에 정보에 대한 접근이 취약하다. 그러나 시각장애인들에게 제공되는 정보의 형태가 점자로 제한되어있던 과거에 비해 기술의 발달과 정보의 디지털화로 인해 TTS(Text to Speech)를 기반으로 정보 접근을 돕는 스마트 보조공학기기의 등장으로 시각장애인들의 정보 접근이 쉬워졌다. 그에 따라 시각장애인 스스로 독립적인 활동을 하고자하는 니즈가 증가하고 있다. 그 중에서도 단독 보행 즉 이동의 자율성은 시각장애인들의 가장 큰 니즈(Needs)이다. 이러한 니즈를 반영한 다양한 내비게이션 보조공학기기 서비스가 등장하고 있다. 서비스의 대부분은 GPS(Global Positioning System)를 기반으로 한 음성 피드백을 주는 방식이다. 한국의 경우 국가 안보의 이유로 GPS 오차 범위가 약 10m로 정확도가 해외에 비해 현저히 낮고 음성 위주의 피드백 제공으로 인해 다양한 생활 소음으로 인한 정보 혼동 및 위험상황의 즉각적 인지의 어려움 등의 한계를 가지고 있다. 이러한 이유로 해외에 비해 같은 서비스를 사용하더라도 국내에서의 사용은 어려움이 있다. 때문에 한국의 시각장애인들은 활동보조인의 도움을 받거나 물리적 보조공학기기인 Cane을 사용하여 제한적으로 단독보행을 시도한다.
이에 본 연구는 기술적 한계를 사람으로서 보완한 시각장애인을 위한 내비게이션을 제안한다. 시각장애인, 비(非)시각장애인, 활동보조인, 해 분야 전문가 등을 대상으로 한 사용자 조사를 통해 파악한 문제 및 인사이트 (insight)를 바탕으로 서비스 디자인의 컨셉을 도출하고 그를 기반으로 어플리케이션 프로토타입 (Application prototype)과 햅틱 신호 디바이스(Physical Prototype) 를 제작 하였다.
본 연구는 2단계에 걸친 사용자 연구를 진행하였다. 1차 사용자 연구에서는 비시각장애인 9명, 시각장애인 5명, 전문가 3명을 대상으로 진행하였다. 이를 통해 시각장애인향 내비게이션 서비스의 컨셉을 도출하고 햅틱 피드백의 유용성, 만족도 및 학습의 편의성과 직관성을 만족하는 햅틱 피드백을 설계하였다. 2차 사용자 연구에서는 전문가 2명, 비시각장애인 4명, 시각장애인 4명, 활동보조인 1명을 대상으로 진행하였다. 이를 통해 타 정보와이 혼동을 최소화 하는 햅틱 신호 디바이스 형태를 파악하여 리디자인한 서비스 전반의 만족도를 확인하였다.
본 연구를 통해 시각장애인의 단독 보행을 위한 서비스를 디자인하여, 사용자의 안전하고 독립적인 생활에 도움이 되고자 하였다.
As of 2017 in South Korea, the number of persons who have visual impairments was about 253,000, accounting for 0.5% of the total population and 10% of the disabled population in South Korea. The information gap between disabled and the non-disabled people has been narrowing with passing era. However, despite of the development of technology and the advent of artificial intelligence, the amount of information that can be reached to the disabled is still small, so that it is not easy for them to lead an independent daily life which is essential for everyone.
Vision is the most important sense in human information processing. We discern up to 80 percent of all impressions by means of sight, and the sense of vision is the most sensitive and quick to respond to stimuli among the five senses of eyesight, hearing, touch, taste, and smell, The visually impaired people have a limitation in vision, which perceive and process the most information among the five senses. Because the acquired effect is greater than the congenital one for the visually impaired, the illiteracy rate of visually impaired people is 86% higher than that of the people with other impairments, which hinders access to information. Compared to the past, when the form of information provided to the visually impaired was limited to Braille, development of technology and digitization of information bring smart assistive technology device that helps information access based on TTS (Text to Speech), which has made it easier for visually impaired people to access information. Accordingly, the needs for the visually impaired to perform independent activities on their own is increasing. Among them, autonomous walking, that is, autonomy of movement, is the greatest needs of the visually impaired. A variety of navigation assistive technology services that reflect these needs are emerging. Most of the services are carried out by giving voice feedback based on GPS (Global Positioning System). In South Korea, GPS error range is about 10m for the reasons of national security, which decreases accuracy rate rapidly compared to overseas. Also the provision of voice-oriented feedback causes limitations such as information confusion due to various living noises and difficulty in immediate recognition of dangerous situations. For this reason, it is more difficult to use the same service in South Korea. Therefore, visually impaired people in South Korea require an activity assistant, or try to walk alone limitedly using cane, a physical assistive technology device.
Therefore, this study proposes a navigation system for the visually impaired that compensates for technical limitations with humans. Based on the problems and insights identified through user research targeting the visually impaired, the non-blind, activity assistants, and maritime experts, the concept of service design is derived and based on that, the application prototype and a haptic signal device (Physical Prototype) were fabricated.
This user study was conducted in 2 sub phases. In the first user research, the interviewees were 9 non-blind persons, 5 visually impaired persons, 3 experts. In these interviews(or surveys), the concept of navigation service for the visually impaired was derived and haptic feedback was designed that satisfies the usefulness and satisfaction of haptic feedback and the convenience and intuition of learning. In the second user research, 2 experts, 4 non-blind persons, 4 visually impaired persons, and 1 activity assistant were targeted. In this phase, the type of haptic signal device that minimizes confusion with other information was identified and the overall satisfaction of the redesigned service was confirmed.
The purpose of this study was to design a service for the visually impaired to walk alone and to help users lead a safe and independent life.