スマートフォンを介して音声で道案内を提供することで、目の見えない人が屋内空間を移動できるように支援する 2 つの新しいアプリが設定されました。これは、GPS が効果的ではないエリアでのウェイファインディングのための安全なソリューションを提供します。

カリフォルニア大学サンタクルーズ校のコンピューター科学工学教授、ロベルト・マンドゥーチは、研究キャリアの多くを、視覚障害者のためのアクセシブルなテクノロジーの開発に捧げてきました。これらのコミュニティとの長年の協力を通じて、彼は新しい空間の屋内ナビゲーションを支援するツールが特に必要であることを学びました。

「知らない場所で自分で動き回るのは特に困難です。視覚的な基準がないため、非常に簡単に道に迷います。ここでのアイデアは、これを少しでも簡単かつ安全にしようとすることです」人々のために」とマンドゥチ氏は語った。

新しい論文で出版された日記でアクセシブル コンピューティングにおける ACM トランザクション、マンドゥチ氏の研究グループは2つを発表スマホアプリ屋内でのウェイファインディング、特定の地点へのナビゲーションを提供します。安全な帰還、過去のルートを遡るプロセス。アプリは音声による合図を提供し、ユーザーがスマートフォンを自分の前にかざす必要がありませんが、これは不便であり、過度の注目を集めることになります。

より安全でスケーラブルなテクノロジー

スマートフォンは、専用のハードウェア システムよりも安価で、企業の情報技術チームのサポートを受け、内蔵センサーとアクセシビリティ機能を備えているため、アクセシブルなテクノロジーをホストするための優れたプラットフォームを提供します。

他のスマートフォンベースの経路探索システムでは、人はスマートフォンを取り出して歩く必要があり、これによりいくつかの問題が発生する可能性があります。新しい空間を移動する視覚障害者は、少なくとも片手を盲導犬や杖のために使っていることが多く、もう一方の手で電話をするのは理想的とは言えません。また、電話を差し出すとナビゲーターは犯罪に遭いやすくなり、障害のある人はすでに犯罪に遭遇する確率が不釣り合いに高くなっています。

Apple や Google などの企業は、主要な空港やスタジアムなどの特定の場所向けの屋内ウェイファインディングを開発しましたが、その方法はこれらの建物内に設置されたセンサーに依存しています。これにより、追加のインフラストラクチャの追加と維持にコストがかかるため、ソリューションの拡張性が大幅に低下します。

内蔵センサーの使用

Manduchi のウェイファインディング アプリは、Google マップなどの GPS サービスと同様の方法でルートを提供します。ただし、衛星信号が建物の壁によって歪むため、GPS ベースのシステムは屋内では機能しません。代わりに、Manduchi のシステムはスマートフォン内の他のセンサーを使用して、不慣れな建物内を移動するための音声指示を提供します。

ウェイファインディング アプリは、建物内の地図を使用して目的地への経路を検索し、歩数カウンターなどの機能を提供する携帯電話の内蔵慣性センサー、加速度計、ジャイロを使用してナビゲーターの位置を追跡します。道に沿って進みます。

同じセンサーは電話の方向、つまりナビゲーターの方向も追跡できます。ただし、推定された位置と方向は多少不正確であることが多いため、研究者らは粒子フィルタリングと呼ばれる別の方法を組み込んで建物の物理的制約を強化し、ナビゲーターが壁やその他のあり得ない状況を歩いていると解釈しないようにしました。

バックトラッキング アプリは、ナビゲーターが以前に通ったルートを単純に反転するだけで、視覚障害者が部屋に案内され、自主的に退出したい状況に役立ちます。慣性センサーに加えて、携帯電話の磁力計を使用して、通常は大型家電によって生成され、建物内のランドマークとして機能する特徴的な磁場の異常を識別します。

指示の伝達

どちらのシステムも音声コミュニケーションを通じて指示を出しますが、スマートウォッチと併用して振動で指示を補足することもできます。全体として、研究者らはナビゲーターが安全性に集中できるように、ナビゲーターに与えられる入力量を最小限に抑えるよう努めました。

また、追跡中のエラーを考慮して、どこで曲がるべきかについての判断をナビゲーターに依存しています。このシステムは、「次の交差点で左折してください」などの指示で、曲がり角が予想される 5 メートル前に次の方向転換をするように人に指示します。ナビゲーターは杖や杖の助けを借りて曲がり角を見つけ始めることができます。盲導犬。

「私の意見では、責任を共有することが正しいアプローチだ」とマンドゥチ氏は語った。「哲学として、テクノロジーだけに依存することはできません。それは車を運転するときにも当てはまります。右折と言われたら、すぐに右折するのではなく、交差点がどこにあるかを探します。努力する必要があります。」システムで。」

研究チームは、UC サンタクルーズ校の Baskin Engineering 棟でシステムをテストしたところ、ユーザーが多くの廊下や曲がり角をうまく移動できることを発見しました。チームは、同じインターフェースを使用しますが、開発を容易にするために別個のアプリを磨き続けます。

今後は、ナビゲーターが建物の床の間や広い空間など、特に移動が難しいエリアにいる場合に、周囲の写真を撮影して情景の説明を取得できるようにする AI 機能の統合に重点を置く予定です。。また、おそらくオープンソース ソフトウェア エコシステムを利用して、建築地図にアクセスしてダウンロードする機能を強化したいと考えています。

「素晴らしいアドバイスをくれたサンタクルーズの視覚障害者コミュニティにとても感謝しています。（視覚障害者コミュニティのためのテクノロジーを開発するエンジニアとして）非常に注意深く、非常に謙虚でなければなりません。そして、それを実現する人から始めなければなりません」テクノロジーそのものではなく、テクノロジーを利用するのです」とマンドゥチ氏は語った。

詳細情報:Chia Hsuan Tsai 他、「ずっとそこへ行って戻ってくる: 視覚障害者向けの慣性ベースのポケット内携帯電話屋内道探索およびバックトラッキング アプリ」アクセシブル コンピューティングにおける ACM トランザクション（2024年）。DOI: 10.1145/3696005