Pedestrian Wayfinding Under Consideration of Visual Impairment, Blindness, and Deafblindness: A Mixed-Method Investigation Into Individual Experiences and Supporting Elements

In this report we discuss to-date findings of a project that aimed at assessing individual and environmental affordances in the context of human pedestrian wayfinding of visually impaired, blind, and deafblind travelers in public spaces. Our project afforded collaboration, co-design, and co-creation of knowledge between the investigators, partners at the American Printing House of the Blind and GoodMaps, the Portland State University Digital City Testbed Center, and members of the disability community. The objective of the project was to better understand how different wayfinding aids, that is, wayfinding apps, tactile maps, and verbal route descriptions, are employed by visually impaired, blind, and deafblind travelers. On that account, we examined individual wayfinding behavior and experiences of visually impaired travelers who were tasked with the completion of a set of unfamiliar outdoor/indoor routes on the campus of Portland State University. Our methodology incorporated both qualitative and quantitative methods to evaluate the efficacy of wayfinding behavior, in general, and specifically route completion performance across a set of three routes and wayfinding aids. We expect that the insights garnered from our project drive forward the development of standards and innovation in mobile wayfinding in relation to best practices for technology-mediated pedestrian wayfinding of visually impaired, blind, and deafblind travelers in public spaces

Using Wii technology to explore real spaces via virtual environments for people who are blind

Purpose - Virtual environments (VEs) that represent real spaces (RSs) give people who are blind the opportunity to build a cognitive map in advance that they will be able to use when arriving at the RS. Design - In this research study Nintendo Wii based technology was used for exploring VEs via the Wiici application. The Wiimote allows the user to interact with VEs by simulating walking and scanning the space. Finding - By getting haptic and auditory feedback the user learned to explore new spaces. We examined the participants' abilities to explore new simple and complex places, construct a cognitive map, and perform orientation tasks in the RS. Originality – To our knowledge, this finding presents the first virtual environment for people who are blind that allow the participants to scan the environment and by this to construct map model spatial representations

Assistive technology interfaces for the blind

Assistive technology devices for the blind are portable electronic devices that are either hand-held or wornby the visually impaired user, to warn of obstacles ahead. Many assistive technology devices use ultrasonic pulse-echo techniques to gauge subject to object distance. Some use infrared light transceivers or laser technology to locate and warn of obstacles. These devices exhibit a number of problems, the most significant of which are related to the interface display that conveys navigation/obstacle warning information to the user. Other sensory channels should not be compromised by the device. This is exactly what can happen when, for example, audio signals are used in obstacle warning on/off displays or more significantly in orientation solutions, where continuous streams of synthetically generated stereo sound mask the natural ambient sound cues used by the blind. Despite the challenges, the commendable feature all these assistive device developers have in common is; they are striving to help a section of the population with a severe disability. Even if there is only partial success in this endevour to assist the blind, the small companies that produce these devices all have the right motive. That is a big step in the right direction. The author has attempted to address some of the problems mentioned in this paper by producing a first working prototype. Improvements to this original design form the basis for ongoing prototype development within the DEBI Institute at Curtin University

IO Vision – an integrated system to support the visually impaired

Security questions are one of the techniques used to recover passwords. The main limitation of security questions is that users find strong answers difficult to remember. This leads users to trade-off security for the convenience of an improved memorability. Previous research found that increased fun and enjoyment can lead to an enhanced memorability, which provides a better learning experience. Hence, we empirically investigate whether a serious game has the potential of improving the memorability of strong answers to security questions. For our serious game, we adopted the popular “4 Pics 1 word” mobile game because of its use of pictures and cues, which psychology research found to be important to help with memorability. Our findings indicate that the proposed serious game could potentially improve the memorability of answers to security questions. This potential improvement in memorability, could eventually help reduce the trade-off between usability and security in fall-back authentication

Wayfinding and Navigation for People with Disabilities Using Social Navigation Networks

To achieve safe and independent mobility, people usually depend on published information, prior experience, the knowledge of others, and/or technology to navigate unfamiliar outdoor and indoor environments. Today, due to advances in various technologies, wayfinding and navigation systems and services are commonplace and are accessible on desktop, laptop, and mobile devices. However, despite their popularity and widespread use, current wayfinding and navigation solutions often fail to address the needs of people with disabilities (PWDs). We argue that these shortcomings are primarily due to the ubiquity of the compute-centric approach adopted in these systems and services, where they do not benefit from the experience-centric approach. We propose that following a hybrid approach of combining experience-centric and compute-centric methods will overcome the shortcomings of current wayfinding and navigation solutions for PWDs

Auditory Displays for People with Visual Impairments during Travel

Menschen mit Blindheit oder Sehbehinderungen begegnen beim Reisen zahlreichen Barrieren, was sich auf die Lebensqualität auswirkt. Obwohl spezielle elektronische Reisehilfen schon seit vielen Jahren im Mittelpunkt der Forschung stehen, werden sie von der Zielgruppe nach wie vor kaum genutzt. Dies liegt unter anderem daran, dass die von den Nutzern benötigten Informationen von der Technologie nur unzureichend bereitgestellt werden. Außerdem entsprechen die Schnittstellen selten den Bedürfnissen der Nutzer. In der vorliegender Arbeit gehen wir auf diese Defizite ein und definieren die Anforderungen für barrierefreies Reisen in Bezug auf den Informationsbedarf (Was muss vermittelt werden?) und die nichtfunktionalen Anforderungen (Wie muss es vermittelt werden?). Außerdem schlagen wir verschiedene auditive Displays vor, die die Bedürfnisse von Menschen mit Sehbeeinträchtigungen während einer Reise berücksichtigen. Wir entwerfen, implementieren und evaluieren unsere Schnittstellen nach einem nutzerzentriertem Ansatz, wobei wir während des gesamten Prozesses Nutzer und Experten aus diesem Bereich einbeziehen. In einem ersten Schritt erheben wir den Informationsbedarf von Menschen mit Behinderungen im Allgemeinen und von Menschen mit Sehbeeinträchtigungen im Besonderen, wenn sie sich in Gebäuden bewegen. Außerdem vergleichen wir die gesammelten Informationen mit dem, was derzeit in OpenStreetMap (OSM), einer freien geografischen Datenbank, kartiert werden kann, und machen Vorschläge zur Schließung der Lücke. Unser Ziel ist es, die Kartierung aller benötigten Informationen zu ermöglichen, um sie in Lösungen zur Unterstützung des unabhängigen Reisens zu verwenden. Nachdem wir die Frage beantwortet haben, welche Informationen benötigt werden, gehen wir weiter und beantworten die Frage, wie diese den Nutzern vermittelt werden können. Wir definieren eine Sammlung nicht-funktionaler Anforderungen, die wir in einer Befragung mit 22 Mobilitätstrainern verfeinern und bewerten. Anschließend schlagen wir eine Grammatik - oder anders ausgedrückt, eine strukturierte Art der Informationsvermittlung - für Navigationsanweisungen bei Reisen im Freien vor, die Straßenränder, das Vorhandensein von Gehwegen und Kreuzungen berücksichtigt - alles wichtige Informationen für Menschen mit Sehbeeinträchtigungen. Darüber hinaus können mit unserer Grammatik auch Orientierungspunkte, Sehenswürdigkeiten und Hindernisse vermittelt werden, was die Reise zu einem ganzheitlichen und sichereren Erlebnis macht. Wir implementieren unsere Grammatik in einen bestehenden Prototyp und evaluieren sie mit der Zielgruppe. Es hat sich gezeigt, dass in Gebäuden Beschreibungen der Umgebung die Erstellung von mentalen Karten unterstützen und damit die Erkundung und spontane Entscheidungsfindung besser fördern als Navigationsanweisungen. Wir definieren daher eine Grammatik für die Vermittlung von Informationen über die Umgebung in Innenräumen für Menschen mit Sehbeeinträchtigungen. Wir bewerten die Grammatik in einer Online-Studie mit 8 Nutzern aus der Zielgruppe. Wir zeigen, dass die Nutzer strukturierte Sätze mit fester Wortreihenfolge benötigen. Schließlich implementieren wir die Grammatik als Proof-of-Concept in eine bestehende prototypische App. Sprachausgabe ist zwar Stand der Technik im Bereich der Ausgabeschnittstellen für Menschen mit Sehbeeinträchtigungen, hat aber auch Nachteile: es ist für Menschen mit Leseschwäche unzugänglich und kann für manche Nutzer zu langsam sein. Wir nehmen uns dieses Problems an und untersuchen den Einsatz von Sonifikation in Form von auditiven Symbolen in Kombination mit Parameter-Mapping zur Vermittlung von Informationen über Objekte und deren Verortung in der Umgebung. Da eine erste Evaluierung positive Ergebnisse lieferte, erstellten wir in einem nutzerzentrierten Entwicklungsansatz einen Datensatz mit kurzen auditiven Symbolen für 40 Alltagsgegenstände. Wir evaluieren den Datensatz mit 16 blinden Menschen und zeigen, dass die Töne intuitiv sind. Schließlich vergleichen wir in einer Nutzerstudie mit 5 Teilnehmern Sprachausgabe mit nicht-sprachlicher Sonifikation. Wir zeigen, dass Sonifikation für die Vermittlung von groben Informationen über Objekte in der Umgebung genau so gut geeignet ist wie Sprache, was die Benutzerfreundlichkeit angeht. Abschließend listen wir einige Vorteile von Sprache und Sonifikation auf, die zum Vergleich und als Entscheidungshilfe dienen sollen. Diese Arbeit befasst sich mit den Bedürfnissen von Menschen mit Sehbeeinträchtigungen während der Reise in Bezug auf die benötigten Informationen und Schnittstellen. In einem nutzerzentrierten Ansatz schlagen wir verschiedene akustische Schnittstellen vor, die auf sprachlicher und nicht-sprachlicher Sonifikation basieren. Anhand mehrerer Nutzerstudien, an denen sowohl Nutzer als auch Experten beteiligt sind, entwerfen, implementieren und evaluieren wir unsere Schnittstellen. Wir zeigen, dass elektronische Reisehilfen in der Lage sein müssen, große Mengen an Informationen auf strukturierte Weise zu vermitteln, jedoch angepasst an den Nutzungskontext und die Präferenzen und Fähigkeiten der Nutzer

Evaluation of the electronic long cane: improving mobility in urban environments

A wide range of portable and wearable electronic travel aids have been developed to enable visually impaired people to move around public spaces without a sighted guide. However, few of them have gone beyond the prototype stage and the long cane and guide dog are still the main mobility aids. Despite the importance of evaluation to determine, for instance, effective functioning and end-user satisfaction, a standard approach has not yet been developed for mobility aids. The paper reports the evaluation of a low-cost electronic long cane, developed by the authors and colleagues in Brazil. It used a two-part methodology involving an experimental investigation of performance of the electronic long cane and a questionnaire to explore user satisfaction. The results of the experiments and questionnaire demonstrated both the cane’s usefulness and the need for modifications to improve its functioning. This work is also important for the development of methodologies for effective evaluation, as this is the first evaluation of a mobility device developed and carried out in Brazil. In addition, it is one of only a small number of evaluations in real locations with real obstacles. Finally, a series of recommendations for evaluating mobility devices is presented. What this paper adds? A standard approach to evaluating electronic travel for visually impaired people has not yet been developed and the most appropriate approach may depend on the objectives of the evaluation. Existing approaches generally use participants with no previous experience of using the device being evaluated and is carried out indoors with artificial obstacles. The training or device familiarisation period usually provided might be insufficient for participants to obtain optimal device performance or an effective comparison to be made of different devices. The approach to evaluating an electronic long cane reported in this paper has three main advantages over previous methods. The participants were experienced users of the electronic long cane who had been using it to support their daily mobility for at least a month. The evaluation was carried out in two different real urban environments with real obstacles. This has the advantages of being close to real-life cane use and participants being able to make informed comments and suggestions for improvements as a result of their experience. A questionnaire included questions on user satisfaction with and evaluation of a number of different cane features based on their experiences of cane use over a period. The work is also significant as the first detailed mobility device evaluation carried out in Brazil and in the presentation of a series of recommendations divided into themes for effective evaluation of mobility devices