From open geographical data to tangible maps: improving the accessibility of maps for visually impaired people

International audienceVisual maps must be transcribed into (interactive) raised-line maps to be accessible for visually impaired people. However, these tactile maps suffer from several shortcomings: they are long and expensive to produce, they cannot display a large amount of information, and they are not dynamically modifiable. A number of methods have been developed to automate the production of raised-line maps, but there is not yet any tactile map editor on the market. Tangible interactions proved to be an efficient way to help a visually impaired user manipulate spatial representations. Contrary to raised-line maps, tangible maps can be autonomously constructed and edited. In this paper, we present the scenarios and the main expected contributions of the AccessiMap project, which is based on the availability of many sources of open spatial data: 1/ facilitating the production of interactive tactile maps with the development of an open-source web-based editor; 2/ investigating the use of tangible interfaces for the autonomous construction and exploration of a map by a visually impaired user

Integrating Haptic Feedback into Mobile Location Based Services

Haptics is a feedback technology that takes advantage of the human sense of touch by applying forces, vibrations, and/or motions to a haptic-enabled device such as a mobile phone. Historically, human-computer interaction has been visual - text and images on the screen. Haptic feedback can be an important additional method especially in Mobile Location Based Services such as knowledge discovery, pedestrian navigation and notification systems. A knowledge discovery system called the Haptic GeoWand is a low interaction system that allows users to query geo-tagged data around them by using a point-and-scan technique with their mobile device. Haptic Pedestrian is a navigation system for walkers. Four prototypes have been developed classified according to the user’s guidance requirements, the user type (based on spatial skills), and overall system complexity. Haptic Transit is a notification system that provides spatial information to the users of public transport. In all these systems, haptic feedback is used to convey information about location, orientation, density and distance by use of the vibration alarm with varying frequencies and patterns to help understand the physical environment. Trials elicited positive responses from the users who see benefit in being provided with a “heads up” approach to mobile navigation. Results from a memory recall test show that the users of haptic feedback for navigation had better memory recall of the region traversed than the users of landmark images. Haptics integrated into a multi-modal navigation system provides more usable, less distracting but more effective interaction than conventional systems. Enhancements to the current work could include integration of contextual information, detailed large-scale user trials and the exploration of using haptics within confined indoor spaces

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

Architectural and Urban Spatial Digital Simulations

This study concerns digital tools and simulation methods necessary for the description, conception, perception, and analysis of spatial architectural and urban design. The purpose of the study is to categorize, analyse, and describe the influence of digital simulation tools and methods in architectural and urban design. The study analyses techniques, applications, and research in the field of digital simulations of architectural/urban ensembles while also referring to the benefits of their use both at the level of scientific and spatial perception of architectural/urban design

An Orientation & Mobility Aid for People with Visual Impairments

Orientierung&Mobilität (O&M) umfasst eine Reihe von Techniken für Menschen mit Sehschädigungen, die ihnen helfen, sich im Alltag zurechtzufinden. Dennoch benötigen sie einen umfangreichen und sehr aufwendigen Einzelunterricht mit O&M Lehrern, um diese Techniken in ihre täglichen Abläufe zu integrieren. Während einige dieser Techniken assistive Technologien benutzen, wie zum Beispiel den Blinden-Langstock, Points of Interest Datenbanken oder ein Kompass gestütztes Orientierungssystem, existiert eine unscheinbare Kommunikationslücke zwischen verfügbaren Hilfsmitteln und Navigationssystemen. In den letzten Jahren sind mobile Rechensysteme, insbesondere Smartphones, allgegenwärtig geworden. Dies eröffnet modernen Techniken des maschinellen Sehens die Möglichkeit, den menschlichen Sehsinn bei Problemen im Alltag zu unterstützen, die durch ein nicht barrierefreies Design entstanden sind. Dennoch muss mit besonderer Sorgfalt vorgegangen werden, um dabei nicht mit den speziellen persönlichen Kompetenzen und antrainierten Verhaltensweisen zu kollidieren, oder schlimmstenfalls O&M Techniken sogar zu widersprechen. In dieser Dissertation identifizieren wir eine räumliche und systembedingte Lücke zwischen Orientierungshilfen und Navigationssystemen für Menschen mit Sehschädigung. Die räumliche Lücke existiert hauptsächlich, da assistive Orientierungshilfen, wie zum Beispiel der Blinden-Langstock, nur dabei helfen können, die Umgebung in einem limitierten Bereich wahrzunehmen, während Navigationsinformationen nur sehr weitläufig gehalten sind. Zusätzlich entsteht diese Lücke auch systembedingt zwischen diesen beiden Komponenten — der Blinden-Langstock kennt die Route nicht, während ein Navigationssystem nahegelegene Hindernisse oder O&M Techniken nicht weiter betrachtet. Daher schlagen wir verschiedene Ansätze zum Schließen dieser Lücke vor, um die Verbindung und Kommunikation zwischen Orientierungshilfen und Navigationsinformationen zu verbessern und betrachten das Problem dabei aus beiden Richtungen. Um nützliche relevante Informationen bereitzustellen, identifizieren wir zuerst die bedeutendsten Anforderungen an assistive Systeme und erstellen einige Schlüsselkonzepte, die wir bei unseren Algorithmen und Prototypen beachten. Existierende assistive Systeme zur Orientierung basieren hauptsächlich auf globalen Navigationssatellitensystemen. Wir versuchen, diese zu verbessern, indem wir einen auf Leitlinien basierenden Routing Algorithmus erstellen, der auf individuelle Bedürfnisse anpassbar ist und diese berücksichtigt. Generierte Routen sind zwar unmerklich länger, aber auch viel sicherer, gemäß den in Zusammenarbeit mit O&M Lehrern erstellten objektiven Kriterien. Außerdem verbessern wir die Verfügbarkeit von relevanten georeferenzierten Datenbanken, die für ein derartiges bedarfsgerechtes Routing benötigt werden. Zu diesem Zweck erstellen wir einen maschinellen Lernansatz, mit dem wir Zebrastreifen in Luftbildern erkennen, was auch über Ländergrenzen hinweg funktioniert, und verbessern dabei den Stand der Technik. Um den Nutzen von Mobilitätsassistenz durch maschinelles Sehen zu optimieren, erstellen wir O&M Techniken nachempfundene Ansätze, um die räumliche Wahrnehmung der unmittelbaren Umgebung zu erhöhen. Zuerst betrachten wir dazu die verfügbare Freifläche und informieren auch über mögliche Hindernisse. Weiterhin erstellen wir einen neuartigen Ansatz, um die verfügbaren Leitlinien zu erkennen und genau zu lokalisieren, und erzeugen virtuelle Leitlinien, welche Unterbrechungen überbrücken und bereits frühzeitig Informationen über die nächste Leitlinie bereitstellen. Abschließend verbessern wir die Zugänglichkeit von Fußgängerübergängen, insbesondere Zebrastreifen und Fußgängerampeln, mit einem Deep Learning Ansatz. Um zu analysieren, ob unsere erstellten Ansätze und Algorithmen einen tatsächlichen Mehrwert für Menschen mit Sehschädigung erzeugen, vollziehen wir ein kleines Wizard-of-Oz-Experiment zu unserem bedarfsgerechten Routing — mit einem sehr ermutigendem Ergebnis. Weiterhin führen wir eine umfangreichere Studie mit verschiedenen Komponenten und dem Fokus auf Fußgängerübergänge durch. Obwohl unsere statistischen Auswertungen nur eine geringfügige Verbesserung aufzeigen, beeinflußt durch technische Probleme mit dem ersten Prototypen und einer zu geringen Eingewöhnungszeit der Probanden an das System, bekommen wir viel versprechende Kommentare von fast allen Studienteilnehmern. Dies zeigt, daß wir bereits einen wichtigen ersten Schritt zum Schließen der identifizierten Lücke geleistet haben und Orientierung&Mobilität für Menschen mit Sehschädigung damit verbessern konnten