Безконтактний ультразвуковий дисплей Брайля допоможе сліпим зняти гроші в банкоматі

Німецькі інженери навчилися використовувати ультразвуковий гаптичний дисплей для безконтактного відображення цифр шрифту Брайля. Він здатний створювати в повітрі одночасно кілька зон, в яких ультразвукові хвилі фокусуються і створюють тиск, різний шкірою. Автори перевірили різні режими роботи пристрою і показали, що в одному з них сліпі люди здатні розпізнавати символи з чотирьох точок у 88 відсотках випадків. Такий дисплей може стати в нагоді при роботі з конфіденційною інформацією - наприклад, при взаємодії з банкоматом. Стаття буде представлена на конференції DIS 2020, а її препринт опублікований на arXiv.org.

Традиційно для відображення інформації для сліпих використовується шрифт Брайля, що складається з шести випуклих точок на плоскій поверхні. В останні роки з'явилися також інтерактивні дисплеї Брайля, що працюють за таким же принципом, але здатні відображати різний текст. Такі пристрої використовуються рідко насамперед через високу вартість, а також через інші фактори. Наприклад, якщо йдеться про конфіденційну інформацію, сторонній спостерігач може підглянути її. Крім того, використовувати один і той же дисплей в публічних місцях досить негігієнічно. Як альтернативу можна було б використовувати зачитування інформації системою синтезу мовлення, але це так само неконфіденційно.

Інженери з Байройтського університету під керівництвом Йорга Мюллера (Jörg Müller) запропонували використовувати ультразвуковий гаптичний дисплей для відображення інформації на загальнодоступних пристроях для сліпих. Вони використовували комерційний пристрій, що складається з масиву ультразвукових випромінювачів (16 на 16 штук). Принцип дії дисплея полягає в тому, що воно дає команди на кожен випромінювач в різний час. Якщо підібрати відповідну фазу для кожного випромінювача, то в певній точці вони будуть приходити в один і той же час. А якщо модулювати сигнал в діапазоні, різним рукою, то людина відчує помітний тиск і вібрацію в певній точці простору. Автори використовували для модуляції сигналу частоти від 100 до 200 герц, причому для кращої різності точок вони використовували для кожної з них свою частоту.

Крім масиву випромінювачів у дисплеї також є датчик Leap Motion для відстеження положення руки. Це дозволяє автоматично підлаштовувати точки фокусування так, щоб вони знаходилися впритул до долоні, навіть якщо вона трохи рухається.

Розробники провели експерименти і випробували три різних схеми відображення символів: одночасна вибрація всіх точок, по черзі вібрація окремих точок або почергове вібрація рядків з двох точок. Під час експерименту 11 сліпих людей підносили руку до дисплея і повинні були прочитати показувану ним цифру (в латинському шрифті Брайля цифри і перші 10 букв позначаються комбінаціями з чотирьох верхніх точок). Результати показали, що при одночасному відображенні всіх точок цифри точність читання склала 81 відсоток, при почерговій вібрації точок вона склала 88 відсотків, а при почерговій вібрації по рядах точність склала 75 відсотків.

Крім кількісного дослідження розробники також провели і якісне, опитавши учасників експерименту за стандартною для досліджень в області інтерфейсів шкалою зручності систем. Опитування показало, що дисплей набрав 78,6 бала зі 100. Інженери запропонували і створили кілька прототипів для практичного використання, в тому числі дисплей для банкомату і ліфта.

Нещодавно Google випустила клавіатуру Брайля для пристроїв на Android. Користувач повинен тримати смартфон екраном від себе і трьома пальцями кожної з рук натискати на області введення. Крім набору тексту клавіатура також дозволяє редагувати його та відправляти.