The use of echolocation-based smartphone applications in spatial perception and navigation for blind and low vision individuals : a systematic review

Abstract

Näkövammaisten henkilöiden määrän odotetaan kasvavan tulevaisuudessa, jonka vuoksi heidän tilahavainnointi- ja navigointikykynsä tukemisesta on tullut tärkeä tutkimuksen kohde. Kaikuluotaus on tehokas tapa välittää tilatietoa, ja lisäksi älypuhelinteknologioiden nopea kehitys on herättänyt kiinnostusta niiden käytöstä apuvälineinä. Tämän tutkimuksen tavoitteena on arvioida kaikuluotaukseen perustuvien älypuhelinsovellusten käyttökelpoisuutta ja ohjeistaa tulevaisuuden tutkimusta ja toteutusta.

ResearchGate:n, LUT Primo:n ja PubMed:in tietokantahaut tuottivat 408 tutkimusta, joista 17 täytti valintakriteerit. Näistä yhdeksän kuvaili kaikuluotaukseen perustuvien apuvälineteknologioiden (EBAT) toteutusta ja kahdeksan käsitteli älypuhelimella toimivien apuvälinesovellusten ominaisuuksia ja käytettävyyttä. Systemaattisen kirjallisuuskatsauksen havainnoista koottiin synteesi, joista tuotiin esille parannuskohteita. Parannuskohteiden pohjalta laadittiin suunnitteluperjaatteita ohjaamaan kaikuluotainteknologiaan perustuvien älypuhelinsovellusten tutkimusta ja toteutusta tulevaisuudessa.

Havainnot osoittavat, että EBAT:ien ja älypuhelinsovellusten etuja ovat tiedonsaanti, helppokäyttöisyys ja niiden mahdollistama itsenäisyys. EBAT:it voivat kuitenkin olla haastavia oppia ja niissä voi esiintyä teknologisia rajoituksia. Älypuhelinsovellusten rajoitteita puolestaan ovat anturien epätarkkuus, yhteensopimattomuus olemassa olevien esteettömyysominaisuuksien kanssa ja ympäristön häiriöiden vaikutus käyttäjän tilahavainnointikykyyn. Havainnot korostavat käyttäjäkeskeisen suunnittelun, olemassa olevan teknologian luotettavan integroimisen sekä multimodaalisuuden tarpeellisuutta. Tulevaisuudessa tulisi optimoida älypuhelinteknologiaa apuvälinesovelluksille sopiviksi ja lisätä näkövammaisten henkilöiden osallistumista niiden tutkimiseen ja kehittämiseen.

As the number of blind and low vision (BLV) individuals is expected to increase, supporting spatial perception and navigation is a critical research focus. Echolocation is recognized as effective in conveying spatial information, and the advancement of smartphone technologies has prompted interest in their use as assistive technology. Therefore, this study aims to assess the potential of echolocation-based smartphone applications and provides guidance for future research and implementation.

Of the 408 identified records from the ResearchGate, LUT Primo, and PubMed databases, 17 were eligible. Nine studies described the implementation of echolocation-based assistive technologies (EBATs) and eight discussed the features and usability of smartphone assistive applications. This systematic review synthesizes these findings to identify areas of improvement and formulate design principles to guide future research and implementation.

Findings reveal that the primary benefits of EBATs and smartphone assistive applications include information gain, ease-of-use, and independence. However, EBATs can present steep learning curves and technological limitations, whilst some smartphone applications are limited by sensory inaccuracy, compatibility issues with accessibility features, and environmental distractions. These findings highlight the need to improve user-centric design and the integration with existing technologies as well as incorporate multimodal feedback to improve usability and adoption. Future research should focus on optimizing smartphone technologies for assistive applications and promoting collaboration between stakeholders, particularly members of the BLV community.