To Watch or Not to Watch?: 為輔助智慧型手機設計之可利用無視覺方式互動之手錶

Abstract

中文摘要 這篇論文提出 SWAP (a Smart Watch for Assisting smart Phones)，一個為了輔助智慧型手機而設計的手錶裝置。 SWAP 提供不需要視覺回饋的互動方式，來輔助使用者與其智慧型手機之間的互動。 我們用 SWAP 來展現手機與手錶的合作機制概念，提出智慧型手錶上擁有的功能不宜完全與智慧型手機上擁有的功能完全重複，而應該扮演著輔助智慧型手機的角色。 然而，並非所有智慧型手機上的功能都需要智慧型手錶的幫助。因此，我們進行了一連串的調查與訪談，以回答下列問題： 在現行智慧型手機上，什麼樣的互動與功能是適合移植到手錶上來操作的？ 根據調查與訪談的結果，我們歸納出四個指導方針，來描述這些適合的互動與功能： 互動時間短，注意力需求低，精確度需求低，以及即時互動性。 根據這些建議了 SWAP 適合的互動與功能的指導方針，我們設計了一個不需要視覺回饋的互動系統，PUB (Point Upon Body) 互動系統，來讓使用者與 SWAP 互動。PUB 讓使用者藉由觸摸自己的手臂肌膚，並得到觸覺回饋，來操作 SWAP。 我們接著進行了兩項使用者測試以探究使用者與自身手臂互動的能力，並觀察使用者在自己手臂空間中的互動行為。 使用者研究的結果顯示，一般使用者最多可以在自身手臂上，手腕至手肘之間，分辨六個點。 我們觀察使用者行為的結果也指出下列設計方針： 1. 使用者認知的觸碰位置實際上跟真正的觸碰位置並不相同。 2. 每位使用者的觸碰位置都有各自獨特的分布。 3. 使用者的觸碰位置不應該在偵測到後即刻被決定。 4. 每位使用者都各自有最多觸碰個數的能力限制。 5. 離散分布的觸碰點適合操作於階層式的使用者介面。 基於以上從使用者測試觀察到的設計方針，我們實作了 PUB 互動系統。 PUB 互動系統藉由裝附在使用者手腕上的超音波感測器來偵測使用者對於自身手臂的觸碰位置。 最後，我們利用 PUB 互動系統展示了兩個應用，分別是遠端螢幕操作與行動裝置操作。

Abstract In this paper, we present SWAP (a Smart Watch for Assisting smart Phones). SWAP is an wristwatch designed for assisting smartphone users by providing eyes-free interaction. SWAP presents the concept of cooperation mechanism between watches and phones. We propose that smart watch should act as the assisting device for smart phones rather than substitution of them. However, not all functions on smart phones need the assistant from smart watches. Therefore, we conducted a series of field study to answer this question: What interaction on smart phones are suitable to be propagated to smart watches? We then concluded four guidelines to describe the suitable interaction: short interacting time, low attention capacity, low precision interaction and immediateness. Based on these guidelines suggesting the content and suitable interaction of SWAP, we designed the eyes-free interaction system, PUB (Point Upon Body), allowing users to interact with SWAP through the haptic feedback from touching their own arm skin. We conducted two user studies to investigate users' ability when interacting with their forearms and how users behave when operating in their own arm space. According to those results, normal users can divide their arm space at most into 6 points between their wrists and elbows with iterative practice. Experimental results also indicate the following design implications: 1. Mentally perceived positions normally differ from the actual measurements. 2. Users have their own unique tapping patterns. 3. The tapped position should not be confirmed immediately. 4. Individuals have their limitations. 5. Hierarchical UI can benefit from the discrete points. Finally, based on the design principles from the observations, we implemented the PUB interaction system. Two scenarios, remote display control and mobile device control, are demonstrated through the ultrasonic sensing device attached on the users' wrists to detect their tapped positions.