기존에 뇌-컴퓨터인터페이스(BCI, Brain computer interface)에 대산 관심이 커지면서 많은 연구가 되었지만, 사용성을 저하시키는 복잡한 장비들과 방향성에 민감한 요소들로 인해 많은 한계가 있었다. 하지만 최근 핀란드 탐페레(University of Tampere)대학 연구진은 다양한 방향과 거리에서 눈을 찌푸리는 행동이나 눈썹을 올리는 간단한 안면움직임을 통해 스크린상의 물체를 포인팅하거나 선택할 수 있는 무선 페이스 인터페이스를 프로토타입 개발에 성공하였다.
무선 페이스 인터페이스는 그림1과 같이 내장된 두 개의 카메라가 눈의 움직임과 컴퓨터 스크린을 보는 시선을 함께 저장한다. 정전센서는 찌푸린 표정을 지을 때 반응하는 추미근(corrugator supercilii)과 눈썹을 움직이는 것을 분석 하기위한 전두근(frontalis)을 추적할 수 있도록 하였다. 이외에 적외선(IR) 발광 다이오드를 통해 각막반사법을 적용하였으며, 무선주파수기기가 내장된 숄더백을 통해 모든 장비가 무선으로 작동되도록 하였다.
본 기기를 테스트하기위해 정상적인 교정시력을 가지고 있는 19?43세 사이의 20명을 대상으로 스트린 상의 물체를 3가지 사이즈(25, 30, 40 mm)로 각기 다른 거리((i.e., 60, 120, 180, 240, 260, 450, 520 mm)와 8개 각도(0, 45, 90, 135, 180, 225, 270, 315)에서 사물 선택 정확도와 시간등을 측정하였다.
실험 결과 60m-260m 거리를 둔 경우, 얼굴을 찌푸리는 방식과 눈썹을 올리는 인터페이스의 수행시간을 보면 각각 2.4초, 1.6초로 눈썹을 올리는 방식이 더 빨랐다. 사용성 분야에서 사물에 크기에 따른 선택의 에서 정확도를 알려주는 피츠의 법칙(Fitts` Law) 분석 결과 얼굴을 찌푸리는 것(r=0.77)과 눈썹을 올리는 것(r=5.1)이 모두 효과적인 것으로 나타났다. 특히 실험에 사용한 와이드스크린(24인치)의 경우에, 피실험자가 중앙이나 코너에 있을 때 모두 높은 정확도를 보였다. 이는 기존의 컴퓨터 마우스가 가지고 있는 큰 장점이기도한 다양한 방향에서의 포인팅이 가능한 점을 무선페이스인터페이스가 대체할 수 있는 가능성을 열어준 것이다.
본 연구를 통해 미래 핸즈프리 HCI 인터페이스를 위한 새로운 컨셉을 가능성을 확인할 수 있으며, 특히 이전에 다른 연구들과 달리 피실험자들에게 태스크의 다양성과 얼굴을 찌푸리거나 눈썹을 올리는 방식의 유연한 인터페이스를 제공 가능하다는 점이 매우 중요하다.