Orientierungshilfen für Blinde Projektleiter Prof. Dr. Thomas Ertl Ansprechpartner Dr. Andreas Hub Alfred Werner

Überblick

Ziel dieses Teilprojektes ist es, die Navigations- und Orientierungsmöglichkeiten von Blinden und Sehbehinderten durch mobile Geräte, die lokale Sensorinformationen mit Modellinformationen aus ortsbasierten Diensten zusammenführen können, nachhaltig zu verbessern.

Dazu sollen die in Umgebungsmodellen abgelegten Daten über kartierte Objekte mit lokalen Messungen von Entfernung, Größe und Farbe kombiniert werden. Auf diese Weise ist eine Identifikation von Objekten und damit deren akustische Benennung möglich. Gleichzeitig kann durch Fusion dieser Daten auch eine Aktualisierung des Umgebungsmodells erreicht werden.

Aufbauend auf diese Basisdienste soll eine Navigationshilfe entstehen, die bei Eingabe eines gewünschten Ziels eine blindengerechte Routenplanung durchführt und die Anwender unter ständigem Abgleich von Sensor- und Modellinformation unter Umgehung von Hindernissen auf dem Weg begleitet. Darüber hinaus soll die Navigationshilfe Zugriff auf weitere im Sonderforschungsbereich entstehende Dienste wie virtuelle Litfasssäulen, Lokalisierung anderer Anwender etc. ermöglichen.

Projektfortschritt

Im Verlauf der bisherigen Förderung wurde vom Informatikgebäude der Universität Stuttgart ein 3D-Modell erstellt, das Wände, Türen, Möbel und auch stationäre Objekte von der Größe eines Türgriffes enthält. Parallel hierzu wurde ein portabler Orientierungsassistent für Blinde entwickelt. Dieser Orientierungsassistent besteht aus einem Laptop und einem Sensormodul. Das Sensormodul ist über ein Kabel mit dem Laptop verbunden. Der Laptop selbst kann vom blinden Benutzer in einem Rucksack oder einer kleinen Tasche getragen werden. Das Sensormodul wird wie eine Taschenlampe in der Hand geführt und kann über eine kleine Tastatur bedient werden. Der blinde Benutzer kann das Sensormodul, in das ein Stereokamerasystem und Inertialsensoren integriert sind, in eine beliebige Richtung im Raum halten. Ein entsprechender Sehstrahl mit derselben Richtung wird im Gebäudemodell dazu verwendet, um das nächstgelegene Objekt in dieser Richtung herauszusuchen. Dem Benutzer wird der zugehörige Objektname in Worten über Lautsprecher mitgeteilt. Das System ermöglicht eine interaktive Erkennung von statischen Objekten, die im Gebäudemodell enthalten sind. Der Orientierungsassistent lässt sich auf herkömmliche Blindenstöcke aufsetzen und erleichtert durch diese Kombination von neuen und alten Hilfsmitteln die Gewöhnung an innovative Technologien ohne konventionelle Sicherheitsaspekte außer Acht zu lassen. Erste Versuche mit blinden Personen deuten daraufhin, dass die Orientierungsfähigkeit von Blinden - insbesondere in unbekannten Umgebungen - durch dieses System nachhaltig verbessert werden kann.

Voraussetzung für dieses System ist, dass der Aufenthaltsort des Benutzers beziehungsweise die 3D-Koordinaten des Sensormoduls bekannt sind. Für Sehende wurde im Rahmen eines Studienprojektes ein Indoor-Navigationssystem entwickelt. Dabei konnte gezeigt werden, dass sich das WLAN-System des Informatikgebäudes dazu eignet, den Aufenthaltsort von Personen auf Raumgenauigkeit zu bestimmen. Zukünftig soll durch Sensorfusion die Ortsbestimmung präzisiert werden, um somit eine geführte Navigation für Blinde über die Nexus-Infrastruktur zu ermöglichen.

Publikationen

• A. Hub, J. Diepstraten and T. Ertl. Design and Development of an Indoor Navigation and Object Identification System for the Blind. Proceedings of the ACM SIGACCESS conference on Computers and accessibility, Designing for accessibility, Atlanta, GA, USA, 147-152, 2004.

• A. Hub, J. Diepstraten and T. Ertl. Augmented Indoor Modeling for Navigation Support for the Blind. Proceedings of the 2005 International Conference on Computers for People with Special Needs, Las Vegas, NV, USA, 54-59, 2005.

• A. Hub, J. Diepstraten and T. Ertl. Design of an Object Identification and Orientation Assistant for the Deafblind. Conference Proceedings of the 6th DbI European Conference on Deafblindness, Presov, Slowakia, 2005.

• A. Hub, J. Diepstraten and T. Ertl. Learning Foreign Languages by using a new type of Orientation Assistant for the Blind. Conference Proceedings: International Council for Education of People with Visual Impairment, European Conference, Chemnitz, Germany, 339-341, 2005.

• A. Hub, T. Hartter and T. Ertl. Interactive Localization and Recognition of Objects for the Blind. California State University, Northridge Center on Disabilities' 21st Annual International Technology and Persons with Disabilities Conference, Los Angeles, CA, 2006. http://www.csun.edu/cod/conf/2006/proceedings/2661.htm
  
• A. Hub, S. Kombrink and T. Ertl. Tactile-Acoustical Navigation Assistant for Real and Virtual Explorations of the Environment. Conference Proceedings of the 1st Multi-disciplinary Vision Rehabilitation & Research Conference ENVISION 06, September 21-24, Kansas City, MO, USA, 48, 2006.

• A. Hub, T. Hartter and T. Ertl. Interactive Tracking of Movable Objects for the Blind on the Basis of Environment Models and Perception-Oriented Object Recognition Methods. Proceedings of the 8th ACM SIGACCESS Conference on Computers and Accessibility, October 23-25, Portland, OR, USA, 111-118, 2006.

• A. Hub, S. Kombrink, K. Bosse and T. Ertl. TANIA - A Tactile-Acoustical Navigation and Information Assistant for the 2007 CSUN Conference. To appear in: Conference Proceedings of the California State University, Northridge Center on Disabilities' 22nd Annual International Technology and Persons with Disabilities Conference, March 19-24, Los Angeles, CA, USA, 2007.

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Kooperationspartner

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