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SFB 627 - Teilprojekt D2: Kontextbasierte Assistenzsysteme für Personen mit sensorischen Einschränkungen

Ziel dieses Teilprojektes ist es, die Navigations- und Orientierungsmöglichkeiten von Blinden und Sehbehinderten Personen 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.

Erste Förderperiode

Im Verlauf der ersten Förderperiode 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 Nutzer 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.

Verschiedene Versionen des Sensormoduls wurden entwickelt und erprobt. Wobei eine Version wie eine Taschenlampe in der Hand geführt wird, die andere am Kopf befestigt ist und somit der Blickrichtung folgt. Da in das Sensormodul, ein Stereokamerasystem und Inertialsensoren integriert sind, kann der Aufenthaltsort und die Richtung, in der das Sensormodul gerichtet ist, bestimmt werden. Ein entsprechender Sehstrahl mit derselben Richtung wird im Gebäudemodell dazu verwendet, das nächstgelegene Objekt in dieser Richtung zu bestimen und dessen Name dem Benutzer in Worten über Lautsprecher mitzuteilen. Das System ermöglicht eine interaktive Erkennung von statischen Objekten, die im Gebäudemodell enthalten sind, sowie das Verfolgen von bestimmten bekannten beweglichen Objekten.

Zweite Förderperiode

In der zweiten Förderperiode lag der Schwerpunkt auf einem zweidimensionalen Kartensystem. Basierend auf einem Trackingalgorithmus zur Positionsbestimmung und genauen Karten der Umgebung wurde ein handliches Navigationssystem entwickelt, das eine taktil-akustische Karte zur Darstellung der Umgebung besitzt. Basierend auf dem Navgationssystem wurden weitere Forschungsarbeiten, wie z.B. über die Vermittlung von Richtungs- wie auch Karteninformationen mittels Vibrationen verfolgt.

Publikationen

2013

Berührpunkte mit der Visualisierung
Haag, Florian; Blascheck, Tanja; Schmitz, Bernhard; Raschke, Michael: Berührpunkte mit der Visualisierung. In: Thomas Schlegel: Multi-Touch - Interaktion durch Berührung. Berlin/Heidelberg: Springer-Verlag, 2013.
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Creating Task-Specific Maps with Map Content Transformations
Schmitz, Bernhard; Ertl, Thomas: Creating Task-Specific Maps with Map Content Transformations. In: Proceedings of the 1st ACM SIGSPATIAL Workshop on MapInteraction (MapInteract'13), 2013.
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2012

Combination of Map-Supported Particle Filters with Activity Recognition for Blind Navigation
Schmitz, Bernhard; Györkös, Attila; Ertl, Thomas: Combination of Map-Supported Particle Filters with Activity Recognition for Blind Navigation. In: Computers Helping People with Special Needs. 12th International Conference, ICCHP 2010, Proceedings, S. 529--535, 2012.
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Schmitz, Bernhard; Ertl, Thomas: Interactively Displaying Maps on a Tactile Graphics Display. In: Proceedings of the Workshop on Spatial Knowledge Acquisition with Limited Information Displays 2012, S. 13-18, 2012.
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Rule-Based Transformation of Map Data
Schmitz, Bernhard; Ertl, Thomas: Rule-Based Transformation of Map Data. In: Pervasive Computing and Communications Workshops (PERCOM Workshops), 2012 IEEE International Conference on, S. 578--583, 2012.
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2011

Acquisition and Presentation of Diverse Spatial Context Data for Blind Navigation
Schmitz, Bernhard; Becker, Susanne; Blessing, Andre; Großmann, Matthias: Acquisition and Presentation of Diverse Spatial Context Data for Blind Navigation. In: Mobile Data Management (MDM 2011), 2011 12th IEEE International Conference on, S. 276--284, 2011.
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2010

Making Digital Maps Accessible Using Vibrations
Schmitz, Bernhard; Ertl, Thomas: Making Digital Maps Accessible Using Vibrations. In: Computers Helping People with Special Needs. 12th International Conference ICCHP 2010 Proceedings., S. 100-107, 2010.
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The ViibraCane - A White Cane for Tactile Navigation Guidance
Schmitz, Bernhard: The ViibraCane - A White Cane for Tactile Navigation Guidance. In: Proceedings of the California State University Northridge Center on Disabilities' 25th Annual International Technology and Persons with Disabilities Conference (CSUN 2010), 2010.
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2009

Addition of RFID-Based Initialization and Object Recognition to the Navigation System TANIA
Hub, Andreas; Schmitz, Bernhard: Addition of RFID-Based Initialization and Object Recognition to the Navigation System TANIA. In: Proceedings of the California State University Northridge Center on Disabilities 24th Annual International Technology and Persons with Disabilities Conference (CSUN 2009)); March 16-21; Los Angeles CA USA, 2009.
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Mobiquitous Devices and Perception of Reality. A Philosophical Enquiry into Mobile and Ubiquitous Computing Devices that Alter Perception Using the Example of TANIA
Siemoneit, Oliver; Hubig, Christoph; Schmitz, Bernhard; Ertl, Thomas: Mobiquitous Devices and Perception of Reality. A Philosophical Enquiry into Mobile and Ubiquitous Computing Devices that Alter Perception Using the Example of TANIA. In: Proceedings of the 5th Asia-Pacific Computing and Philosophy Conference (APCAP 2009), S. 123-130, 2009.
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Combination of the Navigation System TANIA with RFID-Based Initialization and Object Recognition (Poster)
Schmitz, Bernhard; Hub, Andreas: Combination of the Navigation System TANIA with RFID-Based Initialization and Object Recognition (Poster). In: Proceedings from 7th European Conference of ICEVI, 2009.
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2009

Combination of the Indoor and Outdoor Navigation System TANIA with RFID Technology for Initialization and Object Recognition
Hub, Andreas: Combination of the Indoor and Outdoor Navigation System TANIA with RFID Technology for Initialization and Object Recognition. In: Proceedings of the International Mobility Conference (IMC 2009); July 14-17 Marburg Germany, S. 40-41, 2009.
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Addition of RFID-Based Initialization and Object Recognition to the Navigation System TANIA
Hub, Andreas; Schmitz, Bernhard: Addition of RFID-Based Initialization and Object Recognition to the Navigation System TANIA. In: Proceedings of the California State University Northridge Center on Disabilities 24th Annual International Technology and Persons with Disabilities Conference (CSUN 2009)); March 16-21; Los Angeles CA USA, 2009.
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Integration of Voice-Operated Route Planning and Route Guidance into a Portable Navigation and Object Recognition System for the Blind and Visually Impaired
Hub, Andreas; Kizler, Joachim: Integration of Voice-Operated Route Planning and Route Guidance into a Portable Navigation and Object Recognition System for the Blind and Visually Impaired. In: Proceedings of the 2009 Biennial South Pacific Educators in Vision Impairment Conference (SPEVI 2009); January 5-9 Adelaide Australia, 2009.
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Combination of the Navigation System TANIA with RFID-Based Initialization and Object Recognition (Poster)
Schmitz, Bernhard; Hub, Andreas: Combination of the Navigation System TANIA with RFID-Based Initialization and Object Recognition (Poster). In: Proceedings from 7th European Conference of ICEVI, 2009.
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2008

Guiding Grids in Augmented Maps for Precise Installation-Free Worldwide Blind Navigation
Hub, Andreas: Guiding Grids in Augmented Maps for Precise Installation-Free Worldwide Blind Navigation. In: Proceedings of the California State University Northridge Center on Disabilities' 23rd Annual International Technology and Persons with Disabilities Conference (CSUN 2008); March 10-15; Los Angeles, CA, USA, 2008.
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Integration of Active Tactile Control Braille Technology into Portable Navigation and Object Recognition Systems for the Blind and Deafblind
Hub, Andreas: Integration of Active Tactile Control Braille Technology into Portable Navigation and Object Recognition Systems for the Blind and Deafblind. In: Proceedings of the 9th International Conference on Low Vision (Vision 2008); July 7-11 Montreal Canada, 2008.
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Map Requirements and Attainable Public Policy for an Installation-free Worldwide Navigation and Information System for the Blind
Hub, Andreas: Map Requirements and Attainable Public Policy for an Installation-free Worldwide Navigation and Information System for the Blind. In: Proceedings of the 9th International Conference on Low Vision (Vision 2008); July 7-11 Montreal Canada, 2008.
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Precise Indoor and Outdoor Navigation for the Blind and Visually Impaired Using Augmented Maps and the TANIA System
Hub, Andreas: Precise Indoor and Outdoor Navigation for the Blind and Visually Impaired Using Augmented Maps and the TANIA System. In: Proceedings of the 9th International Conference on Low Vision (Vision 2008); July 7-11 Montreal Canada, 2008.
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Taktil-Akustische Navigationsunterstützung für ältere blinde und sehbehinderte Menschen auf der Basis erweiterter Umgebungsmodelle
Hub, Andreas: Taktil-Akustische Navigationsunterstützung für ältere blinde und sehbehinderte Menschen auf der Basis erweiterter Umgebungsmodelle. In: UDay VI – Seniorengerechte Schnittstellen zur Technik, S. 104-107, 2008.
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2007

Hub, Andreas; Hartter, T.; Kombrink, Stefan; Ertl, Thomas: Real and virtual explorations of the environment and interactive tracking of movable objects for the blind on the basis of tactile-acoustical maps and 3D environment models. In: Disability and Rehabilitation: Assistive Technology (May 2007) (2007), S. 1-12.
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Conference Navigation and Communication Assistant for the Deafblind based on Tactile and Acoustically Amplified Augmented Map Information for the14th Deafblind International World Conference
Hub, Andreas; Kombrink, Stefan; Bosse, Klaus; Ertl, Thomas: Conference Navigation and Communication Assistant for the Deafblind based on Tactile and Acoustically Amplified Augmented Map Information for the14th Deafblind International World Conference. In: Proceedings of the 14th Deafblind International World Conference (DbI 2007), September 25-30, Perth, Australia, 2007.
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TANIA -- A Tactile-Acoustical Navigation and Information Assistant for the 2007 CSUN Conference
Hub, Andreas; Kombrink, Stefan; Bosse, Klaus; Ertl, Thomas: TANIA -- A Tactile-Acoustical Navigation and Information Assistant for the 2007 CSUN Conference. In: Proceedings of the California State University, Northridge Center on Disabilities' 22nd Annual International Technology and Persons with Disabilities Conference (CSUN 2007); March 19-24; Los Angeles, CA, USA , 2007.
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2006

Interactive Localization and Recognition of Objects for the Blind
Hub, Andreas; Hartter, Tim; Ertl, Thomas: Interactive Localization and Recognition of Objects for the Blind. In: Proceedings of the California State University, Northridge Center on Disabilities' 21st Annual International Technology and Persons with Disabilities Conference (CSUN 2006); March 20-25; Los Angeles, CA, USA, 2006.
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Interactive Tracking of Movable Objects for the Blind on the Basis of Environment Models and Perception-Oriented Object Recognition Methods
Hub, Andreas; Hartter, Tim; Ertl, Thomas: Interactive Tracking of Movable Objects for the Blind on the Basis of Environment Models and Perception-Oriented Object Recognition Methods. In: Proceedings of the 8th ACM SIGACCESS Conference on Computers and Accessibility (ASSETS 2006); October 23-25; Portland, OR, USA, S. 111-118, 2006.
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Tactile-Acoustical Navigation Assistant for Real and Virtual Explorations of the Environment
Hub, Andreas; Kombrink, Stefan; Ertl, Thomas: Tactile-Acoustical Navigation Assistant for Real and Virtual Explorations of the Environment. In: Proceedings of the 1st Multi-disciplinary Vision Rehabilitation and Research Conference ENVISION 06; September 21-24; Kansas City, MO, USA, S. 48, 2006.
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2005

Augmented Indoor Modeling for Navigation Support for the Blind
Hub, Andreas; Diepstraten, Joachim; Ertl, Thomas: Augmented Indoor Modeling for Navigation Support for the Blind. In: Proceedings of the International Conference on Computers for People with Special Needs (CPSN 2005); June 20-23; Las Vegas, NV, USA, S. 54-62, 2005.
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Design of an Object Identification and Orientation Assistant for the Deafblind
Hub, Andreas; Diepstraten, Joachim; Ertl, Thomas: Design of an Object Identification and Orientation Assistant for the Deafblind. In: Proceedings of the 6th DbI European Conference on Deafblindness; August 2-7; Presov, Slowakia, 2005.
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Learning foreign languages by using a new type of orientation assistant for the blind
Hub, Andreas; Diepstraten, Joachim; Ertl, Thomas: Learning foreign languages by using a new type of orientation assistant for the blind. In: Proceedings of the European Conference of the International Council for Education of People with Visual Impairment (ICEVI 2005); August 14-18; Chemnitz, Germany, S. 339-341, 2005.
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2004

Design and development of an indoor navigation and object identification system for the blind
Hub, Andreas; Diepstraten, Joachim; Ertl, Thomas: Design and development of an indoor navigation and object identification system for the blind. In: SIGACCESS Access. Comput.: Nr. 77 (2004), S. 147-152.
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2003

Messung von wahrgenommenen Farben in realen Szenen und Vorausberechnung von Objektfarben in verschiedenfarbigen Umgebungen
Hub, Andreas; Teufel, H.: Messung von wahrgenommenen Farben in realen Szenen und Vorausberechnung von Objektfarben in verschiedenfarbigen Umgebungen. In: Virtuelle Instrumente in der Praxis VIP '03, S. 11-14, 2003.
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