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1. 14 AHINDIGHB ARBEITEN en ee nee 17 VORUBERLEGUNGEN ZU KONZEPT UND REALISIERUNG ueesessnenen 20 KONZEPT DESGESAMTEN SYSTEMS sdin aiaa unten 20 ZUSAMMENSETZUNG DES MOBILEN SYSTEMS aussen ein 20 Allgemeiner Aufbau der Systems und Auswahl der Komponenten sses 20 PRION der Kon ee 21 Ber rune EE 22 RECHERCHE F R DIE AUSWAHL EINER F R SEHBEHINDERTE MENSCHEN GFEIGNETEN BARRIERBEREIEN AUSGABE Sys aa E E 23 Erarbeitete Strategien f r die Umsetzung eines prototypischen Suzie 26 KONZEPTION EINES PROGRAMMS FUR DIE BARRIEREFREIE INFORMATIONSVERMITTLUNG AUP MOBILEN GERATEN tete ea 26 VISION a ee ee edu 26 Sera rio Le TUNA rder CMO COUO zen en engere 28 Szenario 2 Aufnahme von Information markierter Gegenst nde ossec 29 PROGRA MMA BLA UF EE 29 MOEk UP anne ee E T 29 PROTOTYPISCHE UMSETZUNG 2 2 2a 32 EE EE EE ER ANFORDERUNGEIS E 32 Anmerkungen und Anderungen der Anforderungen durch den Umstieg vom Mlobilteleron auf den LATO EE 37 AKTIVITATSDIAGRAMM AUS BENU IZERSICH RE 38 DIATE CHART AUS SICHT DER ANWENDUN Gs un EE 40 LSC Ke EE LEE 41 SOLU E D AR EE 4 DOUG DIUM OUICKe TA klauen esse 42 AALGORITHMEN UND EUNKTIONSUMFANG nes ana ei ihn 43 Berechnungen der Entfernung und Richtung der Kamera zum erkannten Marker 43 SHEN ZEMACS SY SECIS anne ame 45 EE 45 PRA EVALUATION DES ENTWICKELTEN SYSTEMS anne 46 FORSCHUNGSDESIGN ZUR EVALUATION DES ERSTELLTEN SYSTEMS 50 E NEUERUNG eege 50 VORGEHEN DES e Ee 50 GRUNDL
2. Auswahl geeigneter Probanden Eine Evaluation sollte mit Hilfe von sehbehinderten Personen mit verschiede nen Auspr gungen durchgef hrt werden Um die bereits vorhandene Orien tierung der Personen nicht zu beeinflussen sollten keine vereinheitlichenden Ma nahmen wie Abdecken des Sichtfeldes der Probanden vorgenommen werden Die Probanden sollten in zwei Gruppen unterschieden werden In die an ihre Sehbehinderung sehr gut angepasste Gruppe zum Beispiel von Geburt an Erblindete und die an ihre Sehbehinderung schlecht angepasste Gruppe die zum Beispiel seit weniger Zeit an einer Sehbehinderung leiden Dies ist damit begr ndet dass Personen beider Gruppen sehr unterschiedliche Geschwin digkeiten in ihrer Fortbewegung und Erkundung ihrer Umgebung aufweisen die die Evaluationsergebnisse beeinflussen k nnen Auch die Mittel der In 55 formations bertragung durch Tasten zum Beispiel das Lesen der Braillezeile und H ren sind bei beiden Gruppen sehr unterschiedlich ausgepr gt Wenn der Tastsinn eines Probanden unzureichend ausgebildet ist muss die Bedienung der Maus bei der zwei Tasten voneinander unterschieden wer den einer unterst tzenden Person anvertraut werden Bei H rgesch digten sollte die Lautst rke der Audioausgabe entsprechend angepasst und vorab an dem Probanden getestet werden M gliche Durchf hrung und Ans tze zur Auswertung von Testl ufen des Forschungs designs 1 Beschleunigung des Auffind
3. Im Anschluss daran sollte die Untersuchungsphase vorstrukturiert werden das hei t es wird ber die Brauchbarkeit der Hypothesen entschieden und es werden Auswertungstechniken bestimmt Danach beginnt die eigentliche Untersuchungsphase mit den Testl ufen Es schlie t sich die Auswertungs phase an in der die w hrend der Untersuchung gesammelten statistischen Daten verarbeitet werden Diese Phase sollen Brauchbarkeit und Objektivit t von Messinstrumenten wie Frageb gen bewertet und alle Daten tabellarisch und bersichtlich zusammengestellt werden Gegebenenfalls kann eine Irr tumswahrscheinlichkeit ausgerechnet werden die ein vor der Untersuchung festgelegtes Signifikanzniveau nicht berschreiten sollte In der anschlie en den Entscheidungsphase werden Signifikanzniveau und Irrtumswahrschein lichkeit miteinander verglichen Ist die Irrtumswahrscheinlichkeit der h here Wert dann war die Untersuchung nicht signifikant also nicht geeignet um die Hypothese zu best tigen Ist das Signifikanzniveau der h here Wert von bei den so war die Untersuchung signifikant und die Hypothese wurde best tigt Je nachdem wie eine Hypothese ausgewertet werden soll unterscheidet ver schiedene Typen von Fragestellungen In diesem Forschungsdesign k nnen die Fragestellungen der Hypothesen mit Ja oder Nein beantwortet werden es sind also Nullhypothesen Wenn das Forschungsdesign mit Stichproben durchgef hrt wird braucht man ein Verteilungsfreies
4. Mit der Bedienung eines Ebook Readers f r sehbehinderte Menschen setzt sich Duarte Carlos Duarte 2004 auseinander Er schl gt vor visuelle Schalt fl chen durch f hlbare Kn pfe zu ersetzen In seiner Studie stellt Duarte fest dass Auditory Icons und menschliche Sprache die beste Kombination f r die Audioausgabe von Inhalten in Ebooks darstellen Earcons h lt er wegen ihrer 25 Lange fur eher ungeeignet Er schlagt vor alle Eingaben des Benutzers durch Audio Feedback zu bestatigen Erarbeitete Strategien fur die Umsetzung eines pro totypischen Systems Mit gesprochenen Texten k nnen komplexe Inhalte schneller vermittelt wer den als mit reinen T nen Ein Ton muss aussagekr ftig und gut h rbar sein Allerdings muss er angenehm anzuh ren sein und trotzdem gen gend Auf merksamkeit auf sich ziehen um zwischen sprachlichen Ausgaben nicht un terzugehen Da mir die musikalische Ausbildung fehlt T ne entsprechend auszuw hlen und zu erzeugen habe ich mich in meiner Arbeit f r rein sprach liche Audioausgaben entschieden Um das System mobil zu gestalten werden dem Benutzer Kamera Maus Headset und Laptop mitgegeben Konzeption eines Programms f r die barrie refreie Informationsvermittlung auf mobilen Ger ten Vision Programm starten Der Benutzer startet das Programm und r stet sich mit dem Laptop im Ruck sack der Kamera auf der Kappe dem Headset und der Maus aus Auf dem Display wird das Bild der Kam
5. 34 946 025 323 http www owasys com Papenmeier 12 Oktober 2010 Papenmeier Talweg 2 58239 Schwerte Tel 49 2304 205 0 info papenmeier de http www papenmeier de Deutschland 68 Pressl B 2003 Fu g ngernavigation Navigationshilfe f r Blinde Technische Universit t Graz Institut f r Navigation und Satellitengeodasie Rafa Absar C G 24 27 Juni 2008 USABILITY OF NON SPEECH SOUNDS IN USER INTERFACES Proceedings of the 14th International Conference on Auditory Display Paris CIRMMT and McGill SIS 3459 McTavish St Montreal QC H3A 1Y1 Canada Ralf Jung T S June 26 29 2007 PERIPHERAL NOTIFICATIONWITH CUSTOMIZED EMBEDDED AUDIO CUES Proceedings of the 13th International Conference on Auditory Display Montr eal Canada Reinecker Reha Technik GmbH 12 Oktober 2010 Reinecker Reha Technik Sandwiesenstra e 19 64665 Alsbach H hnlein Fon 0 62 57 93 11 0 info reineckerreha de http www reineckerreha com de Rekimoto J 27 Januar 2001 GestureWrist and GesturePad Unobtrusive Wearable Interaction Devices Interaction Laboratory Sony Computer Science Laboratories Inc 3 14 13 Higashigotanda Shinagawa ku Tokyo 141 0022 Japan Phone 81 3 5448 4380 Fax 81 3 5448 4273 rekimoto acm org http www csl sony co jp person rekimoto html Schmalsteg D 29 05 2010 Handheld Augmented Reality Studierstube Tracker Graz University of Technology Abgerufen am 16 August 2010 von http
6. 69 Abbildungsverzeichnis ADDIGUNE 1 CEET 10 Abbildung 2 Gesture Wrist EE 10 Abbildung 3 kartenbasierte links und routenbasierte rechts ErKUNdAUNESStrategie nee unbe 11 Abbildung 4 Taktiles System von Kawai UN Tomtta 14 Abbildung 5 auf Kappe betestigtekamera 22 Abbildung 6 Mit System ausr sten Mockup 30 Abbildung 7 Bild aufnehmen Mock up 30 Abbildung 8 Audioausgabe MOCK up 31 ADBIAUNE VARTOOIKI E inneren 41 Abbildung 10 Einteilung des Kamerabilds in Uhrzeiten seen eens 44 Abbildung 11 Pr Evaluation Andreas Kampa 47 Abbildung 12 M gliche Umsetzung auf Smartphones 66 Abbildung 13 M gliche Umsetzung auf dem Noktan b 66 Formelverzeichnis FOrMel2 nee 44 Formel WEEN 44 FOMINE EE 61 POTMEeL EE 44 70 8 Anhang Protokolle der Interviews Ablauf eines Interviews Alle f nf Teilnehmer wurden m ndlich zu den Details ihrer Blindheit und zur Nutzung von Orientierungs Fortbewegungshilfen und des Internets befragt Im Anschluss sollte jeder Interviewte mit m glichst wenig m ndlichen Anwei sungen einen Gegenstand finden um heraus zu finden welche Information ben tigt wird bis der Teilnehmer den Gegenstand gefunden hat Der Gegens tand sollte zus tzlich identifiziert werden Dann wurden die Teilnehmer nach ihren W nschen f r Programme befragt Interview 1 Protokoll E K m nnlich 51 Jahre alt 20 5 2010 Seit 2 Jahren ist der Befragte nach einer Reihe von Operationen vollst ndig e
7. Systems 2 Grundlagen und Existierende Ansatze Barrierefreie Systeme fur sehbehinderte Menschen entwickeln Die Anforderungen von sehbehinderten Personen an Programme unterschei den sich sehr von denen normal sehender Menschen Sehbehinderte Benut zer von Programmen ben tigen eine deutlich h rbare Best tigung aller geta tigten Eingaben und ein sprechendes Men nach Fritz Weisshart Fritz Weisshart Barrierefreiheit ist kein Spiel 2010 Die Audioausgaben sollten gut h rbar verst ndlich sein Hierzu gibt es zahlreiche Angebote der Industrie zum Beispiel den Pagereader von IBM IBM 2011 und die Sprachausgabe von Texten mit k nstlicher Stimme der Firmen Cepstral Cepstral und Logox GData Orientierung und Mobilit t sehbehinderter Menschen Wie erh lt ein sehbehinderter Mensch Informationen zu seiner Lage und der Lage vorhandener Gegenst nde und Personen in seiner n heren Umgebung Zur Beantwortung dieser Frage wurden neben einer umfangreichen Literatur recherche f nf Interviews durchgef hrt Literaturrecherche zur Orientierung und Mobilit t sehbehinderter Menschen Mit Hilfe des Mobilit tstrainings k nnen sich sehbehinderte Menschen im Umgang mit verschiedenen Hilfsmitteln schulen lassen Beliebte Hilfsmittel sind der Blindenstock und der Blindenhund Es gibt verschiedene Arten von Blindenst cken zum Beispiel von der Firma VISTAC VISTAC GmbH f r optische Messsysteme und taktile Information 2009 die zu
8. mauerung wurden der gesamte Inhalt des Raums an dem sich der Befragte vorbeibewegt hatte und seine Lage richtig benannt Wenn zum Beispiel der Schl ssel herunter f llt kann der Blindenhund den Gegenstand meistens aufheben Der Teilnehmer benutzt das Internet und einen eigenen Computer Eine syn thetische Stimme liest Men s und Texte vor Als Browser dient der Internet Explorer Es werden keine Registerkarten benutzt Wenn eine navigationsleis te auf einer Internetseite zu kompliziert aufgebaut ist wird er von seiner Fa milie bei der Auswahl des richtigen Links unterst tzt Der Befragte ist eher ungeduldig und m chte m glichst schnell sein Ziel erreichen Er hat Schwie rigkeiten mit dem lesen der Braillezeile da er sehr wenig Gef hl in den Fin gern hat Bei dem Test wurde der verlegte Gegenstand gefunden und identifiziert Es handelte sich um eine Tasse Der Teilnehmer w nscht sich eine Entfernungs angabe mit einer Genauigkeit von 5 Zentimetern Die Entfernungsangabe sollte wie ein Echolot funktionieren und immer heller klingen je n her das Ger t einem Gegenstand kommt Auch die Angabe der h he wird als wichtig eingestuft Au erdem w nscht sich der Befragte Warnhinweise vor Hinder nissen wie Stufen nach oben oder nach unten oder das Hinweisen auf Warn schilder vor Baustellen oder Kreuzungen im Stra enverkehr Er w rde einer Applikation zur H lfte glauben aber sicherheitshalber alle Daten noch einmal berpr fen
9. studierstube icg tu graz ac at handheld_ar stbtracker php Seung Chan Kim C H H H C S 2008 SaLT Small and Lightweight Tactile Display using Ultrasonic Actuators In 17th IEEE International Symposium on Robot and Human Interactive Communication S 430 bis 435 Takayuki Iwamoto M T 2008 Non contact Method for Producing Tactile Sensation Using Airborne Ultrasound Lecture Notes in Computer Science Volume 5024 2008 S 504 bis 513 Verein Engel auf Pfoten 2010 Willkommen beim Verein Engel auf Pfoten Abgerufen am 28 Januar 2011 von http www engelaufpfoten at VISTAC GmbH fur optische Messsysteme und taktile Information 19 Otkober 2009 VISTAC Abgerufen am 28 Januar 2011 von http www vistac com Yoshihiro Kawai F T 1996 A Support System for the Visually Disabledto Recognize 3D Objects MVA 96 IAPR Workshop on Machine Vision Applications November 12 14 1996 Tokyo Japan Yoshihiro KAWAI F T 1998 EVALUATION OF INTERACTIVE TACTILE DISPLAY SYSTEM Intelligent Systems Division Electrotechnical Laboratory Japan Int Conf on Computers Helping People with Special Needs Yoshihiro Kawai M K 2000 A Support System for Visually Impaired Persons Using Three Dimensional Virtual Sound I C ICCHP Hrsg Electrotechnical Laboratory 1 1 4 Umezono Tsukuba Ibaraki 305 8568 Japan Tel 81 298 615951 Fax 81 298 61 5961 E mail kawai etl go jp and Tsukuba College of Technology Japan
10. Interoiew 52 Protokoli E E E RE SE PROTOKOLLE AUS DER PR EVALUATION ANA 78 POLOKO T ANdrens KANO nennt 78 POLOKO 2 ANRA EE 79 EE 81 1 Einleitung Motivation Weltweit gibt es zahlreiche Systeme die sehbehinderte Personen im Alltag unterst tzen sollen Sehbehinderte Menschen erfassen zur eigenen Orientie rung und Mobilit t beitragende Information mit Hilfsmitteln Die Information ist allerdings nie so vollst ndig um sich mit der gleichen Selbstsicherheit und Schnelligkeit eines normal sehenden Menschen fortzubewegen Neue R u men und Gegenst nde k nnen sehbehinderte Menschen meist ausschlie lich anhand ihrer Ger usche oder durch Abtasten aus n chster N he wahrneh men Weiter entfernte oder neu in die gewohnte Umgebung eingebrachte Gegenst nde k nnen nur schwer oder gar nicht erfasst werden In der heutigen Zeit sind mobile Ger te wie zum Beispiel Smartphones tech nisch so weit entwickelt dass ihre Prozessoren gen gend Leistung und ihre Speicher gen gend oder leicht erweiterbaren Speicherplatz f r komplexe Anwendungen bieten Zudem sind solche mobilen Ger te wegen Ihrer kurzen modischen Halbwertzeit erschwinglich Nahezu jedermann besitzt ein mobi les Ger t auf dem zus tzliche Programme installiert werden k nnen Die meisten Smartphones besitzen mindestens eine Kamera und weitere n tzli che Ger te die Information zur Orientierung bereitstellen k nnen wie einen GPS Empf nger oder einen Kompass Aus diese
11. ndig ein sich zum Beispiel zu versorgen Beim Essen wird dem Befragten von seiner Frau gesagt was wo und wie viel davon auf dem Teller liegt Sie benutzt dabei die Uhr als dem Teilnehmer be 72 kannte Orientierung Dabei fehlt ihm allerdings die Information der dritten Dimension wie gro wie hoch tief und wie weit weg das Essen liegt kann der Befragte nur erraten Der Befragte hat den mitgebrachten Gegenstand im Test gefunden aber nicht identifiziert Daf r wurden andere Eigenschaften die zu erf hlen waren sehr genau festgestellt Information ber Farbe und ihre Verteilung wird vom Befragten als unn tz angesehen da Farben f r ihn nicht mehr existieren und er sie f r keine neuen Verbindungen mit Gegenst nden gebrauchen kann Die Form eines Gegenstandes h lt der Befragte f r extrem wichtig um ihn zu identifizieren Er m chte einen neuen Gegenstand zus tzlich zur Beschrei bung bef hlen um sie zu begreifen und erinnern zu k nnen Eine Beschrei bung von Gegenst nden die der Teilnehmer nach oder w hrend der Be schreibung selbst ertasten kann h lt er f r einen zu langwierigen Prozess Der Teilnehmer benutzt das Internet nicht und w nscht sich f r seinen PC eine Sprachausgabe Desweiteren w nscht er sich ein System f r Blinde um die Tasten der Tastatur zu erlernen Meinem Wissen nach gibt es beides be reits die Betreuung von sehbehinderten Menschen scheint aber sehr auf wendig und kostspielig sein Unbeka
12. Der Befragte empfindet eine menschliche Stimme angenehmer als eine synthetische Stimme Er kann Hintergrundger usche gut ausblenden 75 Interview 4 Protokoll M F weiblich 29 7 2010 Die Befragte ist auf dem rechten Auge vollstandig erblindet auf dem linken Auge verbleiben 40 Sehrest mit einem Sichtwinkel von 3 Grad Sie bewegt sich mit Hilfe des Stocks durch das Ertasten des Bodens mit den F en und ihrem Sehrest fort Sie fragt sich oft bei Personen in der Umgebung durch und bittet um Hilfe wenn sie nicht weiter kommt Die Umgebung erinnert die Befragte anhand der visuellen Informationen die sie erfasst hat Sie erkennt markante Gegenstande kollidiert aber mit fur sie fast nicht sichtbaren Ge genstanden wie Stra enschildern Glast ren Schaufenstern und anderen Personen Die Befragte achtet bei der Orientierung auf die Ger usche der Umgebung Ampeln muss sie mit ihrem Sehrest erkennen und dann den Bordstein nach dem Ende des B rgersteigs abtasten Sie hat ein Mobilit ts training absolviert Bei der Aufgabe den bereit gelegten Gegenstand zu finden wurde der gesam te Tisch sehr lange von der Teilnehmerin begutachtet bevor der Gegenstand ohne weiteres betasten gefunden und identifiziert wurde Nach eigenen An gaben m ssen gr ere Gegenst nde ertastet werden Bei Fragen wird der freund hinzu gezogen Um einen Gegenstand zu finden erachtet die Befragte die Entfernung und die Richtung in der sich der Gegenstand befinde
13. In der Arbeit von Yoshihiro Kawai Makoto Kobayashi Hiroki Minagawa Ma sahiro Miyakawa und Fumiaki Tomita Yoshihiro Kawai 2000 wird ein Ste reokamerasystem beschrieben das dreidimensionale Bildinformation in k nstlich erzeugte Ger usche umsetzt Die Audioausgabe funktioniert per Knochenleitungsh rer was st rende Umgebungsger usche in den Hinter grund treten l sst Die Kameras werden auf einem pr parierten Helm getra gen Das Bild wird auf einem externen Rechner analysiert der alle an den sehbehinderten Menschen gesendeten Audioausgaben erzeugt Im Rahmen der Arbeit wurden acht Tests an Probanden durchgef hrt um die Effektivit t und die realistische Darstellung der von dreidimensionalen T nen zu testen Die Probanden konnten schwer oder gar nicht unterscheiden ob ein k nstlich erzeugtes Ger usch von vorn oder von hinten kam Taktile Ausgabeger te werden vor allen Dingen f r Spiele und die visuell ge st tzte Manipulation von dreidimensionalen virtuellen Welten entwickelt und 18 eignen sich nicht fur den Einsatz als reines Ausgabegerat Seung Chan Kim 2008 Takayuki Iwamoto 2008 19 3 Vor berlegungen zu Konzept und Rea lisierung Konzept des gesamten Systems Im Rahmen dieser Arbeit soll ein prototypisches fur sehbehinderte Men schen zu bedienendes System erstellt werden Das barrierefreie System soll mobil sein und den Benutzer mit m glichst detailierten Angaben Uber mit Marker versehene Gegenstand
14. OR 97403 1 541 484 2123 deani ori org kenl ori org aaronc ori org ETSI The European Telecommunications Standards Institute 2002 ETSI Guide Human Factors HF Guidelines on the multimodality of icons symbols and pictograms ETSI 650 Route des Lucioles F 06921 Sophia Antipolis Cedex FRANCE Tel 33 4 92 94 42 00 Fax 33 4 93 65 47 16 Freedom Scientific Freedom Scientific JAWS Abgerufen am 28 Januar 2011 von http www freedomsci de prod01 htm Fritz Weisshart G D l 01 Februar 2010 Barrierefreiheit ist kein Spiel Abgerufen am 15 Juni 2010 von Barrierefreiheit ist kein Spiel 67 http webdesign weisshart de blog 2010 02 01 barrierefreiheit ist kein spiel Fritz Weisshart G D l 01 Februar 2010 Barrierefreiheit ist kein Spiel Abgerufen am 15 Juni 2010 von Barrierefreiheit ist kein Spiel http webdesign weisshart de blog 2010 02 01 barrierefreiheit ist kein spiel Gaver 1997 Auditory Interfaces In M L Helander Handbook of Human Computer Interaction 2 Ausg S 1003 1041 Elsevier Amsterdam Elsevier Amsterdam GData LOGOX WebSpeech 4 von G DATA Abgerufen am 10 August 2010 von LOGOX WebSpeech 4 von G DATA http www gdata ch security labs news news details article 543 logox webspeech 4 von g data html Hankinson J C 1999 Designing Earcons with Musical Grammars ACM SIGCAPH Newsletter 16 20 IBM 25 01 2011 EasyWebBrowsing Abgerufen am 25 01 2011 von EasyWeb
15. Texturen sollen anpass bar sein Die gesamte Benutzeroberfl che soll in Kontrast und Gr e der Schrift regulierbar sein Alle Texte sollen in Schriftart und gr e vom Benut zer zu justieren sein Das Programm soll in verschiedenen auswechselbaren Aufl sungen angeboten werden und eine Lupenfunktion beinhalten F r Far benblinde sollten Farbt ne wie Gr n und Gelb die als gleich wahrgenommen werden nicht als Signalfarben verwendet werden um verschiedene Objekte 12 voneinander zu unterscheiden Zum Beispiel sollten Ampeln nie durch nur ein Licht das seine Farbe wechselt umgesetzt werden Hier sollte wie im Stra enverkehr die Lage der Lichter auf ihre Farbe schlie en lassen Wenn es un vermeidbar ist Farbe als Unterscheidungsmerkmal zu nutzen dann sollten Gr n und Gelb vermieden werden Am besten eignen sich die Kombinationen schwarz wei und rot gr n F r schlecht h rende Benutzer empfiehlt Ernest Adams Adams 2010 zu Audioeffekten zus tzlich visuelle Hinweise hinzuzuf gen Es sollten separate Einstellungsm glichkeiten f r Musik Dialoge und Effektger usche implemen tiert werden Viele Ausgabeger te besitzen eine abschaltbare Vibrationsfunk tion Es sollten optionale Untertitel f r Dialoge und Soundeffekte angeboten werden Bei mobilen Einschr nkungen sollte es dem Benutzer erm glicht werden die Geschwindigkeit des Programms einzustellen um den Zeitdruck in der eine T tigkeit verrichtet werden s
16. Umgebung au er haus nutzen sehbehinderte Menschen stabil positionierte Landmarken wie Laternen und Stromk sten die entlang des Wegs wiedergefunden werden m ssen Wann immer eine solche Landmarke nicht wiedergefunden werden kann ist der sehbehinderte Mensch seiner Umgebung ausgeliefert und orientierungslos Er m sste sich dann mittels der F e vorantasten und hoffen dass er nicht in den Verkehr ger t Hinweise per Audioausgabe auf der Stra e k nnte von L rm aus der Umgebung ber t nt werden Die Einstellung der sehbehinderter Menschen zu ihrer Blindheit und ihr Selbstvertrauen bei der Fortbewegung sind entscheidend f r den Umgang mit und dem Annehmen von Anweisungen von Programmen die ihn in eine be stimmte Richtung lotsen sollen sehbehinderte Menschen sind bei der Erkundung neuer Wege und Umge bungen meist auf eine menschliche Begleitung angewiesen Das bietet ihnen mehr Schutz und kann bei einer geschulten Begleitung sehr viele und n tzli che Information einbringen Dieses Vorgehen muss allerdings mehrmals wie derholt werden bis sich der Angeleitete den Weg oder die Umgebung ge merkt hat was sehr aufw ndig ist Umgebungen in denen kaum Freiraum besteht wie zum Beispiel in Gesch ften oder engen G ngen wo keine zwei Personen nebeneinander Platz haben fallen f r diese Art der Erkundung aus Nach einem Bericht des Hilfsmittelherstellers Reinecker Reinecker Reha Technik GmbH 2010 werden ca 80 aller aufgeno
17. Verfahren um Hypothe sen zu best tigen Bortz 2005 In allen Testl ufen sollte die gleiche Referenzpopulation teilnehmen Wenn zu einer Hypothese die Daten von zwei Stichproben genommen werden kann man ber eine Zweistichprobenanalyse die Signifikanz einer Nullhypothese berpr fen 52 Hypothesen des Forschungsdesigns 1 Das entwickelte System beschleunigt das Wiederfinden von deplat zierten Gegenstanden Beschleunigt das System die Auffindbarkeit von bereits bekannten Gegens tanden die ohne Wissen des Probanden an eine andere Stelle gelegt wur den Hier kann das Herunterfallen oder Wegrollen von Gegenstanden simu Iert werden 2 Beschleunigung des Erkennens von neuen Gegenst nden in einer be kannten Umgebung Beschleunigt das System das Erkennen und Auffinden von Gegenst nden die ohne Vorwarnung in eine bekannte Umgebung eingebracht wurden Hier wird die Zeit gemessen die ein Proband braucht bis der Gegenstand erkannt wurde 3 Benutzerfreundlichkeit des Systems Ist das System trotz der besch ftigten Hand und der Konzentration auf die Audioausgaben verst ndlich zu bedienen Hier kann getestet werden ob Pro banden mit dem System ohne Anleitung umgehen k nnen Als Benutzer vie ler verschiedener Ger te im allt glichen Leben werden Bedienungsanleitun gen oft ignoriert Ist eine Bedienungsanleitung dieses Systems f r den Benut zer unabdingbar 4 Verbesserung der Orientierung sehbehinderter Mens
18. haben aus diesem Grund meist einen sehr gro en Ma stab zum Beispiel von 1 1200 um m glichst viele Details zu beinhalten Wenn ein sehbehinderter Mensch einen Weg durch den Stra enverkehr zur ck legen muss werden Ampeln mit Akustischen Signalen bevorzugt Hier werden gro e Umwege in Kauf genommen um die Sicherheit der sehbehinderten Per son nicht zu gef hrden Baustellen werden auf solchen Wegen meist komp lett umgangen da nicht gew hrleistet ist dass die Absperrungen jederzeit behindertengerecht angebracht sind Bei der Fortbewegung sollten sehbe hinderte Menschen vor Hindernissen wie Treppen Stra enschildern Blu menboxen Absperrungen und Radfahrern gewarnt werden Auf interessante Standorte wie Gesch fte Apotheken Schulen und Banken sollten sie hinge wiesen werden Ein Hilfsmittel f r sehbehinderte Personen sollte bei einer Routenberechnung m glichst viele Daten ber die zu bestreitende Strecke zur Verf gung stellen Hier spielen Wegstrecken Anzahl der Stra en berque rungen und Richtungsanderungen sowie Angaben der aktuellen Bewegungs richtung eine wichtige Rolle fur die Orientierung des sehbehinderten Men schen Sicherheit geht in jedem Fall vor Schnelligkeit Eingaben durch den Benutzer sollten leicht durchzuf hren sein Handliche und leicht zu bedie nende Eingabeger te sind gefragt Als Eingabem glichkeiten f r sehbehinder te Menschen f hrt Bettina Pressl Pressi 2003 eine um die Braillezeile erwei t
19. linke Maustaste Das System meldet dass ein Marker gefunden wurde beschreibt den entsprechenden Gegenstand und seine Entfernung zur Kamera Die Richtung in der sich der Benutzer dre hen muss um gerade auf den Gegenstand zu blicken wird mit Hilfe der Uhr zeiten zum Beispiel bedeutet 12 Uhr bedeutet geradeaus usw angegeben Der Benutzer bewegt sich in Richtung des Gegenstands und nimmt durch 28 Drucken der linken Maustaste weitere Bilder auf bis er den Gegenstand er reicht hat Szenario 2 Aufnahme von Information markierter Gegenstande Ein sehender Benutzer r stet sich mit der Kamera dem Headset und der Maus aus uns startet das System Er druckt einen vom System registrierten Marker aus und bringt diesen gut sichtbar vielleicht an mehreren Seiten ei nes Gegenstands an Er druckt die rechte Maustaste um in den Aufnahme modus zu wechseln Dann nimmt er durch Dr cken der linken Maustaste ein Bild auf der Marker auf dem Gegenstand im Bild wird erkannt und die Audio aufnahme wird gestartet Der Benutzer nimmt die wichtigsten Informationen wie zum Beispiel den Namen des Gegenstands auf Der Benutzer dr ckt die rechte Maustaste um in den Erkundungsmodus zu wechseln und die linke Maustaste um sich die aufgenommenen Audiodaten anzuh ren Der Benut zer wiederholt diese Aufnahme indem er im Aufnahmemodus immer wieder ein neues Bild aufnimmt bis die Aufnahme zufriedenstellend ist Der Benut zer beendet das Programm Pr
20. st ren Jung uns Schwartz stellen in ihrer Arbeit Ralf Jung June 26 29 2007 fest dass T ne ganz unterschiedliche emotionale Eindr cke beim Zuh rer hinter lassen Sie ordnen in einer Tabelle Eigenschaften von Musik den hervorgeru fenen Emotionen zu In einem Handbuch teilt die Organisation ETSI ETSI The European Telecommunications Standards Institute 2002 Audioausgaben im Human Factors Guide in sprechenden und nicht sprechenden Output Sie ber nimmt die Definition beider Ausgaben von Gaver Gaver 1997 Sprechende Audioausgaben sind eine Abfolge von T nen deren Ursprung aus der eigenen Erfahrung bekannt ist Sie rufen Assoziationen hervor Sprechende Audioaus gaben sind zum Beispiel das Herunterfallen eines Schl ssels Zerbrechen von 23 Glas oder das Knarren einer Tur Nicht sorechende Audioausgaben definiert Gaver Gaver 1997 als musikalische Kombination relativ simpler Tone Gaver Gaver 1997 stellt ebenfalls fest dass Auditory Icons bevorzugt spre chende Ger usche sein sollten Earcons d rfen seiner Meinung nach kompo nierte nicht sprechende Audioausgaben sein Nach seinen Ausf hrungen sollte immer eine Verbindung zwischen abgespieltem Ger usch und zugeh riger Funktion bestehen Das erh ht die Verst ndlichkeit der Funktionen und der Benutzer kann sich die Audioausgaben besser merken Wenn beim L schen einer Datei ein Wegwerfger usch abgespielt wird merkt sich der Benutzer diese
21. tus rie Das Programm wird auto User Auto matisch gestartet wenn das _ 1 niedrig 100 Inter start Betriebssystem hochgefah face ren wurde Ein Bild wird durch einen sg User Bildauf Tastendruck auf die linke 2 hoch 100 Inter nahme Maustaste aufgenommen face und gespeichert Viewfin Bei Programmstart wird das 3 derin mittel 100 GUI SO Kamerabild angezeigt 32 Nr Name Marker suche Marker Uber sicht Auditory Icon pro Marker abspie len Marker vorlesen Vorlese reihen folge Ausga be ab brechen Beschreibung Das aufgenommene Bild wird nach Markern durch sucht Die erkannten Marker aus 4 werden gez hlt Die Anzahl der Marker und ob Marker berhaupt er kannt werden wird durch eine Audioausgabe ange sagt Die Marker Namen Rich tungen und Entfernungen werden in einer bestimmten Reihenfolge aus 8 vorge lesen Der Benutzer entscheidet durch Dr cken der Pfeiltas ten oben unten rechts links in welcher Reihenfol ge die Marker Eigenschaften ausgegeben werden oben von oben nach unten Die gerade laufende Ausga be kann durch Dr cken der linken Maustaste abgebro chen werden 33 Priori t t hoch hoch mittel hoch niedrig mittel Sta tus 100 100 100 90 0 0 Ka tego rie Bilder ken nung Bilder ken nung Au dioau sga be Au dioau sga be U
22. versuchte ohne erneute Abfrage nach einigen Schritten nicht gerade da keine Orientierung den Gegenstand direkt zu ergreifen Probandin wunscht sich Entfernungsangabe in Armlange eigener Radius Fazit e Die Kappe darf nicht verrutschen e Die Entfernung sollte in Armlange ausgegeben werden Die Ausgabe in Metern wird als nicht hilfreich empfunden da sie nicht in etwas Greifbares umgewandelt werden kann Vielleicht zwei Modi Arml n ge und Meter Arml nge messen und umwandeln 80 CD 81
23. 02 zwei Methoden Die routenbasierte und die kartenbasierte Strategie In der Abbil dung 3 sind mittels gepunkteter Linien die Wege von zwei sehbehinderten Menschen durch eine unbekannte Umgebung zu erkennen Auf dem linken Bild wurde die kartenbasierte und auf dem rechten Bild die routenbasierte Erkundungsstrategie verwendet Abbildung 3 kartenbasierte links und routenbasierte rechts Erkundungsstrategie Bei der routenbasierten Strategie bewegt sich der Blinde linear und sequenti ell von Gegenstand zu Gegenstand in der unbekannten Umgebung vorwarts Zum Beispiel von einem Zaun geradeaus zu eine Laterne von der aus wieder geradeaus zu einem Stromkasten Die ganzheitliche kartenbasierte Strategie erm glicht ein schnelleres vorankommen aufgrund einer erinnerten Kartie rung zum Beispiel durch dreidimensionale Abbildungen Die Mehrheit der sehbehinderten Menschen nutzt die routenbasierte Strategie um sich fort zubewegen Entwickelte Technologie versucht meist sehbehinderten Men schen fehlende visuelle Information zu ersetzen In der Arbeit von Mioduser Mioduser 2002 wird eine multisensorische virtuelle Lernumgebung be schrieben Information wird in Form von Druck dem sogenannten Force Feedback an den Benutzer weitergegeben oder per Audioausgabe kommuni ziert Der Einsatz von Force Feedback erzielte bei Experimenten zur Erkun dung unbekannter Umgebungen gute Ergebnisse 11 In der Arbeit Comparing methods for intro
24. AGEN ZUM FORSCHUNGSDESIGN ABLAUF EINER STATISTISCHEN UNTERSUCHUNG nase a aaa Tea 50 EECHER EEN 53 AUSWAHL GEEIGNETER TESTUMGEBUNGEN F R DIE DURCHFUHRUNG DES ERSTELLTEN Ier Lee LEE 54 HANDHABUNG DES MOBILEN SYSTEMS cecaeaceenennnnsnsnsnnnnnnonennnnnnnnennnnnnnnsnnnnnnsnennnnnnnnenenenn 54 AUSWAHL GEEIGNETER PROBANDEN ze eine 55 M GLICHE DURCHFUHRUNG UND ANSATZE ZUR AUSWERTUNG VON TESTL UFEN DES FORSCH Ee RE EE 56 PRAKTISCHE EVALUATION DES FORSCHUNGSDESIGNS sssssesssseesssrreeresserestrrerressereeesssee 59 Ablauf des OAD E 59 DISKUSSION EE Eelere 60 Schlussfolgerungen f r das Forschungsdesign aufgrund des Evaluationstestlaufs 62 FAZIT UND AUS BUICK cictscsadiccicadecesssihaceadecetecencedsiceatieatedescesaceocsuateccduaadecetessenenees 63 DERZEITIGE EINSATZMOGLICHKEITEN DES SYSTEMS ceecseesnssenssesnssennnnnnennnnnennennnnnen nenn 63 E EE 63 EE ee 65 M gliche Umserzun auf Smartphones een E E EA EEE 65 VERZEICHNISS EE 67 vg ER EA D E E 67 ABBILDUNGSVE RZEICHINIS sn een 70 POR MEE VERZE IC EEN 70 ANHANG sen een aan een 71 PROTOKOLLE DER INTER VIEWS Le 22 een thence seen nes ieee anne 71 Ablauf Cines Wileroi ws seen acre ihe in nails Ee 71 Interview 1 Protokoll E K m nnlich 51 Jahre alt 205 2010 71 Interview 2 Protokoll T N m nnlich ca 40 Jahre alt 26 7 2010 73 Interview Protokoll Herr F 1 8 2010 EE 74 Interview 4 Protokoll M F weiblich 29 7 2010 us nn ea ans 76
25. Anforderung 14 15 16 er brigen sich mit der nderung von Anforderung 13 Aktivitatsdiagramm aus Benutzersicht Im folgenden State Chart werden die einzelnen Schritte die das Programm durchl uft aus der Sicht des Benutzers dargestellt Das Programm kann jederzeit beendet werden Nach dem Start des Systems muss eine Aufl sung f r die Kamera gew hlt werden Bildaufnahme und Bild analyse werden vom ARToolKit ausgef hrt Die Marker Ausgabe und das Auf nehmen der Marker Eigenschaften werden von Funktionen der Sound Biblio thek Irrklang Ambiera bernommen 38 System starten Laptop in Rucksack m aufsetzen Aufnahmemodus O Linke Rechte Maustaste Maustaste druecken druecken kein Marker gefunden Marker gefunden Markereigenschaften aufnehmen System beenden Rucksack und Kappe absetzen Laptop aus Rucksack nehmen Kappe mit Programm Kamera Maus nehmen wartet auf aufsetzen Eingabe Erkundungsmodus Programm wartet auf Eingabe Rechte Maustaste drecken Bild aufnehmen in Marker gefunden BR Keine Marker Markeranzahl P Richtung und Entfemung der Marker ausgeben ESC Taste druecken und Programm beenden State Chart aus Sicht der Anwendung iamG TI Programm aus Programm starten d Programm bereit inke Maustaste druecken und Bild aufnehmen rechte Mausiasts rechte Maustasteldruecken rechte Maustaste
26. Aufr umen erheblich erleichtert werden Es k nnen Gefahren und Hindernisse erkannt und vor ihnen gewarnt werden wie zum Beispiel Treppen erh hte Bordsteine oder zu umgehende Baustellen auf der Stra e Inhalte von Schildern wie zum Beispiel Namensschilder an T ren Raum nummern Namen der Mitarbeiter in einem B ro oder Funktionen von R u men Treppenhaus Teek che Toiletten k nnen ber passende Marker ausgegeben werden Anzeigen des Vorhandenseins von Fu g ngerampeln Kreuzungen mit und ohne Fu g nger berwege und visuelle Warnsignale 63 k nnen um einen Marker erg nzt und mit entsprechenden Audioaufnahmen ausgegeben werden Das System wurde bisher nur in geschlossenen R umen getestet Es m sste f r den Gebrauch auf offener Stra e in Bezug auf ver nderbare Lichtverh lt nisse ablenkende Umgebungsger usche und gr ere Entfernungen abge stimmt werden Das Vorhandensein von technischen Einrichtungen wie Aufz gen kann eben falls ausgegeben werden sowie die dazugeh renden Details wie in diesem Beispiel die Nummer der Etage Anwendungseispiele Ausblick Das System kann auf mobilen Geraten mit Kamera umgesetzt werden Das ARToolKit ist in einer mobilen Version zum Beispiel f r die Symbian Betriebs systeme und iOS erh ltlich Voraussetzungen sind hier gen gend Speicher f r die Marker Daten und Audiodateien deutliche Tonausgabe Mikrofon und eine Kamera deren Brennweite auf die Ric
27. Beide Probanden igno rierten die Anweisung vor jedem Schritt den sie gehen wollen bescheid zu sagen In diesem Punkt unterscheiden sich die Probanden von der Zielgruppe der sehbehinderten Personen sehbehinderte Menschen sind es gewohnt eher geduldig ruhig und vor allem langsam durch eine Umgebung zu laufen um Kollisionen zu vermeiden Normal sehende Personen versuchen noch wah 47 rend einer Kollision mit Gegenstanden oder Personen auszuweichen anstatt langsamer zu werden oder stehenzubleiben Dieser Unterschied manifestierte sich bei den beiden Probanden unterschied lich Der erste Proband bewegte sich extrem vorsichtig nur in der eigenen Reichweite hin und her und forderte Audioausgaben wiederholt aus dem gleichen Blickwinkel an um den platzierten Marker zu erkennen Die zweite Probandin bewegte sich nach nur einer Audioausgabe im Raum auf den ge wohnten Wegen sehr schnell auf den Marker zu Eine sehbehinderte Person ist mehr daran gew hnt seine eigenen Bewegun gen zu berichtigen als eine normal sehende Person Aus diesem Grund igno rierte die zweite Probandin dass sie nicht wie gewohnt geradeaus sondern unbemerkt eine kleine Kurve gelaufen war Daran lasst sich gut erkennen dass eine sehende Person ihre Umgebung und die eigene Orientierung ausschlie lich an visuellen R ckmeldungen fest macht Ohne diese visuellen Best tigungen ist das Laufen in eine Richtung fast v llig ausgeschlossen In den Interviews d
28. Browsing http www 03 ibm com able accessibility_services EasyWebBrowsing html IKO 2007 Blu Tack The original re usable adhesive by bostik Abgerufen am 1 Februar 2011 von http blu tack co uk KA BEobachtung wie Blinde einen neue Umgebung erforschen LaSIGE CD 2007 Conveying Browsing Context Through Audio on Digital Talking Books In C Stephanidis Universal Access in HCI Bd 3 S 259 268 Faculty of Sciences of the University of Lisbon Edificio C6 Piso 3 Campo Grande 1749 016 Lisboa Portugal Springer Verlag Berlin Heidelberg 2007 M Angeles Espinosa S U Comparing methods for introducing blind and visually impaired people to unfamiliar urban environments Department of Developmental and Educational Psychology Faculty of Psychology Madrid Department of Psychology Glasgow Caledonian University Glasgow G4 OBA U K Mioduser O L 2002 Multisensory virtual environment for supporting blind persons acquisition of spatial cognitive mapping orientation and mobility Skills V R Proc 4th Intl Conf Disability Hrsg School of Education Tel Aviv University Israel Ramat Aviv Tel Aviv Israel Nuance Communications Germany GmbH 28 Januar 2011 Nuance Nuance TALKS Willy Brandt Platz 3 81829 Munchen Tel 49 0 89 458 735 0 http www nuance de talks Owasys S L L 28 Januar 2011 Owasys S L L Advanced Wireless Devices Parque Tecnol gico 207 B E 48160 Derio Vizcaya Spain Tel
29. Tests nicht verwirrt werden 49 5 Forschungsdesign zur Evaluation des erstellten Systems Einf hrung Das System m sste nun in mehreren aussagekr ftigen Tests evaluiert wer den Da dies sehr aufwendig ist wird im Rahmen dieser Arbeit ein durchf hr bares Forschungsdesign ausgearbeitet Das Forschungsdesign wird mit einem Probanden evaluiert Vorgehen des Forschungsdesigns In diesem Forschungsdesign werden m gliche theoretische Hypothesen auf gestellt durchf hrbare Test mit entsprechend vorzubereitenden Testumge bungen definiert und Hinweise zur Auswahl von Probanden gegeben Der angesprochene mobile Systemaufbau wurde bereits w hrend der Umset zungsphase an zwei Probanden auf seine Benutzerfreundlichkeit praktisch getestet und Verbesserungen im Kapitel 4 diskutiert Im Anschluss an die erarbeiteten Vorschl ge werden diese Ans tze und m gliche Strategien zur Auswertung diskutiert Grundlagen zum Forschungsdesign Ablauf einer statistischen Untersuchung Wie in der Literatur ausf hrlich beschrieben muss zu jedem statistisch aus wertbaren Versuch vorab eine Hypothese in Form einer Fragestellung aus gearbeitet werden Eine brauchbare Hypothese muss mehreren logischen Kriterien Stand halten damit sie als Untersuchungsgegenstand endg ltig festgelegt werden kann Bortz 2005 50 Um Pannen vorzubeugen werden Ablauf und Aufbau der Untersuchung vorab geplant und Variablen aufgestellt Die unabhangigen und abh
30. UNIVERSITAT KOBLENZ LANDAU Fachbereich 4 Informatik l J M 8 pL Se Informationsvermittlung auf mobilen Geraten fur sehbe hinderte Menschen Diplomarbeit Zur Erlangung des Grades einer Diplom Informatikerin im Studiengang Computervisualistik vorgelegt von Antonia Kampa Erstgutachter Prof Dr Stefan M ller Institut f r Computervisualistik AG Computergraphik Zweitgutachter Dipl Inform Dominik Gr ntjens Koblenz 1m Februar 2011 Erklarung Ich versichere dass ich die vorliegende Arbeit selbst ndig verfasst und keine anderen als die angegebenen Quellen und Hilfsmittel benutzt habe Ja Nein Mit der Einstellung dieser Arbeit in die Bibliothek bin ich einverstanden Der Ver ffentlichung dieser Arbeit im Internet stimme ich zu Ek 0 Ort Datum Unterschrift INHALTSVERZEICHNIS 1 2 3 EINLEITUNG use u 5 MOTNA TON ee 5 ZIELSETZUNG 2 aaa Namen 5 Kee e 6 GRUNDLAGEN UND EXISTIERENDE ANS TZE scccssssssssssssecessessseceseecees 8 BARRIEREFREIE SYSTEME F R SEHBEHINDERTE MENSCHEN ENTWICKELN ssssssesssseses eee 8 ORIENTIERUNG UND MOBILIT T SEHBEHINDERTER MENSCHEN un 8 Literaturrecherche zur Orientierung und Mobilit t sehbehinderter Menschen 8 Anforderungen an barrierefreie Benutzeroberfl chen ceccsecsecessseceseneeeneneessenaeeenss 12 Interviews zu Orientierung und Mobilit t sehbehinderter Menschen
31. Uhrzeiten f r den platzierten Marker ausgegeben Diese falschen Uhrzeiten traten ab einem bestimmten Punkt in den Tests auf Andere Ausgaben au erhalb dieser beider Tests war en allerdings immer korrekt Daraus schlie e ich dass w hrend des Testlaufs die Kamera auf der Kappe verrutscht ist oder sich gedreht haben muss Dar aufhin habe ich die Kamera auf der Kappe mit Blutack IKO 2007 ein engli sches extrem starkes aber abl sbares Haftgummi so um klebt dass sich die Kamera auf ihrem Sockel nicht mehr drehen kann Die zweite Probandin bemerkte dass sie nicht w sste wie weit ein oder zwei Meter entfernt seien Ob eine Ausgabe in Arml ngen oder in Reichweite beziehungsweise nicht in Reichweite effektiver ist als die Ausgabe der Ent fernung in Metern und ob diese umsetzbar ist muss an anderer Stelle unter sucht werden Damit bei einer eventuellen Evaluation schnell Fehlverhalten des Systems oder der Probanden durch sprachliche Anmerkungen ausgeglichen werden kann sollten die Audioausgaben in Zimmerlautst rke erfolgen Damit nur Marker erkannt werden die sich in der Testumgebung befinden sollte diese wenn m glich einfarbig sein oder keine bis wenige Muster auf weisen Besonders aufwendige Muster auf den Markern verhindern dass diese mit anderen Gegenst nden verwechselt werden Das spart Zeit bei den Audioausgaben weil jeder Marker ausgegeben wird Ein gro er Vorteil ist dass die Probanden w hrend des
32. angigen Variab len sind fur dieses Forschungsdesign im Folgenden aufgelistet Fur die Untersuchung unabhangige Variablen e Marker e das entwickelte System und dessen Komponenten und deren Einstellun gen e der Raum und seine Ausstattung e das Licht das in den Raum fallt Fur die Untersuchung abhangige Variablen e die Tagesform und Bereitschaft der Probanden e die Disziplin aller Beteiligten e die Zielstrebigkeit der Probanden e die Handhabung des zu testenden Systems durch die Probanden Im Anschluss an die Planung muss man sich f r eine Labor oder eine Feldun tersuchung entscheiden In diesem Fall entscheide ich mich fur eine Laborun tersuchung da diese meist eindeutiger interpretierbar sind und damit die Gultigkeit und Validitat ihrer Ergebnisse gesteigert werden Danach folgt die Einsch tzung welche Handlungen der Probanden R ckschl sse auf welche Variablen zulassen und es werden zu messende Variablen ausgew hlt Ich entscheide mich hierbei f r das Messen der Zeiten die Probanden zum Erf l len einer Aufgabe ben tigen siehe Hypothesen Die Anzahl der Hinweise die Probanden w hrend der Untersuchung in Anspruch nehmen eignet sich auch als Ma einheit dieses Forschungsdesigns Die Versuchspersonen sollten nach bestimmten Kriterien ausgew hlt werden F r mein Forschungsdesign 51 empfehle ich als Schlussfolgerung meiner Pra Evaluation siehe Kapitel 4 sehbehinderte Menschen als Versuchspersonen zu untersuchen
33. behin derten Menschen in einem Mobilitatstraining beigebracht Wann immer eine solche Landmarke nicht wieder gefunden werden kann ist der Teilnehmer seiner Umgebung v llig ausgeliefert und orientierungslos Der Benutzer m sste sich dann mit den F en vorantasten und hoffen dass er nicht in den Verkehr ger t Der Teilnehmer hat schlechte Erfahrungen mit dem Laufen am Stock gemacht und sich dabei verletzt Aus diesem Grund ist er extrem vor sichtig und sehr langsam und geht ungern mit dem Stock vor die T r Der Teilnehmer wurde geschult seine Umgebung abzuh ren was besonders in der N he einer stark befahrenen Stra e funktioniert Der Befragte orientiert sich in neuen Umgebungen ausschlie lich am Bodenbelag Wenn andere Pas santen an ihm vorbei gehen muss er sich darauf verlassen dass diese auf merksam sind und ihm ausweichen da er selbst wegen fehlender Information nicht ausweichen kann Der Teilnehmer w nscht sich dass er bei der Orientierung unterst tzt wird mit Entfernungsangaben und dem Ansagen von Hindernissen Ohne Beglei tung geht der Befragt nicht vor die T r Die Begleitung sollte immer neben ihm her laufen um den Befragten anzuleiten Das erfordert allerdings viel Platz der in geschlossenen R umen wie zum Beispiel in Superm rkten mit Passanten nicht gegeben ist Alle Gegenst nde im Haus m ssen an einem bestimmten Ort stehen damit sie gefunden werden k nnen Der Befragte sch tzt sich selbst als nicht selbstst
34. chen durch das System Jeder Mensch hat eine subjektive Vorstellung seiner unmittelbaren Umge bung die je nach Informationsaufnahme angepasst wird In dieser Umgebung befindet man sich an einer bestimmten Stelle Durch Befragung von Proban den k nnte herausgefunden werden ob sich das System best rkend positiv 53 oder ablenkend negativ auf die Orientierung von sehbehinderten Menschen auswirkt Auswahl geeigneter Testumgebungen fur die Durchf hrung des erstellten Forschungsde signs Eine Testumgebung sollte physisch fur alle Probanden sicher sein zum Bei spiel durch Abkleben von Ecken und scharfen Kanten und Entfernen von Hin dernissen die nicht zum Testaufbau geh ren Desweiteren kann der Proband durch mundliche Anleitung unterstutzt werden Der Boden sollte fest und trittsicher sein Die Verletzungsgefahr durch das den Probanden f hrende System muss auf ein Minimum reduziert werden In den Tests sollte zwischen bekannten oder unbekannten Testumgebungen unterschieden werden Unbekannte Testumgebungen sollten dem Proban den vor Testbeginn ausf hrlich beschrieben werden Es sollte eine Eingew h nungsphase geben in der die eigenst ndige Erkundung der Umgebung m g lich ist Um den Zeitrahmen nicht zu sprengen sollten alle Testumgebungen nur mit den zu identifizierenden Gegenst nden eingerichtet sein Als bekann te Testumgebung k nnten f r den Probanden bereits bekannte Umgebungen wie das eigene B ro oder
35. chtung berechnet Die Idee einer Weltkarte mit Weltkoordinaten bereits erkannten Marker und der Kamera wurde verworfen weil das System auf einem Laptop und nicht auf einem Handy mit Bewegungsmesser umgesetzt wurde und aus dem dar aus entstandenen Zeitmangel Weltkoordinaten des Laptops h tten allerdings ermittelt werden k nnen Mit Hilfe der Weltkoordinaten der Marker und de nen der Kamera k nnten zus tzliche Eigenschaften wie die H he der Marker angegeben werden Zuvor erkannte Marker die sich nicht bewegen sollten k nnten in einer Weltkarte gespeichert werden und zum Beispiel wie eine Landkarte in hohem Kontrast f r sehbehinderte Menschen mit Sehrest oder als Beschreibung sprachlich ausgegeben werden Zus tzlich zum Erkennen von Marker k nnten andere Trackingverfahren eingesetzte werden um W nde oder fest stehende nicht markierte Hindernisse zu erkennen Beispie le w ren Parkende Autos Stra enschilder oder f r die Kamera unsichtbare 45 Glasturen Schaufenster oder verwirrende Spiegelnde Oberflachen die nicht mit Markern versehen sind Eine Umgebung kartiert eine sehbehinderte Person selbststandig daher habe ich mich bei der prototypischen Umsetzung des Systems auf das Umsetzen von Funktionen beschrankt die sehbehinderten Menschen fehlen Pra Evaluation des entwickelten Systems Nach der Implementierung der wichtigsten Funktionalitaten der Software fuhrte ich zwei Tests mit zwei Probanden durch Die Protokolle d
36. d Nachteilen von Auditory Icons und Earcons wie in Tabelle 1 ersichtlich 24 Auditory Icons Earcons leicht erlernbar und wiederzuerken k nnen leichter in Familien eingeteilt nen und gemerkt werden geh ren zum t glichen Leben charakteristische Eigenschaften k n nen dargestellt werden Computeriterfaces oder Inhalte haben m ssen erlernt werden meist kein quivalent in der realen Welt Tabelle 1 Legende Vorteil Nachteil Brewster untersucht in seiner Arbeit Brewster 1994 die Effektivit t von Earcons und gibt praktische musikalische Anleitungen wie ein Earcon erstellt werden kann Earcons sollen nicht nacheinander sondern parallel abgespielt werden wenn sie zu einer Familie von Earcons geh ren Brewster stellt fest dass es keine musikalische Ausbildung ben tigt um die Struktur von Earcons und deren Unterschiede herauszuh ren Daraus folgert er dass Earcons von jedermann genutzt und praktisch berall eingesetzt werden k nnen In seiner Arbeit Audio Output Evaluation LaSIGE 2007 vergleicht LaSige sprachliche Ausgaben Earcons und Auditory Icons Wenn kein passendes Auditory Icon gefunden wird soll auf sprachliche Ausgaben ausgewichen werden Earcons h lt LaSige f r noch nicht ausreichend evaluiert Benutzer m ssen Earcons w hrend der Benutzung eines Programms erlernen was La Sige f r nicht benutzerfreundlich h lt Au erdem gehen Benutzer nicht selbstsicher mit Earcons um
37. den Der Proband bemerkte dass er nicht wusste wo er sich im Raum befand Fazit e Der Proband merkte sich wahrscheinlich nicht wann er sich wohin gedreht hatte ohne zu laufen Er wendete die Uhrzeitangaben dann aber auf seine umgedrehte Position an e Die Ausgabe sollte in Zimmerlautstarke erfolgen damit die Testleitung bei unvorhergesehenen Ausgaben eingreifen kann e Die gesamte Umgebung sollte Musterfrei gestaltet sein Alle Marker sollten so komplex oder ungew hnlich sein so dass sie nicht mit Tei len der Umgebung verwechselt werden k nnen e Die Kamera muss fest am Probanden angebracht werden Sie sollte nicht verrutschen e S mtliche Uhrzeitangaben m ssen vor einem Testlauf noch einmal verifiziert werden Protokoll 2 Angela Kampa Testlauf 6 1 2011 14 40 bis 14 43 Probandin Angela Kampa sehend mit Schlafmaske Sichtfeld abgedeckt ge wohnte Umgebung Aufgabe Finde einen Gegenstand der mit einem Marker gekennzeichnet ist Auswertung Der Gegenstand wurde gefunden 79 Die Probandin ging zielstrebig auf den markierten Gegenstand zu Die Pro bandin tastete sich an den Gegenstand heran und ergriff ihn aus der Entfer nung der eigenen Armlange Die Audioausgabe wurde in Zimmerlautstarke ausgegeben Einmal wurde ein Marker erkannt der nicht im Testfeld aufgebaut war Einmal wurde die Uhr zeit falsch ausgegeben und verbal korrigiert Die Probandin verlief sich auf die erste Uhrzeitangabe und
38. druescken Bild aufgenommen Bild analysiert entry Markeranzahl ausgeben do xyz der Marker speichem Markereihenfolge speichem entry Bild speichem do Bild nach Markem durchsuchen xyz der Kamera speichem Bild brauchba r 4 I I I inke Maustaste dr cken Bild unbrauchbar Bild aufnehmen Markereigenschaften berechnen entry Markemame Richtung und Entfemung ausgeben linke Maustaste duecken rechte Maustaste duecken rechte Maustaste drecken Mikro nimmt auf inke Maustaste decken Mikro aus erg E do zeichne Audiostream auf t gt 5 sek do speichere wav und verkn pfe mit Marker Status ausgegeben entry gib Status aus xyz der Kamera geholt do speicher xyz des mobilen Geraetes 40 Entwicklungsumgebung Software Bibliothek ARToolKit Das ARToolKit ARToolKit ist eine Software Bibliothek fur Augmented Reality AR Anwendungen In einem aufgenommenen Kamerabild k nnen die realen Bildinhalte um virtuelle Inhalte erweitert werden Wie auf Abbildung 9 unten zu sehen h lt die Person einen Marker in den H nden Dieser Marker wird vom ARToolKit erkannt und es k nnen neue In halte wie der animierte Samurai K mpfer im aufgenommenen Kamerabild hinzugef gt werden Wenn sich der Marker bewegt bewegt sich die Figur in Echtzeit entsprechend mit Abbildung 9 ARToolKit Das ARToolKit ist eine Sammlung von Programmen Einige der Features des ARToo
39. ds gemittelt werden Probanden suchen Gegenst nde in bestimmten Bereichen wie zum Beispiel durch Abtasten des Bodens mit den F en oder das Erkunden des Raumes in H he des Oberk rpers mit den Armen Diese Eigenheiten der Probanden k nnen durch Mitteln und Normieren der gemes senen Zeiten vernachl ssigt werden 57 Bei der Auswertung kann pro Proband eine gemittelte Zeit fur das Erkennen eines Gegenstands mit dem System und eine Zeit ohne die Unterstutzung des Systems errechnet werden 3 Benutzerfreundlichkeit des Systems Ist das System trotz der Belegung einer Hand und der Konzentration auf die Audioausgaben verstandlich und zu bedienen Zu dieser Fragestellung sollte es zwei Testl ufe geben deren Daten verglichen werden k nnen Hier kann getestet werden ob Probanden mit dem System ohne Anleitung umgehen k nnen Von welchen Probanden wurden welche Funktionen benutzt und wie h ufig 4 Verbesserung der Orientierung sehbehinderter Menschen durch das System Probanden sollen an eine Stelle im Raum gestellt oder gesetzt werden und sich mit Hilfe des Systems umschauen Dann sollen Sie ihre Position im Raum beschreiben Mit Hilfe einer Liste der tats chlichen Anzahl der Gegens t nde im Raum und ihrer Abst nde kann pro Gegenstand ermittelt werden ob die Entfernung und die Richtung zur Person stimmen Als Vergleichstest kann ein Proband aufgefordert werden eine Umgebung selbstst ndig zu erforschen Es existiere
40. ducing blind and visually impaired people to unfamiliar urban environments M Angeles Espinosa wird in ei ner Studie eine Kombination aus taktilen Karten und menschlicher Anleitung an sehbehinderten Menschen getestet Anforderungen an barrierefreie Benutzeroberfla chen Im Buch Fundamentals of Game Design gibt der Autor Ernest Adams Adams 2010 eine Anleitung wie die Bedienung von Spielen f r Menschen mit verschiedenen Einschr nkungen beschaffen sein muss damit der Benut zer barrierefrei spielen kann Ernest Adams Adams 2010 Erkenntnisse wer den in dieser Arbeit auf alle Programme mit einer Benutzeroberfl che ber tragen da Computerspiele Programme sind und genau so bedient werden m ssen Nach Ernest Adams Adams 2010 gibt es drei Arten von Einschr n kungen der Benutzer eines Programms visuelle auditive und mobile Um visuellen Einschr nkungen bei der Zielgruppe angemessen entgegen zu treten schl gt Ernest Adams Adams 2010 vor allen visuellen Hindernissen h rbare Hinweise zuzuordnen Au erdem sollen alle Eingaben des Benutzers h rbar best tigt werden Hierzu geh rt das Ausw hlen eines Men punktes durch das Dr cken einer Taste Da die Kontrasteinstellungen der Monitore bei sehbehinderten Menschen mit Sehrest schon ausgereizt sind soll das Spiel selbst noch M glichkeiten der Kontrasterh hung bieten Alle Optionen sollen von jedem Punkt des Prog ramms aus verf gbar gemacht werden Verwendete
41. e benutzt besonders das Adressbuch im Ger t Interview 5 Protokoll K K m nnlich 26 7 2010 Der Befragte hat einen minimalen Sehrest ist seit mehreren Jahren sehbe hindert und bewegt sich mit dem Stock und einer Begleitperson Er hat ein Mobilit tstraining absolviert und bewegt sich sicher mit dem Stock vorw rts Wenn ihn eine Begleitperson einen neuen Weg entlang f hrt muss sie mar kante Punkte und viele Details der Strecke m ndlich weiter geben Dieser Prozess ist sehr zeitaufwendig und je nach Begleitperson verschieden detail getreu Am Computer benutzt der Befragte den Screenreader Jaws Freedom Scientific als Browser den Internet Explorer 8 Der Befragte w nscht sich als Teil eines Programmes das ihn bei der Orien tierung unterst tzen soll einen allgemeinen Status der die ganze Umgebung einmal kurz und pr zise beschreibt und dessen Detailtreue in verschiedenen Stufen einstellbar sein sollte Zum Beispiel sollten bestimmte Richtungen aus gelassen oder besonders genau beschrieben werden k nnen Der Status soll te beschreiben was der Benutzer gerade tut wie zum Beispiel durch eine T r hindurch gehen oder eine Treppe herunter gehen Der Status sollte Stellen 71 nennen an denen der Benutzer abbiegen kann und die Stra enseite nennen auf der sich der Benutzer gerade befindet Der Befragte w rde einem Programm abh ngig von der Umgebung in der er sich befindet mehr oder weniger vertrauen In gewohnten Umgebu
42. e versorgen Ziel ist es den Benutzer effektiv zu diesem Gegenstand zu fuhren oder ihm eine genaue Beschreibung seiner Orientierung zum Gegenstand zu geben Um dieses Ziel zu erreichen m ssen eine effektive Art der Ausgabe von Information und geeignete Ger te zu Ein gabe Ausf hrung der zu programmierenden Applikation gefunden werden Zusammensetzung des mobilen Systems Allgemeiner Aufbau der Systems und Auswahl der Komponenten Das System sollte urspr nglich auf dem Nokia n95 prototypisch umgesetzt werden Ein Symbian Mobiltelefon bietet sich wegen seiner weiten Verbrei tung nicht nur in Form von Mobiltelefonen aus dem Hause Nokia zur Umset zung eines solchen Systems an Au erdem gibt es f r neuere Ger te und Be triebssysteme guten Support f r deren Programmierung Es existiert eine mobile Version des ARToolKit das sich um die Marker Erkennung k mmert Aus mehreren Gr nden konnte die Umsetzung auf dem ausgew hlten Handy nicht durchgef hrt werden Das Ger t ist recht alt Baujahr 2006 Desweite ren stehen kaum Dokumentationen und kein Support f r die Programmie rung auf diesem Handy f r das Symbian S60 zur Verf gung Au erdem konn ten die Tasten des Ger ts von vielen Befragten in den Interviews nicht unter schieden werden Dar berhinaus verl ngert die Speicherkarte bei zu hoher 20 Belegung durch Audio und Bilddateien die Zugriffszeiten auf die Dateien er heblich und die bereits geschriebenen Testprogramme
43. ein Zimmer in der eigenen Wohnung als Testumge bungen dienen Die Testumgebung muss auf den fokussierbaren Bereich der Kamera begrenzt werden Es muss gen gend Raum vorgesehen werden damit sich die Pro banden mit einem Rucksack auf dem R cken drehen k nnen ohne mit plat zierten und eventuell noch unbekannten Gegenst nden zu kollidieren Handhabung des mobilen Systems Das System muss mobil sein um die H nde der Probanden so wenig wie m g lich in Anspruch zu nehmen Um diese Ziele zu erreichen wird der Laptop in 54 einem Rucksack platziert Die Kamera wird fest auf dem Visier einer Kappe angebracht und dem Probanden aufgesetzt Sie soll wahrend des Versuchs nicht verrutschen oder herunterfallen Aus der Pr Evaluation im Kapitel Umsetzung schlie e ich dass die Audioaus gabe in Zimmerlautst rke erfolgen sollte Im Falle von Systemausf llen oder Ereignissen die das Ergebnis eines Testlaufs unbrauchbar machen k nnten kann mittels m ndlicher Anleitung entgegen gewirkt werden Die Audioaufnahme kann ber ein Headset erfolgen Das System wird mit den beiden Tasten der Maus gesteuert die in einer Hand gehalten wird Die Be wegungssensoren der Maus sind so gut es geht abzustellen zum Beispiel durch Entfernen der Kugel Sollte der Proband mit beiden H nden die Umge bung ertasten wollen kann eine sehende Person w hrend des Testlaufs mit dem Proband mitlaufen und nach dessen Aufforderungen die Maus bedie nen
44. en Wie im oben gezeigten Programmbeispiel zu sehen ist kann eine Audiodatei recht unkompliziert ausgegeben werden Die Aufnahme von Audiodaten ber ein Mikrofon und das Speichern in einer Datei sieht etwas umfangreicher aus und bei beiden Anwendungen wird eine Sound Engine mit Standard Parametern gestartet Diese sollten allerdings nur f r eine Funktion verwen det werden entweder die Aufnahme oder das Abspielen von Audiodateien Ein Wiederverwenden der gleichen Engine oder ein erstellen einer neuen Engine bevor die alte oder noch laufende Engine gel scht wurde ist nicht m glich Algorithmen und Funktionsumfang Berechnungen der Entfernung und Richtung der Kamera zum erkannten Marker Die Entfernung des im Bild aufgenommenen Markers zur Kamera wird wie in Formel 2 dargestellt mithilfe der bekannten Breite des Markers und der Bild schirmbreite in Zentimetern berechnet Da die Bildschirmbreite vorerst nur in Pixeln bekannt ist die Entfernung aber in Zentimetern ausgegeben werden 43 soll muss zuerst die Bildschirmbreite in Zentimeter umgerechnet werden wie aus Formel 1 ersichtlich ist Formel 1 Formel 2 Bei der Berechnung der Richtung in der sich die Marker befinden habe ich die Angaben der Uhrzeiten auf bestimmte Bereiche im aufgenommenen Bild festgelegt Das ARToolKit liefert beim erkennen von Markern unter anderem die Mittelpunkte der Marker im Bild zur ck Liegen die Mittelpunkte in be stimmten Bereic
45. en nicht benutzt wird Daher k nnte de Bedienung des Systems auf eine Taste reduziert werden um Bedienungsfehler des Be nutzers wie gleichzeitiges Drucken beider Tasten zu verhindern Der Benutzer soll sich mit unbekannten Umgebungen vertraut machen Diese Eingew hnungszeit sollte f r seine Orientierung unbedingt investiert werden Sehbehinderte Menschen gehen selbstsicher auf Gegenst nde T ren Tische und W nde zu an die sie gew hnt sind Da es eine extrem gro e Diskrepanz im Umgang mit gewohnten und ungewohnten Umgebungen gibt sollten die Tests einer Testreihe vollst ndig in bekannten oder unbekannten Umgebun gen stattfinden Die Ergebnisse zum Beispiel gemessene Zeiten aus Tests mit beiden Arten der Umgebungen sollten voneinander getrennt betrachtet werden Die gemessenen Zeiten m ssen f r die Auswertung auf jeden Fall zum zu ruckgelegten Weg und zur Entfernung des Probanden zum zu identifizieren den Gegenstand in Beziehung gesetzt werden um die Geschwindigkeit zu berechnen die in der Physik als Strecke pro Zeiteinheit siehe Formel 3 defi niert wird ana Weg S Geschwindigkeit v Zeit t Formel 3 Bereits bekannte zu suchende Gegenst nde werden durch ihre Assoziationen mit bestimmten Orten zum Beispiel Hefter liegt im Regal oder auf dem Tisch nicht mehr an anderen Orten wie dem Boden vermutet Diese Asso ziationen und daraus resultierende Blockaden k nnen nat rlich von Proband zu P
46. ens von verlagerten Gegenst nden Um herauszufinden ob das System diese Hypothese erf llt m ssen zwei ver schiedene Tests durchgef hrt werden In einem Test muss dem Probanden ein Gegenstand und seine Position bekannt gemacht werden Dann muss der Gegenstand einmal mit und einmal ohne Hilfe des entwickelten Systems wie der gefunden werden Gemessen wird die Zeit von Beginn bis zum Ende der Suche Es sollte eine maximale Zeit geben nach der die Suche nach dem Ge genstand eingestellt wird Einige Probanden sollten im ersten Testlauf mit und andere ohne die Unters t tzung des Systems auf die Suche nach dem Gegenstand gehen Alternativ kann der Gegenstand in beiden Versuchen an unterschiedlichen Orten plat ziert werden damit die Probanden beim zweiten Testlauf keinen zeitlichen Vorteil gegen ber dem ersten Testlauf haben Wenn der Gegenstand an ver schiedenen Orten platziert wird sollten pro Teilnehmer mehrere verschiede ne Orte ausgew hlt werden zum Beispiel sechs Orte rechts links vor hin ter unter und ber der Ausgangsposition des Gegenstands Dadurch k nnen in der Auswertung die vom Probanden ben tigten Zeiten zum Finden des Gegenstands gemittelt werden Gewohnheiten bestimmte Gegenst nde an bestimmten Orten zu vermuten k nnten das Verhalten von Probanden ma 56 geblich beeinflussen Durch das Nutzen verschiedenartiger Orte als Stand punkt der Gegenst nde k nnten diese den Probanden betreffenden Eigen hei
47. era angezeigt Bild aufnehmen Der Benutzer dr ckt auf die linke Maustaste worauf die Kamera ein Bild auf nimmt Bild analysieren 26 Das eben aufgenommene Bild wird vom Programm nach Markern durch sucht Wird kein Marker gefunden benachrichtigt das Programm den Benut zer durch die Audio Ausgabe Es wurde kein Marker gefunden Marker Anzahl Ausgabe Die im Bild gefundenen Marker werden vom Programm gez hlt Die Anzahl der gefundenen Marker wird ausgegeben Es wurden X Marker gefunden Alle Audioausgaben des Programms k nnen sofort abgebrochen oder so oft wie gew nscht wiederholt werden Marker Auswahl und Ausgabe Der Benutzer kann Marker mithilfe der Richtungstasten einzeln und nachei nander aufrufen Jeder Marker wird mit seinem Namen vorgelesen Erfolgt keine Eingabe des Benutzers wird automatisch der erste Marker links oben im Bild vorgelesen Dr ckt der Benutzer die rechte Maustaste nachdem ein Marker Name aus gegeben wurde oder w hrend der Ausgabe so werden Richtung und Entfer nung des Markers zum Zeitpunkt der Bildaufnahme und die optionalen Eigen schaften des Markers ausgegeben Marker Eigenschaften aufnehmen Bei ausgew hltem Marker kann der Benutzer selbst einen Text zur Beschrei bung des Gegenstands der den entsprechenden Marker tr gt aufnehmen Werden keine Informationen zu einem Marker aufgenommen soll eine vor definierte Information standardm ig mit dem Marker assoz
48. erte Computertastatur Spracheingabe und Handbewegungs Sensoren wie das Gesture Wrist von Jun Rekimoto Rekimoto 2001 auf Abbildung 1 Braillezeile Abbildung 2 Gesture Wrist Die Informationsausgabe in der Arbeit von Bettina Pressl Pressl 2003 er folgt als Sprachausgabe ber Kopfh rer oder Lautsprecher Durch Verwen dung von Lautsprechern werden keine Umgebungsger usche ausgeblendet Eine laute Ausgabe zieht allerdings die Aufmerksamkeit anderer Passanten auf sich Kopfh rer haben den Vorteil die Privatsph re des Benutzers zu wah ren w hrend der Benutzer vielleicht wichtige Hintergrundger usche als zu leise wahrnimmt Jede Audioausgabe des zu entwickelnden Systems soll bei Bedarf abgebrochen und wiederholt werden k nnen Die Ausgabe von kurzen Ger uschen wird der Ausgabe von gelesenem Text wegen des erh hten Zeit aufwands vorgezogen Lahav und Mioduser Mioduser 2002 stellten fest dass sich die Lebensquali t t von sehbehinderten Menschen erheblich steigert sobald sie sich unab h ngig von Hilfsmitteln selbstst ndig in R umen bewegen k nnen 30 Prozent aller sehbehinderten Personen gehen nicht ohne Hilfsmittel oder Begleitper son vor die T r Blinde m ssen sich in bekannten und unbekannten Umge 10 bungen orientieren Das Ziel dieser Orientierung ist es einen Raum zu kartie ren um dann Wege durch diesen Raum zu generieren Zum Erkunden einer unbekannten Umgebung existieren nach Mioduser Mioduser 20
49. existieren Handyvertrage die Flatrates fur die mobile Internet nutzung anbieten Selbst ohne einen solchen Vertrag sind die meisten Smart phones in der Lage eine Internetverbindung per WLAN aufzubauen Durch den h ufigen bis st ndigen Internetzugriff k nnen jederzeit Daten und Prog ramme auf dem Ger t aktualisiert oder dazu geladen werden In den Interviews wurde festgestellt dass die meisten sehbehinderten Perso nen bereits ein oder mehrere Smartphones besitzen Somit w re eine Neuan schaffung f r das Testen eines solchen Systems berfl ssig was im krassen Gegensatz zu den meisten Hilfsmitteln f r Blinde steht Programm gibt Anzahl der im Bild erkannten Marker aus Zwei Marker Seinen u Zaun auf 12 30 in N 5Meten 7 Baumaufi1 30 ZS in 4 Metern Y Abbildung 12 M gliche Umsetzung auf Smart Abbildung 13 M gliche Umsetzung auf dem Nokia phones n95 Die Umsetzung des hier prototypisch entwickelten Systems auf einem Smart phone hat also extrem viele Vorteile und k nnte auch ein Ansto f r die Hilfsmittelhersteller sein nicht immer f r jede einzelne Funktion ein neues kostspieliges Ger t auf den Markt zu bringen 66 7 Verzeichnisse Literaturverzeichnis Adams E 2010 Fundamentals of Game Design USA New Riders Ambiera Irrklang Abgerufen am 01 November 2010 von Irrklang http www ambiera com irrklang ARToolKit Abgerufen am 01 November 2010 von http ww
50. he und den Uhrzeiten zur Bestimmung der Blickrichtung Er w rde einem Menschen der ihn anlei tet viel schneller vertrauen als einem Programm Die Eingew hnungszeit hierf r w re recht lang Der Gegenstand wurde identifiziert Es war eine Fernbedienung des eigenen Haushalts Interview Protokoll Herr F 1 8 2010 Der Befragte hat sein Augenlicht zum gr ten Teil wegen einer Netzhaut r ckbildung lat Retinopathia pigmentosa seit 1992 verloren Es verbleibt ein Sehrest von 10 bis 15 auf 1 bis 3 Grad Sichtwinkel F r den Teilnehmer ist die u ere Umgebung ausschlaggebend f r die Orientierung Er wird durch seinen Blindenhund seit M rz 2008 unterst tzt Ihm stand ein Blindenhund seit 2001 zur Verf gung Wenn er mit dem Stock unterwegs ist klopft er mit diesem Stock Mauern ab um anhand des Ger uschs herauszufinden wo er sich befindet Diese Variante mit dem Stock zu laufen erforderte eine Trai ningszeit von 60 Unterrichtsstunden Er hat ein Mobilit tstraining f r sehbe hinderte Menschen absolviert ist sehr forsch und kollidiert von zeit zu Zeit mit T rpfosten Glasscheiben und tief h ngenden Lampen wenn er allein unterwegs ist 74 Wird der Teilnehmer durch eine Begleitperson unterstutzt kann er sich rela tiv langsam mit den F en vorantasten und Fragen zur Umgebung stellen Dieses Szenario muss beim Erlernen von neuen Wegen mehrfach durchge f hrt werden Der Raum wird sich mit seinen Details gemerkt Zur Unter
51. hen des Kamerabilds wird ihnen eine entsprechende Uhrzeit zugeordnet Die Kamera hat einen ffnungswinkel von 80 Grad Wenn f r 360 Grad 12 Richtungsangaben auf der Uhr festgelegt sind dann ergeben sich f r 80 Grad im Verh ltnis zu 360 Grad 2 66 Richtungsangaben Aufgerundet habe ich mich f r drei Richtungsangaben entschieden Sie entsprechen den Uhrzeiten von 11 Uhr bis 1 Uhr in 30 Minuten Schritten wie in Abbildung 10 zu erkennen ist AT Abbildung 10 Einteilung des Kamerabilds in Uhrzeiten Grenzen des Systems Marker k nnen in einem Neigungswinkel von bis zu 70 Grad vom System als Marker erkannt werden Bei gr eren Neigungswinkeln muss der wei e Rand des Markers sehr breit sein Beim Test nahm der Rand ein Drittel der gesam ten Markerbreite ein Der Marker muss eine planare Fl che sein und sollte deswegen nicht gebogen oder gefaltet an Gegenst nden angebracht sein Die Marker k nnen auf die Entfernungen von 20 cm bis zu 15 m problemlos erkannt werden Alle eingesetzten Marker sollten die gleiche Gr e haben damit die Entfernungsberechnung korrekt erfolgt Da der Boden bei der Bild aufnahme oft nicht mit aufgenommen wird empfehle ich zus tzlich zum Ein satz dieses Programms das Abtasten des Bodens zum Beispiel mit den F en Bildkoordinaten statt Weltkoordinaten Das Speichern der Positionen von Markern auf einer Weltkarte wurde nicht umgesetzt Aus den Bildkoordinaten der Marker wurden Entfernung und Ri
52. htungsangaben in Form von Uhr zeiten abgestimmt werden muss M gliche Umsetzung auf Smartphones Die Umsetzung des entwickelten Systems auf einem Smartphone bietet sich aus vielen Gr nden an Die meisten Smartphones besitzen eine Kamera es gibt schon einige in Smartphones verbaute Kameras mit Weitwinkelobjektiv sie sind mobil und stellen gen gend Speicherplatz und Leistung zur Verf gung um ein solches System ausf hren zu k nnen Mobiltelefone verf gen im Allgemeinen ber mehrere m gliche Audioausgaben wie zum Beispiel ber ein Headsets eingebaute Lautsprecher und den Telefonlautsprecher Desweiteren besitzen Smartphones eine F lle von eingebauten Ger ten die Kommunikation Daten bertragung und Orientierung in verschiedenen Va rianten unterst tzen Da Programme f r Smartphones zurzeit sehr begehrt sind wissen die meisten Nutzer bereits wie man ein zus tzliches Programm auf dem eigenen Ger t installiert Zudem bieten die Hersteller aller g ngigen Betriebssysteme der Smartphones Entwicklungsumgebungen und Support f r Programmierer auf den eigenen Seiten an um die erstellten Programme mit zu vermarkten Von vielen Programmen und Softwarebibliotheken gibt es bereits Versionen f r den Einsatz auf mobilen Ger ten Das ARToolKit zum Beispiel existiert als mobile Variante unter dem Namen Studierstube ES f r die Betriebssysteme Symbian iOS und Windows CE und Windows mobile Schmalsteg 2010 65 Desweiteren
53. ie ich zur Recherche durchge f hrt habe erfuhr ich dass diese Gegebenheiten sehbehinderten Personen sehr bewusst sind Dementsprechend vorsichtig und in kleinen Schritten be wegen sie sich fort Auch haben beide Probanden nach einem oder mehreren Schritten in eine abweichende Richtung ihre Position in der Umgebung falsch eingesch tzt und waren nicht in der Lage diese in kurzer Zeit gedanklich zu berichtigen Gegenst nde wurden daher an ungewohnter Stelle oder die Wand viel n her wahrgenommen als sie es in der rein visuell aufgebauten gemerkten Umgebung waren Diese gemerkte Umgebung konnte von beiden Probanden daher schlecht an die Orientierung in Raum angepasst werden die das System ausgab Wenn zum Beispiel der Proband die Wasserflasche mit Hilfe des Systems auf 1 Uhr gesichtet hatte und einen Schritt in diese Richtung gehen wollte dann drehte er sich und machte gleichzeitig einen Schritt Die Drehung war leider zu weit nach rechts gerichtet und die Flasche befand sich nicht wie erwartet auf 12 Uhr sondern auf 11 Uhr 48 Meine Schlussfolgerung aus diesen beiden Testlaufen beschrankt sich auf die Benutzerfreundlichkeit weil die beiden Probanden nicht zur Zielgruppe geho ren Um Schl sse Uber die Unterst tzung von Orientierung oder Wahrneh mung der Umgebung durch das System zu ziehen m sste das System in ent sprechenden Test mit Probanden der Zielgruppe evaluiert werden In beiden Testl ufen wurden wiederholt falsche
54. ieser beiden Pra Evaluationen sind im Anhang zu finden Beide Probanden gehoren nicht zur Zielgruppe sehbehinderter Personen und wurden aus diesem Grund mit einer Schlafmaske versehen Beide Testlaufe fanden in einem nicht extra fur diesen Test praparierten Raum also in ge wohnter Umgebung mit gewohnten Hindernissen statt Aufgabe war es eine mit einem Marker gekennzeichnete Wasserflasche zu finden Die Art des Markers wurde vor dem Testlauf beschrieben Die Audioaufnahme von Mar ker Informationen wurde in diesem Test vernachlassigt Der Ort an dem sich die Flasche befand war in beiden Testlaufen verschieden Die Probanden be kamen eine kurze m ndliche Einf hrung in die Funktionsweise des Systems Das entwickelte System konnte vor den Testl ufen nicht ausprobiert werden 46 Abbildung 11 Pra Evaluation Andreas Kampa Das System bestand aus einer Kappe auf der die Kamera befestigt wurde einem Headset fur die Audioausgabe einer praparierten Computermaus die der Proband in der linken Hand hielt und dem Laptop Laptop und Maus wurden von den Probanden im linken Arm gehalten damit mit dem rechten Arm die Umgebung abgetastet werden konnte Das System wurde bei der Ausgabe der Funktionen von mir m ndlich unterst tzt da die Probanden nicht wussten wie lange eine Audioausgabe dauert und dass es kurze Pausen zwischen den Ausgaben gibt Auch habe ich die Probanden gewarnt wenn sie im Begriff waren gegen einen Gegenstand zu laufen
55. iiert werden Der Benutzer bewegt sich In einem zu bestimmenden Zeitintervall sollen die 3D Koordinaten des Sys tems abgerufen und gespeichert werden Richtung und Entfernung zu er kannten Markern werden neu errechnet und k nnen vom Benutzer ausgege ben werden siehe Marker Auswahl 27 Neues Bild aufnehmen Soll ein neues Bild aufgenommen werden druckt der Benutzer die linke Maustaste die Bildanalyse einer alteren Aufnahme wird abgebrochen Weiter siehe Bild aufnehmen Sollte die Kamera nicht angeschlossen sein wird der Benutzer aufgefordert sie anzuschlie en Das Programm wird nicht neu ge startet Programm beenden Das Programm kann jederzeit mit der ESC Taste beendet werden Das Entfer nen der Kamera beendet das Programm nicht Modi Der Benutzer kann die Audioausgabe in gesprochenen Text Default oder in Signalt nen einstellen Er kann zus tzlich zwischen den beiden Modi Auf nahme von Marker Namen und Erkundung bereits spezifizierter Marker umschalten Szenario 1 Erkunden der Umgebung Der Benutzer hat einen Gegenstand verloren und m chte ihn wieder finden Er startet das System und r stet sich mit der Kamera dem Headset und der Maus aus Er blickt in die vermutete Richtung des Gegenstands und dr ckt die linkte Maustaste Das System nimmt ein Bild auf und meldet dass kein mar kierter Gegenstand gefunden wurde Der Benutzer blickt in eine andere Rich tung und best tigt noch einmal die
56. lKits sind Berechnung der Position und Ausrichtung der Kamera Marker bestehen aus einfachen schwarzen Quadraten Die Marker d rfen beliebig komplizierte oder einfache Muster aufwei sen Kamerakalibrierung Schnell genug f r Echtzeitanwendungen Plattformunabh ngig Der gesamte Source Code steht zur Verf gung und ist dokumentiert Steht kostenfrei zur nicht kommerziellen Nutzung zur Verf gung Sound Bibliothek Irrklang F r die Audioausgabe und aufnahme wurde die freie Soundbibliothek Irr klang Ambiera verwendet Irrklang Ambiera ist eine plattform bergreifende 2D und 3D Sound Engine f r Windows Mac OS X und Linux und beinhaltet eine Audio Bibliothek Sie spielt WAV MP3 OGG FLAC MOD XM IT S3M und andere Dateiformate ab und kann in C und allen NET Sprachen C VisualBasic NET etc prog rammiert werden Irrklang bietet neben vielen n tzlichen Funktionen das Aufnehmen und Abspielen von Audiodaten an die in dieser Arbeit verwendet werden 42 include lt iostream gt include lt irrKlang h gt using namespace irrklang void say Sound Engine mit Standard Parametern starten ISoundEngine engine createlrrKlangDevice if lengine Fehler beim Starten der Engine Spiele eine Audiodatei ab engine gt play2D somefile mp3 true char i 0 std cin gt gt i auf den Benutzer warten bis der eine Taste dr ckt engine gt drop Engine l sch
57. m Grund bieten sich Smart phones als vielseitig programmierbare Hilfsmittel f r sehbehinderte Men schen an Auch mobile Ger te mit wenigen Funktionen wie Fu g ngernavi gationsger te bieten sich als erweiterbare Hilfsmittel f r sehbehinderte Menschen an Zielsetzung Ziel dieser Diplomarbeit ist die Entwicklung einer Software die Standorte von Gegenst nden barrierefrei f r sehbehinderte Menschen auf einem mobilen Gerat ausgibt Hierzu soll ein Konzept der Orientierung von bekannten und mit Markern versehenen Objekten im Raum entwickelt werden Eine barrie refreie Ausgabe fur sehbehinderte Menschen muss ebenfalls ausgewahlt werden Das Programm soll markierte weiter entfernte Objekte erfassen und beschreiben Dadurch wurde der wahrnehmbare Bereich von sehbehinderten Personen erweitert Dieser wahrnehmbare Bereich beschr nkt sich meist auf den Boden sehbehinderte Menschen k nnen ihn gefahrlos mit den F en abtasten und die durch die Arml nge begrenzte Reichweite in Brustn he Das zu entwickelnde System kann eine Lebenshilfe f r Menschen sein die ohne oder nur mit wenigen visuellen Informationen auskommen m ssen Die prototypische Umsetzung erfolgt auf einem Laptop mit externer Kamera und Maus Die Evaluation des Systems bezieht sich auf die f r sehbehinderte Menschen barrierefreie Ausgabe von Informationen Zu diesem Zweck wird eine f r sehbehinderte Menschen sichere Testumgebung geschaffen in der die ausgew hlte Au
58. m Teil mit Lasern am unteren Ende ausgestattet sind und bei Hindernissen am Griff einen Vib rationsalarm ausl sen Sehbehinderte Menschen k nnen eine Umgebung ber f hlbare dreidimensionale Karten erkunden Diese zum Teil sehr gro en Karten sind nach Meinung von Bettina Pressl Pressl 2003 oft unhandlich sehr schwer und f r den mobilen Einsatz nicht geeignet Ein Blindenhund tr gt betr chtlich zur Orientierung und Mobilit t von sehbehinderten Men schen bei Seine Ausbildung dauert 10 Jahre und er kostet ab 25 000 wie auf den Internetseiten des Vereins Engel auf Pfoten Verein Engel auf Pfoten 2010 zu lesen ist Eine Begleitperson stellt die sicherste Variante der Orientierungshilfe f r sehbehinderte Personen dar Die Begleitperson kann jederzeit nach Details der Umgebung gefragt werden Sie warnt eigenst ndig vor Hindernissen liest Texte vor interpretiert Situationen und sorgt im Ernstfall schnellst m glich f r die Sicherheit des sehbehinderten Begleiters Die Anforderungen von sehbehinderten Menschen an Systeme zur Verbesse rung der Orientierung sind sehr hoch wie Bettina Pressl in ihrer Arbeit fes thalt Pressl 2003 Daten und Information eines Raums in dem sich ein seh behinderter Mensch orientieren soll m ssen besonders genau und fehlerfrei sein Damit die wichtigste Anforderung die Sicherheit des sehbehinderten Menschen gew hrleistet werden kann Hilfsmittel wie dreidimensionale f hlbare Karten
59. mit synthetischen Stimmen vertraut und h ren sie am Computer oder in anderen mobilen Ger ten Als h rbare Aus gabe bevorzugen alle Befragten verschiedene T ne an Stelle von gesproche nen Inhalten Sie ziehen die gewohnte synthetische Stimme einer menschli chen Stimme vor In einer Stichprobe konnten alle Befragten den von ihnen auf dem mobilen Ger t aufgenommenen Text unabh ngig von den Umge bungsger uschen einer befahrenen Stra e und einer gut bev lkerten Cafete ria einwandfrei verstehen Aus diesen Interviews wurden die folgenden Erkenntnisse in das Konzept die ser Arbeit aufgenommen Alle Richtungsangaben werden in Uhrzeiten ausge geben Ein Status der n heren Umgebung soll zu jeder Zeit abgefragt werden k nnen Dieser Status muss definiert werden und wurde von jedem Teilneh mer in den Interviews individuell definiert Er wird sich aber immer kurz und b ndig vorgestellt und soll alle wichtige Information der Umgebung auflisten Diese Priorit ten von allen Befragten wurden den entsprechenden Situatio nen angepasst Stra enverkehr Hausflur usw Allerdings schaut sich kein normal Sehender unn tig lange einen Raum an bis alle subjektiv bewertet wichtigen Details erfasst wurden um sich erst im Anschluss zu bewegen Da her denke ich dass Erinnerungen an den Raum und einige bekannte markan te Anhaltspunkte einer Umgebung zur Orientierung ausreichen sollten Aus diesem Grund verzichte ich bei der Umsetzung des System
60. mmenen Information visuell wahrgenommen Aus diesem Grund denke ich dass den sehbehinder ten Menschen fehlende Information nicht durch Ger usche oder durch Ertas ten ersetzt werden kann Eine bersetzung ausgew hlter visueller Informa tion in eine f r sehbehinderte Menschen zug ngliche Ausgabe halte ich des wegen f r einen viel versprechenden Ansatz 15 Vier der Befragten nutzen zur Orientierung und Fortbewegung einen Stock als Hilfsmittel zwei Befragte besitzen einen Hund Alle Befragten absolvierten ein Mobilitatstraining in dem unter anderem der Umgang mit Orientierungs hilfen beim Laufen vermittelt wird Zwei der Befragten benutzen computer gestutzte Navigationssysteme Beim Auftreten unerwarteter Hindernisse zum Beispiel neue Baustellen auf dem Weg Absperrungen T ren Glasschei ben Stra enschilder Passanten und stumme Ampeln sind alle Befragten auf die Hilfe von Begleitpersonen angewiesen um nicht mit einem Hindernis zu kollidieren oder in den Verkehr zu geraten Diese Hilfe basiert auf der aus f hrlichen Beschreibung der Situation oder des Hindernisses und das sichere F hren um das Hindernis herum Beim Erkunden neuer Wege nutzen alle Befragten eine Begleitperson die die Umgebung m glichst detailgetreu beschreiben sollte Bei der Erkundung achten die Befragten vermehrt auf Ger usche der Umgebung was nach eige nen Angaben im Freien mehr Beachtung findet und als wichtiger eingestuft wird als in geschl
61. n einer Hand gehalten wer den um ihm eine Hand zum Abtasten der Umgebung oder dem Greifen nach einem Gegenstand freizuhalten Das Kabel der Maus sollte so angebracht werden dass der Benutzer falls ihm die Maus aus der Hand f llt diese leicht wiederzufinden ist 22 Recherche fur die Auswahl einer fur sehbe hinderte Menschen geeigneten barrierefrei en Ausgabe In der Arbeit When You Can t Read It Listen to It Carri o 2009 werden Interaktionen eines sehbehinderten Lesers mit einem Ebook Reader disku tiert Synthetische Stimmen lesen den Text im Ebook vor Aber wie k nnen andere Medien zum Beispiel Bilder parallel zum vorgelesenen Text ausgege ben werden Der Benutzer bedient den Ebook Reader indem er im Ment Eintrage und Items auswahlt Optionen andern und diese Uber Audio ausge geben werden Bei der Audioausgabe werden zwei verschiedene Moglichkei ten voneinander unterschieden Es gibt Auditory Icons und Earcons Auditory Icons bestehen nach der Definition von Gaver Gaver 1997 aus kurzen ein fachen T nen w hrend Earcons nach der Definition von Brewster Brewster S A 1994 aus einer Reihe von T nen zum Beispiel eine ganze Harmonie bestehen In einer Studie fand Brewster Brewster S A 1994 heraus dass sprachliche Ausgaben besonders fur die Ausgabe von auswahlbaren Optionen geeignet sind Auditory Icons dagegen lenken die Aufmerksamkeit auf Inhalte neben dem Text ohne das Vorlesen eines Textes zu sehr zu
62. n wie im Abschnitt zur Literaturre cherche im Kapitel 2 bereits erw hnt zwei M glichkeiten f r sehbehinderte Menschen eine unbekannte Umgebung ohne fremde Hilfe zu erkunden Mioduser 2002 1 Der Raum wird mit st ndigem Kontakt zur Wand erkun det Das Innere des Raums wird erst einmal vernachl ssigt oder versucht mit den Armen zu erreichen 2 Die andere Methode ist es geradeaus zu gehen bis der Teilnehmer auf ein Hindernis st t Dann dreht er sich um 90 Grad nach rechts und geht wieder geradeaus bis zum n chsten Hindernis danach dreht er sich wieder um 90 Grad nach links geht wieder geradeaus und so weiter 58 Nachdem die Probanden den Raum v llig selbstst ndig erforscht haben k n nen die aus beiden Tests gewonnenen bereinstimmungen der Beschreibun gen der Probanden mit den abgemessenen Standorten der Gegenst nde ver glichen werden Das k nnte zum Beispiel mit einem validierten Fragebogen ber die Umgebung bewerkstelligt werden Praktische Evaluation des Forschungsdesigns Bei der Evaluation wurde angestrebt je zwei Tests der ersten beiden Hypo thesen durchzuf hren Der Proband war der bereits interviewte sehbehinder te Menschen Herr K siehe Interviewprotokoll 5 Die maximale Zeit pro Test wurde auf 5 Minuten begrenzt Die Testumgebung war das B ro des Proban den also eine ihm sehr gut bekannte Umgebung Das System wurde kurz er kl rt aber nicht vor dem Test vom Benutzer und in der Testumgebung aus pr
63. ngen w r de er forscher in Richtungen gehen und nach Dingen greifen als in ungewohn ten Umgebungen Der Befragte w nscht sich genaue Entfernungs und H henangaben vom Programm Wenn nur ein Gegenstand gefunden werden sollte kann sich der Befragte vorstellen einem Sonar mit rein akustischen Hinweisen zu folgen Wenn mehrere Gegenst nde vom System beschrieben werden sollten m chte der Befragte die Anzahl der Gegenst nde erfahren Der Befragte benutzt das Programm Talks Nuance Communications Germany GmbH 2011 auf seinem Handy n82 von Nokia das ihm s mtlichen Text in Menus SMS usw vorliest Protokolle aus der Pra Evaluation Protokoll 1 Andreas Kampa Testlauf 6 1 2011 13 40 bis 13 45 Proband Andreas Kampa sehend mit Schlafmaske Sichtfeld abgedeckt Aufgabe Finde einen Gegenstand der mit einem Marker gekennzeichnet ist Auswertung Der Gegenstand wurde nicht gefunden Der Proband ging mit dem ersten Schritt zielstrebig auf den markierten Ge genstand zu Danach hielt er sich in der Umgebung des Gegenstands auf Ging aber an ihm vorbei Auch die Angabe der Entfernung zum Probanden half nicht weiter Der Proband schaute auffallig immer in die gleichen Richtungen Entweder in die Richtung des Gegenstands oder von ihm weg 78 Der Proband bem ngelte dass die Uhrzeitangabe nicht korrekt sei Das Prog ramm gab 2 Uhr an der Gegenstand befand sich aber auf 1 Uhr Auch wurden Marker ausgegeben die nicht aufgestellt wur
64. ngt In diesem Zusammenhang w rde der Proband das entwickelte System nur benutzen wenn er tats chlich etwas suchen w rde und nicht auf Verdacht die gesamte Umgebung nach irgendwelchen Gegenst nden absuchen Ich nehme an dass andere Probanden andere Auffassungen vertreten k nnten Diskussion des Evaluationstestlaufs Zur Vorbereitung auf einen Test sollte die gesamte Testumgebung einmal mit dem System auf Schatten oder andere Muster untersucht werden die f r Marker gehalten werden k nnten und diese missverst ndlichen Muster be seitigen Au erdem sollten alle m glichen Standorte auf ihre Auffindbarkeit berpr ft werden Der Boden ist definitiv ein Ort an dem Gegenst nde weni ger vermutet werden als auf einem Tisch Obwohl diese Interpretationen davon abh ngig sind wer den Gegenstand in den Raum gebracht hat oder ob der Benutzer zum Beispiel wei dass der Gegenstand auf den Boden gefallen ist Dem Benutzer sollte eine gewisse Eingew hnungszeit mit dem System gege ben werden Immerhin wird eine Hand komplett belegt die der Benutzer ohne System zum Abtasten frei h tte Das k nnte durch eine andere Art der Eingabe zum Beispiel per Spracheingabe oder eine an der Hand angebrachte Eingabem glichkeit realisiert werden sodass beide H nde zum Tasten frei gehalten werden Die rechte Maustaste wird nur zum Wechseln in den Auf nahmemodus benutzt welcher bei der Erkundung der Umgebung und der 60 Suche nach Gegenst nd
65. nnte Personen im Umfeld sehbehinder ter Person stellen ein sehr hohes Sicherheitsrisiko dar Der Befragte kann selbst an der T r nicht einsch tzen ob der die T r unbekannten Personen ffnen sollte oder nicht Interview 2 Protokoll T N m nnlich ca 40 Jahre alt 26 7 2010 Der Interviewte geht selbstst ndig mit Hilfe eines Blindenhundes und Stocks vor die T r Es existiert ein minimaler Sehrest Er ist seit 2006 erblindet Ein Navigationsger t mit einer Genauigkeit von bis zu 10 Metern wird bei der Suche nach selbst gesetzten Landmarken eingesetzt Durch diese Landmarken wird ein Weg schneller wieder 73 Gegenstande werden durch vorsichtiges Abtasten der Umgebung wieder ge funden Als Grundlage der Orientierung und raumlichen Vorstellung dient die grafische Erinnerung an die Umgebung Der Befragte nutzt das Internet Texte werden mit Hilfe der Braillezeile gele sen oder durch eine synthetische Stimme vorgelesen Der Teilnehmer benutzt zwei Sprachausgabeprogrammen mit kunstlichen Stimmen Als Browser die nen Internet Explorer 7 und 8 der nur mit der Tastatur gesteuert wird Die Registerkarten werden benutzt Der Befragte empfindet die beiden k nstli chen Stimmen Steffi und Jannik der Firma Pappenheimer Papenmeier 2010 als angenehm Im Haushalt existiert eine Uhr mit Audioausgabe Test um den mitgebrachten Gegenstand zu finden Der Teilnehmer fand den Gegenstand mit Hilfe der Angaben von Entfernung H
66. obiert Alle Audioausgaben wurden in Zimmerlautst rke ausgegeben und irritierende Ausgaben m ndlich kommentiert Ablauf des Evaluationstestlaufs Die Tests zur ersten Hypothese sollen herausfinden ob ein Gegenstand mit Hilfe des Systems schneller gefunden werden kann als ohne das System Der Gegenstand war ein selbst stehender DIN A4 Hefter der mit einem Marker beklebt war Er wurde auf einem Tisch im B ro platziert und wurde vom Pro banden nach 35 Sekunden ohne Hilfe des Systems gefunden Beim Ersteinsatz des Systems fand der Proband den Gegenstand in einer Ecke auf dem Boden nach 3 45 Minuten Irritierende Audioausgaben wurden m ndlich kommentiert wenn zum Bei spiel die Schatten an der Wand wie ein Marker aussahen Die Zeit die der Proband bis zum Schatten an der Wand brauchte lag im Bereich von 10 bis 20 Sekunden und ist dem zur ck gelegten Weg des ersten Tests sehr hnlich Der Gegenstand auf dem Boden war ca einen Meter weiter vom Probanden 59 entfernt als im ersten Test und befand sich auf einer anderen Hohe und an einem unwahrscheinlichen Ort fur einen Hefter Die Tests fur die zweite Hypothese wurden theoretisch abgehandelt da der Proband nur neue Gegenst nde in seinem Raum erkennt wenn er etwas be nutzen m chte und an dessen Stelle ein neuer Gegenstand ohne sein Wissen platziert wurde Somit h tte die zu messende Zeit f r das Erkennen eines f r den Probanden unbekannten Gegenstands den Zeitrahmen gespre
67. ogrammablauf Mock up Nachdem sich der Benutzer mit dem System ausger stet hat wie in Abbildung 6 nimmt er durch Dr cken der linken Maustaste ein Bild auf welches gespei chert wird Abbildung 7 Das Bild wird nach Markern durchsucht die dann der Reihe nach ausgegeben werden Abbildung 8 29 1 System starten 2 Kappe aufsetzen 3 Rucksack aufsetzen A Maus nehmen Abbildung 6 Mit System ausr sten Mock up Abbildung 7 Bild aufnehmen Mock up 30 Programm gibt Anzahl Namen Richtung und Entfernung der erkannten Marker aus Zwei Marker gefunden Zaun auf 12 30 in 5 Metern Baum auf 11 30 in 4 Metern Abbildung 8 Audioausgabe Mock up 31 4 Prototypische Umsetzung Vor berlegungen F r die Aufnahme und das Erkennen von Markern im Kamerabild wird ein spezielles Programm ben tigt hier das ARToolKit Zur Umsetzung der Audio ausgaben und aufnahmen wird eine Soundbibliothek ben tigt in diesem Fall Irrklang Beide Komponenten sind in C Versionen verf gbar Als Prog rammierumgebung kann das Visual Studio benutzt werden Marker m ssen angefertigt mit ausreichend dickem Rand gedruckt und auf eine glatte stabile Oberfl che geklebt werden Alle Marker m ssen dem Sys tem vor ihrem Einsatz bekannt gemacht werden F r jeden Marker soll es eine wav Datei geben die an geeigneter Stelle abgelegt werden muss Anforderunssliste Ka Priori Sta Nr Name Beschreibung tego tat
68. oll zu verringern Hier gilt das Motto Es gibt kein zu langsam Die Bedienung des Programms sollte auf so wenig wie m g liche Tasten reduziert werden und m glichst einfach gestaltet sein dass zum Beispiel nur eine Taste oder nur die Maus zur Steuerung des Programms be nutzt werden k nnen Elemente im Programm die nicht vom Benutzer be wegt werden zum Beispiel unt tige Charaktere sollen ihn nicht sanktionie ren unter Druck setzen oder bewerten ltere Benutzer haben meist mit mehreren Beeinflussungen gleichzeitig zu k mpfen Neben den visuellen und auditiven Ausgabem glichkeiten gibt es noch hapti sche f hlbare Ausgaben wie Vibrationen an Mobiltelefonen oder Control lern In der Arbeit A Support System for the Visually Disabledto Recognize 3D Objects Yoshihiro Kawai F T 1996 wird ein System mit taktilem Display vorgestellt Es l sst auf einer Platte mit beweglichen Stiften ein dreidimensio nales f hlbares Abbild aus Aufnahmen eines Stereokamerasystems entste hen Haptische Ausgaben werden durch auditive Ausgaben erg nzt Abbil 13 dung 4 zeigt das System in einer konzeptuellen Skizze Das System wurde bis her nur in Form eines Prototyps im Labor gebaut Tactile sense Tactile Display Auditory Auditory System Input Processing Output Abbildung 4 Taktiles System von Kawai un Tomita In einer weiteren Arbeit Yoshihiro KAWAI 1998 evaluieren Kawai und Tomi ta ihr tak
69. ossenen R umen Egal ob in einer vertrauten oder in einer unerforschten Umgebung vier der f nf Befragten laufen sehr vorsichtig um Kollisionen zu vermeiden Alle Befragten merken sich ihre erkundeten Umge bungen ohne zus tzliche Hilfsmittel oder erlernte Strategien Alle Befragten merken sich Landmarken an auff lligen Standorten und danach Weg zur n chsten Landmarke Wenn Gegenst nde gesucht werden sollen berufen sich alle Befragten auf ihr Ged chtnis und ihre disziplinierte Ordnung oder m ssen die Umgebung ab tasten bis sie den verlorenen Gegenstand finden Als Experiment wurde ein Gegenstand in der Umgebung des Befragten platziert den er oder sie finden sollte Alle Befragten haben die Gegenst nde gefunden Als essentielle Anga ben zum Lokalisieren der Gegenst nde wurden die Richtung Angabe in Uhr zeiten und die Entfernung zum Gegenstand benannt Die H he des Gegens tandes fanden zwei der Befragten wichtig zu wissen Ein Befragter w nschte sich eine Statusmeldung wo er gerade sei und wo der Gegenstand und viel leicht weitere bereits bekannte Gegenst nde zu finden sind 16 Vier der f nf Befragten benutzen regelm ig ihren Computer und das Inter net indem sie sich von Zusatzprogrammen Men s Icons Listen von Links der Navigation und den Text vorlesen lassen Ein Befragter arbeitet mit der Brail lezeile als haptische Ausgabe die anderen Befragten k nnen die Brailleschrift nicht ertasten Alle Befragten sind
70. rblindet Er f hlt sich durch seine Blindheit verunsichert und kann sich nicht daran gew hnen keine visuelle Information mehr zu bekommen Er benutzt folgende Ger te analoges Telefon Adressbuch im Handy Uhr und Datumsansage im Handy die Statustaste seines Handys und die Klingelton einstellungen Er benutzt ein Handy von Owasys Owasys S L L 2011 telefo niert aber nicht damit Der Befragte ist nicht in der Lage auf seinem Handy oder auf der Tastatur am Computer zu schreiben Gro e Tasten nimmt der Teilnehmer als angenehm wahr w hrend kleine Tasten schwer bis gar nicht auseinander gehalten werden k nnen Markierungen auf Tasten werden vom Teilnehmer nicht gef hlt Der Befragte h lt Spracheingaben f r sein Handy als nicht effektiv und die Men f hrung f r zu lang um sie sich im Kurzzeitge d chtnis zu behalten und bem ngelt ungeordnete und nicht sortierte Audio ausgaben von Listen wie Inhaltsverzeichnissen Er w nscht sich bei allen Aus 71 gaben eine manipulierbare Sortierung die gewechselt werden kann Wah rend des Interviews ist ein Gegenstand Stift des Teilnehmers auf den Boden gefallen Die einzige M glichkeit den Gegenstand wieder zu finden ist die gesamte Umgebung abzutasten inklusive des Bodens Zur Orientierung in der n heren Umgebung au er haus nutzt der Teilnehmer stabil positionierte Landmarken wie Laternen und Stromkasten die dann auf dem Weg wieder gefunden werden m ssen Diese Methode wird seh
71. roband variieren Alle Probanden besitzen unterschiedliche Bewegungsgeschwindigkeiten und ihr Mut mehr oder weniger schnell in eine Richtung zu greifen variiert eben falls Deswegen m ssten die Probanden in homogene oder heterogene Grup pen eingeteilt werden um die gemessenen Zeiten miteinander vergleichen zu 61 k nnen Oder es wird berechnet mit welcher Anzahl an Probanden eine Aus sage statistisch signifikant ist Die zweite Hypothese m sste um die Aufforderung erweitert werden dass sich im Raum umgesehen werden sollte oder das der komplette Raum mit Hilfe des Systems oder eben ohne erfasst werden soll was der vierten Hypo these aber sehr nahe liegt Schlussfolgerungen f r das Forschungsdesign auf srund des Evaluationstestlaufs Der Proband w nscht sich dass das System Fu g ngerampeln erkennt und angeben kann ob es gr n oder rot ist Im Prinzip kann das System diese Auf gabe erf llen Wenn eine Marker f r Ampeln festlegt wird und dann nach der Form der Ampelm nnchen ber dem Marker gesucht wird k nnte die Farbe der Ampelm nnchen erfasst werden Je nach Beleuchtung der Ampelsignale k nnen aber bei starkem Sonnenlicht beide Signale als leuchtend interpre tiert werden Diese Aufgabe beinhaltet ein extrem gro es Sicherheitsrisiko Selbst wenn die Ampel gr n zeigt k nnen Autos immer noch ber den ber weg fahren Die Zeitspanne bis es wieder rot w rde m sste gemessen wer den k nnen Das w re umset
72. s auf den nicht eindeutig definierbaren Status hnliche Arbeiten Laut der Arbeit von Dean Inman Loge und Cram Dean P Inman 2000 ist die Orientierung im Raum und die F higkeit sich in Beziehung zu anderen Objek 17 ten im Raum setzen zu k nnen eine Voraussetzung um sich in einem Raum fortzubewegen Dies gilt f r sehbehinderte Menschen die ein aufwendiges Mobilit tstraining absolvieren um zu lernen sich in einem Raum selbstst n dig und sicher zu bewegen Dieses Mobilit tstraining kann sehr langwierig sein besonders die Ausbildung eines zuverl ssigen Geh rs bei sehbeeintr ch tigten Kindern kann sehr viel Zeit und bung in Anspruch nehmen Ziel der Arbeit Dean Inman Loge und Cram Dean P Inman 2000 ist es das traditio nelle Mobilit tstraining um bungen am Computer zu erg nzen ohne den Einsatz speziellen Zubeh rs oder sie st ndige Anwesenheit eines Trainers In diesen bungen werden aufgenommene echte Ger usche um simulierte 3D T ne erg nzt F r die sehbehinderte Person entsteht eine auditive Augmen ted Reality Dean Inman Loge und Cram Dean P Inman 2000 arbeiteten mehrere Trainingsmethoden aus deren Output ausschlie lich auf Audioaus gaben beschr nkt ist Erkennung der Richtung aus der ein Ger usch erklingt Simulation des berquerens einer Kreuzung Herausfiltern von T nen aus Ger uschkulissen T ne als Referenz auf Gr e eines Raumes oder Standort von Markierungen auf dem Boden
73. s passende Ger usch Unpassende Ger usche verwirren den Benutzer allerdings ber lange Zeit weswegen alle T ne sorgf ltig recher chiert und ausgew hlt werden m ssen Alle Events eines Systems sollten ei nen Sound produzieren um ablaufende Prozesse zu verdeutlichen F r ab strakte Inhalte sollten metaphorische Sounds erstellt werden deren realer Ursprung Gemeinsamkeiten mit der Funktion des Systems aufweist Desto mehr abstrakte Inhalte in einem System vorhanden sind desto weniger phy sisch passende T ne k nnen seinen Funktionen zugeordnet werden was sich negativ auf die Benutzerfreundlichkeit der Audioausgaben auswirkt Hier muss der Benutzer neue Assoziationen erlernen um bei der Benutzung des Systems T ne wiederzuerkennen und ihre Funktionen zuzuordnen Wieder sprechen diese Assoziationen T nen der Realit t oder Assoziationen aus an deren Programmen wird der Benutzer verwirrt Laut Hankinson Hankinson 1999 werden T ne mit gleichem Basisakkord als verwandt interpretiert Ear cons sollten deswegen in sogenannten Sets verwendet werden ETSI stellt im Human Factors Guide ETSI The European Telecommunications Standards Institute 2002 eine ausf hrliche Liste von Richtlinien f r sprechenden und nicht sprechenden Output zusammen Absar stellt in einer Arbeit Rafa Absar 2008 zwei Listen von Anwendungen zusammen die f r Auditory Icons oder Earcons besonders geeignet sind Er begr ndet seine Listen mit den Vor un
74. ser Inter face User Inter face Nr 10 11 12 13 Name Ausga be wie derho len Gegenst and wahlen Gew hl ten Ge gens tand ausge ben las sen Gegenst and merken und neues Bild auf nehmen Sta t t tus Priori Beschreibung Durch Dr cken der linken Maustaste kann die letzte mittel 0 Ausgabe wiederholt werden Mit den Richtungstasten werden die Gegenst nde hoch 0 mit einer kurzen Ansage durchgegangen Mit dem Dr cken der Haupt taste w hrend ein Gegens tand ausgew hlt ist werden hoch 50 die Eigenschaften und die Richtung des Gegenstands ausgegeben Durch Dr cken der Haupt taste w hrend die Eigen schaften eines Gegenstands vorgelesen werden und bis hoch 0 zu 5 Sekunden sp ter wird ein neues Bild aufgenom men und nach dem gleichen Gegenstand durchsucht 34 Ka tego rie User Inter face User Inter face User Inter face User Inter face Nr 14 15 16 Name Neues Bild vom Gegenst and aufge nom men Neues Bild oh ne Ge gens tand aufge nom men Tipps zum Gegenst and Sta t t tus Priori Beschreibung Der bereits gew hlte Ge genstand wird auf dem neu mittel 0 en Bild sofort ausgew hlt Wird der ausgew hlte Ge genstand nicht gefunden wird der Benutzer aufgefor hoch 0 dert noch ein Bild aufzu nehmen Wurden Gegen
75. sgabeform evaluiert wird Vorgehensweise Im ersten Teil dieser Arbeit habe ich eine Literaturrecherche durchgef hrt Durch Interviews mit f nf sehbehinderten Personen erhielt ich einen Einblick in die Anforderungen an und Defizite von Programmen mit denen sehbehin derte Menschen umgehen wollen oder m ssen Daraus formte sich die Idee ein System zu erstellen das weiter entfernte Gegenst nde ortet Ich habe mich in das Thema eingearbeitet und herausgefunden welche barrierefreien Ausgabem glichkeiten bereits existieren und wie gut sie funktionieren Im Anschluss habe ich hnliche Arbeiten auf Hinweise und Anregungen unter sucht wie ein solches System anzufertigen w re Mit einer mittlerweile aus gereiften Idee habe ich ein Konzept ein sehbehinderte Menschen unterst t zendes System erstellt und es prototypisch umgesetzt Das fertige System konnte ich an zwei Personen testen F r weitere Tests zur vollst ndigen Eva luation des von mir entwickelten Systems habe ich ein Forschungsdesign an gefertigt das ich mit Hilfe einer sehbehinderten Person kurz evaluiert habe Im Ausblick dieser Arbeit habe ich weiterfuhrende Ideen fur Hilfsmittel fur sehbehinderte Personen aufgefuhrt Im Anhang dieser Arbeit befinden sich die Protokolle zu allen gef hrten Interviews und den beiden Testlaufen mit dem fertigen System Das Protokoll f r den Testlauf des Forschungsdesigns befindet sich im Kapitel 5 Forschungsdesign zur Evaluation des erstellten
76. st nde vom alten Bild entdeckt aber der gesuchte Gegenstand nicht soll ein Tipp abgegeben werden wo sich der gesuch te Gegenstand befinden ore niedrig 0 k nnte Das wird so lange gemacht bis auf einem neuen Bild der Gegenstand gefunden wurde oder die Abbrechen Taste gedr ckt wird 35 Ka tego rie Pro ZESS Pro ZESS Pro ZESS Nr 17 18 19 20 Name Prog ramm been den Spei cher mana gement linke Maus taste dr cken Wieder holen Taste dr cken Priori Sta Beschreibung tat tus Mit ESC oder dem Schlie Ben des Fensters in dem das Video angezeigt wird hoch 100 wird das Programm been det Wird ein neues Bild aufge nommen wird das alte Bild hoch 100 sofort gel scht Bild aufnehmen Eigen schaften eines Gegenstands hoch 100 ausgeben letzte Audioausgabe wie hoch 0 derholen 36 Ka tego rie Pro ZESS Pro ZESS Allge mei ne Tas ten bele gung Allge mei ne Tas ten bele gung Ka Priori Sta Nr Name Beschreibung tego tat tus rie Allge mei Abbre ne Abbruch der Markersuche chen GEES Tas 21 im Bild Abbruch von lau hoch 0 Taste ten fenden Audioausgaben dr cken bele gung Allge mei Zu einem gew hlten Ge ne Sprach genstand k nnen Eigen Tas 22 auf mittel 100 schaften per Mikrofon auf ten nahme genommen werden bele gung D
77. t als be sonders wichtig Die Befragte benutzt ihren Computer unterst tzt mit einer synthetischen Sprachausgabe die in Frequenz Schnelligkeit Lautst rke Echo Hall Tonlage Intonation und Akzent justiert werden kann Sie surft im Internet mit Hilfe des Zooms und sehr gro er Schrift im Internetexplorer Sie benutzt keine Re gisterkarten Der Mauszeiger ist f r sie unauffindbar Sie w nscht sich einen Computerkurs f r Blinde Um ein Programm als Orientierungshilfe zu benutzen m sste es f r die Be fragte auf einem sehr hellen Display mit starken Kontrasten dargestellt wer den Die Tasten sollten besonders gro sein da diese schneller zu identifizie 76 ren sind Die Teilnehmerin w nscht sich ein Men das per Spracheingabe gesteuert werden kann eine kurze pr gnante Statusmeldung der relevanten Umgebung zum Beispiel Kreuzung Fu g nger berweg Ampel oder am Bahnhof Die Befragte empfindet eine Genauigkeit von 5 bis 10 Zenti metern bei der Entfernungsangabe als hilfreich Die Befragte w rde ein sol ches System nur einsetzen nachdem die Orientierung mit dem Stock und anderen Hilfsmitteln versagt hat Die Befragte w nschte sich eine Audioaus gabe einer menschlichen Stimme Die Befragte w nscht sich ein Programm das ihr Farben vorliest und sie beim Einkaufen von Kleidung in Bezug auf Farb und Musterwahl unterst tzt Sie benutzt ein Handy von Samsung mit Sprachsteuerung Si
78. ten vernachl ssigt werden Bei der Auswertung werden die gemittelten Zeiten die zum Auffinden der Gegenst nde ben tigt wurden verglichen F r jeden Probanden ergeben sich daraus zwei Zeiten die Zeit mit der Unterst tzung des Systems und die Zeit der selbstst ndigen Suche des Probanden 2 Beschleunigung des Erkennens von neuen Gegenst nden in einer be kannten Umgebung Um herauszufinden ob diese Hypothese vom System erf llt wird soll ein Testlauf durchgef hrt werden Im Test muss der Proband einen neuen nicht n her bekannten Gegenstand in der n heren Umgebung erkennen Der Ge genstand muss nicht zwingend erreicht werden Dieser Test wird mit Hilfe des entwickelten Systems durchgef hrt Gemessen wird die Zeit von Beginn des Testlaufs bis zum Erkennen des Gegenstands durch verbale R ckmeldung des Probanden Es sollte eine maximale Zeit geben nach der der neue Gegens tand als nicht wahrgenommen gilt Die Gegenst nde werden im Versuch an unterschiedlichen Orten platziert damit f r die Probanden beim Erkennen weiterer Gegenst nde in sp teren Testl ufen kein zeitlicher Vorteil gegen ber ersten Testl ufen entsteht Wenn der Gegenstand in der Umgebung platziert wird sollten pro Proband mehrere verschiedene Orte ausgew hlt werden zum Beispiel f nf verschiedene Orte rechts links vor hinter und ber dem Probanden Dadurch k nnen in der Auswertung die vom Probanden ben tigten Zeiten zum Erkennen eines Ge genstan
79. tiles System in mehreren Experimenten Das Erfuhlen der Dargestell ten Information f hrt oft noch nicht zum Verst ndnis der Information die das Stereokamerasystem aufgenommen hat und die dem Benutzer vermittelt werden sollen Aus diesem Grund sollen auditive Zusatzinformationen paral lel zum Bef hlen des taktilen Displays ausgegeben werden Au erdem sollen die ausgegebene Information auf das Wesentliche reduziert werden zum Beispiel indem Formen vereinfacht dargestellt werden Interviews zu Orientierung und Mobilit t sehbehin derter Menschen F r die Recherche wurden f nf Interviews mit f nf sehbehinderten Men schen vier Herren und einer Frau ber die Themenkomplexe Orientierung im Raum Internetnutzung und Audioausgaben durchgef hrt Drei der f nf Be fragten verf gten zum Zeitpunkt der Befragung ber einen Sehrest W hrend eines Interviews fiel ein Gegenstand ein Stift des Teilnehmers auf den Boden Die einzige M glichkeit den Gegenstand wieder zu finden war es die gesamte Umgebung abzutasten den Boden eingeschlossen Das ist zu hause noch durchf hrbar allerdings auf der Stra e ein Problem wenn es zum Beispiel regnet oder der Stra enbelag uneben ist Ohne fremde Hilfe ist dies ein schwieriges Unterfangen und kann unter Umst nden lebensgef hrlich 14 sein Daraus ergeben sich mehrere unbeeinflussbare Abh ngigkeiten des sehbehinderten Menschen von seiner direkten Umgebung Zur Orientierung in der n heren
80. urch Dr cken der rechten Allge Modi Maustaste wechselt der Be mei wech nutzer zwischen Erkun ne seln dungsmodus Bild aufneh 7 as 23 durch men und Marker ausgeben mittel 100 en rechte und Aufnahmemodus Bild Sa ele Maus aufnehmen und Marker gung taste Namen aufnehmen hin und her Anmerkungen und nderungen der Anforderungen durch den Umstieg vom Mobiltelefon auf den Laptop e Anforderung 7 Alle Marker werden komplett mit Namen aus der hinter legten Audiodatei Richtung und Entfernung zur Kamera vorgelesen Die 37 Reihenfolge kann vom Benutzer nicht bestimmt werden Marker werden immer von oben links nach unten rechts im Bild vorgelesen e Anforderung 8 er brigt sich mit der nderung von Anforderung 7 e Anforderung 10 wurde aus Mangel an Maustasten nicht realisiert Auf dem Handy st nden gen gend Tasten zur Verf gung die aber in Tests w hrend der Interviews nicht von allen sehbehinderten Menschen allein durch erf hlen voneinander unterschieden werden konnten e Anforderung 11 er brigt sich mit der nderung von Anforderung 7 e Anforderung 12 Die Eigenschaften der Marker werden direkt ohne eine zus tzliche Best tigung des Benutzers ausgegeben e Anforderung 13 IDs oder Koordinaten von bereits erkannten Markern werden vom System vergessen Sehbehinderte Personen ben tigen In formation um R ume zu kartieren Diese Kartierung soll daher nicht mehr durch das System erfolgen e
81. verlangsamten ihre Tatigkeit ebenfalls und sturzten haufig ab Der Prototyp besteht aus einem Laptop der mit einer Fire Wire Kamera aus gestattet ist die am Probanden befestigt ist Der Laptop und die Kamera sind so am Probanden angebracht dass er eine Hand frei hat Ein Headset gibt Audio aus und nimmt Audio auf Die Steuerung des Programms erfolgt Uber die zwei Tasten der Maus die der Proband in seiner Hand halt Damit der Laptop st ndig mitgef hrt werden kann wird er in einem Rucksack getragen Anbringen der Kamera Die Kamera wird unbeweglich auf eine fest sitzende M tze angebracht Das Kabel von der Kamera sollte mit den Kabeln der Maus und des Headsets zu sammengefasst werden und ohne den Benutzer zu st ren zum Laptop ge f hrt werden Die Kabel sind fest anzubringen damit sich der Benutzer nicht in ihnen verheddert Die Kamera besitzt einen ffnungswinkel von 80 Grad somit muss der Benutzer um den gesamten menschlichen Sichtbereich zu erfassen mehrere Bilder aufnehmen und den Kopf oft bewegen Die Kabel sollen die Beweglichkeit des Benutzers nicht einschr nken In dieser Arbeit habe ich die Kamera benutzt und mittels zwei bereitste hender Programme im ARToolKit kalibriert um die Verzerrung der Linse aus zugleichen 21 Abbildung 5 auf Kappe befestigte Kamera Bedienung der Maus Die gesamte Bedienung des Systems soll auf die rechte und linke Maustaste beschrankt werden Die Maus soll vom Benutzer i
82. w hitl washington edu artoolkit Bortz J 2005 Statistik Fur Human und Sozialwissenschaftler 6 Ausg Institut fur Psychologie und Arbeitswissenschaft TU Berlin Fakultat V Franklinstar e 28 29 10587 Berlin Sringer Verlag Brewster S A August 1994 Providing a Structured Method for Integrating Non Speech Audio into Human Computer Interfaces Providing a Structured Method for Integrating Non Speech Audio into Human Computer Interfaces Human Computer Interaction Group Department of Computer Science http www dcs gla ac uk stephen Carlos Duarte L C 2004 Usability Evaluation of Digital Talking Books Dep de Informatica da Faculdade de Ci ncias da Universidade de Lisboa Campo Grande Edificio C6 1749 016 Lisboa Carrico C D 2009 When You Can t Read It Listen to It An Audio Visual Interface for Book Reading In C S Ed Universal Access in HCI Part III S 24 33 LaSIGE Faculty of Sciences of the University of Lisbon Edificio C6 Campo Grande 1749 016 Lisboa Portugal cad Imc di fc ul pt Springer Verlag Berlin Heidelberg 2009 Cepstral Ceptral Abgerufen am 10 August 2010 von Ceptral http www cepstral com Dean P Inman K L 2000 Teaching Orientation and Mobility Skills to Blind Children Using Computer Generated 3 D Sound Environments Proc International Conference on Auditory Display ICAD Oregon Research Institute Applied Computer Simulation Labs 1715 Franklin Blvd Eugene
83. zbar indem pausenlos mit dem System die Am pel anvisiert wird Ist das nicht m glich oder verliert man die Ampel aus dem Kamerabild ist der sehbehinderte Mensch mitten im Stra enverkehr extrem gef hrdet Au erdem kann der sehbehinderte Menschen nicht besonders schnell ber die Ampel gehen dazu m ssten die berg nge der Ampeln mit einem extra Bodenbelag ausgestattet werden damit die Benutzer durch schr ges Laufen nicht auf die Fahrbahn geraten 62 6 Fazit und Ausblick Derzeitige Einsatzmoglichkeiten des Systems Das entwickelte prototypische System kann direkt eingesetzt werden Es gibt zahlreiche Einsatzm glichkeiten Im Allgemeinen k nnten jegliche visuelle Anzeigen die nicht um h r oder sp rbare barrierefreie Hinweise erg nzt wurden mit Markern versehen werden um von dem hier entwickelten Sys tem ausgegeben zu werden Praktische Beispiele Gegenst nde im Raum k nnen h rbar ausgegeben werden Der sehbeeint r chtigte Benutzer muss sich nicht mehr alle vorhandenen Gegenst nde im Raum zusammen mit ihren Standorten merken Verlegte Gegenst nde k n nen schneller wieder entdeckt werden Zudem k nnen dem sehbehinderten Menschen neue Gegenst nde in einen Raum gestellt werden ohne dass sie erkl rt und vorerst bef hlt werden m s sen Deswegen denke ich dass mit meinem System die Erforschung und der Umgang mit der eigenen Umgebung von sehbehinderten Personen in Hinblick auf diszipliniertes Bewegen und

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