407 research outputs found

    An Orientation & Mobility Aid for People with Visual Impairments

    Get PDF
    Orientierung&Mobilität (O&M) umfasst eine Reihe von Techniken für Menschen mit Sehschädigungen, die ihnen helfen, sich im Alltag zurechtzufinden. Dennoch benötigen sie einen umfangreichen und sehr aufwendigen Einzelunterricht mit O&M Lehrern, um diese Techniken in ihre täglichen Abläufe zu integrieren. Während einige dieser Techniken assistive Technologien benutzen, wie zum Beispiel den Blinden-Langstock, Points of Interest Datenbanken oder ein Kompass gestütztes Orientierungssystem, existiert eine unscheinbare Kommunikationslücke zwischen verfügbaren Hilfsmitteln und Navigationssystemen. In den letzten Jahren sind mobile Rechensysteme, insbesondere Smartphones, allgegenwärtig geworden. Dies eröffnet modernen Techniken des maschinellen Sehens die Möglichkeit, den menschlichen Sehsinn bei Problemen im Alltag zu unterstützen, die durch ein nicht barrierefreies Design entstanden sind. Dennoch muss mit besonderer Sorgfalt vorgegangen werden, um dabei nicht mit den speziellen persönlichen Kompetenzen und antrainierten Verhaltensweisen zu kollidieren, oder schlimmstenfalls O&M Techniken sogar zu widersprechen. In dieser Dissertation identifizieren wir eine räumliche und systembedingte Lücke zwischen Orientierungshilfen und Navigationssystemen für Menschen mit Sehschädigung. Die räumliche Lücke existiert hauptsächlich, da assistive Orientierungshilfen, wie zum Beispiel der Blinden-Langstock, nur dabei helfen können, die Umgebung in einem limitierten Bereich wahrzunehmen, während Navigationsinformationen nur sehr weitläufig gehalten sind. Zusätzlich entsteht diese Lücke auch systembedingt zwischen diesen beiden Komponenten — der Blinden-Langstock kennt die Route nicht, während ein Navigationssystem nahegelegene Hindernisse oder O&M Techniken nicht weiter betrachtet. Daher schlagen wir verschiedene Ansätze zum Schließen dieser Lücke vor, um die Verbindung und Kommunikation zwischen Orientierungshilfen und Navigationsinformationen zu verbessern und betrachten das Problem dabei aus beiden Richtungen. Um nützliche relevante Informationen bereitzustellen, identifizieren wir zuerst die bedeutendsten Anforderungen an assistive Systeme und erstellen einige Schlüsselkonzepte, die wir bei unseren Algorithmen und Prototypen beachten. Existierende assistive Systeme zur Orientierung basieren hauptsächlich auf globalen Navigationssatellitensystemen. Wir versuchen, diese zu verbessern, indem wir einen auf Leitlinien basierenden Routing Algorithmus erstellen, der auf individuelle Bedürfnisse anpassbar ist und diese berücksichtigt. Generierte Routen sind zwar unmerklich länger, aber auch viel sicherer, gemäß den in Zusammenarbeit mit O&M Lehrern erstellten objektiven Kriterien. Außerdem verbessern wir die Verfügbarkeit von relevanten georeferenzierten Datenbanken, die für ein derartiges bedarfsgerechtes Routing benötigt werden. Zu diesem Zweck erstellen wir einen maschinellen Lernansatz, mit dem wir Zebrastreifen in Luftbildern erkennen, was auch über Ländergrenzen hinweg funktioniert, und verbessern dabei den Stand der Technik. Um den Nutzen von Mobilitätsassistenz durch maschinelles Sehen zu optimieren, erstellen wir O&M Techniken nachempfundene Ansätze, um die räumliche Wahrnehmung der unmittelbaren Umgebung zu erhöhen. Zuerst betrachten wir dazu die verfügbare Freifläche und informieren auch über mögliche Hindernisse. Weiterhin erstellen wir einen neuartigen Ansatz, um die verfügbaren Leitlinien zu erkennen und genau zu lokalisieren, und erzeugen virtuelle Leitlinien, welche Unterbrechungen überbrücken und bereits frühzeitig Informationen über die nächste Leitlinie bereitstellen. Abschließend verbessern wir die Zugänglichkeit von Fußgängerübergängen, insbesondere Zebrastreifen und Fußgängerampeln, mit einem Deep Learning Ansatz. Um zu analysieren, ob unsere erstellten Ansätze und Algorithmen einen tatsächlichen Mehrwert für Menschen mit Sehschädigung erzeugen, vollziehen wir ein kleines Wizard-of-Oz-Experiment zu unserem bedarfsgerechten Routing — mit einem sehr ermutigendem Ergebnis. Weiterhin führen wir eine umfangreichere Studie mit verschiedenen Komponenten und dem Fokus auf Fußgängerübergänge durch. Obwohl unsere statistischen Auswertungen nur eine geringfügige Verbesserung aufzeigen, beeinflußt durch technische Probleme mit dem ersten Prototypen und einer zu geringen Eingewöhnungszeit der Probanden an das System, bekommen wir viel versprechende Kommentare von fast allen Studienteilnehmern. Dies zeigt, daß wir bereits einen wichtigen ersten Schritt zum Schließen der identifizierten Lücke geleistet haben und Orientierung&Mobilität für Menschen mit Sehschädigung damit verbessern konnten

    Blindsight: Proximity Sensing and Wireless Haptic Feedback

    Get PDF
    A staggering 98 percent of blind people have experienced head-level accidents with some requiring professional medical assistance. Current technologies such as the white cane and guide dogs come with a significant flaw: the inability to detect objects at head-level. As such, the objective of this project was to create a more effective and affordable means to detect and prevent head-level injuries in blind people. Blindsight uses ultrasonic sensors to detect obstacles and transmits this information to haptic vibration motors which will then alert the user of incoming obstacles

    Wayfinding System Audit

    Get PDF

    Wayfinding System Audit

    Get PDF

    Factors affecting blind mobility

    Get PDF
    This thesis contains a survey of the mobility problems of blind people, experimental analysis and evaluation of these problems and suggestions for ways in which the evaluation of mobility performance and the design of mobility aids may be improved. The survey revealed a low level of mobility among blind people, with no significant improvement since a comparable survey in 1967. A group of self taught cane users were identified and their mobility was shown to be poor or potentially dangerous. Existing measures of mobility were unable to detect improvements in performance above that achieved by competent long cane users. By using newly devised measures of environmental awareness and of gait, the advantages of the Sonic Pathfinder were demonstrated. Existing measures of psychological stress were unsatisfactory. Heart rate is affected by physical effort and has been shown to be a poor indicator of moment-to-moment stress in blind mobility. Analysis of secondary task errors showed that they occurred while obstacles were being negotiated. They did not measure stress due to anticipation of obstacles or of danger. In contrast, step length, stride time and particularly speed all show significant anticipatory effects. The energy expended in walking a given distance is least at the walker's preferred speed. When guided, blind people walk at this most efficient pace. It is therefore suggested that the ratio of actual to preferred speed is the best measure of efficiency in mobility. Both guide dogs and aids which enhance preview allow pedestrians to walk at, or close to, their preferred speed. Further experiments are needed to establish the extent to which psychological stress is present during blind mobility, since none of the conventional measures, such as heart rate and mood checklists show consistent effects. Walking speed may well prove to be the most useful measure of such stress

    Environmental perceptions of the blind & their haptic representation,

    Get PDF
    Massachusetts Institute of Technology. Dept. of Architecture. Thesis. 1972. M.Arch.MICROFICHE COPY ALSO AVAILABLE IN ROTCH LIBRARY.Leaf number 272 used twice. Lacking leaf 271. Accompanied by a companion volume containing illustrations in transparent guard sheets.Bibliography: leaves 290-292.by Ann Middleton Kidwell and Peter Swartz Greer.M.Arch

    Using the BrainPort for Independent Travel and Obstacle Avoidance

    Get PDF
    Individuals with visual impairments often have difficulty acquiring environmental and spatial information critical for independent travel. Orientation and mobility (O&M) is the body of knowledge and skills used by individuals with visual impairments for safe and independent travel. To aid this independence, there are a variety of mobility tools and devices to assist individuals traveling in various environments. A review of the relevant literature indicates that individuals may improve both spatial-perception and mobility through the sensory information provided by auditory and haptic sensory substitution systems. These systems provide useful sensory information about the environment and spatial relationships. The research remains limited and the versatility of these sensory substitution systems for real-world applications is still in question. The purpose of this study was to examine the capabilities of the BrainPort sensory substitution system to assist individuals with visual impairments to travel independently and avoid obstacles in a novel outdoor naturalistic environment

    Technology-assisted white cane: evaluation and future directions

    Get PDF
    Background Several technology-assisted aids are available to help blind and visually impaired people perform their daily activities. The current research uses the state-of-the-art technology to enhance the utility of traditional navigational aids to produce solutions that are more reliable. In this regard, a white cane is no exception, which is supplemented with the existing technologies to design Electronic Travel Aids (ETAs), Electronic Orientation Aids (EOAs), and Position Locator Devices (PLDs). Although several review articles uncover the strengths and limitations of research contributions that extend traditional navigational aids, we find no review article that covers research contributions on a technology-assisted white cane. The authors attempt to fill this literature gap by reviewing the most relevant research articles published during 2010–2017 with the common objective of enhancing the utility of white cane with the existing technology. Methods The authors have collected the relevant literature published during 2010–17 by searching and browsing all the major digital libraries and publishers’ websites. The inclusion/exclusion criteria were applied to select the research articles that are relevant to the topic of this review article, and all other irrelevant papers were excluded. Among the 577 (534 through database searching and 43 through other sources) initially screened papers, the authors collected 228 full-text articles, which after applying exclusion/inclusion criteria resulted in 36 papers that were included in the evaluation, comparison, and discussion. This also includes research articles of commercially available aids published before the specified range. Results The findings show that the research trend is shifting towards developing a technology-assisted white cane solution that is applicable in both indoor and outdoor environments to aid blind users in navigation. In this regard, exploiting smartphones to develop low-cost and user-friendly navigation solution is among the best research opportunities to explore. In addition, the authors contribute a theoretical evaluation framework to compare and evaluate the state-of-the-art solutions, identify research trends and future directions. Discussion Researchers have been in the quest to find out ways of enhancing the utility of white cane using existing technology. However, for a more reliable enhancement, the design should have user-centric characteristics. It should be portable, reliable, trust-worthy, lightweight, less costly, less power hungry, and require minimal training with special emphasis on its ergonomics and social acceptance. Smartphones, which are the ubiquitous and general-purpose portable devices, should be considered to exploit its capabilities in making technology-assisted white cane smarter and reliable

    Design, modeling and analysis of object localization through acoustical signals for cognitive electronic travel aid for blind people

    Full text link
    El objetivo de la tesis consiste en el estudio y análisis de la localización de objetos en el entorno real mediante sonidos, así como la posterior integración y ensayo de un dispositivo real basado en tal técnica y destinado a personas con discapacidad visual. Con el propósito de poder comprender y analizar la localización de objetos se ha realizado un profundo estado de arte sobre los Sistemas de Navegación desarrollados durante las últimas décadas y orientados a personas con distintos grados de discapacidad visual. En el citado estado del arte, se han analizado y estructurado los dispositivos de navegación existentes, clasificándolos de acuerdo con los componentes de adquisición de datos del entorno utilizados. A este respecto, hay que señalar que, hasta el momento, se conocen tres clases de dispositivos de navegación: 'detectores de obstáculos', que se basan en dispositivos de ultrasonidos y sensores instalados en los dispositivos electrónicos de navegación con el objetivo de detectar los objetos que aparecen en el área de trabajo del sistema; 'sensores del entorno' - que tienen como objetivo la detección del objeto y del usuario. Esta clase de dispositivos se instalan en las estaciones de autobús, metro, tren, pasos de peatones etc., de forma que cuando el sensor del usuario penetra en el área de alcance de los sensores instalados en la estación, éstos informan al usuario sobre la presencia de la misma. Asimismo, el sensor del usuario detecta también los medios de transporte que tienen instalado el correspondiente dispositivo basado en láser o ultrasonidos, ofreciendo al usuario información relativa a número de autobús, ruta etc La tercera clase de sistemas electrónicos de navegación son los 'dispositivos de navegación'. Estos elementos se basan en dispositivos GPS, indicando al usuario tanto su locación, como la ruta que debe seguir para llegar a su punto de destino. Tras la primera etapa de elaboración del estaDunai ., L. (2010). Design, modeling and analysis of object localization through acoustical signals for cognitive electronic travel aid for blind people [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/8441Palanci
    corecore