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A Pattern Collection for Generating Accessible Teaching Materials for Blind and Visually Impaired Students in Computer Science and Electrical Engineering

(2025) - Paper

Diethelm Bienhaus; Michael Kreutzer

Este articulo aborda el problema de que representaciones graficas como esquemas de circuito, mapas de Karnaugh o diagramas UML suelen ser inaccesibles para estudiantes ciegos y con discapacidad visual en la docencia STEM. Muestra que directrices generales como WCAG no ofrecen flujos de trabajo suficientemente concretos para materiales docentes especificos de la disciplina. Como contribucion, los autores presentan una coleccion de cinco patrones pedagogicos de diseno: autoria text-first transformable, modelado textual para generacion de diagramas, flujos tactiles y hapticos, tratamiento auditivo de series temporales y explicaciones con human-in-the-loop. Los patrones se derivan de practica docente y se complementan con recomendaciones de herramientas y ejemplos de implementacion. El objetivo es una metodologia estructurada para materiales multimodales utilizables con lectores de pantalla, lineas braille, impresion tactil y herramientas de sonificacion. Aunque se desarrollo en informatica e ingenieria electrica, se describe su transferibilidad a otras disciplinas centradas en diagramas.

A Framework for Developing Modular Mobility Aids for People with Visual Impairment: An Indoor Navigation Use Case

(2023) - Paper

Florian von Zabiensky; Grigory Fridman; Oguz Ozdemir; Sebastian Reuter; Michael Kreutzer; Diethelm Bienhaus

Este articulo describe un framework para el desarrollo basado en componentes de electronic travel aids (ETAs), con el objetivo de reducir trabajo repetitivo en proyectos de investigacion. La contribucion central es un modelo para delimitar componentes, de modo que subfunciones como captura del entorno, deteccion de obstaculos y modalidades de salida puedan combinarse de forma intercambiable. Como validacion practica se implementa un sistema de navegacion interior basado en ultra-wideband (UWB). La implementacion usa el ecosistema ROS2 para aprovechar herramientas, interfaces y reutilizacion entre equipos. El articulo cierra con una reflexion sobre el proceso de desarrollo y una evaluacion de oportunidades y limites de ROS2 para prototipos ETA modulares.

An Electronic Guide Dog for the Blind based on Artificial Neural Networks

(2021) - Paper

S. Lopatin; F. v. Zabiensky; M. Kreutzer; K. Rinn; D. Bienhaus

Este articulo presenta un estudio de viabilidad para un sistema electronico de asistencia destinado a apoyar a personas ciegas y con discapacidad visual en orientacion y navegacion en espacios publicos. El enfoque central es la deteccion optica de superficies transitables de acera mediante segmentacion semantica con una red neuronal entrenada desde cero. En la implementacion practica se utiliza un NVIDIA Jetson Nano como unidad de computo movil para inferencia en el dispositivo. A partir de la estructura de acera detectada se derivan indicaciones de navegacion que se entregan en salida de voz a la persona usuaria. El trabajo analiza asi la viabilidad tecnica de un perro guia electronico portatil basado en vision por computador y CNN.

Ultrasonic Waves to Support Human Echolocation

HCII (2018) - Paper

Florian von Zabiensky; Michael Kreutzer; Diethelm Bienhaus

El articulo presenta AHRUS, un sistema que utiliza ultrasonido parametrico para hacer audible informacion del entorno a personas con discapacidad visual o ceguera. Gracias a la autodemodulacion se conservan propiedades direccionales del ultrasonido, de modo que las senales pueden percibirse con los propios oidos. El trabajo describe la arquitectura tecnica de un prototipo y primeros escenarios de uso. En una evaluacion inicial con cuatro participantes, el sistema se probo en la practica. En comparacion con la ecolocalizacion flash sonar clasica, el enfoque muestra ventajas en estructuras pequenas y en el problema stealth de superficies lisas.

Proyecto relacionado: /research/projects/ahrus