Publikationen

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

Das Paper behandelt das Problem, dass grafische Darstellungen wie Schaltplaene, KV-Diagramme oder UML-Diagramme in der STEM-Lehre fuer blinde und sehbeeintraechtigte Studierende oft nicht zugaenglich sind. Es zeigt, dass allgemeine Richtlinien wie WCAG fuer fachspezifische Lehrmaterialien keine ausreichend konkreten Arbeitsablaeufe liefern. Als Beitrag stellen die Autoren eine Sammlung aus fuenf paedagogischen Design-Patterns vor: transformierbares Text-first-Authoring, textuelle Modellierung fuer Diagrammerzeugung, taktile und haptische Workflows, auditive Aufbereitung von Zeitreihen sowie Human-in-the-loop-Erklaerungen. Die Patterns sind aus Unterrichtspraxis abgeleitet und werden durch Tool-Empfehlungen und Implementierungsbeispiele ergaenzt. Ziel ist eine strukturierte Methodik fuer multimodale Lehrmaterialien, die mit Screenreadern, Braille-Displays, taktilen Druckverfahren und Sonifikationswerkzeugen nutzbar sind. Obwohl im Kontext der Informatik- und Elektrotechniklehre entwickelt, wird eine Uebertragbarkeit auf weitere diagrammzentrierte Fachbereiche beschrieben.

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

Das Paper beschreibt ein Framework fuer die komponentenbasierte Entwicklung von Electronic Travel Aids (ETAs), um wiederkehrende Entwicklungsarbeit in Forschungsprojekten zu reduzieren. Kern des Ansatzes ist ein Modell zur Abgrenzung von Komponenten, damit Teilfunktionen wie Umgebungserfassung, Hinderniserkennung und Ausgabemodalitaeten austauschbar kombiniert werden koennen. Als praktischer Nachweis wird ein Indoor-Navigationssystem auf Basis von Ultra-Wideband (UWB) umgesetzt. Die Implementierung erfolgt im ROS2- Oekosystem, um bestehende Werkzeuge, Schnittstellen und Wiederverwendbarkeit zwischen Arbeitsgruppen zu nutzen. Abschliessend reflektiert die Arbeit den Entwicklungsprozess und bewertet Chancen sowie Grenzen von ROS2 fuer modulare ETA-Prototypen.

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

Das Paper praesentiert eine Machbarkeitsstudie fuer ein elektronisches Assistenzsystem, das blinde und sehbeeintraechtigte Menschen bei Orientierung und Navigation im oeffentlichen Raum unterstuetzen soll. Der Kernansatz ist die optische Erkennung von begehbaren Gehwegflaechen mit semantischer Segmentierung durch ein von Grund auf trainiertes neuronales Netz. In der praktischen Umsetzung wird ein NVIDIA Jetson Nano als mobile Recheneinheit fuer On-Device-Inferenz eingesetzt. Aus der erkannten Gehwegstruktur werden Navigationshinweise abgeleitet, die als Sprachausgabe an die nutzende Person ausgegeben werden. Damit untersucht die Arbeit die technische Umsetzbarkeit eines tragbaren Electronic Guide Dog auf Basis von Computer Vision und CNN.

Ultrasonic Waves to Support Human Echolocation

HCII (2018) - Paper

Florian von Zabiensky; Michael Kreutzer; Diethelm Bienhaus

Das Paper stellt AHRUS vor, ein System, das parametischen Ultraschall nutzt, um Umgebungsinformationen fuer Menschen mit Sehbeeintraechtigung oder Blindheit hoerbar zu machen. Durch Selbst-Demodulation bleiben die richtungsbezogenen Eigenschaften des Ultraschalls erhalten, sodass Signale mit den eigenen Ohren wahrgenommen werden koennen. Der Beitrag beschreibt den technischen Aufbau eines Prototyps sowie erste Nutzungsansaetze. In einer ersten Evaluation mit vier Teilnehmenden wurde das System praktisch getestet. Im Vergleich zur klassischen Flash-Sonar-Echoortung zeigt der Ansatz Vorteile bei kleinen Strukturen und bei der Stealth-Problematik glatter Oberflaechen.

Zugehoeriges Projekt: /research/projects/ahrus