Community-basierte Ansätze für barrierefreie Umgebungsmodelle und Routenplanung als Teil eines Navigationssystems
Final Report Abstract
Im Projekt CobraNavi wurden Techniken und Methoden entwickelt, um kleinen Nutzergruppen (z.B. Menschen mit bestimmten Behinderungen) Navigationshilfen zur Verfügung zu stellen, die speziell an die besonderen Anforderungen der Nutzer angepasst sind. Insbesondere wurde die Problematik behandelt, dass auch das Umgebungsmodell des Navigationssystems an die spezifischen Anforderungen angepasst werden muss. Dies führte in der Vergangenheit oft dazu, dass ein Prototyp mit einem angepassten Umgebungsmodell entwickelt wurde, dieses aber lokal begrenzt war und aufgrund der kleinen Größe der Nutzergruppe ein großflächig bzw. weltweit angepasstes Umgebungsmodell nicht zu erwarten war. Deshalb wurde im Projekt das völlig neuartige Konzept der Karteninhaltstransformationen entwickelt und implementiert. Dabei wird ein Kartenausschnitt aus OpenStreetMap mittels eines in XML dargestellten Regelsatzes, der die spezifischen Anforderungen eines Nutzers ausdrückt, in eine neue Karte überführt. Die Transformationen kombinieren dabei Daten, die implizit in den Basisdaten vorhanden sind mit den im Regelsatz hinterlegten nutzerspezifischen Anforderungen. Die neuerzeugte Karte entspricht den Anforderungen des Nutzers, und sie steht weltweit zur Verfügung, da die Regeln ortsunabhängig aufgestellt sind. Dies stellt eine erhebliche Verbesserung zur vorherigen Situation dar, in der Umgebungsmodelle entweder weltweit verfügbar, aber nicht spezifisch angepasst, oder spezifisch angepasst, aber nur lokal verfügbar waren. Die Karteninhaltstransformationen wurden in den Protypen eines Navigationssystems integriert. Der Prototyp wurde bereits im Vorgängerprojekt entwickelt und kontinuierlich weiterentwickelt und verbessert. Es konnte gezeigt werden, dass durch die Individualisierung des Umgebungsmodells mittels der Transformationen alle Aspekte der Navigation verbessert und individualisiert werden können. Damit konnte in diesem Aspekt mehr erreicht werden, als ursprünglich geplant. Außer der ursprünglich vorgesehenen Verbesserung von Routenplanung konnte auch die Positionsbestimmung, das Positionsfeedback und die Zielführung durch den Einsatz der Karteninhaltstransformationen verbessert werden. Insbesondere die Verbesserung der Zielführung ist dabei ein Einsatzzweck, der nicht vorausgesehen wurde, aber großen Nutzen bringen kann. Der Prototyp ermöglicht somit eine genaue Navigation mit spezifisch an den Benutzer angepassten Zielen, Routen, Informationen über die Umgebung und Navigationsanweisungen. Für die Erstellung des Umgebungsmodells selbst wurde ein System entwickelt, das den Benutzer Informationen direkt am Standort eintragen lässt. Dabei wird ein semantisches Modell verwendet, um dem Benutzer einen möglichst einfachen Weg zu sinnvollen Informationen zu ebnen, indem nicht sinnvolle Eintragungen (wie beispielsweise eine Fußgängerampel auf freiem Feld) ausgeschlossen werden. In Bezug auf die Erstellung des Umgebungsmodells mussten Abstriche gegenüber dem geplanten Umfang in Bezug auf Sensorbasierte Informationsgewinnung und Kombination von Partikelfiltern und Sensorik gemacht werden. Im Bereich der Darstellung von Karten für blinde Nutzer wurden Prototypen für die Darstellung auf normalen Touchscreens und für eine touch-sensitive Stiftplatte, jeweils kombiniert mit Sprachausgabe, entwickelt. Hierbei können unveränderte Karten oder mittels der entwickelten Transformationen angepasste Karten verwendet werden. Im Projekt wurden die Karteninhaltstransformationen mit der spezifischen Nutzergruppe behinderter Menschen im Sinn entwickelt und angewendet. Sie haben jedoch das Potential, auch in anderen ortsabhängigen Anwendungen, die auf speziell angepasstes Kartenmaterial angewiesen sind, eingesetzt zu werden.
Publications
- Berührpunkte mit der Visualisierung. In: Multi-Touch: Interaktion durch Berührung; Thomas Schlegel, ed.; pp. 339-367; Berlin, Heidelberg : Springer
Florian Haag, Tanja Blascheck, Bernhard Schmitz, and Michael Raschke
- Creating task-specific maps with map content transformations. In Proceedings of the 1st ACM SIGSPATIAL International Workshop on MapInteraction (MapInteract ’13), pages 84–90, New York, NY, USA, 2013. ACM
Bernhard Schmitz and Thomas Ertl
- An openstreetmap editing interface for visually impaired users based on geo-semantic information. In Proceedings of the 14th International Conference on Computers Helping People with Special Needs (ICCHP 2014), volume 8548, pages 116–119, Berlin, Heidelberg, 2014. Springer International Publishing
Ahmed El-Safty, Bernhard Schmitz, and Thomas Ertl
(See online at https://doi.org/10.1007/978-3-319-08599-9_18) - Individualized route planning and guidance based on map content transformations. In Proceedings of the 14th International Conference on Computers Helping People with Special Needs (ICCHP 2014), volume 8548, pages 120–127, Berlin, Heidelberg, 2014. Springer International Publishing
Bernhard Schmitz and Thomas Ertl
(See online at https://doi.org/10.1007/978-3-319-08599-9_19) - Navigation systems for special user groups. PhD thesis, Universität Stuttgart, Institut für Visualisierung und Interaktive Systeme, 2015
Bernhard Schmitz
