ARGUS: Sistema de guiado personal para

personas con discapacidad visual (Assisting personal

guidance system for people with visual impairment)

Boletín Nº 2 Diciembre de 2012

Editorial

Este segundo boletín contiene artículos que muestran el progreso durante el primer año del proyecto ARGUS.

Durante los primeros seis meses, el principal esfuerzo consistió en la identificación de los requisitos y el diseño de la arquitectura del sistema.

En los siguientes seis meses, el esfuerzo más significativo consistió en el desarrollo de un prototipo de prueba de concepto preliminar, que fue implementado con éxito durante el verano de 2012 y probado en Paderborn (Alemania) en Septiembre.

El equipo de ARGUS.

Sumario

Guiado binaural

Obtención de requisitos

Terminal de usuario

Pruebas de concepto preliminares

Navegación con sonidos 3D para ciegos

Actividades de diseminación

Próximos pasos

El proyecto de un vistazo

Acrónimo: ARGUS Nombre: Sistema de guiado personal para personas con discapacidad visual (Assisting personal guidance system for people with visual impairment) Cofinanciado por la UE bajo FP7-ICT Objetivo: ICT-2011.5.5 (ICT for smart and personalised inclusion) Contrato Nº. FP7-28841 Inicio: Octubre-2011, Fin: Marzo-2014 Tipo de proyecto: Proyecto en colaboración Estado del proyecto: En ejecución Web del proyecto: http://www.projectargus.eu

ARGUS - Boletín del proyecto nº 2 (Diciembre 2012)

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Guiado binaural

¿Qué significa “binaural”?

Los sonidos binaurales crean la ilusión de que los sonidos emitidos por auriculares estereofónicos proceden de direcciones y distancias específicos, basándose en las diferencias interaurales (el tiempo de llegada y amplitud entre ambos oídos). Esto permite a los usuarios percibir posiciones en tres dimensiones del sonido, lo que puede usarse para guiar a personas con discapacidad visual en el recorrido de una ruta (controlada por sistema de navegación por satélite) dando una sensación de navegación 3D.

Para entender qué es la audición binaural, debemos saber que percibimos los sonidos a través de dos “entradas”: nuestros oídos.

Las ondas de sonido, con su direccionalidad y amplitud, hacen que nuestro sistema oído/cerebro ubique el origen de los sonidos usando nuestros dos oídos. Usamos tres señales diferentes entre nuestros oídos al localizar la fuente de un sonido: nivel, fase y espectro (volumen). Estas diferencias se utilizan en el proyecto ARGUS para generar sonidos virtuales creando otra capa de realidad, correspondiente a la dirección en la que el usuario debe seguir. Sin embargo, ninguna de estas diferencias actúa sola; la localización espacial depende de muchos factores: la percepción, el conocimiento de la ubicación, la experiencia, el entorno e incluso el estado de ánimo son importantes para localizar los sonidos.

El terminal de usuario ARGUS incorpora un sistema acústico, que obtiene de la unidad de navegación la posición del usuario. Su orientación es suministrada por el Smartphone. Usando esta información el sistema acústico activará las señales necesarias de sonido tridimensional para guiar al usuario por el camino correcto sin bloquear el canal auditivo.

El usuario percibe una capa adicional de realidad con información útil, ofreciendo todos los estímulos necesarios para guiar a los usuarios de forma natural a través de la vía virtual. No sólo con un sonido 3D virtual, sino también con detalladas descripciones de audio sobre puntos de interés, servicios, y otros datos sobre el entorno.

Los usuarios pueden personalizar el sistema escogiendo entre diferentes sonidos y parámetros de ajuste (como el volumen o la velocidad de los sonidos). Otros se configuran automáticamente en función del contexto de uso y el entorno. El sistema puede ajustar el volumen automáticamente para ser oído pero sin causar interferencias.

Además del sistema de navegación, un servicio basado en Internet apoyará la asistencia en el cálculo de rutas sobre la marcha, ofreciendo un entorno colaborativo basado en el Web que incluye una red social.

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Obtención de requisitos

El proyecto ARGUS aborda un problema que enfrentan muchas personas con discapacidad visual al ir de un lugar a otro. Queríamos comprobar si las supuestas necesidades de los usuarios iniciales eran correctas, y en caso contrario sugerir alternativas. Por ello realizamos una encuesta con un cuestionario. En entrevistas cara a cara o por Internet, obtuvimos 82 respuestas procedentes de España, Reino Unido, Alemania, Italia y Austria.

Además de los requisitos de los usuarios, se identificaron también casos de uso. Los resultados fueron analizados y discutidos después en una reunión con usuarios en el Reino Unido.

La encuesta a los usuarios mostró que había una necesidad de un sistema que pudiera mejorar la movilidad e independencia de las personas con ceguera o capacidad visual reducida.

Los resultados más destacados fueron:

El precio del dispositivo y forma de pago.

Los usuarios no usarían ARGUS solo, sino como ayuda complementaria para encontrar su camino.

La seguridad de un grupo tan vulnerable es importante.

Sería más beneficioso usado junto con información del transporte público.

La utilidad del interfaz de sonido ha de ser validada por una prueba preliminar del concepto.

La encuesta confirmó los principales requisitos propuestos inicialmente por ARGUS.

Prototipo - Mago de Oz

En paralelo a los requisitos de los usuarios, el equipo de ARGUS ha desarrollado una herramienta que permite probar el sistema ajustando diferentes parámetros para configurar el sonido binaural y las diferentes opciones de la interfaz de usuario de un modo sencillo. La herramienta "Mago de Oz" ayuda a validar los requisitos, y puede ser también útil para entrenar a los sujetos de las pruebas.

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Terminal de usuario

En ARGUS, los usuarios juegan un papel muy importante. En base a sesiones de entrevistas con ellos, resultó claro que no quieren un dispositivo nuevo, y prefieren aprovechar su Smartphone.

Debido al hecho de que los teléfonos inteligentes actuales no son compatibles con la precisión en posición y la integridad requerida por ARGUS, hemos desarrollado un módulo separado de localización y navegación como una "caja negra" sin interfaz visual de usuario. Este módulo proporciona información sobre la posición precisa, rumbo y velocidad al Smartphone con la precisión que necesita el dispositivo ARGUS.

La interfaz de usuario principal de la aplicación ARGUS basada en el Smartphone guia al usuario por rutas predefinidas con señales acústicas 3D y táctiles, y permite acceder por Internet a servicios remotos y mejoras de navegación. La aplicación ha sido diseñada para adaptarse a plataformas móviles como Android, iOS y otros sistemas operativos móviles.

Principales características de localización:

Mejora de la exactitud del posicionamiento.

Verificación de la calidad para indicar precisión de la posición.

Comprobación de la integridad relevante para la seguridad.

Medidas adicionales de acceso a la señal sistema de navegación por satélite.

Servicios web de ARGUS

El cálculo de rutas es una de las principales funciones de ARGUS. Para generar una ruta desde el origen hasta el destino hay dos opciones disponibles: usar pistas pregrabadas o un algoritmo de enrutamiento que calcula dinámicamente la mejor ruta para llegar al destino desde el punto de origen.

La ruta óptima se determina teniendo en cuenta las restricciones o preferencias de los puntos de interés almacenados. Las rutas pregrabadas pueden ser sendas naturales disponibles en la cartografía multicapa, o grabadas previamente por otros usuarios del sistema ARGUS, compartidas a través de la red social.

Además, las rutas pueden ser suministradas por la aplicación Web con niveles de protección alrededor. La función GEOCorridor® permite una supervisión adicional, definiendo zonas de seguridad en torno a determinadas rutas. Si el usuario sale de la zona de seguridad marcada por la función GEOCorridor® genera una alarma.

Además, a través de la red social dedicada los usuarios pueden incluir sus comentarios y publicar sus experiencias al usar el sistema ARGUS. Estas anotaciones personalizadas se añaden al sistema de información multicapa para que los algoritmos los incluyan en el cálculo de rutas futuras.

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Pruebas de concepto preliminares

Las pruebas preliminares de demostración del concepto (PPoC) con usuarios se llevaron a cabo en Paderborn (Alemania) en Septiembre de 2012.

Un prototipo funcional con algunas funciones básicas fue probado por cuatro usuarios expertos con diferentes discapacidades visuales que participaron para evaluar técnicamente el concepto y refinar el proyecto con los resultados obtenidos.

Los resultados del PPOC fueron muy alentadores. Todos los usuarios asignados completaron con éxito las tareas de navegación, con pequeñas desviaciones respecto a los puntos de control.

Sólo cinco minutos de entrenamiento fueron necesarios para obtener un buen rendimiento con el sistema ARGUS.

Se editó un video demostrativo con fotos tomadas durante las pruebas del PPOC. Este video, que incluye auto-descripción, está disponible en los canales del proyecto en Youtube y Vimeo.

Opinión clave de un usuario:

“Tengo que admitir que antes de la prueba era muy escéptico de que esto funcionara. Quedé muy sorprendido después de la primera prueba con los auriculares del sistema ARGUS. Los auriculares me permitieron oír los sonidos ambientales sin perder la dirección de donde venían, y los sonidos de orientación no interfirieron con los sonidos ambientales. La propia navegación era muy fácil de seguir y tan precisa que toqué dos de los conos que marcaban el camino a seguir. La señal GPS transmitida por los sonidos binaurales era firme y me mantuvo recto en el camino a seguir”.

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Navegación con sonidos 3D para ciegos

El hotel AURA situado en un pequeño pueblo cerca de Paderborn es un lugar popular para vacaciones, convenciones y capacitación, así como un centro de rehabilitación para miembros de la Asociación Alemana de Ciegos (DBSV).

Teniendo una estrecha relación con los miembros de DBSV, Siemens es contactada regularmente para organizar excursiones y talleres, actualizándolos en la última tecnología de vanguardia para ciegos y permitir que participen en pruebas y demostraciones prácticas. Este año nos pidieron que mostramos los resultados actuales del proyecto ARGUS.

El 30 de octubre un grupo de 28 personas con deficiencias visuales y ceguera, junto con sus asistentes visitaron las instalaciones de Siemens para poner sus manos -o más exactamente oídos- en el prototipo de ARGUS.

Se decidió limitar el número de personas para la sesión práctica a nueve. Después de una breve introducción, el grupo se dividió. Nueve personas recibieron un curso intensivo de introducción a ARGUS para poder experimentar la solución de navegación más innovadora del mundo.

Los participantes representaban el principal grupo destinatario del proyecto: 2 con visión parcial, 4 personas con ceguera desde la infancia o desde hace muchos años, y 2 que perdieron la visión en los últimos años.

Las pruebas destacaron que la idea es bien aceptada y el estado actual de implementación va por buen camino, siguiendo la vía adecuada para satisfacer las necesidades de los usuarios.

La mayoría de los participantes dijeron estar interesados en comprar ARGUS. ¡Dos estaban incluso tan convencidos que querían comprar el sistema tal como estaba inmediatamente pues opinaban que estaba listo para usar!

El resultado más interesante fue que ARGUS es útil incluso para personas con perros-guía, pues indicaron que les permitiría elegir otras vías hacia su destino en lugar de confiar únicamente en la ruta para la que estuviera entrenado el perro guía. Esto no implica que ARGUS pueda sustituir a los perros-guía; éstos reconocen obstáculos y pueden llevarlos alrededor de obras en la calle, mientras que ARGUS se haría cargo del guiado. Además, indicaron que incluso le gustaría usar ARGUS al caminar acompañados por un asistente.

Incluso en rutas habituales el sistema les haría la vida más fácil, pues es una manera cómoda de encontrar la dirección correcta sin tener que contar metros o pasos, lo que es agotador especialmente tras un largo día de trabajo.

El sistema reduce significativamente la formación necesaria en movilidad para las personas con discapacidad visual, ya que pueden caminar solos rutas desconocidas -incluso la primera vez-.

Una de los participantes dijo que nunca salió sola sin su marido. Tras el fallecimiento de su esposo hace un año era totalmente dependiente de sus amigos y parientes, y se quedaba la mayor parte del año dentro de casa. ARGUS sería la solución perfecta para recuperar su independencia.

Y si eso no fuera suficiente, al final algunos participantes lo adoptaron asumiendo el papel de "desarrolladores técnicos" haciendo sugerencias de cómo mejorar el prototipo añadiendo características como un sistema de detección de obstáculos por ultrasonidos.

En los próximos boletines haremos públicos más detalles interesantes -para nosotros y para los usuarios- sobre ARGUS, así que permanece en contacto. ¡Os mantendremos informados!

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Actividades de diseminación

Participación en eventos

AGIT 2012: Angewandte Geoinformatik Enero-2012, Salzburg (A)

AT2012: Assistive Technology conference, Febrero-2012, Innsbruck (A)

Galileo Masters Regional Kick-off – Gipuzkoa, Junio-2012, San Sebastián (E)

OGD AT-DE-CH-LI Konferenz 2012: Octubre-2012, Vienna (A)

A-Tag: Octubre-2012, Vienna (A)

ESNC 2012 Awards, Oct-2012, Munich (D)

European Space Solutions, 5-Diciembre-2012 London (UK)

NAVITEC: 7-Diciembre-2012, Noordwijk (NL)

Organización de eventos

Taller de requisitos de ARGUS: Abril-2012, Portsmouth (UK)

Taller de CEIT’s sobre ARGUS: Austria

Taller de Siemens: Paderborn (D).

Publicaciones

“Assisting Personal Guidance System for People with Visual Impairment”, artículo para la conferencia ISOCARP, Agosto-2012

Medios de comunicación

Artículos en prensa y noticias online.

Apariciones en televisión: Telediversia.

Emisiones de radio: BBC (in-Touch).

Internet

Visita el Web del proyecto para obtener noticias y actualizaciones: www.projectargus.eu

Canales de ARGUS en las Redes Sociales:

facebook.com/ProjectArgus

twitter.com/projectargus

linkedin.com/groups/Project-Argus-4467131

vimeo.com/argusfp7

youtube.com/user/ArgusFP7

Premios

El equipo de ARGUS asistió en noviembre de 2012 a la entrega de premios de la competición europea de navegación por satélite "Galileo Masters" 2012, donde el concepto en que se basa el sistema ARGUS recibió el Premio Especial de GSA por la idea presentada por Rafael Olmedo Soler, uno de los miembros clave del proyecto ARGUS.

La idea fue presentada con el nombre "3DSound", y está siendo desarrollada como una oportunidad de explotación del sistema ARGUS, en colaboración con la nueva empresa fundada por Rafael: Geko Navsat.

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Próximos pasos del proyecto

Tareas principales

En los próximos meses el equipo ARGUS se centrará en el desarrollo del prototipo y la integración del sistema completo de ARGUS.

En esta fase, las necesidades de los usuarios y las lecciones aprendidas en los diferentes talleres así como en la prueba preliminar de concepto serán las principales fuerzas motrices.

Además, las pruebas con usuarios finales de ARGUS se planificarán en detalle. Las pruebas se llevarán a cabo a finales de 2013, estando prevista la participación de casi un centenar de personas con diferentes discapacidades visuales. El equipo ARGUS está trabajando mano a mano con organizaciones de usuarios que colaboran para hacer de estas pruebas un éxito.

Participación en eventos

ENC 2013: 25-Abril-2013, Viena (A)

SightCity: 26-Abril-2013, Frankfurt (D)

Subscripción al boletín

http://projectargus.eu/newsletter.asp

Información de contacto

Oihana Otaegui VICOMTECH-IK4 (www.vicomtech.es) Mikeletegi Pasealekua 57 Parque Tecnológico E-20009 Donostia - San Sebastián, SPAIN Tel: +[34] 943 30 92 30 contact@projectargus.eu http://www.projectargus.eu

Socios del consorcio

Colaboradores