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Assistenzsystem für gehörlose Menschen


logo.jpg „Gehörlosigkeit ist keine sichtbare Behinderung.“ 1)


Einleitung

Im Rahmen des interdisziplinären Projektes des Masterstudiengangs Barrierefreie Systeme beschäftigt sich die Gruppe 4 mit der Entwicklung eines Assistenzsystems für gehörlose Menschen. Der Fokus liegt hierbei auf der Problemstellung, dass gehörlose Menschen akustische Signale von elektronischen Geräten im Haushalt nicht wahrnehmen können.

Die Zielsetzung ist, diese Einschränkung anhand eines technischen Hilfsmittels zu verringern und bestenfalls zu beseitigen. Somit sollen akustische Signale für Menschen mit Gehörlosigkeit wahrnehmbar gemacht werden.

Unsere Projektidee umfasst ein System, welches den Benutzer nach Beendigung des Gerätevorgangs sowohl mit Licht- und Vibrationssignalen als auch mittels Text und Piktogramm benachrichtigt. Geplant ist hierfür das Smartphone als Medium zu nutzen. Zudem sollen alle elektronischen Geräte von einem einzigen System erfasst werden.

Im Folgenden wird einführend ein Überblick zur Zielgruppe gegeben. Weiterhin wird auf die Datenerhebung bezüglich der Einschränkungen im häuslichen Bereich sowie auf die gewonnenen Erkenntnisse eingegangen. Basierend darauf folgt eine Einordnung der Problemstellung in den häuslichen Kontext. Im Rahmen von zeichnerischen Darstellungen werden dessen Merkmale veranschaulicht.

Des Weiteren wird ein Überblick über die Entwicklung des Assistenzsystems dargestellt, welches den definierten Anforderungen entspricht.

Abschließend geben wir einen Ausblick auf die weitere Projektarbeit im dritten Semester.

Zielgruppe

In Deutschland leben etwa 80 000 Menschen mit Gehörlosigkeit. 2) Aber was genau verbirgt sich hinter Gehörlosigkeit?

Menschen mit Gehörlosigkeit können trotz Einsatz technischer Hilfesysteme Alltagsgeräusche und Lautsprachen nicht auditiv wahrnehmen. Zudem wird Gehörlosigkeit nach dem Zeitpunkt des Auftretens unterteilt, in:

  • prälinguale Gehörlosigkeit (gehörlos zur Welt gekommen oder vor dem Erwerb einer Lautsprache, i.d.R. bis zum 5. Lebensjahr ertaubt)
  • postlinguale Gehörlosigkeit (Ertaubung nach dem Erwerb einer Lautsprache) 3) 4)

Die Ursachen von Gehörlosigkeit sind vielfältig. Hirnhautentzündungen, Schädelverletzungen, Virusinfektion, wie z.B. Mumps und chronische Mittelohrentzündungen sind mögliche auslösende Faktoren. Zudem kann eine Gehörlosigkeit auch erblich bedingt sein. 5) 6)

Folgende Abbildung veranschaulicht die Benutzergruppe: benutzergruppe_klein_v1.0.jpg



Datenerhebung

Da gehörlose Menschen Geräusche nicht über das Gehör wahrnehmen können, lässt sich daraus auch schließen, dass akustische Signale elektronischer Geräte für unsere Zielgruppe eine Barriere darstellen können.

Um zu überprüfen, ob dadurch Einschränkungen im Haushalt bestehen, wurde eine Befragung mit gehörlosen Menschen im Gehörlosenverein Darmstadt und Umgebung e.V. durchgeführt. Dabei wurde vorausgesetzt, dass die Befragten im häuslichen Umfeld leben und kognitiv nicht eingeschränkt sind.

Die Befragung umfasste folgende Themenkategorien
Informationen zur Hörschädigung im Haushalt
Hindernisse durch Nicht-Hören akustischer Signale
Nutzung / Gebrauch elektronischer Geräte
Bestehende Hilfssysteme
Handy / Smartphone
Unsere Projektidee
Sonstiges / Anregungen

Es wurden 16 gehörlose Menschen in einer Gruppe befragt. Unterstützend wurden die Leitfragen ausgedruckt an die Teilnehmer verteilt. Eine entscheidende Rolle spielte hierbei ein Gebärdensprachdolmetscher, der den Teilnehmern die Fragen mittels Gebärden stellte. Die Aussagen der Teilnehmer übersetzte er wiederum in Lautsprache, welche protokolliert wurden.

Erkenntnisse

Durch diese Befragung konnten Erkenntnisse gewonnen werden. Die Wesentlichen werden nachfolgend kurz dargestellt:

  • Akustische Signale elektronischer Geräte stellen Probleme im häuslichen Umfeld dar
  • Erkennen des Gerätezustands ist mit Mehraufwand verbunden (z.B. vermehrt auf Uhr achten)
  • Licht- und Vibrationssignale spielen eine wichtige Rolle
  • Idee des Assistenzsystems wurde positiv aufgenommen
    Hinweis der Befragten: Kombination des Assistenzysstems mit Lichtsignal (Blitzlichter)
    denkbare Alltagserleichterung

Um wissenschaftlich fundiertere Ergebnisse zu erhalten, sind für das nächste Semester noch weitere Befragungen mit gehörlosen Menschen notwendig.



Kontext

Für die Entwicklung eines Assistenzsystems steht der Mensch mit seinen Bedürfnissen im Mittelpunkt. Dabei darf allerdings der räumliche Kontext, in dem sich der Mensch befindet nicht außer Acht gelassen werden.

Dieses Projekt beschränkt sich auf das häusliche Umfeld, in dem sich der gehörlose Mensch bewegt. In einem Wohnhaus oder einer Wohnung befinden sich unterschiedlichste elektronische Gegenstände. Deren akustische Signale sind innerhalb des häuslichen Umfelds oft nicht wahrnehmbar. Die räumliche Distanz der verschiedenen Geräte und bauliche Trennungen sind deshalb grundlegend für die Auslegung des Assistenzsystems.

Um die Dimensionen des häuslichen Kontexts zu erfassen, wurde eine Beispielwohnung entwickelt, die stellvertretend für viele Wohnsituationen steht. In dieser standardisierten Wohnung sind die wichtigsten elektronischen Geräte, die man im Haushalt benutzt, in den Wohnräumen dargestellt. Je nach Art des Gebäudes und der Aufteilung der Wohnräume bestehen teilweise große Distanzen über mehrere Geschosse zwischen den einzelnen elektronischen Geräten. Resultierend aus der Entwicklung dieser Musterwohneinheit, wurde festgestellt, dass das Assistenzsystem flexibel auf die verschiedenen Gegebenheiten individueller Wohnsituationen anpassbar sein muss.

Betrachtet man die Schnittstelle zwischen Gebäude und System, so ergeben sich bauphysikalische Barrieren, die zu überwinden sind. Dafür müssen Messungen am jeweiligen Objekt durchgeführt werden, um z.B. Metallbauteile, die einen Funkkontakt stören können, zu lokalisieren. Insbesondere bei Altbauten muss die optimale Installation des Systems getestet und auf das Gebäude abgestimmt werden. Im Neubau sollten die notwendigen Installationen frühzeitig bei der Planung berücksichtigt werden. Ergebnis dieser Betrachtung ist, dass für einen erfolgreichen Einsatz des Assistenzsystems alle o.g. Bedingungen berücksichtigt werden sollten.

Grundrisse

In der folgenden Abbildung sind die haushaltsüblichen elektronischen Geräte innerhalb der Beispielwohnung in rot kenntlich gemacht.

 Kellergrundriss download PDF Wohnungsgrundriss


 Wohnungsgrundriss download PDF Kellergrundriss

Schnitt

Im Schnitt durch das Gebäude wird der Weg dargestellt, den das Funksignal vom jeweiligen Gerät bis zum Empfänger nimmt.

  1. Direkter Weg über einen durchgehenden Schacht
  2. Weg über Modulkette, z.B. Feuermelder im Treppenhaus

 Schnitt download PDF Schnitt der Wohnung



Intelligentes System

Ziel der Projektarbeit ist es, ein System zu entwickeln mit dessen Hilfe eine Verbesserung des Lebensstandards der Benutzergruppe erzielt wird. Ein weiterer Aspekt besteht darin, eine kostengünstigere Alternative zu den bereits vorhandenen Systemen zu schaffen. Dazu ist es nötig, die vorhandenen Systeme auf ihre Stärken und Schwächen hin zu untersuchen.

Vorhandene Systeme

Der größte Nachteil aller gesichteten Systeme ist, dass es sich um jeweils geschlossene Systeme handelt. Dies bedeutet, dass Komponenten eines Herstellers nicht mit einem anderen Hersteller kombiniert werden können. Dadurch sind die Kunden an den jeweiligen Hersteller gebunden und können ihre Systeme nur mit Komponenten dieses Herstellers erweitern. Des Weiteren konnten folgende Defizite identifiziert werden.

  • Auslegung auf die Benutzergruppe nicht optimal (keine Feuermelder bei den meisten Anbietern) 7)
  • Hoher Preis 8)
  • Geringe Reichweite

Technischer Lösungsansatz

Ausgehend von der Analyse vorhandener Lösungen und den durch die Zielgruppen-Analyse definierten System-Anforderungen, wurde nach technischen Ansätzen gesucht, mit denen die oben genannten Defizite vermieden werden können. Der Ansatz eines Funknetzes, welches über Module verfügt, die verschiedene Funktionalitäten besitzen (z.B. Feuermelder oder Strommess-Adapter), erschien als der vielversprechendste. Das System besitzt ein Schnittstellen-Modul, über welches Informationen aus dem Netzwerk an das Mobiltelefon (Smartphone) des Nutzers übermittelt werden. Dieses Schnittstellen-Modul empfängt Nachrichten von ihm untergeordneten Funkmodulen. Diese untergeordneten Module registrieren ihrer Funktion entsprechend Ereignisse und melden diese an das Schnittstellen-Modul. Die Besonderheit dieses Ansatzes liegt darin begründet, dass die einzelnen Module, sofern sie keine direkte Verbindung zum Schnittstellen-Modul haben, ihre Nachrichten über die anderen Module übermitteln. Die Reichweite des Funknetzes wächst somit mit jedem zusätzlichen Modul. Es ist angedacht das System offen zu gestalten, wodurch auch Geräte von Fremdherstellern und vor allem Produkte aus dem Massenmarkt eingebunden werden könnten. Für die Realisierung eines solchen Netzes wurde für das Projekt der „ZigBee-Standard“ ausgewählt.

Das folgende Schaubild soll den angedachten Funktionsaufbau der technischen Lösung darstellen. Für den ersten Entwicklungszyklus ist ein Smartphone als Schnittstelle zum Menschen vorgesehen. Die einzelnen Symbole zeigen Haushaltsgeräte und einen Feuermelder, welche über das Sensor-Netzwerk eingebunden werden (beginnend von der linken Seite: Waschmaschine, Eierkocher, Mikrowelle, Feuermelder, Toaster, Kaffeemaschine):  Funktionsschema




Ausblick

Basierend auf den bisher gewonnen Erkenntnissen kann der Projektstatus weiter vorangetrieben werden. Für das kommende Semester sind folgende Punkte geplant:

  1. Durchführung weiterer Befragungen
  2. Vorstellung des entwickelten Systems gegenüber der Zielgruppe
  3. Test des Systems mit Zielgruppe und Auswertung der Ergebnisse
  4. Weitere Nachforschungen in Bezug auf Wechselwirkungen zwischen Bausubstanz / Gebäudestruktur und Sensornetzwerk
  5. Einrichtung des Netzwerks unter optimalen Bedingungen und unter schlechten Bedingungen
  6. Entwicklung eines Prototypen in den Bereichen
    1. Smart Sensor Netzwerk (basierend auf ZigBee © Industriestandard)
    2. Smartphone (basierend auf Android OS ©)




Gruppenmitglieder

  • Ann-Kathrin Lorek (Architektur - FB1)
  • Ina Hinz (Architektur - FB1)
  • Ronald Winter (Mechatronik - FB2)
  • Jonas Heil (Informatik - FB2)
  • Meike Wambold (Soziale Arbeit - FB4)
  • Olga Gisik (Allgemeine Pflege - FB4)



Literaturverzeichnis

Clarke, V. (2006): Unerhört. Eine Entdeckungsreise durch die Welt der Gehörlosigkeit und Gebärdensprache. Augsburg: ZIEL
Diller, G. (1994): Gehörlosigkeit. Zeitschrift für Heilpädagogik, 45 (10), 663-668
Ruoß, M. (1994): Kommunikation Gehörloser. Bern u.a.: Verlag Hans Huber
Deutscher Gehörlosen-Bund e.V; Abgerufen am: 05.07.13
Schwerhoerigen-Netz.de; Abgerufen am: 05.06.13
Deutsche-Gesellschaft.de; Abgerufen am 29.04.13
Mobilypro; Abgerufen am: 01.07.13
ZigBee Alliance ©; Abgerufen am: 02.05.13
Android; Abgerufen am: 10.05.13
Android Developers; Abgerufen am: 09.05.13
Google-Energysense; Abgerufen am: 10.01.14
Offener Standard für Heimvernetzung; Abgerufen am: 10.01.14

1) Clarke, 2006, 17
2) , 6) Deutscher Gehörlosen-Bund e.V.
3) Diller 1994, 663
4) Ruoß 1994, 15f.
5) Clarke 2006, 12
7) Anbieter Übersicht; Abgerufen am 03.07.13
8) Mobilypro.com; Abgerufen am: 01.07.13
de/asgm.txt · Zuletzt geändert: 2014/11/24 12:37 (Externe Bearbeitung)