Speechfo

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Speechfo

Speechfo.jpg


Entwickler

Saliha Balci, Niklas Eversmann, Melisa Güven

Programmiersprache

Python

Verbaute Hardware

Raspberry Pi, LED Display, Pexiglas, Lautsprecher, HDMI Kabel

APIs

Google Kalender

3D-Modelle

[1]

Entwicklungssoftware

Autodesk Fusion 360 [2] [3]

Geräte zur Herstellung

Ultimaker 2+, Ultimaker 3 [4]


Speechfo ist ein Gerät, welches über die Funktionen Sprachausgabe und Bildanzeige verfügt und einen Speiseplan ausgibt. Die Funktionen dieses Speisplans werden per Knopfdruck betätigt.
Das Gerät wurde entwickelt, um besonders Menschen mit Seh- und Leseschwäche den Alltag zu erleichtern. Das Erkennen und Verstehen des aktuellen Speiseplans in einer Gemeinschaftsverpflegung wird akustisch und visuell unterstützt.


Motivation[Bearbeiten]

In der heutigen Gesellschaft gibt es bereits viele Beispiele für das barrierefreie Leben. Allerdings gibt es immer noch Potentiale der Verbesserung. Gerade für Menschen mit Beeinträchtigungen im visuellen und akustischen Bereich ergeben sich häufig Probleme, die einer geeigneten Unterstützung bedürfen. Durch die Zusammenarbeit mit den Werkstätten der Diakonie haben wir herausgefunden, dass ein Speiseplan mit Sprachausgabe die Lebensqualität der betroffenen Menschen erhöhen kann. Schon die tägliche Essensausgabe und das Erkennen des aktuellen Speisplans kann große Schwierigkeiten hervorrufen. In verschiedenen Gesprächen mit der Leiterin der Diakonie wurde der Wunsch nach einer Unterstützung beim Erkennen und Verstehen des Speiseplans geäußert. Unser Speechfo soll Menschen mit Handicap das Verstehen des Speiseplans erleichtern bzw. ermöglichen. Das Design soll die Menschen animieren, den Speechfo mit Freude zu Bedienen und Berührungsängste zu verlieren. Menschen mit beeinträchtigten Fähigkeiten sollen diesen Speechfo mit Freude benutzen und bedienen können.


Beschreibung[Bearbeiten]

Speechfo hat ein "Männchenähnliches" Aussehen. Der Grundaufbau besteht aus zwei Holzplatten (Vorder- und Rückseite). Die dem Benutzer zugewandte Seite besteht aus einer farbigen Plexiglasplatte die dem Speechfo ein freundliches Aussehen verleihen soll. Zur Bedienung stehen an der Front insgesamt vier farblich unterschiedliche Buttons zur Verfügung. Zwei Buttons stellen das Menü des aktuellen Tages dar, zwei weitere Buttons visualisieren das Menü von morgen mit entsprechender akustischer Unterstützung. Bis auf die Vorder-und Rückseite wurden alle wesentlichen Teile mit dem 3D-Drucker hergestellt. Im Kopf des Speechfo befindet sich das LCD Farbdisplay, auf dem die Speisen grafisch (Foto) dargestellt werden. Im Bereich der Beine befinden sich die Lautsprecher, die die Speisen akustisch ausgeben. Gesteuert werden alle Komponenten von einem Raspberry Pi, der sich im Innenraum befindet. Über einen Google Kalender werden die Gerichte sowie die dazugehörigen Bilder hochgeladen. Die Ausgabe wird entsprechend den Daten in dem Kalender immer wieder aktualisiert.

Usability und Design[Bearbeiten]

Die Usability ist ein wichtiger Aspekt, besonders wenn es um die Bedienbarkeit durch Menschen mit Beeinträchtigungen geht. Es wurde viel Wert auf eine leichte und intuitive Bedienbarkeit gelegt. Die vier eingebauten Buttons sind bewusst groß gewählt worden, um motorischen Problemen aus dem Weg zu gehen und ein "Verklicken" zu verhindern. Für die Auswahl "Heute" und "Morgen" wurden bewusst unterschiedliche Farben gewählt. Das Produkt beinhaltet keine roten oder grünen Farben, um auch Menschen mit einer Rot-Grün-Schwäche die Bedienung zu erleichtern. Das Einfügen des Speiseplans und die damit verbundenen Bilder lassen sich leicht über den Google-Kalender realisieren und sind auch ohne Vor- oder Spezialkenntnisse möglich. Das Menü wird als Text eingegeben und die Bilder werden im JPEG-Format hinzugefügt. Grundsätzlich wurde großer Wert auf eine anprechende farbliche Gestaltung gelegt, um eine intuitive, harmonische und freundliche Handhabung zu gewährleisten. Dadurch soll auch die Akzeptanz und die Freude an der Bedienung erhöht werden.


Verkabelung[Bearbeiten]

Die Stromversorgung wird über zwei handelsübliche USB Netzteile (Input:230VAC mit Schuko-Stecker, Output: 5VDC) gewährleistet. Die interne Verdrahtung erfolgt über eine Schnittstellenplatine, die die Verdrahtung zwischen dem Raspberry Pi und den Schaltern an den Buttons gewährleistet. Die Lautsprecher wurden über die Standard-Audio-Schnittstelle mittels Klinkenstecker 3,5mm realisiert.


Hardware[Bearbeiten]

  • Lautsprecher,
  • 4x Tasten,
  • Rasperry PI 3,
  • LCD-Display,
  • HDMI-Kabel,
  • Adapter für die Steckdose mit einem USB-Anschluss,
  • Holzplatten in Größe des Lasercutters,
  • Acrylglas in Größe des Lasercutters.



Software[Bearbeiten]

Der Raspberry Pi wird mittels WLAN und der Google Kalender API mit dem Kalender verbunden. Zunächst wird ein Token aufgerufen. Damit werden die Anmeldedaten des Users gespeichert und eine wiederholte Anmeldung ist nicht mehr notwendig. Falls schon ein Token im Ordner existiert, wird dieser benutzt, um mit diesem Account fortzufahren. Falls kein Token existiert, werden die Anmeldedaten abgefragt und gespeichert. Die 14 aktuellen Events werden aus dem Kalender abgefragt und der Titel sowie die Anhänge werden in einem Array abgespeichert.

GoogleApi.png

Nach dem Start werden in der Haupt-Routine alle Events einmal abgefragt und gespeichert. Außerdem werden die Ausgänge den einzelnen Tastern (Buttons) zugeordnet. Das Display wird initialisiert und die Größe der Darstellung wird festgelegt. Die Event-Abfrage der Taster (Buttons) sowie der Uhrzeit erfolgt zyklisch in einer Endlosschleife.

Main.png

Wenn ein Button gedrückt wird, wird über eine Google Text-to-Speech Bibliothek aus dem Titel des Events eine mp3-Datei erstellt und wiedergegeben. Die jeweilige mp3-Datei wird in einem Ordner gespeichert. Nach der erfolgreichen Wiedergabe wird diese Datei gelöscht. Damit ist sichergestellt, dass immer das aktuelle Event zum Wiedergeben der mp3-Datei benutzt wird. Außerdem wird ein neues Fenster erstellt, welches das passende Bild zum Event öffnet und auf dem Bildschirm anzeigt.

Button.png