Yukarıda bahsedilen problemleri çözmek ve görme engelli bireylerin ihtiyacı olan baston gibi yalnızca hareket yönlerindeki engelleri bulmak için kullandıkları araçlardan kurtarıp, çevresindeki nesneleri doğada bazı memelilerin de kullandığı ekolokasyon yöntemi ile görmelerini sağlamayı amaçlıyoruz. Bu amacımızı gerçekleştirmek için 5 ultrasonik sensör, bir adet Arduino Uno, bir adet Raspberry Pi ve bir adet stereo kulaklık kullanacağız. Kullanacağımız bileşenlerin ilk ve en kilit parçası olan ultrasonik sensörler, kask üzerinden kişinin bakış açısındaki nesnelerin mesafe verisini alır ve Arduino’ya iletir. Arduino’daki veri yazdığımız kod sayesinde Raspberry Pi’a iletilir ve veri Python ile işlenebilir bir hale gelir. Ardından 5 farklı ultrasonik sensörden gelen mesafe verileri Raspberry Pi’da çalışan Python kodu sayesinde özel bir ses dosyası halinde Raspberry Pi’a bağlı olan stereo kulaklıkta oynatılır. Kulaklıkta oynatılan surround ses sayesinde kullanıcı, birim zamanda 5 farklı yönden de gelen farklı yükseklik ve frekanstaki sesli geri bildirimi alacak ve bu sayede çevresinden haberi olması sağlanacaktır. Görme engelli birey, duyduğu bu seslere göre çevresinde nasıl bir nesneler olduğunu anlar ve ona göre hareket edebilir.

Proje kapsamında; görme engelliler için kask ilk örnek tasarlama ve hayata geçirme sürecinde önce alan yazın taraması yapılmış, ardından bu çalışmada ultrasonik sensörler ile mesafe ölçümü yapma yönteminden yararlanılmıştır. Projede ultrasonik sensörlerden gelen veriyi iletmek için Arduino Uno ve işlemek için Raspberry Pi kullanılmıştır. Raspberry Pi kullanılmasının sebebi modüler ve hafif yapısıdır, bu sayede kaskın üzerine kolaylıkla yerleştirilebilir ve gerekli işlem gücünü bize sunabilir. Ön değerlendirme raporunda yazdığımızın aksine projemizde 8 değil de 5 ultrasonik sensör kullanmaya karar verdik. Bu kararı vermemizin sebebi görme engelli insanlar öne doğru hareket edip daha çok önlerine çıkan engelleri önemsediği için arkada bulunan 3 ultrasonik sensörün o kadar işe yaramamasıydı. Bu sayede veriyi işleme kısmında Raspberry Pi’ın işini kolaylaştırıp ve tepkime süresini azaltmış olduk.

Arduino’da yazdığımız kodun amacı kendisine bağlı olan 5 adet ultrasonik sensörden gelen veriyi “veri1/veri2/veri3/veri4/veri5” şeklinde Raspberry Pi’a iletmektir. Veri Raspberry’ye iletildikten sonra Raspberry Pi bu veriyi ayıklar ve “sensor1 = veri1” gibi nesneler oluşturup ayıklar. Bu nesneleri oluşturmamızın amacı sonrasında bunu sese dönüştürecekken kullanmamızdır. Arduino’dan veriyi satırlar halinde okuduğumuz için aralara “/” koyulmuş ve veri tek satıra sığdırılıp sonradan Raspberry Pi’daki Python kodu ile açılmıştır. (Arduino ve Python koduna “Ek 2” kısmındaki Github sayfasından erişebilirsiniz.)

Gelen veri Raspberry Pi tarafından açılıp her ultrasonik sensöre özel nesneler oluşturulduktan sonra sese dönüştürülecektir. Her sensöre özel ses dosyalarını Raspberry Pi’a yükledikten sonra verinin büyüklüğüne göre açılması sağlanacaktır. Seslerin kulaklıkta oynatılması tarafında “Playsound” kütüphanesi Pythonda kullanılacaktır. Örneğin ultrasonik sensörden gelen veri 50 ise sesin desibeli arttırılacak ve ses tizleşecektir. Eğer veri 300 ise(bu cisim 300 cm uzaklıkta demektir) sesin desibeli daha az olacak ve ses daha kalın çıkacaktır. Bu kod dizisi Pythondaki “range” komutu ile yazılacaktır ve her ultrasonik sensöre ayrı ayrı komut girilmesi önlenecektir. Bu sayede kod daha hızlı çalışacaktır ve tepkime süresi kısalacaktır. Raspberry Pi çevrimdışı çalışmaktadır bu sayede herhangi bir internete veya bluetooth bağlantısına ihtiyaç duymadan kullanılabilir.

Projede surround yani her taraftan farklı ses gelmesinin sebebi insan beyninin bir duyu organını kaybettikten sonra diğer duyu organlarına olan hassasiyetini arttırmasıdır. Bu yüzden görme engelli bir insanın kulağı daha hassas olacaktır. Görme engellilerin çevrelerini de duyabilmelerini sağlamak amacıyla pedleri kulakları kavrayıp kapatmayacak yapıda bir kulaklık tercih edilmiştir. Bu sayede kullanıcı hem çevresinden hem kulaklıktan gelen sesleri duyabilecektir.

Projemizin hayata geçebilmesindeki en önemli unsur ultrasonik sensörlerdir çünkü ultrasonik sensörler mesafe ölçümü konusunda rakiplerinden geride kalmamasına rağmen fiyat olarak rakiplerine göre oldukça uygunlardır. Projemizin taşınabilir olmasını sağlayabilmek için projede genel olarak kullanıcıyı rahatsız etmeyecek hafif parçalar kullanılması sağlanmıştır. Hem uzun süre boyunca Raspberry Pi ve Arduino’yu besleyebilecek hem de hafif bir şekilde taşınabilecek bir powerbank kullanılmıştır. Powerbank type-C portu üzerinden şarj edilebildiği için görme engelli bireylerin kabloyu hem ters hem de düz takması durumunda powerbank şarj olacaktır. Şarj bölgesinin belirgin olması amaçlı şarj girişinin çevresi tırtıklı bir yüzey ile kaplanacaktır.

Görme engellilere yönelik üretilen, görme yetisinin yerini doldurmaya çalışan cihazlardaki eksiklikler fark edilip giderilmeye çalışılmıştır. Marketteki ürünlerden en farklı ve ağır basan yönü birim zamanda 5 farklı yönden mesafe verisini kullanıcıya iletebilen surround ses teknolojisinin ilk defa bir görme engellilere yönelik kullanılmış olmasıdır.