Projektrapport inom IG028G Introduktion till projektbaserad produktutveckling, 6 hp. VibraVision. Sensorglasögon för synskadade

MITTUNIVERSITETET Avdelningen för information- och kommunikationssystem (IKS) Examinatorer och handledare: Mikael Bylund, Mittuniversitetet mikael.bylund@miun.se, Magnus Eriksson, Mittuniversitetet magnus.eriksson@miun.se, Leif Olsson, Mittuniversitetet leif.olsson@miun.se, Pär Åslund, Mittuniversitetet par.aslund@miun.se Författarnas e-postadress: thah1300@student.miun.se, joan1228@student.miun.se, anha1048@student.miun.se, vihj1301@student.miun.se, kari1203@student.miun.se, erjo1307@student.miun.se, ruta1300@student.miun.se Utbildningsprogram: Civilingenjör Datateknik, Elektroniksystem, Industriell ekonomi och Teknisk design, 300 hp Omfattning: 5176 ord inklusive bilagor Datum: Projektrapport inom IG028G Introduktion till projektbaserad produktutveckling, 6 hp VibraVision VIBRAVISI N Sensorglasögon för synskadade

Sammanfattning Sammanfattning Projektets mål har varit att skapa ett par glasögon för blinda, som med hjälp av två stereoskopiskt utplacerade ultraljudssensorer ska känna av hinder kring axelhöjd och ge återkoppling varifrån dessa kommer, samt hur nära de är och med hjälp av tre vibratorer på överarmen förmedla information om avstånd med viss riktverkan. Glasögonen är gjorda i en friformsmaskin och ultraljudssensorerna sitter på varsin sida i en specialanpassad ficka för att underlätta monteringen. Vibratorerna är kopplade med sladdar till ultraljudssensorerna och allt styrs med ett arduinokort. Prototypen fungerar, dock är vibratorerna något svåravlästa vid intensivare vibrationer vilket blir ett förbättringsområde vid vidareutveckling. En något begränsad kund- och marknadsundersökning har skett genom kontakt med olika läkare, Synskadades Riksförbund och en intervju med en blind. En affärsplan med tillhörande budget har sammanställts som påvisar en positiv utgång vid en eventuell lansering av produkten. Nyckelord: Hjälpmedel för blinda, ultraljudssensorer, vibrationsåterkoppling ii

Innehållsförteckning Innehållsförteckning Sammanfattning... ii 1 Inledning... 1 1.1 Bakgrund och problemmotivering... 1 1.2 Övergripande syfte... 1 1.3 Konkreta och verifierbara mål... 1 1.3.1 Kravspecifikation för prototyp... 1 1.3.2 Kravspecifikation för färdig produkt... 2 1.4 Avgränsningar... 2 1.5 Tidsplan... 2 1.6 Författarnas bidrag... 3 2 Metod... 4 3 Konstruktion... 5 3.1 Programmering... 5 3.2 Design och ergonomi... 5 3.3 Material... 5 3.4 Logotyp och produktnamn... 5 4 Resultat... 6 4.1 Affärsplan och budget... 6 4.2 Intervjuer... 6 4.3 Prototyp, design och ergonomi... 6 4.4 Prototyp, funktion och programmering... 6 5 Analys... 8 5.1 Budgetprognos för de första fem åren... 8 5.1.1 Optimistiska prognosen... 8 5.1.2 Realistiska prognosen... 8 5.1.3 Pessimistiska prognosen... 9 5.2 Design och ergonomi... 9 5.3 Funktion och programmering... 10 6 Slutsats... 11 Källförteckning... 12 Bilaga A: Tidsplan... 13 Bilaga B: CAD- ritningar... 15 Bilaga C: Alternativa logotyper... 16 Bilaga D: Affärsplan och budget... 17 Bilaga E: Programkod... 25 iii

Inledning 1 Inledning 1.1 Bakgrund och problemmotivering I dag finns det få hjälpmedelsalternativ för synskadade, och att ta sig fram på egen hand kan därför innebära problem. Eftersom den vita käppen än idag är den synskadades huvudsakliga hjälpmedel avser detta projekt att utveckla en produkt som kan identifiera objekt på högre höjder och därigenom fungera som ett komplement till befintliga hjälpmedel. 1.2 Övergripande syfte Projektets mål är att ge den synskadade ett naturligt komplement till blindkäpp/ledarhund för en större trygghet och frihetskänsla. Användandet ska vara så naturligt att det upplevs motsvara en ledsyn och produkten ska vara så pass pålitlig att den synskadade ska känna sig bekväm, även utanför kända omgivningar. 1.3 Konkreta och verifierbara mål 1.3.1 Kravspecifikation för prototyp Sensorerna ska kunna identifiera föremål inom tre meter i en smal vinkel framför bäraren. Informationen ska tydligt förmedlas med två eller flera vibrerande/pulserande punkter mot huden. Informationsöverföringen ska vara snabb och tydlig nog att en sveprörelse ska ge betydelsefull information om omgivningen. Vikten på glasögonen ska inte vara tyngre än att de utan obehag kan bäras i minst en timme. Vid avstängning och påslagning av produkten ska en unik ljud- eller vibrationssignal ges så att användaren kan avgöra om produkten slagits igång eller stängts av. Glasögon och huvudenhet ska gå att koppla isär så att huvudenheten kan separeras från glasögonen vid av- och påtagning och vid laddning. 1

Inledning 1.3.2 Kravspecifikation för färdig produkt Utöver de krav som gäller för prototypen, gäller även följande: Produkten ska enbart ha en på- och avknapp, medan övriga parametrar ska vara dolda för användaren. Vikten på glasögonen ska inte vara tyngre än att de utan obehag ska kunna bäras i minst fyra timmar. Armbandet ska kunna tas på och av på en tid som inte överstiger tiden det tar att knyta ett par skor. Huvudenheten ska vara kompakt nog att den går att bära smidigt under normal klädsel. Huvudenheten ska gå att enkelt rengöra, exempelvis genom att armbandet kan separeras från huvudenheten och maskintvättas. Batteritiden ska vid normalt bruk överstiga fyra timmar. En vibrerande varningssignal ska ges när batterinivån är mindre än tio procent, och upprepande varningar vid mindre än fem procent. Produkten ska vara motståndskraftig mot väder och vind. 1.4 Avgränsningar Rapporten avser endast försäljning i Sverige, Europa eller andra delar av världen är möjliga expansionsområden. Detta kommer dock enbart tas upp kort i samband med vidareutveckling. Hänsyn kommer ej tas till batteritid vid konstruktion av prototypen, utan fokus blir att få en fungerande produkt. 1.5 Tidsplan Tidsplanen framgår i bilaga A. 2

Inledning 1.6 Författarnas bidrag Datateknik Rula Talal Elektroniksystem Johan Andersson Industriell ekonomi Annika Hasselblad, Victoria Hjalmarsson, Theresé Ahlqvist Teknisk design Karl Högberg, Erik Johansson Kapitel 1 har utformats av samtliga i gruppen. Kapitel 2 har utfärdats av industriell ekonomi och elektroniksystem. Kapitel 3 har utfärdats av industriell ekonomi, datateknik och teknisk design. Kapitel 4 har utfärdats av industriell ekonomi, teknisk design och elektroniksystem. Kapitel 5 har utfärdats av industriell ekonomi, elektroniksystem och teknisk design. Kapitel 6 har utfärdats av industriell ekonomi, teknisk design och elektroniksystem. Tidsplanen i bilaga A och affärsplanen med tillhörande budget, bilaga D, har utfärdats av industriell ekonomi. CAD-modellerna i bilaga B och logotyperna i bilaga C har utfärdats av teknisk design. Programkoden i bilaga E har utfärdats av elektroniksystem. 3

Metod 2 Metod Eftersom produkten vänder sig till synskadade har enbart människor med god insyn i ämnet tillfrågats vid kund- och marknadsundersökningar[1], och i de fall svar inte kunnat ges har internetsidor, som bedömts som mycket trovärdiga, använts för att samla information. Kommunikationen har till största del skett via sms och e-post med olika läkare om vilken påverkan ultraljud har på människan och Synskadades Riksförbund (SRF) om tidigare utvecklade produkter och hur dessa har fungerat och upplevts av användaren. En intervju med en elev på Mittuniversitetet i Sundsvall, Christoffer Thelin som är blind, har även ägt rum där allmänna frågor om problem i vardagen och utformning av produkten har diskuterats. Två olika veterinärkliniker har även tillfrågats via e-post inom vilka frekvensintervall hundar uppfattar ultraljud negativt, dock utan svar. Denna information har istället hämtats från internet. Fyra ultraljudssensorer och åtta vibratorer köptes in, och för att kunna styra dessa behövdes en plattform, som i detta fall blev ett arduinokort 1. Detta lånades däremot ut av Mittuniversitetet i Sundsvall. Två av ultraljudssensorerna placerades stereoskopiskt på varsin skalm hos de specialdesignade bågarna, se bilaga B, och styrenhet med återkoppling ges på armen, fäst vid ett sportarmband för mobiltelefon, se bild (1). Glasögonen och armbandet kommunicerar via en fem-polig sladd. Tre vibratorer utnyttjas, en central som ger en översiktsbild om huruvida något hinder finns rakt fram och de två andra, placerade på varsin sida om den centrala, som ger uttryck för skillnader i mätningar sensorerna emellan. Vid normal jämvikt reagerar endast den centrala vibratorn. En grundinställning för beteendet hos dessa är tänkt att sättas men koden är anpassad så att den lätt kan skräddarsys efter kundens egna önskemål. Bild 1. Sportarmband Kommunikationen mellan gruppmedlemmarna har skett via en nyskapad facebook-grupp för projektet, där även projektledaren var med, och en smsgrupp. Rapporten, övriga textdokument, bilder och dylikt har skapats eller delats i/på Google Drive, för att alla i gruppen ska få tillgång till materialet och snabbt kunna se om en förändring har skett. 1 Ett mikrokontrollerkort där programmeringsmiljön liknar C/C++ [2] 4

Konstruktion 3 Konstruktion 3.1 Programmering Fokus vid programmeringen har varit att få ett program som lätt kan modifieras för enskilda användare. Koden innehåller inga fasta siffror, utan istället ett antal konstanter som definierats i början och enkelt kan ändras för att helt förändra upplevelsen av produkten. Allt ifrån känslighet och uppdateringshastighet, till vibrationsstyrka och stereoeffekt kan förändras. Detta för att helt kunna anpassa beteendet för den enskilda användaren, om så önskas. Komponenterna är valda efter funktion, men visar sig ändå vara både smidiga och billiga. Sensorerna ska trots sin ringa storlek klara avstånd upp till fyra meter vilket är mer än kravspecifikationens tre meter. Dessutom är vibratorerna små nog att utan obehag kunna sys in i armbandet, och ändå vid små strömmar och spänningar ge tillräckligt tydliga vibrationer. 3.2 Design och ergonomi Ett viktigt krav på produkten är att den ska vara komfortabel och användarvänlig, då den kommer att användas under längre tidsperioder. Fokus har varit att få så låg vikt som möjligt på glasögonen utan bekostnad på kvalitén, då för tung konstruktion kan bli påfrestande för användaren. Vid framtagandet av prototypen användes en 3D-ritning, modellerad i CADprogrammet SolidWorks, som sedan skrevs ut i en friformsmaskin (3Dskrivare). Skalmens sida anpassades även så att det enbart skulle vara att sätta ultraljudssensorerna i två spår, se bilaga B, detta för att spara på antalet lösa delar, reducera onödig vikt och motverka obalans i bågarna. 3.3 Material För att få ett par lätta glasögon, som fortfarande är starka och håller hög kvalitet, används CA Cellulosa Acetat till bågarna som idag är det vanligaste materialet vid tillverkning av glasögon[3]. För tillverkning av glaset till bågarna används PC Polykarbonat, materialet är fyra till fem gånger mer slagtåligt än andra material och går att tona [4]. 3.4 Logotyp och produktnamn Utformningen av logotypen har gjorts i programmet Adobe Illustrator och är skapad för att väcka intresse och återkoppla till produkten. Ringarna ovanför i:et i VIBRA representerar de vibrationer som används för att kommunicera med användaren och o:et i VISION för tankarna åt ämnet syn. Logotypen har ett väldigt enkelt och stilrent utseende, vilket gör den lätt att komma ihåg samtidigt som den sticker ut med sina mer grafiska inslag. Två andra förslag för logotypen har även utformats, som eventuellt kan användas vid tryck eller reklam, dessa kan ses i bilaga C. Namnet VibraVision är framtaget efter produktens egenskaper, syn genom vibrationer, och skall kunna associeras till produkten både nationellt och internationellt. 5

Resultat 4 Resultat 4.1 Affärsplan och budget För affärsplan och budget se bilaga D. 4.2 Intervjuer Genom intervjuerna med olika läkare framkom det att ultraljud anses ofarligt för människan, men att dem inte kan garantera att långtidsexponering inte har någon påverkan alls då det fattades information om detta i deras litteratur. Enligt Wayne Wingfield kan hundar höra frekvenser mellan ca 64 Hz och 45 000 Hz. I hans bok "Veterinary Emergency Medicine Secrets" konstaterar han att det inte finns vetenskaplig data som definierar en exakt frekvens som blir obehaglig för hundar. Detta beror på de olika hundraserna och deras variation i hörseln. Generellt säger han att frekvenser över 36 000 Hz (från och med frekvenser som människor inte hör längre) kan bli obehagliga, eller till och med göra ont, för hundar[5]. I intervjun med Christoffer Thelin framgick det att designen inte får göra att blinda väcker mer uppmärksamhet i samhället än vad dem idag redan gör men att det är en god idé och att han tror att många skulle vara intresserade av att köpa produkten, bara den är tillräckligt diskret. 4.3 Prototyp, design och ergonomi Vid framställande av prototypen i friformsmaskinen gick några mindre delar sönder, som stödkuddarna och gångjärnen mellan skalmarna och bågen vilket berodde på att friformsmaskinen som användes hade för låg precision kontra de detaljer som CAD-ritningen hade. Detta problem löstes genom att limma ihop komponenterna istället för att använda en skruv för monteringen mellan skalmarna och bågen. När sensorerna skulle monteras fast i skalmarna uppstod det ännu ett problem då den CAD-ritning över sensorerna som använts för att formanpassa skalmarna ej stämde överens med den verkliga sensorn. I CADritningen över sensorn hade ej alla lödningsklumpar på baksidan av kretskortet hafts i åtanke, vilket gjorde att när montering av dessa skulle ske passade dem ej in i den formgjutna ficka som skapats i skalmarna. Detta medförde att vissa delar fick brytas bort och kretskortet med sensorerna fick monteras fast med hjälp av lim istället för att endast sättas fast i fickan. Med hjälp av noggrannare instrument, samt en mer detaljerad CAD-ritning över sensorerna, hade dessa problem aldrig uppstått. 4.4 Prototyp, funktion och programmering Prototypen är fullt fungerande med de funktioner som är tänkta hos en färdig produkt, och vid försök kan dess beteende lätt manipuleras i programmet för önskvärt beteende. Strömkälla hos prototypen utgörs av ett enkelt 9-voltsbatteri, och batteritiden hos denna är något som kommer undersökas vid försök för att avgöra hur batteripaketet hos den färdiga produkten behöver utformas. Tidiga 6

Hasselblad, Karl Högberg, Erik Johansson, Victoria Hjalmarsson och Rula Talal Resultat versioner av prototypen har använt en LCD-skärm med visning av mätvärden, både direkta mätvärden och beräknade medelvärden och motorstyrvärden för att ge en idé om avståndsmätarnas beteende och pålitlighet. Denna möjlighet finns fortfarande, och en LCD-skärm kan med några enkla borttagningar av kommentarer i programmet kopplas in för att ytterligare undersöka och felsöka enheten. Då arduinon är en flexibel enhet med goda möjligheter för byte av komponenter och programmet är uppbyggt modulärt kan även de fysiska delarna med relativ lätthet bytas ut, exempelvis med andra avståndsmätare utan att några stora förändringar behöver göras i programkoden (återfinns i bilaga E). 7

Analys 5 Analys 5.1 Budgetprognos för de första fem åren Budgetprognosen visar hur vi tror det skulle kunna gå under de första fem åren. Vi ställde upp tre olika prognoser (återfinns i affärsplan, bilaga D kapitel 4): - Optimistisk - Realistisk - Pessimistisk 5.1.1 Optimistiska prognosen Här räknar vi med att sälja 2000 glasögon. 2000 personer representerar 20 % av alla blinda i Sverige. Det skulle ge VibraVision en vinst på nästan 833 000 kr efter första året. År två tror vi att intäkterna kan öka med 150 %. Grunden till antaget är att flera synskadade kommer att känna till produkten efter ett år. Efter olika reklamkampanjer har allt fler fått kännedom om VibraVision och om produkten är tillräckligt bra börjar även läkare rekommendera den. Med denna intäktsökning och de sänkta fasta kostnaderna ökar vinsten nu till 1,3 miljoner kr. Vilket betyder att företaget är ekonomiskt starkt och man kan redan börja satsa på en förbättrad andra version av VibraVision. Det skulle vara att göra en trådlös variant. År tre ökar intäkterna med ytterligare 100 %, år fyra med 50 % och år fem med 20 %. Detta skulle innebära att VibraVision skulle få ut en vinst på 11 miljoner kr redan efter år fem. De här resultaten skulle vara väldigt bra för företaget. VibraVision skulle kunna bli helt skuldfritt efter bara några få år. Marknaden skulle kunna expandera till hela Europa och intäkterna skulle då eventuellt kunna öka ännu mer. 5.1.2 Realistiska prognosen Här antar vi att vi säljer 1000 produkter första året. Det skulle betyda en vinst på cirka 218 000 kr. År två ökar intäkten med 100 % på grund av samma anledning som i den optimistiska prognosen. År tre och fyra tror vi att det är möjligt att intäkterna ökar med 50 % varje år och år fem sker ingen ökning. Detta kan bero på att de som vill ha ett par VibraVision redan har köpt ett par eller att det är tid att presentera en förbättrad version. Då vinsten efter år fem ligger på 2,5 miljoner kr kan det även efter denna prognos investeras för att förbättra den nuvarande produkten eller utvidga sortimentet med en helt ny produkt. 8

Analys 5.1.3 Pessimistiska prognosen Här räknar vi med att bara 5 % av alla blinda i Sverige skulle vilja köpa VibraVision, vilket betyder att vi bara skulle sälja 500 stycken glasögon. Följden skulle bli att företaget får en förlust på 164 000 kr det första året. År två skulle det bara bli en ökning med 5 %, vilket skulle betyda att företaget fortfarande kommer att gå med förlust, dock bara med 87 000 kr. De följande två åren skulle dock intäkterna öka med 20 % respektive 30 % och under femte året skulle ingen ökning ske. Detta betyder att VibraVision bara skulle ge en vinst på knappa 140 000 kr efter det femte året. Om denna pessimistiska prognos verkligen skulle slå in kommer det betyda att företaget verkligen måste göra nya analyser, prognoser och komma på ett nytt koncept för att produkten skall sälja och gå med bättre vinst eller kanske satsa på en helt ny produkt. Om utvecklingen inte vänder borde man fundera på att lägga ner företaget. Sammanfattningsvis kan man säga att företaget har en lovande framtid om den optimistiska eller den realistiska prognosen blir en verklighet. Om det tenderar att vika av mot den pessimistiska prognosen finns det fortfarande en chans för företagets överlevnad, dock måste man kämpa och helst komma med förbättringar så fort som möjligt. 5.2 Design och ergonomi De krav som vi hade satt upp för designen av glasögonen var att skalmarna innehållande sensorerna skulle smälta ihop med bågen på ett smidigt och snyggt sätt, trots deras storlek samt att designen skulle bidra till ökad ergonomi. Sensorernas storlek var det problem som tog längst tid att lösa i designen, då vi ville undvika att glasögonen skulle se ut som ett par vanliga solglasögon med två klossar på sidorna, men genom att öka bågens storlek och överföra dess form ut i skalmarna lyckades vi att få en smidig och sammanhängande övergång från bågen till skalmarna. Ergonomiskt sätt hade vi i starten planerat att vi eventuellt skulle behöva montera in någon typ av motvikt i ändarna av skalmarna för att inte skapa obalans, då sensorerna sitter fästa i fronten. Detta behövde vi dock inte genomföra då vi hittade ett par sensorer med så pass låg vikt att detta aldrig blev aktuellt. I bågarna var det viktigt att formen och stödet över näsryggen kändes mjukt och välsittande då största delen av glasögonens vikt hamnar just över detta område. Vi testade hur stor rundhet vi skulle behöva ha på detta område och skapade sedan även ett par extra stödkuddar som görs i ett mjukt gummiliknande material för att minska belastningen ytterligare över näsryggen vid längre användningstid. 9

Analys 5.3 Funktion och programmering En utförligare analys av prototypen ligger i framtiden då försök kunnat göras över tid. Dock kan till prototypens fördel skrivas att den fungerar, och beter sig som förväntat. Tidiga tester tyder dock på att de vibratorer vi valt kan vara i vekaste laget, och kan behöva bytas mot kraftfullare sådana, framförallt om enheten ska kunna användas naturligt vid ett liv i rörelse, utan att användaren ska behöva koncentrera sig på att läsa av dem. Om kraftfullare vibratorer skulle användas kan den elektroniska biten kräva en komplexare styrning än den direkta som används i den första prototypen, även om arduinon och programmet klarar av förändringarna utan större, om ens någon, modifikation. Önskemål har framkommit om att göra överföringen mellan glasögon och huvudenhet trådlös, och även om att dela upp vibratorerna över två enheter vid handlederna för att ge tydligare riktverkan och dessa förslag borde absolut följas upp. Avståndsmätarna ger användbara resultat, som dock kan upplevas som något fladdriga, vilket vi kunnat åtgärda genom att använda ett medelvärde över ett antal (ställbara) senaste värden, med vad som kan upplevas som en något trög uppdateringshastighet som följd. Intressant vore att testa andra avståndsmätare av ultraljudstyp för att se hur deras uppförande skiljer sig. 10

Slutsats 6 Slutsats Projektet har gett en fungerande prototyp och goda förutsättningar finns för vidareutveckling. De komponenter som köptes in för projektet var adekvata, men tid bör läggas på att undersöka de alternativ som finns för att göra en färdig produkt mindre, noggrannare och diskretare. Den ekonomiska prognosen är positiv, och det finns utrymme för vidareutveckling av produkten utan att den planerade budgeten fallerar. Kundoch marknadsundersökningar har även visat en positiv attityd gentemot produkten. Den design som togs fram för prototypen fungerade bra tillsammans med de komponenter som valdes till glasögonen, dock är designen inte redo för framställning av en slutprodukt, då en fortsättning måste göras tillsammans med eventuella byten av komponenter. Vid en vidareutveckling med mindre sensorer och trådlösa enheter skulle modellen kunna göras både mindre och smidigare. Då kablar utesluts kan armbandet göras smidigare och återkopplingen separeras till båda armarna för bättre kunna beskriva omgivningen. 11

Källförteckning Källförteckning [1] Kenneth Challis, läkare Kvinnokliniken Sundsvalls Sjukhus och Region Gotland distrikt Slite, Sms-konversation 5 november 2013. Gunnar Ramstedt, Chefsläkare Visby Lasarett, Mailkonversation 7 november 2013. Vivianne Emanuelsson, Synskadades Riksförbund, Mailkonversation 5 november 2013. [2] Arduinos officiella hemsida http://arduino.cc/en/main/arduinoboarduno Hämtad 2013-12-03 [3] Titan optik, Kundservice > Information > Tips & Smakråd http://www.titanoptik.se/page/tips--smakrad_9/swe/sek Hämtad [4] COtoT Hälsa, Svenska Vårdcentral http://o.cotot.com/kategori/ogon-och-vision/en-guide-till-glasogonglas Hämtad [5] Wayne Wingfield, Veterinary Emergency Medicine Secrets http://www.ehow.com/list_7415645_audio-frequencies-painfuldogs.html Hämtad 2013-11-15 12

Bilaga A: Tidsplan Bilaga A: Tidsplan 45 Fastställning6av kommunikationsvägar Fastställning6av sensorer6och6vibratorer Fortsättning6affärsplan Kundundersökning Intressenter CADQmodellering 6/116delleverans: muntlig6redovisning Deadline6på6olika6förslag 44 Redogöra: kommunikationsvägar Redogöra:6 Olika6sensorer6och6 vibratorer Påbörja6affärsplan Fortsätta6samla6information Förslag6på6glasögon6och placering6av6energikälla 43 Val6av6programmeringsspråk Hänsyn6tas6till6tentor 42 Utkast:6Projektbeskrvning Förslag6på6 kommunikationsvägar Utkast:6Projektbeskrvning Förslag6på6sensorer6och6 vibratorer Utkast:6Projektbeskrvning Samla6information6från6 läkare/srf6etc. Utkast:6Projektbeskrvning Vecka/Program Data Elektro Indek TD Fasta6datum Kommentarer 13

Bilaga A: Tidsplan 51 Färdigställa*rapport Färdigställa*rapport Färdigställa*rapport Färdigställa*rapport Sista*inlämning* 20/12 50 Prel.* klar*rapport Prel.* klar*rapport Prel.* klar*rapport Prel.* klar*rapport Muntlig presentation* 10/12, Uppvisning*av* färdig prototyp*12/12 49 Alternativt*korrigera programkod Testa*komponenter i*glasögonen Alternativt*korrigera programkod Finslip*affärsplan Budget Rapport 3DIprint Rapport 4/12*Sista handledningstillfälle 48 Fortsättning* programmering Rapport Fortsättning komponenter*och* programmering Rapport Fortsättning*affärsplan Budget Rapport Bestämd*modell klar*i*cad Rapport 47 Fortsättning programmering Fortsättning* komponenter*och* programmering Fortsättning* affärsplan Budget Visa*olika* modeller 46 Påbörja* programmering Påbörja*koppling* av*komponenter*och programmering Fortsättning*affärsplan Fastställ*information* från*kundundersökning Budget Fortsättning*CAD 14

Bilaga B: CAD-ritningar Bilaga B: CAD-ritningar 15

Bilaga C: Alternativa logotyper Bilaga C: Alternativa logotyper Logotyp 2 Logotyp 3 16

Bilaga D: Affärsplan och budget Bilaga D: Affärsplan och budget 1 Affärsidé Att underlätta vardagen för personer med en synskada. Produkten ska fungera som ett komplement till blindkäpp/ledarhund och känna av hinder över axelhöjd för en större trygghet- och frihetskänsla. 2 Företagets omvärld 2.1 Kund Produkten ska säljas via internet direkt till synskadade. Tanken är också att ett samarbete med Synskadades Riksförbund ska finnas, där dem förses med några provexemplar. 2.2 Marknad 2.2.1 Geografiskt område Då det finns synskadade i hela världen är inte marknaden i sig begränsad till ett visst område, däremot kommer den i detta projekt bli reducerad till enbart Sverige. Om det blir en positiv utveckling kan man i framtiden tänkas expandera marknaden till hela Europa. 2.2.2 Hur stor är marknaden i antal kunder, mätt i volym eller i kronor Det finns ingen exakt siffra vad gäller antal synskadade i Sverige men man uppskattar att cirka 120 000 personer är synskadade, varav 10 000 är grovt synskadade eller helt blinda 1. 2.2.3 Vilken marknadsandel får det egna företaget, grovt bedömt Produkten ska fungera som ett komplement till redan befintliga hjälpmedel, en grov uppskattning av marknadsandelen blir då 100 %, eftersom det enda hjälpmedlet idag som kan upptäcka hinder över axelhöjd är ledsagare och dessa inte alltid är närvarande. 2.2.4 Krävs det något tillstånd, godkännande eller dylikt för din verksamhet Nej, inga tillstånd krävs. Dock kommer undersökningar om vilka effekter ultraljud kan ha på människan och ledarhundar göras. 1 http://www.srf.nu/om- synskador/vem- ar- synskadad/ 17

Bilaga D: Affärsplan och budget 2.2.5 Hur bedömer du att marknaden kommer att förändras Metoder för att kunna behandla olika sorters synskador utvecklas hela tiden. Laserbehandlingar förbättras och kan korrigera allt grövre synfel och mellan University Collage London och Moorfields Eye Hospital pågår ett samarbete där man skapar nya synceller, som just nu testas på nattblinda möss, för att i framtiden förhoppningsvis helt kunna bota blindhet 1. Marknaden är i ständig rörelse och det är inte helt omöjligt att blindhet kommer kunna botas inom en snar framtid, dock måste man ha i åtanke att dessa behandlingar kan komma att kosta väldigt mycket pengar, vilket gör att alternativa produkter ändå kommer vara aktuella. 2.3 Konkurrens De största konkurrenterna är de företag som erbjuder liknande produkter samt ledsagarservice, eftersom en annan människa inte enbart kan upptäcka hinder utan även kan hjälpa den synskadade att hitta. I dag finns det däremot enbart ett annat företag som erbjuder justerbar längd av bågar, dock ej bredd, vilket Vibravison gör. Sjukhus och privatkliniker som i framtiden kommer erbjuda behandlingar där synskadade kan återfå sin syn blir också konkurrenter, däremot antas kostnaden för dessa behandlingar bli väldigt hög, vilket gör att andelen förlorade kunder förväntas bli försumbar. 3 Hur företaget blir konkurrenskraftigt och effektivt 3.1 Produkt Jämfört med konkurrenterna har produkten en anpassad mjukvara som är lätt att förändra, och tre olika bredder på bågarna för att kunna passa en större mängd människor. Vibratorerna sitter på armen istället för i närheten av huvudet, som inte bara är bekvämare för den synskadade utan även gör att vibrationerna inte stör den synskadades hörsel. 3.2 Sälja, betala och leverera Glasögonen kommer säljas via internet och erbjudas i tre olika bredder: Small, Medium och Large. I nuläget måste kunden betala för produkten själv men om den visar sig bli ett populärt hjälpmedel är diskussion om subventionering med kommuner eller Synskadades Riksförbund ej uteslutet. Produkten levereras till kundens folkbokföringsadress eller närmsta postombud. 1 Medical News Today, artikel http://www.medicalnewstoday.com/articles/263749.php Hämtad 2013-11-20 18

Bilaga D: Affärsplan och budget 3.3 Marknadsbearbetning Tanken är att kunden i första hand får kännedom om produkten via sjukvården och Synskadades Riksförbund. Men det är även tänkt att göra en radioreklam för att nå anhöriga och i viss utsträckning kunden själv samt olika annonser i så kallade ersättningstidningar som är anpassade för just synskadade 1. 3.4 Pris För att priset inte ska bli orimligt för kunden att bekosta på egen hand kommer tillverkning av glasögonens delar samt inköp av komponenter ske via import. Montering, programmering och leverans kommer ske från Sverige. Detta ger oss ett säljpris på 1 000 kronor per produkt. 3.5 Främsta konkurrensmedel Glasögonen kommer att produceras i tre olika bredder och ha justerbara skalmar för att lätt få önskad längd. Mjukvaran kommer att ha en grundinställning men med hjälp av anpassad kod är det enkelt att förändra vissa parametrar om kunden så önskar. 3.6 Miljöpåverkan För att minimera miljöpåverkan kommer inköp att ske i så stora kvantiteter som är ekonomiskt möjligt för företaget. Stora delar av produkten samt dess komponenter är återvinningsbara vilket även det bidrar till mindre miljöpåverkan. 3.7 Resurser 3.7.1 Lokal Det kommer att behövas en lokal på cirka 30 kvadratmeter för att kunna montera produkten och sköta det administrativa arbetet. 3.7.2 Hyra Eftersom produkten köps via internet är företaget inte beroende av vart lokalen kommer att vara belägen. Därför har en ungefärlig kostnad på 700 kronor per kvadratmeter använts, vilket resulterar i en hyra på cirka 2 100 kronor i månaden. 3.7.3 Utrustning, maskiner etc. För att kunna driva företaget behövs inventarier och kontorsmaterial för cirka 6 500 kronor, två stycken datorer för 9 990 kronor styck, en lödstation för 766 kronor och övrig utrustning för cirka 1 500 kronor. 1 http://www.tpb.se/verksamhet/anpassade_tidningar/ersattningstidningar/ 19

Bilaga D: Affärsplan och budget 3.7.4 Personal Eftersom företaget kommer drivas av sju personer som besitter all den kompetens som krävs för att få fram produkten kommer inte ytterligare anställda behövas. Driften beräknas inte uppta fulltid för alla sju personer, utan maximalt 200 000 kronor beräknar man ta ut sammanlagt i lön för arbetskostnad. Detta även på grund av att man fokuserar på att betala av så mycket som möjligt på företagets planerade lån, istället för att ta ut eventuell vinst. 20

Bilaga D: Affärsplan och budget 4 Budget Kostnaderna vid tillverkning av glasögonen innefattas till viss del av materialkostnader där komponenter som sensorer, vibratorer, arduinoenhet samt kablar har en roll. Nedan hittas budget med tillhörande diagram, där priserna baseras på antalen 1, 5 000 och 10 000 glasögon inköpta från Sverige respektive Kina/USA. Antal VibraVision (styck) 1 5000 10000 Fasta kostnader Mobil (Telia företag)/år 2388 2388 2388 Egen hemsida/år (cirka) 400 400 400 Banktjänster/år 900 900 900 Lokalhyra/år 30 kvm (cirka) 21000 21000 21000 Kontorsmaterial 6500 6500 6500 Administrativa kostnader 200000 200000 200000 Elkostnad lokal/år (cirka) 2400 2400 2400 Reklam 364000 364000 364000 Maskiner & Verktyg Lödstation 766 766 766 Avskrivning 77 77 77 Datorer (2 st) 19980 19980 19980 Avskriving 3996 3996 3996 Tennsug 297 297 297 Avskriving 30 30 30 Kretskorthållare 1035 1035 1035 Avskrivning 104 104 104 Mjukvara Autodesk Alias 41000 41000 41000 Avskrivning 8200 8200 8200 Office-paket 1299 1299 1299 Totala Fasta Kostnader 661966 661965 661965 Total fast kostnad/unit 661966 277 66 Rörliga kostnader, Sverige: gratis frakt efter visst antal beställda varor Materialkostnader Glasögonbågar inkl. frakt 40 100000 200000 Arduino inkl. frakt 258 1095000 2190000 Vibratorer x 3 inkl. frakt 116 95000 190000 Sensorer inkl. frakt 99 175000 350000 Armband inkl. frakt 50 250000 500000 Kablar x 5 inkl. frakt 30 150750 301500 Lödtenn (1kg, 10kg, 20kg) 368 1500 3370 Totala Rörliga Kostnader (Sverige) 961 1867250 3734870 Total Rörliga kostnader/unit (Sverige) 961 373 373 Rörliga kostnader, Kina/USA: gratis frakt efter visst antal beställda varor Materialkostnader Glasögonbågar inkl. frakt 13 65000 130000 Arduino inkl. frakt 34 170300 340600 Vibratorer x 3 inkl. frakt 38 152100 304200 Sensorer inkl. frakt 15 47965 95930 Armband inkl. frakt 19 48050 96100 Kablar x 5 inkl. frakt 5 22500 45000 Lödtenn (1kg, 10kg, 20kg) 103 1030 2060 Totala Rörliga Kostnader (Kina/USA) 227 506945 1013890 Totala Rörliga Kostnader/unit (Kina/USA) 227 101 101 21

Bilaga D: Affärsplan och budget!!beslutat)att)importera)material/rörliga)kostnader!! 1 5000 10000 Total)kostnad ######## 662#193#kr ######## 1#168#910#kr ######## 1#675#855#kr Kostnad)per)unit ######## 662#193#kr ################### 234#kr ################### 168#kr Pris)per)glasögon ############ 1#000#kr ################ 1#000#kr ################ 1#000#kr Vinst)före)skatt.######## 661#193#kr ######## 3#831#090#kr ######## 8#324#145#kr Skatt)25% ################. #kr ########### 957#773#kr ######## 2#081#036#kr Vinst)efter)skatt.######## 661#193#kr ######## 2#873#318#kr ######## 6#243#109#kr Den ekonomiska prognosen Optimistiskt År*1 År*2 År*3 År*4 År*5 Intäkter "" 2"000"000"kr "" 5"000"000"kr "" 10"000"000"kr "" 15"000"000"kr "" 18"000"000"kr *Intäkter*(100%*+*ökning) 250% 200% 150% 120% FK """"" 661"966"kr """"" 609"994"kr """""""" 609"994"kr """""""" 609"994"kr """""""" 609"994"kr *FK*(100%*+*ökning) 100% 100% 100% 100% RK """"" 113"293"kr """"" 283"231"kr """""""" 566"463"kr """""""" 849"694"kr """"" 1"019"633"kr *RK 250% 200% 150% 120% Skatt*32% """"" 391"917"kr "" 1"314"168"kr """" 2"823"534"kr """" 4"332"900"kr """"" 5"238"520"kr Vinst ***** 832*824*kr ** 2*792*607*kr **** 6*000*010*kr **** 9*207*412*kr ** 11*131*854*kr Realistiskt År*1 År*2 År*3 År*4 År*5 Intäkter "" 1"000"000"kr "" 2"000"000"kr """" 3"000"000"kr """" 4"500"000"kr """"" 4"500"000"kr *Intäkter 200% 150% 150% 100% FK """"" 661"966"kr """"" 609"994"kr """""""" 609"994"kr """""""" 609"994"kr """""""" 609"994"kr *FK 100% 100% 100% 100% RK """""""" 18"127"kr """""""" 36"254"kr """""""""" 54"380"kr """""""""" 81"571"kr """""""""" 81"571"kr *RK 200% 150% 150% 100% Skatt*32% """"" 102"370"kr """"" 433"201"kr """""""" 747"400"kr """" 1"218"699"kr """"" 1"218"699"kr Vinst ***** 217*537*kr ***** 920*552*kr **** 1*588*226*kr **** 2*589*736*kr **** 2*589*736*kr Pessimistiskt År*1 År*2 År*3 År*4 År*5 Intäkter """"" 500"000"kr """"" 525"000"kr """""""" 630"000"kr """""""" 819"000"kr """""""" 819"000"kr *Intäkter 105% 120% 130% 100% FK """"" 661"966"kr """"" 609"994"kr """""""" 609"994"kr """""""" 609"994"kr """""""" 609"994"kr *FK 100% 100% 100% 100% RK """""""""" 2"266"kr """""""""" 2"266"kr """""""""""" 2"719"kr """""""""""" 3"535"kr """""""""""" 3"535"kr *RK 100% 120% 130% 100% Skatt*32% /"""""""" 52"554"kr /"""""""" 27"923"kr """""""""""" 5"532"kr """""""""" 65"751"kr """""""""" 65"751"kr Vinst H***** 164*232*kr H******* 87*260*kr ********** 11*755*kr ******* 139*721*kr ******** 139*721*kr 22

Bilaga D: Affärsplan och budget År 1 2 3 4 5 Optimist // 832/824/kr // 2/792/607/kr // 6/000/010/kr // 9/207/412/kr // 11/131/854/kr Realist // 217/537/kr ///// 920/552/kr // 1/588/226/kr // 2/589/736/kr //// 2/589/736/kr Pessimist :// 164/232/kr ://////// 87/260/kr //////// 11/755/kr ///// 139/721/kr //////// 139/721/kr Enheter 1 500 1000 5000 10000 Intäkter ////// 1/000/kr ///// 500/000/kr // 1/000/000/kr // 5/000/000/kr // 10/000/000/kr TK // 662/193/kr ///// 775/259/kr ///// 888/551/kr // 1/794/890/kr //// 2/927/815/kr FK // 661/966/kr ///// 661/966/kr ///// 661/966/kr ///// 661/965/kr //////// 661/965/kr RK ////////// 227/kr ///// 113/293/kr ///// 226/585/kr // 1/132/925/kr //// 2/265/850/kr Enheter 1 500 1000 5000 10000 Intäkter ////// 1/000/kr ///// 500/000/kr // 1/000/000/kr // 5/000/000/kr // 10/000/000/kr TK // 610/220/kr ///// 723/286/kr ///// 836/579/kr // 1/742/919/kr //// 2/875/844/kr FK // 609/994/kr ///// 609/994/kr ///// 609/994/kr ///// 609/994/kr //////// 609/994/kr RK ////////// 227/kr ///// 113/293/kr ///// 226/585/kr // 1/132/925/kr //// 2/265/850/kr 12000 000 kr 10000 000 kr 8000 000 kr Vinst SEK 6000 000 kr 4000 000 kr 2000 000 kr Optimist Realist Pessimist - kr - 2000 000 kr 1 2 3 4 5 År 23

Bilaga D: Affärsplan och budget Break Even År 1 SEK 6000 000 kr 5000 000 kr 4000 000 kr 3000 000 kr 2000 000 kr 1000 000 kr Intäkter TK - kr 1 500 1000 5000 Enhet Break Even År 2 1200 000 kr 1000 000 kr SEK 800 000 kr 600 000 kr 400 000 kr 200 000 kr Intäkter TK - kr 1 500 1000 Enhet 24

Bilaga E: Programkod Bilaga E: Programkod /* Programmet innehåller delar ifrån: Virtualmix: http://goo.gl/kj8gl Modified by Winkle ink here: http://winkleink.blogspot.com.au/2012/05/arduino-hc-sr04-ultrasonicdistance.html And modified further by ScottC here: http://arduinobasics.blogspot.com/ on 10 Nov 2012. */ // Ta bort kommentarer på raderna 7-11, 50, 69-85 och 184 för LCDdisplayfunktion. /* #include <LiquidCrystal.h> LiquidCrystal lcd(12, 11, 5, 4, 3, 2); */ #define motorc 6 // Motor-pinnar #define motorl 9 #define motorr 10 #define trigpin 13 // Trigger-pinne #define echopin 7 // Echo Pin 1 #define echopin2 8 // Echo Pin 2 //Dessa konstanter är tänkta att lätt ge möjlighet att kalibrera enheten, och deras siffror är avgörande för programmets beteende. const float MeasRange[2] = {70, 200}; // Omfång för tillåtna mätvärden (låg, hög) i cm (float för kommande beräkningar) const short VibraRange[2] = {0, 255}; // Utmatningsomfånget till vibratorerna (min, max). Tillåtna värden mellan 0-255. const short Antal = 10; // Antal mätningar som bidrar till aktiv central visningsbild. const short SidoAntal = 5; // Antal m tningar som bidrar till aktiv sidobild. const float ExprWidth = 1.5; // Begrepp för hur stort utslag skillnaden i mätning mellan vänster och höger "öga" ger i sidovibratorerna. St rre v rde ger tydligare utslag fortare. const float MinLRDiff = 20; // Skillnaden i bedömt avstånd mellan högervänster mätning som krävs innan sidovibratorerna börjar ge utslag //Nedanstående är inte tänkta att ändras 25

Bilaga E: Programkod const float VibraFactor = (VibraRange[1]-VibraRange[0]) / (MeasRange[1]- MeasRange[0]); // Beräknad faktor för omvandling från inputomfång till motoroutput. Denna skulle // kunna ligga i motormath, men funktionen används ofta nog att motivera placering här short arrayposdist = 0,arrayPosSide = 0, cmotor, lmotor, rmotor; // arrayposdist räknar loopens rundor f r avst ndets arrayposition, och arrayposside detsamma f r sidm tningens, och (c,l,r)motor är de olika motorstyrvärdena float distance[antal], distance2[antal], distmean, distmean2, sidel[sidoantal], sider[sidoantal], sidemeanl, sidemeanr; //I distance/distance2 finns de individuella mätvärdena, distmean/distmean2 //det beräknade medelvärdet, och sidel/r f r sidov rdena void setup() { Serial.begin (9600); pinmode(trigpin, OUTPUT); pinmode(echopin, INPUT); pinmode(echopin2, INPUT); pinmode(motorc, OUTPUT); pinmode(motorl, OUTPUT); pinmode(motorr, OUTPUT); // lcd.begin(16, 2); } //Funktion för U-ljudssensorerna, returnerar uppmätt avstånd i cm float batsensor(short sensornr){ digitalwrite(trigpin, LOW); delaymicroseconds(2); digitalwrite(trigpin, HIGH); delaymicroseconds(10); digitalwrite(trigpin, LOW); // Förberett för fler sensorer, addera en ifsats för varje ny sensor med sensornr och echopin# if (sensornr == 1) return pulsein(echopin, HIGH)/58.2; else if (sensornr ==2) return pulsein(echopin2, HIGH)/58.2; } //Funktion för visning av resultat på LCD-skärm, tänkt för tidig kalibrering och bugfix, tar därför sina siffror från globala variabler! 26

Bilaga E: Programkod /* void lcdvisning(){ lcd.clear(); lcd.setcursor(0, 0); lcd.print(distmean); lcd.setcursor(10, 0); lcd.print(distmean2); // data för vibratorerna till LCD-skärm lcd.setcursor(0, 1); lcd.print(lmotor); lcd.setcursor(6, 1); lcd.print(cmotor); lcd.setcursor(13, 1); lcd.print(rmotor); } */ //Medelvärdesberäknare, som kräver att varje resultat ligger inom det //tillåtna området arg 2 - arg 3. Ger annars det största eller det minsta //tillåtna värdet beroende på felriktning. arraystorlek r vad det l ter //som. float meanvaluer(float avstnd[], float minima, float maxima, short arraystorlek){ float medel = 0; for (int i=0; i<arraystorlek; i++){ if (avstnd[i] >= minima && avstnd[i] <= maxima) medel += avstnd[i]; else if (avstnd[i] < minima) medel += minima; else medel += maxima; } return medel/arraystorlek; } // Omvandling av ett avstånds(medel)värde till (omvänt proportionerligt för arg 2 == 0) uttrycksvärde för en motor, // inkluderar ExprWidth om det arg 2 == 1, och ger resultatet tillbaka. short motormath(float measvalue, bool inclexpr){ if (inclexpr == 0) return ( (VibraRange[1] - (measvalue - MeasRange[0]) * VibraFactor) ); return ( VibraRange[0] + measvalue * ExprWidth * VibraFactor ); } // Oändlig loop där magin händer 27

Bilaga E: Programkod void loop() { //Test av motorstyrning // digitalwrite(motorpin, HIGH); // Låter 'arrayposdist'och ge skrivposition i arrayerna if (arrayposdist < (Antal-1)) arrayposdist++; else arrayposdist=0; if (arrayposside < (SidoAntal-1)) arrayposside++; else arrayposside=0; distance[arrayposdist] = batsensor(1); // För att separera läsningarna görs halva loopens delay här, annars fås galna svar trots två olika mottagarpinnar delay(25); distance2[arrayposdist] = batsensor(2); // Anropar meanvaluer för att få medelvärden, i distance mellan de givna // v rdena fr n MeasRange, och i sidemeanl/r mellan 0 och högsta MeasRangevärde. // MinLRDiff används vid skrivandet till arrayerna, så sidemeanl/r behöver inte vara inom // MeasRange[0]-MeasRange[1], det kan ligga under MeasRange[0]. distmean = meanvaluer(distance, MeasRange[0], MeasRange[1], Antal); distmean2 = meanvaluer(distance2, MeasRange[0], MeasRange[1], Antal); // Centermotorvärde cmotor ges av det lägre (närmare) värdet, och sedan // ges skillnaden till sidodifferenserna förutsatt att de är högre än MinLRDiff if (distmean < distmean2){ cmotor = motormath(distmean, 0); if ( (distmean2 - distmean) > MinLRDiff) sidel[arrayposside] = (distmean2 - distmean); else sidel[arrayposside] = 0; sider[arrayposside] = 0; }else{ cmotor = motormath(distmean2, 0); sidel[arrayposside] = 0; if ( (distmean - distmean2) > MinLRDiff) sider[arrayposside] = (distmean - distmean2); 28

Bilaga E: Programkod else sider[arrayposside] = 0; } sidemeanl = meanvaluer(sidel, 0, MeasRange[1], SidoAntal); sidemeanr = meanvaluer(sider, 0, MeasRange[1], SidoAntal); // Sidomotorerna styrs individuellt för att båda ska kunna ge utslag samtidigt vid svepningar // för ett mjukare resultat. if (sidemeanl > MinLRDiff){ lmotor = motormath(sidemeanl, 1); if (lmotor > cmotor) lmotor = cmotor; }else lmotor = 0; if (sidemeanr > MinLRDiff){ rmotor = motormath(sidemeanr, 1); if (rmotor > cmotor) rmotor = cmotor; } else rmotor = 0; // Nollvärde (inget i närheten) från centersynen tas bort if (cmotor == VibraRange[0]) cmotor = 0; // andra halvan av ett 50ms delay som delats upp i två delar delay(25); // lcdvisning(); analogwrite(motorc, cmotor); analogwrite(motorl, lmotor); analogwrite(motorr, rmotor); } 29