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Sturzprävention: Neuartige Brille hilft mit raumechter Orientierungsínformation

Kurzfassung

Trägern von Smartglasses oder AR-Brillen werden optische Anhaltspunkte am Rande des Gesichtsfeldes in Form von z.B. Quadraten oder Punktmustern eingeblendet um Stürze zu verhindern.

Hintergrund

Vor allem bei Menschen über 65 steigt das Risiko für Stürze und altersbedingt ebenfalls das Risiko sich dabei zu verletzen. So müssen 5-7% der über 65-jährigen wegen Stürzen behandelt werden. Die Behandlungs-kosten belaufen sich in den USA im Mittel auf 56.000€ pro Sturz. Auch wenn in Europa die Kosten deutlich niedriger liegen, könnte sich eine effektive Sturzprophylaxe für die Krankenkassen lohnen, da in Deutschland 18,1 Millionen Menschen 65 Jahre oder älter sind und sich damit auch eine große Anzahl an möglichen Nutzern dieser Brillen finden würde.

Problemstellung

Zur Verhinderung von Stürzen gibt es unterschiedliche Methoden, wie zum Beispiel elektrische oder galvanische Stimulation, die eine Gleichgewichtsreaktion auslösen. Ebenfalls wurde auch schon mit Vibrationen als Stimuli gearbeitet. Andere Herangehensweisen versuchen mit Frühwarnsystemen auf dem Smartphone rechtzeitig vor möglichen Stürzen zu warnen.

Optische Reize werden bis jetzt noch nicht für die Sturzprävention verwendet. Lediglich zur Vorbeugung vor Seekrankheit gibt es Systeme die horizontalen Linien in das Sichtfeld einbringen. Die hier vorgestellte Erfindung geht aber weit über diese horizontalen Linien hinaus.

Lösung

Die Erfindung beschreibt ein Verfahren bestehend aus drei Einheiten: einer inertialen Maßeinheit (IMU), einer Recheneinheit und einer Darstellungseinheit, mit denen den Trägern von Smartglasses oder anderen AR-Brillen (augmented reality) optischen Anhaltspunkte, wie verschiedene geometrische Formen (z-B. Linien, Quadrate, Punktmuster) oder sogar Muster mit unterschiedlicher Tiefeninformation eingeblendet werden können. Die Muster können größer oder kleiner werden, je nachdem ob der Betrachter auf sie zu oder von ihnen weg geht. Ebenso können sie bei Drehungen des Kopfes durch langsames Verblassen ausgeblendet werden.

Ziel der eingeblendeten Anhaltspunkte ist es dem Betrachter Informationen zur Parallaxe zu liefern, die vor allem dann für den Benutzer hilfreich ist, wenn es dunkel ist, er vor einer weißen Wand steht oder auch wenn er an einem Bus steht und dieser gerade wegfährt.

Die optischen Anhaltspunkte sollen, vor allem bei Trägern mit gestörtem Gleichgewichtssinn, zusätzliche Informationen für das Gehirn liefern. Mit diesen zusätzlichen optischen Informationen kann das Gehirn fehlende oder schwache vestibuläre Reize ersetzen bzw. ergänzen, wodurch Stürze vormieden werden.

Beispiele für raumechte Orientierungsínformation (Fotos: Assländer, Institut  für Trainings- und Bewegunngswissenschaften, UKN)
Beispiele für raumechte Orientierungsínformation (Fotos: Assländer, Institut für Trainings- und Bewegunngswissenschaften, UKN)
Prototyp um die bevorzugte Position der Einblendung  zu testen (Foto: Assländer, Institut  für Trainings- und Bewegunngswissenschaften, UKN)

Vorteile

  • Die optischen Anhaltspunkte sollen dabei am Rande des Gesichtsfeldes eingeblendet werden, um das Gesichtsfeld nicht unnötig einzuschränken.
  • Die optischen Anhaltspunkte bleiben fest in der Szene und bewegen sich nicht mit dem Kopf mit.
  • Es soll eine Kombination aus vertikalen Linien und optischem Fluss verwendet werden.
  • Fehlende und schwache vestibuläre Reize in Gehirn werden ergänzt und Stürze können so verhindert werden

Anwendungsbereiche

Die Erfindung richtet sich vornehmlich an ältere Personen, kann aber auch für Benutzer mit eingeschränkter Sehkraft hilfreich sein.

Exposé
Kontakt
Dipl.-Ing. Julia Mündel
TLB GmbH
Ettlinger Straße 25
76137 Karlsruhe | Germany
Telefon +49 721-79004-0
muendel(at)tlb.de | www.tlb.de
Entwicklungsstand
Prototyp im Bau /TRL 3
Patentsituation
EP 21185542.4 anhängig
Referenznummer
20/001TLB
Service
Die Technologie-Lizenz-Büro GmbH ist mit der Verwertung der Technologie beauftragt und bietet Unternehmen die Möglichkeit der Lizenznahme.