Steuerung per Zungenbewegung

7. April 2005

In dem ersten Artikel unserer Beitragsserie „Innovative Interaktionsformen“ stellen wir eine Technologie vor, mittels derer Bewegungen der Zunge als Steuersignale genutzt werden können. Die Technologie wurde von der US-amerikanischen Firma „Think-a-Move“ entwickelt. Sie basiert auf einem einfachen Prinzip: jede noch so geringfĂĽgige Zungenbewegung im Mund verursacht eine winzige aber eindeutige Veränderung des Luftdrucks im Gehörgang. Wird diese Veränderung gemessen und verarbeitet, so können daraus Steuerungsbefehle abgeleitet werden.

Das Funktionsprinzip

Die von der Firma „Think-a-Move“ entwickelte Technologie „Virtual Mouse“ arbeitet mit einem kleinen Sensor, der im Gehörgang angebracht wird. Dieser Sensor misst die Veränderungen des Luftdrucks im Gehörgang, die durch eine Zungenbewegung verursacht wurden, und leitet die Daten per Kabel oder Wireless-Technologie an einen „Digital Signal Processor“ (DSP) weiter. Auf dem „Digital Signal Processor“ ist eine Software zur Signalverarbeitung und Mustererkennung installiert. Diese Software filtert Störsignale heraus und unterscheidet zwischen unwillkĂĽrlichen Zungenbewegungen, wie sie zum Beispiel beim Sprechen auftreten, und absichtlichen Zungenbewegungen, die Steuerungsbefehle auslösen können. Die Signalverarbeitung und Mustererkennung basiert auf speziell entwickelten mathematischen und statistischen Modellen.

Die Software

Diese Software filtert Störsignale heraus und unterscheidet zwischen unwillkürlichen Zungenbewegungen, wie sie zum Beispiel beim Sprechen auftreten, und absichtlichen Zungenbewegungen, die Steuerungsbefehle auslösen können. Die Signalverarbeitung und Mustererkennung basiert auf speziell entwickelten mathematischen und statistischen Modellen. Damit die Software die Zungenbewegungen des Benutzers eindeutig erkennen und Steuerungsbefehlen zuordnen kann, muss der Benutzer die Software trainieren. Befehle können entweder durch einzelne oder durch eine Kombination von Zungenbewegungen ausgelöst werden. Letztere Möglichkeit erhöht die Anzahl der möglichen Befehle signifikant.

Vorteile der Technologie

Laut dem Hersteller „Think-a-Move“ soll die fĂĽr die „Virtual Mouse“ Technologie benötigte Hardware weniger als 50$ kosten. Zudem soll der Sensor im Gehörgang bequem zu tragen sein. Da der Sensor lediglich in das Ohr hinein gesetzt wird und jederzeit entnommen werden kann, ist die Technologie zudem nicht invasiv und hygienisch einsetzbar.

Anwendungsgebiete

Die Anwendungsmöglichkeiten fĂĽr die Zungensteuerung sind vielfältig. Sie reichen von prothetischen Anwendungen ĂĽber den Einsatz als Computersteuerung bis hin zu militärischen Anwendungen. Als erste praktische Anwendung hat „Think-a-Move“ die Technologie als Steuerung fĂĽr einen Rollstuhl lizenziert. Auf der Homepage von „Think-a-Move“ ist ein Demonstrationsvideo abrufbar. Laut dem Hersteller eignet sich die Technologie auch zum Einsatz als „Dritte Hand“, die es erlaubt, zusätzliche Aktionen auszufĂĽhren, wenn beide Hände anderweitig beschäftigt sind. Unter anderem könnte dies fĂĽr die Spieleindustrie interessant sein.

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