Was ist FAIR?
Innerhalb des Verbundprojektes werden Demonstratoren für Mensch-Maschine-Interaktionen entwickelt, deren Steuerung – basierend auf visuellen Informationen – über die Erfassung und Auswertung von Blickbewegungen erfolgt. Das Trägersystem für diese visionäre Schnittstelle besteht aus einer Brille, auf der Informationen dargeboten werden. Diese Informationen können neben ihrem Informationsgehalt gleichzeitig Interaktionsmöglichkeiten darstellen; blickt der Nutzer sie an, kann eine Veränderung bewirkt werden. Dieses Konzept soll für drei Szenarien exemplarisch umgesetzt werden: Als spezielle Interaktion für medizinische Anwendungen in der Assistenz für schwerbehinderte Menschen, als neue innovative Mensch-Maschine Schnittstelle für einen Einsatz im breiten Massenmarkt sowie in einem Wartungsszenario für den industriellen Bedarf.
Gesamtziel des Projektes
Das geplante Vorhaben basiert auf den grundlegenden wissenschaftlichen und ingenieurtechnischen Vorarbeiten des vom BMBF von 2006-2008 geförderten Forschungsprojektes „ZOOM – zukunftsorientierte optische Mikrosysteme“ (16SV2283). Ziel des Projektes FAIR ist es, bisherige Erkenntnisse und die resultierenden technischen Lösungen in praxistauglichen Anwendungen zu evaluieren, qualifizieren und optimieren. Die Entwicklung bidirektionaler optischer Mikrodisplays, die in einer monolithischen Integration Ansteuerungselektronik, Display, Kamera und Auswertungselektronik vereinen, eröffnet vollkommen neue Möglichkeiten für die Mensch-Maschine- Interaktion und die Kommunikation mit der Umgebung. Hinausgehend über bisherige Ansätze werden visuelle Informationen - dargestellt über ein Display unter Einbeziehung erweiterter Realität - und Blickbewegungserfassung miteinander kombiniert, um Analyse und Informationsergänzung zu gestatten und gleichzeitig eine Interaktion mit diesen Informationen zu ermöglichen. Das Potential dieser innovativen Technologie soll auf drei Ebenen untersucht und nachgewiesen werden: Einerseits bietet dieser Ansatz neuartige Lösungsmöglichkeiten für Assistenzsysteme zur Unterstützung der Kommunikation von Patienten mit extremen körperlichen Einschränkungen, wie beispielsweise dem Locked-in-Syndrom bzw. Amyotropher Lateralsklerose (ALS). Ein Ziel von FAIR besteht darin, diesen Patienten die Kommunikation mit der Umwelt durch das „Schreiben mit den Augen“ zu ermöglichen. Blickgestützte Kommunikation ist zwar gegenwärtig bereits verfügbar, allerdings setzen aktuelle Systeme bei der Handhabung immer noch eine betreuende Person voraus, die das System justiert und bedient. Eine Brille, bei der durch einen „Augenklick“ eine Tastatur eingeblendet und verwendet werden kann, bietet für die Zielgruppe eine Verbesserung der kommunikativen Möglichkeiten, eröffnet ein größeres Maß an Selbständigkeit und trägt damit zu einer allgemeinen Steigerung der Lebensqualität bei.
Neben diesem sehr speziellen Anwendungsfeld ist der Einsatz der innovativen Technologie auch im Massenmarkt für unterschiedliche Lifestyle-Anwendungen denkbar. Die Zukunft bringt eine Wende vom hand-held (Tastatur oder Touch-Screen kontrollierten) Entertainment a lá Smartphone hin zur handsfree Bedienung über die Steuerung durch die Blickbewegung. Damit lassen sich z.B. Entertainment-Anwendungen bedienen, Emails abrufen oder Webseiten aufrufen, ohne dass die Hände verwendet werden müssen. Die in FAIR betrachtete neue Technologie auf Basis bidirektionaler optischer Mikrodisplays bietet für diese Entwicklungen optimale Voraussetzungen.
Diese blickbewegungsgesteuerten Systeme können auch Kontroll- und Wartungsarbeiten unterstützt werden, bei denen beide Hände für die Bedienung von Geräten bzw. für die Wartung benötigt werden. Damit lässt sich die Fehlerquote verringern und die Effizienz steigern. Des Weiteren sind Anwendungen im medizinischen Bereich denkbar, z.B. sind bei minimal-invasiven Operationen Verbesserungen für den operierenden Arzt zu erwarten: Bestimmte (Kontroll-) Aufgaben lassen sich per Blicksteuerung erledigen während die Hände des Chirurgen am Operationsinstrument verbleiben.
