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StartseiteForschung aktuellDer "Annäherungshut"19.02.2016

Orientierungshilfe Der "Annäherungshut"

Blindenstock und Blindenführhund sind für Sehbehinderte unverzichtbar, um sich zu orientieren. Wie aber sieht es etwa bei Feuerwehrleuten aus, die sich in verrauchten oder dunklen Räumen zurechtfinden müssen? Am Karlsruher Institut für Technologie hat ein Bachelor-Student nun einen sogenannten "Annäherungshut" entwickelt. Dieses Gerät könnte zukünftig als Orientierungshilfe in verschiedenen Alltagssituationen dienen. Simon Schomäcker hat sich die Technik erklären lassen – und sie auch selbst ausprobiert.

Von Simon Schomäcker

Zu sehen ist der sogenannte Annäherungshut des Karlsruher Instituts für Technologie (Karlsruher Institut für Technologie)
Der sogenannte Annäherungshut macht Räume spürbar (Karlsruher Institut für Technologie)

Auf den ersten Blick erinnert das neuartige Abstandsmessgerät an eine Krone. Sechs etwa schnapsglasgroße Ultraschall-Sensoren sind an einem Stirnband aufgereiht – jeweils einer vorne und hinten sowie zwei an beiden Seiten. Jeder Sensor ist über ein Datenkabel mit der Hauptplatine verbunden, die oben auf dem Kopf sitzt, erklärt der Informatik-Professor Michael Beigl vom Karlsruher Institut für Technologie: "Also hinter der Technik, die man jetzt sehr prominent sieht, verbergen sich die Sensoren. Denn wir müssen ja irgendwie feststellen, was ist um uns herum, damit wir auch blind navigieren können. Und es verbergen sich auch, das sieht man hier so ein bisschen im Innenteil, die Aktuatoren, die einen Druck auf eine Hautfläche dann geben."

An jedem der sechs Ultraschallsensoren befindet sich ein Aktuator. Diese Druckmechanismen auf der Innenseite des Stirnbands sehen aus wie kleine Stempel. Durch Servomotoren gesteuert, üben sie Druck auf den Kopf aus – und zwar umso stärker, je näher der Träger des so genannten "Annäherungshutes" einem Hindernis kommt. Michael Beigl betont, dass ihm eine unkomplizierte Handhabung des Gerätes wichtig war: "Wir wollten ein nicht-invasives System haben, das nicht implantiert werden muss. Deshalb haben wir uns für die Haut als aufnehmenden Sinn entschieden."

Bei Annäherung ein Druck auf die Stirn

Ein weiterer Vorteil des Systems besteht darin, dass es sich auch in geräuschvoller Umgebung anwenden lässt – anders als zum Beispiel die Tonsignale jener Abstandssensoren, die Autofahrern beim Einparken helfen. Um einen Eindruck von der Funktionsweise zu bekommen, setze ich den Annährungshut selbst einmal auf. Das fühlt sich tatsächlich an, als hätte man ein Stirnband auf dem Kopf. Trotz der eingebauten Technik ist das Gerät nicht schwer.

Der Herr Beigl hat gerade die Akkumulatoren angeklemmt und es surrt ganz verdächtig. Das sind die kleinen Stempel, die hier an den Ultraschall-Sensoren sitzen und mir zu erkennen geben, dass hinter mir ein Bücherregal ist. Und jetzt stehe ich mal auf. Wenn ich mich der Wand nähere, dann gibt das tatsächlich auch einen Druck auf meine Stirn. Allerdings, wenn ich jetzt hier auf die Kommode zugehe, das merkt das Gerät nicht.

Florian Braun, der den "Annährungshut" entwickelt hat, kann gerade nicht im Labor sein. Aber er bestätigt mir später, dass ich mit meinem Versuch die Grenzen der Technik entdeckt habe: "Limitierungen momentan sind eben Objekte auf Fußhöhe bis zum Gesäß, weil eben der Hut auf dem Kopf sitzt und er misst dann auch auf dieser Höhe."

Bis zur Praxis dauert es noch etwas

Trotz dieser offensichtlichen Einschränkung hat Florian Braun schon Ideen für mögliche Einsatzfelder: "Auf der Baustelle oder bei Monteursarbeiten, wo man auch mal rückwärts läuft und nicht so genau weiß, was kommt hinter einem. Die Feuerwehr wäre sicherlich auch sehr dankbar, sich besser in Gebäuden bewegen zu können, wenn viel Rauch entsteht. Oder natürlich für Blinde oder Sehbehinderte, dass die einfach sicherer navigieren können."

Einen Blindenstock oder Führhund ersetzt der "Annäherungshut" zwar nicht. Aber er könnte die sensorische Wahrnehmung seiner Träger erweitern. Bevor die Technik beispielsweise in Feuerwehrhelme eingebaut werden könnte, bleibt jedoch noch einiges zu tun, betont Professor Michael Beigl: "Die Konstruktion ist natürlich eine prototypische. Das sieht man ja auch, es ist alles ein bisschen groß. Es ist auch eine kleine Verzögerung da, bevor die Sensoren richtig ausgewertet sind und der Druck dann erscheint. Es ist also immer interessant zu sehen, dass es immer noch hier und da etwas gibt, was man verbessern muss, damit das praxisgerecht ist."

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