e-Glasses: Interaktive Datenbrillen für Mobile Computing

Das Ziel des Projekts eGlasses ist die Entwicklung einer offenen Plattform für eine multisensorische elektronische Brille, sowie die Integration und Entwicklung neuartiger Interaktionstechniken. Es handelt sich hierbei um ein erstes Projekt, dessen Ziel die langfristige Forschung und technologische Innovation im Bereich Perceptual Computing ist. Darunter versteht man eine neue Technologie, zu deren Fokus auch die Entwicklung von MultimediaEndgeräten gehört, welche über zusätzliche Fähigkeiten zur Wahrnehmung ihrer Umgebung (z.B. Herzfrequenz oder Umgebungstemperatur) verfügen. Sie verfügen über eine natürliche Wahrnehmung der Umgebung, sowie die Fähigkeit darauf angemessen zu reagieren. Dies kann durch eine automatische Wahrnehmung von Objekteigenschaften geschehen, sowie die Bereitstellung von Informationen über den Zustand eines Objekts, welche daraus abgeleitet wurden. Damit wird es beispielsweise möglich sein, ein Gerät, das sich im Sichtfeld der eGlasses-Datenbrille befindet, über ein interaktives Menü zu steuern. Weitere Beispiele sind die Anzeige der Namen erkannter Personen in der Datenbrille oder die Unterstützung von Personen mit besonderen Bedürfnissen (z.B. durch Anzeige von Farbinformationen für farbenblinde Benutzer). Die eGlasses-Plattform wird über aktuelle sowie neuartige - im Rahmen dieses Projektes zu entwickelnde - Methoden der Benutzer-Interaktion verfügen (z.B. eine haptische Benutzerschnittstelle), wobei ein besonderes Augenmerk auf der Erweiterbarkeit mit zukünftigen Methoden liegen wird. Ein besonderes Ziel dieses Projekts wird dabei auf der Entwicklung und Evaluation neuer und intelligenter Möglichkeiten zur Benutzer-Interaktion für Personen, welche im Gesundheitswesen tätig sind oder über besondere Bedürfnisse verfügen, liegen. Die wichtigsten wissenschaftlichen und technologischen Ziele des Projekts umfassen die Konzeption und Evaluation der folgenden Punkte: - Eye-Tracking-Hardware und -Algorithmen für Benutzer, die in einer realen/lauten Umgebung mobil sind, - Perceptual Computing Algorithmen für Umgebungs-sensitive Endgeräte, - Methoden um Objekte zu erkennen und den Blick des Benutzers dorthin zu füren, - Methoden zur Interaktion mit Benutzern und Objekten im Sichtfeld der Brille, - Eine haptische Schnittstelle in Form eines peripheren Abstandsradars, - Methoden zur Erkennung von Gesten des Benutzers sowie der beobachteten Person, - Methoden für kontextbezogene Verhaltensstudien, sowie - Referenz-Anwendungen für diese Projektziele. Das Ergebnis des Projekts wird eine offene Plattform in Form einer multisensorischen, elektronischen Multimedia- Brille sein, sowie eine Reihe von neuartigen Methoden für intelligente BenutzerInteraktionen, insbesondere im Zusammenhang mit Umgebungs-sensitiven Endgeräten.

Das eGlasses-Projekt konzentriert sich auf die Entwicklung einer offenen Plattform in Form von multisensorischen elektronischen Gläsern sowie auf die Integration und Gestaltung neuer intelligenter Interaktionsmethoden mit der eGlasses-Plattform. Ziel dieses Projektes war es, eine offene Evaluationsplattform zu entwickeln, die neue Interaktionsmethoden umfasst. Die wichtigsten wissenschaftlichen Ziele des Projekts waren die Entwicklung und Evaluierung (1) neuer Eye-Tracking-Hardware und Algorithmen für einen Benutzer im mobilen Kontext, (2) neue und schnelle Algorithmen für perzeptive Medien, (3) neue und schnelle Algorithmen für super-perceptual computing, (4) Methoden zum Lokalisieren von Objekten und zum Fokussieren auf identifizierte Objekte, (5) neue Methoden der Interaktion zwischen Benutzern und Objekten, (6) Entwerfen und Verifizieren eines peripheren Näherungsradars, (7) Entwicklung und Evaluierung von neuen Methoden zur Benutzereingabe, (8) empirische Untersuchungen des Verhaltens eines Benutzers durchzuführen, (9) neue Algorithmen zu entwickeln und Anwendungen für Angehörige der Gesundheitsberufe und Personen mit Behinderungen zu untersuchen. Wir konzentrierten uns vor allem auf den Punkt (5) und fokussierten deshalb auf Interaktionstechniken, welche auf Gestik basieren. Der alltägliche Gebrauch von intelligenten Datenbrillen wurde analysiert und die aktuellen Interaktionsmethoden kommerziell erhältlicher Geräte evaluiert. Diese Geräte werden gewöhnlich für den Zugriff auf kleinstmögliche Informationen und typischerweise in mobilen Kontexten verwendet werden. Körperbewegungen wie Bewegungen mit dem Arm, welche als Gesten erkannt werden, können körperlich sehr ermüdend sein und sind daher für den mobilen Kontext nicht geeignet. Wir konzentrierten uns deshalb auf Smart Textiles, da diese direkt als Kleidung oder Accessoires am Körper getragen werden können und immer verfügbar sind. Dann untersuchten wir Materialien wie leitfähige Garne und Textilien bezüglich ihrer Struktur, Rohmaterialien und ihren Sensoreigenschaften. Eine Reihe von Sensoren wurde durch die Verwendung von Garnen, Stoffen und diversen textilen Verarbeitungsmethoden implementiert. "StretchEBand" ist ein dehnungs-empfindliches Gummiband, das in alle möglichen elastischen Stoffe integriert werden kann (z.B. Armbänder, Tascheneingriffen an der Kleidung, etc.). "FlexTiles" ist ein druckempfindliches Gewebe, welches in verschiedenen Szenarien Anwendung findet.