KI-Kameraschuh navigiert sehbeeinträchtige Menschen

KI-Kameraschuh navigiert sehbeeinträchtige Menschen

Ein Ultraschall-Schuh hilft sehbeeinträchtigten Menschen im Alltag. Eine überarbeitete Version des Schuhs soll mit einer KI-Kamera neue Möglichkeiten bei der Navigation schaffen. Das erinnert an die Navigationssysteme autonomer Autos übertragen auf einen Schuh.

Der Schuh der österreichischen Firma Tec-Inno trägt den Namen InnoMake und soll sehbeeinträchtigten Menschen im Alltag helfen, Hindernisse wahrzunehmen. An der Vorderseite des Schuhs sind Ultraschall-Sensoren angebracht, die laut Hersteller Hindernisse bis zu vier Meter weit erkennen.

Nehmen die Sensoren Hindernisse wahr, werden Träger per Vibration im Schuh oder per akustischem Signal gewarnt. Im wasser- und staubresistenten Gehäuse befinden sich außerdem Sensoren zur Erkennung der Fußbewegung und eine LED, die aktiviert werden kann, um auf den Träger aufmerksam zu machen und Zusammenstöße mit Passanten zu verhindern.

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Per Smartphone-App können sehbeeinträchtigte Personen die Reichweite des Sensors und die Art der Warnung einstellen.

KI-Lösung soll Schuh intelligent machen

Die reine Ultraschall-Lösung hat jedoch Nachteile: Sie kann einige Hindernisse nicht erkennen wie Treppen oder Schlaglöcher und sie gibt keine Auskunft über die Art des Hindernisses.

Tec-Inno arbeitet daher seit 2016 mit der Technischen Universität Graz an einer KI-Lösung. Die neue Version setzt auf einer Kamera mit KI-Bildanalyse im Schuhaufsatz. Dort soll außerdem ein mobiler Chip verbaut werden, auf dem der Algorithmus lokal läuft.

Die Bilderkennung soll aus der Fußperspektive einen hindernisfreien und gefahrlos begehbaren Bereich ermitteln, sowie Objekte erkennen und unterscheiden. So sollen Träger etwa erfahren, ob es sich um ein überwindbares oder unüberwindbares Hindernis, ein Auto oder ein Fahrrad handelt.

Eine Kameraaufnahme aus der Schuhperspektive: farblich eingegrenzt ist der gefahrlos begehbare Bereich, erkannt und interpretiert durch den Bilderkennungsalgorithmus der TU Graz. | Bild: TU Graz

Eine Kameraaufnahme aus der Schuhperspektive: Farblich eingegrenzt ist der gefahrlos begehbare Bereich, erkannt und interpretiert durch den Bilderkennungsalgorithmus der TU Graz. | Bild: TU Graz

Die Kamera soll sehbeeinträchtigten Menschen außerdem helfen, Zebrastreifen zu folgen, die auf breiten Straßen häufig nicht im 90-Grad-Winkel über die Straße führen, so Tec-Inno. Das Unternehmen arbeitet aktuell an einem Prototyp des intelligenten Schuhs.

Big Data aus dem Schuh: Streetview für Sehbeeinträchtigte

Die Forscher der TU Graz denken weiter und wollen die beim Tragen des Schuhs gesammelten Informationen in eine Art Streetview-Navigationskarte für sehbeeinträchtigte Menschen zusammenführen.

„Nach derzeitigem Stand profitiert jeweils nur der Träger oder die Trägerin von den Daten, die der Schuh beim Gehen sammelt. Viel nachhaltiger wäre es, wenn man diese Daten auch anderen Menschen als Navigationshilfe zur Verfügung stellen könnte“, sagt der beteiligte Forscher Friedrich Fraundorfer.

Aktuell läuft ein Förderantrag bei der Österreichischen Forschungsförderungsgesellschaft FFG. Besonders herausfordernd sei die laufende Aktualisierung und Erweiterung der Karte, die Verknüpfung mit vorhandenen Daten und die IT-Anbindung des Schuhsystems.

Dass Entwicklungsziel ist, dass der Schuh mit Hilfe der Kamera und anhand der Karte seine genaue Position in der Umgebung bestimmen kann, ähnlich wie es die AR-Suche von Google Maps ermöglicht. „In unserer hochinnovativen Welt muss auch eine Alternative zum über 90 Jahre alten Blindenstock möglich sein“, sagt Fraundorfer.

Quelle: TU Graz

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