Durchblick durch Datenbrillen

Datenbrille mit integrierten OLED Mikrodisplays

Alle reden über Datenbrillen. Meistens über Google Glass. Doch es gibt auch eine europäische Entwicklung. Fraunhofer entwickelt sie und geht dabei in eine andere Richtung als das amerikanische Unternehmen.

Was kann eine Datenbrille überhaupt? Sie verändert unsere Realität, weil unser Blickfeld mit Bildern oder Informationen angereichert wird. In den Ruinen des Kolosseums könnte man Seeschlachten sehen wie vor 2000 Jahren. Beim Fahrradfahren kann mir die Brille zeigen, wann ich wo abbiegen muss. Welches Kabel an welche Stelle gehört, könnte die Brille bei Reparaturarbeiten als Film zeigen.

Alles, was sich programmieren lässt und in das Sichtfeld passt, kann virtuell vor unseren Augen entstehen: Unsere reale Welt vermischt sich mit der digitalen. So entsteht eine “Augmented Reality”.


Project Glass Vorstellung

Was unterscheidet die Google Brille von der Fraunhofer Brille?

OLED Mikrodisplay für interaktive Datenbrillen

Google setzt bei seinem System auf Gesten- und Stimmsteuerung, soweit sich das anhand der ersten Prototypen abschätzen lässt. Das Motto lautet: Nie wieder offline. Jeder Moment des eigenen Lebens kann mit anderen geteilt werden kann. Die Datenbrille “Glass” hat eine eingebaute Kamera. Erlebtes kann als Video oder Foto sofort über das Internet verbreitet werden: Von der neuen Szenekneipe um die Ecke bis hin zum Ja-Wort in der Kirche. Games könnten in Zukunft an der frischen Luft mit virtuellen oder realen Partnern gespielt werden – wie die Spielewelt aussieht, entscheidet die Fantasie der Programmierer. Die reale Umgebung wird zur Kulisse.

All das lässt sich mit der Fraunhofer Brille auch machen. Der große Unterschied liegt in der Steuerung. Die Brille vom Fraunhofer COMEDD lässt sich viel unauffälliger steuern. Man kommt ohne Armbewegungen oder Stimme aus, weil diese Datenbrille das weltweit erste augengesteuerte Display hat.

Eine in die Brille integrierte Kamera filmt das vom Auge reflektierte Infrarotlicht und gibt die Daten an eine Datenverarbeitungseinheit weiter. Dort berechnen Bildverarbeitungsprogramme daraus das Pupillenzentrum. So können Blickbewegungen erfasst werden. Gleichzeitig kann so ausgeschlossen werden, dass ein unabsichtliches Blinzeln Steuerungssignale auslöst. Damit ausreichend Licht reflektiert wird, ist in die Fraunhofer-Brille eine Infrarot-Lichtquelle eingebaut.

Das Display zeigt auf winziger Fläche zugleich Daten an und sammelt sie. Dies ist nur möglich, weil es ein OLED-basiertes Display ist. In Zukunft könnte man sogar einen kompletten Mikroprozessor in das Mikrodisplay integrieren und damit die Funktionen eines Smartphones ermöglichen.


Warum Datenbrillen gerade jetzt?

Solange die Steuergeräte groß, sichtbar und eher unhandlich waren, blieb „Augmented Reality” ein Forschungsthema innerhalb der akademischen Welt. Die Anwendungen beschränkten sich auf Bereiche, in denen es nicht peinlich ist, mit am Kopf montierten Geräten herumzulaufen und dabei mit den Armen zu hantieren. Dass die Steuergeräte nun klein genug sind, um sie unauffällig zu integrieren, macht Datenbrillen für die Industrie interessant.

Wie weit sind die Datenbrillen von Google Glass und Fraunhofer COMEDD entwickelt?

Beide Brillen sind noch Prototypen. Jetzt geht es darum, dass Unternehmen zusammen mit ihren Entwicklern überlegen, was am Markt eine Chance hat. Dafür muss man die Brillen ausprobieren und programmieren können. Die notwendigen Bausätze, im Fachjargon Entwickler-Kits, gibt es von Google ab dem kommenden Frühjahr. Die Fraunhofer Kits gibt es jetzt schon in drei Varianten zum Ausprobieren.

Prototypen haben es immer schwer. Aus diesen Prototypen kann aber, glaube ich, sogar eine Alternative zum Handy werden.

Was lässt sich mit den Entwickler-Kits machen? Was enthalten sie?

Entwickler-System für interaktive OLED Datenbrille

Mit den Kits lassen sich beliebige Anwendungen erstellen. Die Referenzanwendung “Panorama” kann getestet werden. Dabei bekommt der Nutzer einen kleinen Ausschnitt von einer Weltkarte angezeigt. Schaut er nun z.B. nach rechts unten, so wandert dieser Ausschnitt nach Australien. Blickt dann der Nutzer nach oben links, so wandert dieser Ausschnitt nach Kanada. Für den Zugriff auf das Display sowie zur Auswertung des Eyetrackings werden dokumentierte C-Bibliotheken bereitgestellt.

Die Kits sind für Entwickler gedacht, die berührungslos Daten eingeben möchten und die, die “Augmented Reality” mobil nutzen wollen. Z.B. Handyentwickler

1. Variante: ein bidirektionale OLED-Mikrodisplay mit USB-Konverter und Netbook, um beliebige Displaydaten anzeigen zu lassen und Kamerabilder aufnehmen zu können.

2. Variante: monokulares HMD: Man kann nur das rechte Auge zur Datenprojektion und zum Eyetracking nutzen. Das Kit besteht aus einer Datenbrille, USB-Konverter, Netbook, Firmware mit Panoramaanwendung.

3. Binokulares HMD wie bei der zweiten Variante. Zusätzlich werden dem Nutzer virtuelle Daten in das linke Auge eingeblendet.

Text von Dr. Rigo Herold, Systemdesigner der Datenbrille am Fraunhofer COMEDD

Solveig Wehking

Solveig Wehking
Solveig Wehking hat Geographie an der FU-Berlin studiert und ihr Diplom als Medienberaterin an der TU-Berlin gemacht. Seit 2009 arbeitet sie als wissenschaftliche Mitarbeiterin in der Abteilung Forschungsplanung in der Zentrale der Fraunhofer-Gesellschaft für das Projekt Discover Markets und den Forschungs-Blog.