DE102014215487A1

DE102014215487A1 - A method and apparatus for assisting a person's movement with a movement disorder and signaling system for a person with a movement disorder

Info

Publication number: DE102014215487A1
Application number: DE102014215487.1A
Authority: DE
Inventors: Christian Wegend; Henning Hayn; Anna-Karina Grebe
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2014-08-06
Filing date: 2014-08-06
Publication date: 2016-02-11

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Unterstützen einer Bewegung einer Person (102) mit einer Bewegungsstörung. Das Verfahren umfasst einen Schritt des Anpassens eines bestehenden Stressniveauwertes für die Person (102) auf einen aktuellen Stressniveauwert für die Person (102) unter Verwendung von zumindest eine Stressquelle anzeigenden Umfelddaten eines Umfelds, in dem sich die Person (102) bewegt, einen Schritt des Bestimmens eines Risikowertes für die Bewegungsstörung basierend auf dem aktuellen Stressniveauwert und einen Schritt des Bereitstellens eines Signals (110) zur Generierung eines visuellen und/oder akustischen und/oder haptischen Reizes an die Person (102), wenn der Risikowert einen Risikoschwellenwert überschreitet.The invention relates to a method for assisting a movement of a person (102) with a movement disorder. The method includes a step of adjusting an existing stress level value for the person (102) to a current stress level value for the person (102) using environmental data indicative of at least one stress source of an environment in which the person (102) moves, a step of Determining a risk value for the motion disorder based on the current stress level value and a step of providing a signal (110) to the person (102) to generate a visual and / or auditory and / or haptic stimulus if the risk value exceeds a risk threshold.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Unterstützen einer Bewegung einer Person mit einer Bewegungsstörung, auf eine entsprechende Vorrichtung, auf ein Signalsystem für eine Person mit einer Bewegungsstörung sowie auf ein entsprechendes Computerprogramm.The present invention relates to a method for assisting a movement of a person with a movement disorder, to a corresponding device, to a signal system for a person with a movement disorder and to a corresponding computer program.

Menschen mit bestimmten neurologischen Erkrankungen, insbesondere Parkinsonpatienten, leiden typischerweise an verschiedenen motorischen Symptomen. Ursache ist ein Dopaminmangel in den Basalganglien, der zu einer Beeinträchtigung der Motorik führt. Die allgemeinen Leitsymptome sind Rigor (Muskelstarre), Bradykinese (verlangsamte Bewegungen), welche bis zur Akinese (Bewegungslosigkeit) führen kann, sowie posturale Instabilität (Haltungsinstabilität). Bezüglich des Ganges ist ein häufiges episodisches Symptom eine Blockade, die zum Erstarren inmitten eines Gehvorgangs führt. Für dieses Phänomen einer Gehblockade wird häufig auch im Deutschen die englische Bezeichnung „Freezing of Gait“ verwendet. Gehäuft tritt das Symptom an zu begehenden Engstellen auf. Üblicherweise löst sich die Blockade innerhalb einer Minute wieder und der Parkinsonpatient kann seinen Weg fortsetzen.People with certain neurological disorders, especially Parkinson's patients, typically suffer from various motor symptoms. The cause is a lack of dopamine in the basal ganglia, which leads to impairment of motor function. The general guiding symptoms are rigor (rigidity), bradykinese (slowed movements), which can lead to akinesia (immobility), as well as postural instability (postural instability). Regarding the gait, a common episodic symptom is a blockage that leads to a paralysis in the middle of a walk. For this phenomenon of a walking blockade, the English term "Freezing of Gait" is often used in German as well. The symptom of frequent bottlenecks occurs frequently. Usually, the blockade resolves within a minute and the Parkinson's patient can continue on his way.

Ursächlich für das „Freezing of Gait“ ist die beeinträchtigte „Schrittmacherfunktion“ der Basalganglien für den Gang. Daher wurden spezielle technische Lösungen entwickelt, welche die „Schrittmacherfunktion“ der Basalganglien durch akustische und visuelle externe Reize – englisch: „Cueing“ – überbrücken sollen. Visuelle Reize stellen zum Beispiel auf dem zu überschreitenden Boden quer zur Gangrichtung sichtbare Linien dar. In der häuslichen Umgebung lassen sich diese Reize mit realen Objekten, z. B. Stöcken oder Klebeband, erzeugen.The reason for the "Freezing of Gait" is the impaired "pacemaker function" of the basal ganglia for the gait. Therefore, special technical solutions have been developed to bridge the "pacemaker function" of the basal ganglia by acoustic and visual external stimuli - English: "cueing". For example, visual stimuli represent lines that are visible on the floor to be crossed, transversely to the direction of movement. In the home environment, these stimuli can be visualized with real objects, such as light objects. As sticks or tape, produce.

Für das Cueing existieren brillenähnliche Systeme zur ortsunabhängigen Generierung von künstlichen visuellen Reizen zur Überbrückung der „Schrittmacherfunktion“ der Basalganglien. Dabei werden unterschiedliche visuelle Reize verwendet. Eine Variante besteht in der Verwendung von Lichtimpulsen. Hierbei wird der Reiz ausschließlich durch das abwechselnde Ein- und Ausschalten von LEDs im Sichtfeld erzeugt. Eine weitere Variante besteht in der Erzeugung einfacher Linien im Sichtfeld der Patienten ohne Berücksichtigung des aktuellen Inhalts des Sichtfeldes. Aktuell sind verschiedene am Kopf getragene Anzeigegeräte, sogenannte Head-Mounted-Displays, auf dem Markt, die auch für eine Darstellung in Erweiterter Realität (Augmented Reality) eingesetzt werden können.For cueing, glasses-like systems exist for the location-independent generation of artificial visual stimuli to bridge the "pacemaker function" of the basal ganglia. Different visual stimuli are used. One variant is the use of light pulses. Here, the stimulus is generated exclusively by the alternating switching on and off of LEDs in the field of view. Another variant is the generation of simple lines in the field of view of the patients without taking into account the current content of the field of view. Currently, various head-mounted display devices are on the market, which can also be used for an augmented reality display.

Die WO 2006/111735 A2 beschreibt eine Vorrichtung zur Verbesserung des Gangs eines gehbehinderten Patienten. Die Vorrichtung ist ausgebildet, um an Fixpunkten einen ersten und zweiten optischen Reiz für das rechte und linke Auge des Patienten in ein Sichtfeld des Patienten einzublenden. The WO 2006/111735 A2 describes a device for improving the gait of a handicapped patient. The device is designed to display at fixed points a first and second optical stimulus for the right and left eye of the patient in a field of view of the patient.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Vor diesem Hintergrund werden mit dem hier vorgestellten Ansatz ein Verfahren zum Unterstützen einer Bewegung einer Person mit einer Bewegungsstörung, weiterhin eine Vorrichtung, die dieses Verfahren verwendet, ein Signalsystem für eine Person mit einer Bewegungsstörung sowie schließlich ein entsprechendes Computerprogramm gemäß den Hauptansprüchen vorgestellt. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.Against this background, the approach presented here introduces a method of assisting a person with a movement disorder, a device using this method, a signal system for a person with a movement disorder, and finally a corresponding computer program according to the main claims. Advantageous embodiments emerge from the respective subclaims and the following description.

Ein hier vorgeschlagenes Konzept zur Unterstützung einer Bewegung einer Person mit einer Bewegungsstörung ermöglicht eine situationsabhängige Generierung von Reizen. Basierend auf Daten eines aktuellen Umfelds und/oder eines aktuellen Zustands der Person mit der Bewegungsstörung können Reize erzeugt werden, die, wenn sie auf Sinnesorgane der Person einwirken, dafür sorgen können, den motorisch gestörten Bewegungsablauf zu verbessern. A concept proposed here for supporting a movement of a person with a movement disorder enables situation-dependent generation of stimuli. Based on data of a current environment and / or a current state of the person with the movement disorder stimuli can be generated, which, if they act on sensory organs of the person can ensure to improve the motor-impaired movement.

Mit dem hier vorgeschlagenen Konzept kann beispielsweise die Therapie von Parkinsonpatienten verbessert werden, indem Reize, z. B. räumliche visuelle Reize, zur Überbrückung der „Schrittmacherfunktion“ der Basalganglien z. B. in das Sichtfeld der Patienten eingebracht werden. In einer Weiterbildung des hier vorgestellten Ansatzes können visuelle Reize beispielsweise in Form dreidimensionaler Objekte mittels erweiterter Realität in das Sichtfeld eines Patienten eingeblendet werden. Diese Form der Reizausübung ist wesentlich besser geeignet, die Motorik des Patienten zu unterstützen, als beispielsweise lediglich Reize in Form periodischer Veränderungen von Helligkeit oder durch Einblendung einfacher Linien ohne räumlichen Charakter in das Sichtfeld.With the concept proposed here, for example, the therapy of Parkinson's patients can be improved by stimuli, z. B. spatial visual stimuli, to bridge the "pacemaker" of the basal ganglia z. B. be introduced into the field of view of the patient. In a further development of the approach presented here, visual stimuli, for example in the form of three-dimensional objects, can be superimposed into the field of view of a patient by means of extended reality. This form of stimulus exercise is much better suited to support the motor skills of the patient than, for example, merely stimuli in the form of periodic changes in brightness or by superimposing simple lines without a spatial character in the field of view.

Insbesondere ermöglicht das hier vorgestellte Konzept die Nutzung optischer, visueller und/oder haptischer Reize in Umgebungen, die man nicht mit realen Objekten für das Cueing versehen kann. Diese Situation stellt außerhalb der jeweils eigenen Wohnumgebung den Normalfall dar. Ein weiterer Vorteil ist, dass Mitbewohner des Patienten nicht von den Modifikationen der Wohnungseinrichtung beeinträchtigt werden. In particular, the concept presented here allows the use of optical, visual and / or haptic stimuli in environments that can not be provided with real objects for cueing. This situation is the normal case outside of their own living environment. Another advantage is that the roommates of the patient are not affected by the modifications of the home furnishings.

Es wird ein Verfahren zum Unterstützen einer Bewegung einer Person mit einer Bewegungsstörung vorgestellt, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:
Anpassen eines bestehenden Stressniveauwertes für die Person auf einen aktuellen Stressniveauwert für die Person unter Verwendung von zumindest eine Stressquelle anzeigenden Umfelddaten eines Umfelds, in dem sich die Person bewegt;
Bestimmen eines Risikowertes für die Bewegungsstörung basierend auf dem aktuellen Stressniveauwert; und
Bereitstellen eines Signals zur Generierung eines visuellen und/oder akustischen und/oder haptischen Reizes an die Person, wenn der Risikowert einen Risikoschwellenwert überschreitet.There is a method for assisting a person's movement with a movement disorder presented, the method comprising the following steps:
Adjusting an existing stress level value for the person to a current stress level value for the person using environmental data indicative of at least one stress source of an environment in which the person is moving;
Determining a risk value for the motion disorder based on the current stress level value; and
Providing a signal for generating a visual and / or auditory and / or haptic stimulus to the person when the risk value exceeds a risk threshold.

Es kann sich bei der Person um einen Patienten mit einer neurologischen Erkrankung, beispielsweise der Parkinsonkrankheit, handeln. Das Verfahren kann insbesondere eingesetzt werden, um eine Gehbewegung der Person zu unterstützen, indem mit der Bereitstellung des Reizes eine für Parkinson-Patienten typische Gehblockade aufgehoben werden kann und der Patient wieder in eine fließende Gehbewegung zurückfinden bzw. diese aufrechterhalten kann. Der Stressniveauwert kann ein Maß für eine aktuell bestehende und insbesondere die Bewegungsstörung verschlimmernde Belastung für die Person darstellen. Eine derartige Belastung kann insbesondere in einer außerhalb der Wohnung der Person gelegenen Umgebung bestehen. Der bestehende Stressniveauwert kann sich dabei auf vergangene Situationen beziehen, während der aktuelle Stressniveauwert eine Belastung quasi in Echtzeit quantifizieren kann. Die Stressquelle kann in einer die Person umgebenden Infrastruktur liegen und/oder sich aus visuellen bzw. akustischen Eindrücken speisen. Bei den die Stressquelle repräsentierenden Umfelddaten kann es sich um elektrische Signale handeln. Die Umfelddaten können beispielsweise von Sensoren bereitgestellt werden, die z. B. am Körper oder an einer Gehhilfe der Person angeordnet sein können. Der Risikowert kann eine Wahrscheinlichkeit für das Auftreten der Bewegungsstörung in einer aktuellen Situation quantifizieren. Der Risikoschwellenwert kann einen maximalen Risikowert repräsentieren, bis zu dem für die betrachtete Person nicht mit einer Bewegungsstörung zu rechnen ist. Das Signal kann über eine geeignete Schnittstelle an eine den Reiz generierende Vorrichtung oder Einrichtung bereitgestellt werden. Es kann sich bei dem Signal um ein elektrisches Signal handeln. Der Reiz kann je nach seiner Ausprägung als visueller, akustischer oder haptischer Reiz z. B. an Augen, Ohren oder Hände der Person ausgeben werden. Es kann sich bei dem Reiz um eine ins Sichtfeld der Person eingeblendete geometrische Figur (visuell), um einen am Ohr erzeugten Ton (akustisch) oder um eine Vibration z. B. der Gehhilfe (haptisch) handeln. The person may be a patient with a neurological disorder, such as Parkinson's disease. In particular, the method can be used to assist a walking movement of the person, as the provision of the stimulus can lift a walking blockage typical for Parkinson's patients and the patient can find his way back into a flowing walking movement. The stress level value can be a measure of a currently existing and in particular the movement disorder aggravating burden on the person. Such a burden may in particular exist in an environment outside the person's home. The existing stress level value can relate to past situations, while the current stress level value can quantify a burden virtually in real time. The source of stress may lie in an infrastructure surrounding the person and / or be fed by visual or acoustic impressions. The environment data representing the stress source may be electrical signals. The environment data can be provided for example by sensors that z. B. on the body or on a walker of the person can be arranged. The risk value can quantify a probability of the occurrence of the movement disorder in a current situation. The risk threshold may represent a maximum risk value up to which the person in question is not expected to have a movement disorder. The signal may be provided via a suitable interface to a stimulus generating device or device. The signal may be an electrical signal. The stimulus can, depending on its expression as a visual, acoustic or haptic stimulus z. B. to eyes, ears or hands of the person will spend. It may be in the stimulus to a visible in the field of view of the person geometric figure (visually), a sound generated at the ear (acoustically) or a vibration z. B. the walker (haptic) act.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel des Verfahrens können in dem Schritt des Anpassens die Umfelddaten ein Geräusch, eine Wegbreite eines vor der Person liegenden Weges oder ein Infrastrukturelement als die Stressquelle anzeigen. Vorteilhaft kann so auf einfache Weise eine Bandbreite der in der Umwelt am häufigsten bestehenden Stressfaktoren in die Auswertung einer aktuellen Stressbelastung der Person Eingang finden. According to an embodiment of the method, in the step of adapting, the environment data may indicate a noise, a path width of a path ahead of the person, or an infrastructure element as the stress source. Advantageously, a range of stress factors most frequently present in the environment can thus easily be included in the evaluation of a current stress level of the person.

Insbesondere kann in dem Schritt des Anpassens der bestehende Stressniveauwert um einen Belastungswert eines Belastungsgrades der von den Umfelddaten angezeigten Stressquelle erhöht werden. Es kann jeder Stressquelle ein individueller Belastungswert zugeordnet sein. Die Belastungswerte einzelner Stressquellen können von Person zu Person variieren. Mit dieser Ausführungsform können verschiedene Stressquellen je nach dem Ausmaß ihrer Belastung für die Person klassiert werden. Das Verfahren kann so spezifisch an jeweilige Stressquellen angepasst werden und damit situationsgerechter ablaufen. In particular, in the step of adaptation, the existing stress level value may be increased by a load value of a load level of the stress source indicated by the environment data. Each stress source can be assigned an individual stress value. The stress levels of individual sources of stress can vary from person to person. With this embodiment, various sources of stress can be classified according to the extent of their burden on the person. The procedure can thus be adapted specifically to respective sources of stress and thus be more appropriate to the situation.

Ferner kann in dem Schritt des Anpassens der bestehende Stressniveauwert um einen vorgegebenen Reduktionswert reduziert werden. So kann ohne Weiteres dem Umstand Rechnung getragen werden, dass der Stressniveauwert bei Wegfallen der Stressquellen wieder abnimmt. Das Verfahren kann mit dieser Ausführungsform ideal an die Struktur menschlicher Wahrnehmung angepasst werden.Further, in the step of fitting, the existing stress level value may be reduced by a predetermined reduction value. For example, the fact that the stress level value decreases again when the stress sources cease to exist can easily be taken into account. The method can be ideally adapted to the structure of human perception with this embodiment.

Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens kann zumindest der Schritt des Anpassens nach einem Zeitintervall erneut durchgeführt werden. So kann das Verfahren vorteilhafterweise in Echtzeit oder nahezu in Echtzeit ausgeführt werden und kann sich so durch eine hohe Alltagstauglichkeit auszeichnen.According to an embodiment of the method, at least the step of adjusting after a time interval may be performed again. Thus, the method can be advantageously carried out in real time or almost in real time and can thus be characterized by high suitability for everyday use.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann in dem Schritt des Bestimmens der Risikowert für die Bewegungsstörung auf einen den Risikoschwellenwert überschreitenden Wert gesetzt werden, wenn Bewegungsdaten der Bewegung der Person eine aktuelle Bewegungsstörung anzeigen. Auf diese Weise kann im Akutfall einer Bewegungsstörung die Reizgenerierung mit extrem geringer Zeitverzögerung gestartet werden. Die Dauer der Bewegungsstörung kann damit vorteilhaft auf ein Minimum begrenzt werden. According to another embodiment, in the step of determining, the risk value for the movement disorder may be set to a value exceeding the risk threshold if movement data of the movement of the person indicates a current movement disorder. In this way, in the acute case of a movement disorder, the stimulus generation can be started with extremely short time delay. The duration of the movement disorder can thus be advantageously limited to a minimum.

In einer besonderen Ausführungsform kann das Verfahren einen Schritt des Hinterlegens einer der aktuellen Bewegungsstörung zugeordneten geografischen Position aufweisen. Dafür kann auf GPS oder andere Positionsbestimmungssysteme zurückgegriffen werden. So können ohne Weiteres relevante Informationen für zukünftige Risikoeinschätzungen an der geografischen Position bereitgestellt werden. In a particular embodiment, the method may include a step of depositing a geographic location associated with the current motion disorder. This can be done using GPS or other positioning systems. So you can easily Relevant information will be provided for future risk assessments at the geographic location.

Auch kann in dem Schritt des Bestimmens der Risikowert für die Bewegungsstörung basierend auf einem Häufigkeitswert einer Häufigkeit einer für eine geografische Position hinterlegten Bewegungsstörung bestimmt werden. Mit dieser Ausführungsform kann eine Personen übergreifende Auswertung eines bestimmten Umfelds in Bezug auf Bewegungsstörungen triggernde Aspekte dieses Umfelds realisiert werden. Die geeigneten Reize für Personen, die für eine Bewegungsstörung prädisponiert sind, können damit noch schneller und mit weniger Rechenaufwand erzeugt werden.Also, in the step of determining, the risk value for the movement disorder may be determined based on a frequency value of a frequency of a movement disorder stored for a geographical position. With this embodiment, an inter-personal evaluation of a specific environment with respect to movement-disturbing aspects of this environment can be realized. The appropriate stimuli for people who are predisposed to a movement disorder can thus be generated even faster and with less computational effort.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann das Verfahren einen Schritt des Festlegens des Risikoschwellenwertes aufweisen. So kann das Verfahren ohne Weiteres individuell an jede das Verfahren nutzende Person angepasst werden, beispielsweise in Abhängigkeit eines Schweregrades der Bewegungsstörung der betreffenden Person. According to another embodiment, the method may include a step of setting the risk threshold. Thus, the method can easily be adapted individually to each person using the method, for example, depending on a severity of the movement disorder of the person concerned.

Insbesondere kann das Verfahren einen Schritt des Einblendens eines dreidimensionalen Objekts in ein Sichtfeld der Person unter Verwendung des Signals aufweisen, um den Reiz als visuellen Reiz zu generieren. Diese Form der Reizgenerierung ermöglicht ein besonders intuitives Ansprechen der von der Bewegungsstörung betroffenen Person auf den Reiz. Die Stressbelastung kann damit für den Patienten noch weiter reduziert werden, und die Erfolgsquote der richtigen Interpretation des Reizes durch den Patienten ist besonders hoch. In particular, the method may include a step of fading a three-dimensional object into a field of view of the person using the signal to generate the stimulus as a visual stimulus. This form of stimulus generation enables a particularly intuitive response of the person affected by the movement disorder to the stimulus. The stress burden can thus be further reduced for the patient, and the success rate of the correct interpretation of the stimulus by the patient is particularly high.

Es wird weiterhin eine Vorrichtung zum Unterstützen einer Bewegung einer Person mit einer Bewegungsstörung vorgestellt, wobei die Vorrichtung die folgenden Merkmale aufweist:
eine Anpassungseinrichtung zum Anpassen eines bestehenden Stressniveauwertes für die Person auf einen aktuellen Stressniveauwert für die Person unter Verwendung von zumindest eine Stressquelle anzeigenden Umfelddaten eines Umfelds, in dem sich die Person bewegt;
eine Bestimmungseinrichtung zum Bestimmen eines Risikowertes für die Bewegungsstörung basierend auf dem aktuellen Stressniveauwert; und
eine Bereitstellungseinrichtung zum Bereitstellen eines Signals zur Generierung eines visuellen und/oder akustischen und/oder haptischen Reizes an die Person, wenn der Risikowert einen Risikoschwellenwert überschreitet.There is further provided an apparatus for assisting a movement of a person with a movement disorder, the apparatus having the following features:
an adaptation device for adapting an existing stress level value for the person to a current stress level value for the person using environment data of an environment in which the person is moving, which displays at least one stress source;
determining means for determining a risk value for the movement disorder based on the current stress level value; and
a providing device for providing a signal for generating a visual and / or acoustic and / or haptic stimulus to the person when the risk value exceeds a risk threshold.

Die Vorrichtung kann ausgebildet sein, um die Schritte einer Variante des genannten Verfahrens zum Unterstützen einer Bewegung einer Person mit einer Bewegungsstörung umzusetzen. Auch durch diese Ausführungsvariante der Erfindung in Form einer Vorrichtung kann die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe schnell und effizient gelöst werden. The apparatus may be configured to implement the steps of a variant of said method for assisting movement of a person with a movement disorder. Also by this embodiment of the invention in the form of a device, the object underlying the invention can be solved quickly and efficiently.

Unter einer Vorrichtung kann vorliegend ein elektrisches Gerät verstanden werden, das Sensorsignale verarbeitet und in Abhängigkeit davon Steuer- und/oder Datensignale ausgibt. Die Vorrichtung kann eine Schnittstelle aufweisen, die hard- und/oder softwaremäßig ausgebildet sein kann. Bei einer hardwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen beispielsweise Teil eines sogenannten System-ASICs sein, der verschiedenste Funktionen der Vorrichtung beinhaltet. Es ist jedoch auch möglich, dass die Schnittstellen eigene, integrierte Schaltkreise sind oder zumindest teilweise aus diskreten Bauelementen bestehen. Bei einer softwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen Softwaremodule sein, die beispielsweise auf einem Mikrocontroller neben anderen Softwaremodulen vorhanden sind.In the present case, a device can be understood as meaning an electrical device which processes sensor signals and outputs control and / or data signals in dependence thereon. The device may have an interface, which may be formed in hardware and / or software. In the case of a hardware-based embodiment, the interfaces can be part of a so-called system ASIC, for example, which contains a wide variety of functions of the device. However, it is also possible that the interfaces are their own integrated circuits or at least partially consist of discrete components. In a software training, the interfaces may be software modules that are present, for example, on a microcontroller in addition to other software modules.

Ferner wird ein Signalsystem für eine Person mit einer Bewegungsstörung vorgestellt, wobei das Signalsystem die folgenden Merkmale aufweist:
eine Vorrichtung wie oben beschrieben; und
eine Projektionseinrichtung, die mit der Vorrichtung gekoppelt und ausgebildet ist, um ansprechend auf das Signal zur Generierung eines visuellen und/oder akustischen und/oder haptischen Reizes ein dreidimensionales Objekt in ein Sichtfeld der Person einzublenden, um den Reiz als visuellen Reiz zu generieren.Furthermore, a signal system for a person with a movement disorder is presented, wherein the signal system has the following features:
a device as described above; and
a projection device coupled to the device and configured to superimpose a three-dimensional object in a field of view of the person in response to the signal to generate a visual and / or auditory and / or haptic stimulus to generate the stimulus as a visual stimulus.

Die Projektionseinrichtung kann dazu eine bildgebende Einheit, ein Optikmodul und eine Projektionsfläche aufweisen. Die Projektionsfläche kann dabei vor den Augen der von der Bewegungsstörung betroffenen Person positioniert sein, sodass die Person nicht den Kopf zu wenden braucht, um das eingeblendete dreidimensionale Objekt sehen zu können. Des weiteren ist eine direkte Projektion auf die Netzhaut möglich. Die Projektionseinrichtung kann zur Signalübernahme über ein Leistungssystem oder eine Funkschnittstelle mit der Vorrichtung gekoppelt sein. The projection device can for this purpose have an imaging unit, an optical module and a projection surface. The projection surface can be positioned in front of the eyes of the person affected by the movement disorder, so that the person does not need to turn his head to see the superimposed three-dimensional object can. Furthermore, a direct projection on the retina is possible. The projection device can be coupled with the device for signal acceptance via a power system or a radio interface.

Gemäß einer Ausführungsform kann das Signalsystem in eine Sehhilfe für eine Person mit einer Bewegungsstörung integrierbar sein. Bei der Sehhilfe kann es sich insbesondere um eine Brille handeln. Dabei bietet es sich an, dass die Brillengläser als die Projektionsfläche der Projektionseinrichtung eingesetzt werden. Diese Ausführungsform ermöglicht eine Realisierung des hier vorgestellten Ansatzes, die besonders einfach und unauffällig in den Alltag der von der Bewegungsstörung betroffenen Person integrierbar ist. According to one embodiment, the signal system can be integrated into a visual aid for a person with a movement disorder. The visual aid may in particular be a pair of spectacles. It is advisable that the lenses are used as the projection surface of the projection device. This embodiment makes it possible to realize the approach presented here, which can be integrated in a particularly simple and inconspicuous manner into the everyday life of the person affected by the movement disorder.

Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt oder Computerprogramm mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger oder Speichermedium wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert sein kann und zur Durchführung, Umsetzung und/oder Ansteuerung der Schritte des Verfahrens nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird, insbesondere wenn das Programmprodukt oder Programm auf einem Computer oder einer Vorrichtung ausgeführt wird.Also of advantage is a computer program product or computer program with program code which is stored on a machine-readable carrier or storage medium such as a semiconductor memory, a hard disk memory or an optical memory may be stored and used for carrying out, implementing and / or driving the steps of the method according to one of the embodiments described above, in particular when the program product or program is executed on a computer or a device.

Der hier vorgestellte Ansatz wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:The approach presented here will be explained in more detail below with reference to the accompanying drawings. Show it:

1 eine schematische Darstellung eines Signalsystems für eine Person mit einer Bewegungsstörung, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 1 a schematic representation of a signal system for a person with a movement disorder, according to an embodiment of the present invention;

2 ein Blockschaltbild einer Vorrichtung zum Unterstützen einer Bewegung einer Person mit einer Bewegungsstörung, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 2 a block diagram of an apparatus for assisting a movement of a person with a movement disorder, according to an embodiment of the present invention;

3 ein Blockschaltbild von Systemkomponenten des Signalsystems aus 1, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 3 a block diagram of system components of the signal system 1 , according to an embodiment of the present invention;

4 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Unterstützen einer Bewegung einer Person mit einer Bewegungsstörung, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 4 a flowchart of a method for assisting a movement of a person with a movement disorder, according to an embodiment of the present invention;

5 bis 7 Ablaufdiagramme beispielhafter Varianten des Verfahrens aus 4, gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung; 5 to 7 Flowcharts of exemplary variants of the method 4 in accordance with embodiments of the present invention;

8 eine perspektivische Darstellung eines beispielhaften Sichtfeldes mit eingeblendeten visuellen Reizen, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und 8th a perspective view of an exemplary field of view with visible visual stimuli, according to an embodiment of the present invention; and

9 und 10 Ausführungsbeispiele von Sehhilfen mit integriertem Signalsystem gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung. 9 and 10 Embodiments of visual aids with integrated signal system according to embodiments of the present invention.

In der nachfolgenden Beschreibung günstiger Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.In the following description of favorable embodiments of the present invention, the same or similar reference numerals are used for the elements shown in the various figures and similar acting, with a repeated description of these elements is omitted.

1 zeigt anhand einer schematischen Darstellung ein beispielhaftes Signalsystem 100 für eine Person 102 mit einer Bewegungsstörung. Das Signalsystem 100 umfasst eine Vorrichtung 104 zum Unterstützen einer Bewegung der Person 102 mit der Bewegungsstörung und eine Projektionseinrichtung 106. Bei dem in 1 gezeigten beispielhaften Szenario handelt es sich bei der Person 102 mit der Bewegungsstörung um einen Parkinsonpatienten, bei dem die typische Problematik des „Freezing of Gait“, also des plötzlichen „Einfrierens“ der Gehbewegung, vorliegt. Diese Problematik ergibt sich häufig an Engstellen oder wenn der Patient 102 beispielsweise aufgrund von Geräuschen gestresst ist. 1 shows a schematic representation of an exemplary signal system 100 for a person 102 with a movement disorder. The signal system 100 includes a device 104 for supporting a movement of the person 102 with the movement disorder and a projection device 106 , At the in 1 The exemplary scenario shown is the person 102 with the movement disorder around a Parkinson's patient, in which the typical problem of the "freezing of Gait", ie the sudden "freezing" of the walking motion, is present. This problem often arises at bottlenecks or when the patient 102 for example, is stressed due to noise.

Bei dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Signalsystem 100 in eine Gehhilfe für die Person 102, hier einen Rollator 108, integriert. Die Vorrichtung 104 ist über ein Leitungssystem mit der Projektionseinrichtung 106 gekoppelt. Die Vorrichtung 104 ist ausgebildet, um über eine geeignete Schnittstelle ein Signal 110 zur Generierung eines Reizes an die Projektionseinrichtung 106 bereitzustellen. Die Projektionseinrichtung 106 ist ausgebildet, um ansprechend auf das Signal 110 den Reiz zu generieren, hier einen visuellen Reiz in Form eines dreidimensionalen Objekts 112. Im dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich bei dem dreidimensionalen Objekt 112 um einen virtuellen Balken, der quer zu einem von dem Patienten 102 zurückzulegenden Weg 114 in ein – in der Darstellung mittels Strichlinien gekennzeichnetes – Sichtfeld 116 des Patienten 102 eingeblendet wird. Gemäß unterschiedlichen Ausführungsbeispielen kann das das dreidimensionale Objekt 112 entweder in den Raum oder auf die Netzhaut der Person 102 projiziert werden. Zum Projizieren des Objekts auf die Netzhaut kann auch eine Brille eingesetzt werden, wie sie nachfolgend anhand von 9 beschrieben ist.At the in 1 the embodiment shown is the signal system 100 in a walker for the person 102 , here a rollator 108 , integrated. The device 104 is via a conduit system with the projection device 106 coupled. The device 104 is designed to signal via a suitable interface 110 for generating a stimulus to the projection device 106 provide. The projection device 106 is designed to be responsive to the signal 110 to generate the stimulus, here a visual stimulus in the form of a three-dimensional object 112 , In the illustrated embodiment, the three-dimensional object is 112 around a virtual bar that is transverse to one of the patient 102 path to be covered 114 in a - in the representation marked by dashed lines - field of view 116 of the patient 102 is displayed. According to different embodiments, this may be the three-dimensional object 112 either in the room or on the retina of the person 102 be projected. For projecting the object on the retina and glasses can be used, as described below with reference to 9 is described.

Über die visuelle Wahrnehmung des virtuellen Balkens 112 wird die Person 102 in die Lage versetzt, die Gehblockade zu überwinden und ihren Weg fortzusetzen. Mit der an die Raumwirkung angepassten Darstellung des virtuellen Objekts 112 im Sichtfeld der Person 102 ist das Signalsystem 100 ausgebildet, um den Parkinsonpatienten 102 mittels der sogenannten Erweiterten Realität (englisch: Augmented Reality) besonders vorteilhaft in seiner Gehbewegung zu unterstützen. Anders als in 1 gezeigt, kann auch ein akustischer oder haptischer Reiz erzeugt werden, damit die Person 102 die Gehblockade überwinden kann. About the visual perception of the virtual bar 112 becomes the person 102 able to overcome the walking block and continue on their way. With the representation of the virtual object adapted to the spatial effect 112 in the field of vision of the person 102 is the signal system 100 trained to Parkinson's patients 102 assisted by the so-called augmented reality (Augmented Reality) particularly advantageous in his walking motion. Unlike in 1 An acoustic or haptic stimulus can also be generated to allow the person 102 can overcome the walking blockade.

2 zeigt ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels der Vorrichtung 104 zum Unterstützen einer Bewegung einer Person mit einer Bewegungsstörung aus 1. Die Vorrichtung 104 ist ausgebildet, um über eine geeignete Schnittstelle Umfelddaten 200 eines Umfelds, in dem sich die Person bewegt, einzulesen. Ferner ist die Vorrichtung 104 ausgebildet, um unter Verwendung der Umfelddaten 200 das Signal 110 zur Generierung eines visuellen und/oder akustischen und/oder haptischen Reizes an die Person bereitzustellen. Die Umfelddaten 200 zeigen zumindest eine mit gewisser Wahrscheinlichkeit auf die Person einwirkende Stressquelle in dem Umfeld um die Person herum an. Entsprechend können die Umfelddaten 200 beispielsweise ein Geräusch, eine Wegbreite eines vor der Person liegenden Weges oder ein Infrastrukturelement des Umfelds als die Stressquelle anzeigen. Gemäß einem Ausführungsbeispiel werden die Umfelddaten 200 von einem ersten optischen Sensor und einem zweiten optischen Sensor einer der Person zugeordneten Kamera bereitgestellt. 2 shows a block diagram of an embodiment of the device 104 for supporting a movement of a person with a movement disorder 1 , The device 104 is designed to have a suitable interface environment data 200 an environment in which the person moves to read. Furthermore, the device 104 trained to use the environmental data 200 the signal 110 to provide for the generation of a visual and / or acoustic and / or haptic stimulus to the person. The environment data 200 show at least one with a certain probability on the person acting stress source in the Environment around the person. Accordingly, the environment data 200 For example, indicate a noise, a path width of a path ahead of the person or an infrastructure element of the environment as the source of stress. According to one embodiment, the environment data 200 provided by a first optical sensor and a second optical sensor of a camera associated with the person.

Die Vorrichtung 104 umfasst eine Anpassungseinrichtung 202, eine Bestimmungseinrichtung 204 und eine Bereitstellungseinrichtung 206. The device 104 includes an adapter 202 , a determination device 204 and a provisioning device 206 ,

Die Anpassungseinrichtung 202 ist ausgebildet, um basierend auf den Umfelddaten 200 einen bestehenden Stressniveauwert für die Person auf einen aktuellen Stressniveauwert 208 für die Person anzupassen. Die Bestimmungseinrichtung 204 ist ausgebildet, um den aktuellen Stressniveauwert 208 aus der Anpassungseinrichtung 202 einzulesen und zu verwenden, um einen Risikowert 210 für die Bewegungsstörung zu ermitteln und über eine geeignete Schnittstelle an die Bereitstellungseinrichtung 206 zu übergeben. Die Bereitstellungseinrichtung 206 ist ausgebildet, um das Signal 110 zur Generierung eines visuellen und/oder akustischen und/oder haptischen Reizes bereitzustellen, wenn der Risikowert 210 einen in der Vorrichtung 104 hinterlegten Risikoschwellenwert überschreitet.The adjustment device 202 is designed to be based on the environmental data 200 an existing stress level value for the person to a current stress level value 208 to adapt for the person. The determining device 204 is trained to the current stress level value 208 from the adjustment device 202 to read and use to a risk value 210 for the motion disorder and via a suitable interface to the provisioning device 206 to hand over. The provisioning device 206 is trained to receive the signal 110 to provide for the generation of a visual and / or auditory and / or haptic stimulus, if the risk value 210 one in the device 104 stored risk threshold exceeds.

Über den aktuellen Stressniveauwert 208 kann ein Maß für eine aktuelle Stressbelastung der Person aufgrund der im Umfeld bestehenden spezifischen Stressquellen als Basis zur Ermittlung des Risikowertes 210 zur Verfügung stehen. Der bestehende Stressniveauwert kann als ein Maß für eine zurückliegende Stressbelastung in der Vorrichtung 104 hinterlegt sein. Über den Risikowert 210 kann eine aktuelle Wahrscheinlichkeit für das Eintreten der Bewegungsstörung benannt werden. Der Risikowert 210 kann in Prozent angegeben werden und beispielsweise zwischen null und 100 liegen, wobei null ein Fehlen der Eintrittswahrscheinlichkeit für die Bewegungsstörung repräsentieren kann und 100 eine Gewissheit für das Eintreten der Bewegungsstörung repräsentieren kann. Der Risikoschwellenwert kann individuell festgelegt werden, beispielsweise in Abhängigkeit von einem Schweregrad der bei der Person vorliegenden Bewegungsstörung.About the current stress level value 208 can be a measure of a current stress burden of the person due to the existing specific sources of stress as a basis for determining the risk value 210 be available. The existing stress level value can be used as a measure of past stress levels in the device 104 be deposited. About the risk value 210 A current probability for the occurrence of the movement disorder can be named. The risk value 210 can be given as a percentage, for example between zero and 100, where zero can represent a lack of the probability of motion disturbance and 100 can represent a certainty of the onset of the motion disorder. The risk threshold can be set individually, for example, depending on a severity level of the person's movement disorder.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 104 ist die Anpassungseinrichtung 202 ferner ausgebildet, um im Zeitverlauf für die Bestimmung des aktuellen Stressniveauwertes 208 den bestehenden Stressniveauwert um einen Belastungswert 212 eines Belastungsgrades der von den Umfelddaten 200 angezeigten Stressquelle zu erhöhen und/oder den bestehenden Stressniveauwert um einen vorgegebenen Reduktionswert 214 zu reduzieren. Beispielsweise ist jeder spezifischen Stressquelle ein bestimmter Belastungsgrad zugeordnet, der durch den Belastungswert 212 quantifiziert werden kann. So kann eine vor der Person liegende Engstelle eines von der Person zurückzulegenden Weges einen niedrigeren Belastungsgrad aufweisen als ein vor der Person liegender Treppenabsatz, der zum Weitergehen zu bewältigen ist. Mit dem Einbringen des Reduktionswertes 214 kann der Tatsache Rechnung getragen werden, dass im Allgemeinen die Stressbelastung beim ersten Bemerken einer Stressquelle am höchsten ist und im weiteren Zeitverlauf langsam abnimmt. Der Belastungswert 212 und der Reduktionswert 214 können gemäß Ausführungsbeispielen aus einer geeigneten Datenbank in die Vorrichtung 104 eingelesen werden. According to an embodiment of the device 104 is the adjustment device 202 further configured to over time for the determination of the current stress level value 208 the existing stress level value by a load value 212 a load factor of the environment data 200 increase the displayed stress source and / or the existing stress level value by a predetermined reduction value 214 to reduce. For example, each specific source of stress is assigned a specific level of exposure, which is determined by the level of exposure 212 can be quantified. Thus, a bottleneck located in front of the person of a path to be covered by the person can have a lower degree of stress than a landing situated in front of the person, which has to be managed to proceed. With the introduction of the reduction value 214 It can be taken into account that, in general, the stress level at the first notice of a stress source is highest and gradually decreases over time. The load value 212 and the reduction value 214 may according to embodiments of a suitable database in the device 104 be read.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel ist die Bestimmungseinrichtung 204 ausgebildet, um den Risikowert 210 für die Bewegungsstörung auf einen den Risikoschwellenwert überschreitenden Wert zu setzen, wenn Bewegungsdaten 216 der Bewegung der Person eine aktuell vorliegende Bewegungsstörung anzeigen. Gemäß Ausführungsbeispielen können die Bewegungsdaten 216 von geeigneten Sensoren über eine Schnittstelle an die Vorrichtung 104 bereitgestellt werden. Bei den Sensoren kann es sich beispielsweise um der Person mit der Bewegungsstörung zugeordnete Beschleunigungssensoren und/oder Drehratensensoren handeln, die z. B. am Körper oder an einer Gehhilfe der Person angeordnet sein können. According to a further embodiment, the determination device 204 trained to the risk value 210 to set the motion disturbance to a value exceeding the risk threshold if motion data 216 the movement of the person indicate a current motion disorder. According to embodiments, the movement data 216 from suitable sensors via an interface to the device 104 to be provided. The sensors may be, for example, the person associated with the motion disturbance acceleration sensors and / or rotation rate sensors, the z. B. on the body or on a walker of the person can be arranged.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel kann die Bestimmungseinrichtung 204 ausgebildet sein, um den Risikowert 210 für die Bewegungsstörung basierend auf einem Häufigkeitswert 218 zu bestimmen. Mittels des Häufigkeitswertes 218 kann eine Häufigkeit eines Vorkommens der Bewegungsstörung in Bezug auf eine bestimmte geografische Position angezeigt werden. Der Häufigkeitswert 218 kann über eine geeignete Schnittstelle an die Vorrichtung 104 bereitgestellt werden, wenn – beispielsweise über ein GPS-Modul an der Gehhilfe der Person – festgestellt wird, dass sich die Person gerade an besagter geografischer Position befindet. Der Häufigkeitswert 218 kann gemäß Ausführungsbeispielen basierend auf einem Bewegungsprofil lediglich der die Vorrichtung 104 nutzenden Person oder basierend auf Bewegungsprofilen einer Vielzahl von Personen mit einer Bewegungsstörung bestimmt werden. Im letzteren Fall bietet sich beispielsweise eine Cloud zum Speichern und Aktualisieren des Häufigkeitswerts 218 an. According to a further embodiment, the determination device 204 be educated to the risk value 210 for the movement disorder based on a frequency value 218 to determine. By means of the frequency value 218 For example, a frequency of occurrence of the movement disorder with respect to a specific geographical position can be displayed. The frequency value 218 can be connected to the device via a suitable interface 104 be provided, if - for example, via a GPS module on the walker of the person - is determined that the person is currently in said geographical position. The frequency value 218 According to embodiments, based on a movement profile only the device 104 person or based on movement profiles of a plurality of persons with a movement disorder. In the latter case, for example, offers a cloud for storing and updating the frequency value 218 at.

3 zeigt ein Blockschaltbild beispielhafter Systemkomponenten einer Variante des Signalsystems 100 aus 1. Auch hier wird das Signalsystem 100 zum Erzeugen eines visuellen Reizes für eine gehbehinderte Person eingesetzt. Neben der eine Verarbeitungseinheit des Signalsystems 100 bildenden Vorrichtung 104 zum Unterstützen einer Bewegung einer Person mit einer Bewegungsstörung und der Projektionseinrichtung bzw. -vorrichtung 106 weist das beispielhafte Gesamtsystem 100 ein Kamerasystem 300 bestehend aus mindestens zwei Kameras bzw. Bildsensoren auf. Der Einsatz von zwei Kameras ermöglicht eine Bestimmung von Entfernungen, beispielsweise zum korrekten Einblenden des dreidimensionalen Objekts. 3 shows a block diagram of exemplary system components of a variant of the signal system 100 out 1 , Again, the signal system 100 used to create a visual stimulus for a handicapped person. In addition to the a processing unit of the signal system 100 forming device 104 for assisting a movement of a person with a movement disorder and the projection device 106 has the exemplary overall system 100 a camera system 300 consisting of at least two cameras or image sensors. The use of two cameras allows a determination of distances, for example for the correct fading of the three-dimensional object.

Optional verfügt das System 100 ferner über weitere Sensoren 302 – beispielsweise die bereits im Zusammenhang mit 2 erwähnten Beschleunigungs- und/oder Drehratensensoren –, eine Datenbank 304 sowie eine Meldeeinheit 306 zur Bereitstellung weiterer Möglichkeiten, Reize zu erzeugen. In einer beispielhaften Grundversion des Signalsystems 100 erfasst das Kamerasystem 300 das Blickfeld der Person. Die Verarbeitungseinheit 104 wertet die Daten aus und extrahiert Situationen, die zu einem erhöhten Stresslevel bzw. Stressniveauwert bei der Person führen. In der Grundversion sind dies beispielsweise visuell erfassbare Situationen wie zum Beispiel eine geringe Wegbreite oder sich öffnende automatische Türen. Aus diesen Ereignissen wird ein aktuelles Stresslevel bzw. der aktuelle Stressniveauwert berechnet.Optionally the system has 100 also via other sensors 302 - for example, those already related to 2 mentioned acceleration and / or rotation rate sensors -, a database 304 as well as a reporting unit 306 to provide other ways to create stimuli. In an exemplary basic version of the signal system 100 captures the camera system 300 the field of vision of the person. The processing unit 104 evaluates the data and extracts situations that lead to an increased level of stress or stress level value in the person. In the basic version, these are, for example, visually detectable situations such as a narrow path width or opening automatic doors. From these events, a current stress level or the current stress level value is calculated.

Mittels des Kamerasystems 300 und der Projektionseinrichtung 106 können realitätsnahe Objekte in das Sichtfeld der Person projiziert werden. Das Kamerasystem 300 wird benötigt, um den aktuell betrachteten Raum auszuwerten und somit die Positionierung der virtuellen dreidimensionalen Objekte im Raum zu ermöglichen. Ein (nicht gezeigter) Mikrocontroller erzeugt entsprechende Bilddaten für beide Augen der Person. Die Daten des Kamerasystems 300 werden kontinuierlich ausgewertet. Ergebnis der Auswertung ist eine Schätzung des voraussichtlichen Weges, von Objekten im Sichtfeld sowie der Wahrscheinlichkeit, dass sich „Freezing of Gait“ ereignet. By means of the camera system 300 and the projection device 106 Realistic objects can be projected into the field of view of the person. The camera system 300 is needed to evaluate the currently considered space and thus to enable the positioning of the virtual three-dimensional objects in the room. A microcontroller (not shown) generates corresponding image data for both eyes of the person. The data of the camera system 300 are evaluated continuously. The result of the evaluation is an estimate of the probable path, of objects in the field of view as well as the probability that "Freezing of Gait" occurs.

Die Wegschätzung sowie die erkannten Objekte können gemäß Ausführungsbeispielen zur Schätzung der voraussichtlichen Wegbreite verwendet werden. Die Wegbreite, Richtungsänderungen, eine akute Detektion von „Freezing of Gait“, Stressfaktoren – z. B. das Klingeln des Telefons bzw. der Türklingel, sich öffnende automatische Türen eines Aufzugs oder im Kaufhaus – werden zusammen mit historischen Daten über personenbezogenes Auftreten von „Freezing of Gait“ zur Schätzung des Risikos in der aktuellen Situation verwendet. Die Erkennung von „Freezing of Gait“ wird gemäß Ausführungsbeispielen zum Aufbau der optionalen Datenbank 304 verwendet. Anhand des ermittelten Risikos wird dann entschieden, ob es vorteilhaft ist, Reize in das Sichtfeld des Patienten einzufügen. Ist es vorteilhaft, werden die Reize erzeugt und in das Sichtfeld eingeblendet. Nun kann gemäß Ausführungsbeispielen mit den aktuellen Daten des Kamerasystems 300 der Zyklus erneut durchlaufen werden.The way estimation as well as the detected objects may be used according to embodiments for estimating the estimated path width. The path width, direction changes, an acute detection of "freezing of gait", stress factors - eg. Ringing the telephone or doorbell, opening automatic doors of a lift, or in the store - along with historical personal data about "Freezing of Gait" are used to estimate the risk in the current situation. The detection of "freezing of gait" becomes according to embodiments for the construction of the optional database 304 used. Based on the determined risk, it is then decided whether it is advantageous to insert stimuli in the field of view of the patient. If it is advantageous, the stimuli are generated and displayed in the field of view. Now, according to embodiments with the current data of the camera system 300 the cycle will be run again.

In der Variante des Systems 100 mit dem zusätzlichen Sensorsystem 302 können die Sensoren zur Lokalisation der eigenen Position der Person, z. B. mittels GPS bzw. Indoor-Navigation, eingesetzt werden. Die geografische Position der Person kann, wenn Cueing aktiviert wurde, in einer Karte gespeichert werden. Eine derartige Karte kann z. B. für selbstlernende Systeme verwendet werden. Außerdem können Karten zwischen verschiedenen Patienten ausgetauscht werden im Sinne einer möglichst weitreichenden Kartierung für Parkinson-Patienten.In the variant of the system 100 with the additional sensor system 302 the sensors can be used to localize the person's own position, eg. B. by means of GPS or indoor navigation, are used. The geographic position of the person can be stored in a map if cueing has been activated. Such a card can, for. B. be used for self-learning systems. In addition, cards can be exchanged between different patients in the sense of a far-reaching mapping for Parkinson's patients.

In einer Variante des Signalsystems 100 als lernfähiges System werden Situationen, in denen Cueing notwendig ist, z. B. Engstellen, automatisch erkannt. Dies kann ermöglicht werden über eine Analyse der Umgebung, beispielsweise mittels der Bildverarbeitung, oder über eine Analyse historischer Daten, z. B. über das Auftreten von „Freezing of Gait“ an bestimmten Orten.In a variant of the signal system 100 as an adaptive system are situations in which cueing is necessary, for. Bottlenecks, automatically detected. This can be made possible by an analysis of the environment, for example by means of image processing, or by an analysis of historical data, eg. On the occurrence of "freezing of gait" in certain places.

In der Variante, in der das System 100 um die zusätzlichen Sensoren in Form von z. B. Beschleunigungssensoren, Drehratensensoren ergänzt ist, kann über die Sensorsignale „Freezing of Gait“ erkannt und das Cueing aktiviert werden. In einer weiteren Variante besteht das Kamerasystem 300 aus mehr als zwei Kameras.In the variant in which the system 100 to the additional sensors in the form of z. As accelerometers, gyroscopes added is detected by the sensor signals "Freezing of Gait" and the cueing be activated. In a further variant, the camera system exists 300 from more than two cameras.

In einer weiteren Variante des Signalsystems 100 werden über die zumindest eine optionale Meldeeinheit 306 akustische oder haptische Reize für das Cueing verwendet. Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel können zusätzliche Warnungen, z. B. vor Hindernissen wie Treppen, Gefahrenstellen, Ampeln, etc. in das Sichtfeld des Patienten eingeblendet werden.In another variant of the signal system 100 be about the at least one optional reporting unit 306 acoustic or haptic stimuli used for cueing. According to another embodiment, additional warnings, eg. B. in front of obstacles such as stairs, danger spots, traffic lights, etc. are displayed in the field of view of the patient.

Grundsätzlich kann das System 100 in einem einzigen Gerät implementiert werden, indem alle Bauelemente in einem Gehäuse angeordnet werden. Alternativ kann das System 100 in mehreren Geräten implementiert werden. Beispielsweise können zwei separate Kameras und ein weiteres Gerät mit Sensorik und Verarbeitungseinheit vorgesehen sein.Basically, the system can 100 be implemented in a single device by arranging all components in a housing. Alternatively, the system can 100 be implemented in multiple devices. For example, two separate cameras and another device with sensor and processing unit can be provided.

4 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens 400 zum Unterstützen einer Bewegung einer Person mit einer Bewegungsstörung. Das Verfahren 400 kann beispielsweise in einer Vorrichtung zum Unterstützen einer Bewegung von Parkinson-Patienten, wie in den 1 bis 3 gezeigt, eingesetzt werden. 4 shows a flowchart of an embodiment of a method 400 for assisting a person's movement with a movement disorder. The procedure 400 For example, in a device for aiding movement of Parkinson's patients, as in US Pat 1 to 3 shown to be used.

Das Verfahren 400 weist einen Schritt des Anpassens 402 auf. In dem Schritt des Anpassens 402 wird unter Verwendung von eine Stressquelle anzeigenden Umfelddaten eines Umfelds um die Person ein bestehender Stressniveauwert für die Person auf einen aktuellen Stressniveauwert für die Person angepasst. In einem Schritt des Bestimmens 404 wird unter Verwendung des aktuellen Stressniveauwerts ein Risikowert für die Bewegungsstörung der Person bestimmt. Das Verfahren 400 weist ferner einen Schritt des Bereitstellens 406 auf. In dem Schritt des Bereitstellens 406 wird bei Überschreitung eines Risikoschwellenwertes durch den Risikowert ein Signal zur Generierung eines Reizes für die Person bereitgestellt. Beispielsweise wird in dem Schritt 406 ein Signal zur Generierung eines visuellen Reizes an eine Projektionsvorrichtung bereitgestellt, um ein dreidimensionales Objekt in ein Sichtfeld der Person einzublenden. The procedure 400 has a step of fitting 402 on. In the step of adapting 402 For example, using an environment surrounding the person to display stress-environment information, an existing stress level value for the individual is adjusted to a current stress level value for the individual. In a step of determining 404 A risk value for the person's movement disorder is determined using the current stress level value. The procedure 400 further comprises a step of providing 406 on. In the step of providing 406 If the risk value exceeds a risk threshold value, a signal is generated for the generation of a stimulus for the person. For example, in the step 406 provided a signal for generating a visual stimulus to a projection device to display a three-dimensional object in a field of view of the person.

5 bis 7 zeigen Ablaufdiagramme beispielhafter Varianten des Verfahrens 400 zum Unterstützen einer Bewegung einer Person mit einer Bewegungsstörung aus 4. 5 to 7 show flowcharts of exemplary variants of the method 400 for supporting a movement of a person with a movement disorder 4 ,

Ein Blockdiagramm in 5 zeigt einen Schritt 500 der Bildaufnahme eines Sichtfelds der Person mit der Bewegungsstörung. Die Bildaufnahme kann durch ein der Person zugeordnetes Kamerasystem erfolgen. Es folgt ein Schritt 502 der Analyse der mit der Bildaufnahme erfassten Szene. Gemäß einem Ausführungsbeispiel umfasst der Schritt 502 der Analyse den in 4 erläuterten Schritt des Bestimmens des Risikowertes für eine Bewegungsstörung der Person. In einem Schritt 504 wird basierend auf der Analyse entschieden, ob die Generierung eines Reizes für die Person notwendig ist oder nicht, beispielsweise, indem eine Überprüfung stattfindet, ob der Risikowert einen Risikoschwellenwert überschreitet oder nicht. A block diagram in 5 shows a step 500 the image capture of a field of view of the person with the movement disorder. The image acquisition can be done by a camera associated with the person. It follows a step 502 the analysis of the scene captured with the image capture. According to one embodiment, the step comprises 502 the analysis the in 4 explained step of determining the risk value for a movement disorder of the person. In one step 504 Based on the analysis, it is decided whether the generation of a stimulus is necessary for the person or not, for example, by checking whether the risk value exceeds a risk threshold or not.

Wird in dem Schritt 504 bestimmt, dass die Generierung des Reizes notwendig ist, werden im Rahmen eines Schrittes 506 analog zu dem Schritt des Bereitstellens der 4 ein Signal zur Erzeugung visueller Reize sowie Daten für eine Platzierung der Reize im Raum bereitgestellt. In einem folgenden Schritt 508 wird eine Einblendung beispielsweise eines dreidimensionalen Objekts in das Sichtfeld der Person ausgeführt. Das Verfahren kehrt anschließend zu dem Schritt 500 der Bildaufnahme eines Sichtfelds der Person mit der Bewegungsstörung zurück. Wird in dem Schritt 504 bestimmt, dass die Generierung des Reizes nicht notwendig ist, wird das Verfahren 400 direkt mit einer erneuten Ausführung des Schrittes 500 der Bildaufnahme eines Sichtfelds der Person mit der Bewegungsstörung fortgesetzt. Will in the step 504 determines that the generation of the stimulus is necessary in the context of a step 506 analogous to the step of providing the 4 a signal for generating visual stimuli and data for placing the stimuli in the room provided. In a following step 508 For example, a fade in, for example, of a three-dimensional object into the field of view of the person is performed. The process then returns to the step 500 image capture of a person's field of view with the motion disorder. Will in the step 504 determines that the generation of the stimulus is not necessary, the procedure becomes 400 directly with a new execution of the step 500 the image recording of a field of view of the person with the movement disorder continued.

6 zeigt eine weitere Variante des Verfahrens 400. Wieder wird in dem Schritt 500 eine Bildaufnahme eines Sichtfelds der Person mit der Bewegungsstörung getätigt. Der Schritt 502 der Analyse der Szene umfasst einen Teilschritt 600 der Schätzung eines voraussichtlichen Weges der Person mit der Bewegungsstörung, einen Teilschritt 602 der Objekterkennung im Sichtfeld der Person und einen Teilschritt 604 der „Freezing-of-Gait“-Erkennung. Innerhalb des Teilschrittes 600 der Schätzung des voraussichtlichen Weges wird bei dem in 6 gezeigten Ausführungsbeispiel des Verfahrens 400 in einem Unterschritt 606 eine Wegbreitenschätzung durchgeführt. In einem weiteren Teilschritt 608 der Analyse 502 werden Historiedaten zurückliegender „Freezing-of-Gait“-Erkennungen eingelesen. Basierend auf der Wegbreitenschätzung in dem Unterschritt 606 erfolgt in einem weiteren Teilschritt 610 eine „Freezing-of-Gait“-Risikoschätzung. 6 shows a further variant of the method 400 , Again, in the step 500 an image taken of a field of view of the person with the movement disorder. The step 502 the analysis of the scene comprises a sub-step 600 the estimation of a probable path of the person with the movement disorder, a partial step 602 the object recognition in the field of view of the person and a sub-step 604 Freezing-of-Gait detection. Within the sub-step 600 the estimate of the probable route will be made at the 6 shown embodiment of the method 400 in a sub-step 606 carried out a path estimation. In a further sub-step 608 the analysis 502 History data of past "Freezing-of-Gait" -recognitions are read. Based on the path estimation in the sub-step 606 takes place in a further sub-step 610 a freezing-of-gaz risk estimate.

Wird bei der in 6 gezeigten Variante in dem Schritt 504 entschieden, dass die Generierung eines Reizes für die Person notwendig ist, werden wiederum in dem Schritt 506 ein Signal zur Erzeugung visueller Reize sowie Daten für eine Platzierung der Reize im Raum bereitgestellt und in dem folgenden Schritt 508 ein dreidimensionales Objekt in das Sichtfeld der Person eingeblendet. Das Verfahren 400 kehrt anschließend zu dem Schritt 500 der Bildaufnahme eines Sichtfelds der Person mit der Bewegungsstörung zurück. Wird alternativ in dem Schritt 504 entschieden, dass die Generierung des Reizes nicht notwendig ist, wird das Verfahren 400 direkt mit einer erneuten Ausführung des Schrittes 500 der Bildaufnahme eines Sichtfelds der Person mit der Bewegungsstörung fortgesetzt.Will be at the in 6 shown variant in the step 504 decided that the generation of a stimulus for the person is necessary, in turn, in the step 506 a signal for generating visual stimuli as well as data for a placement of the stimuli in the space provided and in the following step 508 a three-dimensional object appears in the field of view of the person. The procedure 400 then return to the step 500 image capture of a person's field of view with the motion disorder. Is alternatively in the step 504 decided that the generation of the stimulus is not necessary, the procedure becomes 400 directly with a new execution of the step 500 the image recording of a field of view of the person with the movement disorder continued.

7 zeigt anhand eines weiteren Ablaufdiagramms eine weitere Variante der Verarbeitungsschritte des Verfahrens 400. In dem Schritt 500 erfolgt eine Erfassung der Umgebung der Person mit der Bewegungsstörung durch Sensoren wie optische Sensoren einer Kamera und/oder weitere optionale Sensoren. Unter Verwendung dieser Sensor- bzw. Umfelddaten wird im Rahmen des Schrittes 502 der Analyse in einem Teilschritt 700 basierend auf erfassten Geräusch- und/oder Wegbreitedaten eine Umweltsituationserkennung durchgeführt, um so auf die Person einwirkende Stressfaktoren aus der Umgebung herauszufiltern. In dem Teilschritt 604 wird in einer Echtzeiterkennung geprüft, ob aktuell „Freezing of Gait“ vorliegt, und in einem optionalen Teilschritt 702 des Schrittes 502 wird basierend auf GPS- und/oder Indoor-Navigationsdaten eine Positionsbestimmung einer aktuellen Position der Person getätigt. 7 shows another variant of the processing steps of the method based on another flowchart 400 , In the step 500 a detection of the environment of the person with the movement disorder by sensors such as optical sensors of a camera and / or other optional sensors. Using this sensor or environment data is in the context of the step 502 the analysis in a sub-step 700 Environmental situation detection is performed based on sensed noise and / or pathway data to filter out stressors acting on the subject from the environment. In the sub-step 604 is checked in a real-time detection, whether currently "Freezing of Gait" is present, and in an optional sub-step 702 of the step 502 Based on GPS and / or indoor navigation data, a position determination of a current position of the person is made.

In dem Schritt 402 wird basierend auf den in der Umweltsituationserkennung in Schritt 700 erfassten Stressfaktoren ein Stresslevel der Person bestimmt bzw. ein bestehender Stressniveauwert mit konfigurierbarer Gewichtung auf einen aktuellen Stressniveauwert angepasst. In einem optionalen Schritt 704 des Verfahrens 400 wird basierend auf der „Freezing-of-Gait“-Echtzeiterkennung in Teilschritt 604 und optional basierend auf der der Positionsbestimmung in Teilschritt 702 das Auftreten von „Freezing of Gait“ für eine bestimmte geografische Position in einer Datenbank hinterlegt. Unter Verwendung der Ergebnisse des Schrittes 402 der Anpassung des Stressniveauwertes und des Schrittes 604 der Echtzeiterkennung von „Freezing of Gait“ wird in dem Schritt 404 der Risikowert für die Bewegungsstörung der Person bestimmt. Der Risikowert hat gemäß Ausführungsbeispielen eine konfigurierbare Gewichtung. In the step 402 is based on the in the environmental situation detection in step 700 determined stress factors determines a stress level of the person or adjusted an existing stress level value with configurable weighting to a current stress level value. In an optional step 704 of the procedure 400 is based on the "freezing-of-gait" real-time detection in partial step 604 and optionally based on the position determination in sub-step 702 the occurrence of "freezing of gait" for a specific geographic position stored in a database. Using the results of the step 402 the adjustment of the stress level value and the step 604 the real-time detection of "Freezing of Gait" is in the step 404 determines the risk value for the movement disorder of the person. The risk value has a configurable weighting according to embodiments.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel des Verfahrens 400 kann der Schritt 404 der Bestimmung des Risikowertes ferner einen Teilschritt 706 des Auslesens eines Häufigkeitswertes aus einer Datenbank aufweisen, wobei der Risikowert ferner unter Verwendung des Häufigkeitswertes bestimmt wird. Der Häufigkeitswert repräsentiert dabei eine in der Datenbank hinterlegte Häufigkeit des Auftretens von „Freezing of Gait“ an einer aktuellen Position der Person. In einem weiteren optionalen Schritt 708 des Verfahrens 400 wird eine Bewertung des Risikos für „Freezing of Gait“ durchgeführt und basierend auf der Bewertung ein konfigurierbarer Risikoschwellenwert festgelegt, z. B. individuell für eine spezifische Person mit einer Bewegungsstörung. Überschreitet der in Schritt 404 bestimmte Risikowert den Risikoschwellenwert, folgt eine Entscheidung über die Generierung eines Reizes, hier eines visuellen Reizes, und es wird der Schritt 508 der Einblendung eines oder mehrerer dreidimensionaler Reize ausgeführt. Der Schritt 508 enthält gemäß einem Ausführungsbeispiel den anhand der 4 erläuterten Schritt des Bereitstellens eines Signals zur Generierung des Reizes oder der Reize.According to an embodiment of the method 400 can the step 404 the determination of the risk value is also a sub-step 706 reading out a frequency value from a database, wherein the risk value is further determined using the frequency value. The frequency value represents a stored in the database frequency of occurrence of "freezing of Gait" at a current position of the person. In another optional step 708 of the procedure 400 an assessment of the risk for "freezing of gait" is made and based on the score a configurable risk threshold is set, e.g. B. individually for a specific person with a movement disorder. Exceeds in step 404 certain risk value the risk threshold, follows a decision on the generation of a stimulus, here a visual stimulus, and it becomes the step 508 the insertion of one or more three-dimensional stimuli. The step 508 contains according to an embodiment according to the 4 explained step of providing a signal to generate the stimulus or the stimuli.

Gemäß Ausführungsbeispielen des anhand der 4 bis 7 erläuterten Verfahrens 400 zum Unterstützen einer Bewegung einer Person mit einer Bewegungsstörung besitzt jedes stressrelevante Ereignis bzw. jede Stressquelle ein konfigurierbares Gewicht zwischen beispielsweise null und 200. Zur Vereinfachung der Erläuterung des erfindungsgemäßen Konzepts besitzen beispielsweise alle Ereignisse ein Gewicht von 100. Die Berechnung des Stresslevels in dem Schritt 402 erfolgt gemäß Ausführungsbeispielen durch z. B. sekündliches Hinzuaddieren des Gewichts bei Erkennung eines entsprechenden Ereignisses. Nach oben hin ist das Stresslevel jedoch z. B. durch den Wert 300 begrenzt, um ein übermäßiges Ansteigen des Stresslevels bei häufigen oder vielen Ereignissen zur selben Zeit zu verhindern. Weiterhin wird gemäß Ausführungsbeispielen vom aktuell vorliegenden Stresslevel bzw. Stressniveauwert sekündlich ein vorgegebener Wert, zum Beispiel 20, abgezogen. Um negative Stresslevel zu verhindern, wird das Stresslevel nach unten hin z. B. durch den Wert null begrenzt. According to embodiments of the basis of the 4 to 7 explained method 400 For example, to simplify the explanation of the concept according to the invention, all events have a weight of 100. The calculation of the stress level in the step. For example, in order to facilitate movement of a person with a movement disorder, each stress relevant event or source has a configurable weight 402 takes place according to embodiments by z. B. Adding the weight every second on detection of a corresponding event. At the top, however, the stress level is z. For example, limited by the value 300 to prevent an excessive increase in the stress level at frequent or many events at the same time. Furthermore, according to exemplary embodiments, a predefined value, for example 20, is subtracted from the currently existing stress level or stress level value every second. In order to prevent negative stress levels, the stress level is lowered downwards z. B. limited by the value zero.

Bei der Bestimmung des Risikos für „Freezing of Gait“ in dem Schritt 708 geht dieses Level neben der Echtzeiterkennung in Teilschritt 604 und früherem Auftreten von „Freezing of Gait“ an einer bestimmten Position mit ein. Das Risiko kann Werte zwischen null und 100 annehmen. Bei Echtzeiterkennung von „Freezing of Gait“ wird das Risiko z. B. immer auf 100 gesetzt. Ansonsten ergibt sich das Risiko durch Addition des Stresslevels und, sofern eine Datenbank vorhanden ist, dem prozentualen Anteil der aktuell vorliegenden Häufigkeit an einer konfigurierbaren Häufigkeit. Zum Beispiel kann die kritische Häufigkeit auf 10 festgelegt werden. Bei einer aktuellen Häufigkeit von drei würde dann 30 zum aktuellen Risiko hinzuaddiert werden. In determining the risk for freezing of gait in the step 708 goes this level in addition to the real-time detection in sub-step 604 and earlier occurrence of "freezing of gait" at a particular position. The risk can be between zero and 100. With real-time detection of "freezing of gait" the risk z. B. always set to 100. Otherwise, the risk results from the addition of the stress level and, if a database is available, the percentage of the current frequency at a configurable frequency. For example, the critical frequency can be set to 10. At a current frequency of three, then 30 would be added to the current risk.

Die Auslöseschwelle für das Cueing ist konfigurierbar und kann zum Beispiel auf 90 festgelegt werden. Würde sich aufgrund der Addition ein Risiko größer als 100 ergeben, so wird der Wert auf den Maximalwert 100 begrenzt. Sobald „Freezing of Gait“ durch die Echtzeiterkennung erkannt wird, wird der Zähler für die aktuelle Position erhöht. Die nächste Erhöhung des Zählers kann dann im Anschluss frühestens wieder nach drei Minuten erfolgen. Als gleiche geografische Positionen werden in der optionalen Positionsbestimmung in Teilschritt 702 beispielsweise Positionen mit einem Abstand von höchstens drei Metern betrachtet. In diesem Fall wird der Zählerstand zu der bereits in der Datenbank vorhandenen Position verwendet. Bei mehreren Positionen, die näher als drei Meter an der aktuellen Position liegen, wird diejenige mit dem kleinsten Abstand verwendet. Ein einmal ausgelöstes Cueing wird für eine konfigurierbare Dauer – zum Beispiel 15 Sekunden – nach dem letzten Überschreiten der Auslöseschwelle ausgeführt. The triggering threshold for cueing is configurable and can be set to 90, for example. If, due to the addition, a risk greater than 100 results, the value is limited to the maximum value 100. As soon as "Freezing of Gait" is detected by the real-time detection, the counter for the current position is increased. The next increase of the counter can then take place at the earliest after three minutes. The same geographical positions are subdivided in the optional position determination 702 For example, positions with a distance of at most three meters considered. In this case, the meter reading is used at the position already in the database. If there are several positions closer than three meters to the current position, the one with the smallest distance is used. Once triggered, cueing is performed for a configurable duration, for example 15 seconds, after the last time the trigger threshold is exceeded.

Optional verfügt das zum Bereitstellen der Umfelddaten eingesetzte Sensorsystem über mindestens ein Mikrofon. Dieses wird verwendet, um stresserzeugende Geräusche zu erfassen, z. B. Telefonklingeln oder Klingeln an der Tür. Die stresserzeugenden Geräusche tragen dann zur Ermittlung des Stresslevels in das Verfahren 400 Eingang.Optionally, the sensor system used to provide the environmental data has at least one microphone. This is used to detect stress generating noises, e.g. B. telephone bells or ringing on the door. The stress-causing noises then contribute to the determination of the stress level in the procedure 400 Entrance.

In einer Variante des vorgestellten Verfahrens 400 wird zur Bestimmung des „Freezing-of-Gait“-Risikos auf Daten eines Systems zur Positionsbestimmung (zum Beispiel bestehend aus GPS und Indoor-Navigation) sowie Daten einer Datenbank, in der die Anzahl der aufgetretenen „Freezing of Gait“-Ereignisse zusammen mit der jeweiligen Position abgespeichert werden können, zurückgegriffen. In einer Variante besteht die Möglichkeit, diese Daten mit anderen Parkinson-Patienten zu teilen, um die Risikobestimmung in unbekanntem Terrain zu verbessern. Diese Informationen gehen sofern vorhanden dann ebenfalls über konfigurierbare Schwellenwerte in das Risiko für „Freezing of Gait“ ein.In a variant of the presented method 400 For the determination of the freezing-of-gait risk, data from a system for determining position (consisting for example of GPS and indoor navigation) and data from a database in which the number of "Freezing of Gait" events occurred together with the respective position can be stored, resorted to. In one variant, it is possible to share this data with other Parkinson's patients to improve risk assessment in unknown terrain. If available, this information is also included in the risk for "freezing of gait" via configurable thresholds.

8 zeigt anhand einer perspektivischen Darstellung ein beispielhaftes Sichtfeld 800 einer Person mit einer Bewegungsstörung. Das Sichtfeld 800 zeigt einen Raum, in dessen hintere Wand eine Tür und zwei Fenster eingelassen sind. In dem in 8 gezeigten Szenario bildet die Tür ein Infrastrukturelement als eine Stressquelle 802 für die Person mit einer Bewegungsstörung, beispielsweise einen Parkinsonpatienten. Um zu verhindern dass die Stressquelle 802 „Freezing of Gait“ auslöst oder um ein bereits vorhandenes „Freezing of Gait“ zu lösen, werden gemäß dem hier vorgestellten Ansatz visuelle Reize in das Sichtfeld 800 des Patienten eingeblendet. Bei dem in 8 gezeigten Beispiel werden die visuellen Reize durch eine Mehrzahl virtueller dreidimensionaler Objekte 112 repräsentiert. Die dreidimensionalen Objekte 112 bilden in der Darstellung mehrere quer zu einem von der Person zurückzulegenden Weg zu der Tür 802 liegende Balken. Durch Größe und Anordnung in der virtuellen Darstellung der Balken 112 wird ein räumlicher Effekt im Sinne der Erweiterten Realität bzw. Augmented Reality erzielt und so die bewegungsfördernde Wirkung des visuellen Reizes vorteilhaft verstärkt. 8th shows a perspective view of an exemplary field of view 800 a person with a movement disorder. The field of vision 800 shows a room in the rear wall of a door and two windows are embedded. In the in 8th As shown, the door forms an infrastructure element as a source of stress 802 for the person with a movement disorder, for example a Parkinson's patient. To prevent the stress source 802 Triggering "Freezing of Gait" or solving an already existing "Freezing of Gait" will, according to the approach presented here, create visual stimuli in the field of vision 800 of the patient. At the in 8th As shown, the visual stimuli are represented by a plurality of virtual three-dimensional objects 112 represents. The three-dimensional objects 112 form in the representation of several transverse to a path to be traveled by the person to the door 802 lying beams. By size and arrangement in the virtual representation of the bars 112 a spatial effect in the sense of augmented reality or Augmented Reality is achieved and thus advantageously enhances the movement-promoting effect of the visual stimulus.

Gemäß dem hier vorgestellten Konzept kann darauf verzichtet werden, die Reize mit realen Objekten wie z. B. Stöcken oder Klebeband zu erzeugen. Insbesondere ermöglicht das hier vorgestellte Konzept die Nutzung optischer, visueller und/oder haptischer Reize in Umgebungen, die man nicht mit den oben angeführten Objekten versehen kann. Ein weiterer Vorteil des hier vorgestellten Konzepts besteht u. a. in der besonderen Qualität der Reize, da diese durch ihren räumlichen Charakter der optischen Wirkung realer Objekte näher kommen. Dreidimensionale Objekte wirken bei einem größeren Anteil der Bevölkerung als zweidimensionale. According to the concept presented here can be dispensed with the stimuli with real objects such. B. sticks or tape to produce. In particular, the concept presented here allows the use of optical, visual and / or haptic stimuli in environments that can not be provided with the objects listed above. Another advantage of the concept presented here is u. a. in the special quality of the stimuli, because they come closer by their spatial character of the optical effect of real objects. Three-dimensional objects act as two-dimensional objects in a larger proportion of the population.

9 zeigt anhand einer perspektivischen Darstellung eine beispielhafte Sehhilfe 900, in die das hierin vorgestellte Signalsystem 100 integriert ist. Bei der Sehhilfe 900 handelt es sich im gezeigten Beispiel um eine Brille eines Parkinsonpatienten. Das beispielhafte Signalsystem 100 umfasst neben der (nicht gezeigten) Vorrichtung zum Unterstützen einer Bewegung des Parkinsonpatienten die Projektionseinrichtung 106 sowie eine Kamera 902 mit einem ersten optischen Sensor 904 und einem zweiten optischen Sensor 906. Beide Sensoren 904, 906 sind in eine Fassung der Brille 900 eingelassen und ausgebildet, um ein Sichtfeld des die Brille 900 tragenden Patienten stereoskopisch zu erfassen. Die Projektionseinrichtung bzw. der Projektor 106 umfasst eine einem rechten Brillenglas der Brille 900 zugeordnete erste Projektionseinheit 908 und eine einem linken Brillenglas der Brille 900 zugeordnete zweite Projektionseinheit 910. Basierend auf den von den optischen Sensoren 904, 906 bereitgestellten stereoskopischen Bilddaten blendet der Projektor 106 mittels der Projektionseinheiten 908, 910 zur Bereitstellung eines visuellen Reizes für den die Brille 900 tragenden Patienten ein dreidimensionales virtuelles Objekt in ein Sichtfeld des Patienten ein. 9 shows a perspective view of an exemplary visual aid 900 into the signal system presented herein 100 is integrated. At the visual aid 900 In the example shown, these are spectacles of a Parkinson's patient. The exemplary signal system 100 In addition to the device (not shown) for supporting a movement of the Parkinson's patient, the projection device 106 as well as a camera 902 with a first optical sensor 904 and a second optical sensor 906 , Both sensors 904 . 906 are in a version of the glasses 900 let in and trained to form a field of vision of the glasses 900 stereoscopically capture the patient. The projection device or the projector 106 includes a right lens of glasses 900 associated first projection unit 908 and a left lens of the glasses 900 associated second projection unit 910 , Based on the of the optical sensors 904 . 906 provided stereoscopic image data hides the projector 106 by means of the projection units 908 . 910 to provide a visual stimulus for the glasses 900 carrying patients a three-dimensional virtual object in a field of view of the patient.

10 zeigt wiederum in einer perspektivischen Darstellung eine weitere beispielhafte Sehhilfe 900 in Form einer Brille mit integriertem Signalsystem 100. Wiederum sind zwei Bildsensoren 904, 906 der Kamera 902 in eine Fassung der Brille 900 integriert. Im Gegensatz zu dem in 9 gezeigten Ausführungsbeispiel werden hier jedoch die visuellen Reize in Form eines oder mehrerer dreidimensionaler virtueller Objekte in Brillengläser 1000 der Brille 900 projiziert. Die Brillengläser 1000 bilden somit eine virtuelle Leinwand zum Anzeigen der dreidimensionalen virtuellen Objekte im Sichtfeld des Patienten. 10 again shows in a perspective view another exemplary visual aid 900 in the form of glasses with integrated signal system 100 , Again, there are two image sensors 904 . 906 the camera 902 in a version of the glasses 900 integrated. Unlike the in 9 In the embodiment shown here, however, the visual stimuli are in the form of one or more three-dimensional virtual objects in spectacle lenses 1000 the glasses 900 projected. The lenses 1000 thus form a virtual screen for displaying the three-dimensional virtual objects in the field of view of the patient.

Für eine technische Realisierung des hierin vorgestellten Konzepts zum Unterstützen einer Bewegung einer Person mit einer Bewegungsstörung bieten sich unterschiedliche Varianten an. So kann eine Durchsichtbrille mit integriertem Display wie in 10 gezeigt eingesetzt werden. Über ein „Head-Mounted Display“ können Bildschirme für jedes Auge bereitgestellt werden. Es besteht auch die Möglichkeit der Überlagerung des natürlichen Sichtbereichs mit virtuellen Objekten mittels einer Projektion direkt auf die Netzhaut. Es besteht ferner die Option der vollständigen künstlichen Erzeugung von Bildern durch Überlagerung von Kamerabildern mit künstlichen Objekten auf dem Mikrocontroller und Darstellung des Resultates. Für das Cueing ist auch eine direkte Stimulation des Sehnervs denkbar. For a technical realization of the concept presented here for supporting a movement of a person with a movement disorder, different variants are available. Thus, a transparent eyeglasses with integrated display as in 10 shown used. A "Head-Mounted Display" screen for each eye can be provided. There is also the possibility of overlaying the natural field of view with virtual objects by means of a projection directly onto the retina. There is also the option of fully artificial image generation by overlaying camera images with artificial objects on the microcontroller and displaying the result. For cueing also a direct stimulation of the optic nerve is conceivable.

Darüber hinaus können tragbare Geräte wie Tablet oder Smartphone für das Cueing mit Displays und Kameras ausgestattet werden. Beispielsweise kann ein am Körper getragenes Gerät eingesetzt werden, welches die visuellen Reize bzw. Cues in den Raum, z. B. auf den Boden, projiziert. Das hierin vorgestellte Signalsystem kann in eine Gehhilfe, z. B. einen Gehstock, integriert werden. Und wie bereits erläutert, können für die Erkennung von „Freezing of Gait“ zusätzliche Sensoren, zum Beispiel Beschleunigungs- und Drehratensensoren, verwendet werden. In addition, portable devices such as tablet or smartphone for cueing can be equipped with displays and cameras. For example, a device worn on the body can be used, which the visual stimuli or cues in the room, for. B. on the floor, projected. The signal system presented herein may be incorporated into a walker, e.g. As a walking stick integrated. And as previously explained, additional sensors, such as accelerometers and gyroscopes, can be used to detect freezing of gait.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel verfügt das hier vorgeschlagene Signalsystem über ein Mikrofon zur Erkennung von Stresssituationen durch Geräusche wie Klingeln des Telefons oder Klingeln an der Tür. Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel kann das erfindungsgemäße System über eine ToF-Kamera mit vergleichbarem Sichtfeld wie die optischen Kameras verfügen, um die Situationserkennung zu verbessern. In einer weiteren Variante verfügt das System über einen Vibrationsgeber für Cueing mittels haptischer Reize.According to one embodiment, the signal system proposed herein has a microphone for detecting stress situations by sounds such as ringing the telephone or ringing the door. According to a further embodiment, the system according to the invention may have a ToF camera with a comparable field of view as the optical cameras in order to improve the situation recognition. In another variant, the system has a vibration generator for cueing by means of haptic stimuli.

Die beschriebenen und in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele sind nur beispielhaft gewählt. Unterschiedliche Ausführungsbeispiele können vollständig oder in Bezug auf einzelne Merkmale miteinander kombiniert werden. Auch kann ein Ausführungsbeispiel durch Merkmale eines weiteren Ausführungsbeispiels ergänzt werden. Ferner können die hier vorgestellten Verfahrensschritte wiederholt sowie in einer anderen als in der beschriebenen Reihenfolge ausgeführt werden. The embodiments described and shown in the figures are chosen only by way of example. Different embodiments may be combined together or in relation to individual features. Also, an embodiment can be supplemented by features of another embodiment. Furthermore, the method steps presented here can be repeated as well as executed in a sequence other than that described.

Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine „und/oder“-Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so ist dies so zu lesen, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist.If an exemplary embodiment comprises a "and / or" link between a first feature and a second feature, then this is to be read so that the embodiment according to one embodiment, both the first feature and the second feature and according to another embodiment either only first feature or only the second feature.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

WO 2006/111735 A2 [0005]

Claims

Procedure ( 400 ) for supporting a movement of a person ( 102 ) with a movement disorder, the method ( 400 ) has the following steps: customizing ( 402 ) of an existing stress level value for the person ( 102 ) to a current stress level value ( 208 ) for the person ( 102 ) using at least one stress source ( 802 ) indicating environment data ( 200 ) an environment in which the person ( 102 ) emotional; Determine ( 404 ) of a risk value ( 210 ) for the movement disorder based on the current stress level value ( 208 ); and deploy ( 406 ) of a signal ( 110 ) for generating a visual and / or acoustic and / or haptic stimulus to the person ( 102 ), if the risk value ( 210 ) exceeds a risk threshold.

Procedure ( 400 ) according to claim 1, wherein in the adapting step ( 402 ) the environment data ( 200 ) a sound, a width of a path in front of the person ( 102 ) lying way ( 114 ) or an infrastructure element as the source of stress ( 802 ) Show.

Procedure ( 400 ) according to one of the preceding claims, in which in the step of adapting ( 402 ) the existing stress level value by a load value ( 212 ) a load level of the environment data ( 200 ) displayed stress source ( 802 ) is increased.

Procedure ( 400 ) according to one of the preceding claims, in which in the step of adapting ( 402 ) the existing stress level value by a predetermined reduction value ( 214 ) is reduced.

Procedure ( 400 ) according to one of the preceding claims, wherein at least the adapting step ( 402 ) is performed again after a time interval.

Procedure ( 400 ) according to one of the preceding claims, wherein in the step of determining ( 404 ) the risk value ( 210 ) for the movement disturbance is set to a value exceeding the risk threshold if movement data ( 216 ) of the movement of the person ( 102 ) indicate a current motion disorder.

Procedure ( 400 ) according to claim 6, with a step ( 704 ) of depositing a geographical position associated with the current motion disorder.

Procedure ( 400 ) according to one of the preceding claims, wherein in the step of determining ( 404 ) the risk value ( 210 ) for the movement disorder based on a frequency value ( 218 ) of a frequency of a movement disorder stored for a geographical position.

Procedure ( 400 ) according to one of the preceding claims, with a step ( 708 ) of setting the risk threshold.

Procedure ( 400 ) according to one of the preceding claims, with a step ( 508 ) of the superimposition of a three-dimensional object ( 112 ) in a field of view ( 116 ) the person ( 102 ) using the signal ( 110 ) to generate the stimulus as a visual stimulus.

Contraption ( 104 ) for supporting a movement of a person ( 102 ) with a movement disorder, wherein the device ( 104 ) has the following features: an adapter ( 202 ) for adjusting an existing stress level value for the person ( 102 ) to a current stress level value ( 208 ) for the person ( 102 ) using at least one stress source ( 802 ) indicating environment data ( 200 ) an environment in which the person ( 102 ) emotional; a determination device ( 204 ) for determining a risk value ( 210 ) for the movement disorder based on the current stress level value ( 208 ); and a provisioning device ( 206 ) for providing a signal ( 110 ) for generating a visual and / or acoustic and / or haptic stimulus to the person ( 102 ), if the risk value ( 210 ) exceeds a risk threshold.

Signaling system ( 100 ) for a person ( 102 ) with a movement disorder, the signal system ( 100 ) has the following features: a device ( 104 ) according to claim 11; and a projection device ( 106 ) connected to the device ( 104 ) and adapted to respond to the signal ( 110 ) for generating a visual and / or acoustic and / or haptic stimulus a three-dimensional object ( 112 ) in a field of view ( 116 ) the person ( 102 ) to generate the stimulus as a visual stimulus.

Signaling system ( 100 ) according to claim 12, which is in a visual aid ( 900 ) for a person ( 102 ) can be integrated with a movement disorder.

Computer program adapted to perform all steps of a procedure ( 400 ) according to one of claims 1 to 10.

A machine-readable storage medium having a computer program stored thereon according to claim 14.