Permanenter Gesundheits-Check im Auto

Hyperspektrale optische Sensoren

Hyperspektral arbeitende Kameras detektieren das von Objekten reflektierte Licht in einzelnen, sehr engen Wellenlängenbändern. Derartige Kameras lassen sich in Applikationen wie der Qualitätsprüfung von Lebensmitteln einsetzen, oder zur Aufdeckung der Zusammensetzung von opaken Objekten und anderem mehr. Imec entwickelt dazu hyperspektrale Kameras auf der Basis der CMOS-Technologie. Dadurch werden sie kompakter und billiger als die heute verwendeten Typen. Somit können sie in einem weitaus breiteren Bereich von Applikationen eingesetzt werden.

Auch mithilfe regulärer RGB-Farbkameras als Sensoren kann man unter bestimmten Bedingungen die Herz- oder Atmungsfrequenz von Menschen messen. Hyperspektrale Kameras schaffen das mit sehr viel besserer Genauigkeit. Auch kann man mit ihnen den Sauerstoffgehalt im Blut einer Person bestimmen.

Ergänzendes zum Thema

Die Autoren

Chris van Hoof leitet die Wearable Health Forschung bei Imec an drei Standorten: Eindhoven, Leuven und Gent. Diese Gruppen erarbeiten Lösungen für das Monitoring von Patienten mit chronischen Erkrankungen durch virtuelles Coaching. Chris hat die Entwicklung von Health Trackern von den Anfängen bis zu kommerziellen Anwendungen seitens internationaler Imec-Kunden geführt. Seine Arbeit hat bereits vier Imec-Startups hervorgebracht, davon drei im Gesundheitswesen. Mit einem Doktorat von der KU Leuven (1992). Bei Imec hat Chris mehrere Positionen als Manager und Leiter unterschiedlicher Bereiche eingenommen (Sensoren, Imager, 3D-Integration, MEMS, Energy Harvesting, Body Area Networks, biomedizinische Elektronik, Wearable Health). Er hat mehr als 600 Papers in Journalen und Conference Proceedings veröffentlicht und bei mehr als 60 Invited Talks gesprochen. Er ist Ordentlicher Professor an der KU Leuven.

Tom Torfs machte seinen Ingenieur-Abschluss 2001 an der belgischen KIH De Nayer. In 2010 erhielt er ein Master Degree in biomedizinischer Technologie von der K.U. Leuven. Er arbeitet seit 2001 bei Imec als Systemarchitekt und leitender Entwickler für kompakte, drahtlose, autonome System auf der Basis von Imecs Wireless-, Sensor- und Packaging-Technologien. Dabei fokussiert er auf Sensoren für biomedizinische Applikationen und Body Area Networks. Tom ist Autor und Ko-Autor von mehr als 50 Publikationen, davon zwölf als Hauptautor, und hält zwei Patente

Gesund leben und sicher fahren

Durch die Kombination der oben beschriebenen Technologien – auch als Sensor-Fusion bezeichnet – sind also in Zukunft zuverlässigere Health-Checks möglich. Kapazitive Sensoren in einem Autositz können EKGs und Messungen der Atmungsfrequenz absolvieren. Schwierig wird es, wenn der Fahrer oder die Fahrerin eine schwere Jacke oder Pullover trägt. Dann müsste man die kapazitive Messung mit einem zusätzlichen Radarsystem im Armaturenbrett kombinieren, wenn man ein unter allen Bedingungen gültiges Gesamtergebnis erhalten will.

Ähnlich könnten in einer Büroumgebung kapazitive Sensoren in einen Arbeitsstuhl eingebaut werden, während weitere Radar- oder optische Sensoren in einem Laptop untergebracht sind. In Wohnräumen kann ein Sessel mit kapazitiven Sensoren in Verbindung mit Radar- oder optischen Sensoren in einem TV-Gerät oder in der Raumbeleuchtung eingesetzt werden. Nach dem gleichen Prinzip lassen sich kapazitive Sensoren in die Matratze eines Krankenhausbetts integrieren.

In Zusammenarbeit mit den Herstellern derartiger Produkte wird untersucht, wie und wo diese Technologie des Health Tracking gute Dienste leisten kann, um die Tür zu neuen Applikationen auch außerhalb klinischer Umgebungen zu öffnen. Dazu zählt das Monitoring von Berufsfahrern und Piloten, aber auch bei Pflegediensten in häuslicher Umgebung – mit dem Ziel der frühzeitigen Entdeckung von Herzproblemen, was bei der Rettung von Menschenleben entscheidend sein kann.

Natürlich zielt alles dies nicht auf den Ersatz der existierenden medizinischen Infrastruktur in Krankenhäusern durch ein Netz von privaten Sensoren. Die Grundidee besteht eher in zusätzlichen Leistungen in Situationen, in denen die Überwachung vitaler Körpersignale zeitweise nicht möglich oder nicht praktikabel ist.

Car-to-X-Kommunikation und Sensortechnologien verwandeln heutige gefährliche Kreuzungen in intelligente und dadurch deutlich sicherere Kreuzungen zum Schutz von schwächeren Verkehrsteilnehmern wie Fußgängern und Radfahrern. (Continental)

Wer in ein Parkhaus fährt, muss meist lange nach einem freien Parkplatz suchen. Abhilfe verspricht ein Forschungsprojekt: Mithilfe von Kameras überwachen das Parkhaus und eine Software ermittelt einen freien Parkplatz, um den Fahrer dorthin zu leiten. (pixabay)

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