Toyota entwickelt gedankengesteuerten Rollstuhl

Signalverarbeitung erfolgt beinahe in Echtzeit

Toyota hat ein Steuersystem entwickelt, das es erlaubt, einen Rollstuhl über eine Gehirn-Computer-Schnittstelle mit Gedanken zu steuern. Dabei ist den Entwicklern nach eigenen Angaben ein wichtiger Schritt in der Signalverarbeitung gelungen: Die Steuerung erfolgt fast in Echtzeit.

Der Autohersteller Toyota hat einen Rollstuhl entwickelt, den der Nutzer nicht mit seinen Händen, sondern mit seinen Gedanken steuert. Er trägt dazu eine Kappe mit Elektroden, die Gehirnströme erfassen und in Steuerbefehle umsetzen.

Ein Computer analysiert die Gehirnströme und zeigt die Ergebnisse auf einem Bildschirm an. Das System nutzt dabei die Gehirnströme, die bei der Steuerung von Armen und Beinen entstehen. Mit seinen Gedanken kann der Nutzer den Rollstuhl fahren sowie nach rechts oder links lenken. Einzig anhalten kann er nicht durch denken. Dazu muss er eine seiner Wangen aufpusten. Die Bewegungen werden von der Datenkappe erkannt und in einen Bremsbefehl umgesetzt.

Nach Angaben von Toyota ist das System lernfähig. Das bedeutet, es passt sich den Charakteristika des jeweiligen Fahrers an und versteht ihn mit der Zeit immer besser. Die Genauigkeit gibt der Hersteller mit 95 Prozent an.

Gehirn-Computer-Schnittstellen (Brain-Computer Interface, BCI) sind nichts Neues. Der Fortschritt der Toyota-Entwickler liegt in der Signalverarbeitung: Durch eine Kombination von sehr effizienten Verfahren der Signaltrennung und -filterung dauert die Umsetzung der Gehirnströme in Steuersigale nur 125 Millisekunden. Das bedeutet, der Rollstuhl reagiert fast in Echtzeit auf die Gedankensteuerung. Bei anderen BCI-Systemen kann die Signalverarbeitung mehrere Sekunden in Anspruch nehmen.

Toyota will das System jetzt zu einem kommerziellen Produkt weiterentwickeln. Bis dahin soll es noch weitere Befehle verarbeiten können. Dazu bedarf es leistungsfähigerer Elektroden als bisher. Außerdem erwägen die Forscher, noch weitere Gehirnwellen anzuzapfen.

Toyota betrachtet technische Lösungen für die Krankenpflege und den medizinischen Bereich, etwa in Form eines robotischen Rollstuhls, als wichtigen Zukunftsmarkt.