Funktionsweise
Deine Kopfneigung wandert über vier kleine Hardware-Bausteine zum Klavierpedal.
- 1
Kopfneigung
ARKit / TrueDepth-Gesichtserkennung auf iPhone oder iPad misst deinen Kopfwinkel.
- 2
iOS-App
Bildet den Winkel auf einen Pedalwert ab und taktet den Funk über Bluetooth (BLE).
- 3
BLE-Board (nRF52)
Empfängt den Wert und überbrückt ihn per UART zum Controller.
- 4
Pico (RP2040)
Treibt den Motor (Pro) an oder schließt den Schalter (Switch) — das Pedal bewegt sich.
Der „airback“ — ein geprägter Begriff, kein „airbag“
Der „airback“ des Pro ist bFaaaPs aufblasbarer, luftgestützter Anker — kein „airbag“. Ein Luftkissen (ein WINBAG-Luftheber, aufgepumpt von einer kleinen elektrischen Pumpe im Gerät über einen Luftschlauch) bläst sich unter einem Nachbarpedal auf und nimmt die Reaktionskraft des Aktuators auf, sodass das Gerät auf einem unveränderten akustischen Klavier fest sitzt: ohne Schrauben, zerstörungsfrei und schnell auf-/abzubauen. Der Name verbindet air + back (stützen/abstützen) und betont das Verankern statt der Sicherheitsbedeutung von „airbag“.
Ein feiner Entwurfspunkt: ARKit liefert Kopfwinkel viel schneller, als Bluetooth sie senden sollte. Daher taktet die App den Funk (ein 100-ms-Timer plus Drossel), um die Verbindung bombenfest zu halten.
Was ist bFaaaP?
- Deine Schwelle, dein Faktor
- Kalibriere Neigungswinkel und Faktor; zusammen bestimmen sie, wie schnell das Pedal dir folgt, bis es sich wie deins anfühlt.
- On-Device-KI
- ARKit / TrueDepth-Gesichtserkennung läuft auf dem iPhone oder iPad — keine Cloud, geringe Latenz.
- Für alle
- Entwickelt mit und für Menschen, die kein Fußpedal nutzen können — und offen für alle.
Das Regelgesetz, genau (Abbildungen 3 & 4 aus dem Paper)
Funktioniert es wirklich? Die APEE-Studie
Wir führten eine Studie mit Versuchspersonen — die Auxiliary Pedal Effect Evaluation (APEE) — mit 15 Teilnehmenden durch: Erwachsene, Kinder, deren Füße die Pedale nicht erreichen, und Menschen mit Behinderungen.
Wie wir gemessen haben
Jede Person spielte dasselbe kurze Motiv auf drei Arten — ohne Pedal, bFaaaP-Muster 1 (bei jeder Dreiton-Gruppe neu) und Muster 2 (über die Gruppen gehalten) — und wir nahmen jede auf. Wir maßen die Tonschwingungsfläche (TVA), die schattierte Fläche der Wellenform, und normierten jede Aufnahme auf ihre Ohne-Pedal-Aufnahme (TVA₀ ≡ 1,00). Sustain-Wert = TVAₙ / TVA₀.
Was wir herausfanden
- bFaaaP erhöht die getragene Klangenergie signifikant — beide Muster übertreffen Ohne-Pedal (p < 0,01).
- Es ist statistisch nicht vom eigenen Fuß zu unterscheiden (p > 0,05, „n.s.“).
- Kein signifikanter Unterschied zwischen den Teilnehmerklassen. Eine Person mit Beinbehinderung und Tracheostoma spielte erfolgreich.
Die vollständigen anonymisierten Daten (Anhang A)
Alle 46 Aufnahmen, Teilnehmende anonymisiert als Nr. 1–15, mit dem gewählten Offset und Faktor und dem relativen Sustain der Muster 1 und 2.
Ethik & Einwilligung
Die Teilnahme war freiwillig, und für jede Person lag eine schriftliche Einwilligung vor: Erwachsene willigten selbst ein; Kinder unterschrieben, nachdem ein Elternteil oder eine Aufsichtsperson die Einwilligung über ihre Klavierlehrkraft bestätigt hatte; Teilnehmende mit Behinderungen nahmen mit Einwilligung und Begleitung eines Elternteils oder einer Aufsichtsperson teil. Es lag keine formale Ethikkommission (IRB) vor, doch die Studie folgte der ACM-Richtlinie zu Forschung mit menschlichen Teilnehmenden, und alle Daten sind anonymisiert.
Ethik & Einwilligung (GitHub) ↗Der Controller als wiederverwendbare Barrierefreiheits-Eingabe
bFaaaPs Smartphone-Controller — ein quantitativer, nutzerabstimmbarer Kopfwinkel-Kanal auf Standard-Hardware — ist der am besten wiederverwendbare Teil. Derselbe Controller steuert bereits zwei Aktuatoren (einen Motor beim Pro, einen elektronischen Schalter beim Switch), und die Geräte-Controller-Methode ist unabhängig vom Pedal patentiert und umfasst „jedes Gerät“.
- Fußfrei — er benötigt nicht die unteren Gliedmaßen, die Rollstuhlnutzende oft nicht einsetzen können.
- Nichts am Gesicht oder Kopf — das Smartphone steht auf einem Ständer (wichtig bei einem Tracheostoma).
- Auf eingeschränkten Bewegungsumfang abstimmbar — ein kleiner Offset mit großem Faktor lässt wenige Grad den ganzen Ausgabebereich abdecken.
Da das Kopfwinkel-Signal ein kontinuierlicher, proportionaler Wert ist (kein Ein/Aus-Schalter), ist es eine allgemeine Barrierefreiheits-Steuerungsprimitive: derselbe Kanal könnte andere abgestufte Steuerungen dosieren (Umfeldsteuerung, Scan-Rate einer Kommunikationshilfe, Stufe eines elektrischen Geräts). Wir präsentieren dies als künftige Arbeit — bFaaaP ist für das Klavierpedalspiel validiert; breitere assistive Steuerung noch nicht.
Diese Gruppen sind groß und weltweit. Die Zahlen unten stammen aus heterogenen Erhebungen mit unterschiedlichen Definitionen/Metriken und sind nicht streng vergleichbar — sie zeigen die Größenordnung, keine Rangfolge. (WHO gibt nur eine einzige globale Rollstuhlschätzung, keine länderweise Tabelle.)
Rollstuhlnutzende (oder mit Bedarf), nach Region
| Region | Schätzung | Quelle |
|---|---|---|
| Welt | ~80 Mio. (~1 %) benötigen einen Rollstuhl | WHO |
| USA | 3,6 Mio. Nutzende (1,5 %, 15+), 2010 | US Census |
| UK (England) | ~1,2 Mio. Nutzende (Schätzung), 2017 | NHS England |
| Kanada | 288.800 Rollstuhl-/Scooter-Nutzende (~1 %), 2012 | Smith et al. |
| Japan | ~818.000 manuelle Rollstühle in Nutzung (~0,6 %), 2019 | Shirogane et al. |
| Australien | ~119.000 manuelle Nutzende (65+); 679.000 Mobilitätshilfen, 2018 | AIHW/ABS |
Häusliche Beatmung (HMV) & invasive Teilmenge, nach Land
| Land | HMV | Invasiv | pro 100k | Quelle |
|---|---|---|---|---|
| Japan | ~21.000 | 7.700 (TPPV) | — | MHLW 2020 |
| Europa (16) | 21.526 | variiert | 6,6 | Eurovent 2005 |
| Kanada | 4.334 | ~18 % | 12,9 | Rose 2015 |
| Polen | 12.616 | — | 2,8→20 | JCM 2022 |
| Ungarn | 384 | 40 (10,4 %) | 3,9 | BMC 2018 |
| Südkorea | — | 62,8 % Trach. | 9,3 | Resp. Care 2019 |
| Deutschland | ~17.000/Jahr* | ~6 % | — | Dtsch. Ärztebl. 2021 |
| USA | kein Register | — | — | Mehta 2015 |
Metriken unterscheiden sich, nicht streng vergleichbar. *stationäre Episoden/Jahr; USA ohne nationales Register.
Zitierte Quellen
Geprüft Juni 2026. Vollständige Liste und gespeicherte Kopien im Open-Source-Repository.
- WHO. WHO releases new wheelchair provision guidelines. 2023. link
- WHO & UNICEF. Global Report on Assistive Technology. 2022. link
- Brault M. Americans With Disabilities: 2010. US Census Bureau P70-131, 2012. link
- NHS England. Wheelchair services. link
- Smith EM, et al. Prevalence of Wheelchair and Scooter Use Among Community-Dwelling Canadians. Phys Ther 96(8):1135, 2016. link
- Shirogane S, et al. Provision of public funding for wheelchairs… in Japan. J Phys Ther Sci 31(2):122, 2019. link
- AIHW. People with disability in Australia (ABS SDAC 2018). link
- MHLW (Japan). Nationwide home mechanical-ventilation survey (2020). link
- Lloyd-Owen SJ, et al. Patterns of home mechanical ventilation use in Europe (Eurovent). Eur Respir J 25(6):1025, 2005. link
- Rose L, et al. Home Mechanical Ventilation in Canada: A National Survey. Respir Care 60(5):695, 2015. link
- Czajkowska-Malinowska M, et al. Home Mechanical Ventilation in Poland 2009–2019. J Clin Med 11(8):2098, 2022. link
- Valkó L, et al. National survey: home mechanical ventilation in Hungary. BMC Pulm Med 18:190, 2018. link
- Kim H-I, et al. Home Mechanical Ventilation Use in South Korea. Respir Care 64(5):528, 2019. link
- Schwarz SB, et al. Inpatient Initiation and Follow-up of Home Mechanical Ventilation in Germany. Dtsch Arztebl Int 118(23):403, 2021. link
- Mehta AB, et al. Trends in Tracheostomy for Ventilated Patients in the US, 1993–2012. Am J Respir Crit Care Med 192(4):446, 2015. link
- bFaaaP device-controller patent JP 7004771 B2 (covers “any device”). link