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Title:
SYSTEM FOR DISPLAYING AND QUANTIFYING HITS IN REAL TIME USING MONITORS OR LARGE-FORMAT PROJECTION SCREENS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2010/051844
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a system for displaying and quantifying impact, impulse, acceleration, and/or pressure effects on a part of the body of a living thing, having a cover element for covering the body part to be monitored, said element having sensors for detecting the impact, impulse, acceleration, and/or pressure effects, and a transmission device for transmitting the impact, impulse, acceleration, and/or pressure values detected by the sensors, a receiving device for receiving the transmitted impact, impulse, acceleration, and/or pressure values, and a display device for the transmitted impact, impulse, acceleration, and/or pressure values, wherein a plurality of sensors are disposed within the cover element at a spatial distance from each other for detecting the location and the strength of the impact, impulse, acceleration, and/or pressure effects, and information about the location of the impact, impulse, acceleration, and/or pressure effects and/or for identifying the detecting sensor is transmitted by the transmission device, together with the detected impact, impulse, acceleration, and/or pressure effects.

Inventors:
HELZEL, Manfred (Herzogenstrasse 7, Würzburg, 97070, DE)
Application Number:
EP2008/065059
Publication Date:
May 14, 2010
Filing Date:
November 06, 2008
Export Citation:
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Assignee:
HELZEL, Manfred (Herzogenstrasse 7, Würzburg, 97070, DE)
International Classes:
A42B3/04
Attorney, Agent or Firm:
GÖTZ, Georg (Intellectual Property IP GÖTZ, Patent- und RechtsanwälteKoenigstrasse 70/Am Literaturhau, Postfach 35 45 Nürnberg, 90402, DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Zur Anzeige von Stoß-, Impuls-, Beschleunigungs- und/oder Druckeinwirkungen auf einen Körperteil eines Lebewesens, mit einem Abdeckelement zum Abdecken des zu überwachenden Körperteils, das über Sensoren zur Aufnahme der Stoß-, Impuls-, Beschleunigungs- und/oder Druckeinwirkungen verfügt, und einer

Übertragungsvorrichtung zur Übertragung der mittels der Sensoren aufgenommenen Stoß-, Impuls-, Beschleunigungs- und/oder Druckwerte, einer Empfangsvorrichtung zum Empfangen der übertragenen Stoß-, Impuls-, Beschleunigungs- und/oder Druckwerte und einer Anzeigevorrichtung für die übertragenen Stoß-, Impuls-, Beschleunigungs- und/oder Druckwerte, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Abdeckelements mehrere Sensoren in räumlichem Abstand zur Aufnahme des Ortes und der Stärke der Stoß-, Impuls-,

Beschleunigungs- und/oder Druckeinwirkungen angeordnet sind und von der Übertragungseinrichtung Informationen zum Ort der Stoß-, Impuls-, Beschleunigungs- und/oder Druckeinwirkungen und/oder zur Identifizierung des Aufnehmenden Sensors zusammen mit den aufgenommenen Stoß-, Impuls-, Beschleunigungs- und/oder

Druckwerten übertragen werden.

2. System nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigevorrichtung zur Anzeige von Ort und Stärke der Stoß-, Impuls-, Beschleunigungs- und/oder Druckeinwirkung ausgebildet ist.

3. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigevorrichtung eine graphische Darstellung des zu überwachenden Körperteils anzeigt, wobei die Stoß-, Impuls-, Beschleunigungs- und/oder Druckeinwirkung auf das Körperteil zeitnah, insbesondere in

Echtzeit, auf der graphischen Darstellung des Körperteils angezeigt wird.

4. System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeige der Stoß-, Impuls-, Beschleunigungs- und/oder Druckwerte mittels Verfärbungen oder unterschiedlichen Farben der entsprechenden Körperteilbereiche in der graphischen Darstellung des Körperteils auf der Anzeigevorrichtung erfolgt.

5. System nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die graphische Darstellung des Körperteils eine zeitnah, insbesondere in Echtzeit, eingespielte Kamera-Aufnahme des Körperteils ist.

6. System nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragung drahtlos erfolgt.

7. System nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zu überwachende Körperteil der Kopf ist und das Abdeckelement heim- und/oder kopfschutzartig ausgebildet ist, wobei das Abdeckelement aus einem weichen Material, insbesondere Leder, besteht und die Sensoren in das weiche Material eingebettet sind.

8. System nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Überschreitung eines vorgegebenen Schwellwertes ein Alarm ausgegeben wird.

9. System nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zur Anzeige auf der Anzeigevorrichtung ein akustisches Signal bei Auftreten einer Stoß-, Impuls-, Beschleunigungs- und/oder Druckeinwirkung erzeugt wird.

10. System nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das akustische Signal in Abhängigkeit der Stärke und/oder das Ortes der Stoß-, Impuls-, Beschleunigungs- und/oder Druckeinwirkung in der Lautstärke und/oder der Art des Tonsignals verändert wird.

11. Abdeckelement für ein System zur Anzeige von Stoß-, Impuls-, Beschleunigungs- und/oder Druckeinwirkungen auf einen Körperteil nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Abdeckelement mehrere Sensoren zur Aufnahme von Stoß-, Impuls-, Beschleunigungs- und/oder Druckeinwirkungen räumlich getrennt voneinander angeordnet sind.

12. Anzeigevorrichtung für ein System zur Anzeige von Stoß-, Impuls-, Beschleunigungs- und/oder Druckeinwirkungen auf einen Körperteil nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeige eine graphische Darstellung des Körperteils umfasst, wobei die Stoß-, Impuls-, Beschleunigungs- und/oder

Druckeinwirkungen auf dem entsprechenden Bereich des Körperteils angezeigt werden, insbesondere durch Verfärbungen und/oder unterschiedliche Farben.

Description:
System zur Trefferanzeige und Trefferquantifizierung in Echtzeit über Monitore bzw. Großbildleinwände

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf ein System zur Anzeige von Stoß-,

Impuls-, Beschleunigungs- und/oder Druckeinwirkungen auf einen Körperteil eines Lebewesens gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie auf ein Abdeckelement für einen Körperteil mit integrierten Sensoren und eine Anzeigevorrichtung zur Anzeige der Stoß-, Impuls-, Beschleunigungs- und/oder Druckeinwirkungen gemäß der Ansprüche 11 und 12.

[0002] Bei einer Vielzahl von Sportarten wirken auf den Körper oder auf

Körperteile des Sportlers verschiedene Einwirkungen ein, beispielsweise Stoß-, Druck-, Impuls-, oder Beschleunigungskräfte. Insbesondere bei Kampfsportarten entsteht hierbei das Problem, dass durch die Einwirkungen auf den Sportler Verletzungen entstehen können, die teilweise lebensbedrohlich sein können. Es besteht daher ein Bedürfnis, die Einwirkungen auf die Sportler zu überwachen und derart bei starken Einwirkungen schnell einschreiten und schwerere Verletzungen verhindern zu können. Insbesondere beim Boxsport ist hierbei Vermeidung von Hirnschäden ein wichtiges Ziel.

[0003] Daneben ist es gerade bei Sportveranstaltungen aber auch für die

Zuschauer von großem Interesse, wenn die Einwirkungen, die ein Sportler erfährt, für den Zuschauer sichtbar angezeigt werden können.

[0004] Die US 2006/001 52 87 A1 beschreibt ein System zur Anzeige von verschiedenen Daten wie Beschleunigung oder Belastung auf einen Sportler während der Ausführung seines Sports. Das System nach der US 2006/001 52 87 A1 beschäftigt sich allerdings im Wesentlichen mit der Feststellung des Ortes und der Geschwindigkeit des Athleten.

[0005] Die DE 102 10 975 B4 beschreibt einen Helm mit einem Sensor zur

Erfassung einer Einwirkung auf den Helm, wobei nach einem auslösendem Ereignis mittels eines Mobiltelefons ein Notrufsignal an eine Notrufzentrale abgesendet werden soll. Dabei ist es aber nicht möglich, den genauen Ort der Druckeinwirkung festzulegen, da der Drucksensor gemäß der DE 102 10 975 B4 lediglich aus Messstreifen besteht, die bei irreversiblen plastischen Verformungen eines Hartschalenhelms eine starke Einwirkung anzeigen. Darüber hinaus ist es mit dem Sensor gemäß der DE 102 10 975 B4 nicht möglich, die genaue Stärkeeinwirkung zu messen, da lediglich irreversible plastische Verformungen erfasst werden, also praktisch ein Schwellwert, nach dessen Erreichen eine Anzeige durch den Sensor erfolgt.

[0006] Es besteht also das Bedürfnis, ein System zur Verfügung zu stellen, mit dem sowohl der Ort als auch die Stärke der Einwirkung auf einen Körperteil angezeigt werden kann. Die Lösung dieser Aufgabe gelingt mit einem System nach Anspruch 1 sowie mit einem Abdeckelement nach Anspruch 11 und einer Anzeigevorrichtung nach Anspruch 12. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

[0007] Ein System nach der Erfindung weist wenigstens ein Abdeckelement auf, das zur Abdeckung des oder der Körperteile genutzt wird, das oder die mittels des Systems überwacht und angezeigt werden soll. In diesem Abdeckelement sind mehrere Sensoren zur Aufnahme von Stoß-, Impuls-, Druck- und/oder Beschleunigungseinwirkungen integriert. Hierbei sind die Sensoren in einen definierten räumlichen Abstand voneinander entfernt und verfügen über Informationen wie beispielsweise eine Identifikationsnummer, die die Zuordnung der gelieferten Werte zu einem bestimmten Sensor und damit zu einem bestimmten Bereich des Abdeckelements möglich macht. Eine derartige Zuordnung kann über Informationen erfolgen, die bereits der Sensor mit dem gemessenen Wert übermittelt, beispielsweise eine Identifikationsnummer oder die im Sensor hinterlegte Position im Abdeckelement. In einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist es aber ebenso möglich, einen zentralen Controller im Abdeckelement vorzusehen, der über eingespeicherte Informationen zu den einzelnen Sensoren zur Aufnahme der Stoß-, Impuls-, Druck- und/oder Beschleunigungseinwirkungen verfügt und die Zuordnung der gemessenen Werte zu den einzelnen Sensoren über eine Vielzahl von Eingängen realisiert.

[0008] Darüber hinaus verfügt das Abdeckelement gemäß der Erfindung über eine Übertragungsvorrichtung, mittels derer die gemessenen Werte sowie die Informationen zur Identifizierung der einzelnen Sensoren und damit der Zuordnung der einzelnen Werte zu spezifischen Sensoren bzw. einem bestimmten Bereich des Abdeckelements zu einer Anzeigeeinrichtung übertragen werden.

[0009] Diese Anzeigeeinrichtung verfügt über eine entsprechende

Empfangsvorrichtung, die zum Empfang der durch die Übertragungsvorrichtung übertragenen Daten von den Stoß-, Impuls-, Druck- und/oder Beschleunigungssensoren ausgebildet ist. Über die zusammen mit den von den Sensoren übertragenen Messdaten, d.h. Impuls-, Stoß-, Druck- und/oder Beschleunigungswerten, und den dazu gehörigen Identifikationsdaten kann die Anzeigevorrichtung eine Zuordnung der gemessenen Werte zu bestimmten Bereichen des Abdeckelements und somit zu den entsprechend darunter liegenden Bereichen des zu überwachenden Körperteils vorgenommen werden. Diese Zuordnung kann dabei entweder bereits im Controller im Abdeckelement erfolgen, oder mittels von in der Anzeigevorrichtung gespeicherten Ort- Zuordnungswerten für die einzelnen Drucksensoren erfolgen.

[0010] In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird dazu auf der Anzeigevorrichtung eine grafische Darstellung des zu überwachenden

Körperteils angezeigt. Hierbei sind vereinfachte, skizzenartige Darstellungen denkbar, ebenso aber auch die Darstellung eines Körperteils mittels

3 D Techniken, wie sie aus der Computerindustrie bekannt sind. Auf dieser grafischen Darstellung erfolgt nun die Anzeige der Stoß-, Impuls-, Beschleunigungs- und/oder Druckeinwirkung auf das Körperteil. Hierbei ist es beispielsweise möglich, den Wert der Druckeinwirkung an der Stelle der grafischen Darstellung des Körperteils anzuzeigen, an der die Einwirkung aufgetreten ist. Alternativ ist es ebenso möglich, die Stoß-, Impuls-, Beschleunigungs- und/oder Druckeinwirkung durch Verfärbungen des entsprechenden Bereichs des Körperteils in der grafischen Darstellung anzuzeigen. Dabei kann die Stärke der Einwirkung entweder über eine Verfärbung dieses Bereichs oder über das Einfärben mit anderen Farben angezeigt werden. So ist es beispielsweise denkbar, mit einem Farbverlauf von grün über gelb nach rot die Stärke der Einwirkung sichtbar zu machen, d.h. eine rote Färbung des Körperteilbereichs zeigt eine starke, eine grüne Einfärbung eine leichte Einwirkung an.

[0011] In einer weiteren, vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist es möglich, als grafische Darstellung des zu überwachenden Körperteils ein mittels TV- oder Videokamera aufgenommenes Live-Bild des Athleten bzw. des zu überwachenden Körperteils des Athleten auf der Anzeigevorrichtung einzublenden und die gemessenen Werte der Stoß-, Impuls-, Beschleunigungs- und/oder Druckeinwirkung mittels Einblendung oder Verfärbung des Live-Bildes darzustellen.

[0012] Vorteilhaft erfolgt die Übertragung von der Abdeckvorrichtung zur Anzeigevorrichtung mittels drahtlosen Techniken, wie beispielsweise Kurzstreckenfunk oder Infrarotübertragung. Insbesondere bieten sich hierfür Übertragungstechniken an, die bereits im Bereich der Computertechnologie etabliert sind und daher kostengünstig implementiert werden können, wie beispielsweise die so genannte Bluetooth-Nahfunktechnik.

[0013] Damit beispielsweise in Sportarten wie Boxen, Kickboxen oder anderen Vollkontaktkampfsportarten eine durchaus erwünschte Einwirkung auf das Körperteil des Athleten auch mit angelegtem Abdeckelement erfolgen kann, ist es möglich, das Abdeckelement aus einem weichen, flexiblen Material herzustellen, in das die Sensoren und der zugehörige Controller mit der Übertragungsvorrichtung eingebettet sind. Als Material hierfür eignet sich beispielsweise Leder. Ein Nebeneffekt ist hierbei, dass das Abdeckelement auch eine gewisse Schutzwirkung aufweist. Beispielsweise könnte für den Einsatz beim Boxen das Abdeckelement in der Art eines Kopfschutzes, wie er beim Amateurboxen oder im Training üblich ist, ausgebildet werden und so zusätzlich zur Funktion der Aufnahme und Übermittlung der Einwirkungswerte eine gewisse Schutzfunktion übernehmen. Da für den Zuschauer durch die Anzeige der Einwirkungswerte ein erheblicher Zusatznutzen erzeugt wird, kann das Anzeigesystem dazu beitragen, die Akzeptanz von Schutzkleidung in den unterschiedlichen Sportarten zu erhöhen.

[0014] Zum Schutz des Sportlers ist es in einer weiteren Ausführungsform der Erfindung möglich, bei Überschreitung entsprechend vorgegebener Schwellwerte für die Stoß-, Impuls-, Beschleunigungs- und/oder Druckeinwirkungen einen Alarm auszulösen, der zu einer Untersuchung durch einen anwesenden Arzt oder zum Abbruch der Veranstaltung führt, wenn eine Gesundheitsgefährdung des Sportlers durch die Einwirkung zu befürchten ist. Zur Anzeige können optische Signale auf der Anzeigevorrichtung genutzt werden. Es ist aber auch möglich, alternativ oder zusätzlich zur optischen Anzeige auf der grafischen Darstellung des Körperteils in der Anzeigevorrichtung ein akustisches Signal auszugeben. Dieses akustische Signal kann dabei wahlweise nur bei Überschreitung des Alarm/Schwellwertes ausgegeben werden oder alternativ generell bei einer Einwirkung ausgegeben werden, wobei je nach Stärke der Einwirkung Tonhöhe und/oder Tonlage moduliert werden können.

[0015] Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung bezieht sich auf die Verwendung des Anzeigesystems bei Boxkämpfen. Hierbei ist der

Schutz des Kopfes von besonderer Bedeutung. Daher wird als Abdeckelement eine Kappe/Mütze oder dünner Helm aus Leder oder einem anderen weichen

Material genutzt. Dieser Kopfschutz weist eine definierte Dicke auf und enthält eine Vielzahl von Drucksensoren, die in einem definierten Abstand voneinander in den Kopfschutz eingebracht sind. Somit können auftretende Kopftreffer durch die

Drucksensoren in ihrer Stärke und den Auftrittort festgestellt und gemessen werden. Bei entsprechend dicht gepackten Sensoren kann auch die Größe der Auftrefffläche festgestellt werden, da durch den Treffer mehrere Sensoren gleichzeitig betätigt werden.

[0016] Die Ausgänge der dicht in dem Kopfschutz angeordneten Sensoren werden mittels einer Übertragungsvorrichtung drahtlos, beispielsweise mittels

Funk oder Infrarot-Technologie auf eine externe Empfangsvorrichtung übertragen.

Dabei kann ein zusätzlicher Controller bzw. eine Steuerung vorgeschaltet sein, die eine Vorverarbeitung der übertragenen Daten, beispielsweise hinsichtlich der

Zuordnung der einzelnen Drucksensoren an einen spezifischen Ort des Kopfschutzes vornimmt.

[0017] Die Empfangsvorrichtung ist mit einer Anzeigevorrichtung verbunden, die beispielsweise über einen Computer realisiert werden kann. Der Computer wertet die empfangenen Daten aus und wird zur Weiterverarbeitung und Darstellung der empfangenen Druckwerte genutzt. Zur Anzeige bieten sich hierbei beispielsweise große Bildschirme an, die für die Zuschauer sichtbar aufgehängt werden. Vorteilhaft lassen sich hierbei beispielsweise die in großen Sportarenen oftmals schon vorhandenen Videoleinwände nutzen. Alternativ ist auch der Einsatz von Videoprojektoren, so genannten Beamern, denkbar.

[0018] Um die Darstellung eines Treffers für die Zuschauer einfach sichtbar zu machen, kann die Stärke und der Ort des Treffers auf einer Darstellung des Kopfes des Boxers durch Einfärbungen oder Überblendungen mit verschiedenen Farben dargestellt werden. Die grafische Darstellung, die dabei als Grundlage für die Darstellung des Treffers genutzt wird, kann eine schematische Darstellung des Kopfes sein. Es ist aber ebenso möglich, aus den oftmals ohnehin vorhandenen Kamerabildern mittels Bewegungserkennung im Computer den realen Kopf des Boxers zu erfassen und auf der Anzeigevorrichtung zur Darstellung des Treffers genutzt werden. Hierzu können in einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung auf dem Kopfschutz entsprechende Markierungen vorhanden sein, die die Bewegungserkennung im Computer erleichtern und die örtliche Zuordnung des Treffers verbessern. [0019] Um den Sportler vor Verletzungen zu schützen, werden die

Drucksensoren entsprechend kalibriert und eine Schwelle für das Eingreifen eines Ringarztes festgelegt werden. Daneben kann auch eine Summation der Kopftreffer als Schwellwert für einen eventuellen Abbruch eines Kampfes genutzt werden, wenn eine vorher festgelegte Endsumme von Beschleunigungstraumen am Kopf erreicht wird.

[0020] Um eine möglichst vollständige Aufnahme der Kopftreffer zu erreichen, sollte der Kopfschutz auch den Kinnbereich und Teile des Halses abdecken um derart auch dort aufgetretene Treffer aufnehmen zu können.