DE102010036329A1

DE102010036329A1 - Situational parameter for use as live-parameter for athlete, has physiological measuring value of athlete and physical, situational measuring value

Info

Publication number: DE102010036329A1
Application number: DE102010036329A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-07-09
Filing date: 2010-07-09
Publication date: 2012-01-12

Abstract

The situational parameter has a physiological measuring value of the athlete and a physical, situational measuring value. The situational parameter detects online and is implemented in a simulator with a passenger. Independent claims are also included for the following: (1) a simulation method for using a situational parameter for athlete; (2) a simulator for executing a simulation method; and (3) a simulator-device for using a situational parameter for athlete.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung von situationsbedingten Live-Parametern eines Sportlers in einem Simulator sowie einen Simulator gemäß dem Oberbegriff des unabhängigen Hauptanspruchs.The present invention relates to the use of situational live parameters of an athlete in a simulator and a simulator according to the preamble of the independent main claim.

Aus der DE 199 11 766 A1 ist eine Vorrichtung bekannt, mit der sportmedizinisch relevante Daten erfasst und dem Sportler direkt angezeigt werden können. Hierbei ist ein Abgleich mit weiteren, gespeicherten Informationen und/oder eine Korrellation über eine drahtlose Datenverbindung möglich.From the DE 199 11 766 A1 a device is known, recorded with the sports medicine relevant data and the athlete can be displayed directly. Here, a comparison with other, stored information and / or a correlation via a wireless data connection is possible.

Aus der DE 695 22 435 T2 ist ein Fahrrad-Trainer bekannt, der an Hand von gespeicherten Daten eine Leistungssituation unter Berücksichtigung von situationsbedingten Parametern wie Windwiderstand, Rollwiderstand, Lufttemperatur sowie Gefälle nachzubilden vermag.From the DE 695 22 435 T2 is a bicycle trainer known, which is able to reproduce a performance situation on the basis of stored data taking into account situational parameters such as wind resistance, rolling resistance, air temperature and gradient.

Das exakte Abbilden der Leistungswerte eines Spitzensportlers ist jedoch für einen Hobbysportler rein frustrierend: Man kann ohne Spitzentraining und entsprechende Physis die Leistungen von Spitzensportlern nicht nachvollziehen. Andererseits ist es dadurch gleichfalls unmöglich, auch nur Ansatzweise die Wahrnehmung des Spitzensportlers nachvollziehen zu können.However, the exact mapping of the performance of a top athlete is purely frustrating for a hobby athlete: You can not understand the achievements of top athletes without top training and appropriate physique. On the other hand, it is also impossible to understand the perception of the top athlete even as an approach.

Nachteilig ist in Anbetracht der etablierten Trainings- und Simulations-Systeme, dass diese – ausgehend von den Leistungs- und Situations-Werten eines Spitzensportlers – einen Insassen, der diese Bedingungen nachvollzieht, erheblich frustrieren. Die physiologische Überforderung führt zu einem Kollaps oder einem Trainingserlebnis, das rein demotivierend wirkt. Der Insasse wird nicht positiv motiviert und erfährt Sport als reine, überfordernde Belastung.A disadvantage in view of the established training and simulation systems is that they - based on the performance and situation values of a top athlete - a passenger who understands these conditions, frustrate considerably. The physiological overload leads to a collapse or a training experience that is purely demotivating. The inmate is not positively motivated and experiences sport as a pure, overwhelming burden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es mithin, ein Verfahren sowie einen Simulator bereitzustellen, der die Nachteile des Standes der Technik überwindet und einen Insassen positiv zu motivieren vermag.The object of the present invention is thus to provide a method and a simulator which overcomes the disadvantages of the prior art and is able to positively motivate an occupant.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt gemäß der Merkmale der unabhängigen Ansprüche. Weitere, vorteilhafte Merkmale und bevorzugte Ausführungsformen eregeben sich an Hand der abhängigen Ansprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung. Die erläuternden Beispiele und vorteilhaften, zusätzlichen Merkmale sind dabei nicht auf die beschriebene Merkmalskombination beschränkt zu sehen. Es versteht sich, dass im Rahmen der unabhängigen Ansprüche weitere, vorteilhafte Merkmale sowohl einzeln als auch in verschiedenen Kombinationen in Ausführungsformen eingehen können, ohne dass der Bereich der Erfindung verlassen würde.The solution of this object is achieved according to the features of the independent claims. Further, advantageous features and preferred embodiments will become apparent from the dependent claims and the following description. The illustrative examples and advantageous, additional features are not limited to the described combination of features. It is understood that within the scope of the independent claims, further advantageous features, both individually and in various combinations, may be incorporated into embodiments without departing from the scope of the invention.

Erfindungsgemäß werden situationsbedingte Live-Parameter zur Simulation herangezogen und online in einer Simulation umgesetzt. Live-Parameter umfassen mindestens einen physiologischen Messwert des Sportlers wie beispielsweise Körpertemperatur, Puls, Atemfrequenz, Leistung, Herzrhythmus und mindestens einen situationsbedingten Messwert wie beispielsweise Körperhaltung, Blickfeld, Luftdruck, Temperatur, Windstärke und/oder -richtung, Sauerstoffgehalt der Atemluft, einwirkende Impulse, einwirkende G-Kräfte, Luftfeuchtigkeit, Niederschlagsart und -menge sowie auch Geräuschkulisse. Durch online-Erfassung der mindestens zwei Messwerte ist es möglich, einen Insassen eines Simulators online – also mit unwesentlicher Zeitverzögerung, – an der Leistungssituation eines Sportlers teilhaben zu lassen. Dadurch erfährt der Insasse hautnah und live, welche intensive Leistung ein Spitzensportler erbringt und wie er die Welt dabei wahrnimmt. Durch die direkte Teilnahme erlebt der Insasse den Sport viel direkter und deutlicher. Er erhält eine klare Vorstellung, von dem, was ihm aktuell mit professionellem Training möglich wäre. Durch die online-Erfassung der Situation des Spitzensportlers wird dem Insassen des Simulators ermöglicht, an dem Training des Spitzensportlers zeitnah teilzunehmen. Hierbei ist ein Zeitversatz im Minutenbereich – wie er auch bei satellitengestütztem Datenempfang auftritt – noch akzeptabel. Bevorzugt beträgt der Zeitversatz nicht mehr als 60 Sekunden; mit solchem Zeitversatz wird das Training als lebensnah und aktuell empfunden, da bereits eine Minute nach Beendigung des Trainings mit Mitmenschen über das miterlebte Geschehen diskutiert werden kann. In der Gruppe wahrgenommen und erlebt verstärkt sich die Motivation und ein Einzelsportler wird effektiver in Trainingsabläufe als gemeinsames Erlebnis eingebunden. Besonders bevorzugt beträgt der Zeitversatz nicht mehr als 10 Sekunden; ein Zeitfenster in diesem Bereich erlaubt noch ausreichend genau die sicherheitsrelevante Anpassung der Steuerwerte, um den Insassen des Simulators nicht zu verletzen, bietet aber gleichzeitig zeitnahe Aktualität und Live-Erlebnis; insbesondere in Kombination mit einer vorderseitigen Panorama-Leinwand, auf der das Blickfeld des Sportlers aus individueller und/oder Fahrzeugperspektive wiedergegeben wird, kann ein Simulator-Raum mit transparenter Rückseite sowohl das individuelle Einzelerlebnis für den Insassen als auch ein Gruppenerlebnis für außenseitig passiv teilnehmende Zuschauer sowie Trainingsteilnehmer bereitstellen. Insbesondere wird bei Verwendung der vorbeschriebenen, bevorzugten Vorrichtung als individuelle, audiovisuelle Wiedergabe-Einrichtung ein Training als live-Erlebnis mit einem persönlich gebuchten, professionellen Sportler möglich, wobei der Trainer, unabhängig vom Aufenthaltsort des Insassen, an besonders bekannten oder attraktiven Orten trainiert; dadurch wird unterstützend und Motivation fördernd Sport mit einem audiovisuellen Live-Erlebnis kombiniert.According to the situation-related live parameters are used for simulation and implemented online in a simulation. Live parameters include at least one physiological measurement of the athlete, such as body temperature, pulse, respiratory rate, power, heart rhythm and at least one situational measured value such as posture, field of view, air pressure, temperature, wind force and / or direction, oxygen content of the breath, acting impulses, acting G-forces, humidity, precipitation type and amount as well as noise. By online recording of the at least two measured values, it is possible for an occupant of a simulator to participate online - ie with an insignificant time delay - in the performance situation of an athlete. As a result, the inmate learns first-hand and live which intense performance a top athlete provides and how he perceives the world in the process. Due to the direct participation, the inmate experiences the sport much more directly and clearly. He gets a clear idea of what he would currently be able to do with professional training. By recording online the situation of the top athlete, the inmate of the simulator is enabled to participate in the training of the top athlete in a timely manner. Here is a time offset in the minute range - as it also occurs in satellite-based data reception - still acceptable. Preferably, the time offset is not more than 60 seconds; With such a time delay, the training is perceived as lifelike and up-to-date, because already one minute after completion of the training with fellow human beings about the experienced events can be discussed. In the group perceived and experienced increases the motivation and an individual athlete is more effectively involved in training processes as a shared experience. Particularly preferably, the time offset is not more than 10 seconds; a time window in this area still allows the security-relevant adaptation of the control values sufficiently precisely so as not to injure the occupant of the simulator, but at the same time provides timely up-to-dateness and live experience; In particular, in combination with a front side panoramic screen on which the field of view of the athlete from an individual and / or vehicle perspective is reproduced, a simulator room with transparent back both the individual individual experience for the occupant and a group experience for outside passively participating viewers and Provide training participants. In particular, when using the above-described preferred device as an individual audiovisual reproduction device, training as a live experience with a personally booked, professional athlete becomes possible, with the trainer training at particularly known or attractive locations regardless of the occupant's location; It combines supportive and motivational sports with a live audiovisual experience.

Bevorzugt werden dabei die reinen Leistungswerte des Sportlers an die Leistungskapazität des Insassen angepasst. Vorteilhaft erfährt der Insasse so einen vergleichbaren Grad an Erschöpfung bei identisch erlebter Situation. Besonders bevorzugt erfolgt die Simulation unter leistungsabhängiger Kombination audiovisueller Daten, wodurch der direkte Eindruck des 'live' Dabeiseins maximiert und die Motivation zusätzlich erhöht wird; entspricht die individuelle, relative Leistung des Insassen der relativen Leistung des Spitzensportlers, wird zeitnah übertragen. Je mehr die relativen Leistungswerte voneinander abweichen, desto höher wird der Zeitversatz eingeregelt, um dem Insassen auch den Eindruck des 'Zurückfallens' zu vermitteln. Durch einen live dabei angezeigten Vergleich von SOLL- und IST-Parametern kann bevorzugt eine Rangliste erstellt werden, mit der Gruppen von Insassen ihre Leistungsfähigkeit untereinander und dem parallel trainierenden Spitzensportler gegenüber abgleichen. Dies erhöht gruppendynamisch den Trainingsanreiz und vermittelt – bei identisch erlebter Live-Situation – einen umfassenden Eindruck des professionell ausgeübten Sports. Der Insasse hat somit erstmals die Möglichkeit, an Wettkämpfen und Trainingsabläufen von professionellen Sportlern teilzuhaben, ohne dabei Gefahr zu laufen, sich selbst zu überfordern. Das Live-Erlebnis vermittelt das Gefühl des Dabeiseins und macht ein Training möglich, bei dem alle Teilnehmenden individuell an einen ähnlichen Leistungswert relativ zur jeweiligen, physiologischen Kapazität herangeführt werden. Preferably, the pure performance values of the athlete are adapted to the performance capacity of the occupant. The occupant thus advantageously experiences a comparable degree of exhaustion in the case of an identical experienced situation. Particularly preferably, the simulation is performed under power-dependent combination of audiovisual data, whereby the direct impression of the 'live' presence is maximized and the motivation is additionally increased; If the individual relative power of the occupant corresponds to the relative performance of the top athlete, it will be transmitted in a timely manner. The more the relative power values deviate from each other, the higher the time offset is set to give the occupant the impression of 'falling behind'. Through a comparison of desired and actual parameters displayed live, a ranking list can be created with which groups of occupants compare their performance with each other and with the top athlete training in parallel. This enhances the training incentive in terms of group dynamics and, given the same live situation, provides a comprehensive impression of the professionally practiced sport. For the first time, the inmate has the opportunity to participate in competitions and training routines of professional athletes, without running the risk of overstraining themselves. The live experience conveys the feeling of being there and makes possible a training in which all participants are individually led to a similar performance value relative to the respective, physiological capacity.

Bevorzugt werden auch passive Bewegungen des Sportlers erfasst und in die Simulation mit einbezogen. Passive Bewegungen sind solche, welche allenfalls indirekt auf die selbstbewußt gesteuerten Tätigkeiten des Sportlers zurückzuführen sind. Beispiel hierfür sind Impulse oder Stöße, wie sie ein Radfahrer durch unebenen Untergrund erfährt oder auch G-Kräfte, wie sie ein Rennfahrer oder Flugzeugpilot erfährt. Auch das Schwanken eines Schiffes oder die Vibrationen im Inneren eines Rennfahrzeugs zählen zu diesen passiven Bewegungen. Eine vorteilhaft entsprechend ausgestaltete Vorrichtung benötigt auf Seiten des Spitzensportlers mindestens einen Sensor zur Erfassung von mindestens einer Messgröße, aus der Gruppe umfassend Impulskräfte, Vibrationen, Fliehkräfte, Neigungswinkel, und räumliche Ausrichtung. Der mindestens eine Sensor ist mit einer Vorrichtung zur drahtlosen Datenübertragung verbunden, welche die erfassten Daten kontaktlos überträgt und für die Umsetzung im Simulator bereitstellt. Im Simulator werden die erfassten Daten unter Berücksichtigung physiologischer Grenzwerte umgesetzt. Impulse und/oder Neigungen werden beispielsweise über eine unterseitig zum Simulator-Raum und/oder Insassen-Sitz angeordnete Hydraulik und/oder ein Seilzugsystem übertragen, Vibrationen werden kontrolliert über exzentrische Aktuatoren mit Unwucht erzeugt, und G-Kräfte können durch Neigung eines Simulator-Raums mit Panorama-Bildschirm und/oder über aufblasbare Anzüge sowie mit Kraft beaufschlagbare Anschnall-Systeme abgebildet werden. Besonders vorteilhaft werden mindestens zwei der vorbeschriebenen Simulationsmaßnahmen kombiniert, wodurch bei dem Insassen in komplexer Wechselwirkung ein extrem realistischer Eindruck erzeugt wird. Vorteilhaft wird die vorbeschriebene Maßnahme der Simulation passiver Bewegungen mit der Simulation meteorologischer Bedingungen kombiniert. Meteorologische erfassbare Daten umfassen Windgeschwindigkeit, -richtung und Windlast, Luftfeuchtigkeit, Luftdruck, Sauerstoffgehalt, Lufttemperatur, Art und Konzentration von Nebel und/oder Niederschlag sowie UV-Anteil an einwirkendem Sonnenlicht sowie auf den Spitzensportler einwirkende Strahlungswärme und/oder Sonnenstrahlung. Besonders vorteilhaft ist hierbei, visuelle Daten mit Strahlungswärme-Messwerten und/oder Lufttemperatur-Messwerten kombiniert zur Simulation zu bringen: Durch das präzise Abbilden von einwirkender Strahlungswärme in Kombination mit Verschattungen entsteht der extrem realistische Eindruck eines Außenaufenthalts. Besonders vorteilhaft in Kombination mit simulierten Nierschlagsbedingungen, umfassend Kurzereignisse wie beispielsweise das Durchfahren einer Wasserlache mit einem Fahrrad, wird die Leistungssituation des Spitzensportlers intensiv erfahrbar.Passive movements of the athlete are also preferably recorded and included in the simulation. Passive movements are those which are at most indirectly due to the self-consciously controlled activities of the athlete. Examples include impulses or shocks, such as those experienced by a cyclist through uneven ground or G-forces, as experienced by a racing driver or airplane pilot. Also, the staggering of a ship or the vibrations inside a race car are among these passive movements. An advantageously designed accordingly device requires on the part of the top athlete at least one sensor for detecting at least one measured variable, from the group comprising impulse forces, vibrations, centrifugal forces, inclination angle, and spatial orientation. The at least one sensor is connected to a device for wireless data transmission, which transmits the acquired data without contact and provides for implementation in the simulator. In the simulator, the acquired data is converted taking physiological limits into account. Pulses and / or inclinations are transmitted, for example, via a hydraulics and / or cable system arranged on the underside to the simulator space and / or occupant seat, vibrations are generated in a controlled manner via eccentric actuators with imbalance, and G forces can be generated by inclining a simulator space with a panoramic screen and / or inflatable suits, as well as powered buckle systems. Particularly advantageously, at least two of the above-described simulation measures are combined, whereby an extremely realistic impression is created in the occupant in complex interaction. Advantageously, the above-described measure of the simulation of passive movements is combined with the simulation of meteorological conditions. Meteorological data includes wind speed, direction and wind load, humidity, air pressure, oxygen content, air temperature, type and concentration of fog and / or precipitation and UV fraction of sunlight and on the top athletes acting radiant heat and / or solar radiation. In this case, it is particularly advantageous to combine visual data with radiant heat measured values and / or air temperature measured values to simulate: The precise imaging of acting radiant heat in combination with shading creates the extremely realistic impression of an outdoor stay. Particularly advantageous in combination with simulated Nierschlagbedingungen comprising short events such as driving through a pool of water with a bicycle, the performance situation of elite athletes is intense experience.

Bevorzugt werden aktive Bewegungen des Sportlers auf den Insassen übertragen. Aktive Bewegungen sind dabei solche, die vom Spitzensportler bewußt in Kombination mit einem Sportgerät ausgeführt werden. Die Körperhaltung des Sportlers, bevorzugt die Anordnung relevanter Muskelgruppen, besonders bevorzugt in Kombination mit seiner Körperhaltung insgesamt, wird hierbei erfasst und im Simulator abgebildet. So wird zum Beispiel vorteilhaft die Körperhaltung eines Sportlers relativ zu einem Hängegleiter während der Flugphase in Kombination mit der Sicht aus Position des Gleitflügels erfasst und auf den Insassen des Simulators übertragen. Dabei erfährt der Insasse am eigenen Körper im Rahmen der Simulation, welche Körperbewegungen der Sportler im Hängegleiter ausführt und welche Bewegungen des Hängegleiters dies zur Folge hat. Die Kombination von visuellem Eindruck und direkt erfahrener Körperhaltung hat zur Folge, dass dem Insassen sowohl äußere Reize als auch individuelle, körperbezogene Informationen bereitgestellt werden, welche besonders wirksam einen Lern- und Übungseffekt erzielen. Es versteht sich, dass hierbei die Körpermaße des Spitzensportlers auf die physiologisch akzeptablen und möglichen Wege und Hebel des Körpers des Insassen umzurechnen sind. Mit kombiniertem Simulieren von Köperbewegung und extern damit einhergehendem, sensorischem Eindruck kann der Simulator besonders bevorzugt auch als Rehabilitations-Gerät Verwendung finden, mit dem die Funktionstüchtigkeit und -fähigkeit von Muskelgruppen nicht nur trainiert sondern auch wiederhergestellt werden kann.Preferably, active movements of the athlete are transmitted to the occupants. Active movements are those that are consciously carried out by the top athlete in combination with a sports equipment. The posture of the athlete, preferably the arrangement of relevant muscle groups, particularly preferably in combination with his overall posture, is recorded and imaged in the simulator. Thus, for example, the posture of an athlete relative to a hang glider during the flight phase in combination with the view from the position of the glider is advantageously detected and transmitted to the occupant of the simulator. In the simulation, the occupant learns which body movements the athlete performs in the hang glider and which movements of the hang glider result in this. The combination of visual impression and directly experienced posture has the consequence that the occupant is provided with both external stimuli and individual, body-related information which is particularly effective in achieving a learning and exercise effect. It is understood that in this case the body dimensions of the top athlete are to be converted to the physiologically acceptable and possible ways and levers of the body of the occupant. With combined simulation of body movement and externally associated sensory impression, the simulator can also be used as rehabilitation Device that can not only train but also restore the functionality and capability of muscle groups.

Bevorzugt umfasst die Simulation mindestens einen adaptiven Regelkreis, welcher die Simulationsparameter in Abhängigkeit der momentanen Verfassung des Insassen regelt. In einem Schritt a) werden zunächst die physiologisch unbedenklichen Betriebsparameter der Simulation insassenabhängig erfasst, damit eine direkte Schädigung des Insassen durch Überlastung und/oder falsch einwirkende Hebelkräfte ausgeschlossen ist. In einem Schritt b) werden kontinuierlich die online-Daten des Sportlers erfasst und in einem Schritt c) werden aus den online-Daten des Sportlers für den Insassen unbedenkliche Simulationsparameter errechnet. In einem Teilschritt d1 wird die Simulation am Insassen gemäß der ermittelten Parameter vorgenommen. In einem Teilschritt d2 wird mindestens ein physiologischer Messwert des Insassen erfasst, besagter Messwert umfassend Atmung, Puls, Körpertemperatur, Muskelanspannung, Körperhaltung, Lactat-Wert im Blut, Sauerstoffgehalt im Blut, CO₂-Gehalt im Atem. In einem Teilschritt d3 wird der momentane Zustand des Insassen bewertet. Zeigen sich beispielsweise deutliche Anzeichen von Überlastung, Übelkeit oder auch Krämpfen, so ist der Zustand als 'kritisch' einzustufen. In einem Teilschritt d4 werden die nunmehr akzeptablen Simulationsparameter gemäß dem Zustand des Insassen ermittelt und unter Rücksprung auf Schritt c) als neue Rahmenbedingung in die Simulation eingespeist. Ergab die Bewertung in d3 beispielsweise eine 'kritische' Verfassung des Insassen, so werden die Simulationsparameter direkt auf 'Ausgangsstellung' auslaufend eingestellt; der Simulator fährt damit direkt und sanft in die Grundposition und wird keine weiteren Einwirkungen vornehmen. Wird beispielsweise eine Überlastung festgestellt, die durch zu hohe Herzfrequenz und/oder zu niedrigen Sauerstoffgehalt im Blut gekennzeichnet ist, wird die Grundbelastung unter Anpassung der angeforderten Leistung entsprechend abgesenkt, d. h. die akzeptablen Simulationsparameter werden in ihrem Ausmaß eingeschränkt, und eine vergleichbare, relative Leistung von Spitzensportler und Insasse wird erzielt.Preferably, the simulation comprises at least one adaptive control loop which regulates the simulation parameters as a function of the current state of the occupant. In a step a), first the physiologically harmless operating parameters of the simulation are detected as a function of occupants, so that direct damage to the occupants due to overloading and / or incorrectly acting leverage forces is excluded. In a step b) the online data of the athlete are continuously recorded and in a step c) harmless simulation parameters are calculated from the athlete's online data for the occupant. In a sub-step d1, the simulation is performed on the occupant according to the determined parameters. In a sub-step d2, at least one physiological measured value of the occupant is detected, said measured value including respiration, pulse, body temperature, muscle tension, posture, blood lactate level, oxygen content in the blood, CO ₂ content in the breath. In a sub-step d3, the current state of the occupant is evaluated. If, for example, there are clear signs of overload, nausea or convulsions, the condition should be classified as 'critical'. In a sub-step d4, the now-acceptable simulation parameters are determined according to the state of the occupant and fed back to step c) as a new frame condition in the simulation. For example, if the score in d3 was a 'critical' condition of the occupant, the simulation parameters are immediately set to 'home'; the simulator moves directly and gently to the basic position and will not make any further impact. If, for example, an overload is detected that is characterized by too high a heart rate and / or too low an oxygen content in the blood, the basic load is correspondingly reduced while adjusting the requested performance, ie the acceptable simulation parameters are limited in their magnitude, and a comparable, relative performance of Top athlete and inmate is scored.

Bevorzugt weist ein Simulator zur Durchführung der beanspruchten Verwendung der an einem Sportler online erfassten Daten einen Empfänger, einen Speicher und eine Regelbaugruppe auf, wobei diese Vorrichtung durch die nachfolgend beschriebenen, vorteilhaften Merkmale gekennzeichnet ist. Eine Einrichtung zur drahtlosen Messwertübermittlung stellt den Anschluss des Datenstroms vom Sportler zum simulatorseitig angeschlossenen Empfänger bereit. Die drahtlose Übermittlung ermöglicht dem Sportler volle Handlungsfreiheit und behindert ihn in der Ausübung seines Sports nicht. Sie ist sportlerseitig mit mindestens zwei Sensoren verbunden. Über jeweils mindestens einen Sensor zur Erfassung eines physiologischen Messwerts und eines situationsbedingten Messwerts werden Daten erfasst und über die vorbeschriebene Einrichtung online drahtlos an den Empfänger übermittelt. Die Übermittlung erfolgt bevorzugt optisch und/oder über elektromagnetische Wellen. Besonders bevorzugt sind die Sensoren in die Kleidung und/oder Sportgeräte des Sportlers integriert und erfassen direkt am Angriffspunkt der einwirkenden Kräfte und Bedingungen exakt die jeweiligen Messwerte. Simulatorseitig werden zunächst in Einrichtungen zur Erfassung und Speicherung physiologischer Insassen-Messwerte die Insassen-Parameter gespeichert. Diese Parameter definieren individuell die Leistungs- und Bewegungsfähigkeit eines Insassen und werden vor der Simulation – bevorzugt im Rahmen eines Belastungs-EKG's – ermittelt und in den benannten Einrichtungen gespeichert. Die Einrichtung zur Speicherung von Messwerten umfasst dabei gleichfalls Speicherplatz zur Abspeicherung der sportlerseitig online anfallenden Messwerte.Preferably, a simulator for carrying out the claimed use of the data acquired online at an athlete comprises a receiver, a memory and a control module, this device being characterized by the advantageous features described below. A device for wireless data transmission provides the connection of the data stream from the athlete to the simulator-side connected receiver. The wireless transmission allows the athlete full freedom of action and does not hinder him in the exercise of his sport. It is connected with at least two sensors on the athlete side. By means of at least one sensor for acquiring a physiological measured value and a situation-dependent measured value, data is acquired and transmitted via the above-described device to the receiver wirelessly online. The transmission preferably takes place optically and / or via electromagnetic waves. Particularly preferably, the sensors are integrated into the clothing and / or sports equipment of the athlete and detect directly at the point of application of the forces and conditions acting exactly the respective measured values. On the simulator side, the occupant parameters are first stored in facilities for recording and storing physiological occupant measurements. These parameters individually define the performance and mobility of an occupant and are determined before the simulation, preferably as part of a stress ECG, and stored in the designated facilities. The device for storing measured values likewise includes storage space for storing the measured values occurring online on the athlete's side.

Der simulatorseitig angeschlossene Empfänger nimmt drahtlos die Messwerte des Sportlers auf und leitet diese Messwerte an den angeschlossenen Speicher weiter. Der Speicher weist angesichts der online-Datenübertragung eine vorteilhafte Messwert-Kapazität von mindestens einer Minute auf. Mit solch einer Zwischenspeicher-Funktion sind Aussetzer oder kurze Störungen im Datenstrom der Messwerte vom Sportler zum Empfänger ohne weiteres kompensierbar. Über Korrektur-Algorithmen werden Datenfehler und Störungen erkannt und mit kontinuierlichen Übergängen zwischen den Datenblöcken ergänzt, sodass zur Simulation ein steter, kontinuierlicher Datenstrom zur Verfügung steht. In einer Regelbaugruppe werden IST-Werte des Sportlers mit den individuell vordefinierten SOLL-Werten des jeweiligen Insassen abgeglichen, die IST-Werte des Insassen werden mit Insassen-Parametern abgeglichen, um vorteilhaft eine Überlastung oder kritische Situation des Insassen direkt zu erkennen und/oder die akzeptabelen Parameterbereiche bei geringfügiger Überlastung anzupassen. Die individualisierten SOLL-Werte für den Insassen werden im Simulator an mit der Regelbaugruppe verbundene Einrichtungen zur Simulation weitergeleitet, sodass die Regelbaugruppe die Einrichtungen zur Situations-Simulation steuernd ausgebildet ist. Dergestalt ausgebildet ermöglicht ein solcher Simulator die zeitnahe, kontinuierliche Simulation einer Trainingssituation eines Spitzensportlers unter kontinuierlicher Überprüfung der Belastung und Verfassung des Insassen.The receiver connected on the simulator wirelessly records the measured values of the athlete and forwards these measured values to the connected memory. The memory has an advantageous measured value capacity of at least one minute in view of the online data transmission. With such a buffer function, dropouts or brief disturbances in the data stream of the measured values from the athlete to the receiver can be easily compensated. Correction algorithms detect data errors and perturbations and add continuous transitions between data blocks, providing a continuous, continuous stream of data for simulation. In a control module, ACTUAL values of the athlete are compared with the individually predefined desired values of the respective occupant, the ACTUAL values of the occupant are compared with occupant parameters, in order to advantageously directly detect an overload or critical situation of the occupant and / or adaptable parameter ranges with slight overload. The individualized target values for the occupant are forwarded in the simulator to devices connected to the control module for simulation, so that the control module is designed to control the devices for situation simulation. Such a simulator allows the timely, continuous simulation of a training situation of a top athlete with continuous review of the load and condition of the occupant.

Bevorzugt weist ein erfindungsgemäßer Simulator Einrichtungen zur Simulation von Niederschlägen und Feuchtigkeit, insbesondere zur Simulation von Regen, Gischt oder Spritzwasser, auf. Besonders bevorzugt sind diese Einrichtungen mit weiteren Einrichtungen zur Simulation von Wind, Windlast und/oder einwirkender Wärmestrahlung gekoppelt. Durch eine allseits aufbringbare Windlast in Kombination mit Wärmestrahlung und Wassereintrag sind vorteilhaft komplexe Situationen nachbildbar, wie sie beispielsweise bei einem Fahrrad-Tournier in gebrigigem Gelände auftreten können: Das Durchfahren einer aufgewärmten Wasserlache in kühler Luft unter Einwirkung der Wärmestrahlung, die von dem umgebenden Gestein abgestrahlt wird, ist so präzise nachbildbar und vermittelt dem Insassen – besonders wirksam in Kombination mit optischen Informationen über einen Panoramabildschirm oder eine dirket auf die Netzhaut projezierende Bild-Brille – realistisch und situationsnah die Trainingssituation des Sportlers.Preferably, a simulator according to the invention has facilities for simulating precipitation and moisture, in particular for simulating rain, spray or spray water. These devices are particularly preferred with further devices for simulating wind, Wind load and / or acting heat radiation coupled. Complex situations can advantageously be imitated by a wind load which can be applied on all sides in combination with heat radiation and water input, as can occur, for example, in a hilly terrain during a bicycle tour: Driving through a heated water pool in cool air under the action of heat radiation emitted by the surrounding rock is, is precisely replicable and gives the occupant - especially effective in combination with optical information on a panoramic screen or a directly on the retina projecting image glasses - realistic and situationally close the training situation of the athlete.

Bevorzugt weist ein erfindungsgemäßer Simulator Einrichtungen zur Simulation von einwirkenden Impulsen auf, welche Stöße, Schläge und Vibrationen, die auf den Sportler einwirken, am Insassen abbildend ausgebildet sind. Vorteilhaft sind auch diese Einrichtungen mit der Regelbaugruppe dergestalt verschaltet, dass die Energie der Stöße, Schläge oder Vibrationen insassenabhängig angepasst übertragen werden. Vibrationen und Erschütterungen sind als Trainingselement im gerätebezogenen Sport besonders vorteilhaft, da hier der Insasse zur Kompensation instinktiv nahezu sämtliche Muskelgruppen seines Körpers anspannt und mithin sein gesamter Muskelbau umfassend gefordert und gefördert wird. Sie tragen wesentlich zu einem gleichmäßigen Trainingserfolg bei und führen vorteilhaft zu einem motivierenden Anstieg der allgemeinen, körperlichen Fitness.Preferably, a simulator according to the invention has means for simulating acting impulses, which are formed on the occupant imaging impacts, shocks and vibrations that act on the athlete. Advantageously, these devices are connected to the control module in such a way that the energy of the shocks, shocks or vibrations are transmitted adapted occupant dependent. Vibrations and vibrations are particularly advantageous as a training element in device-related sports, since here the occupant instinctively tenses up almost all the muscle groups of his body for compensation and consequently his entire muscular construction is comprehensively demanded and promoted. They contribute significantly to a uniform training success and advantageously lead to a motivating increase in general, physical fitness.

Bevorzugt weist ein erfindungsgemäßer Simulator Einrichtungen zur Simulation von Flieh- oder G-Kräften auf, welche besonders bevorzugt über die Regelbaugruppe insassenabhängig an die momentane Verfassung des Insassen angepasst abbildbar sind. Besonders bei teuren, motorgestützten Sportarten treten Flieh- und G-Kräfte als wesentliches, belastendes Element auf. Vorteilhaft kann diese Belastung zumindest in Anteilen beispielsweise durch Neigen eines Simulatorraumes auf den Insassen übertragen werden, sodass die gleichen Muskelgruppen wie bei dem Sportler beansprucht und trainiert werden können.Preferably, a simulator according to the invention has means for simulating centrifugal or G forces, which are particularly preferably imprinted on the control assembly in an occupant-dependent manner adapted to the current condition of the occupant. Especially with expensive, motor-assisted sports centrifugal and G-forces occur as an essential, stressful element. Advantageously, this load can be transmitted to the occupant, at least in portions, for example, by tilting a simulator space, so that the same muscle groups as in the athlete can be claimed and trained.

Bevorzugt ist der Simulator mit Einrichtungen versehen, welche den mindestens einen Insassen mit einem Umfeld umgeben, wie er in KfZ-Cockpits, besonders bevorzugt in Auto- oder Motorrad-Cockpits, anzutreffen ist. Besonders bevorzugt ist der Sitzplatz zumindest innenseitig entsprechend dem Sportfahrzeug eines Sportlers ausgestaltet und weist die typenspezifischen Merkmale insbesondere im Hinblick auf Bedienelemente und Sichtfeld auf, wodurch ein realistisches Nacherleben besonders wirksam verstärkt wird. Besonders bevorzugt werden dabei sportlerseitig zusätzliche Sensoren auch am Fahrzeug selbst angebracht, welche auch die Witterungs- und Betriebsdaten des Fahrzeugs mit an den Simulator übertragen. Vorteilhaft werden dann sowohl Fahrzeugdaten als auch Sportlerdaten im Simulator für eine vollständige, umfassende Simulation herangezogen, wobei die getrennten Daten korrelliert und – beispielsweise für das optische Umfeld – nach Erzeugung eines Gesamtdatenstroms zur Simulation herangezogen werden. Vorteilhaft werden dabei fahrzeugbedingte Mess-Spitzen sowie Ausreißer und schlechte Datenblöcke ausgefiltert und auf Basis vorhandener Daten Fahrzeug-Parameter für eine kontinuierliche Simulation geschätzt sowie über Parametrisierungen berechnet.The simulator is preferably provided with devices which surround the at least one occupant with an environment such as that found in motor vehicle cockpits, particularly preferably in automobile or motorcycle cockpits. Particularly preferably, the seat is configured at least on the inside according to the sports vehicle of an athlete and has the type-specific features, in particular with regard to operating elements and field of view, whereby a realistic re-experience is particularly effective amplified. Particularly preferred while the athlete side additional sensors are also attached to the vehicle itself, which also transmit the weather and operating data of the vehicle with the simulator. Advantageously, both vehicle data and athlete data are then used in the simulator for a complete, comprehensive simulation, the separated data being correlated and, for example for the optical environment, being used for simulation after generation of an overall data stream. Advantageously, vehicle-related measurement peaks as well as outliers and bad data blocks are filtered out, and based on existing data, vehicle parameters are estimated for continuous simulation and calculated using parameterizations.

Bevorzugt weist ein Simulator für Sport auf Basis von Zweirädern mindestens ein in einem Simulator-Raum montiertes Zweirad auf, welches auf einem steuerbar beweglichen Untergrund angeordnet ist. Das Zweirad ist dabei in Bezug auf Gewicht, Schwerpunkt, Antrieb und Sitzfläche dem Sportgerät entsprechend ausgebildet und kann in einer Aufhängung fixiert frei in sicherheitstechnisch akzeptablem Ausmaß geneigt werden. Dergestalt ausgebildet erfordert ein solches Zweirad in dem Simulator auf vergleichbare Weise die kontinuierliche, senkrechte Ausrichtung des Sportgeräts. Der bewegliche Untergrund bildet dabei den unter dem Sportgerät vorbeiziehenden Boden – bevorzugt inklusive der Unebenheiten und der Neigung – ab. Der Insasse muss zumindest anteilig auf einem in Gewicht und Schwerpunkt vergleichbaren Gerät das Gleichgewicht halten. Kommt es zu einer Übersteuerung oder übergroßer Neigung wird das Gerät – besonders bevorzugt über hydraulische und/oder pneumatische Einrichtungen unter Abgabe eines akustischen Warnsignals – aufgerichtet und in seiner Lage korrigiert. Besonders in Kombination mit einem in seiner Neigung einstellbaren, bewegten Untergrund wird der Insasse sehr realitätsnah mit vergleichbarer Anforderung an Gleichgewichtssinn und Körperkoordination gerade bei fallender oder steigender Strecke an dem Training eines Spitzensportlers teilhaben können.A simulator for sports based on two-wheeled vehicles preferably has at least one two-wheeled vehicle mounted in a simulator room, which is arranged on a controllably movable base. The bicycle is designed accordingly in terms of weight, center of gravity, drive and seat of the sports equipment and can be fixed in a suspension freely inclined to safety acceptable level. Designed in such a way, such a bicycle in the simulator similarly requires the continuous, vertical orientation of the sports equipment. The movable base thereby forms the bottom passing under the sports equipment - preferably including the unevenness and the inclination - from. The occupant must balance at least proportionately on a device comparable in weight and center of gravity. If it comes to an overdrive or excessive inclination, the device - especially preferred via hydraulic and / or pneumatic devices with the delivery of an audible warning signal - erect and corrected in its position. Particularly in combination with an adjustable in its inclination, moving ground, the occupant will be able to participate in the training of a top athlete very realistic with comparable requirement of sense of balance and body coordination, especially in falling or increasing distance.

Besonders vorteilhaft macht ein erfindungsgemäßer Simulator so eine Verwendung zugänglich, bei der – besonders bevorzugt über Satellit – Daten eines Sportlers zu einer Simulator-Vorrichtung übertragen und dort in einer Simulation Verwendung finden können, wobei zwischen Erfassung und Umsetzung höchstens einige Sekunden vergehen.Particularly advantageous makes a simulator according to the invention as a use accessible, in which - particularly preferably via satellite - transmitted data of an athlete to a simulator device and can be used in a simulation there, with a maximum of several seconds pass between detection and implementation.

AUSFÜHRUNGSBEISPIELEEMBODIMENTS

Bevorzugt finden mehrere der vorbeschriebenen Maßnahmen in einer Simulator-Vorrichtung kombiniert Verwendung. Die Verwendung von situationsbedingten Parametern eines Sportlers erfolgt dabei mit sich wechselseitig ergänzend und verstärkend wirkenden Elementen. Als Live-Parameter werden wie bereits erläutert mindestens ein physiologischer Messwert des Sportlers und mindestens ein physikalischer, situationsbedingter Messwert online erfasst, übertragen und in der Simulator-Vorrichtung mit mindestens einem Insassen zur Simulation der Lage des Sportlers am Insassen verwendet. Die vorteilhafte Simulator-Vorrichtung umfasst dabei eine am Sportler angeordnete, vorzugsweise in dessen Bekleidung und/oder Trainingsgerät integrierte Vorrichtung. Diese sportlerseitig getragene Vorrichtung weist eine Einrichtung auf, welche drahtlos die mindestens zwei Messwerte versendet. Durch die mindestens zwei Seonsoren werden die Messwerte erfasst, an die Vorrichtung übermittelt und über die Einrichtung abgestrahlt, ohne dass der Sportler dabei in seiner Tätigkeit beeinträchtigt werden würde. Besonders bevorzugt ist in die Einrichtung eine Kommunikationsanlage integriert, welche auch während des Trainings eine Kommunikation von Simulator-Insasse und Sportler erlaubt. Die Sensoren erfassen getrennt zwei verschiedene Signalgruppen. Ein Sensor erfasst mindestens einen physiologischen Messwert aus der Gruppe umfassend Herzfrequenz, Leistung, Körpertemperatur, Atemfrequenz, Sauerstoffgehalt des Blutes und Lactat-Wert des Blutes. Bevorzugt werden mindestens zwei Werte kombiniert, besonders bevorzugt Herzfrequenz und Körpertemperatur, erfasst. Mittels zuvor gemessenen und gespeicherten, maximalen Leistungswerten des Sportlers wird vorteilhaft über eine einfache Berechnung – beispielsweise über einen integrierten Schaltkreis – ein Relativ-Wert der momentanen Leistung/Belastung in Prozent ermittelt und im Simulator zur adaptiven Regelung der Insassen-Belastung herangezogen. Ein weiterer Sensor erfasst mindestens einen situationsbedingten Messwert des Sportlers aus der Gruppe umfassend optisches Sichtfeld, akustisches Umfeld, Wärmeeinstrahlung, einwirkende Fliehkraft, einwirkende G-Kraft, einwirkende Impulse, einwirkende Vibrationen, Luftdruck, Lufttemperatur, Windgeschwindigkeit, Windlast, Sauerstoffgehalt der Luft, Temperatur und Menge von Niederschlägen, Feuchtigkeit, Regen, Gischt oder Spritzwasser. Durch Kombination von mindestens einem leistungsrelervanten, physiologischen Messwert mit akustischen und visuellen, situationsbedingten Daten und Daten, welche das individuelle Temperaturempfinden des Sportlers bestimmen, wird eine umfassende Datenlage erreicht. Diese umfassende Datenlage ermöglicht es, in der vorteilhaft ausgestalteten Simulator-Vorrichtung dem Insassen einen extrem realitätsnahen und gleichzeitig auf seine grundsätzliche und aktuelle Leistungsfähigkeit adaptiv angepassten Eindruck der Trainingssituation des Sportlers zu vermitteln. Hierbei können die vorgenannten Daten sowohl blockweise als auch sequentiell übertragen werden. In einem Zwischenspeicher können die Datenblöcke aufbereitet und als vollständiger Datenstrom von synchronisierten, kontinuierlichen Simulations-Parametern ausgegeben und am Insassen umgesetzt werden. Die Simulator-Vorrichtung weist hierbei einen Simulator-Raum auf, in dem Einrichtungen zur Simulation der erfassten Messwerte an dem Insassen angeordnet sind. Durch die Anordnung aller Vorrichtungen in einem Raum wird vorteilhaft die Atmosphäre regelbar, sodass auch Luftdruckschankungen, besonders vorteilhaft Wind- und Wetterverhältnisse am Insassen abgebildet werden können. Hierbei entfaltet der visuelle Eindruck zunächst die stärkste Wirkung. Bevorzugt weist der Raum daher Luft- und Feuchtigkeitsdurchlässige Projektionsflächen auf, welche als feinporige, luftdurchlässige Bahnen eine dauerhafte Abbildung des optischen Umfelds erlauben, ohne durch simulierte Wind- und Wetterbedingungen beeinträchtigt zu werden. Die Einrichtungen zur Simulation sind über eine adaptive Regelbaugruppe mit einem Empfänger verbunden. Die adaptive Regelbaugruppe ist über vordefinierte, fest eingestellte Parameter auf Simulationsparameter begrenzt, die für den üblichen Insassen als ungefährlich einzustufen sind. Durch den adaptiven Regelkreis wird zum einen der Grad der relativen Belastung so exakt wie möglich am Insassen eingeregelt. Zum anderen fungiert die Regelbaugruppe auch als Not-Abschalt-System, sofern die am Insassen erfassten Daten auf einen physiologisch bedenklichen oder gar kritischen Zustand hinweisen. Die Regelbaugruppe weist einen Zwischenspeicher mit mindestens 60 Sekunden Speicherkapazität für Messwerte auf. Weiterhin ist die Regelbaugruppe auch mit Speicherplatz für IST-Werte des Insassen und IST-Wert-abhängig anpassbare, physiologisch kalibrierte SOLL-Werte des Insassen verbunden und korelliert diese Daten, um eine möglichst erlebnisgleiche aber auch sichere Simulation bereitzustellen. Hierzu sind am Insassen gleichsinnig zu den Sensoren des Sportlers drahtlos Messwerte versendende Sensoren einer Einrichtung anbringbar, welche den Insassen während der Simulation in seiner Körperbewegung nicht beeinträchtigen. Der Empfänger der Simulator-Vorrichtung ist die Messwerte des Sportlers drahtlos empfangend ausgebildet und leitet diese an die Regelbaugruppe weiter. Die Regelbaugruppe liest über die vorbeschriebenen Sensoren IST-Werte des Insassen aus und steuert die Einrichtungen zur Simulation adaptiv in Abhängigkeit der relativen Belastung des Insassen. Die Einrichtungen zur Simulation umfassen allseitig angeordnete Einrichtungen zur gezielten Windbeaufschlagung des Insassen, bevorzugt aufweisend Temperatur-Steuermittel,
sowie allseitige Einrichtungen zur gezielten Beaufschlagung des Insassen mit Wasser in Form von Nebel, Tropfen, Regen oder Vollstrahl, bevorzugt aufweisend Temperatur-Steuermittel, besonders bevorzugt aufweisend temperierbare Sprinkleranlagen,
Einrichtungen zur Aufbringung von Impulsen, Vibrationen und Neigungen auf den Insassen und/oder den Simulator-Raum
sowie Einrichtungen zur Projektion eines Sichtfelds gemäß der Umgebung des Sportlers auf eine den Insassen zumindest umschließende Panorama-Leinwand. Dergestalt ausgebildet erlaubt die Simulator-Vorrichtung die kombinierte Abbildung von Wind, Wetter, audiovisuellem Erleben und körperlich erfahrbaren, situationsbedingten. passiven Bewegungen des Sportlers.Preferably, several of the above-described measures are used in combination in a simulator device. The use of situational parameters of an athlete is done with each other complementary and reinforcing elements. As already explained, at least one physiological measured value of the athlete and at least one physical, situational measured value are recorded online as live parameters, transmitted and used in the simulator apparatus with at least one occupant for simulating the position of the athlete on the occupant. The advantageous simulator device comprises a device which is arranged on the athlete and is preferably integrated in his clothing and / or training device. This device worn by the athlete has a device which wirelessly transmits the at least two measured values. The measured values are recorded by the at least two seconsensors, transmitted to the device and emitted via the device, without the athlete being impaired in his activity. Particularly preferably, a communication system is integrated into the device, which also allows communication during training of simulator occupant and athlete. The sensors separately detect two different signal groups. A sensor detects at least one physiological measured value from the group comprising heart rate, power, body temperature, respiratory rate, oxygen content of the blood and lactate value of the blood. Preferably, at least two values are combined, particularly preferably heart rate and body temperature. By means of previously measured and stored maximum power values of the athlete, a relative value of the instantaneous power / load in percent is advantageously determined via a simple calculation-for example via an integrated circuit-and used in the simulator for the adaptive regulation of the occupant load. Another sensor detects at least one situation-related measured value of the athlete from the group comprising optical field of view, acoustic environment, heat radiation, centrifugal force, acting G-force, acting impulses, acting vibrations, air pressure, air temperature, wind speed, wind load, oxygen content of the air, temperature and Amount of precipitation, moisture, rain, spray or water spray. By combining at least one performance-related, physiological measured value with acoustic and visual, situational data and data, which determine the individual temperature perception of the athlete, a comprehensive data situation is achieved. This comprehensive data situation makes it possible to impart to the occupant an extremely realistic and at the same time adaptively adapted to his fundamental and current performance impression of the training situation of the athlete in the advantageously designed simulator device. In this case, the aforementioned data can be transmitted both in blocks and sequentially. In a buffer, the data blocks can be prepared and output as a complete data stream of synchronized, continuous simulation parameters and implemented at the occupant. In this case, the simulator device has a simulator room in which devices for simulating the acquired measured values are arranged on the occupant. The arrangement of all devices in a room, the atmosphere is advantageously controlled so that air pressure fluctuations, particularly advantageous wind and weather conditions can be mapped to the occupant. Here, the visual impression first develops the strongest effect. The space therefore preferably has air and moisture permeable projection surfaces which, as fine-pored, air-permeable webs, permit a permanent imaging of the optical environment without being impaired by simulated wind and weather conditions. The simulation devices are connected to a receiver via an adaptive control module. The adaptive control module is limited to predefined, fixed parameters on simulation parameters, which are classified as non-hazardous for the usual occupants. On the one hand, the adaptive control loop regulates the degree of relative load as precisely as possible on the occupant. On the other hand, the control module also acts as an emergency shutdown system, provided that the data collected at the occupant indicate a physiologically questionable or even critical condition. The control module has a buffer with at least 60 seconds storage capacity for measured values. Furthermore, the control module is also connected to storage space for actual values of the occupant and IST value-dependent, physiologically calibrated target values of the occupant and correllates these data in order to provide simulation that is as interactive as possible, but also safe. For this purpose, the sensors in the same direction as the sensors of the athlete can be used to attach wirelessly transmitting sensors of a device which do not impair the occupant during his body movement during the simulation. The receiver of the simulator device is designed to receive the measured values of the athlete wirelessly and forwards them to the control module. The control module reads actual values of the occupant via the above-described sensors and controls the devices for the simulation adaptively as a function of the relative load of the occupant. The devices for simulation comprise devices arranged on all sides for the purpose of deliberately applying wind to the occupant, preferably comprising temperature control means,
as well as all-round devices for targeted exposure of the occupant to water in the form of mist, dripping, rain or jet, preferably comprising temperature control means, particularly preferably having temperature-controllable sprinkler systems,
Means for applying impulses, vibrations and inclinations to the occupant and / or the simulator room
and means for projecting a field of view according to the environment of the athlete on a panorama screen at least enclosing the occupants. Thus formed, the simulator apparatus allows the combined imaging of wind, weather, audiovisual experience and physically experienceable, situational. passive movements of the athlete.

Nachfolgend wird die Erfindung an Hand veranschaulichender Prinzipskizzen erläutert.The invention will be explained with reference to illustrative schematic diagrams.

Es veranschaulichen:They illustrate:

1 physiologische Messwerte und physikalische, situationsbedingte Messwerte am Beispiel eines stilisiert veranschaulichten Radsportlers 1 Physiological measurements and physical, situational measured values using the example of a stylized illustrated cyclist

2 Messwert-Übertragung und Umsetzung an einem Insassen in einem Simulator-Raum 2 Measured value transmission and implementation on an occupant in a simulator room

3 Prinzpskizze eines adaptiven Regelkreises 3 Principle sketch of an adaptive control loop

In 1 werden die beiden zu differenzierenden Datengruppen am Beispiel eines stilisierten Radfahrers veranschaulicht. Physiologische Messwerte wie Puls, Körpertemperatur oder Leistung sind stets direkt am Sportler zu erfassen und sind durch ein P in einem Kreis gekennzeichnet. Die physiologischen Messwerte umfassen die Pulsfrequenz in Hertz, die Leistung in Watt sowie die Körpertemperatur in Grad Celsius. Physikalische, situationsbedingte Messwerte können bei Gerätegestütztem Sport besonders einfach über das Sportgerät ermittelt werden und sind daher – als S in einem Kreis veranschaulicht – im Wesentlichen über das sportlerseitig verwendete Fahrrad ermittelbar. Physikalische Messwerte umfassen Sichtfeld und Lichtverhältnisse, Geräuschkulisse, Umgebungstemperatur, die Richtung und Dauer einwirkender Kräfte, relative Geschwindigkeiten wie beispielsweise die Drehgeschwindigkeit der Räder und Pedale, Beschleunigungen sowie Verlangsamungen von bewegten Baugruppen, Luftdruck, Sauerstoffgehalt der Luft, Art und Menge von Niederschlägen und/oder Spritzwasserbelastungen, Körperhaltung des Sportlers auf/in dem Sportgerät.In 1 the two are to be differentiated data groups using the example of a stylized cyclist illustrated. Physiological measurements such as pulse, body temperature or power are always to be recorded directly on the athlete and are marked by a P in a circle. Physiological measurements include pulse rate in Hertz, power in watts, and body temperature in degrees Celsius. Physical, situation-related measured values can be determined particularly easily with the sports-supported device and are therefore - as illustrated in a circle - essentially determinable via the bicycle used by the athlete. Physical measurements include field of view and lighting conditions, background noise, ambient temperature, direction and duration of forces, relative speeds such as wheels and pedals rotational speed, accelerations and decelerations of moving assemblies, air pressure, oxygen content of the air, type and amount of rainfall and / or Splashing water loads, posture of the athlete on / in the sports equipment.

2 veranschaulicht die Messwert-Übertragung der situationsbedingten Daten und physiologischen Daten von dem Sportler zu einem Empfänger. Der Empfänger ist als Buchstabe R veranschaulicht und gibt die Daten an eine Baugruppe weiter, welche die vorbeschriebene Regelbaugruppe umfasst. Die Regelbaugruppe leitet die Daten als Steuerbefehle an einen Simulator-Raum weiter. Der als Rechteck mit abgerundeten Ecken wiedergegebene Simulator-Raum umschließt den Insassen i samt einem gleichsinnig angeordneten Sportgerät. Unter fortlaufender Korrellation der Daten des Insassen i mit den Daten des Sportlers werden die Simulations-Einrichtungen online in einem Parameterbereich angesteuert, der dem Insassen i ein paralleles, sicheres Nachvollziehen der Trainingssituation ermöglicht. Durch die Regelung auf relative Leistungswerte erfährt der Insasse i bei vergleichbarem Situations-Umfeld den Eindruck, mit dem Spitzensportler mitzuhalten. Er wird positiv motiviert und im Rahmen seiner Leistungsfähigkeit auslastend trainiert. 2 illustrates the transmission of the situational data and physiological data from the athlete to a receiver. The receiver is illustrated as letter R and passes the data to an assembly comprising the above-described control assembly. The control module forwards the data as control commands to a simulator room. The illustrated as a rectangle with rounded corners simulator space encloses the occupant i together with a sports device arranged in the same direction. As the data of the occupant i is continuously correlated with the data of the athlete, the simulation devices are actuated online in a parameter range which enables the occupant to understand the training situation in a parallel, reliable manner. By regulating relative performance values, inmate i experiences the impression of keeping up with the top athlete in a comparable situation environment. He is positively motivated and trained in his performance.

3 veranschaulicht einen adaptiven Regelkreis, bei dem... in einem Schritt a) physiologisch unbedenkliche Betriebsparameter P_imax und S_imax des Insassen abgefragt und als Grenzwerte gespeichert werden,
in einem Schritt b) kontinuierlich online-Daten des Sportlers abgefragt und übersendet
in einem Schritt c) die Sportler-Daten mit den aktuellen Daten des Insassen unter Kontrolle auf kritische Verfassung des Insassen korelliert und zur Generierung eines Steuerparameters herangezogen werden
in einem Schritt d1) die online-Simulation der Live-Situation des Sportlers am Insassen gemäß des Stuerparameters aus c) erfolgt, wobei bei kritischer Verfassung des Insassen eine schnelle, sanfte Regulation auf 0 (Ausgangslage) erfolgt
in einem Schritt d2) mindestens ein physiologisch relevanter Messwerts des Insassen ermittelt und
in einem Schritt d3) die Bewertung des momentanen Zustands des Insassen unter d4) Rücksprung zu c) und Anpassung der Simulationsparameter in c) erfolgt. 3 _{FIG. 2} illustrates an adaptive control loop in which, in a step a), physiologically acceptable operating parameters P _imax and S _{imax of} the occupant are queried and stored as limit values,
in a step b) continuously queried online data of the athlete and sent
in a step c) the athlete data is correlated with the current data of the occupant under control of the critical condition of the occupant and used to generate a control parameter
in a step d1) the online simulation of the athlete's live situation at the occupant takes place according to the stowing parameter from c), whereby a fast, gentle regulation to 0 (starting position) takes place in the case of a critical condition of the occupant
in a step d2) at least one physiologically relevant measured value of the occupant is determined and
in a step d3), the evaluation of the current state of the occupant takes place under d4) return to c) and adaptation of the simulation parameters in c).

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 19911766 A1 [0002]
DE 69522435 T2 [0003]

Claims

Use of situational parameters of an athlete, characterized in that as a live parameter - at least one physiological measurement of the athlete - at least one physical, situational measured value - recorded online, transferred and implemented in a simulator with at least one occupant.

Simulation according to the preceding claim, characterized in that detected in the simulator at least one physiological measurement of the occupant and used to control a physiologically comparable for the occupant, harmless simulation.

Simulation according to one of the preceding claims, characterized in that passive movements of the athlete are transmitted to the occupant.

Simulation according to one of the preceding claims, characterized in that active movements of the athlete are transmitted to the occupant.

Simulation according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises the steps a) detecting the physiologically acceptable operating parameters of the occupant b) continuous recording of the athlete's online data c) Determination of harmless simulation parameters d1) Simulation of the athlete's live situation at the occupant according to c) and d2) detecting at least one physiological measured value of the occupant and d3) evaluation of the current state of the occupant below d4) Return to c) and adaptation of the simulation parameters in c).

A simulator for use according to any one of the preceding claims, comprising an athlete-carried device, a simulator, a receiver, a memory and a control assembly, characterized in that - The device has a device for wireless transmission of measured values - The device has at least one sensor for detecting a physiological measured value and a situation-dependent measured value - The simulator has facilities for recording and storing physiological occupant measurements and occupant parameters - The receiver is wirelessly receiving the measured values is formed - The receiver is formed the measured values to the memory forwarding - The memory has a measured value capacity of at least one minute - The control module is the ACTUAL values of the athlete with the nominal values of the occupant balancing trained - The control module is the IST values of the occupant with occupant parameters aligned The simulator has means for simulating the occupant and - The control module is designed to control the facilities for situation simulation.

Simulator according to the preceding claim, characterized in that it comprises means for simulating precipitation and moisture, in particular for simulating rain, spray or spray water.

Simulator according to one of the two preceding claims, characterized in that the simulator comprises means for simulating acting pulses.

Simulator according to one of the three preceding claims, characterized in that it comprises means for simulating centrifugal or G forces.

Simulator device for using situational parameters of an athlete, wherein as a live parameter - at least one physiological measurement of the athlete - at least one physical, situational measured value - recorded online, transferred and in the simulator device with at least one occupant to simulate the position of the Athletes are used, characterized in that - at the athlete a device is arranged, wherein the device has a device transmitting wireless measurements, - the device is connected to at least two sensors, wherein - a sensor at least one physiological measurement value from the group comprising heart rate, Performance, body temperature; Respiratory rate, oxygen content of the blood and lactate value of the blood, is formed detecting - another sensor at least one situational measurement of the athlete from the group comprising optical field of view, acoustic environment, heat radiation, centrifugal force acting, acting G-force, acting impulses, acting vibrations, air pressure, air temperature, wind speed, wind load, oxygen content of the air, temperature and amount of precipitation, moisture, rain, spray or spray is detected detecting - the simulator device has a simulator room, in the means for simulating the detected measurements are arranged on an occupant - the means for simulating via an adaptive control assembly connected to a receiver, the control assembly comprising a buffer having at least 60 seconds storage capacity for measurements and memory space for occupant values and IST -Value-dependent adaptable, physiologically calibrated target values of the occupant - the receiver is designed to receive the measured values of the athlete wirelessly - the control module actual values of the occupant are designed to read out - the control module adaptively controls the devices for the simulation is designed to control the relative load of the occupant - comprising means for simulating - arranged on all sides devices for targeted wind exposure of the occupant, preferably having temperature control means - all-sided facilities for targeted exposure of the occupant with water in the form of fog, drops, rain or Full jet, preferably comprising temperature control means, particularly preferably comprising temperature-controllable sprinkler systems, - means for applying pulses, vibrations and inclinations to the occupant and / or the simulator room - means for projecting a field of view according to the environment of the athlete on one of the occupants at least enclosing panoramic screen.