DE102008035200A1 - Device and method for the documentation of a body characterization of a person that can be characterized by change of location - Google Patents
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Abstract
Beschrieben werden eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zur Dokumentation einer durch Ortsveränderung charakterisierbaren Körperertüchtigung einer Person mit einer mobilen Empfangseinheit für Signale zur geographischen Ortsbestimmung, die Ortsdaten erzeugt, einer Sensoreinheit zur Erfassung wenigstens eines personenspezifischen Vitalparameters zur Erzeugung von Vitaldaten, einer Datenaufzeichnungs- und -speichereinheit sowie einer Datenverarbeitungseinheit zur Verarbeitung der Orts- und Vitaldaten. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass ein Inertialsensorsystem vorgesehen ist, das Beschleunigungskräfte und/oder Beschleunigungsmomente der Person erfasst und Beschleunigungsdaten erzeugt, die der Datenaufzeichnungs- und -speichereinheit sowie der Datenverarbeitungseinheit zuführbar sind, und dass die Datenverarbeitungseinheit eine Codiereinheit aufweist, die die Orts-, Vital- und/oder Beschleunigungsdaten codiert.A description is given of a device and a method for documenting a physical training of a person characterizable by change of location with a geographical position determination signal generating location data, a sensor unit for acquiring at least one person-specific vital parameter for generating vital data, a data recording and storage unit and a data processing unit for processing the location and vital data. The invention is characterized in that an inertial sensor system is provided, which detects acceleration forces and / or acceleration moments of the person and generates acceleration data that can be supplied to the data recording and storage unit and the data processing unit, and that the data processing unit has a coding unit, the location , Vital and / or acceleration data coded.
Description
Technisches GebietTechnical area
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Dokumentation einer durch Ortsveränderung charakterisierbaren Körperertüchtigung einer Person mit einer mobilen Empfangseinheit für Signale zur geographischen Ortsbestimmung, die Ortsdaten erzeugt, einer Sensoreinheit zur Erfassung wenigstens eines personenspezifischen Vitalparameters zur Erzeugung von Vitaldaten, einer Datenaufzeichnungs- und -speichereinheit sowie einer Datenverarbeitungseinheit zur Verarbeitung der Orts- und Vitaldaten. Ferner wird ein Verfahren zum Dokumentieren und Überprüfen einer durch Ortsveränderung charakterisierbaren Körperertüchtigung einer Person erläutert.The The invention relates to a device for documenting a by change of location characterisable physical exercise a person with a mobile receiving unit for signals to the geographical Location determination that generates location data, a sensor unit for detection at least one person-specific vital parameter for generation vital signs, a data recording and storage unit, as well as a data processing unit for processing the location and vital data. Further, a method for documenting and verifying a locomotive characterizable physical training explained to a person.
Stand der TechnikState of the art
Aufzeichnungsgeräte zu Zwecken der Dokumentation körperlicher Ertüchtigungen, insbesondere in Form sportlicher Aktivitäten, sind in Abhängigkeit der jeweiligen Sport- oder Bewegungsart in vielfältigen Ausgestaltungsformen bekannt. Weit verbreitet sind bspw. Pulsuhren mit Speicherfunktion, die von Ausdauersportlern, bspw. Jogger oder Langstreckenläufer genutzt werden, um einerseits eine aktuelle Pulsinformation während der Sportausübung zu erhalten, zum anderen um anhand nachträglicher Auswertung der während der Dauer der Sportausübung aufgezeichneten Pulsinformationen therapeutische und/oder trainingsoptimierende Erkenntnisse zu gewinnen. Derartige Pulsuhren verfügen über einen unmittelbar am Körper anzubringenden Pulssensor, der üblicherweise drahtlos Sensorsignale zu Zwecken der Aufzeichnung und Abspeicherung und zur visuellen Darstellung an eine am Handgelenk zu tragende Uhr übermittelt.Recording devices for purposes the documentation of physical upgrading work, especially in the form of sports activities, are dependent on the respective sports or movement in a variety of forms known. For example, heart rate monitors with memory function, used by endurance athletes, for example, joggers or long-distance runners be on the one hand a current pulse information during the Sport exercising on the other hand by means of subsequent evaluation during the Duration of exercise recorded Pulse information therapeutic and / or training-optimizing Gain knowledge. Such pulse watches have a directly on the body to be attached pulse sensor, usually wireless sensor signals for recording and storage purposes and transmitted to a wristwatch for visual display.
Ferner sind weiter entwickelte Systeme zur Erfassung, Aufzeichnung und Abspeicherung von einer Vielzahl unterschiedlicher Messparameter bekannt, so bspw. im Radsportbereich einsetzbare Minicomputer, die vorzugsweise am Fahrradlenker montierbar und im Wege einer Multikanalaufzeichnung verschiedenste Sensorsignale in Form separater Zeitfunktionen aufzuzeichnen und über eine Displayeinheit dem jeweiligen Sportler visuell zur Darstellung zu bringen in der Lage sind. Neben der bei Pulsuhren beschriebenen Sensorik zur Pulserfassung verfügen derartige Minicomputersysteme über eine Vielzahl weiterer Sensoreinheiten, so bspw. Sensoren zur Erfassung der Fahrradtrittfrequenz, der Umdrehungsgeschwindigkeit eines Rades, des aktuellen Luftdruckes, etc..Further are more sophisticated systems for capturing, recording and Storage of a variety of different measurement parameters well-known, so for example in the field of cycling usable minicomputer, the preferably mounted on the bicycle handlebar and in the way of a multi-channel recording to record various sensor signals in the form of separate time functions and over a display unit the respective athletes visually for presentation to be able to bring. In addition to those described with heart rate monitors Have sensors for pulse detection Such minicomputer systems via a Variety of other sensor units, such as. Sensors for detection the bicycle pedaling frequency, the rotational speed of a wheel, the current air pressure, etc.
Desweiteren sind Systeme zur Erfassung der aktuellen geographischen Position bekannt, die den Empfang und die Auswertung satellitengestützter Navigationssignale nützen, die von globalen Navigationssatellitensystemen, im Folgenden GNSS genannt, zur Erde ausgesandt werden, wie bspw. das amerikanische Navstar-Global-Positioning-System, kurz GPS, das russische Glonass und das in Planung befindliche europäische Galileo-System.Furthermore are systems for recording the current geographical position known the reception and evaluation of satellite-based navigation signals good, that of global navigation satellite systems, hereafter GNSS called to be sent to Earth, such as the American Navstar Global Positioning System, GPS for short, the Russian Glonass and the planned European Galileo system.
Mittlerweile sind unter der Vielzahl kommerziell erhältlicher Satellitensignalempfangsgeräte zur Ortsbestimmung und Navigation auch Geräte erhältlich, die neben der Fähigkeit einer hochgenauen geographischen Ortsbestimmung über Aufzeichnungskanäle für Vitalparameter verfügen bspw. zum Erfassen und Aufzeichnen der Puls- oder Herzfrequenz eines jeweiligen Nutzers. Beispielsweise sei in diesem Zusammenhang auf Geräte der Firma Garmin verwiesen, der Geräteserie Edge (eingetragene Marke).meanwhile are among the variety of commercially available satellite signal receiving devices for location and navigation devices too available, the next to the ability a highly accurate geographical location via vital signs recording channels feature For example, for detecting and recording the pulse or heart rate of a respective user. For example, be in this context equipment the company Garmin, the device series Edge (registered Brand).
Allen bisher auf dem Markt befindlichen Geräten zur Aufzeichnung und letztlich zur Dokumentation sportlicher Aktivitäten von Personen haftet der Nachteil an, dass eine nachträgliche Manipulation der aufgezeichneten Daten nicht ausgeschlossen werden kann. So ist es möglich, den jeweiligen Datensatz auszulesen und nachträglich an einem Computer mit entsprechender Software in einer Art und Weise zu manipulieren, so dass die vorgenommene Manipulation nicht oder nur mit sehr großem Aufwand erkennbar ist. Bspw. könnte die gemessene und erfasste Zeit für die Absolvierung einer Trainingseinheit reduziert werden, wodurch letztlich die Leistungsfähigkeit des jeweiligen Sportlers in täuschender Weise verbessert dargestellt werden kann.all previously on the market devices for recording and ultimately The disadvantage is the documentation of sports activities of persons that is an afterthought Manipulation of the recorded data can not be excluded can. So it is possible to read the respective data record and subsequently to a computer with to manipulate appropriate software in a manner so that the manipulation is not or only with great effort is recognizable. For example. could The measured and recorded time for the completion of a training session be reduced, which ultimately improves performance of the respective athlete in deceptive Ways can be improved.
Zur Begegnung von Manipulationen an vergelichbaren Datensätzen, die im Wege einer Software unterstützen Nachbearbeitung in missbräuchlicher Weise durchgeführt werden können, sind GNSS-Empfangsgeräte zur Aufzeichnung so genannter Tracklogs bekannt – dies ist jeweils eine innerhalb eines Aufzeichnungszeitraumes zurückgelegte Wegstrecke als zeitliche Abfolge von Koordinatenpunkten bzgl. der geographischen Länge, der geographischen Breite sowie der Höhe – bei denen beim Auslesen der Tracklogs aus dem Empfangsgerät über eine mittels auf einer externen Rechnereinheit installierten Software ein sog. Hash-Wert erzeugt, der den ausgelesenen Daten zugeordnet wird, um auf diese Weise nachträgliche Manipulationen erkennbar zu machen werden.to Encounter of manipulations on vergelichbaren records, the through software Post processing in an abusive way carried out can be are GNSS receivers known for recording so-called tracklogs - this is one within each of a recording period traveled as temporal Sequence of coordinate points with respect to the geographic length, the latitude and latitude - when reading the Tracklogs from the receiving device via a by means of software installed on an external computer unit generates a so-called hash value associated with the read data will be so belated in this way Manipulations become recognizable.
Derartige Systeme mit Vorkehrungen gegen Manipulationen werden im Rahmen von Streckenflugwettbewerben eingesetzt, vor allem bei Segelflugzeugen oder Gleitschirmen, um zurückgelegte Flugstrecken dokumentieren und testieren zu können. Dies sind spezielle GNSS-Flugdatenrekorder, die vor Manipulationangriffen geschützt sind und tatsächlich geflogene Flugstreckenkoordinaten in einer Speichereinheit zum Zwecke eines nachträglich geschützten Auslesens abspeichern.Such systems with precautions against manipulation are used in the context of cross-country flying competitions, especially in gliders or paragliders to documented distances and test flights can. These are special GNSS flight data recorders that are protected against manipulation attacks and actually flown flight path coordinates in one Store storage unit for the purpose of retrieval protected.
Dennoch bleibt das Problem bestehen, dass bspw. eine Manipulation an den Daten nicht erkannt wird, wenn bspw. Daten eines fingierten und manipulierten Tracklogs auf das Gerät aufgespielt werden und nachträglich zum Auslesen zur Verfügung gestellt werden.Yet remains the problem that, for example, a manipulation of the Data is not recognized, if, for example, data of a fictitious and manipulated tracklogs are uploaded to the device and subsequently added to the Readout available be put.
Eine Weiterentwicklung derartiger GNSS-Logger betreffen Geräte, die bereits geräteintern wenigstens einen Hash-Wert über den aufgezeichneten GNSS-Tracklog erzeugen. Diese Geräte verfügen zum Teil zusätzlich über einen barometrischen Höhenmesser sowie ein Mikrofon zur Detektion von Motorgeräuschen, um bspw. feststellen zu können, ob etwaige Hilfsmotoren während eines Streckensegelfluges aktiviert worden sind. Derartige speziell für den Flugsport entwickelte Empfangsgeräte bieten einen relativ guten Schutz vor Manipulationen. Vergleichbare Systeme für eine gesicherte Dokumentation von sportlichen Aktivitäten, die sich in erster Linie durch eine Streckenbewältigung auszeichnen, sind nach derzeitiger Kenntnis nicht verfügbar. So kann bspw. eine Manipulation im Radsport dadurch erfolgen, dass sich bspw. ein Radrennfahrer zur Bewältigung einer Strecke abschnittsweise motorischer Hilfe bedient, um die Strecke schneller zu absolvieren. Eine weitere Manipulationsmöglichkeit bestünde darin, dass eine unerlaubte Übergabe der entsprechenden Aufzeichnungseinheit von einer Person an eine weitere Person erfolgt, so dass letztlich mehrere Sportler nacheinander eine zu bewältigende Strecke absolvieren, die lediglich für einen Einzelsportler vorgesehen war.A Further development of such GNSS loggers concern devices which already inside the device at least one hash value over generate the recorded GNSS tracklog. These devices have the Part in addition to one barometric altimeter and a microphone for detecting engine noise to determine, for example to be able to whether any auxiliary engines during a route sail flight have been activated. Such special for the Air sports developed receivers offer a relatively good Protection against manipulation. Comparable systems for a secured Documentation of sports activities that are in the first place through a route management are currently not available. So For example, a manipulation in cycling can be done by that For example, a cyclist for tackling a route sections motor assisted to complete the route faster. Another possibility for manipulation would in that an unauthorized transfer the corresponding recording unit from one person to one another person takes place, so that ultimately several athletes in succession a route to be mastered complete the only for a single athlete was provided.
Darstellung der ErfindungPresentation of the invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zum Dokumentieren einer durch Ortsveränderung charakterisierbaren Körperertüchtigung einer Person derart weiterzubilden, dass die vorstehend beschriebenen Manipulationsmöglichkeiten vollumfänglich aufgedeckt werden können bzw. von vornherein vereitelt werden sollen. Insbesondere gilt es eine manipulationsfreie Dokumentierhilfe sowohl für den Sport- als auch für den therapeutischen Medizinbereich, insbesondere zur Dokumentation einer korrekten Durchführung körperlicher Rehabilitationsmaßnahmen, anzugeben.Of the Invention is the object of a device and a Method for documenting a characterizable by change of location physical training to develop a person such that the above-described manipulation possibilities full can be revealed or be thwarted from the outset. In particular, it applies a tamper-free documentary aid for both the sports as well as for the therapeutic medical field, in particular for documentation a correct execution physical Rehabilitation measures specify.
Die Lösung der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe ist im Anspruch 1 angegeben. Gegenstand des Anspruches 16 ist ein lösungsgemäßes Verfahren zum Dokumentieren sowie auch zum Überprüfen einer durch Ortsveränderung charakterisierbaren Körperertüchtigung einer Person. Den Lösungsgedanken vorteilhaft weiterbildende Merkmale sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der weiteren Beschreibung insbesondere unter Bezugnahme auf die Ausführungsbeispiele zu entnehmen.The solution the object underlying the invention is specified in claim 1. Subject matter of claim 16 is a solution according to the method for documenting as well as to check one by change of location characterisable physical exercise one person. The idea of solution advantageous further-forming features are the subject of the dependent claims and the further description in particular with reference to the embodiments refer to.
So zeichnet sich lösungsgemäß eine Vorrichtung zur Dokumentation einer durch Ortsveränderung charakterisierbaren Körperertüchtigung einer Person mit einer mobilen Empfangseinheit für Signale zur geographischen Ortsbestimmung, die Ortsdaten erzeugt, einer Sensoreinheit zur Erfassung wenigstens eines personenspezifischen Vitalparameters zur Erzeugung von Vitaldaten, einer Datenaufzeichnungs- und -speichereinheit sowie einer Datenverarbeitungseinheit zur Verarbeitung der Orts- und Vitaldaten dadurch aus, dass zusätzlich ein Inertialsensorsystem vorgesehen ist, das Beschleunigungskräfte und/oder Beschleunigungsmomente der Person erfasst und Beschleunigungsdaten erzeugt, die der Datenaufzeichnungs- und -speichereinheit sowie der Datenverarbeitungseinheit zuführbar sind. Die Datenverarbeitungseinheit verfügt darüber hinaus über eine Codiereinheit, die die Orts-, Vital- und/oder Beschleunigungsdaten, vorzugsweise sämtliche erfassten Daten codiert.So is a solution according to a device for the documentation of a characterizable by change of location physical training a person with a mobile receiving unit for signals to the geographical Location determination that generates location data, a sensor unit for detection at least one person-specific vital parameter for generation vital signs, a data recording and storage unit, as well as a data processing unit for processing the location and vital data characterized by that in addition an inertial sensor system is provided, the acceleration forces and / or Accelerating moments of the person recorded and acceleration data generated the data recording and storage unit and the Data processing unit can be fed are. The data processing unit also has an encoding unit which the location, vital and / or acceleration data, preferably all encoded data.
So können zusätzlich zu der Erfassung und Bestimmung der geographischen Position der Person sowie der Erfassung wenigstens eines Vitalparameters der Person, so insbesondere die Herz- bzw. Pulsfrequenz, auch mit Hilfe der Inertial- bzw. Beschleunigungssensors, der an einer geeigneten Stelle am Körper der Person anzubringen ist, kontinuierlich das Bewegungsbild bzw. Bewegungsmuster der Person erfasst und ausgewertet werden.So can additionally to the detection and determination of the geographical position of the Person and the detection of at least one vital parameter of Person, in particular the heart or pulse rate, also with the help the inertial or Acceleration sensor attached to a suitable location on the body of Person to be attached, continuously the motion picture or movement pattern the person are recorded and evaluated.
Erst durch die Integration bzw. Kombination der drei vorstehend genannten Sensorarten wird die Voraussetzung für eine fälschungssichere Evaluierung der erfassten Daten geschaffen, um sichere Aussagen zu den folgenden Fragen treffen geben zu können:
- – Ist eine vorgeschriebene Strecke seitens der Person absolviert worden?
- – Ist die vorgeschriebene Strecke tatsächlich mit dem jeweils vorgeschriebenen Sportgerät bzw. in einer vorgeschriebenen Bewegungsweise bzw. mit einem vorgegebenen Bewegungsmuster absolviert worden?
- – Wurde die vorgegebene Strecke von der jeweils betreffenden Person absolviert?
- – Mit welcher körperlichen Verfassung bzw. Performance in Bezug auf Geschwindigkeit, Beschleunigungen und körperliche Belastung wurde die vorgeschriebene Strecke von der jeweiligen Person absolviert?
- – Wann wurde die jeweils vorgeschriebene Strecke von der Person absolviert?
- - Has a prescribed distance been completed by the person?
- - Has the prescribed distance actually been completed with the respectively prescribed sports equipment or in a prescribed mode of movement or with a given movement pattern?
- - Has the given distance been completed by the person concerned?
- - With which physical condition or performance in terms of speed, acceleration and physical strain was the prescribed distance completed by the respective person?
- - When was the prescribed route taken by the person?
Zur Begegnung einer Datenmanipulation werden die seitens der Sensoren erfassten Orts-, Vital- sowie auch Beschleunigungsdaten während der Aufzeichnung, z. B. in zeitlichen Intervallen, bspw. alle fünf Sekunden, oder nach Abschluss der Aufzeichnung mit einer Sicherung bzw. Codierung versehen, in vorteilhafter Weise durch Bilden einer Prüfsumme durch Hash-Wert-Bildung mittels einer Hash- oder auch Streuwert-Funktion. Die auf Basis der erfassten Daten erhaltene Prüfsumme wird zusammen mit den Daten abgespeichert und dient der nachträglichen Überprüfung der Authentizität der abgespeicherten Daten. Alternativ zur Hash-Wertbildung ist es gleichfalls möglich aufgrund der digitalen Datenstruktur der abgespeicherten Daten ein digitales Wasserzeichen zu generieren, das in ähnlicher Weise wie ein Hash-Wert für eine nachträgliche Authentizitätsüberprüfung der Daten herangezogen werden kann. Hierzu wird der jeweilige Hash-Wert bzw. das Wasserzeichen über die erfassten Daten entweder quasi kontinuierlich während der Aufzeichnung in zeitlichen Intervallen gebildet oder nach Abschluss der Aufzeichnung, entweder automatisch oder vom Nutzer manuell initiiert, über den gesamten Datensatz errechnet. In beiden Fällen ist der Datensatz, der aus dem Datenspeicher für eine nachträgliche Datenauswertung ausgelesen wird, sei es mittels eines Übertragungskabels auf eine externe Rechnereinheit oder im Wege eines drahtlosen Datentransfers bspw. über ein Mobilfunknetz, mit dem jeweiligen Code versehen, so dass eine nachträgliche Manipulation am Datensatz erkannt werden kann. Die Erkennung der Manipulation wird festgestellt, indem der auszuwertende Datensatz erneut einer Hash-Wert- bzw. Wasserzeichenbildung unterzogen wird. Ein Vergleich des jeweils ausgelesenen Hash-Wertes oder Wasserzeichens mit dem jeweils nachträglich Berechneten lässt eine Authentizitätsüberprüfung zu. Eine derartige Validitäts- bzw. Authentizitätsprüfung sichert eine Erkennung von Manipulationsversuchen und stellt zudem sicher, dass lediglich Datensätze in eine weitere Auswertung eingehen, die nicht nachträglich manipuliert worden sind.To encounter a data manipulation, the location, vital and also acceleration data acquired by the sensors during the Recording, z. B. at intervals, for example. Every five seconds, or provided after completion of the recording with a backup or coding, advantageously by forming a checksum by hash value formation by means of a hash or scatter value function. The checksum obtained on the basis of the acquired data is stored together with the data and serves for the subsequent verification of the authenticity of the stored data. As an alternative to hash value formation, it is likewise possible, on account of the digital data structure of the stored data, to generate a digital watermark which can be used in a similar manner as a hash value for a subsequent authenticity check of the data. For this purpose, the respective hash value or the watermark on the acquired data is either quasi-continuously formed during recording at time intervals or calculated on completion of the recording, either automatically or manually initiated by the user over the entire record. In both cases, the data record which is read from the data memory for subsequent data evaluation, be it by means of a transmission cable to an external computer unit or by means of a wireless data transfer eg. Via a mobile network, provided with the respective code, so that a subsequent manipulation can be recognized on the record. The detection of the manipulation is determined by the record to be evaluated is again hashed or watermarked. A comparison of the respectively read hash value or watermark with the respectively subsequently calculated permits an authenticity check. Such a validity or authenticity check ensures detection of manipulation attempts and also ensures that only data sets that have not been subsequently manipulated are included in a further evaluation.
Dennoch vermag eine Validitätsprüfung im vorstehend beschriebenen Sinne in Alleinstellung jedoch nur die nachträgliche Manipulation eines Datensatzes erkennen lassen. Wurde der Datensatz hingegen regelwidrig erzeugt, bspw. indem eine vorgeschriebene Strecke mit einem anderen Sportgerät zurückgelegt wurde als es vorgeschrieben war, oder von mehreren Sportlern in einer Art Staffellauf absolviert worden ist, kann dies die Validitätsprüfung nicht aufdecken. Hierzu dient vielmehr eine nachgeschaltete Plausibilitätsprüfung der sensorisch erfassten Daten.Yet can do a validity check in the above However, only the subsequent manipulation is described in isolation of a data record. Was the record against foul generated, for example, by a prescribed route with covered another sports equipment was when it was prescribed, or by several athletes in a kind of relay race has been completed, this can not reveal the validity test. Rather, a downstream plausibility check of the sensory data.
Im Rahmen der Plausibilitätsprüfung werden sämtliche von den Sensoren erhobenen Daten herangezogen, um einerseits zu überprüfen, ob eine Strecke mit einem vorgeschriebenen Sportgerät absolviert wurde, und zum anderen zu verifizieren, dass der für den jeweiligen Wettbewerb zugelassene Sportler die Strecke auch tatsächlich absolviert hat. Hierzu werden in einem Lernprozess Referenzdaten erhoben, einerseits für die Art der jeweiligen Körperertüchtigung, bspw. in Abhängigkeit der jeweiligen Sportdisziplin und des jeweils eingesetzten Sportgerätes andererseits für jeden einzelnen Sportler selbst.in the The scope of the plausibility check will be all used by the sensors to check whether a course was completed with a prescribed sports equipment, and the others to verify that for each competition admitted athlete has actually completed the route. For this In a learning process, reference data are collected, on the one hand for the species the respective physical training, eg depending on the respective sports discipline and the sports equipment used in each case for each individual athlete himself.
Zur Erfassung der die sportliche Disziplin bzw. das verwendete Sportgerät betreffende Referenzdaten werden sowohl Ortsdaten, Vital- und Beschleunigungsdaten erfasst, die in ihrer Gesamtbetrachtung eine Art Fingerabdruck oder „Fingerprint” der jeweiligen Körperertüchtigung bzw. des Sportgerätes darstellen. Sinnvollerweise können Sportarten-spezifisch ergänzende Sensoren mitberücksichtig werden, wie zum Beispiel die Daten eines Trittfrequenzsensors bei der Ausübung des Radsportes. Aus der Empfangseinheit zur Bestimmung der geographischen Position werden insbesondere die Beschleunigungs- und Geschwindigkeitswerte eines Sportgerätes in Abhängigkeit des jeweiligen Streckenprofils extrahiert. Aus dem Bewegungssensor bzw. Beschleunigungssensor werden typische Bewegungsmuster, die bei der Ausübung bzw. Bedienung eines jeweiligen Sportgerätes typischerweise auftreten, extrahiert. Die zusätzliche Berücksichtigung von Vitalparametern, wie bspw. die Herzfrequenz, lassen bei einer kombinierten Betrachtung mit den Beschleunigungs- und Geschwindigkeitswerten Rückschlüsse darauf zu, ob der jeweilige Sportler bei der Ausübung der Sportart bspw. eine externe Unterstützung erfahren hat, so kann bspw. erkannt werden, ob sich ein Fahrradfahrer streckenweise von einem Auto oder Motorrad ziehen ließ.to Registration of the sports discipline or the sports equipment used Reference data will be both location data, vital and acceleration data which, taken as a whole, provide a kind of fingerprint or "fingerprint" of the physical training or sports equipment represent. It makes sense Sports-specific complementary Sensors taken into account such as cadence sensor data the exercise of cycling. From the receiving unit to determine the geographical Position will be in particular the acceleration and speed values a sports equipment dependent on extracted the respective route profile. From the motion sensor or Acceleration sensor will be typical movement patterns that in the exercise or operating a particular sports equipment typically occur extracted. The additional consideration of vital parameters, such as the heart rate, leave at a combined consideration with the acceleration and velocity values Conclusions on it to whether the respective athlete in the exercise of the sport, for example, a external support has experienced, so can be recognized, for example, whether a cyclist occasionally pulled by a car or motorcycle.
Zur Erhebung von den jeweiligen Sportler bzw. die jeweilige Person betreffenden Referenzdaten sind maßgeblich Daten hinsichtlich der geographischen Position, bspw. in Form eines vom Sportler zurückgelegten Tracklogs, sowie die während der Bewältigung einer Strecke erfassbaren Vitalparametern der Person notwendig. Die diesbezügliche Datenerhebung sollte unter Einbezug des jeweiligen Sportgerätes erfolgen, das für die Absolvierung der jeweiligen, vorgegebenen Strecke einzusetzen ist. Anhand der Referenzdaten, die gleichfalls einem Fingerabdruck des jeweiligen Sportlers entsprechen, wird sichtbar, welche Vitalparameter mit dem Geschwindigkeits- und Beschleunigungsdaten des jeweiligen Sportgerätes verbunden sind. Zwar kann aus einer Momentaufnahme aufgezeichneter Pulswerte sowie der aktuellen Geschwindigkeit des Sportgerätes kaum auf einen individuellen Sportler geschlossen werden, jedoch entsteht aus dem Verlauf der Daten und unter Berücksichtigung des Streckenprofils ein charakteristischer Fingerabdruck, der mit einer großen Wahrscheinlichkeit auf einen individuellen Sportler schließen lässt. Die Güte der Erkennung steigt mit zunehmender Anzahl verfügbarer Daten, wobei der Trainingsfortschritt zu berücksichtigen ist, den der Sportler über den Zeitverlauf erfährt.For the collection of reference data relevant to the respective athlete or the respective person, data relating to the geographical position, for example in the form of a track log traveled by the athlete, and the vital parameters of the person that can be detected during the course of a course are essential. The relevant data collection should be carried out with the inclusion of the respective sports equipment, which is to be used for the completion of the respective predetermined route. Based on the reference data, which also correspond to a fingerprint of the respective athlete, it becomes visible which vital parameters are associated with the speed and acceleration data of the respective sports equipment. Although it is hardly possible to deduce an individual athlete from a snapshot of recorded pulse values and the current speed of the sports equipment, a characteristic fingerprint arises from the course of the data and taking into account the route profile, which in all likelihood suggests an individual athlete. The quality of recognition increases as the number of available Da increases taking into account the training progress the athlete experiences over time.
Die Auswertung und Verifizierung der während der Sportausübung aufgezeichneten Daten erfolgt vorzugsweise auf einem üblichen Rechner oder einer portablen Minicomputereinheit, die über ein Eingabeinterface verfügt, über das vorzugsweise per drahtloser Datenübertragung, bspw. Bluetooht-Technik, die Daten eingelesen werden. Die Auswerteinheit verfügt ferner über eine Verifikationseinheit, die den wenigstens einen eingelesnen, codierten Datensatz, enthaltend die Ort-, Vitalund/oder Beschleunigungsdaten sowie wenigstens einen Hash-Wert oder ein Wasserzeichen, auf Authentizität überprüft. Hierzu ist ein Hash-Wert-Generator oder Wasserzeichengenerator vorgesehen, der auf der Grundlage der eingelesenen Daten einen Hash-Wert oder ein Wasserzeichen generiert, der bzw. das mit Hilfe eines Komparators mit dem übertragenen Hash-Wert- oder Wasserzeichen verglichen wird. Stimmen die Codierungen überein so wurden keinerlei Manipulationen an den Daten durchgeführt, so dass die Daten einer weiteren Untersuchung unterzogen werden können. Im Rahmen der Verifikationseinheit ist ein Referenzdatensatzspeicher vorgesehen, aus dem Referenzdaten, die die jeweilige Sportart bzw. das eingesetzte Sportgerät sowie die Person charakterisieren, auslesbar sind, die mit den übertragenen Orts-, Vital- und/oder Beschleunigungsdaten in Bezug auf Plausibilität verglichen werden.The Evaluation and verification of recorded during sports practice Data is preferably on a conventional computer or a portable minicomputer unit that has an input interface via the preferably by wireless data transmission, for example Bluetooht technology, the data is read. The evaluation unit also has a Verification unit containing the at least one encoded coded Data record containing the location, vitality and / or acceleration data and at least one hash value or watermark, checked for authenticity. For this is a hash generator or watermark generator provided, based on the data read a hash value or generates a watermark, using a comparator with the transferred Hash value or watermark is compared. If the codings are the same, then no manipulation of the data was done, so that the data can be subjected to further investigation. in the The frame of the verification unit is a reference data record memory provided, from the reference data, the respective sport or the used sports equipment as well as characterize the person who are readable with the transferred ones Location, vital and / or acceleration data compared in terms of plausibility become.
Treten hierbei starke Abweichungen von den Referenzdaten auf, so besteht Anlass zur Annahme, dass mit unlauteren Mitteln gearbeitet worden ist. Diesbezügliche Datensätze können entsprechend erfasst und ausgesondert oder einer speziellen manuellen Auswertung unterzogen werden.To step strong deviations from the reference data, so there Reason to believe that has been worked with unfair means is. Related records may be used accordingly recorded and rejected or a special manual evaluation be subjected.
Zusätzlich ist es möglich einen Vergleich der Daten eines jeweiligen Sportlers mit den Daten anderer Sportler vorzunehmen, die an dem Wettbewerb teilgenommen haben. Stellen sich sehr starke Abweichungen von vorgebbaren Toleranzgrenzen von Messwerten innerhalb einzelner Datensätze heraus, so können diese Datensätze aus der Wertung ausgeschlossen oder einer detaillierten manuellen Begutachtung zugeführt werden.In addition is it possible a comparison of the data of a respective athlete with the data other athletes who participated in the competition to have. Are there very strong deviations from predefinable tolerance limits of readings within individual records, so can these records excluded from the rating or a detailed manual Inspection supplied become.
Auf der Grundlage der mit den Mittel üblicher Datenverarbeitungstechniken automatisch durchführbaren Validitäts- und Plausibilitätsprüfung der jeweils ausgelesenen Datensätze steht einer Bewertungskommission ein System zur Verfügung, das sowohl die nachträgliche Manipulation an einem Datensatz erkennen lässt, als auch die Manipulation während der Aufzeichnung des Datensatzes offen legt. Damit ist die Grundlage geschaffen, dezentrale, sportliche Wettkämpfe zu veranstalten, bei denen keine Ordner oder Streckenposten zur Überwachung erforderlich sind. Darüber hinaus ermöglicht das lösungsgemäße Datenerfassung- und Überprüfungssystem eine Überwachung sowie Dokumentation und einen Nachweis über die korrekte Durchführung einer therapeutischen Maßnahme zu Zwecken der medizinischen Rehabilitation von Patienten. Derartige Dokumentationen können als Nachweis und Beleg für eine zielführende Therapie für die Einreichung und Abrechnung bei Krankenkassen dienen.On the basis of the means of conventional data processing techniques automatically feasible Validitäts- and plausibility check of the each read records a rating committee has a system available that both the subsequent Manipulation of a record reveals, as well as the manipulation while the record's record open. This is the basis created to organize decentralized sports competitions where none Folder or marshals required for monitoring are. About that also allows The solution according to the data acquisition and verification system a surveillance as well as documentation and proof of the correct execution of a therapeutic measure for the purpose of medical rehabilitation of patients. Such documentation can as proof and proof for a targeted Therapy for the submission and billing with health insurance companies serve.
Kurze Beschreibung der ErfindungBrief description of the invention
Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen exemplarisch beschrieben. Es zeigen:The Invention will be described below without limiting the general inventive concept of exemplary embodiments described by way of example with reference to the drawings. It demonstrate:
Wege zur Ausführung der Erfindung, gewerbliche VerwendbarkeitWays to carry out the invention, industrial usability
Innerhalb
eines Gehäuses
Alternativ
zur gehäuseinternen
Integration des Inertial- bzw. Bewegungssensors
In
In
Selbstverständlich können neben
den genannten Sensortypen auch weitere Sensoren in das Gerät
- 11
- Gehäusecasing
- 22
- Sensor zur Bestimmung der geographischen Position, GNSS-Empfangseinheitsensor for determining the geographical position, GNSS receiving unit
- 33
- Inertialsensor, Beschleunigungssensorinertial sensor, accelerometer
- 44
- Datenaufzeichnungs- und -speicherungseinheitdata recording and storage unit
- 55
- VitalparametersensorVital signs sensor
- 66
- Displayeinheitdisplay unit
- 77
- Mobile Displayeinheitmobile display unit
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