AT13918U1 - Verfahren und Vorrichtung zum visuell unterstützten Klettern - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum visuell unterstützten Klettern. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass eine Kletterroute, insbesondere Griffe und/oder Tritte (2), auf einer Fläche (3), vorzugsweise einer Kletterwand, mit Licht (4) einer Lichtquelle (5) markiert wird. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung (1) zum visuell unterstützten Klettern. Darüber hinaus betrifft die Erfindung eine Verwendung einer derartigen Vorrichtung (1) zum Aufnehmen und Analysieren von Kletterbewegungen.

Description

österreichisches Patentamt AT 13 918 Ul 2014-12-15

Beschreibung

VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUM VISUELL UNTERSTÜTZTEN KLETTERN

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum visuell unterstützten Klettern.

[0002] Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum visuell unterstützten Klettern.

[0003] Schließlich betrifft die Erfindung eine Verwendung einer derartigen Vorrichtung.

[0004] Aus dem Stand der Technik sind Verfahren zum visuell unterstützten Klettern auf Kletterwänden bekannt. Diese bekannten Verfahren arbeiten nach dem Prinzip, dass Griffe bzw. Tritte auf einer Kletterwand optisch markiert werden. Zusammengehörige Griffe bzw. Tritte werden z. B. mit aufsteigenden Zahlen oder beschrifteten Zettel markiert, die entweder selbstklebend oder mit diversen Befestigungsmitteln an der Kletterwand befestigt sind. Damit wird eine Kletterroute festgelegt. Dabei kann vorgesehen sein, dass alle Griffe bzw. Tritte, die mit einem Zettel derselben Farbe markiert sind, eine Kletterroute bilden. Verfahren dieser Art haben jedoch den Nachteil, dass insbesondere selbstklebende Zettel sehr leicht verloren gehen können und somit immer wieder ersetzt werden müssen. Weiter müssen die Zahlen oder Zettel üblicherweise bei einem Umsetzen einer Kletterroute immer wieder ausgetauscht werden, was zeitaufwendig ist. Ein anderer Nachteil ist darin zu sehen, dass die Beschriftung auf solchen Hilfsmitteln meist nicht groß ausfallen kann und diese somit erst aus kurzer Distanz lesbar sind.

[0005] Aus dem Stand der Technik ist es auch bekannt, Griffe einer Kletterroute in einer bestimmten Farbe einzufärben. Es ist auf Kletterwänden üblich, die Abfolge der zu kletternden Griffe von Zeit zu Zeit zu ändern, um die Attraktivität der Kletterwand für die Benutzer beizubehalten bzw. zu erhöhen. Dies hat jedoch den Nachteil, dass bei einer Routenänderung die Farbe der Griffe nicht mehr mit einer neuen Konfiguration der Kletterroute übereinstimmt. Somit müssen Griffe allein wegen der Farbe ausgetauscht werden. Dies ist jedoch wegen der Befestigung der Griffe auf der Kletterwand durch Schrauben relativ aufwendig und zeitintensiv.

[0006] Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, mit welchen Kletterrouten beständig und zugleich variabel und universell anwendbar vorgegeben werden können.

[0007] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, wenn bei einem Verfahren der eingangs genannten Art eine Kletterroute, insbesondere Griffe und/oder Tritte, auf einer Fläche, vorzugsweise einer Kletterwand, mit Licht einer Lichtquelle markiert wird.

[0008] Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist insbesondere darin zu sehen, dass durch das Markieren mit Licht einer Lichtquelle ein Ändern der Kletterroute problemlos und schnell erfolgen kann. Auch gibt es keine Teile, die verloren gehen können.

[0009] Zweckmäßigerweise wird das Licht von einem Projektor abgestrahlt. Als Projektor kann insbesondere ein Laserprojektor vorgesehen sein, der Laserlicht geringer, aber für eine Routenmarkierung ausreichender Intensität ausstrahlt. Dabei kann die Kletterroute insbesondere von einer der Fläche bzw. Kletterwand gegenüberliegenden Seite markiert werden. Des Weiteren können mit dem Licht eines Projektors auch nicht ebene Flächen einfach und leicht erkennbar markiert werden. Wird ein Laserprojektor verwendet, ergibt sich auch der Vorteil, dass im Vergleich mit einem herkömmlichen Projektor ein wesentlich größerer Winkelbereich von etwa ±40° und damit eine große Fläche überstreichbar ist bzw. größere Teile einer Kletterwand bedient werden können. Nützlich ist es, dass die Fläche von einer optischen Erfassungseinheit erfasst wird, um mittels nachfolgender Bildauswertung kontinuierlich eine Position einer kletternden Person bestimmen zu können.

[0010] Weiter ist es von Vorteil, dass in einem Schritt mehrere Punkte auf der Fläche mit dem Licht der Lichtquelle markiert werden und in einem weiteren Schritt die markierten Punkte von der optischen Erfassungseinheit erfasst werden und anschließend ein Abgleich der Koordinaten der Lichtquelle und der Koordinaten der optischen Erfassungseinheit, insbesondere computer- 1 /7 österreichisches Patentamt AT 13 918 Ul 2014-12-15 unterstützt, ausgeführt wird. Dies erlaubt es, bereits vor einem Klettern die erfasste Fläche bzw. Kletterwand einerseits und die Lichtquelle andererseits aufeinander abzustimmen. Die Lichtquelle und die Erfassungseinheit sind üblicherweise an verschiedenen Positionen der Fläche bzw. Kletterwand gegenüberliegend positioniert und weisen daher ein unterschiedliches Sichtfeld auf. Durch Abgleich bzw. Transformation eines Koordinatensystems in das andere wird eine berechnete Übereinstimmung der Sichtfelder erreicht, sodass von der Erfassungseinheit aufgenommene Bilder und von der Lichtquelle auf die Fläche ausgesendetes Licht aufeinander abgestimmt sind.

[0011] Die entsprechende Kalibrierung bzw. der Abgleich braucht bei jeder Fläche bzw. Kletterwand nur einmal durchgeführt zu werden. Sind die Koordinatensysteme abgeglichen, kann durch die Lichtquelle jede beliebige Kletterroute vorgegeben werden. Wenn gleichzeitig eine kletternde Person durch die Erfassungseinheit verfolgt wird, kann die Kletterroute exakt an den Kletterrhythmus angepasst sein. Für einen automatisierten Abgleich ist es zweckmäßig, dass eine Recheneinheit die Erfassungseinheit und die Lichtquelle verbindet, wobei die Recheneinheit integraler Bestandteil der Erfassungseinheit oder der Lichtquelle sein kann.

[0012] Die Kalibrierung kann nach verschiedenen Methoden erfolgen. Für eine rasche, aber auch ausreichend genaue Kalibrierung ist es zweckmäßig, wenn die von der Erfassungseinheit aufgenommene Fläche in im Wesentlichen planare Teilflächen segmentiert wird. In einzelne Teilflächen wird Licht der Lichtquelle gestrahlt, sodass die Koordinatensysteme von Erfassungseinheit und Lichtquelle durch Koordinatentransformation abgleichbar sind. Durch die Unterteilung der Fläche bzw. Kletterwand in im Wesentlichen planare Abschnitte ist es insbesondere auch möglich, bei gekrümmten Flächen einen Abgleich zu erreichen.

[0013] Des Weiteren ist es bei einer Kalibrierung möglich, dass ein auf der Fläche kletternder Körper von der optischen Erfassungseinheit erfasst wird und anhand einer erfassten Position die Kletterroute markiert wird. Damit ist eine optimale, zeitlich abgestimmte Routenvorgabe möglich. Darüber hinaus kann auch ein Fortlauf einer Kletterroute jederzeit geändert werden bzw. individuell auf das Können einer kletternden Person angepasst werden.

[0014] Hierbei ist es für eine abgestimmte Routenvorgabe günstig, wenn der kletternde Körper im Wesentlichen gleichzeitig mit dem Markieren der Griffe und/oder Tritte erfasst wird.

[0015] Dies ermöglicht ein Klettern ohne Unterbrechungen bzw. ohne Warten auf die nächsten zu markierenden Griffe.

[0016] Es ist zwar nicht zwingend, aber von Vorteil kann vorgesehen sein, dass ein Umriss des erfassten kletternden Körpers mit dem Licht der Lichtquelle auf die Fläche projiziert wird. Dadurch kann eine kletternde Person schnell und ohne externe Hilfe eine vom Licht dargestellte Sollposition einnehmen.

[0017] Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt es auch, dass die Kletterroute, insbesondere die Griffe und/oder Tritte, auf der Fläche gleichzeitig und/oder sequenziell mit dem Licht der Lichtquelle markiert wird. Dadurch können nicht nur mehrere Griffe gleichzeitig markiert werden, sondern auch Linien dargestellt werden, innerhalb welcher das Klettern erlaubt ist.

[0018] Es hat sich bewährt, dass die zu markierende Kletterroute auf einer Verbindungseinheit ausgewählt wird. Die Verbindungseinheit steht hierfür zweckmäßigerweise mit einer Recheneinheit, welche mit der Lichtquelle und/oder der Erfassungseinheit kommuniziert, mittelbar oder unmittelbar in Verbindung. Dadurch ist es möglich, professionelle Kletterrouten auszuwählen, eigene Kletterrouten festzulegen oder eine vorgegebene Kletterroute individuell anzupassen.

[0019] Das weitere Ziel der Erfindung wird durch eine Vorrichtung der eingangs genannten Art erreicht, wobei eine optische Erfassungseinheit eine Fläche, vorzugsweise eine Kletterwand, und einen auf der Fläche kletternden Körper zur Positionsbestimmung desselben erfasst und Licht einer Lichtquelle, in Abhängigkeit der bestimmten Position, eine Kletterroute auf der Fläche markiert.

[0020] Ein Vorteil einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ist insbesondere darin zu sehen, dass 2/7 österreichisches Patentamt AT 13 918 Ul 2014-12-15 eine optische Erfassungseinheit eine Fläche, vorzugsweise eine Kletterwand, und einen auf der Fläche kletternden Körper zur Positionsbestimmung desselben erfasst und Licht einer Lichtquelle, in Abhängigkeit der bestimmten Position, eine Kletterroute auf der Fläche markiert. Eine solche Vorrichtung ermöglicht ein Markieren einer Kletterroute und ein Aufnehmen derselben und des kletternden Körpers in zeitlicher Abstimmung.

[0021] Die Koordinaten der optischen Erfassungseinheit und die Koordinaten der Lichtquelle sind computerunterstützt abgeglichen, damit diese ohne Zeitverzögerung kommunizieren können. Hierfür kann eine Recheneinheit vorgesehen sein, welche mit der Erfassungseinheit und der Lichtquelle mittelbar oder unmittelbar in Verbindung steht.

[0022] Ein weiterer Vorteil ergibt sich, wenn eine Verbindungseinheit die Lichtquelle und die optische Erfassungseinheit verbindet und somit die von der optischen Erfassungseinheit erfassten Daten analysierbar sind. Dabei ist es möglich, dass die zuvor erwähnte Recheneinheit gleichzeitig die Verbindungseinheit darstellt.

[0023] Günstig ist es auch, wenn die Lichtquelle ein Projektor, insbesondere ein Laserprojektor, ist. Mit einem Laserprojektor sind Kletterrouten auch auf gekrümmten Kletterwänden gleichmäßig und ohne große Differenzen in der Lichtstärke ausleuchtbar, sodass entlang einer Kletterroute für eine kletternde Person stets eine gleichmäßige Routenmarkierung vorliegt.

[0024] Für die Verbindungseinheit kann z. B. ein Tablet-PC vorgesehen sein. Dieser kann über WLAN angebunden sein, sodass die Auswahl einer Kletterroute unter gleichzeitiger Besichtigung der Kletterwand von verschiedenen Perspektiven aus erfolgen kann.

[0025] Eine Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung erfolgt typischerweise beim Aufnehmen und Analysieren von Kletterbewegungen sowie beim Nachklettern von markierten Kletterrouten, insbesondere Griffen und/oder Tritten und beim Einnehmen von projizierten Kletterpositionen auf einer Fläche, vorzugsweise einer Kletterwand.

[0026] Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkungen der Erfindung ergeben sich aus dem dargestellten Ausführungsbeispiel. In den Zeichnungen, auf welche dabei Bezug genommen wird, zeigen: [0027] Fig. 1 eine Vorrichtung zum visuell unterstützten Klettern; [0028] Fig. 2 eine schematische Darstellung zum Abgleich der Koordinaten der optischen

Erfassungseinheit und der Koordinaten der Lichtquelle.

[0029] In Fig. 1 ist eine Vorrichtung 1 zum visuell unterstützten Klettern an einer Fläche 3, vorzugsweise einer Kletterwand, eine Lichtquelle 5 und eine optische Erfassungseinheit 6 dargestellt. Licht 4 der Lichtquelle 5, markiert eine Kletterroute, insbesondere Griffe und/oder Tritte 2. Ist die Lichtquelle 5 als Projektor ausgeführt, kann dieser nicht nur Kletterrouten auf einer ebenen Fläche, sondern auch Kletterrouten auf strukturierten, einem Felsen nachempfundenen, dreidimensionalen Kletterwänden gleichmäßig markieren. Insbesondere kann ein Laserprojektor vorgesehen sein. Die optische Erfassungseinheit 6 erfasst sowohl die Fläche 3 als auch die Positionen der Griffe und/oder Tritte 2 sowie gegebenenfalls eine kletternde Person.

[0030] Wird die Vorrichtung 1 in einer neuen Kletterhalle mit einer bislang unbekannten Kletterwand verwendet, werden in einem ersten Schritt Punkte 7, 8 auf der Fläche 3 mit dem Licht 4 der Lichtquelle 5 markiert und in einem zweiten Schritt die markierten Punkte 7, 8 von der optischen Erfassungseinheit 6 erfasst. Anschließend wird ein Abgleich der Koordinaten der Lichtquelle 5 und der Koordinaten der optischen Erfassungseinheit 6 computerunterstützt mit einer Recheneinheit 10 ausgeführt. Die Recheneinheit steht hierfür sowohl mit der Erfassungseinheit 6 als auch der Lichtquelle 5 in Verbindung. In Fig. 2 ist dieser Abgleich schematisch dargestellt. Die Erfassungseinheit 6 und die Lichtquelle 5 sind an unterschiedlichen Positionen der Kletterwand gegenüberliegend ortsfest angeordnet. Das Betrachtungsfeld von Erfassungseinheit 6 und Lichtquelle 5 sind daher unterschiedlich. Dies bedeutet, dass sich die Punkte 7, 8 nicht an derselben Position in den verschiedenen Koordinatensystemen der Erfassungseinheit 6 und der Lichtquelle 5 befinden. Durch einen entsprechenden Algorithmus der Recheneinheit 10 werden 3/7 österreichisches Patentamt AT13 918U1 2014-12-15 die beiden Koordinatensysteme abgeglichen bzw. erfolgt eine Transformation in ein einziges Koordinatensystem, sodass die Punkte 7, 8 zur Deckung gebracht werden. Für einen geeigneten Abgleich kann eine Hough-Transformation angewendet werden, sodass auch bei gekrümmten Kletterwänden ein ausreichend genauer Abgleich möglich ist. Beim Abgleich handelt es sich um eine einmalige Kalibrierung bzw. Abstimmung der Erfassungseinheit 6 und der Lichtquelle 5. Sind die Koordinatensysteme abgeglichen, kann in der Folge jede beliebige Kletterroute vorgegeben werden, wobei mit der Erfassungseinheit 6 eine kletternde Person erfasst wird und mit der Lichtquelle 5 in Abhängigkeit von einer aktuellen Position der kletternden Person die weitere Route und/oder Sollpositionen markiert werden.

[0031] Das Licht 4 der Lichtquelle 5 kann sowohl mehrere Griffe und/oder Tritte 2 gleichzeitig als auch einzelne Griffe und/oder Tritte 2 oder mehrere Griffe und/oder Tritte 2 sequenziell markieren. Dadurch werden mehrere Varianten zum Klettern vorgegeben. Auch können Bereiche durch vom Licht 4 markierte Linien auf der Fläche 3 vorgegeben werden, innerhalb der geklettert werden darf. Eine Verbindungseinheit 9 dient zum Auswählen der zu markierenden Kletterroute. Einzelne Griffe und/oder Tritte 2 können auf dieser jederzeit und unverzüglich ausgesucht und umgeändert werden. Eine kletternde Person kann sich auf der Verbindungseinheit 9 eine Kletterroute aus verschiedenen Griffen und/oder Tritten 2 oder auch aus Linien zusammenstellen. Weiter werden auf der Verbindungseinheit 9 erfasste Kletterabläufe von kletternden Körpern analysiert sowie gespeichert. Auch Kletterrouten können auf der Verbindungseinheit 9 gespeichert und jederzeit abgerufen werden. Befindet sich ein kletternder Körper auf der Fläche 3, wird auch dieser von der optischen Erfassungseinheit 6 erfasst und anhand der erfassten Position wird die weitere Kletterroute vom Licht 4 der Lichtquelle 5 markiert. Dieses Erfassen erfolgt möglichst gleichzeitig mit dem Markieren der Kletterroute, insbesondere der Griffe und/oder Tritte 2. In einer Variante kann auch ein Umriss des erfassten Körpers mit dem Licht 4 der Lichtquelle 5 auf die Fläche 3 projiziert werden.

[0032] Die Verbindungseinheit 9 steht in der Regel mit der Recheneinheit 10 in Verbindung, insbesondere über eine Funkverbindung. Ist die Verbindungseinheit 9 transportabel, kann eine kletternde Person eine Route auf der Verbindungseinheit 9 festlegen und dabei gleichzeitig die Kletterwand aus verschiedenen Perspektiven betrachten. Möglich ist es aber auch, dass die Verbindungseinheit 9 gleichzeitig die Recheneinheit 10 darstellt.

[0033] Die Vorrichtung 1 wie zuvor erläutert kann für längere Zeit ortsfest in einer Freizeitanlage zum Einsatz kommen. Grundsätzlich ist die Vorrichtung 1 aber mobil, da der Projektor 5, die Erfassungseinheit 6, die Recheneinheit 10 und die gegebenenfalls vorgesehene Verbindungseinheit 9 klein und mit geringem Gewicht ausgebildet sein können. Aufgrund der einfachen Transportierbarkeit der Vorrichtung 1 ist es möglich, diese z. B. im Rahmen eines kurzen Events wie eines Firmenausfluges durch einen Betreuer vor einer natürlichen Felswand aufstellen zu lassen, innerhalb weniger Minuten die Kalibrierung vorzunehmen und anschließend mit dem Klettern zu beginnen.

[0034] Wenngleich ein Projektor bevorzugt ist, kann eine Markierung auch durch eine Vielzahl von Lampen wie LED-Leuchten erfolgen, die an der Fläche 3, beispielsweise in den Griffen und/oder Tritten 2, angeordnet sind. In diesem Fall werden die Lampen mit der Recheneinheit 10 angesteuert, die wiederum mit der Erfassungseinheit 6 in Verbindung steht. Eine Kalibrierung ist in diesem Fall entbehrlich. 4/7

Claims (15)

1. österreichisches Patentamt AT 13 918 Ul 2014-12-15 Ansprüche 1. Verfahren zum visuell unterstützten Klettern, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kletterroute, insbesondere Griffe und/oder Tritte (2), auf einer Fläche (3), vorzugsweise einer Kletterwand, mit Licht (4) einer Lichtquelle (5) markiert wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Licht (4) von einem Projektor ausgestrahlt wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Fläche (3) von einer optischen Erfassungseinheit (6) erfasst wird.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Schritt mehrere Punkte (7, 8) auf der Fläche (3) mit dem Licht (4) der Lichtquelle (5) markiert werden und in einem weiteren Schritt die markierten Punkte (7, 8) von der optischen Erfassungseinheit (6) erfasst werden und anschließend ein Abgleich der Koordinaten der Lichtquelle (5) und der Koordinaten der optischen Erfassungseinheit (6), insbesondere computerunterstützt, ausgeführt wird.
5. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein auf der Fläche (3) kletternder Körper von der optischen Erfassungseinheit (6) erfasst wird und anhand einer erfassten Position die Kletterroute markiert wird.
6. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der kletternde Körper im Wesentlichen gleichzeitig mit dem Markieren der Kletterroute, insbesondere der Griffe und/oder Tritte (2), erfasst wird.
7. 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Umriss des erfassten kletternden Körpers mit dem Licht (4) der Lichtquelle (5) auf die Fläche (3) projiziert wird.
8. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kletterroute, insbesondere die Griffe und/oder Tritte (2), auf der Fläche (3) gleichzeitig und/oder sequenziell mit dem Licht (4) der Lichtquelle (5) markiert wird.
9. 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die zu markierende Kletterroute auf einer Verbindungseinheit (9) ausgewählt wird.
10. 10. Vorrichtung (1) zum visuell unterstützten Klettern, insbesondere zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine optische Erfassungseinheit (6) und eine Lichtquelle (5) vorgesehen sind, wobei mit der Erfassungseinheit (6) eine Fläche (3), vorzugsweise eine Kletterwand, und ein auf der Fläche (3) kletternder Körper zur Positionsbestimmung desselben erfassbar sind und mit Licht (4) der Lichtquelle (5), in Abhängigkeit der bestimmten Position, eine Kletterroute auf der Fläche (3) markierbar ist.
11. 11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Recheneinheit (10) vorgesehen ist, mit welcher Koordinaten der optischen Erfassungseinheit (6) und Koordinaten der Lichtquelle (5) computerunterstützt abgleichbar sind.
12. 12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verbindungseinheit (9) vorgesehen ist, die mit der Lichtquelle (5) und der optischen Erfassungseinheit (6) vorzugsweise kabellos in Verbindung steht.
13. 13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungseinheit (9) ein Tablet-PC ist.
14. 14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (5) ein Projektor, insbesondere ein Laserprojektor, ist. 5/7 österreichisches Patentamt AT 13 918 Ul 2014-12-15
15. 15. Verwendung einer Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 10 bis 14 zum Aufnehmen und Analysieren von Kletterbewegungen sowie zum Nachklettern von markierten Kletterrouten, insbesondere Griffen und/oder Tritten (2) und Einnehmen von projizierten Kletterpositionen auf einer Fläche (3), vorzugsweise einer Kletterwand. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 6/7