WO2019101737A1 - Method for determining the force exerted by a person on a training device - Google Patents

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WO2019101737A1
WO2019101737A1 PCT/EP2018/081918 EP2018081918W WO2019101737A1 WO 2019101737 A1 WO2019101737 A1 WO 2019101737A1 EP 2018081918 W EP2018081918 W EP 2018081918W WO 2019101737 A1 WO2019101737 A1 WO 2019101737A1
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person
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extremity
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Wolfgang Goldammer
Izzet Cicek
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Punch-It Gmbh
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Definitions

  • the invention relates to a method for determining the force of a person, in particular a person performing a martial art, on a restoring training device, e.g. by acting on the device by means of an extremity, e.g. the hand / fist or the person's foot.
  • the invention relates to the determination of the force effect and other impact parameters in martial arts via motion sensors in a device worn by the athlete on the body.
  • Essential training elements are punches or kicks on special training equipment (sandbags, maki waras, etc.), such as: B. in DE-A-10 2011 085 719 described.
  • special training equipment sandbags, maki waras, etc.
  • the determination of the impact parameters is limited to the impact force. Additional parameters such as the impact velocity can not be determined or (such as the frequency of impacts) only be determined with great effort.
  • the accelerated mass is not exactly definable (in addition to the hitting hand, a part of the body that can not be precisely defined is accelerated and decelerated during the stroke).
  • the object of the invention is a method for determining the force of a person on a retractable training device, with which the force acting on the training device, and / or the energy that has been introduced into the training device, introduced more accurate can determine or let.
  • a retractable training device in which the force and / or applied energy resulting from the extent of a deflection of the exercise device from a rest position is known or determined from the physical properties of the exercise device, the movement of the extremity in the direction of the exercise device the person is detected by measuring at the latest from the time when the extremity hits the training device until the moment when the movement has taken place in the said direction,
  • the deflection of the training device and from the deflection of the training device the force exerted on the training device and / or the energy introduced into the training device are determined.
  • the taking place in the direction of the training device movement of the extremity of the person is detected by measurement from the time of the beginning of the movement.
  • the movement of the limb of the person is detected metrologically by means of at least one at least one-dimensional, preferably three-dimensional sensor, in particular displacement or acceleration sensor, gyro sensor and / or magnetometer.
  • the at least one sensor is worn by the person on their extremity acting on the exerciser.
  • the disadvantages of the prior art are overcome by the method according to the invention, in which the impact parameters are not determined directly but indirectly via corresponding sensors.
  • the parameters of interest (in particular the force exerted on the impact object) are determined from the sensor data on the use of physical relationship. In addition to the determination of the force acting during the impact or kick, these relationships also allow the calculation of the energy consumed by the athlete.
  • the inventive method is applicable to a wide range of training devices and requires for each training device only the definition of few calibration parameters (eg mass and length of the suspension of the training device, which is acted upon by hitting, such as sandbags, or spring constant , as in Makiwaras).
  • few calibration parameters eg mass and length of the suspension of the training device, which is acted upon by hitting, such as sandbags, or spring constant , as in Makiwaras).
  • the data are collected and analyzed by a device equipped with motion sensors (so-called wearable) worn by the athlete on the arm or ankle depending on whether the force is to be measured in the arm or leg. Via a corresponding wireless communication, the data can be transmitted to a receiving device, where they are subjected to further evaluations, presented to the athlete, stored and optionally sent to a cloud.
  • a device equipped with motion sensors so-called wearable
  • the data can be transmitted to a receiving device, where they are subjected to further evaluations, presented to the athlete, stored and optionally sent to a cloud.
  • Objects suspended on elastic supports correspond in their physical properties to maki waras and can be treated analogously.
  • the determination of the impact parameters takes place indirectly via an analysis of the impact movement (or the tread movement). This includes, on the one hand, the acceleration phase of hand or foot. When hitting the training device then creates a strong delay of the movement.
  • the target parameters to be determined initially during acceleration and deceleration of hand or foot are the time-resolved coordinates of the impact movement on the three spatial axes relative to the training device.
  • the signals from the acceleration sensor at short time intervals on the order of e.g. Milliseconds supplied measured values of acceleration used.
  • the impact movement can be described via time-resolved three-dimensional coordinate values:
  • the vector of the distance traveled depends on the spatial initial position and the speed of the hand or foot at the beginning of the time interval.
  • the initial values for the spatial position and speed available before the start of the stroke can not be calculated from the acceleration data. From the retroactive calculation of the distance and velocity vectors during the entire impact movement, these initial values can be determined relative to the training device and this provides a sufficient basis for the further evaluations of the impact parameters.
  • the starting point for this is the data obtained at the point of impact and reversal (see section 4.2).
  • an increase in the accuracy of the determination of the temporally resolved distance and velocity vectors can be achieved by determining the rotational movement via a gyrosensor in addition to the acceleration values via an acceleration sensor becomes.
  • the Gyro rosensor instead of or in addition to the Gyro rosensor to use a magnetometer.
  • a further increase in accuracy can be achieved by using two motion sensors each designed for low or high accelerations and providing more accurate data in the various acceleration ranges occurring during the beat.
  • the measured values determined by the plurality of sensors can be used to more accurately determine the determination of the time-resolved three-dimensional coordinates of hand and foot as well as the respective speed during the beat.
  • the beginning of the flapping motion can be determined from the beginning of the acceleration phase by hand or foot.
  • the time points determined on the one hand form the basis of the determination of the beat frequency.
  • the determination of the deflection d of the training between the point of impact and the point of reversal, the determination of the applied force and the transferred energy (see Section 4.3).
  • the concrete implementation of this analysis to determine the primary impact parameters can be done analytically by using the time resolved results from Section 4.2 on the basis of certain acceleration or deceleration thresholds to determine the different beat phases.
  • the time-resolved acceleration data obtained according to section 4.1 can be used as input values of a neural network. Additionally or alternatively, values derived therefrom (speed and distance covered) can also be transferred to a neural network.
  • An additional option for increasing the accuracy in determining the impact or kick parameters is to attach to the training object another device that is equipped with appropriate sensors (accelerometer, gyrosensor and / or magnetometer).
  • sensors accelerometer, gyrosensor and / or magnetometer.
  • the deflections of the training devices caused by the impact or kicking movements in space can be detected in three dimensions and included in the analysis.
  • the additional use of this data especially with sandbags (see Fig. Id) and similar training devices that can freely oscillate on a suspension, can further improve the analysis accuracy of the mathematical methods described below, by determining the relative positions and occupancy. direction of movement of the blow hand or foot and training device are included in the assessment.
  • the spring constant in this case represents a material parameter to be configured
  • the deflection d is determined according to the previous sections.
  • the energy to be expended is determined in this case from the equation
  • the energy to be expended results from the potential energy of the center of gravity at the deflection by the angle f to:
  • the implementation requires determination of the spring constant, which may be e.g. can be determined from a simple measurement of the deflection with a train scale for force determination.
  • the spring constant may be e.g. can be determined from a simple measurement of the deflection with a train scale for force determination.
  • the easily measurable distances between the center of gravity and the point of impact from the suspension are to be determined.
  • the sensors to be used are available as standard components in the form of integrated circuits (MEMS). They are arranged in a device G to be worn on the beating arm (or forearm or wrist) or impact foot (ankle) or associated leg (upper or lower leg) (see Fig. 2).
  • the device is a wearable, such as fitness or activity tracker with the movement required for the invention.
  • tion and / or acceleration sensors preferably 3D sensors or to a smartphone with such a sensor.
  • analog data must be digitally transformed and then evaluated in a CPU. This is done either through analytic algorithms or in whole or in part by using a neural network, which is implemented via appropriate software tools in the CPU.
  • program components There must also be local memory for the program components and the necessary parameters. These include the basic parameters of the training equipment used. When using a neural network, these parameters also include the connection weights of the neurons determined by the learning.
  • the start of the evaluation phases takes place either via buttons or touch-sensitive sensors in the body-worn device or via gesture control (for example, turning the wrist round to start a beat evaluation).
  • the data is processed in the device by software.
  • the core data of the analysis determined are immediately displayed to the user.
  • the connection with a basic device can also be used to configure the basic parameters for the training devices. If an additional sensor-equipped device is used, which is attached to the training object, the measured data can be transmitted via a wireless communication link (eg Bluetooth) to the device worn on the arm or leg and then the summary evaluation can take place in this.
  • a corresponding wireless communication connection with the base unit can also be set up for the transmission and summary evaluation of the data.
  • the data can then be further processed, stored and compared with data from previous training units or other athletes via the use of appropriate aps. It is also possible to organize storage and comparison of analysis data over the Internet.
  • the achieved deflection of the training device can be determined from the acceleration values and possibly further sensor information by determining the physical characteristics of the impact or kick.
  • the impact strength in Newton can be determined by means of calibration parameters (for example, mass and length of suspension for sandbags or spring constant for maki waras) by applying the appropriate physical laws. Additional parameters such as the beat rate and motion parameters, e.g.
  • the recovery movement can also be determined by recalculation from the acceleration values.
  • the energy transferred to the training object can also be determined from this data.

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Abstract

In a method for determining the force exerted by a person, in particular a person practising a combat-type sport, on a resilient training device, e.g. by impacting on the device using an extremity, such as the hand or the foot of the person, the applied force and/or introduced energy resulting from the extent of a deflection of the training device is determined from the physical properties of the training device, wherein the movement of the extremity of the person occurring in the direction of the training device is metrologically detected, at the latest, from the time of impact of the extremity on the training device to the time at which the movement occurring in said direction stops. The deflection of the training device is determined from the movement of the extremity of the person occurring between the two above-mentioned times, and the force exerted on the training device and/or the energy introduced into the training device is determined from the deflection of the training device.

Description

Verfahren zur Ermittlung der Kraftei nwirkunq  Method for determining the force effect
einer Person auf ein Trainingsgerät  a person on a training device
1. Technisches Gebiet der Erfindung  1. Technical field of the invention
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung der Krafteinwirkung einer Per- son, insbesondere einer eine Kampfsportart ausführenden Person, auf ein rück- stellfähiges Trainingsgerät, z.B. durch Einwirkung auf das Gerät mittels einer Ex- tremität, wie z.B. der Hand/Faust oder des Fußes der Person. The invention relates to a method for determining the force of a person, in particular a person performing a martial art, on a restoring training device, e.g. by acting on the device by means of an extremity, e.g. the hand / fist or the person's foot.
Insbesondere betrifft die Erfindung die Ermittlung der Krafteinwirkung und ande- rer Schlagparameter bei Kampfsportarten über Bewegungssensoren in einem vom Sportler am Körper getragenen Gerät. In particular, the invention relates to the determination of the force effect and other impact parameters in martial arts via motion sensors in a device worn by the athlete on the body.
2. Hintergrund 2. Background
Beim Training für Kampfsportarten kommt der Objektivierung von Trainingsfort- schritten - wie in den meisten Sportarten - eine erhebliche Bedeutung zu. We- sentliche Trainingselemente sind Schläge oder Tritte auf hierzu bestimmte Trai- ningsgeräte (Sandsäcke, Makiwaras, ...), wie z. B. in DE-A-10 2011 085 719 be- schrieben. Hier ist es für den Sportler wünschenswert, die Stärke der Schläge (oder Tritte) sowie andere Parameter (z.B. Häufigkeit von Schlägen oder Tritten pro Zeit- intervall) objektiv messen zu können, um sich mit anderen Sportlern zu verglei- chen und um Trainingsfortschritte beurteilen und aufzeichnen zu können. When training for martial arts, the objectification of training progress - as in most sports - is of considerable importance. Essential training elements are punches or kicks on special training equipment (sandbags, maki waras, etc.), such as: B. in DE-A-10 2011 085 719 described. Here, it is desirable for the athlete to be able to objectively measure the strength of the beats (or kicks) as well as other parameters (eg frequency of beats or kicks per time interval) in order to compare with other athletes and to assess training progress and to be able to record.
Bislang gibt es hierzu die Möglichkeit, mit Drucksensoren ausgestattete Trainings- pads zu nutzen, über die eine Ermittlung und Anzeige der Schlagkraft erfolgen kann. Dies hat eine Reihe von Nachteilen : • Die Messung der Schlagkraft ist nur für bestimmte Trainingseinheiten möglich (Schläge oder Tritte auf ein feststehendes Pad). Bei Nutzung vieler Trainings- geräte (z.B. Sandsäcke, Makiwaras) kann die Schlagkraftermittlung auf diese Weise nicht erfolgen. So far, there is the possibility to use training pads equipped with pressure sensors, which can be used to determine and display the impact force. This has a number of disadvantages: • The measurement of the impact force is only possible for certain training sessions (punches or kicks on a fixed pad). When using many training devices (eg sandbags, maki waras) the impact force determination can not take place in this way.
• Die Ermittlung der Schlagparameter ist auf die Schlagkraft beschränkt. Weite- re Parameter wie die Schlaggeschwindigkeit lassen sich nicht oder (wie z.B. die Häufigkeit von Schlägen) nur mit Aufwand ermitteln.  • The determination of the impact parameters is limited to the impact force. Additional parameters such as the impact velocity can not be determined or (such as the frequency of impacts) only be determined with great effort.
• Die Ermittlung der Schlagparameter erfolgt nicht personalisiert für den Sport- ler, sondern wird lediglich in der Trainingseinrichtung angezeigt.  • The determination of the beat parameters is not personalized for the athlete, but is only displayed in the training facility.
Darüber hinaus gibt es Konzepte zur Ermittlung von Bewegungsabläufen und Schlagparametern über mit Beschleunigungssensoren ausgestattete Geräte, die vom Sportler am Körper getragen werden (z.B. Boxhandschuhe mit integrierten Sensoren - siehe z. B. US-A-2014/0248594, US-A-2014/0372440 und US-A- 2016/0263458). Dies erlaubt die Bestimmung der Schlagfrequenz und aus den Be- schleunigungsdaten kann die Geschwindigkeit des Schlages ermittelt werden. In addition, there are concepts for determining motion sequences and stroke parameters via devices equipped with acceleration sensors that are worn on the body by the athlete (eg boxing gloves with integrated sensors - see eg US-A-2014/0248594, US-A-2014 / 0372440 and US-A-2016/0263458). This allows the determination of the beat frequency and from the acceleration data the speed of the beat can be determined.
Ohne Bezug zu den Eigenschaften und Materialparametern der verwendeten Trai- ningsgeräte lässt sich aus diesen Daten aber nicht die tatsächlich auf das Trai- ningsgerät ausgeübte Kraft ermitteln, da eine unmittelbare Verwendung der Ge- setzmäßigkeit Kraft = Masse x Beschleunigung nicht zur Ermittlung der ausgeüb- ten Kraft verwendet werden kann : Without reference to the properties and material parameters of the training devices used, however, it is not possible to determine from these data the force actually exerted on the training device, since an immediate use of the law of force = mass x acceleration is not used to determine the exerted force Force can be used:
• Die beschleunigte Masse ist nicht genau definierbar (neben der Schlaghand wird auch ein nicht genau definierbarer Teil des Körpers beschleunigt und beim Schlag abgebremst). • The accelerated mass is not exactly definable (in addition to the hitting hand, a part of the body that can not be precisely defined is accelerated and decelerated during the stroke).
• Eine Anwendung dieser Formel würde dem gedachten Fall entsprechen, dass ein Gegenstand (z.B. ein Ball) mit der entsprechenden Geschwindigkeit und Masse gegen das Trainingsgerät geworfen wird und dann abgebremst wird. Eine Ermittlung der Kraft über diesen Zusammenhang vernachlässigt daher, dass während des Schlages eine weitere beschleunigende Muskelkraft wirkt, die der Verzögerung durch das Trainingsgerät entgegen wirkt. Diese zusätzliche Mus- kelkraft wird in der obigen Formel nicht berücksichtigt. Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Ermittlung der Krafteinwirkung ei- ner Person auf ein rücksteilfähiges Trainingsgerät, mit dem sich die Kraft, die auf das Trainingsgerät wirkt, und/oder die Energie, die in das Trainingsgerät einge- bracht worden ist, genauer ermitteln lässt bzw. lassen. • An application of this formula would correspond to the imaginary case that an object (eg a ball) with the appropriate speed and mass is thrown against the training device and then braked. A determination of the force on this connection therefore neglects that during the beat, a further accelerating muscle force acts, which counteracts the delay by the training device. This additional muscle power is not taken into account in the above formula. The object of the invention is a method for determining the force of a person on a retractable training device, with which the force acting on the training device, and / or the energy that has been introduced into the training device, introduced more accurate can determine or let.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird mit der Erfindung ein Verfahren vorgeschlagen, wobei To solve this problem, a method is proposed with the invention, wherein
ein rücksteilfähiges Trainingsgerät bereitgestellt wird, bei dem die aus dem Ausmaß einer Auslenkung des Trainingsgeräts aus einer Ruheposition resul- tierende aufgebrachte Kraft und/oder eingebrachte Energie bekannt ist oder aus den physikalischen Eigenschaften des Trainingsgeräts ermittelt wird, die in Richtung des Trainingsgeräts erfolgende Bewegung der Extremität der Person ab spätestens dem Zeitpunkt des Auftreffens der Extremität auf das Trainingsgerät bis zum Zeitpunkt des Stillstands der in der besagten Rich- tung erfolgten Bewegung messtechnisch erfasst wird,  a retractable training device is provided, in which the force and / or applied energy resulting from the extent of a deflection of the exercise device from a rest position is known or determined from the physical properties of the exercise device, the movement of the extremity in the direction of the exercise device the person is detected by measuring at the latest from the time when the extremity hits the training device until the moment when the movement has taken place in the said direction,
aus der zwischen den beiden zuvor genannten Zeitpunkten erfolgten Bewe- gung der Extremität der Person die Auslenkung des Trainingsgeräts und aus der Auslenkung des Trainingsgeräts die auf das Trainingsgerät ausgeübte Kraft und/oder die in das Trainingsgerät eingebrachte Energie ermittelt wird.  From the movement of the extremity of the person between the two aforementioned times, the deflection of the training device and from the deflection of the training device the force exerted on the training device and / or the energy introduced into the training device are determined.
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die in Richtung auf das Trainingsgerät erfolgende Bewegung der Extremität der Person ab dem Zeitpunkt des Beginns der Bewegung messtechnisch erfasst wird. In an advantageous embodiment of the invention can be provided that the taking place in the direction of the training device movement of the extremity of the person is detected by measurement from the time of the beginning of the movement.
Besonders vorteilhaft kann es sein, wenn die Bewegung der Extremität der Person anhand von mindestens einem zumindest eindimensionalen, vorzugsweise dreidi- mensionalen Sensor, insbesondere Weg- oder Beschleunigungssensor, Gyrosen- sor und/oder Magnetometer, messtechnisch erfasst wird. It can be particularly advantageous if the movement of the limb of the person is detected metrologically by means of at least one at least one-dimensional, preferably three-dimensional sensor, in particular displacement or acceleration sensor, gyro sensor and / or magnetometer.
Zweckmäßig kann es ferner sein, wenn der mindestens eine Sensor von der Per- son an deren auf das Trainingsgerät einwirkenden Extremität getragen wird. Die Nachteile des Standes der Technik werden durch das erfindungsgemäße Ver- fahren überwunden, bei dem die Schlagparameter nicht direkt, sondern indirekt über entsprechende Sensoren ermittelt werden. Die interessierenden Parameter (insbesondere die auf den Schlaggegenstand ausgeübte Kraft) werden dabei aus den Sensordaten über die Nutzung physikalischer Zusammenhang bestimmt. Die- se Zusammenhänge erlauben neben der Bestimmung der während des Schlages oder Tritts wirkenden Kraft auch die Berechnung der vom Sportler aufgewendeten Energie. It may also be expedient if the at least one sensor is worn by the person on their extremity acting on the exerciser. The disadvantages of the prior art are overcome by the method according to the invention, in which the impact parameters are not determined directly but indirectly via corresponding sensors. The parameters of interest (in particular the force exerted on the impact object) are determined from the sensor data on the use of physical relationship. In addition to the determination of the force acting during the impact or kick, these relationships also allow the calculation of the energy consumed by the athlete.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist bei einer breiten Palette von Trainingsgerä- ten anwendbar und erfordert für jedes Trainingsgerät lediglich die Festlegung von wenigen Kalibrierparametern (z.B. Masse und Länge der Aufhängung des Trai- ningsgeräts, auf das durch Schlagen eingewirkt wird, wie z.B. bei Sandsäcken, oder Federkonstante, wie z.B. bei Makiwaras). The inventive method is applicable to a wide range of training devices and requires for each training device only the definition of few calibration parameters (eg mass and length of the suspension of the training device, which is acted upon by hitting, such as sandbags, or spring constant , as in Makiwaras).
Die Daten werden über ein mit Bewegungssensoren ausgestattetes Gerät (soge- nanntes Wearable) ermittelt und analysiert, das vom Sportler je nachdem, ob die Kraft im Arm oder im Bein gemessen werden soll, am Arm- oder Fußgelenk getra- gen wird. Über eine entsprechende drahtlose Kommunikation können die Daten an ein Empfangsgerät übermittelt werden, wo sie weiteren Auswertungen unterzo- gen, dem Sportler dargestellt, gespeichert und optional an eine Cloud gesendet werden. The data are collected and analyzed by a device equipped with motion sensors (so-called wearable) worn by the athlete on the arm or ankle depending on whether the force is to be measured in the arm or leg. Via a corresponding wireless communication, the data can be transmitted to a receiving device, where they are subjected to further evaluations, presented to the athlete, stored and optionally sent to a cloud.
3. Anwendungsbereich 3. Scope
Das entwickelte Konzept ist auf alle Kampfsportarten anwendbar, bei denen ein Sportler gegen einen Gegenstand schlägt oder tritt, wobei der Gegenstand dem Schlag oder Tritt über seine elastischen Eigenschaften oder über die Schwerkraft einen Widerstand entgegensetzt. In diesen Fällen können die auf den Gegenstand ausgeübte Kraft, die übertragene Energie sowie weitere Trainingsparameter wie die Frequenz und die Gesamtzahl von Schlägen oder Tritten bestimmt werden. In Fig. 1 sind häufig verwendete Trainingsgeräte dargestellt, bei denen die Erfin- dung anwendbar ist. The concept developed is applicable to all martial arts in which an athlete beats or kicks an object, the object resisting the blow or kick of its elastic properties or gravity. In these cases, the force applied to the object, the energy transferred, and other exercise parameters such as the frequency and total number of strokes or kicks can be determined. In Fig. 1 frequently used training devices are shown, in which the invention is applicable.
Bei Makiwaras (Fig. la) oder ähnlichen Geräten erfolgt der Schlag gegen einen elastischen Gegenstand (z.B. ein Brett). Dieser Gegenstand wird durch den Schlag über eine bestimmte Strecke d ausgelenkt. Die hierzu erforderliche Kraft ergibt sich aus der Auslenkung d und den Materialeigenschaften, die sich in der Feder- konstante K widerspiegeln. Über die Gesetzmäßigkeit Energie = Kraft x Weg lässt sich zudem die übertragene Energie bestimmen. In Makiwaras (Figure la) or similar devices, the impact is against an elastic object (e.g., a board). This item is deflected by the blow over a certain distance d. The force required for this purpose results from the deflection d and the material properties, which are reflected in the spring constant K. The laws of energy = force x path also determine the transmitted energy.
An elastischen Halterungen aufgehängte Gegenstände (Fign. lb und lc) entspre- chen in ihren physikalischen Eigenschaften Makiwaras und lassen sich analog be- handeln. Objects suspended on elastic supports (FIGS. 1 b and 1 c) correspond in their physical properties to maki waras and can be treated analogously.
Bei einem Sandsack (Fig. Id) wird dieser durch den Schlag beschleunigt und eben- falls um eine Strecke d ausgelenkt. Aus dieser Auslenkung d lässt sich die über- tragene Energie bestimmen, wenn Masse M und Länge der Aufhängung L bekannt sind. Diese Energie erlaubt den Rückschluss auf die beim Schlag oder Tritt wirken- de Kraft sowie die übertragene Energie. In the case of a sandbag (Fig. Id), it is accelerated by the impact and likewise deflected by a distance d. From this deflection d, the transmitted energy can be determined, if mass M and length of suspension L are known. This energy allows conclusions to be drawn about the impact force and the transmitted energy.
4. Funktionsprinzip 4. Operating principle
Die Ermittlung der Schlagparameter erfolgt auf indirektem Weg über eine Analyse der Schlagbewegung (oder der Trittbewegung). Hierzu gehört zum einen die Be- schleunigungsphase von Hand oder Fuß. Beim Auftreffen auf das Trainingsgerät entsteht dann eine starke Verzögerung der Bewegung. Die raum- und zeitaufge- löste Ermittlung der Position und Geschwindigkeit von Hand oder Fuß während der Schlagbewegung bildet dann zusammen mit Materialparametern des Schlaggegen- stands die Basis der Auswertungen, deren Methodik im Folgenden spezifiziert wird. The determination of the impact parameters takes place indirectly via an analysis of the impact movement (or the tread movement). This includes, on the one hand, the acceleration phase of hand or foot. When hitting the training device then creates a strong delay of the movement. The spatially and temporally resolved determination of the position and speed of the hand or foot during the impact movement, together with material parameters of the impact object, forms the basis of the evaluations, the methodology of which is specified below.
4.1 Ermittlung der zeitaufgelösten Koordinaten der Schlagbewegung Die zunächst zu ermittelnden Zielparameter während Beschleunigung und Ab- bremsung von Hand oder Fuß sind die zeitaufgelösten Koordinaten der Schlagbe- wegung auf den drei Raumachsen relativ zum Trainingsgerät. 4.1 Determination of the time-resolved coordinates of the impact movement The target parameters to be determined initially during acceleration and deceleration of hand or foot are the time-resolved coordinates of the impact movement on the three spatial axes relative to the training device.
Als Basis für deren Bestimmung werden die von dem Beschleunigungssensor in kurzen Zeitintervallen in der Größenordnung von z.B. Millisekunden gelieferten Messwerte der Beschleunigung verwendet. Über eine Rückrechnung (Integration) auf die Geschwindigkeit und weiter auf die von Hand oder Fuß zurückgelegte Ent- fernung lässt sich hieraus die Schlagbewegung über zeitaufgelöste dreidimensio- nale Koordinaten werte beschreiben : As a basis for their determination, the signals from the acceleration sensor at short time intervals on the order of e.g. Milliseconds supplied measured values of acceleration used. By means of a recalculation (integration) on the speed and further on the distance traveled by hand or foot, the impact movement can be described via time-resolved three-dimensional coordinate values:
• Für jedes Zeitintervall ergibt sich dabei der Vektor der zurückgelegten Entfer- nung abhängig von der räumlichen Anfangsposition und der Geschwindigkeit von Hand oder Fuß zu Beginn des Zeitintervalls. • For each time interval, the vector of the distance traveled depends on the spatial initial position and the speed of the hand or foot at the beginning of the time interval.
• Die Veränderung der Geschwindigkeit im Zeitintervall wird aus den Beschleu- nigungswerten berechnet. Die so ermittelten Entfernungs- und Geschwindig- keitsvektoren bilden dann die Basis für die Auswertung der Schlagbewegung im nächsten Zeitintervall.  • The change in the speed in the time interval is calculated from the acceleration values. The distance and velocity vectors thus determined then form the basis for evaluating the impact movement in the next time interval.
• Die vor Beginn des Schlages vorliegenden Anfangswerte zur räumlichen Positi- on und Geschwindigkeit lassen sich aus den Beschleunigungsdaten nicht be- rechnen. Aus der Rückrechnung der Entfernungs- und Geschwindigkeitsvekto- ren während der gesamten Schlagbewegung lassen sich diese Anfangswerte aber relativ zum Trainingsgerät bestimmen und dies ergibt eine ausreichende Basis für die weiteren Auswertungen der Schlagparameter. Ausgangspunkt hierfür sind die ermittelten Daten zum Auftreff- und Umkehrpunkt (s. Abschnitt 4.2) .  • The initial values for the spatial position and speed available before the start of the stroke can not be calculated from the acceleration data. From the retroactive calculation of the distance and velocity vectors during the entire impact movement, these initial values can be determined relative to the training device and this provides a sufficient basis for the further evaluations of the impact parameters. The starting point for this is the data obtained at the point of impact and reversal (see section 4.2).
Da ein Schlag oder Tritt in der Praxis nicht völlig linear in Richtung des Trainings- geräts erfolgt, kann eine Steigerung der Genauigkeit der Ermittlung der zeitlich aufgelösten Entfernungs- und Geschwindigkeitsvektoren dadurch erfolgen, dass neben den Beschleunigungswerten über einen Beschleunigungssensor auch die Drehbewegung über einen Gyrosensor bestimmt wird. Außerdem besteht zur wei- teren Steigerung der Genauigkeit die Option, anstelle oder zusätzlich zu dem Gy- rosensor ein Magnetometer einzusetzen. Eine weitere Genauigkeitssteigerung kann dadurch erreicht werden, dass zwei Bewegungssensoren verwendet werden, die jeweils für niedrige bzw. hohe Beschleunigungen ausgelegt sind und in den verschiedenen während des Schlages auftretenden Beschleunigungsbereichen ge- nauere Daten liefern. Since a blow or kick in practice is not completely linear in the direction of the training device, an increase in the accuracy of the determination of the temporally resolved distance and velocity vectors can be achieved by determining the rotational movement via a gyrosensor in addition to the acceleration values via an acceleration sensor becomes. Moreover, to further increase the accuracy, there is the option, instead of or in addition to the Gyro rosensor to use a magnetometer. A further increase in accuracy can be achieved by using two motion sensors each designed for low or high accelerations and providing more accurate data in the various acceleration ranges occurring during the beat.
Insgesamt können die ggf. durch die mehreren Sensoren ermittelten Messwerte verwendet werden, um die Bestimmung der zeitaufgelösten dreidimensionalen Ko- ordinaten von Hand und Fuß sowie der jeweiligen Geschwindigkeit während des Schlages genauer zu bestimmen. Overall, the measured values determined by the plurality of sensors can be used to more accurately determine the determination of the time-resolved three-dimensional coordinates of hand and foot as well as the respective speed during the beat.
4.2 Ermittlung der primären Schlag- oder Trittparameter 4.2 Determination of the primary impact or kick parameters
Um die Schlagparameter zu berechnen, müssen zunächst die folgenden Zeitpunkte ermittelt werden : In order to calculate the impact parameters, the following times must first be determined:
• Beginn der Schlagbewegung; • beginning of the flapping motion;
• Auftreffzeitpunkt von Hand oder Fuß auf das Trainingsgerät und  • Impact time of hand or foot on the exerciser and
• Umkehrzeitpunkt, an dem die maximale Auslenkung d (siehe Fig. 1) erreicht ist.  • reversal time at which the maximum deflection d (see Fig. 1) is reached.
Diese Zeitpunkte lassen sich aus der zeitlich aufgelösten Analyse der Schlag- oder Trittbewegung gemäß Abschnitt 4.1 bestimmen : These times can be determined from the time-resolved analysis of the impact or tread movement in accordance with Section 4.1:
• Der Beginn der Schlagbewegung lässt sich aus dem Anfang der Beschleuni- gungsphase von Hand oder Fuß ermitteln. • The beginning of the flapping motion can be determined from the beginning of the acceleration phase by hand or foot.
• Der Zeitpunkt des Auftreffens von Hand oder Fuß auf das Trainingsgerät wird als Beginn der Verzögerung bestimmt.  • The time of impact of the hand or foot on the exerciser is determined as the beginning of the delay.
• Zum Ende des Schlages am Umkehrzeitpunkt erfolgt eine Umkehr der Bewe- gungsrichtung, die sich ebenfalls aus den zeitaufgelösten dreidimensionalen Koordinaten von Hand und Fuß ablesen lässt.  • At the end of the stroke at the time of reversal, the direction of movement is reversed, which can also be read off the time-resolved three-dimensional coordinates of hand and foot.
Die ermittelten Zeitpunkte bilden zum einen die Basis der Bestimmung der Schlag- frequenz. Zum anderen ermöglicht die Ermittlung der Auslenkung d des Trainings- geräts zwischen Auftreff- und Umkehrpunkt die Ermittlung von ausgeübter Kraft und übertragener Energie (s. Abschnitt 4.3). The time points determined on the one hand form the basis of the determination of the beat frequency. On the other hand, the determination of the deflection d of the training between the point of impact and the point of reversal, the determination of the applied force and the transferred energy (see Section 4.3).
Die konkrete Durchführung dieser Analyse zur Ermittlung der primären Schlag- oder Trittparameter kann auf analytischem Wege erfolgen, indem die zeitaufge- lösten Ergebnisse aus Abschnitt 4.2 ausgehend von gewissen Schwellenwerten der Beschleunigung bzw. Verzögerung zur Ermittlung der verschiedenen Schlagpha- sen verwendet werden. The concrete implementation of this analysis to determine the primary impact parameters can be done analytically by using the time resolved results from Section 4.2 on the basis of certain acceleration or deceleration thresholds to determine the different beat phases.
Eine Alternative besteht darin, die zeitlichen Parameter des Schlages oder Trittes mit Methoden der Künstlichen Intelligenz zu ermitteln. Die gemäß Abschnitt 4.1 ermittelten Daten zur zeitaufgelösten Beschleunigung können als Eingangswerte eines neuronalen Netzes verwendet werden. Zusätzlich oder alternativ können auch hieraus abgeleitete Werte (Geschwindigkeit und zurückgelegte Entfernung) an ein neuronales Netz übergeben werden. An alternative is to determine the temporal parameters of the blow or kick with artificial intelligence methods. The time-resolved acceleration data obtained according to section 4.1 can be used as input values of a neural network. Additionally or alternatively, values derived therefrom (speed and distance covered) can also be transferred to a neural network.
Nach einem entsprechenden Training des neuronalen Netzes mit Daten zu realen Schlägen kann dieses verwendet werden, um alle oder einige der o.g. Schlagpa- rameter zu ermitteln. Dies gilt sowohl für isolierter Schläge oder Tritte wie auch für Serien von Schlägen oder Tritten, aus denen ein entsprechend trainiertes neu- ronales Netz die Einzelereignisse herausfiltern und deren primäre Parameter in Form der Zeitpunkte der Einzelereignisse ableiten kann. After appropriate training of the neural network with data on real beats, this can be used to detect all or some of the above. To determine impact parameters. This applies both to isolated punches or kicks as well as to series of punches or kicks from which an appropriately trained neural network can filter out the individual events and derive their primary parameters in the form of the times of the individual events.
Eine zusätzliche Option zur Erhöhung der Genauigkeit bei der Bestimmung der Schlag- oder Trittparameter besteht darin, am Trainingsgegenstand ein weiteres Gerät zu befestigen, das mit entsprechender Sensorik (Beschleunigungssensor, Gyrosensor und/oder Magnetometer) ausgestattet ist. Mittels dieser zusätzlichen Sensorik können die durch die Schlag- oder Trittbewegungen bewirkten Auslen- kungen der Trainingsgeräte im Raum dreidimensional erfasst und in die Analyse einbezogen werden. Die zusätzliche Nutzung dieser Daten kann insbesondere bei Sandsäcken (s. Fig. Id) und ähnlichen Trainingsgeräten, die an einer Aufhängung frei pendeln können, die Analysegenauigkeit der im Folgenden beschriebenen ma thematischen Verfahren weiter verbessern, indem die relativen Positionen und Be- wegungsrichtungen von Schlaghand bzw. -fuß und Trainingsgerät in die Bewer- tung einbezogen werden. An additional option for increasing the accuracy in determining the impact or kick parameters is to attach to the training object another device that is equipped with appropriate sensors (accelerometer, gyrosensor and / or magnetometer). By means of this additional sensor system, the deflections of the training devices caused by the impact or kicking movements in space can be detected in three dimensions and included in the analysis. The additional use of this data, especially with sandbags (see Fig. Id) and similar training devices that can freely oscillate on a suspension, can further improve the analysis accuracy of the mathematical methods described below, by determining the relative positions and occupancy. direction of movement of the blow hand or foot and training device are included in the assessment.
4.3 Ermittlung der ausgeübten Kraft und übertragenen Energie 4.3 Determination of the applied force and transmitted energy
Aus den primären Parametern der Schlag- oder Trittbewegung lässt sich über phy- sikalische Zusammenhänge die auf das Trainingsgerät ausgeübte Kraft wie auch die übertragene Energie (d.h. geleistete Arbeit) bestimmen, die sich jeweils aus der Art des Trainingsgegenstandes ergeben : From the primary parameters of the impact or kicking movement, physical forces can be used to determine the force exerted on the exerciser as well as the transmitted energy (i.e., work done), which can be derived from the type of exercise:
• Bei Makiwaras oder ähnlich elastisch konzipierten oder aufgehängten Trainings- geräten (s. Fign. la bis lc) ergibt sich die aufzuwendende Kraft für die Auslen- kung d als Produkt aus dieser Auslenkung und der Federkonstante K: • In the case of makiwaras or similar elastically designed or suspended exercise machines (see figures 1a to 1c), the force to be applied for the deflection d is the product of this deflection and the spring constant K:
F = K * d F = K * d
Die Federkonstante stellt in diesem Fall einen zu konfigurierenden Materialpa- rameter dar, die Auslenkung d wird gemäß den vorherigen Abschnitten be- stimmt. Die aufzuwendende Energie bestimmt sich in diesem Fall aus der Glei- chung The spring constant in this case represents a material parameter to be configured, the deflection d is determined according to the previous sections. The energy to be expended is determined in this case from the equation
E = 1/2 * K * d2 E = 1/2 * K * d 2
• Bei einem Sandsack entspricht die aufzuwendende Kraft der Tangentialkompo- nente des Gewichtsvektors und die geleistete Arbeit der Erhöhung der potenti- ellen Energie. Beides lässt sich aus dem Auslenkungswinkel f des Sandsacks bezogen auf die Vertikale ermitteln. Dieser Auslenkungswinkel f ergibt sich aus der Auslenkung des Schwerpunkts ds und der Länge der Aufhängung von der Deckenbefestigung bis zum Schwerpunkt Ls als f = 2 * arcsin (ds / 2*LS) • For a sandbag, the force to be applied is the tangent component of the weight vector and the work done is the increase in potential energy. Both can be determined from the deflection angle f of the sandbag relative to the vertical. This deflection angle f results from the deflection of the center of gravity d s and the length of the suspension from the ceiling attachment to the center of gravity L s as f = 2 * arcsin (d s / 2 * L s )
Da der Auftreffpunkt des Schlags oder Tritts nicht notwendig auf Schwerpunkt - höhe liegt, muss hierbei die Auslenkung des Schwerpunkts ds aus der gemäß den vorherigen Abschnitten bestimmten Auslenkung d durch Multiplikation mit dem Verhältnis des Abstandes von Schwerpunkt Ls und Auftreffpunkt LA von der Aufhängung bestimmt werden : ds = d * (l_s / La) Since the impact point of the impact or kick is not necessarily at the center of gravity, the deflection of the center of gravity d s must be determined in accordance with determined by the multiplication by the ratio of the distance between the center of gravity L s and the point of impact L A of the suspension: d s = d * (l_s / L a )
Aus dem so bestimmten Auslenkungswinkel f ergibt sich dann mit der Masse des Sandsacks M und der Erdbeschleunigung g die aufzuwendende Tangential- komponente der Gewichtskraft als: From the deflection angle f thus determined, the mass of the sandbag M and the gravitational acceleration g then give the tangential component of the weight force to be expended as:
F = M * g * sin(f) F = M * g * sin (f)
Die aufzuwendende Energie ergibt sich aus der potenziellen Energie des Schwerpunkts bei der Auslenkung um den Winkel f zu : The energy to be expended results from the potential energy of the center of gravity at the deflection by the angle f to:
E = M * g * Ls * (l - cos(f)) E = M * g * L s * (l - cos (f))
Damit erfordert die Umsetzung bei Makiwaras oder ähnlichen elastisch reagieren- den Trainingsgeräten die Bestimmung der Federkonstante, die z.B. aus einer ein- fachen Messung der Auslenkung mit einer Zugwaage zur Kraftbestimmung ermit- telt werden kann. Für Sandsäcke sind neben der im Regelfall bekannten Masse die leicht zu messenden Abstände von Schwerpunkt und Auftreffpunkt von der Auf- hängung zu ermitteln. Thus, in makiwaras or similar elastically responsive exercise machines, the implementation requires determination of the spring constant, which may be e.g. can be determined from a simple measurement of the deflection with a train scale for force determination. For sandbags, in addition to the generally known mass, the easily measurable distances between the center of gravity and the point of impact from the suspension are to be determined.
4.4 Beispiele für die technische Realisierung 4.4 Examples of the technical realization
Die zu verwendenden Sensoren (Beschleunigungssensoren und ggf. weitere un- terstützende Sensoren wie Gyrosensor und Magnetometer) stehen als Standard- komponenten in Form von integrierten Schaltkreisen (MEMS) zur Verfügung. Sie sind in einem am Schlagarm (oder Unterarm oder Handgelenk) oder Schlagfuß (Fußgelenk) oder zugehörigen Bein (Ober- oder Unterschenkel) zu tragenden Ge- rät G angeordnet (s. Fig. 2). Bei dem Gerät handelt es sich um ein Wearable, wie z.B. Fitness- oder Activity-Tracker mit der für die Erfindung erforderlichen Bewe- gungs- und/oder Beschleunigungssensorik (vorzugsweise 3D-Sensorik) oder um ein Smartphone mit einer solchen Sensorik. The sensors to be used (acceleration sensors and possibly other supporting sensors such as gyrosensor and magnetometer) are available as standard components in the form of integrated circuits (MEMS). They are arranged in a device G to be worn on the beating arm (or forearm or wrist) or impact foot (ankle) or associated leg (upper or lower leg) (see Fig. 2). The device is a wearable, such as fitness or activity tracker with the movement required for the invention. tion and / or acceleration sensors (preferably 3D sensors) or to a smartphone with such a sensor.
Zur Auswertung der Sensordaten sollten diese mit genauer Zeitauflösung im Milli- sekunden-Bereich ermittelt und analysiert werden. Hierzu ist in dem Gerät ein ent- sprechender Zeitmesser erforderlich. To evaluate the sensor data, these should be determined and analyzed with an accurate time resolution in the millisecond range. For this purpose, a corresponding timer is required in the device.
Weiter müssen die analogen Daten digital transformiert werden und dann in einer CPU ausgewertet werden. Dies erfolgt entweder über analytische Algorithmen oder ganz oder teilweise durch Nutzung eines neuronalen Netzes, das über entspre- chende Softwaretools in der CPU implementiert wird. Furthermore, the analog data must be digitally transformed and then evaluated in a CPU. This is done either through analytic algorithms or in whole or in part by using a neural network, which is implemented via appropriate software tools in the CPU.
Außerdem muss ein lokaler Speicher für die Programmkomponenten und die not- wendigen Parameter vorhanden sein. Hierzu gehören die Basisparameter der ver- wendeten Trainingsgeräte. Bei Nutzung eines neuronalen Netzes schließen diese Parameter auch die über das Lernen ermittelten Verbindungsgewichte der Neuro- nen ein. There must also be local memory for the program components and the necessary parameters. These include the basic parameters of the training equipment used. When using a neural network, these parameters also include the connection weights of the neurons determined by the learning.
Hinzu kommen weitere Komponenten zur Stromversorgung und Anzeige- und Be- dieneinrichtungen. In addition, there are other components for the power supply and display and control devices.
Der Start der Auswertungsphasen erfolgt entweder über Tasten bzw. berührungs- empfindliche Sensoren in dem am Körper getragenen Gerät oder über Gesten- steuerung (z.B. Hin- und Herdrehen des Handgelenks zum Start einer Schlagaus- wertung). The start of the evaluation phases takes place either via buttons or touch-sensitive sensors in the body-worn device or via gesture control (for example, turning the wrist round to start a beat evaluation).
Die Daten werden in dem Gerät per Software aufbereitet. Bei Nutzung einer An- zeigeeinrichtung am Gerät werden ermittelte Kerndaten der Analyse dem Benut- zer unmittelbar angezeigt. Zusätzlich besteht die Option, die Daten zur weiteren Auswertung und Verwendung über eine drahtlose Kommunikationsverbindung (z.B. Bluetooth) an ein Basisgerät zu übertragen. Über die Verbindung mit einem Basisgerät kann auch die Konfiguration der Basisparameter zu den Trainingsgerä- ten erfolgen. Wird ein zusätzliches mit Sensorik ausgestattetes Gerät benutzt, das am Trainings- gegenstand befestigt wird, können die Messdaten über eine drahtlose Kommuni- kationsverbindung (z.B. Bluetooth) an das am Arm oder Bein getragene Gerät übermittelt werden und in diesem kann dann die zusammenfassende Auswertung erfolgen. Alternativ oder zusätzlich kann auch zur Übermittlung und zusammen fassenden Auswertung der Daten eine entsprechende drahtlose Kommunikations- Verbindung mit dem Basisgerät aufgebaut werden. Auf dem Basisgerät können die Daten dann über die Nutzung entsprechender Ap- ps weiter aufbereitet, gespeichert und mit Daten früherer Trainingseinheiten oder anderer Sportler verglichen werden. Es besteht auch die Möglichkeit, Speicherung und Vergleich von Analysedaten über das Internet zu organisieren. 4.5 Zusammenfassung The data is processed in the device by software. When using a display device on the device, the core data of the analysis determined are immediately displayed to the user. In addition, there is the option of transferring the data to a base unit via a wireless communication link (eg Bluetooth) for further evaluation and use. The connection with a basic device can also be used to configure the basic parameters for the training devices. If an additional sensor-equipped device is used, which is attached to the training object, the measured data can be transmitted via a wireless communication link (eg Bluetooth) to the device worn on the arm or leg and then the summary evaluation can take place in this. Alternatively or additionally, a corresponding wireless communication connection with the base unit can also be set up for the transmission and summary evaluation of the data. On the base unit, the data can then be further processed, stored and compared with data from previous training units or other athletes via the use of appropriate aps. It is also possible to organize storage and comparison of analysis data over the Internet. 4.5 Summary
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann aus den Beschleunigungswerten und ggf. weiteren Sensorinformationen durch Ermittlung der physikalischen Kenngrö- ßen des Schlags oder Tritts die erzielte Auslenkung des Trainingsgeräts ermittelt werden. Aus den physikalischen Eigenschaften des Trainingsgeräts kann mit Hilfe von Kalibrierparametern (z.B. Masse und Länge der Aufhängung bei Sandsäcken oder Federkonstante bei Makiwaras) durch Anwendung der entsprechenden phy- sikalischen Gesetzmäßigkeiten die Schlagstärke in Newton bestimmt werden. Wei- tere Parameter wie die Schlagfrequenz sowie Bewegungsparameter z.B. der Aus- holbewegung lassen sich ebenfalls durch Rückrechnung aus den Beschleunigungs- werten ermitteln. Ebenfalls bestimmen lässt sich aus diesen Daten die an den Trai- ningsgegenstand übertragene Energie. In the method according to the invention, the achieved deflection of the training device can be determined from the acceleration values and possibly further sensor information by determining the physical characteristics of the impact or kick. From the physical properties of the exerciser, the impact strength in Newton can be determined by means of calibration parameters (for example, mass and length of suspension for sandbags or spring constant for maki waras) by applying the appropriate physical laws. Additional parameters such as the beat rate and motion parameters, e.g. The recovery movement can also be determined by recalculation from the acceleration values. The energy transferred to the training object can also be determined from this data.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Verfahren zur Ermittlung der Krafteinwirkung einer Person, insbesondere ei- ner eine Kampfsportart ausführenden Person, auf ein rücksteilfähiges Trai- ningsgerät, z.B. durch Einwirkung auf das Gerät mittels einer Extremität, wie z.B. der Hand oder des Fußes der Person, wobei bei dem Verfahren ein rücksteilfähiges Trainingsgerät bereitgestellt wird, bei dem die aus dem Ausmaß einer Auslenkung des Trainingsgeräts aus einer Ruhe- position resultierende aufgebrachte Kraft und/oder eingebrachte Energie aus den physikalischen Eigenschaften des Trainingsgeräts er- mittelt wird, 1. A method for determining the force of a person, in particular a person performing a martial art, on a retractable training device, e.g. by acting on the device by means of a limb, e.g. the hand or foot of the person, wherein the method provides a retractable training device, in which determines the force resulting from the extent of a deflection of the training device from a rest position and / or introduced energy from the physical properties of the training device becomes,
die in Richtung des Trainingsgeräts erfolgende Bewegung der Extre- mität der Person ab spätestens dem Zeitpunkt des Auftreffens der Ex- tremität auf das Trainingsgerät bis zum Zeitpunkt des Stillstands der in der besagten Richtung erfolgten Bewegung messtechnisch erfasst wird,  the movement of the extremity of the person in the direction of the exerciser is detected by measurement at the latest from the point in time at which the extremity hits the exerciser until the moment when the movement takes place in said direction,
aus der zwischen den beiden zuvor genannten Zeitpunkten erfolgten Bewegung der Extremität der Person die Auslenkung des Trainings- geräts ermittelt wird und aus der Auslenkung des Trainingsgeräts die auf das Trainingsgerät ausgeübte Kraft und/oder die in das Trainings- gerät eingebrachte Energie bestimmt wird.  From the movement of the extremity of the person between the two aforementioned times, the deflection of the training device is determined and from the deflection of the training device the force exerted on the training device and / or the energy introduced into the training device is determined.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die in Richtung auf das Trainingsgerät erfolgende Bewegung der Extremität der Person ab dem Zeitpunkt des Beginns der Bewegung messtechnisch erfasst wird. 2. The method according to claim 1, characterized in that the taking place in the direction of the training device movement of the extremity of the person is detected by measurement from the time of the beginning of the movement.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Be- wegung der Extremität der Person anhand von mindestens einem zumin- dest eindimensionalen, vorzugsweise dreidimensionalen Sensor, insbeson- dere Weg- oder Beschleunigungssensor, Gyrosensor und/oder Magnetome- ter, messtechnisch erfasst wird. 3. Method according to claim 1, characterized in that the movement of the extremity of the person is based on at least one at least one-dimensional, preferably three-dimensional sensor, in particular displacement or acceleration sensor, gyrosensor and / or magnetometer, metrologically recorded.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Sensor von der Person, an deren auf das Trainingsgerät einwirkenden Extremität getragen wird. 4. The method according to claim 3, characterized in that the at least one sensor is carried by the person on the extremity acting on the exerciser.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass durch mindestens einen am Trainingsgegenstand befestigten zusätzlichen Sensor mit entsprechender Funktionalität wie der an der Extremität getragene min- destens eine Sensor die Bewegung des Trainingsgeräts relativ zur Bewe- gung der auf das Trainingsgerät einwirkenden Extremität messtechnisch er- fasst und zur Ermittlung der auf das Trainingsgerät ausgeübten Kraft und/oder der in das Trainingsgerät eingebrachten Energie berücksichtigt wird. 5. The method according to claim 3 or 4, characterized in that by at least one attached to the training object additional sensor with appropriate functionality as the extremity carried at least one sensor, the movement of the training device relative to the movement of the force acting on the exerciser limb metrologically detected and taken into account for determining the force exerted on the training device and / or the energy introduced into the training device.
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