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Technisches Gebiet
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Die Erfindung betrifft ein Trainingssystem für den Golfsport unter Verwendung einer Messung der Druckverteilung am Fuß, und insbesondere ein Trainings-Feedback-System zur Bereitstellung eines Echtzeit-Feedbacks basierend auf dem Verlauf der Druckverteilung vor, während und nach einem Golfschlag.
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Hintergrund der Erfindung
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Die Druckverteilung am Fuß hat einen wesentlichen Einfluss auf die Qualität eines Golfschlags. Verschiedene Einzelaspekte spielen dabei eine Rolle, beispielsweise eine zentrale Balance zwischen linkem und rechtem Fuß zu Beginn der Schlagbewegung, die Verlagerung des Schwerpunkts während des Schwungs von einem Bein auf das andere, die Einhaltung eines günstigen Vor-Rück-Balance-Verlaufs (Fersenbelastung im Verhältnis zur Vorfußbelastung), und das Aufkanten des rückseitigen Fußes. Umgekehrt kann aus der Druckverteilung auch auf andere Elemente des Golfschlags rückgeschlossen werden.
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Gemäß dem Stand der Technik werden stationäre Druckmessplatten verwendet, die eine Analyse des Golfschlags hinsichtlich der Druckverteilung an der Schuhsohle, und damit in guter Näherung auch der Druckverteilung am Fuß, ermöglichen. Diese Analyse findet in der Regel unter Einbeziehung eines Trainers statt, der die Daten analysiert und Verbesserungsvorschläge für den Golfer ableitet.
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Vorteilhaft und bisher nicht verfügbar wären Systeme, die eine Messung der Druckverteilung am Fuß auch abseits von stationären Druckmessplatten ermöglichen, insbesondere in Form von portablen Druckmesssohlen im Golfschuh.
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Insbesondere wäre es vorteilhaft, wenn zur Analyse des Golfschwungs Zeitmarken gesetzt werden könnten, die eine zeitliche Zuordnung von Messdaten zur Bewegungsausführung zulassen.
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Des Weiteren wäre es vorteilhaft, wenn bei Verwendung mehrerer Druckmesssohlen und Endgeräte eine veränbare Zuordnung geschehen könnte, so dass verschiedene Druckmesssohlen-Paare mit ein- und demselben Endgerät verwendet werden können und umgekehrt. Dabei wäre es vorteilhaft, wenn mehrere Trainingssysteme (bestehend aus Druckmesssohlen und Endgerät bzw. Computer) gleichzeitig in unmittelbarer Nähe verwendet werden könnten, ohne dass sich die Funkverbindungen zwischen den Vorrichtungen stören.
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Bei Verwendung einer wie in der
deutschen Patentanmeldung 10 2009 050 405.2 offenbarten Druckmesssohle ist es eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Modifikationen der Druckmesssohle bereitzustellen, die für den Einsatz in einem Golf-Trainingssystem wie auch in anderen Anwendungen im Sport- und Medizinbereich vorteilhaft sind.
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Beschreibung der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung besteht aus einer kabellosen Druckmesssohle (Sensorsohle) und einem als Terminal bezeichnetem Endgerät bzw. Computer, das per Funk Druck- und Beschleunigungsdaten von der Druckmesssohle empfängt.
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Gemäß der Erfindung werden die Daten der Druckmesssohle an ein Terminal geschickt, das der Golfer während des Trainings bzw. Spiels mit sich führt und das basierend auf den Druckdaten ein Feedback generiert. Alternativ zum Terminal können die Daten der Sohle auch an einen Computer geschickt werden, der die Rolle des Terminals übernimmt und erweiterte Funktionen, insbesondere zur grafischen Darstellung der Messdaten, aufweist.
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Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen
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In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel gibt das Terminal nach Aktivierung einer Übung akustisch einen Zeitbereich vor, in dem die Balance des Golfers bestimmt wird. Anschließend an diesen Zeitbereich wird eine einen Schwellwert übersteigende Abweichung von dieser Balance akustisch und/oder optisch angezeigt. Diese Art des Feedbacks ist vor allem beim Putten interessant, wo eine möglichst stabile Balance vorteilhaft ist.
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In einem weiteren Ausführungsbeispiel werden Terminal-Gesten, beispielsweise Drehbewegungen oder Schütteln, zum Setzen von Zeitmarken während des Golfschwungs genutzt. Diese Zeitmarken dienen dazu, die Druck- und Beschleunigungswerte der Sensorsohle dem Ablauf des Golfschwungs zuzuordnen.
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Da der Verlauf der Druckverteilung beim Golfschlag bei den meisten Golfspielern einer bestimmten Charakteristik folgt, kann das Erkennen dieser Charakteristik in den Druckdaten dazu verwendet werden, automatisiert Zeitmarken für die Zuordnung der Druckdaten zum Bewegungsablauf zu bestimmen. Auf Basis dieser Zeitmarken kann gemäß der Erfindung eine erweiterte Analyse der Sohlendaten stattfinden, die Grundlage für die Generierung eines Trainings-Feedbacks ist.
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In einem weiteren Ausführungsbeispiel wird die Lage der Sensorsohlen im Raum durch Analyse der Daten der Beschleunigungssensoren ermittelt. Bei weiten Golfschlägen hebt nach gängiger Golftechnik der hintere Fuß (im Golfsport als rechter Fuß bezeichnet) vom Boden ab. Der dadurch entstehende Aufkantwinkel wird anhand des Beschleunigungssensors der rechten Sohle gemessen. Der Zeitpunkt, zu dem der Aufkantwinkel einen vorbestimmten Wert übersteigt, wird als Zeitmarke für die Zuordnung der Druckdaten zum Schwungverlauf verwendet. Das oben beschriebene manuelle Setzen von Zeitmarken durch Terminal-Gesten kann dadurch ersetzt oder ergänzt werden. Insbesondere kann die anhand des Aufkantwinkels bestimmte Zeitmarke dafür verwendet werden, ein Feedback über den gerade absolvierten Schlag auszulösen (schnelles Feedback anstelle von Echtzeit-Feedback), um den Golfer während des Schlags nicht durch Feedback abzulenken. Das Feedback kann dabei laufend während des Schlags bestimmt und zum Zeitpunkt der Zeitmarke ausgegeben werden, oder es können die Sensordaten (Druck- und Beschleunigungsdaten) auf der Sohle, dem Terminal und/oder dem Computer gespeichert werden und das Feedback zum Zeitpunkt der Zeitmarke basierend auf den gespeicherten Sensordaten bestimmt werden. Außerdem kann die Zeitmarke dafür verwendet werden, ein Zeitglied zu starten, nach dessen Ablauf die Sohle, das Terminal und/oder der Computer für den nächsten Schlag bereit sind. Der Ablauf der Zeitmarke kann dem Golfer akustisch und/oder optisch angezeigt werden.
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Bei grafischer Anzeige der Sensordaten kann die anhand des Aufkantwinkels bestimmte Zeitmarke dafür verwendet werden, die Aufzeichnung von anhand der Sensordaten ermittelten Darstellungen zu terminieren. Beispielsweise kann der Verlauf der Vor-Rück-Balance als Kurve dargestellt werden und dabei einen Zeitbereich abdecken, der von der Zeitmarke zwei Sekunden (oder eine andere typische Schwungdauer) in die Vergangenheit reicht. Durch überlagerte Darstellung mehrerer Schwünge kann dem Golfer dadurch dargestellt werden, wie der Verlauf der Vor-Rück-Balance zwischen verschiedenen Golfschlägen abweicht. Dabei ist gemäß der Erfindung keine manuelle Zuordnung der Druckdaten zum Schwungverlauf notwendig, da dies automatisiert über die Zeitmarke erfolgt, die anhand des Aufkantwinkels bestimmt wurde.
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Neben dem Aufkantwinkel der hinteren Sohle können auch andere signifikante Datenmuster für die Bestimmung von Zeitmarken im Schwungverlauf verwendet werden, beispielsweise der Belastungswechsel vom rechten auf den linken Fuß. Es können externe Vorrichtungen zur Bestimmung von Zeitmarken verwendet werden, die beispielsweise die Stellung oder Geschwindigkeit von Golfschläger und/oder Körperteilen messen.
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Für die Nutzung des Feedback-Systems ist es vorteilhaft, wenn verschiedene Sohlen mit dem Terminal verwendet werden können. Andererseits sollen sich in der Nähe befindliche Systeme nicht gegenseitig stören. Dies kann durch so genanntes Pairing gelöst werden, wobei die gewünschten Sohlen mit dem gewünschten Terminal gepaart werden um eine Funkverbindung zwischen ihnen zu ermöglichen. Dies geschieht üblicherweise durch Zuweisung von (logischen oder physikalischen) Funkkanälen, die nicht oder nur mit geringer Wahrscheinlichkeit mit anderen Funkkanälen interferieren. Gemäß der vorliegenden Erfindung erfolgt das Pairing unter Verwendung der Daten der Beschleunigungssensoren, die in den Sohlen und/oder dem Terminal enthalten sind.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel wir das Terminal in einen Pairing-Modus versetzt, indem beispielsweise eine spezielle Taste gedrückt wird oder das Terminal in einer bestimmten Drehrichtung gehalten wird. Die Sensorsohlen werden dadurch in den Pairing-Modus versetzt, indem sie über Kopf abgelegt werden. Dies wird über die Beschleunigungssensoren der Sensorsohlen erkannt.
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Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel werden die Sohlen und das Terminal dadurch gepaart, dass sie vom Nutzer in einer bestimmten Art und Weise bewegt werden. Beispielsweise kann das Pairing dadurch durchgeführt werden, dass die Sohlen und das Terminal aufeinandergelegt und gedreht bzw. geschüttelt werden. Durch Erkennen eines gemeinsamen Bewegungsmusters wird das Pairing definiert. Beispielsweise kann eine Stellung der Sohlen und des Terminals über Kopf den Pairing-Modus aktivieren. Wird nun das Terminal wieder aufrecht gedreht, so werden bei Vorhandensein mehrerer Sohlen diejenigen Sohlen gepaart, die zum gleichen Zeitpunkt aufrecht gedreht werden.
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Die Druckmesssohle der Patentanmeldung
10 2009 050 405.2 weist einen Spacer auf, dessen Deformierung unter Last zur Druckmessung verwendet wird. Unter Last und bei Knicken der Sohle können mechanische Spannungen im Spacer auftreten, die das Messergebnis beeinträchtigen. Es ist daher vorteilhaft, wenn der Spacer nur an Sensorstellen vorhanden ist und außerhalb davon nicht vorhanden ist oder durch ein anderes Material ein Höhenausgleich stattfindet. Ein weiteres erfindungsgemäßes Vorgehen zum Vermeiden mechanischer Probleme ist es, den Spacer mit Einschnitten und/oder Aussparungen zu versehen, beispielsweise Einschnitte um die Sensorflächen herum.
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Um die in der Druckmesssohle integrierte Elektronik vor mechanischen Belastungen zu schützen ist es vorteilhaft, wenn der in der
10 2009 050 405.2 beschriebene Batteriering einen flächigen Fortsatz aufweist, der bis unter den Bereich des Flexplatine reicht, in dem sich die elektronischen Bauelemente befinden. Dadurch können Lötstellen vor Bruch geschützt werden, da sich durch den Fortsatz die Biegesteifigkeit erhöht. Es kann auch ein flächiges Bauteil ohne Verbindung zum Batteriering, vorzugsweise aus biegefesten Kunststoff, im Spritzgussteil enthalten sein, das diese Funktion erfüllt.
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Der Batteriering kann wie in der
10 2009 050 405.2 beschrieben in das Spritzgussteil eingeklebt sein, oder er kann im Spritzvorgang im Spritzgusswerkzeug eingelegt und umspritzt werden. Der Batteriering kann vollständig entfallen, indem die durch ihn realisierten Funktionsflächen durch entsprechende Formgebung des Spritzgussteils realisiert werden. Dazu kann es notwendig sein, die entsprechenden Oberflächen mit verschleißarmem Material zu überziehen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102009050405 [0007, 0019, 0020, 0021, 0022]