DE102010040699A1

DE102010040699A1 - Einrichtung zur Bestimmung der Antizipationsfähigkeit von Athleten im Sport

Info

Publication number: DE102010040699A1
Application number: DE102010040699A
Authority: DE
Inventors: wird später genannt werden Erfinder
Original assignee: Otto Von Guericke Universitaet Magdeburg
Current assignee: Otto Von Guericke Universitaet Magdeburg
Priority date: 2010-09-14
Filing date: 2010-09-14
Publication date: 2012-03-15

Abstract

Die Erfindung betrifft Einrichtungen zur Bestimmung der Antizipationsfähigkeit von Athleten im Sport mit einer Videokamera und einer Projektionseinrichtung sowie einem Datenverarbeitungssystem. Die Einrichtungen zeichnen sich insbesondere dadurch aus, dass die Antizipationsfähigkeit einfach bestimmbar ist. Dazu ist die Projektionseinrichtung beabstandet zu einer Projektionswand so angeordnet, dass das Abbild eines sich bewegenden Sportlers zeitbezogen auf der der Projektionseinrichtung gegenüberliegenden Seite der Projektionswand in Form einer Rückprojektionswand in realer Größe und seitenrichtig sichtbar ist. Die Videokamera ist beabstandet zur Rückprojektionswand so angeordnet, dass diese den Raum vor der Rückprojektionswand für einen Trainer oder einen Athleten einschließlich dem Abbild des sich bewegenden Sportlers aufnimmt. Weiterhin sind die Projektionseinrichtung und die Videokamera mit dem Datenverarbeitungssystem so verbunden, dass die Aufnahmen des Trainers und des Athleten jeweils zeitbezogen erfolgen und gespeichert werden. Weiterhin ist wenigstens das aufgenommene Video des Athleten zeitbezogen zur identischen Bewegung des Abbildes des Sportlers auf einen Bildschirm darstellbar.

Description

Die Erfindung betrifft Einrichtungen zur Bestimmung der Antizipationsfähigkeit von Athleten im Sport mit einer Videokamera und einer Projektionseinrichtung sowie einem Datenverarbeitungssystem.
Durch die Druckschrift US 2007/0021207 A1 ist eine Lösung bekannt, wobei eine interaktive Videoprojektion ohne Erfassung des Sportlers erfolgt. Der Sportler trägt zur Aufnahme bunte Bänder, um die Bewegung des Sportlers nachvollziehen zu können.
Bei der Druckschrift US 4 751 642 erfolgt eine Projektion auf eine halbrunde Leinwand zur psychischen Manipulation und Messen der physiologischen Aktivität. Es erfolgt eine Direktprojektion auf die Leinwand ohne eine Bewegungserfassung.
Eine Rückprojektionswand ist unter anderem durch die Druckschrift US 2003/0218596 bekannt. Dabei erfolgt eine Videoprojektion auf einer großen Leinwand mit einem elektronischen Kontrollsignal zur Gewährleistung einer einheitlichen Beleuchtung.
Durch die Druckschrift US 2008/0231815 A1 ist ein aufblasbarer Rahmen für eine Projektionswand bekannt. Der Raum für Aktionen des Sportlers sind sehr beschränkt.
Der im Patentanspruch 1 angegebenen Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Antizipationsfähigkeit eines Athleten einfach zu bestimmen.
Diese Aufgabe wird mit den im Patentanspruch 1 aufgeführten Merkmalen gelöst.
Die Einrichtungen zur Bestimmung der Antizipationsfähigkeit von Athleten im Sport mit einer Videokamera und einer Projektionseinrichtung sowie einem Datenverarbeitungssystem zeichnen sich insbesondere dadurch aus, dass die Antizipationsfähigkeit einfach bestimmbar ist.
Dazu ist die Projektionseinrichtung beabstandet zu einer Projektionswand so angeordnet, dass das Abbild eines sich bewegenden Sportlers zeitbezogen auf der der Projektionseinrichtung gegenüberliegenden Seite der Projektionswand in Form einer Rückprojektionswand in realer Größe und seitenrichtig sichtbar ist. Die Videokamera ist beabstandet zur Rückprojektionswand so angeordnet, dass diese den Raum vor der Rückprojektionswand für einen Trainer oder einen Athleten einschließlich dem Abbild des sich bewegenden Sportlers aufnimmt. Weiterhin sind die Projektionseinrichtung und die Videokamera mit dem Datenverarbeitungssystem so verbunden, dass die Aufnahmen des Trainers und des Athleten jeweils zeitbezogen erfolgen und gespeichert werden. Darüber hinaus ist das Datenverarbeitungssystem mit einem Bildschirm so zusammengeschaltet, dass wenigstens das aufgenommene Video des Athleten zeitbezogen zur identischen Bewegung des Abbildes des Sportlers dargestellt wird.
Unter Antizipation wird in der Sportwissenschaft die Vorwegnahme einer Handlung, eines Handlungseffektes oder äußerer, sich dynamisch verändernder Umweltbedingungen verstanden. Diese hat insbesondere auch im Kampfsport große Bedeutung, da der Sportler vielfältige Aktionen seines Gegners vorwegnehmen muss, um unter Zeitdruck adäquat reagieren zu können. So ist es möglich aus der aktuellen Körperhaltung des Sportlers auf dessen angestrebte Aktion zu schließen. Vorteilhafterweise führt ein sportspezifisches, videobasiertes taktisches Wahrnehmungstraining zu deutlichen Verbesserungen in den Reaktionszeiten. Die Einrichtung zeichnet sich dabei vorteilhafterweise dadurch aus, Antizipationsleistungen zu quantifizieren und zu trainieren.
Aus einer Datenbank des Datenverarbeitungssystems mit Videos von Sportlern wird dem Athleten ein Video eines Sportlers in Lebensgröße vorgespielt. Die Reaktionen des Athleten werden einschließlich des dargestellten Sportlers mit der Videokamera aufgezeichnet. Die daraus gewandelten Daten werden in einer oder der Datenbank abgespeichert und stehen der Auswertung zur Verfügung. Dazu werden, auf einem mit dem Datenverarbeitungssystem zusammengeschalteten Bildschirm, die aufgenommenen Videos des Athleten oder auch des Trainers gleichzeitig zeitbezogen jeweils zur identischen Bewegung des Abbildes des Sportlers dargestellt.
In den Videos mit den Angriffstechniken wird im Rahmen des Datenverarbeitungsprogramms vom Trainer das Videoframe festgelegt, bei dem die Angriffstechnik erkennbar wird und vom Athleten günstigerweise eine Entscheidung für eine Meidbewegung und/oder Konterbewegung zu treffen ist.
Mittels dieser synchronen Darstellung ist eine leichte Auswertung und Bestimmung der Antizipationsfähigkeit der Athleten gegeben. Damit werden die Athleten in die Lage versetzt, unbewusste Bewegungsabläufe in Bezug zur Reaktion des Sportlers zu erkennen und als kontrollierte Bewegungen zukünftig anzuwenden. Die Reaktionszeit sowie Häufigkeit und Ausmaß der Fehlreaktionen werden vermindert. Darüber hinaus sinkt ein Verletzungsrisiko.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Patentansprüchen 2 bis 7 angegeben.
Das Datenverarbeitungssystem ist nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 2 mit dem Bildschirm so zusammengeschaltet, dass die aufgenommenen Videos des Trainers und des Athleten gleichzeitig zeitbezogen jeweils zur identischen Bewegung des Abbildes des Sportlers dargestellt werden. Damit sind die Reaktionen des Athleten zusätzlich auch in Bezug zum Trainer beurteilbar.
Das Datenverarbeitungssystem ist nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 3 mit dem Bildschirm so zusammengeschaltet, dass aufgenommene Videos vom Athleten gleichzeitig zeitbezogen jeweils zur identischen Bewegung des Abbildes des Sportlers dargestellt werden. Damit sind die Reaktionen vom Athleten in Bezug zum Sportler gleichzeitig beurteilbar.
Der Fußboden oder eine Platte für die Bewegung für den Trainer oder den Athleten weist nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 4 wenigstens einen Drucksensor für wenigstens einen Fuß und/oder eine Hand des Trainers oder des Athleten auf. Weiterhin ist der Drucksensor mit dem Datenverarbeitungssystem so verbunden, dass der jeweilige Druck zeitbezogen als Messwert oder als Folge grafisch korrespondierend zur Bewegung des Trainers oder des Athleten auf dem Bildschirm dargestellt ist.
Die Folge ist dabei vorteilhafterweise als Diagramm gezeigt, so dass auch aus dem Druck resultierende zeitliche Kraftanstrengungen synchron darstell- und bestimmbar sind.
An wenigstens einem Fuß und/oder einer Hand des Trainers oder des Athleten ist nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 5 wenigstens ein Drucksensor angeordnet. Dieser ist mit dem Datenverarbeitungssystem weiterhin so verbunden, dass der jeweilige Druck zeitbezogen als Messwert oder als Folge grafisch korrespondierend zur Bewegung des Trainers und/oder des Athleten auf dem Bildschirm dargestellt ist.
Den Bewegungen des Athleten können synchrone Kraftanstrengungen zugeordnet werden. Mittels der Darstellung auf dem Bildschirm ist eine weitere Bestimmung der Antizipationsfähigkeit des Athleten leicht möglich.
Der Trainer oder der Athlet besitzt nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 6 wenigstens ein Inertialsensor. Dieser ist weiterhin mit dem Datenverarbeitungssystem so verbunden, dass wenigstens eine Körperbewegung als lineare Beschleunigung und/oder Winkelbeschleunigung zeitbezogen als Messwert oder als Folge grafisch korrespondierend zur Bewegung des Trainers und/oder des Athleten auf dem Bildschirm dargestellt wird.
Der Inertialsensor ist dazu direkt am Trainer oder Athleten befestigt. Dieser trägt diesen damit. Natürlich kann dieser auch ein Bestandteil eines Kleidungsstückes sein. Die jeweiligen Beschleunigungen werden beispielsweise grafisch auf dem Bildschirm synchron zur Bewegung des Sportlers dargestellt. Die Möglichkeit der Bestimmung der Antizipationsfähigkeit des Athleten wird wesentlich verbessert.
Nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 6 weist der Fußboden oder eine Platte für den Trainer oder den Athleten mehrere in einer Matrix angeordnete und durch die Füße und/oder Hände des Trainers oder Athleten betätigbare Taster auf, wobei durch die Tritte, Stöße oder die Schläge Daten, durch Schließen oder Öffnen von Stromkreisen, gewonnen werden. Weiterhin sind die Taster mit dem Datenverarbeitungssystem so verbunden, dass die Positionen der Gliedmaßen des Trainers und/oder des Athleten zeitbezogen auf dem Bildschirm dargestellt werden. Damit können die Bewegungen des Trainers und/oder des Athleten synchron zur Bewegung des Sportlers dargestellt und damit nachvollzogen werden. Darüber hinaus können auch die jeweiligen Positionen der einzelnen Gliedmaßen des Trainers und/oder des Athleten in Bezug zur Bewegung des Sportlers zeitbezogen bestimmt werden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung prinzipiell dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben.
Es zeigt die
Fig. eine Einrichtung zur Bestimmung der Antizipationsfähigkeit von Athleten im Sport.
Eine Einrichtung zur Bestimmung der Antizipationsfähigkeit von Athleten im Sport besteht im Wesentlichen aus einer Videokamera 1, einer Projektionseinrichtung 2, einer Rückprojektionswand 3 und einem Datenverarbeitungssystem 4 mit einem Bildschirm 5.
Die Fig. zeigt eine Einrichtung zur Bestimmung der Antizipationsfähigkeit von Athleten im Sport in einer prinzipiellen Darstellung.
Die Projektionseinrichtung 2 ist ein bekannter Beamer, der beabstandet zu der Projektionswand 3 so angeordnet ist, dass das Abbild eines sich bewegenden Sportlers zeitbezogen auf der der Projektionseinrichtung 2 gegenüberliegenden Seite der Rückprojektionswand 3 in realer Größe und seitenrichtig sichtbar ist.
Die Videokamera 1 ist beabstandet zur Rückprojektionswand 3 so angeordnet, dass diese den Raum 6 vor der Rückprojektionswand 3 für einen Trainer oder einen Athleten einschließlich dem Abbild des sich bewegenden Sportlers aufnimmt. Damit werden Abbilder des Sportlers auf der Rückprojektionswand 3 und des Trainers oder des Athleten als Reaktion auf die Bewegungen des Sportlers synchron erzeugt. Die Videokamera 1 wandelt die Abbilder vorteilhafterweise gleichzeitig in digitale Daten, die über eine Verbindung in das Datenverarbeitungssystem 4 gelangen. Dabei werden die Daten in einem Datenmedium gespeichert, so dass diese einer weiteren Bearbeitung zur Verfügung stehen.
Das Datenverarbeitungssystem 4 ist weiterhin mit dem Bildschirm 5 so zusammengeschaltet, dass die aufgenommenen Daten als Videos des Trainers und/oder des Athleten gleichzeitig zeitbezogen jeweils zur identischen Bewegung des Abbildes des Sportlers dargestellt werden. Mittels der synchronen Bewegungen des Trainers und/oder des ausgewählten Videoframes und der Bewegung des Athleten als Reaktionen auf die Bewegungen des Sportlers sind die einzelnen Reaktionen des Athleten bestimmt und können leicht ausgewertet werden.
Damit werden die Athleten in die Lage versetzt, unbewusste Bewegungsabläufe in Bezug zur Reaktion des Sportlers zu erkennen und als kontrollierte Bewegungen zukünftig anzuwenden. Die Reaktionszeit sowie Häufigkeit und Ausmaß der Fehlreaktionen werden vermindert. Es ist gleichzeitig das Videoframe sichtbar, das den richtigen Zeitpunkt des Beginns der Angriffstechnik zeigt. Somit kann vom Trainer entschieden werden, ob die Reaktionszeit optimal war. Bei einer zu späten Reaktion des Athleten kann ihm dadurch verdeutlicht werden, welche Bewegungsinformationen ihm verlorengegangen sind.
In einer Ausführungsform weist der Fußboden oder eine Platte für den Trainer oder den Athleten wenigstens einen Drucksensor für wenigstens einen Fuß und/oder eine Hand des Trainers oder des Athleten auf. Darüber hinaus sind auch in einer Matrix angeordnete Drucksensoren ein Bestandteil der Fläche für die Bewegung des Trainers oder des Athleten. Mittels einer Verbindung oder Verbindungen zum Datenverarbeitungssystem 4 sind die jeweiligen Messwerte zeitbezogen oder als Folge grafisch auf dem Bildschirm sowie das Videoframe des tatsächlichen Beginns der Angriffstechnik darstellbar. Das unterstützt die Auswertung vorteilhaft. Bei der Platte handelt es sich vorteilhafterweise um eine Tischplatte.
Der Drucksensor ist in einer weiteren Ausführungsform an wenigstens einer Hand und/oder einem Fuß des Trainers oder des Athleten angeordnet, so dass der jeweilige Druck zeitbezogen als Messwert oder als Folge grafisch korrespondierend zur Bewegung des Trainers oder des Athleten auf dem Bildschirm darstellbar ist.
Der Trainer oder der Athlet besitzt in einer weiteren Ausführungsform wenigstens einen Inertialsensor. Dieser ist mit dem Datenverarbeitungssystem 4 so verbunden, dass wenigstens eine Körperbewegung als lineare Beschleunigung und/oder Winkelbeschleunigung zeitbezogen als Messwert oder als Folge grafisch korrespondierend zur Bewegung des Trainers oder des Athleten auf dem Bildschirm dargestellt wird.
Der Fußboden oder eine Platte für den Trainer oder den Athleten weist in einer weiteren Ausführungsform mehrere in einer Matrix angeordnete und durch die Hände oder die Füße des Trainers oder Athleten betätigbare Taster auf, wobei durch die Armbewegungen, Tritte oder das Gewicht des Trainers oder des Athleten über die Taster Daten durch Schließen oder Öffnen von Stromkreisen gewonnen werden. Die Taster sind dabei mit dem Datenverarbeitungssystem so verbunden, dass die Positionen des Trainers und/oder des Athleten oder das Videoframe in Bezug zu der Fläche zeitbezogen auf dem Bildschirm darstellbar sind. Der Fußboden dient der Bewegung des Trainers oder des Athleten. Die Platte in Form beispielsweise einer Tischplatte für die Bewegungen wenigstens einer Hand des Trainers oder Sportlers.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 2007/0021207 A1 [0002]
US 4751642 [0003]
US 2003/0218596 [0004]
US 2008/0231815 A1 [0005]

Claims

Einrichtung zur Bestimmung der Antizipationsfähigkeit von Athleten im Sport mit einer Videokamera und einer Projektionseinrichtung sowie einem Datenverarbeitungssystem, dadurch gekennzeichnet, dass die Projektionseinrichtung (2) beabstandet zu einer Projektionswand (3) so angeordnet ist, – dass das Abbild eines sich bewegenden Sportlers zeitbezogen auf der der Projektionseinrichtung (2) gegenüberliegenden Seite der Projektionswand (3) in Form einer Rückprojektionswand (3) in realer Größe und seitenrichtig sichtbar ist, – dass die Videokamera (1) beabstandet zur Rückprojektionswand (3) so angeordnet ist, dass diese den Raum (6) vor der Rückprojektionswand (3) für einen Trainer oder einen Athleten einschließlich des Abbildes des sich bewegenden Sportlers aufnimmt, – dass die Projektionseinrichtung (2) und die Videokamera (1) mit dem Datenverarbeitungssystem (4) so verbunden sind, dass die Aufnahmen des Trainers und des Athleten jeweils zeitbezogen erfolgen und gespeichert werden, und – dass das Datenverarbeitungssystem (4) mit einem Bildschirm (5) so zusammengeschaltet ist, dass wenigstens das aufgenommene Video des Athleten zeitbezogen zur identischen Bewegung des Abbildes des Sportlers dargestellt wird.
Einrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Datenverarbeitungssystem (4) mit dem Bildschirm (5) so zusammengeschaltet ist, dass die aufgenommenen Videos des Trainers und des Athleten gleichzeitig zeitbezogen jeweils zur identischen Bewegung des Abbildes des Sportlers dargestellt werden.
Einrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Datenverarbeitungssystem (4) mit dem Bildschirm (5) so zusammengeschaltet ist, dass aufgenommene Videos von Athleten gleichzeitig zeitbezogen jeweils zur identischen Bewegung des Abbildes des Sportlers auf dem Bildschirm (5) dargestellt werden.
Einrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Fußboden oder eine Platte zur Bewegung für den Trainer oder den Athleten wenigstens einen Drucksensor für wenigstens eine Hand und/oder einen Fuß des Trainers oder des Athleten aufweist und dass der Drucksensor mit dem Datenverarbeitungssystem (4) so verbunden ist, dass der jeweilige Druck zeitbezogen als Messwert oder als Folge grafisch korrespondierend zur Bewegung des Trainers oder des Athleten auf dem Bildschirm (5) dargestellt ist.
Einrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an wenigstens einer Hand und/oder einem Fuß des Trainers oder des Athleten wenigstens ein Drucksensor angeordnet ist und dass der Drucksensor mit dem Datenverarbeitungssystem (4) so verbunden ist, dass der jeweilige Druck zeitbezogen als Messwert oder als Folge grafisch korrespondierend zur Bewegung des Trainers und/oder des Athleten auf dem Bildschirm (5) dargestellt ist.
Einrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Trainer oder der Athlet wenigstens einen Inertialsensor besitzt und dass der Inertialsensor mit dem Datenverarbeitungssystem (4) so verbunden ist, dass wenigstens eine Körperbewegung als lineare Beschleunigung und/oder Winkelbeschleunigung zeitbezogen als Messwert oder als Folge grafisch korrespondierend zur Bewegung des Trainers und/oder des Athleten auf dem Bildschirm (5) dargestellt wird.
Einrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Fußboden oder eine Platte für den Trainer oder den Athleten mehrere in einer Matrix angeordnete und durch die Füße und/oder Hände des Trainers oder Athleten betätigbare Taster aufweist, wobei durch die Tritte oder die Schläge Daten durch Schließen oder Öffnen von Stromkreisen gewonnen werden, und dass die Taster mit dem Datenverarbeitungssystem (4) so verbunden sind, dass die Positionen der Gliedmaßen des Trainers und/oder des Athleten zeitbezogen auf dem Bildschirm (5) dargestellt werden.