DE102015113738A1 - Verfahren zum Beobachten und/oder Überwachen von Belastungen, die an einem Sportschuh auftreten, und Sportschuh zur Verwendung in einem solchen Verfahren - Google Patents

Verfahren zum Beobachten und/oder Überwachen von Belastungen, die an einem Sportschuh auftreten, und Sportschuh zur Verwendung in einem solchen Verfahren Download PDF

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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A43FOOTWEAR
    • A43BCHARACTERISTIC FEATURES OF FOOTWEAR; PARTS OF FOOTWEAR
    • A43B5/00Footwear for sporting purposes
    • A43B5/001Golf shoes
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A43FOOTWEAR
    • A43BCHARACTERISTIC FEATURES OF FOOTWEAR; PARTS OF FOOTWEAR
    • A43B3/00Footwear characterised by the shape or the use
    • A43B3/34Footwear characterised by the shape or the use with electrical or electronic arrangements

Abstract

Beschrieben wird ein Verfahren zum Beobachten und/oder Überwachen von Belastungen, die bei sportlicher Betätigung an einem Sportschuh, insbesondere an einem Golfschuh, auftreten, welcher eine Laufsohle (1) hat, an der ein mit nach unten weisenden Eingriffselementen (7) versehener Träger (2) angebracht ist, der um eine senkrecht oder annähernd senkrecht zu einer Lauffläche der Laufsohle (1) verlaufende Achse (3) drehbar ist und eine Ausgangsstellung hat, aus der heraus er gegen die Wirkung einer Rückstellkraft drehbar ist, welche ihn in seine Ausgangsstellung zurückzudrehen versucht, wobei die Eingriffselemente (7) in einem Abstand von der Achse (3) angeordnet sind, durch • Beobachten, wie oft der Träger (2) in einer Zeitspanne aus seiner Ausgangsstellung heraus gedreht wird, • Bilden einer ersten Größe, welche ein Maß für die in der Zeitspanne beobachtete Anzahl der aus der Ausgangsstellung heraus erfolgten Drehbewegungen des Trägers (2) ist, • und/oder Bestimmen eines Drehwinkels des Trägers (2) und Bilden einer „zweiten Größe”, welche ein Maß für die Summe der Drehwinkel ist, die in der Zeitspanne bei den aus der Ausgangsstellung erfolgten Drehbewegungen aufgetreten sind, wobei die vorgenannten Schritte durch Einrichtungen durchgeführt werden, die im oder am Sportschuh vorgesehen sind, und • Anzeigen der ersten Größe und/oder der zweiten Größe.

Description

  • Die Erfindung geht von einem Golfschuh aus, welcher eine Laufsohle hat, an der ein mit nach unten weisenden Eingriffselementen versehener Träger angebracht ist, der um eine senkrecht oder annähernd senkrecht zu einer Lauffläche der Laufsohle verlaufende Achse drehbar ist und eine Ausgangsstellung hat, aus der heraus er gegen die Wirkung einer Rückstellkraft drehbar ist, welche ihn in seine Ausgangsstellung zurückzudrehen versucht, wobei die Eingriffselemente in einem Abstand von der Achse angeordnet sind. Ein solcher Golfschuh ist aus der WO 2004/037030 A1 bekannt.
  • Golfschuhe haben eine mehr oder weniger profilierte Kunststoffsohle, welche zur Erhöhung ihrer Griffigkeit und zur Erhöhung der Standfestigkeit des Golfspielers vorspringende Eingriffselemente hat, insbesondere Spikes, die mehr oder weniger tief in die Grasnarbe oder in den Erdboden eindringen. Beim Golfschwung, insbesondere beim Abschlag, wird angestrebt, dass der Oberkörper und die Hüfte des Golfsportlers um eine raumfeste Achse gedreht werden, die mit der Wirbelsäule zusammenfallen soll. Um diese Achse soll der Golfsportler den Golfschläger zunächst aufschwingen, rückschwingen, dann abschwingen, vorschwingen, durch die Ballposition hindurchschwingen und schließlich unter Drehung des Oberkörpers und der Hüfte den Schwung in Richtung des angepeilten Ziels fortsetzen und so zu Ende führen, dass die Brust und das Becken des Spielers in die Flugrichtung des Golfballs gedreht werden. Am Ende des Schwungs hat der Sportler eine Körperhaltung, in welcher er mit zum Ziel weisender Brust und Becken zum Ziel blickt.
  • Der aus der WO 2004/037030 A1 bekannte Golfschuh reduziert die bei dem Golfschwung auftretende Torsionsbelastung des Körpers, der Hüfte, der Knie- und Knöchelgelenke des Sportlers dadurch, dass der Sportschuh gegenüber dem Träger, der sich mit seinen Spikes in den Boden bzw. in die Grasnarbe eingegraben hat, um einen bestimmten Winkel verdrehen kann, ohne den Bodenkontakt und damit die Standfestigkeit zu verlieren.
  • In Weiterentwicklung der in der WO 2004/037030 A1 offenbarten Erfindung betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Beobachten und/oder Überwachen von Belastungen, die bei sportlicher Betätigung an einem Sportschuh, insbesondere an einem Golfschuh, auftreten, welcher eine Laufsohle hat, an der ein mit nach unten weisenden Eingriffselementen versehener Träger angebracht ist, der um eine senkrecht oder annähernd senkrecht zu einer Lauffläche der Laufsohle verlaufende Achse drehbar ist und eine Ausgangsstellung hat, aus der heraus er gegen die Wirkung einer Rückstellkraft drehbar ist, welche ihn in seine Ausgangsstellung zurückzudrehen versucht, wobei die Eingriffselemente in einem Abstand von der Achse angeordnet sind. Das Verfahren ist weiterhin durch folgende Schritte gekennzeichnet:
    • • Beobachten, wie oft der Träger in einer Zeitspanne aus seiner Ausgangsstellung heraus gedreht wird,
    • • Bilden einer „ersten Größe”, welche ein Maß für die in der Zeitspanne beobachtete Anzahl der aus der Ausgangsstellung heraus erfolgten Drehbewegungen des Trägers ist,
    • • und/oder Bestimmen eines Drehwinkels des Trägers und Bilden einer „zweiten Größe”, welche ein Maß für die Summe der Drehwinkel ist, die in der Zeitspanne bei den aus der Ausgangsstellung erfolgten Drehbewegungen aufgetreten sind, und
    • • Anzeigen der „ersten Größe” und/oder der „zweiten Größe”.
  • Ein Sportschuh zur Verwendung in einem erfindungsgemäßen Verfahren ist Gegenstand des Patentanspruchs 13. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Die Erfindung hat wesentliche Vorteile:
    Während das Spielen mit einem Sportschuh gemäß WO 2004/037030 A1 dem Golfsportler qualitativ den Eindruck vermittelt, dass er verglichen mit der Nutzung eines herkömmlichen Sportschuhs, dessen Spikes starr mit der Laufsohle des Sportschuhs verbunden sind, leichter, weniger anstrengend und weniger ermüdend, schmerzfreier und zielgenauer spielt, kann das erfindungsgemäße Verfahren dem Golfsportler eine quantitative Information darüber liefern, in welchem Ausmaß seine Belastung durch Torsion seines Körpers, seiner Hüfte, seiner Knie- und Knöchelgelenke beim Golfschwung durch Benutzen von Sportschuhen gemäß der WO 2004/037030 A1 verringert wird. Darüber hinaus gewinnt er, wenn er sich nach einer Runde über den Golfplatz die „erste Größe” und/oder die „zweite Größe” anzeigen lässt und sie mit Anzeigen vergleicht, die bei früheren Runden über den gleichen Golfplatz gewonnen wurden, eine Aussage über seine aktuelle Spielstärke. Je kleiner die angezeigte „erste Größe” und/oder die angezeigte „zweite Größe” sind, desto besser ist seine Spielstärke.
  • Jedes Mal, wenn der mit den Eingriffselementen versehene Träger aus seiner Ausgangsstellung herausgedreht wird, ist das gleichbedeutend mit einer Vermeidung von Torsionsbelastungen des Sportlers, die viel stärker auftreten würden, wenn der Sportler Sportschuhe mit unverrückbar an der Schuhsohle befestigten Eingriffselementen (Spikes) getragen hätte. Wie groß die Vermeidung von Torsionsbelastungen ist, wird dem Sportler durch die vorliegende Erfindung anschaulich vor Augen geführt. Das kann dadurch geschehen, dass für die „erste Größe” und für die „zweite Größe” Zahlenwerte angezeigt werden. Die „erste Größe” und die „zweite Größe” können aber auch graphisch dargestellt werden, z. B. durch ein Balkendiagramm.
  • Die Ausgangsstellung des mit den Eingriffselementen versehenen Trägers ist zweckmäßigerweise eine Stellung, in welcher der Träger nach keiner Seite über den Rand der Laufsohle des Sportschuhs übersteht. In diese Ausgangsstellung geht der Träger unter der Wirkung der Rückstellkraft selbsttätig wieder zurück, wenn der Sportler seinen Körper in seine Normalstellung zurückdreht, spätestens wenn der Sportler den Fuß anhebt, so dass die Eingriffselemente den Bodenkontakt verlieren.
  • Zum Erzeugen der Rückstellkraft wird vorzugsweise eine Feder verwendet, insbesondere eine Feder, die in der Ausgangsstellung des Trägers vorgespannt ist. Das ist möglich, wenn der Träger, wie bei einem Golfschuh üblich, nur in einer Richtung aus seiner Ausgangsstellung herausgedreht werden kann und gegen ein Herausdrehen in der Gegenrichtung durch einen Anschlag gehindert ist. An diesem Anschlag liegt der Träger in seiner Ausgangsstellung an, so dass der Anschlag die Vorspannung der Feder auffangen kann.
  • Die Zeitspanne, für welche das Verdrehen des Trägers beobachtet wird, kann vom Sportler frei gewählt werden. Vorzugsweise wird die Zeitspanne so gewählt, dass sie beim Golfspielen eine komplette Runde über den Golfplatz umfasst oder beim Trainieren auf der Driving Range eine komplette Trainingseinheit umfasst.
  • Die im Patentanspruch 1 angegebenen Verfahrensschritte, mit Ausnahme des Anzeigens der „ersten Größe” und/oder der „zweiten Größe”, werden mit Hilfe von Einrichtungen durchgeführt, die im Sportschuh oder am Sportschuh vorgesehen sind. Zu diesem Zweck hat der Sportschuh einen auf eine Änderung der Stellung des Trägers ansprechenden Positionssensor und eine mit dem Positionssensor verbundene elektrische Schaltungsanordnung, an welche der Positionssensor von der Änderung der Stellung des Trägers abhängige Signale übermittelt. Aus den übermittelten Signalen kann in der Schaltungsanordnung eine „erste Größe” gebildet werden, welche ein Maß für eine in der gewählten Zeitspanne vom Positionssensor beobachtete Anzahl von Drehbewegungen ist, welche aus der Ausgangsstellung heraus erfolgten. Für diesen Zweck genügt es, als Positionssensor einen Näherungssensor zu verwenden, welcher lediglich erfasst, ob der Träger aus seiner Ausgangsstellung herausgedreht wurde oder nicht. Alternativ oder zusätzlich kann in der Schaltungsanordnung eine „zweite Größe” gebildet werden, welche ein Maß für die Summe der Drehwinkel ist, um welche der Träger in der gewählten Zeitspanne aus seiner Ausgangsstellung herausgedreht wurde. In diesem Fall braucht man als Positionssensor einen Wegsensor oder einen Drehgeber, der in der Lage ist, das Ausmaß festzustellen, in welchem der Träger aus seiner Ausgangsstellung jeweils herausgedreht wird. Der Wegsensor bzw. der Drehgeber kann ein inkremental arbeitender Sensor sein. Um die „erste Größe” und/oder die „zweite Größe”, welche in der Schaltungsanordnung gebildet wird, anzeigen zu können, ist in der Schaltungsanordnung zweckmäßigerweise eine Ausgabeeinrichtung vorgesehen. Diese Ausgabeeinrichtung kann durch eine Leitung oder drahtlos mit einer Anzeigeeinrichtung verbunden sein, z. B. mit einem LCD-Display. Bei einer leitungsgebundenen Verbindung kann das Display am Sportschuh oder im Sportschuh vorgesehen sein, z. B. auf der Oberseite des Sportschuhs oder auf einer Decksohle des Sportschuhs oder seitlich an einem Futter des Sportschuhs. Bei einer drahtlosen Verbindung mit einer Anzeigeeinrichtung kann als Anzeigeeinrichtung ein mobiler Computer verwendet werden, z. B. ein Laptop oder ein Tablet Computer oder ein Mobiltelefon, insbesondere ein Smartphone. Solche Geräte können über eine drahtlose Schnittstelle, z. B. über eine Bluetooth-Schnittstelle, mit der elektrischen Schaltungsanordnung, in welcher die „erste Größe” und/oder die „zweite Größe” gebildet werden, bzw. mit deren Ausgabeeinrichtung verbunden sein. Schließlich benötigt der Sportschuh eine Stromquelle für das Betreiben des Positionssensors, der elektrischen Schaltungsanordnung einschließlich der Ausgabeeinrichtung und gegebenenfalls auch für die Anzeigeeinrichtung.
  • Die „erste Größe”, welche beim Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens gebildet wird, ist vorzugsweise der Anzahl der aus der Ausgangsstellung heraus in der gewählten Zeitspanne erfolgten Drehbewegungen des Trägers proportional. Die beim Ausführen des erfindungsgemäßen Verfahrens gebildete „zweite Größe” ist vorzugsweise der Summe der Drehwinkel proportional, die sich aus den in der gewählten Zeitspanne aus der Ausgangslage heraus erfolgten Drehbewegungen ergeben. Im einfachsten Fall ist der Proportionalitätsfaktor eine 1, das heißt, die „erste Größe” ist die Anzahl der Drehbewegungen, die in der gewählten Zeitspanne aus der Ausgangsstellung des Trägers heraus erfolgen; entsprechend ist die „zweite Größe” die Summe der Drehwinkel, die sich aus den in der gewählten Zeitspanne erfolgten Drehbewegungen des Trägers aus der Ausgangslage heraus ergeben haben.
  • In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung wird der Proportionalitätsfaktor jedoch nicht zu 1 gewählt. Es ist vielmehr bevorzugt, als „erste Größe” ein Drehmoment anzugeben, welches ungefähr der durch Verwendung eines Sportschuhs gemäß der WO 2004/037030 A1 vermiedenen Torsionsbelastung entspricht. Dabei wird davon ausgegangen, dass die vermiedene Torsionsbelastung des Sportlers im Mittel für jede festgestellte Drehbewegung des mit den Eingriffselementen versehenen Trägers aus dessen Ausgangsstellung heraus gleich ist. Als Maß für die in der gewählten Zeitspanne insgesamt vermiedene Torsionsbelastung wird die durchschnittliche Torsionsbelastung pro Drehbewegung des Trägers mit der Anzahl der aus der Ausgangsstellung heraus erfolgten Drehbewegungen multipliziert. Für die durchschnittliche Torsionsbelastung pro Drehbewegung des Trägers gibt es Erfahrungswerte, die vom Gewicht des Golfspielers abhängen. Folgende Formel ist für die Bestimmung der vermiedenen durchschnittlichen Torsionsbelastung für jeden Golfschwung, der zu einer Drehbewegung des Trägers aus der Ausgangsstellung des Trägers heraus führt, gut brauchbar: T(Nm) = 400 Nm + (G – 50) × 5 Nm.
  • Darin ist G das Gewicht des Golfspielers in Kilogramm und T die sich für dieses Gewicht ergebende vermeidbare durchschnittliche Torsionsbelastung in Newtonmeter (Nm) für jeden Golfschwung, der zu einer Drehbewegung des die Eingriffselemente tragenden Trägers aus dessen Ausgangsstellung heraus führt. Diese Formel liefert für Körpergewichte von 50 kg bis 100 kg gut brauchbare Werte.
  • Für die Ermittlung der „zweiten Größe” kann man entsprechend vorgehen, indem man den maximal möglichen Drehwinkel, z. B. 20°, in eine Anzahl gleicher Abschnitte unterteilt, z. B. in vier Winkelabschnitte zu je 5°, und für diese jeweils eine Formel entsprechend der vorstehend angegebenen Formel aufstellt. In der elektrischen Schaltungsanordnung können dann die Drehmomentwerte, die sich für die in der gewählten Zeitspanne aufgetretenen Drehbewegungen des Trägers ergeben, zur Bildung der „zweiten Größe” summiert werden. Die Schaltungsanordnung enthält zu dem Zweck zweckmäßigerweise einen integrierten Schaltkreis, der für das Bilden der „ersten Größe” und der „zweiten Größe” die erforderliche Rechen- und Speicherkapazität hat.
  • Ein Sportschuh zur Verwendung in dem erfindungsgemäßen Verfahren hat eine Laufsohle, an der ein mit nach unten weisenden Eingriffselementen versehener Träger angebracht ist, der um eine senkrecht oder annähernd senkrecht zu einer Lauffläche der Laufsohle verlaufende Achse drehbar ist und eine Ausgangsstellung hat, aus der heraus er gegen die Wirkung einer Rückstellkraft drehbar ist, welche ihn in seine Ausgangsstellung zurückzudrehen versucht, wobei die Eingriffselemente in einem Abstand von der Achse angeordnet sind. Erfindungsgemäß hat der Sportschuh
    • • einen auf eine Änderung der Stellung des Trägers ansprechenden, im Sportschuh angeordneten, Positionssensor,
    • • eine mit dem Positionssensor verbundene, im Sportschuh angeordnete elektrische Schaltungsanordnung, an welche der Positionssensor von der Änderung der Stellung des Trägers abhängige Signale übermittelt und in welcher aus den übermittelten Signalen eine „erste Größe” gebildet wird, welche ein Maß für eine in einer Zeitspanne vom Positionssensor beobachtete Anzahl von aus einer Ausgangsstellung heraus erfolgten Drehbewegung des Trägers ist, und/oder eine „zweite Größe” gebildet wird, welche ein Maß für die Summe der Drehwinkel ist, um welche der Träger in der Zeitspanne aus seiner Ausgangsstellung heraus gedreht wurde,
    • • eine Ausgabeeinrichtung, welche ein Bestandteil der Schaltungsanordnung ist oder mit der Schaltungsanordnung verbunden ist und dazu dient, die „erste Größe” und/oder „zweite Größe” auszugeben, und
    • • eine Stromquelle.
  • Der Positionssensor ist vorzugsweise in der Laufsohle des Sportschuhs angeordnet. Dort kann er am leichtesten auf eine Änderung der Stellung des Trägers ansprechen. Im einfachsten Fall ist der Positionssensor ein Näherungssensor, welcher vorzugsweise induktiv oder kapazitiv auf einen metallischen Teil des Trägers anspricht. Auch ein Hallsensor kann als Positionssensor eingesetzt werden. Ist der Positionssensor ein Wegsensor, kann die „zweite Größe” gemäß Patentanspruch 1 bestimmt werden. Geeignete Weggeber sind dem Fachmann bekannt. Sie können ebenfalls induktiv oder kapazitiv arbeiten. Da bei dem erfindungsgemäßen Sportschuh der die Eingriffselemente aufweisende Träger drehbar an der Laufsohle angebracht ist, kann für die Bestimmung der „zweiten Größe” prinzipiell auch ein Drehgeber eingesetzt werden.
  • Die mit dem Positionssensor verbundene Schaltungsanordnung ermittelt je nach der Art des verwendeten Positionssensors aus den von diesem übermittelten Signalen entweder die „erste Größe”, welche ein Mail für eine vom Positionssensor beobachtete Anzahl von Drehbewegungen des Trägers, die in einer gewählten Zeitspanne vom Positionssensor beobachtet worden ist, oder die „zweite Größe”, welche ein Maß für die Summe der Drehwinkel ist, um welche in der gewählten Zeitspanne der Träger aus seiner Ausgangsstellung herausgedreht wurde, oder die Schaltungsanordnung bildet aus den vom Positionssensor übermittelten Signalen sowohl die „erste Größe” als auch die „zweite Größe”. Zu diesem Zweck enthält die Schaltungsanordnung vorzugsweise wenigstens einen integrierten Schaltkreis, welcher die für das Bilden der „ersten Größe” und/oder der „zweiten Größe” nötige Rechenkapazität und Speicherkapazität hat. Vorzugsweise speichert die elektrische Schaltungsanordnung auch „erste Größen” und/oder „zweite Größen”, die für frühere Zeitspannen ermittelt worden sind.
  • Die Ausgabeeinrichtung, welche ein Bestandteil der Schaltungsanordnung oder mit der Schaltungsanordnung verbunden ist und dazu dient, die „erste Größe” und/oder die „zweite Größe” auszugeben, kann unterschiedlich ausgebildet sein. Sie kann ein Display, insbesondere ein LCD-Display, enthalten, welches auf der Oberseite des Sportschuhs oder auf einer Decksohle des Sportschuhs oder seitlich an einem Futter des Sportschuhs angebracht ist. In diesem Fall kann der Sportler die „erste Größe” und/oder die „zweite Größe” unmittelbar am Sportschuh ablesen. Es ist aber auch möglich, als Ausgabeeinrichtung eine zum Übertragen oder Austauschen von Daten geeignete Schnittstelle vorzusehen, mittels der die elektrische Schaltungsanordnung mit einem Computer, insbesondere mit einem Laptop oder mit einer Tablet Computer, oder mit einem Mobiltelefon, insbesondere mit einem Smartphone, kommunizieren kann. Dafür eignet sich als Schnittstelle insbesondere eine Bluetooth-Schnittstelle. Über eine solche Schnittstelle können einerseits die „erste Größe” und die „zweite Größe” abgefragt und angezeigt werden, andererseits können über eine solche Schnittstelle Eingaben in die elektrische Schaltungsanordnung, z. B. in einen Mikroprozessor oder in einen Mikrocontroller, welcher Bestandteil der elektrischen Schaltungsanordnung im Sportschuh ist, vorgenommen werden, z. B. um die Schaltungsanordnung einzuschalten, um die „erste Größe” abzufragen, um die „zweite Größe” abzufragen, um eine Eingabe zu löschen, um ein Reset durchzuführen, um früher gewonnene „erste Größen” oder „zweite Größen” abzufragen, um Anfang und Ende der gewünschten Zeitspanne einzugeben, um Parameter der Vorschrift zum Berechnen der „ersten Größe” oder „zweiten Größe” zu ändern, wobei einer dieser Parameter das Gewicht des Sportlers sein kann.
  • Schließlich hat der Sportschuh noch eine Stromquelle, insbesondere eine elektrische Batterie oder einen wiederaufladbaren Akku. Der Akku kann z. B. über eine auf der Oberseite des Sportschuhs angebrachte Solarzelle aufgeladen werden. Eine andere Möglichkeit der Stromversorgung besteht darin, im Sportschuh oder am Sportschuh einen mechanisch-elektrischen Wandler vorzusehen, insbesondere einen solchen Wandler, welcher beim Gehen auftretende Verformungen des Schuhs mittels des piezoelektrischen Effekts in elektrische Energie wandelt und z. B. in einem Kondensator speichert. Solche piezoelektrische Wandler sind für andere technische Gebiete an sich bekannt, z. B. für die Stromversorgung von elektrischen Schaltungen, welche in Reifen von Fahrzeugen untergebracht sind, siehe z. B. die DE 10 2010 038 136 A1 , auf welche wegen weiterer Einzelheiten des piezoelektrischen Wandlers Bezug genommen wird.
  • Ein erfindungsgemäßer Sportschuh kann nicht nur zum Golfen verwendet werden, sondern auch bei anderen Sportarten, bei welchen Schwungbewegungen auszuführen und abzufangen sind, z. B. beim Baseballspielen, beim Tennisspielen, beim Rasenhockeyspielen und beim Fußballspielen. Fußballschuhe haben Stollen, welche Körperdrehungen des Fußballspielers einen Widerstand entgegensetzen, der bei dem hohen Körpereinsatz, den Fußballspieler erbringen, hohe Belastungen der Knie- und Fußgelenke zur Folge hat. Bringt man die Stollen an den Fußballschuhen in erfindungsgemäßer Weise an, so dass sie bogenförmig hin- und herbewegbar sind, dann vermindern sich die Belastungen der Gelenke und es werden Kreuzbandrisse, die eine typische Folge von Überbelastungen bei Drehbewegungen sind, vermieden.
  • Der weiteren Erläuterung dient ein in den beiliegenden Zeichnungen dargestelltes Ausführungsbeispiel.
  • 1 zeigt einen Golfschuh in einer Schrägansicht, wobei ein Teil des Schuhs transparent dargestellt ist,
  • 2 zeigt den Schuh aus 1 in einer Ansicht auf die Laufsohle,
  • 3 zeigt vergrößert das Detail A aus 2,
  • 4 zeigt eine Draufsicht auf den hinteren Teil des Golfschuhs, und
  • 5 zeigt ein Blockschaltbild für ein Beispiel der im Golfschuh verwendeten Schaltung.
  • Der in den 1 bis 4 dargestellte Golfschuh hat eine Laufsohle 1, an deren Unterseite ein zweiarmiger Träger 2 um eine Achse 3 drehbar befestigt ist. Von der Drehachse 3 gehen zwei metallische Arme 4 und 5 aus, welche aus einem stabilen Blech gebildet sind. Der erste Arm 4 erstreckt sich in Richtung zum Vorderfußbereich des Golfschuhs und ist in eine Kunststoffplatte 6 eingebettet, welche vier nach unten weisende Eingriffselemente 7 trägt. Der zweite Arm 5 erstreckt sich in den Fersenbereich des Golfschuhs und ist in eine Kunststoffplatte 8 eingebettet, welche ebenfalls vier nach unten weisende Eingriffselemente 7 trägt. Die Achse 3 ist durch eine kreisförmige Scheibe 8 abgedeckt, unter welcher eine nicht dargestellte Rückholfeder angeordnet ist, welche bei einer Verdrehung des Trägers 2 um seine Achse 3 aus der in 2 dargestellten Ausgangsstellung heraus in eine Stellung, wie sie in 3 dargestellt ist, den Träger 2 in seine Ausgangslage zurückzudrehen versucht. Die Ausgangsstellung des Trägers 2 ist durch einen ersten Anschlag 9 festgelegt, an welchem der erste Arm 4 in der Ausgangsstellung unter einer Vorspannung der Rückholfeder anliegt. Der Winkel, um welchen der Träger 2 aus seiner Ausgangsstellung verdreht werden kann, ist durch einen zweiten Anschlag 10 begrenzt, welcher dem ersten Anschlag 9 gegenüberliegt und an welchem der Träger 2 mit seinem ersten Arm 4 anschlägt, wie in 3 dargestellt.
  • Der erste Anschlag 9 hat einen zylinderförmigen Schaft. Deshalb hat der erste Arm 4 eine kreisbogenförmige Ausnehmung 11, mit welcher er am ersten Anschlag 9 anschlägt.
  • Im Schwenkbereich des ersten Arms 4 ist in der Laufsohle 1 ein Positionssensor 12 vorgesehen, welcher auf das Vorhandensein bzw. Nichtvorhandensein des metallischen Arms 4 unter dem Positionssensor 12 anspricht und auf diese Weise unterscheiden kann, ob sich der Träger 2 in seiner Ausgangsstellung (2) oder in einer aus der Ausgangsstellung herausgedrehten Stellung (3) befindet.
  • 1 zeigt schematisch die Lage einer im Vorderfußbereich des Golfschuhs angeordneten Schaltungsanordnung 13, welche durch eine elektrische Leitung 14 mit dem Positionssensor 12 und mit einer Anzeigeeinrichtung 15 verbunden ist, welche im Fersenbereich des Golfschuhs angeordnet und in Draufsicht in 4 dargestellt ist. Die Leitung 14 kann zwischen der Laufsohle 1 und einer Decksohle 16 verlaufen. Bei dem Display handelt es sich z. B., wie in 4 dargestellt, um ein LCD-Display.
  • Die Schaltungsanordnung 13 kann in einer Ausnehmung der Laufsohle 1 zwischen dieser und der Decksohle 16 angeordnet sein und ist nach Entnahme der Decksohle 16 zugänglich.
  • 5 zeigt ein vereinfachtes Blockschaltbild für eine elektrische Schaltung zum Durchführen des Verfahrens. Eine Schaltungsanordnung 17 enthält als dominierenden Bestandteil einen Mikroprozessor 18, welcher Eingangssignale vom Positionssensor 12 erhält und daraus, abhängig von der Art des Positionssensors 12, in einer wählbaren Zeitspanne T entweder eine „erste Größe” bildet, welche ein Maß für die in der Zeitspanne T beobachtete Anzahl der aus der Ausgangsstellung heraus erfolgten Drehbewegungen des Trägers 2 ist, die vom Positionssensor 12 gemeldet werden. Handelt es sich bei dem Positionssensor 12 um einen Wegsensor oder um einen Drehgeber, kann der Mikroprozessor 18 aus den Signalen des Positionssensors 12 eine „zweite Größe” bestimmen, welche ein Maß für die Summe der Drehwinkel ist, die in der gewählten Zeitspanne T bei den aus der Ausgangsstellung (2) erfolgten Drehbewegungen aufgetreten sind, welche vom Positionsensor 12 erfasst und an den Mikroprozessor 18 gemeldet werden.
  • Der Mikroprozessor 18 kann die „erste Größe” und/oder die zweite Größe auf zwei verschiedenen Wegen ausgeben. Eine Möglichkeit ist, die Ausgabe über das im Golfschuh vorgesehene Display 15, für welches in der Schaltungsanordnung 17 eine Treiberschaltung 19 vorgesehen ist, welche vom Mikroprozessor 18 angesteuert wird. Eine andere Möglichkeit ist die Ausgabe der „ersten Größe” und/oder der „zweiten Größe” auf einen externen Rechner oder auf ein Mobiltelefon. Zu diesem Zweck ist eine bidirektionale Schnittstelle 20 vorgesehen, insbesondere eine Bluetooth-Schnittstelle, über welche der Mikroprozessor 18 z. B. mit einem Tablet Computer 21, wie in 4 dargestellt, oder mit einem Smartphone kommunizieren kann. Über den Tablet Computer 21 oder über ein Smartphone kann in umgekehrter Richtung die Schaltungsanordnung 17 gesteuert werden, um sie einzuschalten, auszuschalten, zurückzustellen (Reset), abzufragen oder für die Auswertung der vom Positionssensor 12 gelieferten Messergebnisse vorgesehenen Parameter, z. B. das Gewicht des Sportlers, einzugeben oder zu ändern.
  • Für den Betrieb der Schaltungsanordnung 17, des Displays 15, der Treiberschaltung 19, der Schnittstelle 20 und des Positionssensors 12 ist eine Stromquelle 22 vorgesehen, bei welcher es sich um eine Batterie handeln kann.
  • Die Anordnung der Schaltungsanordnung 17 im Vorderfußbereich des Golfschuhs hat u. a. den Vorteil, dass dort anstelle einer Batterie 22 z. B. auch ein piezoelektrischer Wandler vorgesehen werden kann, der beim Gehen auftretende Verformungen des Golfschuhs in elektrische Energie wandelt, die in der Schaltungsanordnung 17 z. B. in einem Kondensator gespeichert werden und für die Stromversorgung der Schaltungsanordnung 17 und der angeschlossenen Komponenten dienen kann.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Laufsohle
    2
    Träger
    3
    Achse
    4
    metallischer Arm
    5
    metallischer Arm
    6
    Kunststoffplatte
    7
    Eingriffselement
    8
    Kunststoffplatte
    9
    Anschlag
    10
    Anschlag
    11
    kreisförmige Ausnehmung
    12
    Positionssensor
    13
    Schaltungsanordnung
    14
    elektrische Leitung
    15
    Anzeigeeinrichtung (Display)
    16
    Decksohle
    17
    Schaltungsanordnung
    18
    Mikroprozessor
    19
    Treiberschaltung
    20
    Schnittstelle
    21
    Tablet Computer
    22
    Stromquelle
    T
    Zeitspanne
  • 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
    • WO 2004/037030 A1 [0001, 0003, 0004, 0006, 0006, 0013]
    • DE 102010038136 A1 [0020]

Claims (23)

  1. Verfahren zum Beobachten und/oder Überwachen von Belastungen, die bei sportlicher Betätigung an einem Sportschuh, insbesondere an einem Golfschuh, auftreten, welcher eine Laufsohle (1) hat, an der ein mit nach unten weisenden Eingriffselementen (7) versehener Träger (2) angebracht ist, der um eine senkrecht oder annähernd senkrecht zu einer Lauffläche der Laufsohle (1) verlaufende Achse (3) drehbar ist und eine Ausgangsstellung hat, aus der heraus er gegen die Wirkung einer Rückstellkraft drehbar ist, welche ihn in seine Ausgangsstellung zurückzudrehen versucht, wobei die Eingriffselemente (7) in einem Abstand von der Achse (3) angeordnet sind, durch • Beobachten, wie oft der Träger (2) in einer Zeitspanne aus seiner Ausgangsstellung heraus gedreht wird, • Bilden einer ersten Größe, welche ein Maß für die in der Zeitspanne beobachtete Anzahl der aus der Ausgangsstellung heraus erfolgten Drehbewegungen des Trägers (2) ist, • und/oder Bestimmen eines Drehwinkels des Trägers (2) und Bilden einer „zweiten Größe”, welche ein Maß für die Summe der Drehwinkel ist, die in der Zeitspanne bei den aus der Ausgangsstellung erfolgten Drehbewegungen aufgetreten sind, wobei die vorgenannten Schritte durch Einrichtungen durchgeführt werden, die im oder am Sportschuh vorgesehen sind, und • Anzeigen der ersten Größe und/oder der zweiten Größe.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Größe der Anzahl der aus der Ausgangsstellung heraus in der Zeitspanne erfolgten Drehbewegungen des Trägers (2) proportional ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Größe der Summe der Drehwinkel der in der Zeitspanne aus der Ausgangslage heraus erfolgten Drehbewegungen proportional ist.
  4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeitspanne frei wählbar ist.
  5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als erste Größe und/oder als zweite Größe ein Drehmoment angezeigt wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Größe des angezeigten Drehmoments so bestimmt wird, dass sie proportional zur Anzahl der Drehbewegungen des Trägers (2) aus der Ausgangslage heraus und/oder proportional zur Summe der bei dieser Anzahl aufgetretenen Drehwinkel ist.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Größe des angezeigten Drehmoments so bestimmt wird, dass sie außerdem proportional zum Gewicht der den Sportschuh tragenden Person ist.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Drehmoment angezeigt wird, welches ungefähr der infolge des durch die Drehbewegungen des Trägers (2) aus der Ausgangsstellung des Trägers (2) heraus in der gewählten Zeitspanne vermiedenen Torsionsbelastung des Sportlers entspricht.
  9. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Erzeugen der Rückstellkraft eine Feder verwendet wird.
  10. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Größe und/oder die zweite Größe auf einer Anzeigeeinrichtung (15) angezeigt werden, welche auf der Oberseite des Sportschuhs oder auf einer Decksohle (16) des Sportschuhs oder seitlich auf einem Futter des Sportschuhs angebracht ist.
  11. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Größe und/oder die zweite Größe an einen Computer (21), insbesondere an einen mobilen Computer, oder an ein Mobiltelefon, insbesondere an ein Smartphone, übertragen werden oder von dort abgerufen werden.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Größe und/oder die zweite Größe drahtlos übertragen werden.
  13. Sportschuh zur Verwendung in einem Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, welcher eine Laufsohle (1) hat, an der ein mit nach unten weisenden Eingriffselementen (7) versehener Träger (2) angebracht ist, der um eine senkrecht oder annähernd senkrecht zu einer Lauffläche der Laufsohle (1) verlaufende Achse (3) drehbar ist und eine Ausgangsstellung hat, aus der heraus er gegen die Wirkung einer Rückstellkraft drehbar ist, welche ihn in seine Ausgangsstellung zurückzudrehen versucht, wobei die Eingriffselemente (7) in einem Abstand von der Achse (3) angeordnet sind, gekennzeichnet durch • einen auf eine Änderung der Stellung des Trägers (2) ansprechenden, im Sportschuh angeordneten Positionssensor (12), • eine mit dem Positionssensor (12) verbundene, im Sportschuh angeordnete elektrische Schaltungsanordnung (13), an welche der Positionssensor (12) von der Änderung der Stellung des Trägers (2) abhängige Signale übermittelt und in welcher aus den übermittelten Signalen eine erste Größe gebildet wird, welche ein Maß für eine in einer Zeitspanne vom Positionssensor (12) beobachtete Anzahl von aus einer Ausgangsstellung heraus erfolgten Drehbewegung des Trägers (2) ist, und/oder eine zweite Größe gebildet wird, welche ein Maß für die Summe der Drehwinkel ist, um welche der Träger (2) in der Zeitspanne aus seiner Ausgangsstellung heraus gedreht wurde, • eine Ausgabeeinrichtung (15, 19, 20), welche Bestandteil der Schaltungsanordnung (13) ist oder mit der Schaltungsanordnung (13) verbunden ist und dazu dient, die erste und/oder zweite Größe auszugeben, und • eine Stromquelle (22).
  14. Sportschuh nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Positionssensor (12) in der Laufsohle (1) des Sportschuhs angeordnet ist.
  15. Sportschuh nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgabeeinrichtung (15, 19, 20) ein auf der Oberseite des Sportschuhs oder auf einer Decksohle (16) des Sportschuhs oder seitlich an einem Futter des Sportschuhs angebrachtes Display (15) enthält, insbesondere ein LCD-Display.
  16. Sportschuh nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass als Ausgabeeinrichtung eine zum Übertragen oder Austauschen von Daten geeignete Schnittstelle (20) vorgesehen ist, insbesondere eine Bluetooth-Schnittstelle.
  17. Sportschuh nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Positionssensor (12) ein Näherungssensor ist.
  18. Sportschuh nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Positionssensor (12) ein Wegsensor ist.
  19. Sportschuh nach einem der Ansprüche 13 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromquelle (22) ein im oder am Sportschuh angeordneter, mechanisch-elektrischer Wandler oder eine Solarzelle ist.
  20. Sportschuh nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Wandler beim Gehen auftretende Verformungen des Schuhs mittels des piezoelektrischen Effekts in elektrische Energie wandelt.
  21. Sportschuh nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltungsanordnung (17) einen Speicher für die erzeugte elektrische Energie aufweist.
  22. Sportschuh nach einem der Ansprüche 12 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltungsanordnung (13) einen Datenspeicher enthält.
  23. Sportschuh nach einem der Ansprüche 13 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass zum Erzeugen der Rückstellkraft eine Feder vorgesehen ist und dass die Feder in der Ausgangsstellung des Trägers (2) vorgespannt ist.
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