DE102016108982A1

DE102016108982A1 - Einrichtung und Verfahren zum Training einer Ballsportart

Info

Publication number: DE102016108982A1
Application number: DE102016108982.6A
Authority: DE
Inventors: Daniel Held; Clemens Reinhold; Raimo Bunsen
Original assignee: Umbrella Development GmbH
Current assignee: Umbrella Development GmbH
Priority date: 2016-05-13
Filing date: 2016-05-13
Publication date: 2017-11-16

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung (10) und ein Verfahren zum Training einer Ballsportart, die ein Computer gestütztes, abwechslungsreiches und individuell anpassbares Training für Ballspieler (68) ermöglichen. Der Spieler (68) erhält eine direkte Rückmeldung zur Treffgenauigkeit und zum Einhalten von Zeitvorgaben, so dass er seine Pass- bzw. Schussgenauigkeit mit dem Ball (64) und auch die Ballverarbeitungsgeschwindigkeit spielerisch verbessern kann und gleichzeitig seine Handlungsgeschwindigkeit schult. Darüber hinaus ist auch ein Benchmarking von Spielern (68) unter Berücksichtigung ihres Alter und ihrer Spielposition möglich, wodurch Leistungen und durch wiederholtes Training erzielte Verbesserungen objektiv messbar sind und so zum Ansporn für die Spieler (68) werden.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung und ein Verfahren zum Training einer Ballsportart.
Es sind zahlreiche Ballsportarten bekannt, bei denen ein oder mehrere Spieler (Benutzer) mit ein oder mehreren Bällen nach vorgegebenen Regeln spielen, um bestimmte Spielziele zu erreichen.
Fußball nimmt ein sehr großes öffentliches und finanzielles Interesse ein, jedoch gibt es auch weitere bekannte Ballsportarten, wie Handball, Tennis, (Eis-)Hockey und dgl., die sich großer Beliebtheit erfreuen.
Trainings für diese Ballsportarten finden zumeist direkt durch Spiele oder durch ein Trainer begleitetes Durchspielen bestimmter Spielsituationen und Spielzüge statt. Es ist auch schon der Einsatz von Medientechnik dahingehend bekannt, dass solche Spiele, Spielsituationen und Spielzüge mittels ein oder mehrerer Videokameras aufgezeichnet und zu einem späteren Zeitpunkt durch den Trainer zusammen mit dem Spieler analysiert werden, um Anhaltspunkte für eine Verbesserung des Spiels des Spielers zu geben.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, neue Trainingsmethoden bereit zu stellen. Insbesondere soll das Training so verbessert werden, dass der Spieler eine unmittelbare Rückmeldung über seine Spielweise erhält. Dabei werden ähnliche Situationen in sehr kurzer Zeit intensiv wiederholt.
Diese Aufgabe wird gelöst durch die erfindungsgemäße Einrichtung zum Training einer Ballsportart nach Anspruch 1 und dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Training einer Ballsportart nach Anspruch 9. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung angegeben.
„Ballsportarten“ im Rahmen der vorliegenden Erfindung sind alle Sportarten, bei denen ein oder mehrere Bälle zum Einsatz kommen und von einem oder mehreren Spielern gespielt werden, sei es direkt mit einem Körperteil des Benutzers, beispielsweise Hand oder Fuß, oder auch mit einem bestimmten Spielgerät, beispielsweise einem Schläger. Solche Ballsportarten sind beispielsweise Fußball, Handball, Volleyball, Basketball, Tennis, Golf und dgl.
Die Erfinder haben erkannt, dass die gestellte Aufgabe dadurch besonders einfach gelöst werden kann, wenn neben einer Bildaufzeichnung zugleich eine Bildprojektion erfolgt, um Trainingsinhalte vorzugeben, wobei die Bildaufzeichnung der Überprüfung dient, wie der Benutzer die Trainingsinhalte umsetzt.
Die erfindungsgemäße Einrichtung zum Training einer Ballsportart durch zumindest einen Benutzer, weist zumindest eine Bildprojektionsvorrichtung, zumindest eine Bildaufzeichnungsvorrichtung und zumindest eine Wand auf, wobei die Wand angepasst ist, mit zumindest einem Ball bespielt zu werden, die Bildprojektionsvorrichtung angepasst ist, ein oder mehrere Bilder auf die Wand zu projizieren und die Bildaufzeichnungsvorrichtung angepasst ist, ein oder mehrere Positionen des Balles in Bezug auf die projizierten Bilder aufzunehmen.
In einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Einrichtung eine Steuerungs- und Auswertevorrichtung aufweist, die angepasst ist, die Bildprojektionsvorrichtung zu steuern und durch Auswertung der Bildaufzeichnungsvorrichtung festzustellen, ob von der Bildprojektionsvorrichtung angezeigte Vorgaben durch den Benutzer eingehalten werden. Dadurch kann eine direkte Rückmeldung an den Benutzer erfolgen. Beispielsweise können im Rahmen eines Fußballtrainings Kreise durch die Bildprojektionsvorrichtung angezeigt werden, die der Benutzer mit dem Ball treffen muss. Wenn er getroffen hat, kann der Kreis grün markiert werden. Falls er nicht traf, kann der Kreis rot markiert werden.
In einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass der Benutzer und/oder der Ball Sensoren, bspw. Lagesensoren und/oder Beschleunigungssensoren und dgl., aufweisen. Beispielsweise können die Sensoren am Körper des Benutzers eine Analyse zulassen, womit, insbesondere mit welchem Körperteil, der Benutzer den Ball gespielt hat. Dadurch kann das Training dahingehend verfeinert werden, dass der Benutzer auch bestimmte Trainingsvorgaben einhalten muss, womit er den Ball spielen soll. Aufgrund der Sensoren kann dann beispielsweise eine direkte Auswertung erfolgen, ob er diese Vorgaben eingehalten hat.
Außerdem kann durch Vorsehung von Sensoren und/oder Identifikatoren am Benutzer bei mehreren Benutzern leicht festgestellt werden, welcher Benutzer den Ball gespielt hat.
In einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Bildprojektionsvorrichtung einen Videoprojektor umfasst und/oder dass die Bildaufzeichnungsvorrichtung eine Videokamera, bevorzugt eine Hochgeschwindigkeitskamera umfasst, die zumindest 30 Bilder pro Sekunde, bevorzugt zumindest 60 Bilder pro Sekunde, insbesondere zumindest 90 Bilder pro Sekunde, vorzugsweise 250 Bilder pro Sekunde aufzeichnen kann. Eine solche Ausgestaltung ermöglicht ein sehr abwechslungsreiches Training und außerdem eine hohe Präzision beim Überwachen und Auswerten der Trainingsleistung des Benutzers.
In einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Bildprojektionsvorrichtung angepasst ist, Bilder, Szenerien und/oder graphische Elemente auf die Wand zu projizieren, wobei die Bilder, Szenerien und/oder graphische Elemente statisch und/oder beweglich auf der Wand erscheinen können. Auch dadurch kann das Training sehr abwechslungsreich gestaltet werden. Im Rahmen eines Fußballtrainings können beispielsweise Kreise (graphisches Element) direkt auf einem Fußballfeld oder Fußballtor (Bild) angezeigt werden oder es wird ein Fußballfeld mit sich darauf bewegenden Fußballspielern (Szenerie) angezeigt und darauf Linien (graphisches Element) angezeigt, die zu bespielende Gassen angeben.
In einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Bildprojektionsvorrichtung gegenüber der Wand ausrichtbar angeordnet ist, wobei die Ausrichtung bevorzugt durch die Steuerungs- und Auswertevorrichtung gesteuert wird. Dann können auch sehr große Wandbereiche für die Projektion genutzt werden, um eine möglichst lebensechte Wirkung beispielsweise eines Fußballfeldes zu erzielen. Alternativ oder zusätzlich können auch verschiedene Bildprojektionsvorrichtungen eingesetzt werden, die jedes einen eigenen Raumwinkel ausleuchten. Außerdem können unterschiedliche Bildprojektionsvorrichtungen für die Bilder und Szenerien auf der einen und einzublendende graphische Element auf der anderen Seite eingesetzt werden.
In einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Bildaufzeichnungsvorrichtung fest mit der Bildprojektionsvorrichtung verbunden ist. Dann ist der Auswertung der Position des Balles gegenüber der Projektion besonders genau möglich.
In einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Wand eine Seitenwand umfasst, die bevorzugt kontinuierlich (in sich entlang der Länge der Wand geschlossen ausgebildet, insbesondere als Endloswand) ausgebildet ist, wobei die Seitenwand in Bezug auf eine horizontal verlaufenden Bodenfläche insbesondere kreisförmig, elliptisch oder bogenförmig verläuft. Für eine Begehung des Raumes vor der Wand können schließbare Türen in der Wand vorgesehen sein.
In einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Wand gegenüber einer horizontal verlaufenden Bodenfläche vertikal ausgerichtet ist. Alternativ kann auch eine Schrägstellung oder gebogene Ausführung der Wand vorgesehen sein, um den Ball in einer gewünschten Art und Weise zum Benutzer zurückzuwerfen.
In einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Wand den Ball im Rahmen eines elastischen Stoßes zurückwerfend ausgebildet ist. Dazu kann beispielsweise ein Stahlrahmen vorgesehen sein, der mit Holzplatten beplankt ist.
In einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Seitenwand eine Höhe von zumindest 2 m, bevorzugt von zumindest 2,5 m und insbesondere von zumindest 3 m aufweist und/oder dass die Seitenwand eine Länge von zumindest 15 m, bevorzugt von zumindest 30 m, insbesondere von zumindest 60 m aufweist. Dann ist das Trainingserlebnis besonders lebensecht.
In einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Wand Oberflächenunebenheiten aufweist, wobei die Wand bevorzugt aneinanderstoßende Platten aufweist, wobei die Unebenheiten durch die Stöße gebildet sind. Durch solche Wandunebenheiten kann ein in der Spielpraxis häufig auftretender Zufall (beispielsweise unvollkommene Bodenverhältnisse beim Fußball) simuliert werden.
Alternativ können die Unebenheiten auch anders bereitgestellt werden, beispielsweise durch Dellen oder dgl.
Unabhängiger Schutz wird beansprucht für das erfindungsgemäße Verfahren zum Training einer Ballsportart durch zumindest einen Benutzer, wobei Trainingsinhalte auf eine mit einem Ball bespielbare Wand projiziert werden, der Benutzer das Training absolviert und zugleich mit der Projektion ein oder mehrere Positionen des Balles in Bezug auf die projizierten Trainingsinhalte aufgenommen werden.
In einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass eine Auswertung vorgenommen wird, ob und/oder wie projizierte Trainingsinhalte vom Benutzer erfüllt werden.
In einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass die erfindungsgemäße Einrichtung verwendet wird.
Auch wenn vorstehend die Erfindung im Zusammenhang mit einem Benutzer dargestellt wurde, kann sie auch von mehreren Benutzern zum Training verwendet werden. Beispielsweise können 2 Benutzer sowohl mit- als auch gegeneinander spielen. Es könnten auch 4 Benutzer spielen, wobei dann alle 4 gegeneinander spielen, oder beispielsweise auch jeweils 2 gegen 2. Es kann also nicht nur 1 Benutzer trainieren, sondern es können 2 und mehrere Benutzer mit und/oder gegeneinander in beliebigen Konstellationen trainieren.
Auch wenn vorstehend von „Training“ die Rede ist, kann die Erfindung auch, zum nicht auf ein Training abzielendes, reines Spielen oder einen Wettkampf genutzt werden. „Training“ meint also im Rahmen der Erfindung jegliches Spielen mit zumindest einem Ball.
Die Kennzeichen und weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden anhand der Beschreibung zweier bevorzugter Ausführungsbeispiele im Zusammenhang mit den Figuren deutlich werden. Es zeigt rein schematisch:
1 die erfindungsgemäße Einrichtung in einer perspektivischen Gesamtansicht,
2 einen Wandabschnitt der Einrichtung an 1 in einer Draufsicht,
3 einen Wandabschnitt der Einrichtung an 1 in einer perspektivischen Seitenansicht,
4 die erfindungsgemäße Einrichtung nach 1 in einer Blockbilddarstellung,
5a bis c verschiedene Ansichten zum Einsatz der Einrichtung nach 1 und
6 eine alternative Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Einrichtung.
Die 1 bis 5d zeigen eine erste bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Trainingseinrichtung 10.
In 1 ist die erfindungsgemäße Trainingseinrichtung 10 rein schematisch in einer perspektivischen Gesamtdarstellung gezeigt. Es ist zu erkennen, dass die Einrichtung 10 eine auf einem Untergrund 12 sich senkrecht erhebende Seitenwand 14 aufweist.
Diese Seitenwand 14 besteht aus 32 Wandsegmenten 16 (vgl. 3), die entsprechend 2 miteinander festverbunden sind. Eines der Wandsegmente ist dabei als Türsegment 18 mit einer öffenbaren Tür 20 ausgebildet.
In dem durch die Seitenwand 14 gebildeten Innenraum 22 ist der Untergrund 12 mit einem geeigneten Teppich 24, beispielsweise einem Kunstrasen belegt. Die Seitenwand 14 ist in horizontaler Richtung in sich geschlossen ausgebildet und weist eine Höhe von 2,5 m und einen Umfang von ca. 33 m auf. Damit ergibt sich eine bespielbare Grundfläche von ca. 85 m².
Weiterhin weist die Einrichtung eine Bildprojektionsvorrichtung 26 und eine Bildaufzeichnungsvorrichtung 28 auf, die fest miteinander verbunden sind. Dabei ist die Bildprojektionsvorrichtung 26 an einer geeigneten Halterung (nicht gezeigt) angeordnet, die beispielsweise an einer Decke über dem Spielfeld 24 befestigt ist. Diese Halterung ist bevorzugt über dem Kreismittelpunkt des Spielfeldes 24 angeordnet und mit ihrer Hilfe kann die Bildprojektionsvorrichtung 26 um 360° entlang α des Umfangs der Seitenwand 14 verschwenkt, also horizontal verdreht werden. Bevorzugt ist auch eine Verkippbarkeit β gegenüber der Vertikalen vorgesehen, damit die Bildprojektionsvorrichtung 26 die gesamte Höhe der Seitenwand 14 überstreichen kann. Alternativ kann auch eine Bildprojektionsvorrichtung 26 mit einem großräumigen zu bestrahlendem Raumwinkel vorgesehen sein, so dass eine Verkippung gegenüber der Vertikalen entbehrlich wäre.
Wie 2 zu entnehmen ist, sind zwei benachbarte Wandelemente 16a, 16b mit dazwischen angeordneten Verbindungselementen 30 verschraubt, die regelmäßigem Abstand über die vertikale Höhe der Wandelemente 16a, 16b vorgesehen sind. Zusätzlich sind zur Aussteifung der Verbindung Aussteifungsbleche 32 vorgesehen. Die Verbindungselemente 30 und die Aussteifungsbleche 32 sind jeweils mit einem Profilrahmen 34 beider Wandelemente 16a, 16b verschraubt.
In 3 ist zu erkennen, dass der Profilrahmen 34 zur Aussteifung des Wandelements 16 selbst dient, das zusätzlich eine bespielbare Wandpanele 36 aufweist, die beispielsweise mittels Klettband (nicht gezeigt) mit dem Profilrahmen 34 verbunden ist.
Während der Profilrahmen 34, die Verbindungselemente 30 und die Aussteifungsbleche 32 aus Metalle, insbesondere einem Edelstahl gefertigt sind, sind die Wandpanele 36 aus Holz gefertigt, insbesondere aus einem MDF-Material. Der Profilrahmen 34 weist eine Tiefe von 4 cm auf, wobei die miteinander verschweißten Stahlstreben 38 hohl gefertigt sind und eine Materialdicke von 3 mm aufweisen. Die Wandpanele 36 wiederum weisen eine Materialstärke von 3 cm auf. Die Breite der Wandelemente 16 beträgt ca. 99 cm. Durch den Aufbau der Seitenwand 14 mit aneinandergereihten Wandelementen 16 ergeben sich Stöße 40, an denen die Seitenwand 14 zwar geschlossen bleibt, jedoch ein Knick in der Seitenwand 14 gebildet wird (vgl. 1 und 2).
In 4 ist die gesamte Ausstattung der Einrichtung 10 in einer Blockbilddarstellung gezeigt.
Es ist zu erkennen, dass die Einrichtung 10 eine Bildprojektionsvorrichtung 26 und eine Bildaufzeichnungsvorrichtung 28 aufweist, die beide mit einer Steuerungseinheit 76 und einer Auswertevorrichtung 50 verbunden sind. Genauer gesagt ist die Steuerungseinheit 76 über Wlan mit der Auswertevorrichtung 50 verbunden und diese über einen USB-Anschluss 52 mit einer Arduino-Applikation 54, die ihrerseits die Bildprojektionsvorrichtung 26 über DMX (Digital Multiplex) 56 entsprechend den Vorgaben der Steuerungseinheit 76 steuert. Durch eine geeignete gelenkige Anbindung 58 der Bildprojektionsvorrichtung 26 werden Steuerbefehle der Steuerungseinheit 76 hinsichtlich Drehung α und Verkippung β umgesetzt.
Fest verbunden mit der Bildprojektionsvorrichtung 26, beispielsweise mit ihr verschraubt, ist die Bildaufzeichnungsvorrichtung 28, die über eine Ethernet-Verbindung 60 mit der Auswertevorrichtung 50 gekoppelt ist und von ihr ausgelesen und verarbeitet wird.
Auf der Auswertevorrichtung 50 läuft ein an sich dem Fachmann bekanntes bzw. geeignete anpassbares Programm zur Bilderkennung (mit dem Programm ermittelte Parameter sind mit dem Bezugszeichen 62 beispielhaft gezeigt), das geeignet ist, den Spielball 64 (vgl. 5a bis 5d) zu erkennen, die Trefferposition des Spielballs 64 hinsichtlich der Seitenwand 14 und hinsichtlich einer vorgegeben Markierung 66 (vgl. 5a bis 5d) festzustellen und die Ballgeschwindigkeit zu bestimmen. Außerdem zeichnet die Auswertevorrichtung 50 mithilfe der Bildaufzeichnungsvorrichtung 28 das Trefferbild und/oder einen Videostream auf, bei dem für einzelne Interaktionen (z.B. Berührung des Spielballs 64 durch den Benutzer 68 und Auftreffen des Spielballs 64 auf der Seitenwand 14) Zeitstempel abgespeichert werden.
Zur Ermittlung entsprechender Ereignisse können zusätzliche Sensoren 70 vorgesehen sein, beispielsweise Lage- bzw. Positionssensoren im Spielball 64 und Beschleunigungssensoren an den Füßen (beispielsweise an oder in Schuhen) des Benutzers 68. Diese Sensoren 70 sind mit entsprechenden Empfangsgeräten 72, beispielsweise über eine Bluetooth-Verbindung 74 auslesbar und speisen eine Anwendungsapplikation auf einer mobilen Datenverarbeitungsvorrichtung 76, die zugleich auch die Steuerungseinheit 76 ist und beispielsweise als Tablet ausgebildet ist, über eine entsprechende WLan-Verbindung 78.
Die mobile Steuerungseinheit und Datenverarbeitungsvorrichtung 76 ist nicht nur für das Auslesen der Sensordaten zuständig, sondern dient auch der Einrichtung der Auswertevorrichtung 50 und damit der gesamten erfindungsgemäßen Einrichtung nach den Wünschen des Benutzers 68 über eine weitere WLan-Verbindung 79. Außerdem dient sie dem Starten und Beenden 80 des Trainingsvorgangs mit der Einrichtung 10.
Über eine weitere WLan-Verbindung 82 ist die mobile Steuerungseinheit und Datenverarbeitungsvorrichtung 76 mit einem Computer 84 zur Präsentationsausgabe 86 auf einer geeigneten Anzeigevorrichtung 88, beispielsweise einem Flachbildschirm, eingerichtet. Außerdem bespielt die mobile Steuerungseinheit und Datenverarbeitungsvorrichtung 76 über eine Bluetooth-Verbindung 90 Lautsprecher 92, um dem Benutzer 68 Anweisungen, Rückmeldungen und dgl. zu geben oder auch angepasste Umgebungsgeräusche oder Musik vorzuspielen.
Schließlich ist die mobile Steuerungseinheit und Datenverarbeitungsvorrichtung 76 über eine Internetverbindung 94 mit einer zentralen Servervorrichtung 96 verbunden, auf der eine Datenbankfunktion läuft, um Teams- und Player(Benutzer)-Informationen und Ergebnisse 98 abzuspeichern und vorrätig zu halten und statistische Informationen zu allen Trainings und dazugehöriges Bild- bzw. Videomaterial 100 bereitzustellen.
Bei der Bildprojektionsvorrichtung 26 handelt es sich um einen kommerziell erhältlichen Videoprojektor cameo vom Typ OLMHRGB60W (LED Moving Head) der Adam Hall GmbH, Daimlerstraße 9, 61267 Neu-Anspach. Die Bildaufzeichnungsvorrichtung 28 ist eine GigE Hochgeschwindigkeitskamera vom Typ DFK 33GP1300 der Firma The Imaging Source Europe GmbH, Sommerstr. 36, 28215 Bremen mit einer Auflösung von 1280×1024 Pixel, die bei voller Auflösung 90 Bilder pro Sekunde (fps) verarbeiten kann.
Ein Trainingsablauf ist nun den 5a bis 5d im Detail zu entnehmen, wobei der Übersichtlichkeit halber der vordere Teil der Seitenwand 14 nicht gezeigt ist. (In diesen Figuren ist die Bildprojektionsvorrichtung 26 im Gegensatz zur 1 unterhalb der Bildaufnahmevorrichtung 28 abgebildet, was aber für die Funktion keine Rolle spielt, solange die beiden Element 26, 28 nicht gegenseitig den Projektionsbereich bzw. den Aufnahmebereich auf der Seitenwand 14 stören.)
Nach dem Starten des Trainingsprogramms für einen Benutzer 68 stellt dieser sich mit einem Fußball 64 im Innenraum 22 der Einrichtung 10 auf. Es wird mit Hilfe der Projektionsvorrichtung 26 eine Zielmarkierung 66 an einer ersten Position 102 auf der Seitenwand 14 vorgegeben, die als weißer Ring ausgebildet ist, der einen Durchmesser von bis zu 70 cm aufweist, wobei der Fußball 64 einen Durchmesser von 21 cm aufweist.
Dieser Ring 66 wird an der ersten Position 102 vom Benutzer 68 anvisiert. Der Ring 66 kann stillstehen, jedoch ist es auch möglich, dass er sich mit einer bestimmten Geschwindigkeit und Richtung bewegt (wobei diese Größen abhängig von einem gewählten Schwierigkeitsgrad sein können). Im Fall des Stillstehens muss Benutzer 68 seinen Schuss nun so ausführen, dass der Fußball 64 den Ring 66 an der ersten Position 102 trifft, so wie es in 5b gezeigt ist.
Die Bildaufnahmevorrichtung 28 überwacht 104 ständig den Projektionsbereich 106 der Projektionsvorrichtung 26 und ermittelt die Position des Fußballs 64 zum Zeitpunkt des Auftreffens auf der Seitenwand 14 in Bezug auf die projizierte Position 102 des Rings 66. Zusätzlich kann der Ball einen Lagepositionssensor enthalten und der Benutzer kann Sensoren tragen, die angeben, mit welchem Fuß er geschossen hat. Daraus können weitere nützliche Parameter gewonnen werden, wie Ballrotation, Flugeigenschaften des Balls, Ballverarbeitungsgeschwindigkeit.
Wenn die Einrichtung 10 feststellt, dass der Fußball 64 zum Zeitpunkt des Auftreffens auf der Seitenwand 14 den projizierten Ring 66 zumindest berührte (vgl. 5b), wird ein akustisches Treffersignal ausgegeben und zugleich der Ring 66 kurz grün gefärbt.
Wenn die Einrichtung 10 dagegen feststellt, dass der Fußball 64 zum Zeitpunkt des Auftreffens auf der Seitenwand 14 den projizierten Ring 66 nicht zumindest berührte (vgl. 5c), wird ein akustisches Fehlersignal ausgegeben und zugleich der Ring 66 kurz rot gefärbt.
Nach dem Auftreffen des Fußballs 64 auf der Seitenwand 14 prallt der Ball in den Innenraum 22 zurück und der Benutzer 68 muss sich gegenüber dem Fußball 64 bewegen, um seinen nächsten Schuss platziert abgeben zu können. Dazu ist eine große Ausdauer und Beweglichkeit erforderlich. Außerdem ist eine Art zufälliger Spielbeeinflussung durch die zwischen Wandelementen 16 sich ausbildenden Knicke an den Stößen 40 gegeben, die eine ähnliche Wirkung haben wie Platzunebenheiten und dgl. Zufälligkeiten.
Zugleich wird die Projektion des Rings 66 zu einer neuen Position 108 bewegt, wozu die Projektionsvorrichtung 26 um einen bestimmten Winkelbereich α gedreht und ggf. vertikal verkippt wird. Wenn der Winkelbereich dagegen relativ klein ist, kann auch eine reine Bewegung innerhalb des Projektionsbereichs 106 erfolgen.
Der Benutzer 68 visiert auch diese neue Position 108 an und versucht wiederum zu treffen (vgl. 5d), wozu ihm jeweils eine fest vorgegebene Zeit gegeben wird, die von einem bestimmten Schwierigkeitsgrad abhängen kann. Dann beginnt die Trefferermittlung entsprechend 5b und 5c erneut.
Eine Fehleranzeige erfolgt entsprechend 5c auch stets, wenn der Ring 66 erst nach Ablauf der Zeitvorgabe an der jeweiligen Position 102, 108 getroffen wird, die Ballverarbeitungsgeschwindigkeit durch den Benutzer 68 also zu gering war.
Neben solchen rein schematischen Zielvorgaben 66, deren zeitliche Positionierung natürlich bestimmten Trainingsroutinen entsprechend gesteuert werden kann, ist auch die Projektion von realistischen Motiven, wie Mit- und Gegenspieler, Toren, Fußballfeldlinien und dgl. möglich. Dann könnten beispielsweise mit bestimmten Linien Gassen definiert werden, in die hinein gespielt werden soll, um das schnelle situationsabhängige Spielen in Schnittstelle der gegnerischen Mannschaft zu trainieren.
Die erfindungsgemäße Einrichtung 10 ermöglicht ersichtlich nicht nur beim Fußball, sondern auch bei vielen anderen Ballsportarten, wie Handball und Tennis, Trainingsverfahren unter gleichbleibenden Bedingungen. Trainiert werden dabei komplexe Situationen der Ballannahme sowie die Ballverarbeitung und das gezielte Weiterspiel mit dem Ziel, parallel die Handlungsschnelligkeit der Spieler 68 zu verbessern.
Hierfür können auch eine unterschiedliche Anzahl von Zielen 66 an die Seitenwand 14 projiziert (in 5a bis 5d ist nur ein Ziel gezeigt). Diese Ziele 66 können sich auch durch Form, Farbe und Größe und deren Bewegung gegeneinander im virtuellen Raum unterscheiden. Der Spieler 68 soll dann beispielsweise relevante Ziele 102 unter allen projizierten Zieloptionen identifiziert (es können also auch nicht zu treffende Ziele angezeigt werden) und versuchen, eines der relevanten Ziele so schnell und genau wie möglich zu treffen.
Für unterschiedliche Trainingsmethoden können dabei jeweils unterschiedliche, vom Benutzer 68 bzw. einem Trainer abrufbare Modi in der Einrichtung 10 hinterlegt sein.
Durch den Rückprall des Balls 64 von der Seitenwand 14 ergibt sich direkt eine neue Trainingssituation. Der Spieler 68 muss den Ball 64 erneut verarbeiten, während sich die Zieloptionen verändern. Je nach Modus ist das Spiel beendet, wenn der Spieler 68 eine definierte Zeit gespielt hat oder eine bestimmte Punktzahl von ihm erreicht wird.
Über die Rückprallmethode wird dabei generell ermöglicht, dass in kürzester Zeit eine hohe Zahl an verschiedenen Situationen trainiert werden kann. Die erhobenen Daten während eines Trainingsspiels werden ausgewertet, gespeichert und vergleichbar gemacht. Damit wird ein effektives Benchmarking von Spielern 68 erreicht.
Folgende trainingsrelevante Daten können beispielweise erhoben werden:

– Anzahl der Treffer
– Anzahl der Fehlschüsse
– Genauigkeit im Trefferbild (Heatmap)
– Trefferquote
– Zeit
– Ballverarbeitungszeit
– Geschwindigkeit des Balles 64
– Rotation und Flugkurve des Balls
– Fuß oder Hand des Benutzers 68, mit der gespielt wurde

6 zeigt eine zweite bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Trainingseinrichtung 200, die sich von der ersten bevorzugten Ausgestaltung 10 nur durch die Bildprojektions- und Bildaufnahmevorrichtung 202 unterscheidet.
Genauer gesagt weist die Bildprojektions- und Bildaufnahmevorrichtung 202 nicht nur einen, sondern sechs Bildprojektoren 204 und sechs Bildaufnahmevorrichtungen 206 auf, die starr in regelmäßigem Abstand so angeordnet sind, dass sie jeweils einen Winkelbereich 208 der Seitenwand 14 überdecken und die Winkelbereiche 208 zumindest aneinander angrenzen (es könnte auch eine Überdecken der Winkelbereiche 208 erfolgen).
Dann muss keine Verschwenkung α der einzelnen Bildprojektoren 204 und Bildaufnahmevorrichtungen 206 erfolgen, so dass gleichzeitig die gesamte Seitenwand 14 der Trainingseinrichtung 200 bespielbar ist.
Die Bildprojektoren 204 und die zugeordneten Bildaufzeichnungsvorrichtungen 206 überdecken dabei bevorzugt dieselben Winkelbereiche 208, wobei diese auch verschoben sein können, solange die jeweiligen Winkelbereiche 208 aneinander zumindest angrenzen. Auch sind die Bildprojektoren 204 und die zugeordneten Bildaufzeichnungsvorrichtungen 206 jeweils fest miteinander verbunden.
Es ist deutlich geworden, dass die erfindungsgemäße Einrichtung 10 und das dahinter stehende erfindungsgemäße Verfahren ein Computer gestütztes abwechslungsreiches und individuell anpassbares Training für Fußballspieler 68, insbesondere Profifußballer ermöglicht. Dabei ist der Benutzer 68 ständig in Bewegung und erhält eine direkte Rückmeldung zur Treffgenauigkeit und zum Einhalten von Zeitvorgaben, so dass er seine Pass- bzw. Schussgenauigkeit und auch die Ballverarbeitungsgeschwindigkeit spielerisch verbessern kann und gleichzeitig seine Handlungsgeschwindigkeit schult. Darüber hinaus ist auch ein Benchmarking von Spielern 68 unter Berücksichtigung ihres Alters und ihrer Spielposition (Stürmer, Abwehrspieler, Mittelfeldspieler, Torwart) möglich, wodurch Leistungen und durch wiederholtes Training erzielte Verbesserungen objektiv messbar sind und so zum Ansporn für die Spieler 68 werden. Darüber hinaus kann die erfindungsgemäße Einrichtung 10 und das dahinterstehende Verfahren als Scouting-Instrument für Vereine gewinnbringend genutzt werden.
Auch wenn vorstehend die Erfindung im Zusammenhang mit einem Spieler 68 erläutert wurde, kann sie auch von mehreren Benutzern 68 verwendet werden. Beispielsweise können 2 Benutzer sowohl mit- als auch gegeneinander spielen. Es könnten aber auch 4 Benutzer spielen, wobei dann alle 4 gegeneinander spielen, oder beispielsweise auch jeweils 2 gegen 2. Es kann also nicht nur 1 Benutzer 68 trainieren, sondern es können 2 und mehrere Benutzer 68 mit und/oder gegeneinander in beliebigen Konstellationen trainieren.
Jedem Benutzer 68 könnte hierzu ein eigenes Profil zugewiesen werden, so dass deren Ergebnisse unterscheidbar sind. Beispielsweise könnten die Benutzer durch eine entsprechende Bilderkennung voneinander unterschieden werden. Allerdings wird es bevorzugt, wenn jedem Benutzer 68 ein eigener Sensor oder Identifikator, bspw. in Form eines RFID-Tags, zugeordnet ist, so dass entsprechende Aktionen schneller zugeordnet und verarbeitet werden können.
Auch wenn mehrere Bälle 64 im Spiel sind, sollten diese mit eigenen Sensoren bestückt sein, um sie besser unterscheiden zu können.
Soweit nichts anders angegeben ist, können sämtliche Merkmale der vorliegenden Erfindung frei und isoliert von anderen Merkmalen miteinander kombiniert werden. Auch die in der Figurenbeschreibung beschriebenen Merkmale können, soweit nichts anderes angegeben ist, als Merkmale der Erfindung frei und isoliert mit den übrigen Merkmalen, insbesondere den Anspruchsmerkmalen, kombiniert werden. Dabei können gegenständliche Merkmale auch formuliert als Verfahrensmerkmale Verwendung finden und Verfahrensmerkmale formuliert als gegenständliche Merkmale.
Bezugszeichenliste

10: Einrichtung zum Training einer Ballsportart, erste bevorzugte Ausführungsform
12: Untergrund
14: Seitenwand
16, 16a, 16b: Wandsegmente
18: Türsegment
20: öffenbare Tür
22: Innenraum
24: Teppich, Kunstrasen
26: Bildprojektionsvorrichtung
28: Bildaufzeichnungsvorrichtung
30: Verbindungselemente
32: Aussteifungsbleche
34: Profilrahmen
36: bespielbare Wandpanele
38: Stahlstreben
40: Stöße
50: Auswertevorrichtung
52: USB-Anschluss
54: Steuerapplikation
56: DMX (Digital Multiplex)
58: gelenkige Anbindung der Bildprojektionsvorrichtung 26
60: Ethernet-Verbindung
62: Programm zur Bilderkennung
64: Spielball, Fußball
66: Markierung 66
68: Benutzer, Fußballspieler
70: Sensoren
72: Empfangsgeräte für Sensoren 70
74: Bluetooth-Verbindung
76: mobile Steuerungseinheit und Datenverarbeitungsvorrichtung, Tablet
78: WLan-Verbindung
79: WLan-Verbindung
80: Starten und Beenden des Trainingsvorgangs mit der Einrichtung
82: WLan-Verbindung
84: Computer
86: Präsentationsausgabe
88: Anzeigevorrichtung, Flachbildschirm
90: Bluetooth-Verbindung
92: Lautsprecher
94: Internetverbindung
96: zentrale Servervorrichtung
98: Teams- und Player(Benutzer)-Informationen und Ergebnisse
100: statistische Informationen zu allen Trainings und dazugehöriges Bild- bzw. Videomaterial
102: erste Position der Markierung 66
104: Überwachung des Treffers
106: Projektionsbereich Projektionsvorrichtung 26
108: neue Position der Markierung 66
200: Einrichtung zum Training einer Ballsportart, zweite bevorzugte Ausführungsform
202: Bildprojektions- und Bildaufnahmevorrichtung
204: Bildprojektoren
206: Bildaufnahmevorrichtungen
208: Winkelbereich
α: Verschwenkbarkeit gegenüber dem Umfang der Seitenwand 14, horizontale Verdrehbarkeit
β: Verkippbarkeit gegenüber der Vertikalen

Claims

Einrichtung (10; 200) zum Training einer Ballsportart durch zumindest einen Benutzer (68), wobei die Einrichtung (10; 200) zumindest eine Bildprojektionsvorrichtung (26; 204), zumindest eine Bildaufzeichnungsvorrichtung (28; 206) und zumindest eine Wand (14) aufweist, wobei die Wand (14) angepasst ist, mit zumindest einem Ball (64) bespielt zu werden, die Bildprojektionsvorrichtung (26; 204) angepasst ist, ein oder mehrere Bilder auf die Wand (14) zu projizieren und die Bildaufzeichnungsvorrichtung (28; 206) angepasst ist, ein oder mehrere Positionen des Balles (64) in Bezug auf die projizierten Bilder (66, 102, 108) aufzunehmen.
Einrichtung (10; 200) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (10; 200) eine Steuerungseinheit (76) und eine Auswertevorrichtung (50) aufweist, die angepasst sind, die Bildprojektionsvorrichtung (26; 204) zu steuern und durch Auswertung der Bildaufzeichnungsvorrichtung (28; 206) festzustellen, ob von der Bildprojektionsvorrichtung (26; 204) angezeigte Vorgaben durch den Benutzer (68) eingehalten werden und/oder dass der Benutzer (68) und/oder der Ball (64) Sensoren (70) aufweisen.
Einrichtung (10; 200) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildprojektionsvorrichtung einen Videoprojektor (26; 204) umfasst und/oder dass die Bildaufzeichnungsvorrichtung eine Videokammera (28; 206), bevorzugt eine Hochgeschwindigkeitskamera umfasst, die zumindest 30 Bilder pro Sekunde, bevorzugt zumindest 60 Bilder pro Sekunde, insbesondere zumindest 90 Bilder pro Sekunde, vorzugsweise 250 Bilder pro Sekunde aufzeichnen kann.
Einrichtung (10; 200) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildprojektionsvorrichtung (26; 204) angepasst ist, Bilder, Szenerien und/oder graphische Elemente (66) auf die Wand (14) zu projizieren, wobei die Bilder, Szenerien und/oder graphische Elemente (66) statisch und/oder beweglich auf der Wand (14) erscheinen können.
Einrichtung (10; 200) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildprojektionsvorrichtung (26; 204) gegenüber der Wand (14) ausrichtbar (58, α, β) angeordnet ist, wobei die Ausrichtung (α, β) bevorzugt durch die Steuerungseinheit 76 nach Anspruch 2 gesteuert wird und/oder dass die Bildaufzeichnungsvorrichtung (28; 206) fest mit der Bildprojektionsvorrichtung (26; 204) verbunden ist.
Einrichtung (10; 200) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wand eine Seitenwand (14) umfasst, die bevorzugt kontinuierlich (in sich geschlossen) ausgebildet ist, wobei die Seitenwand (14) in Bezug auf eine horizontal verlaufenden Bodenfläche (22) insbesondere kreisförmig, elliptisch oder bogenförmig verläuft und/oder dass die Wand (14) gegenüber einer horizontal verlaufenden Bodenfläche (22) vertikal ausgerichtet ist.
Einrichtung (10; 200) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenwand (14) eine Höhe von zumindest 2 m, bevorzugt von zumindest 2,5 m und insbesondere von zumindest 3 m aufweist und/oder dass die Seitenwand (14) eine Länge von zumindest 15 m, bevorzugt von zumindest 30 m, insbesondere von zumindest 60 m aufweist.
Einrichtung (10; 200) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wand (14) Oberflächenunebenheiten (40) aufweist, wobei die Wand (14) bevorzugt aneinanderstoßende Platten (16, 16a, 16b) aufweist, wobei die Unebenheiten durch die Stöße (40) gebildet sind.
Verfahren zum Training einer Ballsportart durch zumindest einen Benutzer (68), wobei Trainingsinhalte auf eine mit einem Ball (64) bespielbare Wand (14) projiziert werden, der Benutzer (68) das Training absolviert und zugleich mit der Projektion ein oder mehrere Positionen des Balles (64) in Bezug auf die projizierten Trainingsinhalte (66, 102, 108) aufgenommen werden.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Auswertung vorgenommen wird, ob und/oder wie projizierte Trainingsinhalte vom Benutzer (68) erfüllt werden und/oder dass eine Einrichtung (10; 200) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 verwendet wird.