DE102017003967A1 - Visuelle Darstellung von Landschaften und deren Einbindung in die Nutzung von Sport- und Fitnesslaufbändern. - Google Patents

Visuelle Darstellung von Landschaften und deren Einbindung in die Nutzung von Sport- und Fitnesslaufbändern. Download PDF

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Abstract

Bei der bisherigen Nutzung von Sport- und Fitnesslaufbändern kann es aufgrund der widersprüchlichen Informationen des Körpers (Bewegung) und des Blickfeldes (Stillstand) zu gesundheitlichen Problemen wie Schwindel und Übelkeit kommen. Bilder und Bewegung in Einklang zu bringen, war bisher aufgrund des Funktionsprinzips der Laufbänder nicht möglich, denn der Sportler muss sich der Geschwindigkeit des Bandes anpassen um nicht zu stürzen und somit immer das Band im Auge behalten. Die gleichzeitige und ausschließliche Darstellung von Landschaftsaufnahmen ist so nicht möglich.
Durch ein neues Funktionsprinzip des Laufbandes ist es möglich, dass sich der Sportler mit Hilfe einer Virtual Reality Brille komplett in einer virtuellen Landschaft bewegt, dabei das Laufband selbst nicht mehr im Auge hat und sich trotzdem sicher auf dem Sportgerät bewegen kann.
Dies wird dadurch erreicht, dass das Laufband mit Sensoren ausgestattet ist, welche die Position und die Geschwindigkeit des Sportlers permanent überwachen und daraufhin die Geschwindigkeit des Bandes an die des Sportlers anpassen. Also umgekehrt zum bisherigen Funktionsprinzip. Somit positioniert das Laufband den Sportler automatisch in der Mitte des Bandes. Der seitliche Abstand wird ebenfalls überwacht und mittels Hilfslinien in das Bild der VR-Brille projiziert. Das Laufband arbeitet also interaktiv, denn es überträgt die Geschwindigkeit des Sportlers auf das Band und auf die Bildfolge. Umgekehrt wird aber auch die auf der VR-Brille dargestellte Landschaft vom Laufband verarbeitet, indem es die Steigung des Bandes auf dies des dargestellten Geländes überträgt. Die Steigung des jeweiligen Weges wird also auf die Steigung des Laufbandes übertragen.
Vorteile dieser Erfindung:
- Eine Kopplung mit einer VR-Brille ist nun möglich und damit kann man die widersprüchlichen Informationen, die das menschliche Gehirn bei der bisherigen Nutzung von Laufbändern verarbeiten musste, eliminieren.
- Die Nutzung des Laufbandes wird viel variabler, da der Sportler selbst die Geschwindigkeit bestimmt und nicht der Geschwindigkeit des Laufbandes folgen muss.
- Die Nutzung wird abwechslungsreicher und naturgetreuer.
Anwendung findet diese Erfindung bei der Nutzung von Sport- und Fitnesslaufbändern in Sport- und Fitnessstudios, Reha- und Gesundheitszentren, Hotels jeglicher Art und auch im privaten Haushalten. Durch eine variable Verbindung mit dem Smartphone der jeweiligen Nutzer, ist es zudem möglich komplexe Nutzerprofile zu erstellen und auch entsprechende Analysen abzubilden.

Description

  • Die Kopplung eines interaktiven Sport- und Fitnesslaufbandes mit reellen Landschaftsbilder über eine Virtual-Reality-Brille.
  • Das bisher bekannteste Anwendungsgebiet von Virtual-Reality-Brillen ist in der Welt der Computer- oder Konsolenspiele zu finden. Hier kann der Nutzer in die animierte Spielwelt „eintauchen“ und die tatsächliche persönliche Umgebung ausblenden. Die Brillen stellen nicht nur ein Bild dar, sondern erfassen auch die Bewegung der Augen und des Kopfes und passen den Bildausschnitt darauf an.
  • Zusätzlich zur „Spielewelt“ finden VR-Brillen auch schon Verwendung in Verbindung mit Fitness-Fahrrädern. Da diese Räder jedoch ein völlig anderes Funktionsprinzip aufweisen und der Sportler im Gegensatz zu einem Laufband, in seiner Position fixiert ist, unterscheiden sich diese Anwendungsfälle grundlegend.
  • Ferner sind aktuelle Sport und Fitnesslaufbänder in ihrer Funktionsweise so angelegt, dass durch voreingestellte Programme und manuelle Bedienung die Funktionen der Geräte eingestellt werden. Steigung und Geschwindigkeit des Laufbandes werden vom jeweiligen Gerät aufgrund der gewählten Voreinstellung umgesetzt. Der Nutzer muss sich diesen Einstellungen anpassen. Anders als in der Natur werden der Einfluss von Gelände und Umgebung, die visuelle Bewegung und auch vom Sportler eigenständige vollzogene Tempowechsel nicht berücksichtigt.
  • Bei der bisherigen Art der sportlichen Betätigung auf herkömmlichen Laufbändern kommt es bei vielen Nutzern zu gesundheitlichen Problemen, die sich in Schwindel, Übelkeit und Kreislaufproblemen ausdrücken. Diese werden hervorgerufen durch widersprüchliche Informationen, die vom Gehirn zu verarbeiten sind. Die Beine des Sportlers senden die Information, dass sie sich bewegen. Die Augen, denen sich ein gleichbleibendes und starres Bild darstellt, senden jedoch die Information, dass man sich nicht bewegt sondern auf der Stelle steht.
  • Der im Patentanspruch 1 angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde die widersprüchlichen Informationen von Beinen und Augen zu korrigieren indem man die Bewegung der Beine auch auf die Augen überträgt.
  • Dieses Problem der widersprüchlichen Informationen ans menschliche Gehirn und der daraus resultierenden Kreislaufprobleme wird durch die im Patentanspruch 1 aufgeführten Merkmale gelöst.
  • Durch die visuelle Darstellung von reellen Landschaftsbildern, welche in Ihrer Ablaufgeschwindigkeit auf die Geschwindigkeit des Sportlers abgestimmt sind, wird die Täuschung der Augen aufgehoben und auch von dort die Information einer Bewegung an das Gehirn gesendet.
  • Anders als bei bisherige Darstellungen auf Monitoren, wird durch die Technik der Virtual-Reality-Brille der Sportler von der tatsächlichen Umgebung „abgekoppelt“ und bewegt sich in seinem variablen Blickfeld innerhalb seiner gewählten Landschaft. Im Unterschied zu animierten Welten der Spieleindustrie werden bei der unter Patentanspruch 1 angegeben Erfindung jedoch Aufnahmen von reellen Landschaften verwendet. Am Funktionsprinzip der Brille selbst, ändert sich jedoch nichts.
  • Die Gegebenheiten der Landschaften, wie z.B. Steigungen oder Gefälle der Straße und Wege, werden von der unter Patentanspruch 2 angegebenen Erfindung verarbeitet und in der Einstellung des Laufbandes (Steigung) widergespiegelt.
  • Die unter Patentanspruch 2 und 3 angegebene Erfindung ermittelt zudem über Sensoren die Position und die Geschwindigkeit des Sportlers und verarbeitet diese Informationen für die Geschwindigkeit des Bandes. Nicht der Sportler reagiert auf die Geschwindigkeit des Bandes, sondern das Band reagiert auf die Geschwindigkeit des Sportlers. Diese Informationen werden zudem für die Darstellung der Virtual-Reality-Brille verwendet. Anders als bei aktuellen Sport- und Fitnesslaufbändern nimmt der Sportler Veränderungen seiner Geschwindigkeit auch visuell wahr. Ausgelöst durch die Bewegung des Sportlers findet ein permanenter Daten- und Informationsaustausch zwischen Laufband und VR-Brille statt.
  • Neben der Lösung der gesundheitlichen Probleme kann die unter Patentanspruch 2 und 3 beschriebene Erfindung auch das Sporterlebnis deutlich steigern, da die Bewegung auf dem interaktiven Laufband viel realitätsgetreuer als bei der bisherigen Technik ist und zudem auch immer neue Strecken und Landschaften betrachtet werden können, was die Abwechslung enorm erhöht.
  • Die in Patentanspruch 1 bezeichnete Kopplung der Elemente kann um eine entsprechende App erweitert werden, die zudem die Leistungsdaten des Sportlers erfasst, was Geschwindigkeit, Wegstrecke, Herz-Kreislaufdaten und absolvierte Strecken betrifft. Somit können Nutzerprofile erstellt und Trainingsinhalte auf das Leistungsvermögen des Sportlers angepasst werden.
  • Anwendungsbeispiel:
  • Der Sportler (Nutzer) kann sich die App mit den Steuerungsfunktionen auf sein Mobilgerät laden. Nach der Verbindung mit dem spezifischen Sport- und Fitnesslaufband sowie der Virtual-Reality-Brille kann er eine Laufstrecke aus seinem Programmumfang auswählen.
  • Der Sportler beginnt nun mit der Trainingseinheit und läuft die nur anhand der Bilder vorgegebene Strecke nach seinen persönlichen Möglichkeiten ab. Tempo und Distanz kann er selbst durch seine Bewegung bestimmen. Das Laufband reagiert dabei auf das Tempo der Bewegung und auch die Bilder passen sich dieser Geschwindigkeit an. Durch die Virtual-Reality-Brille bewegt er sich visuell in der dargestellten Landschaft und auch sein Blickwinkel verändert sich je nach Blickrichtung der Augen und der Bewegung des Kopfes.
  • Am Ende der jeweiligen Trainingseinheit stoppt neben der Bewegung des Sportlers auch gleichzeitig die Bewegung des Bildes. Daher ist der Sportler sofort in der Lage das Band wieder zu verlassen, da es zu keiner visuellen Täuschung durch gegensätzliche Informationen gekommen ist.
  • Bei der nächsten Trainingseinheit kann der Sportler dann wählen ob er eine neue Strecke läuft, oder seinen Lauf dort fortsetzt wo er beim letzten Mal aufgehört hat.

Claims (3)

  1. Visuelle Darstellung von Landschaften und deren Einbindung in die Nutzung von Sport- und Fitnesslaufbändern dadurch gekennzeichnet, dass reelle Landschaftsaufnahmen über eine Virtual-Reality-Brille mit einem interaktiven Sport- und Fitnesslaufband gekoppelt werden. Die Informationen der gekoppelten Elemente werden wechselseitig verarbeitet. Die Geschwindigkeit der Bilder (Landschaftsaufnahmen) wird durch die Geschwindigkeit des Sportlers auf dem jeweiligen Sportgerät gesteuert. Umgekehrt ergeben sich spezifische Einstellungen des Laufbandes (die Steigung) aus den jeweiligen Streckenabschnitten der betrachteten Landschaften.
  2. Ein interaktives Sport- und Fitnesslaufband dadurch gekennzeichnet, dass es Informationen (Streckengegebenheiten) aus Bildfolgen aufnehmen und für die Einstellungen der Steigung verwenden kann.
  3. Ein interaktives Sport- und Fitnesslaufband nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass es über Sensoren die Position und die Geschwindigkeit des Sportlers erfassen kann, seine eigenen Einstellungen hinsichtlich der Geschwindigkeit des Bandes darauf anpasst und diese Informationen dann an eine Virtual-Reality-Brille weiterleitet und dort die Geschwindigkeit der Bildfolge regelt. Zudem ist die Steuerung des Laufbandes in der Lage, durch die Erfassung der Geschwindigkeit den Sportler auf dem Laufband zu positionieren, obwohl dieser das Band als solches, bedingt durch das Tragen der VR-Brille, nicht sehen kann.
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