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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Erfassung von Bewegungsdaten eines Pferdes. Insbesondere betrifft sie eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Erfassung, Anzeige und Auswertung von Bewegungsdaten eines Pferdes.
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In der
DE 20 2018 101 080 U1 wird eine am Pferdehuf tragbare Sensoreinrichtung beschrieben, mit der auch die Bewegungsdaten des Pferdehufes gemessen werden können, analoge Sensoreinrichtungen sind aus der
US 2008/0202445 A1 und
US 2019/0133 086 A1 bekannt, welchen ebenfalls am Pferdehuf angebrachte Bewegungssensoren offenbaren, wobei Bewegungsdaten erfasst und ausgewertet werden. Weiterhin offenbart die
US 2011/0218463 A1 eine Sensoreinrichtung, die mittels Bänder oder Riemen am Bein befestigt und nachlaufend ausgelesen beziehungsweise ausgewertet werden kann.
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Im Stand der Technik ist die Ermittlung der Bewegungsdaten eines Pferdes immer nur mit aufwändigen und speziell angepassten Sensoreinrichtungen möglich. Daneben ist die Erfassung der Daten nur in einem nahen Umfeld möglich, oftmals auch nur in Gebieten, in denen Netzempfang besteht und die Auswertung der Daten ist insbesondere aufgrund der Menge der Daten nur über einen abgesetzten Rechner möglich.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine tragbare Sensoreinrichtung und ein Verfahren zur Ermittlung eines Bewegungsprofils eines Pferdes über eine solche tragbare Sensoreinrichtung für ein Pferd zur Ermittlung der Bewegung bereitzustellen, das flexibler eingesetzt werden kann. Insbesondere ist es Aufgabe der Erfindung eine tragbare Sensoreinrichtung für ein Pferd zur Ermittlung der Bewegung bereitzustellen, bei dem die Erfassung der Daten von mehreren Pferden gleichzeitig auch über eine größere Entfernung möglich ist und die Auswertung der Daten auch dann möglich ist, wenn kein Netzempfang besteht.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Danach wird die Aufgabe gelöst durch eine tragbare Sensoreinrichtung für ein Pferd, insbesondere zur Ermittlung der Bewegung des Pferdes, umfassend:
- eine Befestigungseinrichtung zum Anbringen an ein Bein eines Pferdes, und wenigstens eine Sensoreinheit zur Erfassung von Bewegungsdaten der Sensoreinheit, insbesondere Bewegungsdaten der Sensoreinheit im Raum, und eine Empfangseinrichtung zum Empfang der Daten der Sensoreinheit, und eine Auswerteeinheit zur Auswertung der von der Empfangseinrichtung empfangenen Daten der Sensoreinheit, wobei die wenigstens eine Sensoreinheit abnehmbar an der Befestigungseinrichtung anbringbar ist und wobei die Auswerteeinheit eine Erfassungseinheit zur Identifikation der Art der Befestigungseinrichtung aufweist und die Auswerteeinheit eingerichtet ist, die Daten der Sensoreinheit in Abhängigkeit der Art der Befestigungseinrichtung, insbesondere die Position der Sensoreinheit am Bein des Pferdes, auszuwerten.
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Die Befestigungseinrichtung zum Anbringen an ein Bein eines Pferdes ist der Träger der Sensoreinheit. Bevorzugt handelt es sich hierbei um eine Pferdegamasche, Springgamasche, Hartschalengamasche, Neoprengamasche, Fesselkopfgamasche, Transportgamasche, Stallgamasche, eine Hufglocke oder einer Streichkappe. Die Sensoreinheit ist dabei abnehmbar an der Befestigungseinrichtung anbringbar. Dadurch kann eine Sensoreinheit mit unterschiedlichen Gamaschentypen verwendet werden. Die Anbringung kann per Klettverschluss erfolgen oder in eine Ausnehmung der Gamasche entsprechend der Form der Sensoreinheit eingelegt und gesichert werden oder über einen Clip an der Gamasche befestigt werden.
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Die Sensoreinheit ist zur Erfassung von Bewegungsdaten der Sensoreinheit ausgebildet, insbesondere von Bewegungsdaten der Sensoreinheit im Raum. Bevorzugt weist die Sensoreinheit einen gyroskopischen Sensor, einen Beschleunigungssensor, einen Magnetometer, einen Drucksensor, Vibrationssensor, einen magnetischen Sensor und/oder einen optischen Sensor auf. Es kann auch ein GPS Sensor umfasst sein. Bevorzugt ist auch ein Temperatursensor umfasst, der eingerichtet ist, die Temperatur des Pferdes und/ oder die Umgebungstemperatur zu erfassen. Ebenfalls bevorzugt ist ein Sensor zur Erfassung der Herzfrequenz und/ oder des Blutzeitvolumens umfasst, der eingerichtet ist, die Herzfrequenz und/ oder des Blutzeitvolumens des Pferdes zu erfassen.
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Insbesondere durch den gyroskopischen Sensor und den Beschleunigungssensor können die Bewegungsdaten der Sensoreinheit - und damit der Stelle an dem Bein des Pferdes, an der der Sensor über die Befestigungseinrichtung bzw. Gamasche befestigt ist - erfasst werden. Die Daten, die beispielsweise bei einem Gamaschentyp wie beispielsweise einer Stallgamasche mit einer Sensoreinheit im oberen Bereich der Gamasche ermittelt wird unterscheiden sich von denen einer Sensoreinheit in einer Springgamasche, wenn die Sensoreinheit im unteren Bereich der Gamasche angebracht ist. In beiden Fällen handelt es sich aber um Bewegungsdaten des Pferdes.
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Über die Empfangseinrichtung zum Empfang der Daten der Sensoreinheit werden die Daten - vorzugsweise drahtlos - empfangen, bevorzugt in Echtzeit.
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Die Daten des Sensors werden bevorzugt ohne Zwischenspeicherung am Sensor direkt in Echtzeit an die Empfangseinrichtung übertragen. Die Empfangseinrichtung ist mit der Auswerteeinheit verbunden und stellt die Daten der Auswerteeinheit zur Verfügung. Bevorzugt wird hierbei das Time Multiplex Verfahren genutzt.
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Die Auswerteeinheit zur Auswertung der von der Empfangseinrichtung empfangenen Daten der Sensoreinheit ist bevorzugt mit einem Prozessor ausgestattet und tragbar ausgestaltet. Bevorzugt weist die Auswerteeinheit einen Bildschirm auf. Besonders bevorzugt weist die Auswerteeinheit ein Eingabeinterface auf, beispielsweise eine Tastatur, einen berührungsempfindlichen Bildschirm, einen Wahlschalter, besonders bevorzugt einen drehbaren Wahlschalter.
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Die Erfassungseinheit zur Identifikation der Art der Befestigungseinrichtung dient der Eingabe der Art der Gamasche und damit der Position der Sensoreinheit am Bein des Pferdes. Diese Erfassungseinheit kann entweder das Eingabeinterface der Auswerteeinheit sein, über das die Informationen zum Typ der Gamasche eingegeben wird. Bevorzugt ist die Erfassungseinheit eine Eingabeeinheit, insbesondere eine Eingabeeinheit der Auswerteeinheit. Bevorzugt wird ein auf dem Bildschirm dargestelltes DropDown-Menü genutzt, von dem der Typ ausgewählt werden kann oder ein rotierendes Menü, über das der Typ ausgewählt werden kann. Bevorzugt umfasst die Erfassungseinheit ein RFID Lesegerät. Der RFID Transmitter ist hierbei bevorzugt an der Befestigungseinrichtung, d.h. der Gamasche angebracht und kann dann durch das RFID Lesegerät ausgelesen werden. Das RFID-Lesegerät kann beispielsweise in der Auswerteeinheit integriert sein und durch Annäherung der Auswerteeinheit an den RFID Transmitter diesen auslesen. Bevorzugt kann der RFID Transmitter auch an der Gamasche angebracht sein und das RFID Lesegerät integral mit der Sensoreinheit ausgebildet sein. Wenn die Sensoreinheit dann in die Gamasche eingeklickt wird, kann das RFID Lesegerät in der Sensoreinheit den RFID Transmitter in der Gamasche auslesen und somit die Information erhalten - diese Information kann dann an die Empfangseinrichtung übertragen werden und von dort an die Auswerteeinheit weitergegeben werden. Dies kann einmalig in einer Initialisierungsphase erfolgen oder regelmäßig während des Messvorgangs der Sensoreinheit. Zusätzliche Informationen, die eingegeben werden können, ist die Information, an welchem Bein (vorne, hinten, rechts, links) des Pferdes die Sensoreinheit bzw. die Befestigungseinrichtung bzw. Gamasche angebracht ist. Ebenfalls ist es möglich, dass diese Informationen über einen Wahlschalter eingegeben werden. Dieser Wahlschalter kann am Sensor-Bauteil oder an der Auswerteeinheit vorgesehen sein.
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Die Auswerteeinheit ist nun eingerichtet, die Daten der Sensoreinheit in Abhängigkeit der Art der Befestigungseinrichtung, insbesondere die Position der Sensoreinheit am Bein des Pferdes, auszuwerten. Da die Position am Bein darüber entscheidet, wie die Rohdaten aussehen, die für die einzelnen Bewegungen des Pferdes ermittelt werden, ist es nun möglich, diese Daten in Abhängigkeit vom Typus der Gamasche auszuwerten und damit beispielsweise zu entscheiden, in welcher Gangart sich das Pferd befindet (Schritt, Trab, Galopp).
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Bevorzugt wird eine Sensoreinheit eingesetzt, insbesondere für bestimmte Bewegungen wie Schritt, Trab, Galopp. Damit kann einfache Fitness des Pferds ermittelt werden. Weiter bevorzugt werden zwei Sensoren eingesetzt, insbesondere wenn zu einer präziseren Technik übergegangen werden soll, wie beispielsweise die Analyse beim Springen. Weiter bevorzugt werden vier Sensoren eingesetzt, insbesondere wenn es um Analysen der vollen Genauigkeit und Präzision mit Bewegungen der fortgeschrittenen Technik wie für die Dressur gemessen werden sollen. Es ist ebenfalls denkbar, sechs Sensoreinheiten zu verwenden, wobei vier an jedem Bein an der Gamasche angebracht sind und weitere zwei Sensoreinheiten am Hinterlauf im höheren Bereich. Für jede Gangart lassen sich damit die Winkel am Vorderbein erfassen und mit den entsprechenden Winkeln am anderen Vorderbein vergleichen. Das gleiche gilt für die Gelenke am Hinterbein. Die entsprechenden Gelenke am Hinterbein werden als Fesselgelenk zwischen Fessel und Röhrbein, als Sprunggelenk zwischen Röhrbein und Unterschenkel und als Kniegelenk zwischen Unterschenkel und Oberschenkel bezeichnet.
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Bevorzugt kann mit zwei und/oder vier Sensoren Lahmheit erkannt werden, beispielsweise wenn eine Verletzung in einem der Beine vorliegt, indem die Gewichtsverteilung, Kraft- und Bewegungsanalyse betrachtet wird, die mit früheren Bewegungen und den anderen drei Beinen vergleichbar ist.
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Außerdem kann bei einem schwangeren Pferd die Position des Fohlens und die Bewegung des Fohlens erkannt werden, um zu wissen, wann das Pferd gebären wird - bevor es passiert. Die Geburt selbst kann detektiert werden und dann eine Meldung hierüber weitergeleitet werden. Bevorzugt wird hierbei durch die Auswerteeinheit die Bewegung der Beine, das Drehen im Stehen, das Belastungsniveau, wenn es sich hinlegt, wie die Beine beim Ablegen positioniert sind berücksichtigt und mit diesen Informationen über Musterbewegung und Positionierung wird bestimmt, wann ein Fohlen kommt, bevor es beginnt und bevor es herauskommt. Bevorzugt wird hierüber dann eine Meldung abgesetzt und beispielsweise der Besitzer benachrichtigt - bevorzugt mit der gleichen Offline-Technologie in der mobilen Einheit, um SMS usw. zu senden.
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Außerdem ist es möglich, Koliken zu erkennen und eine Meldung hierüber zu versenden, bevor sich der Gesundheitszustand des Pferdes ernsthaft verschlechtert. Die Auswerteeinheit ist eingerichtet die Muster zu erkennen, die mit einer auftretenden Kolik einhergehen. Bevorzugt kann hierbei die Bewegung der Hinterbeine berücksichtigt werden, insbesondere wenn sie auf den Bauch treffen. Darüber hinaus kann vorteilhafterweise berücksichtigt werden, ob sich die vorderen rechten oder linken Beine bewegen (Stress) und es kann berücksichtigt werden, ob sich das Pferd dreht, wie oft in einer bestimmten Zeit und ob es auf dem Bauch liegt für mindestens eine vorbestimmte Zeitdauer. So kann rechtzeitig eine Meldung abgesetzt werden, die über eine Kolik informiert.
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Besonders bevorzugt wird berücksichtigt, welcher Sensor an welchem Bein des Pferdes angebracht ist. Weiterhin bevorzugt wird berücksichtigt, an welchem Pferd die Sensoreinheit angebracht ist. So ist es möglich, mehrere Sensoreinheiten an einem Pferd anzubringen oder auch an mehreren Pferden eine oder mehrere Sensoreinheiten anzubringen. Somit ist es möglich, über eine Auswerteeinheit mehrere Pferde parallel zu überwachen.
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Bei einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel kann die Sensoreinheit mit einem Speicherelement versehen sein und die Daten in diesem Speicherelement zwischenspeichern. So können die Daten der Sensoreinheit in dem Speicherelement gespeichert und bevorzugt zu einem vorbestimmten Zeitpunkt an die Empfangseinrichtung übertragen werden. Besonders bevorzugt erfolgt die Übertragung der Daten auf Anforderung durch die Auswerteeinheit bzw. die Empfangseinrichtung.
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Wenn mehr als ein Sensor eingesetzt wird, können die Sensoren in einem Sternnetzwerk (d.h. sie sind als Slaves und Master eingerichtet) oder als eigenständiger Sensor ausgebildet sein. Bevorzugt können beispielsweise vier Sensoren als Slaves eingerichtet sein, um Daten zu generieren und zur weiteren Analyse an den Master (Empfangseinrichtung mit Auswerteeinheit) zu senden. Es können auch drei Sensoren als Slaves und 1 Sensor als Master eingerichtet werden. Der Master überträgt die Informationen oder analysiert die Informationen. Wenn alle Sensoren als Master eingerichtet sind, überträgt jeder Sensor die Informationen oder analysiert sie.
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Bevorzugt ist die Auswerteeinheit eingerichtet, auch bei Ausfall eines Sensors mit den übrigen Sensoren weiterzuarbeiten. Besonders bevorzugt kann die Auswerteeinheit in diesem Fall eine Meldung absetzen, dass der Empfang der Daten einer Sensoreinheit eingeschränkt ist, fehlerhaft ist oder ganz ausbleibt.
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Bevorzugt kann die Auswerteeinheit mit der Sensoreinheit verbunden sein. Damit ist die Auswerteeinheit bevorzugt integral mit der Sensoreinheit verbunden und kann die Daten hier analysieren. Besonders bevorzugt nutzt die Sensoreinheit einen Standard wie 5G oder intelligente Schmalbandtechnologie wie LTE-M, NB-IoT zur Übertragung der Daten an die Auswerteeinheit und diese ist in der Cloud angeordnet.
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Bei einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung ist eine tragbare Sensoreinrichtung vorgesehen, bei der die Auswerteeinheit ein eigenständiges Betriebssystem aufweist. Durch ein eigenständiges Betriebssystem ist die Auswerteeinheit in der Lage, die Daten selbst auszuwerten und muss sie nicht - beispielsweise über ein Smartphone - in die Cloud übertragen, um die Daten dort auswerten zu lassen und dann das Ergebnis wieder zu empfangen. Damit ist kein Traffic zwischen Smartphone/ Cloud/ Rechner und zurück nötig und es ist möglich, diese Auswertung in entfernten Gebieten zu machen, in denen keine Netzwerkverbindung besteht.
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Bei einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung ist eine tragbare Sensoreinrichtung vorgesehen, bei der die Empfangseinrichtung eingerichtet ist, um drahtlos über eine erste drahtlose Schnittstelle Signale von der Sensoreinheit zu empfangen, wobei die Empfangseinrichtung getrennt von der Sensoreinheit ausgebildet ist. Diese erste drahtlose Schnittstelle basiert bevorzugt auf der LoRa- oder LoRaWLAN-Technologie, insbesondere bei 2,4GHz.Ganz besonders bevorzugt basiert die erste drahtlose Schnittstelle auf 5G oder einer intelligenten Schmalbandtechnologie wie LTE-M, NB-IoT, so dass die Daten direkt in die Cloud hochgeladen werden können und die Auswerteeinheit ebenfalls in der Cloud vorgesehen ist. Hierdurch ist es möglich, in Echtzeit Daten von mehreren Sensoren gleichzeitig zu empfangen, während es bei einer Bluetooth-Verbindung nur möglich wäre, einen Sensor gleichzeitig auszulesen. Bevorzugt wird eine 2,4-GHz-Übertragung von den 4 Sensoren genutzt, um die Daten in Echtzeit zu senden - sie werden bevorzugt nicht in den Sensoren gespeichert und sofort an die mobile Einheit (Empfangseinrichtung) gesendet. In einem anderen Ausführungsbeispiel ist ein Speicherelement zur Zwischenspeicherung der Daten vorgesehen.
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Bei einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung ist eine tragbare Sensoreinrichtung vorgesehen, bei der die Auswerteeinheit eingerichtet ist, die Sensordaten von mehr als einer Sensoreinheit gleichzeitig auszuwerten, bevorzugt von zwei, vier oder sechs Sensoreinheiten. Damit sind bei einem Pferd komplexere Analysen möglich und bei mehreren Pferden die parallele Messung und Überwachung mehrerer Pferde geleichzeitig mit einer Einrichtung möglich.
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Bei einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung ist eine tragbare Sensoreinrichtung vorgesehen, bei der die Auswerteeinheit mit der Empfangseinrichtung, einer Speichereinheit und einer Übertragungseinrichtung verbunden ist und die Auswerteeinheit eingerichtet ist, von der Empfangseinrichtung Sensordaten von der wenigstens einen Sensoreinheit zu empfangen und in der Speichereinheit zu speichern und/oder über die Übertragungseinrichtung drahtlos über eine zweite drahtlose Schnittstelle in ein Mobilfunknetz und/oder eine Cloud zu übertragen. Neben der Sensoreinheit sind die anderen hiervon abgesetzten Elemente um die Auswerteeinheit (Empfangseinrichtung, Speichereinheit, Übertragungseinrichtung, erste und zweite drahtlose Schnittstelle) bevorzugt in einem mobilen Gerät bzw. einer mobilen Einheit zusammengefasst. Die Auswerteeinheit mit diesen weiteren Elementen, d.h. die mobile Einheit ist bevorzugt kleiner als 20cm x 10cm x 4cm, insbesondere kleiner als 17cm x 7cm x 3cm. Alternativ kann die Auswerteeinheit auch in der Cloud angeordnet sein und auf eine mobile Einheit verzichtet werden.
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Bevorzugt sammelt die mobile Einheit (Empfänger) die Informationen von den Sensoreinheiten und der Art der Befestigungseinrichtung und sie werden in einem Betriebssystem innerhalb der mobilen Einheit (Empfänger) gespeichert und verarbeitet. Die mobile Einheit verfügt bevorzugt über ein Linux-Betriebssystem, das die Informationen in einer SQL-Datenbank verarbeitet, um sie beispielsweise kompiliert an ein Smartphone zu senden und die Ergebnisse auf dem Smartphone anzuzeigen. Die mobile Einheit verfügt bevorzugt auch deshalb über ein Linux-Betriebssystem, um die Informationen zu lokalen Algorithmen zu verarbeiten, und um bei Ermittlung eines zu meldenden Status zu reagieren und eine Aktion auszuführen, mit der auf diesen Status hingewiesen wird, beispielsweise auf der physischen mobilen Einheit einen Alarm zu starten, SMS-Nachrichten zu versenden oder Anrufe zu initiieren, Kontakt zum Smartphone aufzunehmen, über WiFi Daten zu versenden, etc. Bevorzugt hat die mobile Einheit eine Kommunikationsreichweite von bis zu 300 Metern.
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Auf diese Weise ist es möglich, über eine zweite drahtlose Schnittstelle, vorzugsweise 3G, 4G, 5G, LTE, Bluetooth, WiFi entweder beispielsweise Nachrichten zu versenden, wenn vorbestimmte Ereignisse auftreten. Beispielsweise können SMS an vorbestimmte Nummern verschickt werden, wenn spezielle Grenzwerte bei den überwachten Pferden verletzt werden oder es können spezielle Telefonnummern angerufen werden. Ebenso ist es vorzugsweise möglich, eine Verbindung zur Cloud aufzubauen, sei es über WiFi oder 3G, 4G, 5G, LTE und Daten hochzuladen, um diese einer ausgiebigeren Analyse zu unterziehen und das Ergebnis beispielsweise auf ein vorbestimmtes Telefon weiterzusenden, wo die Ergebnisse dargestellt werden können. Es ist auch möglich, dass über Bluetooth die Daten an ein Smartphone gesendet werden und auf diesem angezeigt werden.
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Die mobile Einheit (Empfänger) mit dem lokalen Betriebssystem, d.h. die Auswerteeinheit, ermöglicht es, dass mehrere Sensordatensätze (mehrere Pferde) die Informationen gleichzeitig übertragen und die oben beschriebenen Aktionen ausführen. Die mobile Einheit ermöglicht die Ansicht am Bildschirm für jedes Pferdeprofil einzeln und kann zwischen diesen wechseln, bevorzugt über einen rotierenden Wahlschalter bzw. den berührungssensitiven Bildschirmen. Mit der mobilen Einheit können mehrere Telefone gleichzeitig dieselben Informationen empfangen. Die mobile Einheit ermöglicht auch den Anschluss zusätzlicher Systeme wie Kamera, Zusatzgeräte, Sensoren, RFID, Lara-Technologie. Alle Analysen werden auf dem mobilen Gerät durchgeführt oder an das Smartphone gesendet. Damit ist es möglich, die Berechnungen ohne Traffic über ein Mobilfunknetz und eine Cloud, in der die Berechnungen sonst durchgeführt würden, durchführen zu können. Hierdurch ist das Bewegungsprofil des Pferdes durch Auswertung der erfassten Daten in der Auswerteeinheit ohne zusätzliche Rechenkapazität ermittelbar.
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Die Aufgabe wird auch gelöst durch ein Verfahren zur Ermittlung eines Bewegungsprofils eines Pferdes über eine tragbare Sensoreinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei
- - die Sensoreinheit an die Befestigungseinrichtung angebracht wird
- - über die Erfassungseinheit die Art der Befestigungseinrichtung erfasst wird
- - die Auswerteeinheit die Daten der Sensoreinheit in Abhängigkeit der Art der Befestigungseinrichtung auswertet und
- - hierdurch das Bewegungsprofil des Pferdes ermittelt wird.
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Durch dieses Verfahren ist es erstmals möglich, dass Sensoreinheiten für unterschiedliche Gamaschentypen eingesetzt werden und unabhängig von diesen unterschiedlichen Typen mit einer Auswerteeinheit das Bewegungsprofil des Pferdes ermittelt werden kann. Durch die Erfassung der Art der Befestigungseinrichtung wird der genaue Ort der Sensoreinheit festgelegt und damit ist es möglich, die Auswertung hierauf anzupassen. Es ist damit erstmals möglich, unabhängig von einzelnen Gamaschen und hierauf angebrachten Sensoreinheiten diese universell einzusetzen nach dem Prinzip „mix and match“. Dadurch kann die Auswerteeinheit aufgrund der Information zum Gamaschentyp - und bevorzugt zum Bein, an dem die Gamasche angebracht ist - das Bewegungsprofil eines oder auch mehrerer Pferde parallel ermitteln. Hierdurch ist bevorzugt auch möglich, ermittelt wird, in welcher Gangart sich das Pferd zu einem vorgegebenen Zeitpunkt befindet, ob es lahmt, etc. Diese Auswertung kann in der Auswerteeinheit selbst vorgenommen werden. Ergänzend kann die Auswertung auch in einem abgesetzten Rechner oder der Cloud erfolgen.
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Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sollen nun anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert werden.
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Es zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung einer tragbaren Sensoreinrichtung;
- 2 eine schematische Darstellung einer Gamasche und einer Sensoreinheit und
- 3 eine schematische Darstellung einer mobilen Einheit mit Bildschirm und Bedienungsknöpfen.
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1 zeigt eine schematische Darstellung einer tragbaren Sensoreinrichtung 10, die an einem Pferd zum Einsatz kommt. Die tragbare Sensoreinrichtung 10 besteht aus einer mobilen Einheit 40 und Sensoreinheiten 15.1 bis 15.4, die an Gamaschen 12.1 bis 12.4 angebracht sind. Die mobile Einheit ist an der Satteldecke befestigt und umfasst eine erste drahtlose Schnittstelle 30, eine Empfangseinrichtung 20, eine Auswerteeinheit 25, einen Speicher 27, eine Erfassungseinrichtung 22 zur Identifikation der Art der Gamasche 12, eine Übertragungseinrichtung 24 und eine zweite drahtlose Schnittstelle 35. Die erste drahtlose Schnittstelle 30 verbindet die Empfangseinrichtung 20 mit den Sensoreinheiten 15.1 bis 15.4. Die zweite drahtlose Schnittstelle 35 verbindet die Übertragungseinrichtung 24 mit der Cloud bzw. dem Mobilfunknetz 50.
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Die Sensoreinheiten 15.1 bis 15.4 übertragen die Bewegungsdaten über die erste drahtlose Schnittstelle 30 an die Empfangseinrichtung 20. Bevorzugt wird hierbei ein Chip benutzt, der ein in die Hardware eingebautes Protokoll bereitstellt (Enhanced ShockBurst protocol (ESB)). Hierdurch können 6 gleichzeitige Verbindungen im Time Multiplex Verfahren etabliert werden, wovon im Beispiel der 1 vier benutzt werden. Bevorzugt wird beim Datenaustausch vom Master ein Datenpaket zum Slave geschickt das mit Ack (Daten empfangen) vom Slave bestätigt wird. Danach schaltet der Master auf Empfang und der Slave schaltet auf Senden. Dann wird ein Datenpaket vom Slave zum Master gesendet und der Master antwortet mit Ack (Daten empfangen). Das Enhanced ShockBurst protocol erlaubt es 32 Byte Payload mit dem Ack Signal zu versenden. Hierdurch entfällt das Umschalten von Senden auf Empfang und es wird fast die zweifache Datentransfer Rate erreicht wie sonst üblich.
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Über die Erfassungseinrichtung 22 zur Identifikation der Befestigungseinrichtung 12 wurde eingegeben, welcher Sensor an welchem Typ Gamasche und an welchem Bein des Pferdes angebracht wurde. Die Daten aus den Sensoreinheiten 15.1 bis 15.4 werden dann in der Auswerteeinheit 25 in Abhängigkeit der in der Erfassungseinrichtung 22 erfassten Daten zum Typ der Gamaschen und damit zur genauen Position des Sensors in Bezug auf das Bein des Pferdes verarbeitet und in der Speichereinheit 27 (zwischen-)gespeichert. Diese Ergebnisse können dann ausgelesen werden, sei es über die Auswerteeinheit selbst oder über ein nachgelagertes Gerät, das über die Übertragungseinrichtung 24 und die zweite drahtlose Schnittstelle 35 angesprochen werden kann.
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Hierdurch ist es möglich, die Bewegungsdaten eines Pferdes in Echtzeit zu ermitteln und während der Bewegung des Pferdes in Echtzeit abzulesen und diese Erkenntnisse in den eigenen Reitstil einfließen zu lassen. Dies ist auch möglich, wenn keine Netzwerkverbindung zu beispielsweise einem Mobilfunknetz besteht, da die Datenmengen in der Auswerteeinheit direkt berechnet werden können, die hierzu über ein Linux Betriebssystem verfügt.
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2 zeigt eine schematische Darstellung einer Gamasche 12 und einer Sensoreinheit 15. In der Gamasche ist eine Ausnehmung 13 vorgesehen, in die die Sensoreinheit 15 eingelegt werden kann. Dies erfolgt durch Einlegen der Sensoreinheit entlang des Pfeiles A. Die Bodenseite der Ausnehmung 13 sowie die Rückseite der Sensoreinheit 15 sind mit entsprechenden Klettbändern versehen, so dass die Sensoreinheit 15 nach Einlegen in die Ausnehmung 13 fest an der Gamasche 12 befestigt ist. Optional kann die eingelegte Sensoreinheit nochmals mit einem Schutz vor Verschmutzung und Herausfallen überdeckt werden. In einer anderen Ausführungsform kann die Ausnehmung 13 auf der Innenseite der Gamasche vorgesehen sein, so dass bei der angelegten Gamasche 12 die Sensoreinheit durch Anlage an dem Bein des Pferdes nochmals gegen Herausfallen gesichert ist.
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3 zeigt eine schematische Darstellung einer mobilen Einheit 40 mit Bildschirm 41 und Bedienungsknöpfen 42. So ist es möglich, die Daten und Auswertungen auf der mobilen Einheit 40 über einen Bildschirm zu betrachten und gegebenenfalls Eingaben über Bedienknöpfe 42 zu machen. So kann beispielsweise über die Bedienknöpfe auch in dem Menü navigiert werden, um den Typ der Gamasche und das betroffene Bein des Pferdes einzugeben.
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Mit der erfindungsgemäßen tragbaren Sensoreinrichtung bestehend aus den abgesetzten Sensoren und einer Auswerteeinheit - sei es als mobile Einheit oder in der Cloud - ist es möglich, in Echtzeit eine Analyse der Bewegungsdaten des Pferdes durchzuführen und dies unabhängig davon, ob der Sensor heute in einer Sprunggamasche oder einer Stallgamasche untergebracht ist. Damit ist es möglich, dieselbe Sensoreinheit von einer Gamasche auf eine andere Gamasche mit derselben Konfiguration desselben Benutzers umzuschalten, unabhängig davon, ob es sich um dasselbe Pferd oder ein anderes Pferd handelt. Es spielt auch keine Rolle, ob eine mobile Empfängereinheit vorhanden ist oder ob sie nicht vorhanden ist und die 5G-Technologie oder eine intelligente Schmalbandtechnologie wie LTE-M, NB-loT Verwendung findet. Die Möglichkeit des „Mix and Match“ von Sensoreinheit und Befestigungseinrichtung, d.h. Gamasche, ist durch die Erfindung erstmals ermöglicht worden. Damit ist es möglich, einen Sensor zu konfigurieren, der für verschiedene Gamaschen und Pferde mit der Haupt- / Ersteinrichtung verwendet werden kann, so dass der Benutzer diese am Pferd anbringen und weiterreiten kann und nicht alles als erstmalige Einrichtung konfigurieren muss.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Sensoreinrichtung
- 12
- Befestigungseinrichtung/ Gamasche
- 13
- Ausnehmung an Befestigungseinrichtung
- 15
- Sensoreinheit
- 20
- Empfangseinrichtung
- 22
- Erfassungseinrichtung zur Identifikation der Befestigungseinrichtung (12)
- 24
- Übertragungseinrichtung
- 25
- Auswerteeinheit
- 27
- Speichereinheit
- 30
- erste drahtlose Schnittstelle zwischen der Sensoreinheit 15 und der Empfangseinrichtung 20
- 35
- zweite drahtlose Schnittstelle zwischen der Empfangseinrichtung 20 und dem Mobilfunknetz bzw. der Cloud 50
- 40
- mobile Einheit
- 41
- Bildschirm
- 42
- Bedienungsknöpfen
- 50
- Mobilfunknetz/ Cloud
