DE102021134419A1

DE102021134419A1 - Verfahren, Sportgerät und System zum Vorgeben einer Schrittfrequenz

Info

Publication number: DE102021134419A1
Application number: DE102021134419.0A
Authority: DE
Inventors: Alex Meier; Dirk Brunner
Original assignee: Meier Emotion
Current assignee: Meier Emotion
Priority date: 2021-12-22
Filing date: 2021-12-22
Publication date: 2023-06-22

Abstract

Ein Verfahren zum Vorgeben einer Schrittfrequenz für einen Läufer (20) mittels zumindest eines Sportgeräts (14) umfasst die folgenden Schritte:a) Bestimmen eines Schrittfrequenzsignals durch eine Steuereinheit (16),b) Ermitteln eines bestimmten, zukünftigen Zeitpunkts, an dem ein Impuls (26) ausgegeben werden soll, durch die Steuereinheit (16), undc) Erzeugen und Übertragen des Impulses (26) an die Hand des Läufers (20) durch eine Ansteuerung eines Impulsgebers (32) mittels der Steuereinheit (16) derart, dass der Impuls (26) an dem vorbestimmten Zeitpunkt die Hand erreicht.Ferner sind ein System (10) und ein Sportgerät (14) zum Vorgeben einer Schrittfrequenz für den Läufer (20) gezeigt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Vorgeben einer Schrittfrequenz für einen Läufer, ein Sportgerät zum Vorgeben einer Schrittfrequenz für einen Läufer und ein System zum Vorgeben einer Schrittfrequenz für einen Läufer.
Wenn ein Läufer ein gesteuertes Ausdauertraining oder einen gesteuerten Ausdauerwettkampf (im Folgenden als Ausdauerlauf bezeichnet) absolvieren will, so sind zwei Arten des gesteuerten Ausdauerlaufs weit verbreitet.
Zum einen kann der Läufer einen pulsgesteuerten Ausdauerlauf absolvieren, bei dem die aktuelle Herzfrequenz, also der aktuelle Puls des Läufers mit einem vorgegebenen Sollpuls oder einem vorgegebenen Sollpulsbereich verglichen wird. Meistens wird als Vorgabe ein Sollpulsbereich verwendet und, falls sich der Puls des Läufers nicht innerhalb des Sollpulsbereichs befindet, wird von einer Sportuhr ein akustisches Warnsignal ausgegeben. Bei dieser Art des Trainings ist es nachteilig, dass kein Führen des Läufers erfolgt. Der Läufer erhält lediglich ein Feedback, falls sein Puls nicht innerhalb des Sollpulsbereichs liegt.
Zum anderen ist es bekannt, impulsgesteuerte Ausdauerläufe zu absolvieren. Durch die Impulse wird dem Läufer eine Schrittfrequenz vorgegeben, sodass dieser dabei unterstützt wird, den Ausdauerlauf in einem optimalen Bereich zu absolvieren, also zum Beispiel in einem vorgegebenen Pulsbereich. Ein solches pulsgesteuertes Training ist zum Beispiel aus der DE 20 2006 010 686 U1 bekannt.
Dabei können die Impulse als akustische Signale in Form eines Taktes oder eines Rhythmus' eines Liedes dem Läufer vorgegeben werden. Außerdem kann durch eine Art Metronomfunktion einer Sportuhr ein kontinuierlicher Impuls während des Ausdauerlaufs generiert werden.
Allerdings können diese Arten der Impulsvorgabe durch einen Läufer gerade bei sehr intensiven Ausdauerläufen mit hohen Schrittfrequenzen nicht gut wahrgenommen werden.
Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, die Wahrnehmbarkeit der Impulsvorgabe während des Ausdauerlaufes eines Läufers zu verbessern.
Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch ein Verfahren zum Vorgeben einer Schrittfrequenz für einen Läufer mittels zumindest eines Sportgeräts. Das Sportgerät wird durch den Läufer an einer Hand getragen oder in einer Hand gehalten und weist zumindest eine Impulseinheit auf, die einen Impulsgeber zum Abgeben eines Impulses auf die Haut des Läufers hat. Dabei ist die Impulseinheit mit einer Steuereinheit verbunden und das Verfahren umfasst die folgenden Schritte

a) Bestimmen eines Schrittfrequenzsignals durch die Steuereinheit,
b) Ermitteln eines bestimmten, zukünftigen Zeitpunkts, an dem der Impuls ausgegeben werden soll, durch die Steuereinheit, und
c) Erzeugen und Übertragen des Impulses an die Hand des Läufers durch eine Ansteuerung des Impulsgebers mittels der Steuereinheit derart, dass der Impuls an dem vorbestimmten Zeitpunkt die Hand erreicht.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass die Hand besonders sensibel ist und sich daher auch bei hochintensiven Ausdauerläufen besonders gut eignet, Impulsvorgaben zu verarbeiten. Der Impulsgeber der Impulseinheit steht hierfür zumindest mittelbar, d.h. unter Zwischenschaltung einer Zwischenlage, wie einem Stoff, mit der Hand des Läufers in Kontakt und überträgt auf diese Weise den Impuls auf die Hand. An der Hand sind sehr viele Nerven ausgebildet, die den Impuls gut verarbeiten können. Zusätzlich schwingen die Arme und damit auch die Hände beim Laufen mit den Füßen mit, sodass sich die Hände auch mit der Schrittfrequenz der Füße bewegen. Auf diese Weise kann der Läufer sehr gut wahrnehmen, ob er mit der richtigen Schrittfrequenz läuft.
Dabei umfasst das Schrittfrequenzsignal zumindest eine Zeit zwischen zwei aufeinanderfolgenden Schritten. Das Schrittfrequenzsignal enthält zumindest eine Angabe darüber, für welchen Schritt (jeden oder jeden zweiten Schritt) ein Impuls an die Hand abgegeben werden soll.
Vorzugsweise steht der Impulsgeber während des Ausdauerlaufes unmittelbar mit der Haut des Läufers in Kontakt.
Die Impulseinheit kann elektrische Energie verwenden, um den Impuls an der Hand des Läufers zu erzeugen. In diesem Fall weist das Sportgerät einen Energiespeicher auf, beispielsweise einen in das Sportgerät integrierten Akkumulator.
Zusätzlich kann der Energiespeicher auch die Steuereinheit mit elektrischer Energie versorgen.
Ein Aspekt der Erfindung sieht vor, dass der Impuls mittels der Impulseinheit an der Handinnenfläche abgegeben wird. Verglichen mit dem Handrücken ist die Handinnenfläche deutlich sensibler, sodass über die Handinnenfläche der Impuls besser dem Läufer vorgegeben werden kann.
In einer Ausgestaltung der Erfindung wird ein taktiler Impulsgeber verwendet. Der taktile Impulsgeber erzeugt also einen Impuls, der durch den Läufer sehr gut wahrnehmbar ist.
Beispielsweise ist der taktile Impulsgeber ein Vibrationsmotor, der in das Sportgerät integriert ist. Weiterhin könnte der taktile Impulsgeber auch ein Hubmagnet sein, der entsprechend bewegt wird und durch die Bewegung einen mechanischen taktilen Impuls erzeugt.
Alternativ kann als Impulsgeber auch eine Elektrode verwendet werden, die mit der Hand des Läufers in Kontakt steht. Dabei wird ein elektrischer Impuls von der Elektrode auf die Hand als Impuls übertragen. In der Praxis hat sich herausgestellt, dass die Wahrnehmung von Menschen besonders sensitiv gegenüber elektrischen Impulsen ist. Entsprechend kann der Läufer eine Schrittfrequenz, die durch ein entsprechendes elektrisches Signal vorgegeben ist, sehr gut wahrnehmen.
In einer Ausgestaltung weist die Steuereinheit einen Speicher auf, in dem eine Sollschrittfrequenz oder eine zeitliche Abfolge von Sollschrittfrequenzen gespeichert ist. Der Speicher ist signaltechnisch mit der Impulseinheit verbunden und die Steuereinheit liest die Sollschrittfrequenz oder die zeitliche Abfolge von Sollschrittfrequenzen aus dem Speicher aus, bestimmt ein Schrittfrequenzsignal und erzeugt entsprechend der Verfahrensschritte b) und c) einen Impuls, der auf die Hand des Läufers übertragen wird. Die Sollschrittfrequenz oder die zeitliche Abfolge von Sollschrittfrequenzen kann also vor dem Training auf den Speicher übertragen werden, sodass keine zusätzlichen Komponenten mehr notwendig sind, um den Impuls an der Hand zu erzeugen. Der Läufer nimmt also nur wenig Gewicht zum Training oder in den Wettkampf mit.
Unter „signaltechnisch verbunden“ wird dabei verstanden, dass die Impulseinheit zumindest mittelbar auf die Daten des Speichers zugreifen kann. Beispielsweise liest die Steuereinheit hierfür die Sollschrittfrequenz oder die zeitliche Abfolge von Sollschrittfrequenzen aus dem Speicher aus und übergibt diese an die Impulseinheit.
Um während des Trainings viele Daten erfassen und verarbeiten zu können, kann die Impulseinheit ein Kommunikationsmodul aufweisen, über das die Impulseinheit mit einem mobilen Endgerät gekoppelt ist. Das mobile Endgerät bildet dabei die Steuereinheit, welche über eine drahtlose Kommunikationsverbindung die Impulseinheit ansteuert.
Das mobile Endgerät kann z. B. ein Smartphone sein.
Es ist denkbar, dass die Kommunikation über Mobilfunk, Bluetooth, Bluetooth Low Energy oder mittels einer RFID-Technologie erfolgt, wie der Nahfeldkommunikation (auch als near field communication oder NFC bekannt).
Dabei kann die Impulseinheit das Schrittfrequenzsignal direkt über das Kommunikationsmodul erhalten und direkt über den Impulsgeber den Impuls an der Hand des Läufers erzeugen.
Alternativ kann die Sollschrittfrequenz oder die zeitliche Abfolge von Sollschrittfrequenzen auch über das Kommunikationsmodul empfangen und zunächst durch die Steuereinheit im Speicher abgelegt werden.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung sieht vor, dass die Sollschrittfrequenz anhand des Vergleichs eines gemessenen Pulses mit einem Sollpuls des Läufers bestimmt wird. Der aktuelle Puls ist ein sehr wichtiger Parameter, um die Belastung während des Trainings oder während des Wettkamps zu steuern. Dadurch, dass der Puls in eine Schrittfrequenz übersetzt wird, wird eine gute Belastungssteuerung gewährleistet und gleichzeitig ist die mittels der Impulse vorgegebene Schrittfrequenz besser wahrnehmbar als die Anzeige des aktuellen Pulses auf einer Sportuhr.
Hierfür kann die Steuereinheit mit einer Pulserfassungseinheit verbunden sein, beispielsweise mit einer Sportuhr, die von dem Läufer am Handgelenk getragen wird und die den Puls des Läufers erfasst.
Alternativ kann die Steuereinheit auch mit einem vom Läufer getragenen Brustgurt verbunden sein, der den Puls des Läufers erfasst und ein entsprechendes Signal bereitstellt. Dabei wird der aktuelle Puls des Läufers über das Kommunikationsmodul an die Steuereinheit übertragen.
In einer Ausgestaltung der Erfindung kann durch den Läufer ein Sollpulsbereich oder eine zeitliche Abfolge von Sollpulsbereichen vorgegeben werden. Das Sollschrittfrequenzsignal wird dann kontinuierlich anhand einer Überprüfung erzeugt, ob der aktuelle Puls des Läufers innerhalb des Sollpulsbereichs oder des in der zeitlichen Abfolge aktuellen Sollpulsbereichs liegt. Damit der Läufer schnell unterwegs ist, muss er sich in einem engen Pulsbereich bewegen. Falls sein Puls zu hoch ist, übersäuern die Muskeln zu schnell, d.h., es wird zu schnell zu viel Laktat in der Muskulatur gebildet, und es erfolgt ein Leistungsabfall. Das heißt, der Läufer kann dann beispielsweise die Zielzeit während eines Wettkampfs nicht erreichen. Andererseits schöpft der Läufer nicht sein volles Potential aus, falls dieser mit einem Puls unterhalb des vorgegebenen Sollpulsbereichs, beispielsweise unterhalb der aeroben-anaeroben Schwelle läuft.
Es ist denkbar, dass der Läufer vor dem Training oder vor dem Wettkampf mittels einer graphischen Oberfläche an einem Computer oder an einem mobilen Endgerät eine entsprechende zeitliche Abfolge von Sollpulsbereichen vorgibt. Auf diese Weise kann der Läufer sehr einfach sein gewünschtes Training oder seinen bevorstehenden Wettkampf planen.
Das Schrittfrequenzsignal kann anhand des Abstands des aktuellen Pulses von der oberen oder unteren Pulsschwelle des Sollpulsbereichs bestimmt werden. Dies ermöglicht eine einfache und schnelle Anpassung des Schrittfrequenzsignals.
Mit anderen Worten wird die Schrittfrequenz erhöht, falls der aktuelle Puls nahe an oder unterhalb der unteren Pulsschwelle ist. Im anderen Fall, also falls der aktuelle Puls über oder nahe an der oberen Pulsschwelle des Pulsbereichs ist, wird die Schrittfrequenz verringert.
Um spezifische Muskeln während des Laufens zusätzlich zu trainieren, kann dem Sportgerät eine zusätzliche Impulseinheit zugeordnet sein, die einen Impulsgeber zum Abgeben eines Signals auf die Haut des Läufers hat. Die zusätzliche Impulseinheit ist mit der Steuereinheit signaltechnisch verbundenen und wird von dem Läufer auf seiner Haut getragen. Dabei aktiviert die zusätzliche Impulseinheit einen in der Nähe des Impulsgebers liegenden Muskel des Läufers.
Beispielsweise ist die zusätzliche Impulseinheit durch eine Elektrode gebildet, über die elektrische Impulse auf den entsprechenden Muskel oder die entsprechenden Muskeln des Läufers übertragen werden.
Dabei kann die Elektrode im Bereich des entsprechenden Muskels auf die Haut des Läufers aufgeklebt sein.
Die zusätzliche Impulseinheit kann in der Nähe eines Oberschenkelmuskels, eines Gesäßmuskels oder der Wadenmuskulatur auf der Haut getragen werden oder auf die Haut aufgeklebt sein. Diese Muskulaturen sind sehr wichtig für das Laufen und auf diese Weise kann die entsprechende Muskulatur zusätzlich trainiert oder die Kontraktion dieser Muskulatur kann während des Trainings zusätzlich unterstützt werden.
In einer Ausgestaltung der Erfindung werden zwei Impulseinheiten verwendet, die von dem Läufer an verschiedenen Händen getragen oder in verschiedenen Händen gehalten werden, sodass jede Impulseinheit einer Körperhälfte des Läufers zugeordnet ist. Dabei übertragen die Impulseinheiten zeitlich abgestimmte Impulse für die jeweilige Körperhälfte auf die entsprechende Hand des Läufers. Auf diese Weise erhält der Läufer auch durch den Impuls ein Feedback, mit welchem Fuß der Läufer gerade auftreten sollte. Somit kann sich der Läufer vollständig auf das Laufen konzentrieren.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung sieht vor, dass die Impulseinheiten über jeweils integrierte Kommunikationsmodule miteinander kommunizieren. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass die entsprechenden Impulse zeitlich abgestimmt genau zum richtigen Zeitpunkt auf die entsprechende Hand oder an die entsprechende Handinnenfläche übertragen werden.
Alternativ kann das mobile Endgerät auch zeitlich abgestimmt die jeweilige Impulseinheit ansteuern.
Die beiden Impulseinheiten können voneinander symmetrische oder asymmetrische Impulse auf die jeweiligen Hände übertragen. Die Verwendung von asymmetrischen Impulsen hat den Vorteil, dass jeder Körperhälfte dann ein entsprechender Impuls zugeordnet ist. Der Läufer kann also bereits anhand des Impulses erkennen, ob er gerade einen Schritt mit seinem rechten oder linken Fuß machen sollte.
Mit anderen Worten wirkt auf die linke Hand somit ein erste Art Impuls und auf die rechte Hand eine zweite Art Impuls.
Dagegen ist es gerade der Vorteil von symmetrischen Impulsen, dass auf den Läufer immer das gleiche Signal einwirkt. Er wird also nicht durch verschiedene Impulse abgelenkt.
Dabei kommt es typischerweise auf die Vorlieben des Läufers an, ob er symmetrische oder asymmetrische Impulse bevorzugt. Beispielsweise kann der Läufer in einem entsprechenden Menü der Steuereinheit auswählen, ob die Steuereinheit an den Impulseinheiten symmetrische oder asymmetrische Impulse erzeugen soll.
Außerdem ist es denkbar, dass durch die asymmetrischen Impulse ein zusätzlicher Trainingsreiz gesetzt wird.
Dabei können die asymmetrischen Impulse in ihrer Stärke und/oder ihrer Länge voneinander verschieden sein.
Um eine detaillierte Erfassung der Laufdaten zu ermöglichen, können die Sollschrittfrequenz und die Istschrittfrequenz, die Sollschrittweite und die Istschrittweite, und/oder der Sollpuls und der Istpuls zeitlich aufgelöst erfasst und als Ausgabesignal bereitgestellt werden.
Beispielsweise werden die genannten Signale in dem Speicher der Steuereinheit abgelegt und diese Signale kann der Läufer nach dem Training oder nach dem Wettkampf auslesen. Auf diese Weise erhält der Läufer zusätzliche Erkenntnisse aus seinem Training oder seinem Wettkampf.
Es ist denkbar, dass die Steuereinheit zusätzlich die Kontaktzeit jedes Fußes mit dem Boden erfasst.
Ebenso kann zusätzlich eine physiologische Größe des Läufers erfasst werden und die Stärke des Impulses anhand der physiologischen Größe durch die Steuereinheit angepasst werden. Auf diese Weise wird der Impuls situationsspezifisch an den Läufer angepasst, sodass der Komfort der Benutzung des Sportgeräts verbessert wird.
Zum Beispiel ist die physiologische Größe die Feuchtigkeit der entsprechenden Hand. Die Stärke des elektrischen Impulses wird an die Feuchtigkeit der Hand angepasst.
Dabei kann die physiologische Größe durch einen entsprechenden Sensor erfasst werden, der die Feuchtigkeit der entsprechenden Hand misst.
Um dem Läufer zusätzliche Informationen während des Trainings oder während des Wettkampfs bereitzustellen, kann dem Läufer zusätzlich noch ein akustisches Signal ausgegeben werden.
Dabei kann der Inhalt des akustischen Signals einer der folgenden sein: „Schneller“, „Langsamer“, „Kürzere Schritte“, „Längere Schritte“, „Jetzt fängt ein neuer Trainingsabschnitt an“ oder „Aktueller Puls/Pace beträgt ... ".
Es ist denkbar, dass das akustische Signal über einen Kopfhörer oder einen Knochenschall-Kopfhörer ausgegeben wird.
Die Aufgabe der Erfindung wird außerdem durch ein Sportgerät zum Vorgeben einer Schrittfrequenz für einen Läufer gelöst. Das Sportgerät ist dazu ausgebildet, in einer Hand des Läufers gehalten oder an der Hand getragen zu werden. Weiterhin ist das Sportgerät dazu ausgebildet, das zuvor beschriebene Verfahren auszuführen. Hinsichtlich der Vorteile und Merkmale wird auf die vorhergehenden Ausführungen zum erfindungsgemäßen Verfahren verwiesen, die gleichermaßen für das Sportgerät gelten und umgekehrt.
Beispielsweise ist das Sportgerät ein Handschuh oder ein Stab mit integrierter Impulseinheit.
In einer Ausgestaltung der Erfindung weist das Sportgerät eine Impulseinheit auf, welche einen an der Handinnenseite anlegbaren oder anbringbaren Impulsgeber aufweist. Verglichen mit dem Handrücken ist die Handinnenfläche deutlich sensibler, sodass über die Handinnenfläche der Impuls besser dem Läufer vorgegeben werden kann.
Um eine gute Übertragung des Impulses von dem Impulsgeber auf die Hand oder Handinnenfläche zu gewährleisten, kann das Sportgerät an der Haut anbringbar sein, insbesondere auf diese aufklebbar.
Die Aufgabe der Erfindung wird außerdem durch ein System zum Vorgeben einer Schrittfrequenz für einen Läufer gelöst. Das System weist ein Paar der zuvor beschriebenen Sportgeräte auf und jedes der einzelnen Sportgeräte hat eine Impulseinheit. Hinsichtlich der Vorteile und Merkmale des Systems wird auf die vorhergehenden Ausführungen zum erfindungsgemäßen Verfahren und zum erfindungsgemäßen Sportgerät verwiesen, die gleichermaßen für das System gelten und umgekehrt.
In einer Ausgestaltung der Erfindung sind die Sportgeräte so ausgebildet, dass sie direkt miteinander kabellos kommunizieren. In diesem Fall sind keine weiteren Komponenten notwendig, sodass sich ein solches System aufgrund seines geringen Gewichtes besonders gut für den Einsatz während eines Wettkampfs eignet.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung sieht vor, dass die Vorrichtung eine zentrale Steuereinheit umfasst, die insbesondere durch ein mobiles Endgerät gebildet ist, wobei die Steuereinheit drahtlos mit dem zumindest einen Sportgerät kommunizieren kann. Über die zentrale Steuereinheit können zusätzliche Informationen verarbeitet werden. Somit kann in diesem Fall ein Schrittfrequenzsignal bereitgestellt werden, das auf die aktuelle Verfassung des Läufers und der Umgebung mehr Rücksicht nimmt.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung sowie aus den beigefügten Zeichnungen, auf die im Folgenden Bezug genommen wird. In den Zeichnungen zeigen:

- 1 eine schematische Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Systems in einer ersten Ausführungsform,
- 2 zwei erfindungsgemäße Sportgeräte des Systems der 1 in einer schematischen Seitenansicht,
- 3 ein Blockdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens, das mit dem System der 1 ausgeführt wird,
- 4 ein Diagramm einer Vorgabe einer Sollschrittfrequenz für das Verfahren der 3,
- 5 eine schematische Darstellung der Übertragung von symmetrischen Impulsen durch die Sportgeräte der 2 auf einen Läufer,
- 6 eine schematische Darstellung der Übertragung von asymmetrischen Impulsen durch die Sportgeräte der 2 auf den Läufer in 5,
- 7 eine graphische Auswertung der Sollschrittfrequenz und der Istschrittfrequenz in einem Schritt des Verfahrens der 3,
- 8 eine schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Systems und erfindungsgemäßer Sportgeräte in einer zweiten Ausführungsform,
- 9 ein Diagramm einer Vorgabe eines Sollpulsbereichs während eines erfindungsgemäßen Verfahrens, das mit dem System der 8 ausgeführt wird,
- 10 eine graphische Auswertung des Istpulses und des Sollpulsbereichs in einem Schritt des Verfahrens der 9,
- 11 eine schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Systems und eines erfindungsgemäßen Sportgeräts in einer dritten Ausführungsform,
- 12 eine schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Systems und erfindungsgemäßer Sportgeräts in einer vierten Ausführungsform, und
- 13 einen Knochenschallkopfhörer, der mit dem System der 12 verwendet wird.

1 zeigt ein System 10, das ein mobiles Endgerät 12 und zwei über eine drahtlose Kommunikationsverbindung mit dem mobilen Endgerät 12 in Kontakt stehende Sportgeräte 14 umfasst.
Aus Übersichtlichkeitsgründen ist das mobile Endgerät 12 separiert von einem Läufer 20 dargestellt, der sich gerade im Ausdauertraining befindet. Eigentlich führt der Läufer 20 das mobile Endgerät 12 am Körper mit, zum Beispiel in einer Tasche, die am Oberarm des Läufers 20 befestigt ist.
Auf dem mobilen Endgerät 12 ist eine zentrale Steuereinheit 16 des Systems 10 implementiert, die über die mobile Kommunikationsverbindung Daten in einer an sich bekannten Weise mit den Sportgeräten 14 austauscht. Dabei ist der Datenaustausch in der 1 durch zwei Pfeile angedeutet.
Für den Datenaustausch ist der zentralen Steuereinheit 16 ein Kommunikationsmodul 18 zugeordnet, also entsprechende Sende- und Empfangseinheiten des mobilen Endgeräts 12.
Beispielsweise nutzt das mobile Endgerät 12 eine Mobilfunkverbindung, eine WLAN-Verbindung, eine Bluetooth-Verbindung oder eine Nahfeldkommunikationsverbindung für die drahtlose Verbindung mit den Sportgeräten 14.
Die Sportgeräte 14 sind in der Ausgestaltung der 1 und 2 fingerfreie Handschuhe 22, die vom Läufer 20 an der linken Hand bzw. an der rechten Hand getragen werden. Somit ist das Sportgerät 14, das vom Läufer 20 in der linken Hand getragen wird, der linken Körperhälfte 21 des Läufers 20 zugeordnet und das Sportgerät 14, das vom Läufer 20 in der rechten Hand getragen wird, der rechten Körperhälfte 23.
Jedes Sportgerät 14 weist eine Impulseinheit 24, die dazu ausgebildet ist, an der entsprechenden Hand des Läufers 20 einen Impuls 26 zu erzeugen, ein Kommunikationsmodul 28 und einen Energiespeicher 30 auf, der die Impulseinheit 24 und das Kommunikationsmodul 28 mit elektrischer Energie versorgt.
In der Ausgestaltung der 1 und 2 ist der Impulsgeber 32 als taktiler Impulsgeber ausgebildet, der in einen Stoff des Handschuhs 22 eingearbeitet ist. Somit gibt jeder taktile Impulsgeber 32 den Impuls 26 über den Stoff des Handschuhs 22 an die Handinnenfläche des Läufers 20 ab.
Beispielsweise ist jeder Impulsgeber 32 ein elektro-mechanischer Impulsgeber, welcher ein elektrisches Eingangssignal in einen taktilen mechanischen Impuls 26 am Sportgerät 14 umwandelt.
Beispiele für solche Impulsgeber 32 sind Vibrationsmotoren und Hubmagnete.
Jede Impulseinheit 24 erhält über die Kommunikationsmodule 28, 18 von der zentralen Steuereinheit 16 ein entsprechendes Ansteuersignal A, anhand dessen die entsprechende Impulseinheit 24 über den jeweiligen Impulsgeber 32 an der Handinnenfläche des Läufers den Impuls 26 erzeugt. Dabei wird über die Impulse 26 eine Schrittfrequenz an den Händen des Läufers 20 vorgegeben.
Genauer gesagt sind der Steuereinheit 16 ein Speicher 36 und eine Recheneinheit 38 des mobilen Endgeräts 12 zugeordnet. Dabei ist auf dem Speicher 36 ein Computerprogramm gespeichert, das auf der Recheneinheit 38 ausgeführt wird und das Programmcodemittel umfasst, um die Schrittfrequenz an der Handinnenfläche vorzugeben. Hierfür verwendet die Steuereinheit 16 ein Verfahren, das im Folgenden anhand der 3 bis 7 erläutert wird.
In einem ersten Verfahrensschritt S1 (3) gibt der Läufer 20 vor dem entsprechenden Training eine zeitliche Abfolge 40 von Sollschrittfrequenzen 42 vor (4). Dabei kann der Läufer 20 die zeitliche Abfolge 40 beispielsweise direkt am mobilen Endgerät 12 eingeben.
Mit anderen Worten stellt die zentrale Steuereinheit 16 am mobilen Endgerät 12 eine graphische Oberfläche bereit, über die der Läufer 20 die zeitliche Abfolge 40 eingeben kann.
Alternativ kann der Läufer 20 die zeitliche Abfolge 40 auch über eine Weboberfläche eines Computers eingeben. In diesem Fall wird die zeitliche Abfolge 40 dann über das Internet in dem Speicher 36 abgespeichert., also mit der Steuereinheit 16 bzw. dem mobilen Endgerät 12 synchronisiert.
Die zeitliche Abfolge 40 von Sollschrittfrequenzen 42 ist beispielhaft in dem Diagramm der 4 dargestellt. Dabei ist auf der horizontalen Achse 44 die Zeit t und auf der vertikalen Achse 46 der Wert der Sollschrittfrequenz 42 abgebildet.
In der 4 sind die Sollschrittfrequenzen 42 durch entsprechende Geraden definiert. Der Läufer 20 kann also die entsprechende Sollschrittfrequenz 42 durch Anpassen des Startwertes und des Endwertes der jeweiligen Geraden anpassen.
Im Allgemeinen kann jegliche beliebige Funktion verwendet werden, um eine Sollschrittfrequenz 42 vorzugeben. Zum Beispiel gibt der Läufer 20 in dem Diagramm der 4 nur Stützpunkte vor und die zentrale Steuereinheit 16 bestimmt basierend auf den Stützpunkten automatisch eine Funktion für die Sollschrittfrequenzen 42, die durch alle Stützpunkte verläuft.
In einem nächsten Verfahrensschritt S2 bestimmt die Steuereinheit 16 den aktuellen Trainingszeitpunkt t_a, also denjenigen Zeitpunkt auf der Achse 44, an dem sich der Läufer 20 aktuell in seinem Training befindet.
Beispielsweise bestimmt die Steuereinheit 16 den aktuellen Trainingszeitpunkt t_a anhand einer bereits verstrichenen Trainingsdauer.
Diesem aktuellen Trainingszeitpunkt t_a ist dann eine Sollschrittfrequenz 42 zugeordnet, deren Wert am Trainingszeitpunk t_a eine Schrittfrequenz S für den Läufer 20 vorgibt.
Anhand der Schrittfrequenz S bestimmt die Steuereinheit 16 dann ein Schrittfrequenzsignal, das neben der Schrittfrequenz S noch zusätzliche Angaben enthält, beispielsweise ob asymmetrische oder symmetrische Impulse 26 ausgegeben werden sollen oder für welchen Schritt (jeden Schritt, jeden zweiten Schritt) ein entsprechender Impuls erzeugt werden soll.
Mit anderen Worten bestimmt die Steuereinheit 16 also ein Schrittfrequenzsignal S.
Dabei kann die Steuereinheit 16 auch am Anfang des Ausdauerlaufs die gesamte Abfolge 40 von Sollschrittfrequenzen auslesen und somit für den gesamten Ausdauerlauf ein entsprechendes Schrittfrequenzsignal erzeugen.
Im nächsten Verfahrensschritt S3 bestimmt die Steuereinheit 16 dann das jeweilige Ansteuerungssignal A für die Sportgeräte 14 und überträgt dieses über die Kommunikationsmodule 18, 28 an die entsprechende Impulseinheit 24.
Dabei gibt das Ansteuerungssignal A genau den Zeitpunkt, an dem der jeweilige Impulsgeber 32 den entsprechenden Impuls 26 an der Handinnenfläche abgeben soll, die Stärke und die Form des Impulses 26 vor.
Im Allgemeinen ist es auch denkbar, dass die genauen Zeitpunkte bereits im Schrittfrequenzsignal enthalten sind und die Impulseinheiten 24 entsprechend basierend auf dem Schrittfrequenzsignal einen Impuls an der Hand des Läufers 20 erzeugen.
In 5 sind beispielhaft die von jedem Impulsgeber 32 an den Handinnenflächen des Läufers 20 erzeugten Impulse 26 dargestellt. Die Impulse 26 werden abwechselnd an der linken Hand und an der rechten Hand des Läufers 20 erzeugt und der zeitliche Abstand ts zwischen zwei aufeinanderfolgenden Impulsen 26 beträgt das Inverse der Schrittfrequenz S.
Soll der Läufer 20 also mit einer Schrittfrequenz S von 80 Schritten pro Minuten laufen, so wird alle 750ms an der rechten oder der linken Hand ein entsprechender Impuls 26 erzeugt.
Somit beträgt der zeitliche Abstand ts zwischen zwei an einer Hand abgegebenen Impulse genau das Doppelte, also 2ts.
Im Beispiel der 5 werden symmetrische Impulse 26 an der rechten und an der linken Hand abgegeben.
Im Allgemeinen können aber auch asymmetrische Impulse 26 an den Händen abgegeben werden. Ein solches Beispiel ist in 6 gezeigt. Dabei werden an der rechten Hand (in der Ansicht der 6 auf der linken Seite der Figur) dreieckige Impulse abgegeben, also Impulse 26 deren Stärke zunächst ansteigt und dann wieder abfällt.
Für die linke Hand sind zwei verschiedene, zu den an der rechten Hand applizierten Impulse 26 asymmetrische Impulse 26 dargestellt (mit durchgezogenen Linien und mit gestrichelten Linien).
Dabei sind die mit durchgezogenen Linien gezeigten Impulse 26 in der Form asymmetrisch (rechteckig anstatt dreieckig) gegenüber den an der rechten Hand applizierten Impulse 26 und die mit gestrichelten Linien gezeigten Impulse in der Amplitude asymmetrisch.
Natürlich kann die Asymmetrie auch sowohl in der Form als auch in der Amplitude der Impulse 26 liegen.
In einem letzten Verfahrensschritt S4 erzeugt die Steuereinheit 16 eine graphische Auswertung der Trainingseinheit. Hierfür werden über Bewegungssensoren, die beispielsweise in den Sportgeräten 14 oder im mobilen Endgerät 12 integriert sind, die Istschrittfrequenzen 48 aufgezeichnet und im Speicher 36 kontinuierlich abgelegt.
Natürlich ist es auch denkbar, dass die Istschrittfrequenzen 48 von einer Sportuhr, die zusätzlich vom Läufer 20 getragen wird, ausgelesen werden.
Der Vergleich der Istschrittfrequenzen 48 mit den Sollschrittfrequenzen ist beispielhaft in dem Diagramm der 7 dargestellt. Aus diesem Diagramm kann der Läufer 20 dann sein Training analysieren.
Durch das Vorgeben der Schrittfrequenz S direkt an der Hand des Läufers 20 kann der Läufer die vorgegebene Schrittfrequenz besser während des Ausdauerlaufes wahrnehmen. An der Hand sind sehr viele Nerven ausgebildet, die den Impuls gut verarbeiten können. Zusätzlich schwingen die Arme und damit auch die Hände beim Laufen mit den Füßen mit, sodass sich die Hände auch mit der Schrittfrequenz der Füße bewegen. Auf diese Weise kann der Läufer sehr gut wahrnehmen, ob er mit der richtigen Schrittfrequenz läuft. Durch die Verwendung von zwei Sportgeräten 14 an unterschiedlichen Händen kann sich der Läufer 20 vollständig auf den Ausdauerlauf konzentrieren und bekommt unmittelbar einen Impuls 26, mit welchem Fuß er als nächstes aufsetzen soll.
Anhand der 8 bis 13 werden im Folgenden weitere Ausführungsformen des Systems 10 und der Sportgeräte 14 erläutert, die im Wesentlichen der Ausführungsform der 1 bis 7 entsprechen. Gleiche und funktionsgleiche Bauteile sind mit denselben Bezugszeichen versehen und es wird im Folgenden lediglich auf die Unterschiede eingegangen.
Im Unterschied zur ersten Ausführungsform ist das Steuereinheit 16 in der Ausführungsform der 8 bis 10 in eines der Sportgeräte 14 integriert.
Entsprechend weist das System 10 der zweiten Ausführungsform nur die Sportgeräte 14 auf und kein mobiles Endgerät 12.
Damit die Sportgeräte 14 zeitlich abgestimmte Impulse 26 an die Hände übertragen, stellt die Steuereinheit 16 für beide Impulseinheiten 24 entsprechende Ansteuersignale A bereit.
Im Allgemeinen ist es natürlich auch denkbar, dass in beiden Sportgeräten 14 der 8 eine entsprechende Steuereinheit 16 implementiert ist. In diesem Fall kommunizieren die Steuereinheiten 16 beider Sportgeräte 14 miteinander, um zeitlich abgestimmte Impulse 26 an den Händen zu erzeugen.
Ein weiterer Unterschied ist, dass die Steuereinheit 16 in dieser Ausführungsform den Speicher 36 und die Recheneinheit 38 physisch aufweist. Dagegen war die Steuereinheit 16 in der ersten Ausführungsform in die Steuereinheit des mobilen Endgeräts 12 integriert, sodass die Steuereinheit 16 eigentlich durch entsprechende auf dem Endgerät 12 abgespeicherte Programmcodemittel gebildet ist, die auf die Ressourcen (Speicher 36 und Recheneinheit 38) der Steuereinheit des mobilen Endgeräts 12 zugreift.
Im Gegensatz zur ersten Ausführungsform sind zudem die Impulsgeber 32 der zweiten Ausführungsform durch Elektroden 50 gebildet, die derart im Inneren der Handschuhe 22 angeordnet sind, dass sie unmittelbar mit der Haut des Läufers 20 in Kontakt kommen.
Im Allgemeinen ist es auch denkbar, dass die Elektroden 50 an die Hand des Läufers 20 angeklebt werden.
Die Elektroden 50 erzeugen einen elektrischen Impuls 26, der dann als Impuls 26 zur Vorgabe der Schrittfrequenz S an die Handinnenflächen der Läufer übertragen wird. Diese Art der Impulsübertragung hat sich in der Praxis als vorteilhaft herausgestellt, da der Läufer 20 elektrische Impulse 26 sehr gut wahrnehmen kann. Durch die elektrischen Impulse 26 werden direkt die Nerven an den Händen des Läufers 20 angesprochen, sodass dieser die elektrischen Impulse unmittelbar wahrnimmt.
Jedes Sportgerät 14 weist zusätzlich einen Sensor 52 auf, über den die Feuchtigkeit der jeweiligen Hand gemessen wird.
Durch die Sensoren 52 wird also eine physiologische Größe (Feuchtigkeit der Hand) erfasst und dann an die Steuereinheit 16 übertragen. Dabei passt die Steuereinheit 16 die Stärke, also die maximale Amplitude des entsprechenden elektrischen Impulses 26 an die physiologische Größe an.
Mit anderen Worten wird bei einer trockenen Handinnenfläche ein Impuls 26 mit einer größeren Amplitude an die Handinnenfläche übertragen und bei einer feuchten Handinnenfläche ein Impuls 26 mit einer geringeren Amplitude. Auf diese Weise wird verhindert, dass der übertragene Impuls 26 unangenehm für den Läufer 20 ist oder Schmerzen verursacht.
Optional kann der Läufer die Amplitude des Impulses auch einstellen.
Ein weiterer Unterschied zur ersten Ausführungsform ist, dass an einem der Sportgeräte 14 eine Pulserfassungseinheit 54 ausgebildet ist.
Die Pulserfassungseinheit 54 des Sportgeräts 14 ist im Bereich des Bundes des Handschuhs 22 angeordnet und dazu ausgebildet, den aktuellen Puls P des Läufers 20 zu erfassen.
Dementsprechend erzeugt die Pulserfassungseinheit 54 ein Pulssignal, das dann über die Kommunikationsmodule 28 an die zentrale Steuereinheit 16 übertragen wird.
Mit anderen Worten misst die Pulserfassungseinheit 54 also den aktuellen Puls P des Läufers und übergibt diesen an die Steuereinheit 16. Die Steuereinheit 16 verwendet den aktuellen Puls P dann dazu, um die Schrittfrequenz S zu bestimmen. Hierfür verwendet die Steuereinheit im Wesentlich das mit Bezug zu 3 beschriebene Verfahren. Im Folgenden wird lediglich auf die Unterschiede eingegangen.
Im ersten Verfahrensschritt S1 definiert der Läufer 20 alternativ oder zusätzlich zur Abfolge 40 der Sollschrittfrequenzen 42 eine zeitliche Abfolge 56 von Sollpulsbereichen 58 (9). Dabei ist das Eingabefenster analog zum Eingabefenster für die Sollschrittfrequenzen 42 der 4 ausgebildet.
Jeder Sollpulsbereich 58 weist eine obere Pulsschwelle 60 und eine untere Pulsschwelle 62 auf. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind die oberen Pulsschwellen 60 und die unteren Pulsschwellen 62 nur in einem der Sollpulsbereiche 58 mit einem entsprechenden Bezugszeichen versehen.
In diesem Bereich kennzeichnet die obere Pulsschwelle 60 einen Sollpuls von 160 Schlägen pro Minute und die untere Pulsschwelle 62 einen Sollpuls von 150 Schlägen pro Minute.
Mit anderen Worten soll der Läufer 20 in diesem Abschnitt des Trainings mit einem Puls zwischen 150 Schlägen pro Minute (untere Pulsschwelle 62) und 160 Schlägen pro Minute (obere Pulsschwelle 60) laufen.
Natürlich können die Breiten der Sollpulsbereiche 58, also der Abstand der oberen Pulsschwelle 60 von der unteren Pulsschwelle 62, und der Verlauf der Sollpulsbereiche 58, also der zeitliche Verlauf der oberen Pulsschwelle 60 und der unteren Pulsschwelle 62, beliebig vom Läufer 20 vorgegeben werden.
Im Allgemeinen ist es auch denkbar, dass der Läufer 20 nicht selbst die Sollpulsbereiche 58 vorgibt, sondern dass die Sollpulsbereiche 58 von einem Trainer des Läufers 20 vorgegeben werden.
Zum Beispiel können die Sollpulsbereiche 58 auch unmittelbar während des Trainings des Läufers 20 von seinem Trainer angepasst werden.
Weiterhin kann anstatt eines Sollpulsbereichs 58 auch ein Sollpuls verwendet werden, also ein einzelner Wert, anhand dessen die Sollschrittfrequenz 42 bestimmt wird.
Die Abfolge 56 von Sollpulsbereichen 58 wird dann im Speicher 36 hinterlegt und steht somit der Steuereinheit 16 während des Trainings des Läufers 20 zur Verfügung.
Im zweiten Verfahrensschritt S2 erhält die Steuereinheit 16 den aktuellen Puls P des Läufers 20 und bestimmt dann wiederum den aktuellen Trainingszeitpunkt t_a, also den aktuellen Sollpulsbereich 64, in dem sich der aktuelle Puls P des Läufers 20 befinden soll.
In der 9 ist der aktuelle Puls P des Läufers 20 mit einem Kreuz in dem Diagramm eingezeichnet. Der aktuelle Puls P befindet sich aktuell unterhalb der unteren Pulsschwelle 62, d. h. außerhalb des aktuellen Sollpulsbereichs 64.
Mit anderen Worten weist der Läufer 20 gegenüber der Trainingsplanung aktuell einen zu geringen Puls P auf.
Dementsprechend muss der Läufer 20 seine Belastung steigern, um wieder in den Sollpulsbereich 58 zu kommen. Durch eine höhere Schrittfrequenz S läuft der Läufer entsprechend schneller, sodass auch eine höhere Belastung für den Läufer 20 erzielt wird.
Deswegen bestimmt die Steuereinheit 16 in diesem Verfahrensschritt eine Schrittfrequenz S, die in der Zukunft schneller werden soll. Dabei berücksichtigt die Steuereinheit 16 den Abstand d des aktuellen Pulses P von dem aktuellen Sollpulsbereich 64 und es wird nicht auf einmal versucht, in den Sollpulsbereich 58 zurückzukommen. Stattdessen wird die Schrittfrequenz S kontinuierlich gesteigert.
Die Steuereinheit 16 erzeugt im nächsten Verfahrensschritt S3 dann also eine Ansteuersignal A für die Impulseinheiten 24, bei dem der Abstand zwischen aufeinanderfolgenden Impulsen 26 kontinuierlich kleiner wird.
Analog zum vierten Verfahrensschritt S4 der ersten Ausführungsform werden bei dieser Ausführungsform durch die Steuereinheit 16 im Anschluss an das Training eine graphische Auswertung des Istpulses 66 und der Sollpulsbereiche 58 während des Trainings erzeugt (10).
Ein weiterer Unterschied der zweiten Ausführungsform ist, dass eines der Sportgeräte 14 zusätzlich ein Lokalisierungsmodul 68 aufweist (8). Über das Lokalisierungsmodul 68 weiß die Steuereinheit 16, an welchem geographischen Ort sich der Läufer 20 gerade befindet.
Die Steuereinheit 16 erhält also Informationen über die aktuelle Steigung und kann die Steigung zusätzlich bei der Bestimmung der Schrittfrequenz berücksichtigen.
Außerdem ist es aufgrund der Kenntnis des geographischen Orts und damit auch der zurückgelegten Strecke möglich, die aktuelle Schrittweite des Läufers 20 zu bestimmen, also die Strecke, die der Läufer 20 mit jedem Schritt zurücklegt.
Dementsprechend können in der Steuereinheit 16 auch Sollschrittweiten vorgegeben werden (entsprechend zu den Sollschrittfrequenzen 42 und den Sollpulsbereichen 58) und die Steuereinheit 16 kann dann die Schrittfrequenz anhand des Abstandes der aktuellen Schrittweite von der Sollschrittweite anpassen.
Natürlich kann die Steuereinheit 16 auch wieder eine graphische Auswertung der Sollschrittweiten während des Trainings (analog zu den 4 und 10) liefern.
Dabei kann die Steuereinheit 16 auch die Sollschrittweiten, die Sollschrittfrequenzen 42 und die Sollpulsbereiche 58 gemeinsam bei der Bestimmung der Schrittfrequenz berücksichtigen.
Auf diese Weise können viele Faktoren bei der Bestimmung der Schrittfrequenz berücksichtigt werden und somit kann ein optimaler Trainingseffekt für den Läufer erzielt werden.
Die 11 zeigt eine dritte Ausführungsform des Systems 10 und des Sportgeräts 14. In dieser Ausführungsform weist das System 10 nur ein Sportgerät 14 auf und das Sportgerät 14 ist hier ein Handgriff 68 in der Form einer Hantel ausgebildet, die vom Läufer 20 in der Hand gehalten wird.
Nachdem die Steuereinheit 16 und das Kommunikationsmodul 28 innerhalb des Handgriffs 68 angeordnet sind, sind die Steuereinheit 16 und das Kommunikationsmodul 28 in der 11 nicht dargestellt.
Der Handgriff 68 weist an der Außenseite zwei Elektroden 50 auf, welche den Impulsgeber 32 bilden und über welche die Impulse 26 auf die Hand des Läufers 20 übertragen werden.
In den 12 und 13 ist schließlich eine vierte Ausführungsform des Systems 10 gezeigt.
Im Unterschied zu den vorherigen Ausführungsformen weist das System zusätzliche Impulseinheiten 70 auf, die im Bereich der der Oberschenkelmuskulatur auf den Oberschenkel des Läufers 20 aufgeklebt sind.
Dabei weisen die zusätzlichen Impulseinheiten 70 jeweils einen Impulsgeber 72 auf, der einen Impuls 74 an die entsprechende Oberschenkelmuskulatur abgibt und somit die Oberschenkelmuskulatur aktiviert.
Hierfür sind die Impulseinheiten 70 signaltechnisch über Kabel 76 mit der Steuereinheit 16 verbunden und die Steuereinheit 16 aktiviert zusätzlich die entsprechende Oberschenkelmuskulatur durch den Impuls 74, wenn an einem der Sportgeräte 14 der Impuls 26 für die rechte oder linke Körperhälfte 21, 23 ausgegeben wird.
Es ist zu beachten, dass beim Laufen normalerweise die linke Hand und der rechte Fuß gleichzeitig nach vorne gehen. Entsprechend wird die rechte Oberschenkelmuskulatur aktiviert, wenn der Impuls 26 an der linken Hand erzeugt wird. Analog wird die linke Oberschenkelmuskulatur durch den Impuls 74 aktiviert, wenn der Impuls 26 an der rechten Hand durch das entsprechende Sportgerät 14 erzeugt wird.
In der gezeigten Ausführungsform wird jeweils die Streckmuskulatur der Oberschenkelmuskulatur durch die Impulse 74 aktiviert. In dem Fall, dass die Beugemuskulatur durch die Impulse 74 aktiviert wird, also falls die Impulsgeber 72 auf der Unterseite der entsprechenden Oberschenkel angeordnet sind, wird die rechte Oberschenkelmuskulatur durch den Impuls 74 zusammen mit dem Impuls 26 an der rechten Hand aktiviert. Gleiches gilt hinsichtlich der Beugemuskulatur der linken Oberschenkelmuskulatur, die dann durch den Impuls 74 zusammen mit dem Impuls 26 an der linken Hand aktiviert wird.
Im Allgemeinen ist es denkbar, dass die einander zugehörigen Impulse 26, 74 zeitgleich, also im selben Augenblick, oder zeitversetzt zueinander auf die Hand bzw. auf die Muskulatur übertragen werden.
Dabei ist der zeitliche Versatz zwischen dem Impuls 74 an der Muskulatur und dem zugeordneten Impuls 26 an der Hand des Läufers 20 natürlich kleiner als der zeitliche Abstand zwischen aufeinanderfolgenden Impulsen 26.
Weiterhin können natürlich auch mehr als zwei Impulsgeber 72 auf der Haut des Läufers 20 angeordnet sein und zum Beispiel sowohl Beuge- als auch Streckmuskeln des Läufers 20 aktivieren.
In der gezeigten Ausführungsform sind die Impulsgeber 72 Elektroden, die einen elektrischen Impuls 74 an die Oberschenkelmuskulatur abgeben.
Natürlich kann eine oder beide der Impulseinheiten 70 auch im Bereich einer anderen Muskulatur angeordnet sein.
Ein weiterer Unterschied zu den vorherigen Ausführungsformen ist, dass das System zusätzlich einen Knochenschallkopfhörer 78 (siehe insbesondere 13) aufweist, der kabellos mit der Steuereinheit 16 verbunden ist und der ein akustisches Signal 80 an den Läufer abgibt.
Beispielsweise wird mittels des Knochenschallkopfhörers 78 ein akustisches Signal 80 erzeugt, das einen der folgenden Inhalte hat: „Schneller“, „Langsamer“, „Kürzere Schritte“, „Längere Schritte“, „Jetzt fängt ein neuer Trainingsabschnitt an“ oder „Aktueller Puls/Pace beträgt ... ".
Im Allgemeinen kann auch ein Kopfhörer (nicht gezeigt) anstatt des Knochenschallkopfhörers verwendet werden.
Ein letzter Unterschied ist noch, dass die Sportgeräte 14 auf die Handrücken jeder Hand aufgeklebt sind. Auf diese Weise werden sehr leichte Sportgeräte 14 zur Verfügung gestellt, die den Läufer 20 während des Ausdauerlaufes nicht stören.
Die mit Bezug zu den einzelnen Ausführungsformen aufgezählten Merkmalen können natürlich auch bei anderen Ausführungsformen verwendet werden. So können die zusätzlichen Impulseinheiten 70 und/oder der Knochenschall-Kopfhörer 78 beispielsweise auch bei der ersten Ausführungsform verwendet werden. In diesem Fall werden die zusätzlichen Impulseinheiten vom mobilen Endgerät 12 auch kabellos angesteuert.
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

DE 202006010686 U1 [0004]

Claims

Verfahren zum Vorgeben einer Schrittfrequenz für einen Läufer mittels zumindest eines Sportgeräts (14), das durch den Läufer (20) an einer Hand getragen oder in einer Hand gehalten wird und das zumindest eine Impulseinheit (24) aufweist, die einen Impulsgeber (32) zum Abgeben eines Impulses (26) auf die Haut des Läufers (20) hat, wobei die Impulseinheit (24) mit einer Steuereinheit (16) verbunden ist, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: a) Bestimmen eines Schrittfrequenzsignals durch die Steuereinheit (16), b) Ermitteln eines bestimmten, zukünftigen Zeitpunkts, an dem der Impuls (26) ausgegeben werden soll, durch die Steuereinheit (16), und c) Erzeugen und Übertragen des Impulses (26) an die Hand des Läufers (20) durch eine Ansteuerung des Impulsgebers (32) mittels der Steuereinheit (16) derart, dass der Impuls (26) an dem vorbestimmten Zeitpunkt die Hand erreicht.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Impuls (26) mittels der Impulseinheit (24) an der Handinnenfläche abgegeben wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Impulsgeber (32) ein taktiler Impulsgeber oder eine Elektrode (50) verwendet wird, die mit der Hand des Läufers (20) in Kontakt steht, insbesondere wobei von der Elektrode (50) als Impuls (26) ein elektrischer Impuls (26) auf die Hand übertragen wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (16) einen Speicher (36) aufweist, in dem eine Sollschrittfrequenz (42) oder eine zeitliche Abfolge (40) von Sollschrittfrequenzen (42) gespeichert ist und der signaltechnisch mit der Impulseinheit (24) verbunden ist, wobei die Steuereinheit (16) die Sollschrittfrequenz (42) oder die zeitliche Abfolge (40) von Sollschrittfrequenzen (42) aus dem Speicher (36) ausliest, ein Schrittfrequenzsignal bestimmt und entsprechend der Verfahrensschritte b) und c) einen Impuls (26) erzeugt und auf die Hand des Läufers (20) überträgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Impulseinheit (24) ein Kommunikationsmodul (28) aufweist, über das die Impulseinheit (24) mit einem mobilen Endgerät (12) gekoppelt ist, welches die Steuereinheit (16) bildet, wobei die Steuereinheit (16) über eine drahtlose Kommunikationsverbindung die Impulseinheit (24) ansteuert.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sollschrittfrequenz (42) anhand des Vergleichs eines gemessenen Pulses (P) mit einem Sollpuls des Läufers (20) bestimmt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch den Läufer (20) ein Sollpulsbereich (58) oder eine zeitliche Abfolge (56) von Sollpulsbereichen (58) vorgegeben wird und dass das Sollschrittfrequenzsignal (42) kontinuierlich anhand einer Überprüfung erzeugt wird, ob der aktuelle Puls (P) des Läufers (20) innerhalb des Sollpulsbereichs (58) oder des in der zeitlichen Abfolge (40) aktuellen Sollpulsbereichs (64) liegt.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Schrittfrequenzsignal anhand des Abstands (d) des aktuellen Pulses (P) von der oberen oder unteren Pulsschwelle (60, 62) des Sollpulsbereichs (58) bestimmt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Sportgerät (14) eine zusätzliche Impulseinheit (70) zugeordnet ist, die einen Impulsgeber (72) zum Abgeben eines Impulses (74) auf die Haut des Läufers (20) hat, wobei die Impulseinheit (70) mit der Steuereinheit (16) signaltechnisch verbundenen ist und von dem Läufer (20) auf seiner Haut getragen wird, und wobei die zusätzliche Impulseinheit (24) einen in der Nähe des Impulsgebers (72) liegenden Muskel des Läufers (20) aktiviert.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Impulseinheiten (24) verwendet werden, die von dem Läufer (20) an verschiedenen Händen getragen oder in verschiedenen Händen gehalten werden, sodass jede Impulseinheit (24) einer Körperhälfte (21, 23) des Läufers (20) zugeordnet ist, wobei die Impulseinheiten (24) zeitlich abgestimmte Impulse (26) für die jeweilige Körperhälfte (21, 23) auf die entsprechende Hand des Läufers (20) übertragen.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Impulseinheiten (24) über jeweils integrierte Kommunikationsmodule (28) miteinander kommunizieren.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Impulseinheiten (24) voneinander symmetrische oder asymmetrische Impulse (26) auf die jeweiligen Hände übertragen, insbesondere wobei die asymmetrischen Impulse (26) in ihrer Stärke und/oder ihrer Länge voneinander verschieden sind.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zeitlich aufgelöst die Sollschrittfrequenz (42) und die Istschrittfrequenz (48), die Sollschrittweite und die Istschrittweite, und/oder der Sollpuls und der Istpuls (66) erfasst und als Ausgabesignal bereitgestellt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich eine physiologische Größe des Läufers (20) erfasst wird, wobei die Stärke des Impulses (26) anhand der physiologischen Größe durch die Steuereinheit (16) angepasst wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Läufer (20) zusätzlich noch ein akustisches Signal (80) ausgegeben wird.
Sportgerät (14) zum Vorgeben einer Schrittfrequenz für einen Läufer (20), dadurch gekennzeichnet, dass das Sportgerät (14) dazu ausgebildet ist, in einer Hand des Läufers (20) gehalten oder an der Hand getragen zu werden, und weiterhin dazu ausgebildet ist, ein Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche auszuführen.
Sportgerät (14) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Impulseinheit (24) aufweist, welche einen an der Handinnenseite anlegbaren oder anbringbaren Impulsgeber (32) aufweist.
Sportgerät (14) nach einem der Ansprüche 16 und 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Sportgerät (14) an der Haut anbringbar ist, insbesondere auf diese aufklebbar ist.
System (10) zum Vorgeben einer Schrittfrequenz für einen Läufer (20), dadurch gekennzeichnet, dass das System (10) ein Paar von Sportgeräten (14) nach einem der Ansprüche 16 bis 18 umfasst, wobei jedes der einzelnen Sportgeräte (14) eine Impulseinheit (24) aufweist.
System (10) nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Sportgeräte (14) so ausgebildet sind, dass sie direkt miteinander kabellos kommunizieren.
System (10) nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass das System (10) eine zentrale Steuereinheit (16) umfasst, die insbesondere durch ein mobiles Endgerät (12) gebildet ist, wobei die Steuereinheit (16) drahtlos mit dem zumindest einen Sportgerät (14) kommunizieren kann.