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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bewegungserkennungseinrichtung zum Erkennen eines Bewegungsablaufs eines Nutzers und ein Verfahren zum Betreiben einer Bewegungserkennungseinrichtung.
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Stand der Technik
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Bei bekannten Verfahren kann eine Trittfrequenzmessung während des Fahrradfahrens erfolgen, wobei üblicherweise ein Beschleunigungssensor auf verschiedene Art und Weise an den Pedalen des Fahrrads montiert sein soll. Dabei kann es möglich sein, speziell für diese Anwendung entworfene Pedale zu nutzen, in welchen ein Beschleunigungssensor verbaut sein kann. In einem anderen Fall kann ein Beschleunigungssensor zur Messung der Trittfrequenz in einem Gerät vorhanden sein, welches am Arm oder am Handgelenk getragen wird.
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Üblicherweise benötigt ein Anwender jedoch zusätzliche Komponenten und/oder Geräte, um die Trittfrequenz während des Fahrradfahrens zu messen. So kann es erforderlich sein, dass Umbaumaßnahmen, wie der Austausch der Pedale oder die Installation eines Sensors am Fahrrad, nötig sein können.
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Offenbarung der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung schafft eine Bewegungserkennungseinrichtung zum Erkennen eines Bewegungsablaufs eines Nutzers nach Anspruch 1 und ein Verfahren zum Betreiben einer Bewegungserkennungseinrichtung nach Anspruch 5.
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Bevorzugte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Vorteile der Erfindung
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Die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Idee besteht darin, eine Bewegungserkennungseinrichtung zum Erkennen eines Bewegungsablaufs eines Nutzers und ein Verfahren zum Betreiben einer Bewegungserkennungseinrichtung anzugeben, wobei ein Erkennen eines Bewegungsprofils und einer Bewegungsart eines Nutzers verbessert werden kann.
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Erfindungsgemäß umfasst die Bewegungserkennungseinrichtung zum Erkennen eines Bewegungsablaufs eines Nutzers zumindest eine tragbare Sensoreinrichtung mit einem Gehäuse, welche am Kopf eines Nutzers tragbar ist, beispielsweise eine Form aufweist, die zumindest teilweise in ein menschliches Ohr einsetzbar ist; mit einen Bewegungssensor, etwa einem Beschleunigungssensor und/oder Drehratensensor und/oder Magnetfeldsensor, welcher in dem Gehäuse angeordnet ist und mit welchem ein Bewegungssignal eines Kopfes des Nutzers ermittelbar ist; und mit einer Kommunikationseinrichtung, welche in dem Gehäuse angeordnet ist und dazu eingerichtet ist, das Bewegungssignal und/oder Auswertungsdaten von dem Bewegungssignal an eine Empfangseinrichtung zu übermitteln; eine Auswerteeinrichtung, welche in der Sensoreinrichtung umfasst ist oder als eine separate elektronische Einrichtung ausgeformt ist, wobei die Auswerteeinrichtung dazu eingerichtet ist, Auswertungsdaten aus dem Bewegungssignal zu erzeugen und daraus den Bewegungsablauf des Nutzers zu erkennen.
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Die Sensoreinrichtung kann auf das Ohr gesetzt werden oder ohrumschließend sein. Allgemein handelt es sich um Geräte, welche am Kopf getragen werden, welche alle weiteren Geräte (beispielsweise Smart Glasses, Helm, Mütze, Stirnband, Over Head Phones) mit einschließen können. Man kann als Bewegungssensor einen oder mehrere Sensoren aus der Gruppe der folgenden Sensorarten verwenden: Beschleunigungssensor, Drehratensensor, Magnetfeldsensor. Es kann entweder eine Sensorart alleinig verwendet werden, oder eine beliebige Kombination der oben genannten Sensorarten verwendet werden. Weiterhin kann eine oder mehrere Achsen der Sensoren verwendet werden.
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Bei dem Nutzer kann es sich um einen Fahrer eines Fahrrads, um einen Fußgänger, Autofahrer, oder Fahrer eines anderen Gefährts oder Anwender einer anderen Bewegungsart handeln.
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Die Sensoreinrichtung kann eine Ohrsensoreinrichtung sein und kann teilweise oder vollständig in das Ohr eingesetzt werden.
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Für die Bewegungserkennungseinrichtung kann eine, etwa auch zwei, Ohrsensoreinrichtung(en) als ein Gerät verwendet werden, welches im Ohr getragen werden kann. Das Gerät, welches im Ohr getragen wird, kann dabei als ein sogenanntes „Hearable“ bezeichnet werden.
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Das Ermitteln einer Trittfrequenz mit der Sensoreinrichtung kann weniger fehleranfällig sein als übliche Arten der Trittfrequenzmessung, da Bewegungen des Lenkers eines Fahrrads vorteilhaft nicht von der Sensoreinrichtung erfasst werden. Des Weiteren ist anzunehmen, dass eine Tretbewegung aus einer Bewegung des Kopfes des Nutzers wahrscheinlich stärker auffällig sein kann als am Handgelenk. Dadurch kann es vorteilhaft möglich sein, eine weniger fehleranfällige Messung bei Verwendung einer Sensoreinrichtung gegenüber der Verwendung eines Gerätes zu erzielen, welches am Handgelenk getragen wird. Weiterhin erlaubt die vorliegende Erfindung durch die Verwendung der Sensoreinrichtung noch weitere Auswertungsmöglichkeiten, wie die Fahrstilerkennung und Gestenerkennung, welche aus einer bestimmten Art der Kopfbewegung erkannt werden können. Dafür kann es zur Referenz bekannt sein, welchem speziellen Bewegungsablauf der Kopf bei einer entsprechenden Bewegung des Körpers des Nutzers bei der Referenzbewegung, beispielsweise einem Pedaltreten im Sitzen oder im Stehen oder andere Arten der Bewegung, vollziehen würde.
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Beim Erzeugen von Auswertungsdaten aus dem Bewegungssignal und dem Erkennen des Bewegungsablaufs des Nutzers kann vorteilhaft ein Vergleich mit Referenzdaten und bekannten Bewegungsmustern, etwa eines menschlichen Kopfes (vorteilhaft in Referenz zu einem durchschnittlichen Körperbau von Mann und/oder Frau oder Kind), erfolgen.
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Die Auswerteeinrichtung kann die Auswertungsdaten erzeugen und den Bewegungsablauf erkennen und an eine Empfangseinrichtung weiterleiten. Die Empfangseinrichtung kann dann zur Weiterverarbeitung und/oder Anwendung der ausgewerteten Daten dienen, diese etwa einem Nutzer darstellen. Andererseits kann die Kommunikationseinrichtung die Rohdaten an die Empfangseinrichtung weiterleiten und erst von dieser die Auswerteeinrichtung die Rohdaten des Bewegungssignals empfangen und auswerten.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Bewegungserkennungseinrichtung umfasst diese eine erste Ohrsensoreinrichtung für ein erstes Ohr des Nutzers und eine zweite Ohrsensoreinrichtung für ein zweites Ohr des Nutzers.
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Mit den Ohrsensoreinrichtungen in beiden Ohren kann vorteilhaft eine Bewegung der rechten Kopfseite und der linken Kopfseite gemessen werden und die Bewegungen und Lage des Kopfes besser erkannt werden und genauer auf die Art der (bekannten) Bewegung (aus dem Referenzbewegungsmuster oder ohne eine Referenz) rückgeschlossen werden.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Bewegungserkennungseinrichtung umfasst die Empfangseinrichtung einen Computer oder ein Mobiltelefon.
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Die Ohrsensoreinrichtungen können über eine drahtlose Kommunikation mit dem Computer und/oder ein Mobiltelefon verbunden werden.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Bewegungserkennungseinrichtung umfasst die zumindest eine Sensoreinrichtung einen Lautsprecher, mit welchem ein Audiosignal an den Nutzer abgebbar ist.
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Das Audiosignal kann ein Signalton, ein bestimmter Klang oder ein Klangmuster, Geräusche, Musik, oder Sprache sein.
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Durch den Signalton kann der Nutzer beispielsweise auf eine zu erwartende Bewegung aufmerksam gemacht werden, etwa wenn diese noch nicht erfolgte oder bevor diese typischerweise in einer Abfolge anderer Bewegungen erfolgen soll. Hierbei kann beispielsweise ein verbundenes Mobiltelefon einen Bewegungsablauf und Positionsablauf der Bewegung des Nutzers in einem Verkehrsbereich erfassen und bei anstehender oder ausgebliebener Kopfdrehung an einer Straße, Kreuzung, oder ähnlichem den Nutzer über den Signalton daran erinnern oder warnen. Das Ausgeben des Signaltons kann erfolgen, wenn ein vorbestimmter Weg oder eine vorbestimmte Zeitdauer über einen zu erwartenden Zeitpunkt oder Position für die erwartete Kopfbewegung vergangen ist.
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Erfindungsgemäß erfolgt bei dem Verfahren zum Betreiben einer Bewegungserkennungseinrichtung zum Erkennen eines Bewegungsablaufs eines Nutzers, ein Bereitstellen einer erfindungsgemäßen Bewegungserkennungseinrichtung; ein Ermitteln eines Bewegungssignal eines Kopfes des Nutzers mit dem Bewegungssensor, etwa ein Beschleunigungssensor und/oder Drehratensensor und/oder Magnetfeldsensor, der zumindest einen Sensoreinrichtung über einen vorbestimmten Zeitraum; ein Übermitteln des Bewegungssignals mittels der Kommunikationseinrichtung an die Empfangseinrichtung und Erzeugen der Auswertungsdaten aus dem Bewegungssignal durch die Auswerteeinrichtung als separate elektronische Einrichtung, oder ein Erzeugen der Auswertungsdaten aus dem Bewegungssignal durch die Auswerteeinrichtung der Sensoreinrichtung und Übermitteln der Auswertungsdaten mittels der Kommunikationseinrichtung an die Empfangseinrichtung; und ein Erkennen des Bewegungsablaufs des Nutzers aus den Auswertungsdaten.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird der Bewegungsablauf mit einem Vergleichsbewegungsablauf verglichen und auf eine Art der Bewegung des Nutzers aus Gehen, Fahrradfahren und/oder auf eine zugehörige oder eigenständige Kopfdrehung und/oder Kopfneigung rückgeschlossen.
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Es kann jedoch auch aus dem Bewegungsablauf allein auf die Trittfrequenz rückgeschlossen werden, wobei eine Referenzbewegung nicht notwendigerweise betrachtet werden muss. So kann etwa für die Ermittlung der Trittfrequenz beispielsweise eine Bestimmung der Spitzen im Signal ausreichen, aus welchen die Periodendauer und schließlich die Trittfrequenz ermittelt werden kann.
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Für jede der Bewegungsarten kann jedoch auch ein Signalmuster bekannt sein, etwa in der Auswerteeinrichtung gespeichert sein oder von dieser abgerufen werden, mit welchem dann das Bewegungssignal des Nutzers (seines Kopfes) verglichen werden kann.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird aus dem Bewegungsablauf auf ein Fahrradfahren rückgeschlossen und eine Trittfrequenz aus der Kopfbewegung ermittelt.
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Die ermittelte Kopfbewegung kann einer vorbestimmten bekannten Kopfbewegung zugeordnet oder mit dieser verglichen werden, für welche die Trittfrequenz bekannt sein kann, und dadurch die bekannte Trittfrequenz der ermittelten Kopfbewegung zugeordnet werden. Wenn die ermittelte Kopfbewegung von einer vorbestimmten bekannten Kopfbewegung abweicht, kann ein Grad oder Skalierungsfaktor der Abweichung ermittelt werden und die bekannte und der bekannten Kopfbewegung zugehörige Trittfrequenz entsprechend skaliert werden und die Trittfrequenz der Messung ermittelt werden.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird aus einer vertikalen Bewegungskomponente auf ein Treten im Stehen und/oder auf ein Treten im Sitzen rückgeschlossen, wobei das Treten im Stehen erkannt wird, wenn die vertikale Bewegungskomponente eine Amplitude oberhalb eines vorbestimmten Grenzwertes aufweist und das Treten im Sitzen erkannt wird, wenn die vertikale Bewegungskomponente eine Amplitude unterhalb des vorbestimmten Grenzwertes aufweist.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird aus der zugehörigen oder eigenständigen Kopfdrehung und/oder Kopfneigung erkannt, ob der Nutzer beim Gehen oder Fahrradfahren einen Straßenverkehr beobachtet.
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Die Beobachtungsgeste des Nutzers kann mit einer für die Position oder Bewegung des Nutzers zu erwartenden Bewegung verglichen werden und bei Ausfall oder zu geringer oder zu ausgeprägter Geste ein Warnton abgegeben werden.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird der Bewegungsablauf mit einer Position des Nutzers auf einer Verkehrskarte verglichen.
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Bei dem Verfahren kann eine Nutzung eines Beschleunigungssensors in einer Bewegungserkennungseinrichtung, etwa in einem Ohrhörer, erfolgen, um zur Erfassung der Bewegung des Kopfes während des Fahrradfahrens oder einer anderen Bewegung zu dienen. Dabei kann über die Bewegung des Kopfes unter anderem die Trittfrequenz des Anwenders (Nutzers) erfasst werden. Da die Bewegungserkennungseinrichtung im Ohr getragen werden kann, können neben der periodischen Bewegung des Kopfes während des Tretens der Pedale auch Gesten erfasst werden. So kann es beispielsweise möglich sein zu erfassen, ob sich der Nutzer an einer Kreuzung in beide Richtungen umschaut, um nach Fahrzeugen zu sehen. Sofern der Nutzer dies unterlässt, kann dieser akustisch daran erinnert werden. Um zu bestimmen, ob sich der Anwender zu diesem Zeitpunkt an einer Kreuzung befindet, könnten GPS-Daten in Kombination mit einer Landkarte/Verkehrskarte genutzt werden. Weiterhin kann aus dem Bewegungsverlauf auf verschiedene Fahrstile rückgeschlossen werden. So kann unterschieden werden, ob der Anwender sich nach vorne gebeugt auf den Lenker eines Fahrrades stützt oder ob der Anwender im Sitzen oder Stehen die Pedale tritt. Ob der Anwender im Sitzen oder Stehen in die Pedale tritt kann Aufschluss über den Grad der Anstrengung des Fahrradfahrens geben. Diese Information kann genutzt werden, um beispielsweise passende Musik abzuspielen. Dabei handelt es sich lediglich um ein Beispiel, wobei andere Reaktionen oder Logging Applikationen auch denkbar sind, wie beispielsweise ein „Fitness Tagebuch“. Sofern die Bewegungserkennungseinrichtung aus dem Auswertesignal erkennt, dass der Anwender Fahrrad fährt, kann auf einem Computer oder Mobiltelefon des Nutzers eine entsprechende Liste an Musikstücken abgespielt werden, etwa über den Lautsprecher der Ohrsensoreinrichtung. Sofern der Nutzer beispielsweise eine Steigung mit dem Fahrrad überwinden muss, kann dies über den veränderten Fahrstil von der Bewegungserkennungseinrichtung (aus dem Bewegungsverlauf) erfasst werden und die Musik entsprechend angepasst werden, um den Nutzer zu unterstützen.
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Die Bewegungserkennungseinrichtung kann sich auch durch die in Verbindung mit dem Verfahren genannten Merkmale und dessen Vorteile auszeichnen und umgekehrt.
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Weitere Merkmale und Vorteile von Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand der in den schematischen Figuren der Zeichnung angegebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert.
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Es zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung einer Bewegungserkennungseinrichtung zum Erkennen eines Bewegungsablaufs eines Nutzers gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
- 2 eine schematische Darstellung eines Signalverlaufs als Differenzsignal von der Bewegungserkennungseinrichtung nach einem Verfahren gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
- 3 eine schematische Darstellung eines Signalverlaufs als Summensignal von der Bewegungserkennungseinrichtung nach einem Verfahren gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
- 4 eine Blockdarstellung von Verfahrensschritten des Verfahrens zum Betreiben einer Bewegungserkennungseinrichtung zum Erkennen eines Bewegungsablaufs eines Nutzers gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
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In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche bzw. funktionsgleiche Elemente.
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1 zeigt eine schematische Darstellung einer Bewegungserkennungseinrichtung zum Erkennen eines Bewegungsablaufs eines Nutzers gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
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Die Bewegungserkennungseinrichtung 10 zum Erkennen eines Bewegungsablaufs eines Nutzers, umfasst nach der Ausführung der 1 zumindest eine Ohrsensoreinrichtung 1 mit einem Gehäuse G, welches eine Form (nur symbolisch in der 1 gezeigt) aufweist, die zumindest teilweise in ein menschliches Ohr einsetzbar ist; mit einem Bewegungssensor BS, etwa einem Beschleunigungssensor und/oder Drehratensensor und/oder Magnetfeldsensor, welcher in dem Gehäuse G angeordnet ist und mit welchem ein Bewegungssignal des Kopfes eines Nutzers ermittelbar ist; und mit einer Kommunikationseinrichtung KE, welche in dem Gehäuse G angeordnet ist und dazu eingerichtet ist, das Bewegungssignal und/oder Auswertungsdaten von dem Bewegungssignal an eine Empfangseinrichtung zu übermitteln; eine Auswerteeinrichtung AE, welche in der Ohrsensoreinrichtung 1 umfasst ist oder als eine separate elektronische Einrichtung ausgeformt ist, wobei die Auswerteeinrichtung AE dazu eingerichtet ist, Auswertungsdaten aus dem Bewegungssignal zu erzeugen und daraus den Bewegungsablauf des Nutzers zu erkennen. In der Ausführung der 1 kann die Bewegungserkennungseinrichtung 10 eine erste Ohrsensoreinrichtung 1a für ein erstes Ohr des Nutzers und eine zweite Ohrsensoreinrichtung 1b für ein zweites Ohr des Nutzers umfassen.
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In der 1 ist der Aufbau und die Positionierung der Ohrsensoreinrichtungen an dem Kopf eines Nutzers gezeigt. Die 1 zeigt einen Kopf, bei welchem auf der linken Seite ein Rechteck auf Höhe der Augen eingezeichnet ist. In der 1 ist darüber hinaus eine Vergrößerung der Ohrsensoreinrichtung gezeigt. In der Vergrößerung der Ohrsensoreinrichtung sind zwei Rechtecke eingezeichnet. Das Rechteck mit dem Zeichen BS stellt den Bewegungssensor dar, welcher eine Auswerteeinrichtung AE umfassen kann. Die Auswerteeinrichtung AE ist entweder direkt in dem Bewegungssensor BS integriert, oder ist eine in der Ohrsensoreinrichtung verbaute externe Einheit. In 1 ist der Bewegungssensor beispielhaft ein Beschleunigungssensor. In 1 ist ebenfalls eine Ohrsensoreinrichtung auf der rechten Seite des Kopfes positioniert. Die Positionierung der Ohrsensoreinrichtungen 1a und 1b auf der linken Seite des Kopfes beziehungsweise im rechten Ohr und auf der rechten Seite des Kopfes beziehungsweise im linken Ohr ist lediglich ein Beispiel. Sofern sowohl eine Ohrsensoreinrichtung im linken als auch im rechten Ohr getragen wird, können die Signale der beiden Ohrsensoreinrichtungen synchronisiert werden und auf einem externen Gerät (HostDevice), wie beispielsweise einem Smartphone, verarbeitet werden. Die Ohrsensoreinrichtung kann wahlweise auch lediglich in einem der beiden Ohren getragen werden. In diesem Fall kann entweder die Auswerteeinrichtung AE, zum Beispiel als sogenanntes AlwaysOnFeature, für die Verarbeitung des Signals des Beschleunigungssensors verwendet werden oder das HostDevice wird für die Verarbeitung verwendet werden. Neben der Positionierung der Ohrsensoreinrichtung ist ebenfalls die Ausrichtung der Ohrsensoreinrichtungen gezeigt. Für die Darstellung der Ausrichtung sind beispielhaft die x-Richtung, y-Richtung und z-Richtung dargestellt. Vorteilhaft zeigen die y-Richtung und z-Richtung der linken und der rechten Ohrsensoreinrichtung in entgegengesetzte Richtungen, wohingegen die x-Richtung der rechten und linken Ohrsensoreinrichtung in dieselbe Richtung zeigen. Sofern zwei Ohrsensoreinrichtungen verwendet werden, werden für die Auswertung der Kopfbewegung verschiedene Signale erzeugt. Das Differenzsignal ist jenes Signal, welches durch Subtraktion der erfassten Beschleunigungssignale der verschiedenen Richtungen entsteht. Es gilt d(t) = [dx(t); dy(t); dz(t)] = [x2(t) - x1(t); y2(t) - y1(t); z2(t) - z1(t)], wobei d(t) derjenige Vektor zum Zeitpunkt t ist, welcher die Differenzsignale der drei Richtungen beinhaltet. Der Index der Variablen in der genannten Formel gibt an welcher Ohrsensoreinrichtung die Richtungen zugeordnet werden. Hier ist der Index 1 der rechten Ohrsensoreinrichtung 1a zugeordnet und Index 2 ist der linken Ohrsensoreinrichtung 1b zugeordnet. Neben dem Differenzsignal werden ebenfalls Summensignale berechnet und zu einem Vektor zusammengefasst s(t) = [sx(t); sy(t); sz(t)] = [x2(t) + x1(t); y2(t) + y1(t); z2(t) + z1(t)].
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Im Folgenden und im Zusammenhang mit der 2 wird nun erläutert, wie aus dem Bewegungsablauf des Kopfes beispielhaft die Trittfrequenz ermittelt werden kann.
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2 zeigt eine schematische Darstellung eines Signalverlaufs als Differenzsignal von der Bewegungserkennungseinrichtung nach einem Verfahren gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
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In der 2 ist der Signalverlauf des Differenzsignals dz(t) zu sehen. Auf der Abszissenachse ist der Zeitpunkt t in Sekunden aufgetragen und auf der Ordinatenachse ist der Wert des Differenzsignals in willkürlichen Einheiten (w.e.) aufgetragen. Die 2 zeigt zwei Passagen mit einem gestrichelten Rechteck. Während der zwei Passagen hat der Nutzer in die Pedale getreten und daher zeigt der Signalverlauf des Differenzsignals dz(t) stark ausgeprägte Oszillationen, welche auf die Bewegung des Kopfes von links nach rechts und umgekehrt zurückzuführen ist. Der linken Passage kann eine Trittfrequenz von etwa 63 rpm und der rechten Passage eine Trittfrequenz von etwa 84 rpm zugeordnet werden.
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Die Trittfrequenz kann dabei derart ermittelt werden, dass zunächst die Dauer zwischen zwei Spitzen (des Signals) ermittelt werden kann. Der Kehrwert der Dauer entspricht der Trittfrequenz.
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Es kann des Weiteren möglich sein, die Trittfrequenz anhand einer Autokorrelationsfunktion des Differenzsignals zu bestimmen. Die Trittfrequenz unterscheidet sich dabei während der zwei Passagen, was daraus resultiert, dass der Nutzer zwischen den zwei Passagen den Gang gewechselt hat. Aus diesem Grund kann es ebenfalls möglich sein, Schaltvorgänge zu detektieren und zu zählen. Sofern sich die Trittfrequenz entweder direkt oder nach einer kurzen Pause sprunghaft ändert, hat der Nutzer den Gang seines Fahrrads gewechselt. Sofern die Trittfrequenz sprunghaft höher wird, hat der Nutzer in einen niedrigeren Gang geschaltet. Sofern die Trittfrequenz sprunghaft niedriger wird, hat der Nutzer in einen höheren Gang geschaltet. Zwischen den hervorgehobenen Passagen kann es eine Passage geben, in welcher keine (oder nahezu keine) Oszillationen im Signalverlauf zu sehen sind. In dieser Passage hat der Nutzer nicht in die Pedale getreten und das Fahrrad rollen lassen. Neben der Trittfrequenz kann ebenfalls der Fahrstil erkannt werden.
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3 zeigt eine schematische Darstellung eines Signalverlaufs als Summensignal von der Bewegungserkennungseinrichtung nach einem Verfahren gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
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In der 3 sind beispielhaft das Summensignal in der x-Richtung sowie das Differenzsignal in der z-Richtung gezeigt. Auf der Abszissenachse ist der Zeitpunkt t in Sekunden aufgetragen und auf der Ordinatenachse ist der Wert des Signals in willkürlichen Einheiten w.e. aufgetragen. Gezeigt werden zwei Passagen mit schwarzen gestrichelten Rechtecken, welche mit P1 einen im „Stehen treten“ und mit P2 einem im „Sitzen treten“ zugeordnet sind. Während der Passage P1 steht der Nutzer auf den Pedalen und tritt in die Pedale. Hierbei kann der Kopf in dieser Passage eine starke Auf- und Abwärtsbewegung durchführen, welches an den stark ausgeprägten Oszillationen von sx(t) zu sehen ist. In der zweiten Passage P2 sitzt der Nutzer auf dem Sattel und tritt in die Pedale. In diesem Fall sind im Verlauf von sx(t) nahezu keine Oszillationen zu sehen. Dass der Anwender jedoch tatsächlich in die Pedale getreten hat, ist an den dz(t)-Oszillationen zu sehen. Die Zuordnung der Bewegung im Stehen oder im Sitzen kann im Vergleich zu einer vorgestimmten Amplitude erfolgen, für welche es bekannt ist, ob das Treten im Stehen oder im Sitzen erfolgte. Es kann dann eine vorbestimmte Abweichung definiert werden, innerhalb welcher die Bewegung noch als „im Stehen“ oder „im Sitzen“ zu erkennen sein kann.
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In den beschriebenen Beispielen wurden sowohl die linke als auch die rechte Ohrsensoreinrichtung verwendet. Es ist jedoch auch möglich lediglich entweder die linke Ohrsensoreinrichtung oder die rechte Ohrsensoreinrichtung zu verwenden.
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4 zeigt eine Blockdarstellung von Verfahrensschritten des Verfahrens zum Betreiben einer Bewegungserkennungseinrichtung zum Erkennen eines Bewegungsablaufs eines Nutzers gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
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Bei dem Verfahren zum Betreiben einer Bewegungserkennungseinrichtung zum Erkennen eines Bewegungsablaufs eines Nutzers erfolgt Bereitstellen S1 einer erfindungsgemäßen Bewegungserkennungseinrichtung; ein Ermitteln S2 eines Bewegungssignal eines Kopfes des Nutzers mit dem Beschleunigungssensor und/oder Drehratensensor und/oder Magnetfeldsensor der zumindest einen Sensoreinrichtung über einen vorbestimmten Zeitraum; ein Übermitteln S3a des Bewegungssignals mittels der Kommunikationseinrichtung an die Empfangseinrichtung und Erzeugen S4a der Auswertungsdaten aus dem Bewegungssignal durch die Auswerteeinrichtung als separate elektronische Einrichtung, oder ein Erzeugen S3b der Auswertungsdaten aus dem Bewegungssignal durch die Auswerteeinrichtung der Sensoreinrichtung und Übermitteln S4b der Auswertungsdaten mittels der Kommunikationseinrichtung an die Empfangseinrichtung; ein Erkennen S5 des Bewegungsablaufs des Nutzers aus den Auswertungsdaten.
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Der Bewegungsablauf kann verschiedener Größen wie beispielsweise der Trittfrequenz umfassen.
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Obwohl die vorliegende Erfindung anhand des bevorzugten Ausführungsbeispiels vorstehend vollständig beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Art und Weise modifizierbar.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 202015103462 U1 [0004]
