DE102023100847B3

DE102023100847B3 - Digitale Trainingsmatte mit einem Drucksensor und einer Lichtquelle

Info

Publication number: DE102023100847B3
Application number: DE102023100847.1A
Authority: DE
Inventors: gleich Patentinhaber Erfinder
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2023-01-16
Filing date: 2023-01-16
Publication date: 2024-01-04
Anticipated expiration: 2043-01-17

Abstract

Die digitale Matte ist dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Oberteil (1) und eine Bodenplatte (4) und eine Vielzahl von Modulen aufweist,dass jedes Modul einen Drucksensor (3) und eine Lichtquelle (6) aufweist,dass die Module zwischen dem Oberteil (1) und der Bodenplatte (4) angeordnet sind,dass die Lage der Module durch eine Kennzeichnung (Bedruckung) auf dem Oberteil (1) erkennbar ist.Als Zeichnung für die Zusammenfassung wird Figur 2 vorgeschlagen.

Description

Die Erfindung betrifft eine digitale Trainingsmatte mit einem Drucksensor und einer Lichtquelle nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Aus der US 2021 / 0 353 997 A1 ist eine digitale Matte bekannt, wobei vorgesehen ist, dass sie ein Oberteil und eine Bodenplatte und eine Vielzahl von Modulen aufweist, dass jedes Modul einen Drucksensor und eine Lichtquelle aufweist, dass die Module zwischen dem Oberteil und der Bodenplatte angeordnet sind und dass die Lage der Module durch eine Kennzeichnung, insbesondere Bedruckung auf dem Oberteil erkennbar ist. Die Bodenplatten sind weich. Zwischen dem oberen und dem unteren Teil der Matte ist teilweise ein Freiraum erkennbar. Auch eine Steuereinrichtung ist vorhanden.
Aus der US 2021 / 0 106 896 A1 ist ein Trainingsgerät bekannt, das mit sechseckigen Modulen arbeitet, auf denen der Nutzer seine Füße platzieren kann.
Die DE 10 2010 030 268 A1 offenbart ein Bodenmodul für Sportler zum Trainieren. Es umfasst ein oder mehrere drucksensitive Elemente.
In der DE 2009 012 316 U1 wird ein interaktives Informationssystem oder Spielgerät gezeigt, das unter anderem Funktionselemente sowie eine Informationstafel umfasst.
Die JP H02- 224 675 A offenbart ein Spielgerät, das sechseckige Säulenkörper umfasst.
In der DE 10 2021 104 215 A1 wird ein Sportgerät offenbart, das mehrere separate Platten aufweist.
Aus der DE 10 2021 123 045 A1 sind eine Sportanordnung, ein Sportsystem und ein Betriebsverfahren bekannt, wobei die Sportanordnung einen Mattenkörper und mehrere Sensoren umfasst.
Für die meisten Sportarten ist die Fähigkeit eines Athleten, seine Füße schnell und flink zu bewegen, eine große Herausforderung. Stationär oder auf kurzem Raum, schnelle Bewegungen in alle möglichen Richtungen und Kombinationen sind sehr wichtig für die Ausführung nachfolgender Bewegungen. Man kann sagen, dass die ersten Bewegungen der Füße die wichtigsten für eine bessere sportliche Leistung sind.
In den letzten Jahren sind keine Produkte entstanden, die eine zufriedenstellende Lösung für dieses Bedürfnis bieten. Bestehende Produkte können nur empirisch und begrenzt eine Form von Training bieten.
Aufgabe der Erfindung: Das Ziel war daher, ein Produkt zu entwickeln, das durch Leistungsüberwachung, Ausführungserkennung, individuelle Kategorisierung und Empfehlung neuer Übungen durch künstliche Intelligenz alle notwendigen Übungen bietet, um diese Fähigkeiten zu entwickeln und zu verbessern.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Unter anderem werden die folgenden Vorteile erreicht:

Die digitale Matte kann auch zur Genesung nach Verletzungen, für Kinder, für Menschen mit Behinderungen oder neurologischen Problemen verwendet werden.

Es ist sichergestellt, dass alle möglichen Bewegungen ausgeführt werden können.
Eine individuelle Erfassung von Leistungen und Schwierigkeiten ist möglich.
Eine Empfehlung neuer Übungen durch Künstlicher Intelligenz und spezifischer Übungen zur Korrektur von Einschränkungen kann gegeben werden.
Die Übungen können nach Sportarten getrennt werden.
Diese Vorteile werden u. a. erreicht durch folgende technische Merkmale:

Das bedruckte Oberteil (1) ist weich und kann angepasst werden, um eine mehr oder weniger große Anzahl von Drucksensoren (3) aufzunehmen und einen optimalen Abstand zwischen den Drucksensoren (3) zu gewährleisten und so eine perfekte Abdeckung des vorgeschlagenen Raums zu erreichen.

Das Silikonteil (2) ist sehr weich und kann betreten werden.
Die Drucksensoren (3) sind dafür zuständig, die Zeit zu stoppen, die seit dem Einschalten des Lichts abgelaufen ist. Damit ist es möglich, diese Zeitdifferenz zu erkennen und die Leistung des Sportlers zu erfassen und zu speichern.
Die Bodenplatte (4) dient dazu, den Aufprall zu dämpfen und unnötige Verletzungen zu vermeiden.
Die Steuerplatine ist in einem Frontgehäuse untergebracht, das der Kommunikationskanal zwischen dem mobilen Gerät und den digitalen Komponenten, Drucksensoren (3) und LED-Streifen (6) ist.
Mit dem Aufleuchten der LED-Streifen startet eine elektronische Uhr, die stoppt, wenn der Benutzer auf den Drucksensor tritt. Die Zeitdauern werden gespeichert und analysiert.
Dabei ist besonders wichtig: Die digitale Matte muss sicherstellen, dass alle möglichen Bewegungen im gegebenen Raum ausgeführt werden und Daten für Verbesserungsvorschläge gesammelt werden können. Wichtig ist außerdem, dass die digital Matte gerollt werden kann.
Der Erfinder hat bei der Entwicklung der Erfindung die folgenden technischen Schwierigkeiten in nicht naheliegender Weise überwunden.
1) Die Matte
Da der Hauptgegenstand des Produkts die Matte ist, das alle technischen Elemente intern enthält, waren die Schwierigkeiten bei der sicheren Anordnung der elektronischen Komponenten, Kabel und Steckverbinder darin eine große Herausforderung. Unter Berücksichtigung, dass die Matte durch die Ausführung von Übungen ständigen Stößen ausgesetzt ist, muss diese interne technische Anordnung mit ihren elektronischen Komponenten intakt bleiben.
Die elektronischen Komponenten müssen so angeordnet sein, dass der Benutzer keine Elemente bemerkt und nur mit der Matte interagiert.
Schließlich bestand die Herausforderung darin, alles flexibel zu machen, damit es aufgerollt und leicht transportiert werden kann, um die Praktikabilität bei der Verwendung des Produkts zu erhöhen. Unter Berücksichtigung der technischen Eigenschaften des EVA-Materials (Ethylenvinylacetat), das bereits in vielen Sportprodukten verwendet wird, und um die Anforderungen unseres Produkts zu erfüllen, hat der Erfinder sich für dessen Verwendung entschieden. Die Matte hat zwei überlappende EVA-Platten mit speziellen Zwischenräumen für alle technischen Komponenten. Dafür wurde ein Layout entwickelt, das definiert, wo die einzelnen Komponenten positioniert werden sollen.
2) Sensoren
Damit alle technischen Komponenten perfekt auf die Matte passen, war es notwendig, jedes einzelne individuell anzupassen. Für die Drucksensoren mussten leitfähige und formbare Polymerfolien verwendet werden; Silikonteile und LED-Streifen, beide ebenfalls formbar und widerstandsfähig gegen mechanische Einwirkungen, mussten angepasst werden.
Der erfindungsgemäße D-Spot (ein vom Anmelder gewähltes Akronym für Digitalspot) ist der Name für die Gruppierung dieser drei Komponenten, die es zu einem einzigartigen Stück machen.
3) Steuereinheit
Die Schwierigkeit bestand darin, das Kunststoffteil mit integrierter Leiterplatte sicher auf der EVA-Matte zu befestigen. Nach mehreren Tests wurde es in Dreiecksform an der Vorderseite der Matte befestigt. Es wurden spezielle Kupplungen definiert, die den oberen und unteren Teil der Matte pressen und zwischen den beiden Schichten einen Freiraum für die Durchführung der Kabel lassen. Diese Kabel werden schließlich mit den Sensoren und der zentralen Platte des Partners verbunden.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angeführt.
So wird vorgeschlagen,

- dass die Module und die Kennzeichnungen die Form von Sechsecken haben,
- dass das Oberteil (1) ausreichend weich ist, um eine Reaktion des Drucksensors (3) beim Betreten der Matte durch einen Erwachsenen und/oder ein Kind auszulösen,
- dass die Matte eine Steuereinrichtung (Steuerplatine) (5) zur, vorzugsweise drahtlosen, Kommunikation zwischen den Drucksensoren (3) und den Lichtquellen (6) und einem, insbesondere mobilen, Anzeige- und Auswertungs-Gerät aufweist,
- dass die Drucksensoren mit leitfähigen und formbaren Polymerfolien aufgebaut sind,
- dass die Steuereinrichtung (5) eine Dreiecksform hat und an der Vorderseite der Matte befestigt ist,
- dass Kupplungen vorgesehen sind, die den oberen und unteren Teil der Matte pressen und zwischen den beiden Schichten einen Freiraum für die Durchführung von Kabeln lassen.

Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand von Zeichnungen näher beschrieben. In allen Zeichnungen haben gleiche Bezugszeichen die gleiche Bedeutung und werden daher gegebenenfalls nur einmal erläutert.
Es zeigen

1 die digitale Matte, gemäß der Erfindung,
2 die Matte im Schnitt, alle Komponenten in Explosionsdarstellung,
3 eine Detailzeichnung der Matte nach 2 in Seitenansicht, alle Komponenten in Explosionsdarstellung,
4 eine Detailzeichnung der Matte nach 3 die Offene Matte, mit den Komponenten 2, 3 und 6, eingebaut in teilweise montiertem Zustand,
5 eine Detailzeichnung der Matte nach 4 die Offene Matte, mit den Komponenten 2, 3 und 6, eingebaut in vollständig montiertem Zustand,
6 Drucksensor 3, Silikonteil 2 und LED-Streifen 6, in Explosionsdarstellung,
7 Verwendung der digitalen Matte in Gesamtansicht und
8 die aufgerollte digitale Matte.

In 1 ist eine erfindungsgemäße digitale Matte mit bedrucktem Oberteil 1, lichtdurchlässigem Silikonteil 2 für LEDs 6, Drucksensor 3, Bodenplatte 4, Steuerplatine 5 und LED-Streifen 6 dargestellt.
2: Auf dem Oberteil 1 sind alle Sechsecke gedruckt und jedes Sechseck besteht aus einem ausgeschnittenen Rechteck, das Platz lässt, um das lichtdurchlässige Silikonteil 2 mit dem LED-Streifen 6 einzupassen. Der Drucksensor 3 liegt auf dem Silikonteil 2. Die Bodenplatte 4 ist mit dem Oberteil 1 verklebt.
3: In der Seitenansicht ist das Oberteil der Matte 1 und die Bodenplatte 4 zu erkennen, die am Ende des Herstellungsprozesses verklebt werden. In der Mitte ist der Drucksensor 3, das Silikonteil 2 und die LED-Streifen 6, die am Ende des Prozesses übereinander positioniert werden.
Zur Klarstellung sei noch bemerkt: Die Oberfläche der Matte wird gedruckt. Sie hat keine Ausschnitte für die sechseckigen Drucksensoren. Ausschnitte sind aber vorhanden für die Räume, in die die Silikonteile 2 für die LEDs eingepasst sind.
4: In der Seitenansicht ist das Oberteil der Matte 1 und die Bodenplatte 4 zu erkennen, die am Ende des Prozesses verklebt werden. In der Mitte sind der Drucksensor 3 und das Silikonteil 2 und LED-Streifen 6 angeordnet, die übereinander montiert wurden.
Im Folgenden wird die Benutzung der erfindungsgemäßen digitalen Trainingsmatte im Detail erläutert:

Schritt 1: Die digitale Matte 1 ist auf den Boden gelegt und eingeschaltet.
Schritt 2: Der Anwender lädt die App auf sein Handy oder Tablet herunter, die die digitale Matte steuert.
Schritt 3: Über die App, die die digitale Matte steuert, kann der Benutzer viele verschiedene Trainingsprogramme auswählen.
Schritt 4: Nach Auswahl des Trainingsprogramms positioniert sich der Benutzer auf der digitalen Matte (7).
Schritt 5: Beim Starten des Programms, schalten sich Lichter an zufälligen Orten ein, so wie sie von der App gesteuert werden. Der Benutzer muss dort hintreten, wo sich das Licht einschaltet, um es auszuschalten. Der Vorgang wird wiederholt, bis das Programm beendet ist (7).

Der Benutzer bleibt immer in der Mitte der Matte, wo es keine Sensoren gibt. Um den Benutzer herum sind, in der Version „Home“, insgesamt 14 Sensoren verteilt. Diese Version ist in den Figuren dargestellt. Der Benutzer muss auf den jeweiligen Sensor treten, um das Licht auszuschalten.
Die Version „Pro“, die nicht in den Figuren dargestellt ist, umfasst 32 Sensoren.
Schritt 6: Am Ende des Trainings wird die Matte ausgeschaltet. Dann kann die digitale Matte aufgerollt (8) oder auf dem Boden liegen gelassen werden.
Bezugszeichenliste

1: Bedrucktes Oberteil
2: Silikonteil für LEDs
3: Drucksensor
4: Bodenplatte
5: Steuereinrichtung (Gehäuse mit Steuerplatine)
6: LED-Streifen

Claims

Digitale Matte, wobei sie ein Oberteil (1) und eine Bodenplatte (4) und eine Vielzahl von Modulen aufweist, wobei jedes Modul einen Drucksensor (3) und eine Lichtquelle (6) aufweist, wobei die Module zwischen dem Oberteil (1) und der Bodenplatte (4) angeordnet sind, wobei die Lage der Module durch eine Kennzeichnung, insbesondere Bedruckung, auf dem Oberteil (1) erkennbar ist, dadurch gekennzeichnet , dass die Module eine als LED-Streifen ausgebildete Lichtquelle (6), ein darüber angeordnetes, lichtdurchlässiges Silikonteil (2) und darüber einen mit einem Ausschnitt zum Lichtdurchtritt versehenen Drucksensor (3) zwischen der Bodenplatte (4) und dem Oberteil (1) der Matte aufweist, wobei die eingesetzten Silikonteile und LED-Streifen formbar und widerstandsfähig gegen mechanische Einwirkungen ausgebildet sind.
Digitale Trainingsmatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass die Module und die Kennzeichnungen die Form von Sechsecken haben.
Digitale Trainingsmatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass das Oberteil (1) ausreichend weich ist, um eine Reaktion des Drucksensors (3) beim Betreten der Matte durch einen Erwachsenen und/oder ein Kind auszulösen.
Digitale Trainingsmatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass die Matte eine Steuereinrichtung, insbesondere Steuerplatine, (5) zur, vorzugsweise drahtlosen, Kommunikation zwischen den Drucksensoren (3) und den Lichtquellen (6) und einem, insbesondere mobilen, Anzeige- und Auswertungs-Gerät aufweist.
Digitale Trainingsmatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass die Drucksensoren mit leitfähigen und formbaren Polymerfolien aufgebaut sind.
Digitale Trainingsmatte nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , dass die Steuereinrichtung (5) eine Dreiecksform hat und an der Vorderseite der Matte befestigt ist.
Digitale Trainingsmatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass Kupplungen vorgesehen sind, die den oberen und unteren Teil der Matte pressen und zwischen den beiden Schichten einen Freiraum für die Durchführung von Kabeln lassen.