DE19725904A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Erfassung von Bewegungsparamtern beim Skifahren - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Erfassung von Bewegungsparamtern beim Skifahren

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung der im Oberbegriff des Anspruch 1 angegebenen Art.
Nach dem Stand der Technik sind keine Verfahren und Vorrichtungen zur Ermittlung der Bewegungsparameter beim Skifahren bekannt, die mitgeführt werden können und die dem Skifahrer on-line zur Verfügung stehen sowie eine Abspeicherung dieser Parameter ermöglichen.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Realisierung einer Vorrichtung und der Angabe eines Verfahrens zur Ermittlung der Bewegungsparameter beim Skifahren, wie die momentane Geschwindigkeit des Skifahrers, seine Durchschnitts- und Maximalgeschwindigkeit, die zurückgelegte Wegstrecke usw. sowie hieraus ableitbarer Angaben zur Konditionierung bzw. Kontrolle des Skifahrers. Die erfaßten Bewegungsparameter sollen dem Skifahrer visuell oder akustisch während des Skifahrens angezeigt werden.
Diese Aufgabe wird durch die in den Ansprüchen 1 und 23 der Erfindung sowie den zugehörigen Unteransprüchen angegebenen kennzeichnenden Merkmalen gelöst.
Die vorliegende Erfindung basiert auf der Erkenntnis, daß mit bestimmten Sensorsystemen, die der Erfassung der Strömungsgeschwindigkeit von Flüssigkeiten, sich bewegenden Festkörperteilchen bzw. -oberflächen oder auch Gasen dienen, die Geschwindigkeit eines Ski bzw. Skifahrers bezüglich der Schneeoberfläche oder der Umgebungsluft bestimmt werden kann, woraus sich eine ganze Reihe weiterer Bewegungsparameter des Skifahrers ableiten lassen. Hierzu werden die entsprechenden Sensoren am Ski (oder Snowboard) oder Skifahrer angeordnet. Die Sensorsignale werden an eine elektronische Signalverarbeitungs- und -auswerteeinheit übertragen, die vorzugsweise einen Mikrocontroller und ein Display zur Anzeige dieser Bewegungsparameter enthält. Die Signalverarbeitungs- und -auswerteeinheit wird in einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung am Handgelenk des Skifahrers mittels eines Armbandes oder am Skihandschuh bzw. an Teilen der Skiausrüstung befestigt. Als Sensorsignal-Übertragungsstrecke wird vorzugsweise eine Funkstrecke eingesetzt.
Die Sensorsysteme können in Abhängigkeit vom Sensorprinzip entweder direkt an der Skibrett-Unterseite, auf dem Ski, am Skischuh oder am Körper des Skifahrers angeordnet werden.
Wenn die Sensorsignale als Impulse vorliegen, deren Folgefrequenz einen direkten Zusammenhang mit der Strömungs- bzw. Skifahrergeschwindigkeit bilden, kann eine unter dem Begriff "Fahrradcomputer" bekannte Signalverarbeitungs- und -auswerteeinheit vorteilhaft eingesetzt werden. Falls erforderlich, kann bereits im Sensorsystem eine Signalvorverarbeitung zur Erzeugung einer entsprechenden Impulsfolge durchgeführt werden.
Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine mögliche Anordnung wesentlicher Komponenten einer Vorrichtung zur Ermittlung der Bewegungsparameter beim Skifahren.
Fig. 2a und 2b bevorzugte Ausführungsformen eines Sensorsystems zur Ermittlung der Relativgeschwindigkeit zwischen einem Ski und dem schneebedeckten Untergrund unter Verwendung optischer Sensoren.
Fig. 3 eine bevorzugte Ausführungsform eines Sensorsystems zur Ermittlung der Relativgeschwindigkeit zwischen einem Ski und dem schneebedeckten Untergrund unter Verwendung eines akustischen Sensors.
Fig. 4 eine bevorzugte Ausführungsform eines Sensorsystems zur Ermittlung der Relativgeschwindigkeit zwischen einem Ski und dem schneebedeckten Untergrund unter Verwendung eines Sensors basierend auf einem thermischen Prinzip.
Fig. 5 eine bevorzugte Ausführungsform eines Sensorsystems zur Ermittlung der Relativgeschwindigkeit zwischen einem Ski und dem schneebedeckten Untergrund unter Verwendung eines akustischen Sensors nach dem Ultraschall-Doppler-Verfahren.
Fig. 6 eine bevorzugte Ausführungsform eines Sensorsystems zur Ermittlung der Relativgeschwindigkeit zwischen einem Ski und dem schneebedeckten Untergrund unter Verwendung eines planaren magnetisch-induktiven Strömungssensors.
Fig. 7 eine bevorzugte Ausführungsform eines Sensorsystems zur Ermittlung der Luftströmungsgeschwindigkeit am Ski unter Verwendung eines rotierenden Probekörpers.
Fig. 8 eine bevorzugte Ausführungsform eines Sensorsystems zur Ermittlung der Luftströmungsgeschwindigkeit am Ski unter Verwendung eines Ultraschall-Sensorsystems.
Die Fig. 1 zeigt eine mögliche Anordnung wesentlicher Komponenten einer Vorrichtung zur Ermittlung der Bewegungsparameter beim Skifahren.
Der Skifahrer 8 bewegt sich mit seinen Ski (oder Snowboard) auf dem schneebedeckten Untergrund 7. An einem seiner beiden Ski 2 sind ein Sensorsystem 3 zur Detektion der Relativgeschwindigkeit v zwischen dem Ski 2 und dem schneebedeckten Untergrund sowie ein Funksender 4 zur Übertragung der Sensorsignale angeordnet. Am Handgelenk oder Skihandschuh des Skifahrers 8 sind der Funkempfänger 5 sowie die Signalverarbeitungs- und -auswerteeinheit 6 befestigt, die in einer besonders vorteilhaften Ausführung der Erfindung dem Aufbau und den Funktionen eines Fahrradcomputers entspricht. Die vom Sensorsystem 3 detektierten Signale oder Impulse werden über die Funkstrecke 4, 5 zur Signalverarbeitungs- und -auswerteeinheit 6 übertragen, wo sie zur Ermittlung der Bewegungsparameter des Sportlers 8 beim Skifahren dienen und zur Anzeige gebracht werden.
Fig. 2a und 2b zeigen schematisch zwei bevorzugte Ausführungsformen eines Sensorsystems zur Ermittlung der Relativgeschwindigkeit zwischen einem Ski und dem schneebedeckten Untergrund unter Verwendung optischer Sensoren.
In Fig. 2a dienen als Sensorsystem 3 zwei gleichartige Reflexionsanordnungen, bestehend aus jeweils einem optischen Sender 31 und einem optischen Empfänger 32, die an der Ski- Unterseite (Lauffläche 21) hintereinander in Längsrichtung des Ski 2 im Abstand von etwa 5 cm so angeordnet sind, daß sie Strukturen (Querrillen, Eiskristalle usw.) oder Störungen (Tannennadeln, Schmutz usw.) im Schnee 7 unter dem Ski 2 detektieren. Die entsprechenden Reflexionssignale werden von den Photodetektoren 32 erfaßt und einem Mikrocontroller 33 zugeführt. In diesem erfolgt eine A/D-Wandlung und Vorverarbeitung dieser Signale, wozu ihre Autokorrelationsfunktion gebildet wird. Aus der zeitlichen Verzögerung, bei der die Autokorrelationsfunktion einen Maximalwert annimmt, ergibt sich die Impulsfolgefrequenz, die über den Funksender 4 beispielsweise an den am Handgelenk des Skifahrers 8 befindlichen Fahrradcomputer 6 (mit Funkempfänger 5 direkt verbunden) übermittelt wird und aus der die gesuchten Bewegungsparameter, wie etwa die Relativgeschwindigkeit v, abgeleitet werden können.
Bei Verwendung von elektrisch parallel angesteuerten IR-Emitterdioden als Strahlungssender 31 können die Detektorsignale auch mit Hilfe von Schwellwertschaltern in TTL-Impulse umgesetzt werden, wodurch die A/D-Wandlung im Mikrocontroller 33 entfallen kann. Hierdurch wird die Signalvorverarbeitung über die Autokorrelation wesentlich vereinfacht. Die Spannungsquelle 30 versorgt die elektronischen Baugruppen am Ski 2.
Im Unterschied zum Ausführungsbeispiel der Fig. 2a wurden in Fig. 2b die Strahlungssender 31 durch eine Lichtleiteranordnung ersetzt, wobei als Strahlungsquelle ein Stab 34 dient, der unter Lichteinwirkung eine Fluoreszenzstrahlung generiert. Diese wird mit Hilfe der beiden Kunststoff-Lichtleitfasern 31 zu den entsprechenden Positionen neben den Strahlungsempfängern 32 über der Lauffläche 21 transportiert.
Die Fig. 3 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform eines Sensorsystems zur Ermittlung der Relativgeschwindigkeit zwischen einem Ski und dem schneebedeckten Untergrund unter Verwendung eines akustischen Sensorprinzips.
Unter der Lauffläche 21 des Ski oder Snowboard 2 wird eine Struktur 36 angeordnet, die aufgrund ihrer sägezahnförmigen Gestaltung (ihrer Längsschnittsfläche) nur einen sehr kleinen zusätzlichen Reibungswiderstand in Fahrtrichtung hervorruft, jedoch zu geschwindigkeitsabhängigen Fahrgeräuschen führt. Insbesondere steht im Fall einer regelmäßigen bzw. periodischen Gestalt der Struktur 36 die Frequenz der Fahrgeräusche in direktem Zusammenhang mit der Relativgeschwindigkeit v. Durch eine entsprechende Frequenzanalyse der vom Mikrofon 35 detektierten Fahrgeräusche kann die Relativgeschwindigkeit v ermittelt werden, wozu vorzugsweise ein Mikrocontroller 33 eingesetzt wird. Darüber hinaus kann die aus den Fahrgeräuschen herausgefilterte Nutzfrequenz unmittelbar in eine entsprechende niederfrequente Impulsfolge umgesetzt werden, die der Relativgeschwindigkeit v proportional ist. Diese Impulsfolge wird dem Funksender 4 zugeführt und kann beispielsweise von einem Fahrradcomputer als Signalverarbeitungs- und -auswerteeinheit unmittelbar verarbeitet werden. Die Spannungsversorgung für das Mikrofon 35, den Mikrocontroller 33 und den Funksender 4 wird von einer Batterie oder einem Akku 30 bereitgestellt. Die Struktur 36 kann auch direkt in die Lauffläche 21 integriert werden.
In Fig. 4 ist eine bevorzugte Ausführungsform eines Sensorsystems zur Ermittlung der Relativgeschwindigkeit zwischen einem Ski und dem schneebedeckten Untergrund unter Verwendung eines auf einem thermischen Prinzip basierenden Sensors schematisch dargestellt.
In oder unmittelbar über der Lauffläche des Ski 21 wird ein erster Temperatursensor 37 und dahinter ein zweiter 38a angeordnet. Zwischen diesen Temperatursensoren, die vorzugsweise eine geringe Wärmekapazität und kurze Ansprechzeit besitzen, wird ein Heizelement 39a so angeordnet, daß es mit dem Sensor 38a in thermischem Kontakt steht. Dieser Wärmekontakt (39b) wird infolge der Wärmeverluste über die Lauffläche 21 und/oder die Schneeoberfläche 7 direkt durch die Relativgeschwindigkeit v beeinflußt. Ein dritter Temperatursensor 38b wird direkt über dem oder im Heizelement 39a angeordnet und gegenüber seiner Umgebung thermisch isoliert. Der Sensor 37 ist bezüglich des Heizelementes 39a thermisch isoliert und dient der Erfassung der Temperatur der Schneeoberfläche 7. Bei stationärem Betrieb des Heizelementes 39a besteht eine direkte Abhängigkeit zwischen der Relativgeschwindigkeit v und der Temperatur des Sensors 38a, wobei die Temperatur der Schneeoberfläche 7 als Referenzgröße dient. Bei konstanter Referenztemperatur vom Sensor 37 vergrößert sich die Differenz zwischen den gemessenen Temperaturen der beiden Sensoren 38b und 38a mit wachsender Relativgeschwindigkeit v stetig. Die Auswertung der Sensorsignale sowie die Erzeugung einer zur Relativgeschwindigkeit v proportionalen Impulsfolge wird vom Mikrocontroller 33 realisiert. Über den Funksender 4 werden diese Impulse an einen als Auswerteeinheit 6 arbeitenden Fahrradcomputer übertragen.
Aufgrund des geringen Energiebedarfs erweist sich der Impulsbetrieb des Heizelementes 39a als besonders vorteilhafte Ausführung. Im Unterschied zum stationären Betrieb wird hier das zeitliche Abklingverhalten der Temperaturdifferenz der Sensoren 38b und 38a ausgewertet.
Die Fig. 5 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform eines Sensorsystems zur Ermittlung der Relativgeschwindigkeit zwischen einem Ski und dem schneebedeckten Untergrund unter Verwendung eines akustischen Sensors nach dem Ultraschall-Doppler-Verfahren. In der Lauffläche 21 des Ski 2 wird ein Ultraschall-Sensor-Kopf, bestehend aus einem Ultraschall-Geber 35a und einem zugehörigen Ultraschall-Empfänger 35b so angeordnet, daß die Schneeoberfläche 7 als Reflexionsfläche für die Ultraschall-Welle wirkt. Infolge des Doppler-Effektes kommt es zu einer Frequenzverschiebung zwischen der eingestrahlten und der empfangenen Ultraschall-Welle, aus deren Größe auf die Relativgeschwindigkeit v geschlossen werden kann. Die entsprechende Ansteuer- und Auswerteelektronik 33 wird von der Spannungsquelle 30 versorgt und befindet sich ebenfalls auf dem Ski 2.
Die Fig. 6 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform eines Sensorsystems zur Ermittlung der Relativgeschwindigkeit zwischen einem Ski und dem schneebedeckten Untergrund unter Verwendung eines planaren magnetisch-induktiven Strömungssensors. Diese Sensoranordnung wird vorzugsweise in die Skibrett-Unterseite integriert. Zur Erzeugung der Induktionsspannungen U1 und U2 werden die Elektroden (352, 353) und die Permanentmagnete 351 senkrecht zur Fahrt- bzw. Strömungsrichtung angeordnet. Im Schneewasser enthaltene Ionen (H+, OH-, Na⁺, Cl⁻ usw.), die sich mit der Relativgeschwindigkeit v entlang des planaren magnetisch-induktiven Strömungssensors bewegen, werden im Feld der Permanentmagnete 351 in Richtung der Elektroden 352 und 353 abgelenkt. Bei einer Bewegungsrichtung des Ski 2 in die Zeichenebene der Fig. 6 werden die positiven Ionen zur Elektrode 352 und die negativen zur Elektrode 353 abgelenkt, so daß die Spannung U1 zwischen diesen Elektroden generiert wird. U1 wächst dabei proportional mit v an. Eine zweite planare Anordnung mit entgegengesetzt gerichteten Magnetfeldern befindet sich in Fahrtrichtung betrachtet vor oder hinter der ersten. In dieser zweiten wird die Spannung U2 induziert, die zur Spannung U1 entgegengesetzte Polarität besitzt. Durch Bildung der Differenzspannung (U1-U2) lassen sich sämtliche Störspannungen (Berührungsspannung, Reibungselektrizität, elektrochemische Potentialdifferenzen usw.) vermeiden, so daß aus der resultierenden doppelten Induktionsspannung direkt auf die Geschwindigkeit v geschlossen werden kann. Vorzugsweise wird diese Differenzspannung in eine Impulsfolge umgesetzt, deren Folgefrequenz zur Induktionsspannung und folglich zur Relativgeschwindigkeit v proportional ist.
In Fig. 7 ist eine bevorzugte Ausführungsform eines Sensorsystems zur Ermittlung der Luftströmungsgeschwindigkeit am Ski unter Verwendung eines rotierenden Probekörpers dargestellt.
Auf dem Ski 2 ist eine Schutzröhre 300 zur Aufnahme eines drehbar gelagerten Flügelrades 302 angeordnet. Das Flügelrad 302 wird durch den "Fahrtwind" mit der Strömungsgeschwindigkeit vL in Rotation versetzt. Die Achse des Flügelrades ist starr mit dem Eintrittsfilter 301 verbunden, so daß es sich zusammen mit dem Flügelrad 302 leicht aus der Schutzröhre 300 herausziehen und damit bei Bedarf reinigen bzw. austauschen läßt. Als Eintrittsfilter 301 wird vorzugsweise ein Metallsieb verwendet. Das Flügelrad 302 enthält einen kleinen Magneten, welcher auf den Hall-Sensor-IC 304 einwirkt und pro Flügelrad-Umdrehung einen Impuls auslöst. Diese Impulse werden mit Hilfe des Frequenzteilers 303 in eine niederfrequente Impulsfolge umgesetzt, die nach der Funk- Übertragung direkt einem Fahrradcomputer zur Signalverarbeitung und Auswertung zugeführt werden kann.
In Fig. 8 ist eine bevorzugte Ausführungsform eines Sensorsystems zur Ermittlung der Luftströmungsgeschwindigkeit am Ski unter Verwendung eines Ultraschall-Sensorsystems schematisch dargestellt.
Auf dem Ski 2 wird ein Ultraschall-Sender 35a so angeordnet, daß die von ihm erzeugten Signale die beiden Ultraschall-Empfänger 35b und 35c erreichen. Die Ultraschall- Empfänger 35b und 35c werden so positioniert, daß sich die vom Sender abgestrahlte Ultraschallwelle zum Empfänger 35b entgegen der Luftströmung (vL) und zum Empfänger 35c in Richtung dieser Luftströmung ausbreiten muß. Dadurch ändern sich die Laufzeiten der Ultraschallwellen in Abhängigkeit ihrer Ausbreitung bezüglich zur Richtung der Luftströmung vL. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel benötigt der Ultraschall vom Sender 35a zum Empfänger 35b eine größere Laufzeit als zum Empfänger 35c, was sich u.a. in einer entsprechenden Phasenverschiebung der beiden Ultraschallsignale äußert. Diese Phasendifferenz ist direkt proportional zur Strömungsgeschwindigkeit vL. Mit einer Ultraschallfrequenz von beispielsweise 23 Hz und symmetrischer Sender-Empfänger- Anordnung mit Abständen von je 5 cm würden aus Strömungsgeschwindigkeiten vL von etwa 150 km/h Phasendifferenzen von ca. 360° resultieren. Nach entsprechendem elektronischen Phasenvergleich in der dafür vorgesehenen Baugruppe 33 stehen die zu vL proportionalen Spannungssignale zur nachfolgenden Weiterverarbeitung, Übertragung und Auswertung zur Verfügung.
Die räumliche Anordnung des Ultraschall-Senders 35a und der Empfänger 35b und 35c kann unterschiedlich zur Fig. 8 ausgelegt werden; insbesondere sind verschiedene Orientierungen der Sender-Empfänger-Anordnung denkbar.
Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf die vorstehend angegebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von den dargestellten Lösungen auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht.

Claims (23)

1. Vorrichtung zur Ermittlung von Bewegungsparametern beim Skifahren, bestehend aus einem Sensorsystem, einem elektronischen Signalverarbeitungs- und -auswertesystem und einer Sensorsignal-Übertragungsstrecke, dadurch gekennzeichnet, daß das Sensorsystem (3) am oder im Ski (2) oder Snowboard angeordnet ist und die Relativgeschwindigkeit (v) zwischen dem Ski (2) oder Snowboard und dem schneebedeckten Untergrund (7) detektiert und diese über eine vorzugsweise drahtlose Sensorsignal-Übertragungsstrecke, bestehend aus einem Sender (4) und einem Empfänger (5), an das Signalverarbeitungs- und -auswertesystem (6) übermittelt, das hieraus die entsprechenden Bewegungsparameter ableitet, so daß diese dem Skifahrer (8) akustisch und/oder visuell angezeigt werden.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Sensorsystem (3) mindestens zwei optische Reflexionsdetektoren, bestehend aus je einem optischen Sender (31) und einem optischen Empfänger (32), verwendet werden, welche in Fahrtrichtung hintereinander angeordnet sind und die Schneeoberfläche (7) neben oder unter der Lauffläche (21) des Ski (2) oder Snowboard abtasten, wobei eine Verknüpfung ihrer Ausgangssignale durch Bildung der entsprechenden Autokorrelationsfunktion in einem Mikrocontroller (33) erfolgt, aus der ein zur Relativgeschwindigkeit (v) korreliertes elektronisches Signal abgeleitet wird.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Strahlungssender (31) für die optischen Reflexionsdetektoren Materialien (34) verwendet werden, die unter Lichteinwirkung (9) fluoreszieren, wobei dieses Fluoreszenzlicht mittels Lichtwellenleitern an die entsprechenden Positionen (31) neben den Strahlungsempfängern (32) der optischen Reflexionsdetektoren geführt wird.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Sensorsystem (3) ein akustischer Empfänger (35) eingesetzt wird, der in Kombination mit einer vorzugsweise periodischen Struktur (36) an oder in der Lauffläche (21) des Ski (2) oder Snowborad die geschwindigkeitsabhängigen Fahrgeräusche dieser Struktur detektiert und sie einer Baugruppe zur Signalvorverarbeitung (33) zugeführt werden, wobei diese Signalvorverarbeitung der Erzeugung eines elektronischen Ausgangssignals dient, das direkt mit der Relativgeschwindigkeit (v) zusammenhängt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der Baugruppe zur Signalvorverarbeitung (33) eine Frequenzanalyse der durch die Struktur (36) hervorgerufenen Fahrgeräusche mit elektronischen Mitteln durchgeführt wird.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Sensorsystem (3) ein nach dem Prinzip eines thermischen oder Heizdraht- Aneometers arbeitender Sensor eingesetzt wird.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Sensorsystem (3) ein über oder in der Lauffläche des Ski (21) angeordnetes Heizelement (39a) und zwei zugeordnete Temperatursensoren (38a, 38b) dienen, wobei der erste Sensor (38a) über eine Wärmebrücke (39b) mit dem Heizelement (39a) in der Weise gekoppelt wird, daß der Wärmestrom vom Heizelement (39a) zum Sensor (38a) von den Wärmeverlusten zur Schneeoberfläche (7) und damit von der Relativgeschwindigkeit (v) beeinflußt wird und der zweite Sensor (38b) direkt im oder am Heizelement (39a) thermisch isoliert von seiner Umgebung angeordnet wird.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Sensorsystem (3) zwei planare magnetisch-induktive Geschwindigkeitssensoren eingesetzt werden, die jeweils mindestens ein quer zur Fahrtrichtung angeordnetes Permanentmagnetsystem (351) besitzen, zwischen denen zwei Elektroden (352, 353) derart angeordnet sind, daß sie zusammen mit den Permanentmagneten (351) in einer Ebene liegen und eine Induktionsspannung (U1) infolge der Relativbewegung zum Schneeuntergrund bzw. zum entsprechenden Schmelzwasser an ihnen hervorgerufen wird, wobei die Polarität der Induktionsspannungen an den beiden planaren magnetisch-induktiven Sensoren aufgrund entgegengesetzter Magnetfeldrichtungen unterschiedlich ist und die Spannungsdifferenz (U1-U2) zur Ableitung der Relativgeschwindigkeit (v) verwendet wird.
9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Sensorsystem (3) ein nach dem Prinzip eines Ultraschall-Doppler-Meßsystems (35a, 35b) aufgebauter und arbeitender Geschwindigkeitssensor eingesetzt wird.
10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Sensorsystem (3) anstelle der Relativgeschwindigkeit (v) die Strömungsgeschwindigkeit der Umgebungsluft (vL) bezüglich des sich bewegenden Skifahrers (8) detektiert.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Sensorsystem (3) am Ski (2) oder Snowboard oder am Körper des Skifahrers (8) oder am Skischuh (1) oder an Komponenten der Skiausrüstung, wie der Skibrille, dem Skihelm, der Skimütze, dem Skianzug oder den Skistöcken, angeordnet ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß als Sensorsystem (3) ein von der Luftströmung angetriebener rotierender Körper (302) verwendet wird, dessen geschwindigkeitsabhängige Drehzahl über einen Reed-Kontakt, einen Hall-Sensor oder einen optischen Sensor (304) detektiert wird.
13. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß als Sensorsystem (3) ein auf Differenzdruckmessung an einer Rohrverengung oder einer Venturi-Düse basierender Luftströmungs- oder Durchflußmengenmesser zur Ermittlung der Luftströmungsgeschwindigkeit (vL) eingesetzt wird.
14. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein Probekörper hinter einem Strömungshindernis, welches Turbulenzen hervorruft und dadurch den Probekörper quer zur Strömungsrichtung in Schwingungen versetzt, als Sensorsystem (3) eingesetzt wird, wobei die von der Luftströmungsgeschwindigkeit (vL) abhängige Schwingungsfrequenz mit optischen, elektrischen oder elektromagnetischen Sensoren detektiert wird.
15. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß als Sensorsystem (3) eine Anordnung aus einem Ultraschall-Sender (35a) und mindestens einem Ultraschall-Empfänger eingesetzt wird, die bezüglich der Fahrtrichtung in einem festen Abstand zueinander und vorzugsweise auf dem Ski (2) angebracht sind, wobei von der Luftströmungsgeschwindigkeit (vL) abhängige physikalische Meßgrößen der Ultraschallausbreitung, wie die Ultraschallfrequenz, die Laufzeit eines Ultraschallimpulses, die Phasenlage der Ultraschallwelle bezüglich einer Referenzwelle usw., erfaßt und ausgewertet werden.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Ski (2) oder Snowboard ein Ultraschall-Sender (35a) mit zwei Ultraschall- Empfängern (35b, 35c) angeordnet wird, von denen sich ein erster (35b) in Fahrtrichtung gesehen vor dem Ultraschall-Sender und der zweite (35c) bezüglich der Fahrtrichtung hinter diesem befindet und deren Ultraschallsignale einer elektronischen Einrichtung (33) zugeführt werden, in der die Phasendifferenz der beiden Ultraschallsignale ermittelt wird, woraus die Luftströmungsgeschwindigkeit (vL) abgeleitet wird.
17. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Sensorsignal-Übertragungsstrecke (4, 5) eine drahtlose Funkübertragung, bestehend aus einem Funksender (4) und einem Funkempfänger (5), eingesetzt wird.
18. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangssignale des Sensorsystems (3) vor ihrer Übertragung zum Signalverarbeitungs- und -auswertesystem (6) einer elektronischen Signalvorverarbeitung unterzogen werden, bei der als Ausgangssignal eine Folge von Impulsen generiert wird, deren Folgefrequenz proportional zur Relativgeschwindigkeit (v) zwischen Ski (2) oder Snowboard und dem Untergrund (7) bzw. zur Luftströmungsgeschwindigkeit (vL) am Ski (2), am Snowboard oder am Skifahrer (8) ist.
19. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das elektronische Signalverarbeitungs- und -auswertesystem (6) ein Display zur Anzeige der Bewegungsparameter besitzt und zusammen mit dem Empfänger (5) am Handgelenk des Skifahrers (8) mit Hilfe eines Armbandes befestigt oder im Skihandschuh integriert werden kann.
20. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das elektronische Signalverarbeitungs- und -auswertesystem (6) sowie die Mittel zur Anzeige der Bewegungsparameter zusammen mit dem Empfänger (5) in oder an der Skibrille des Skifahrers (8) angeordnet sind.
21. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das elektronische Signalverarbeitungs- und -auswertesystem (6) sowie die Mittel zur Anzeige der Bewegungsparameter auf dem Ski (2) oder Snowboard angeordnet sind, wobei vorzugsweise eine direkte elektrische und räumliche Kopplung an das Sensorsystem (3) gewählt wird.
22. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Komponente des elektronischen Signalverarbeitungs- und -auswertesystems (6) ein "Fahrrad-Computer" ist.
23. Verfahren zur Erfassung und zur Anzeige von Bewegungsparametern beim Skifahren, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - die Relativgeschwindigkeit (v) zwischen Ski (2) oder Snowboard und dem schneebedeckten Untergrund (7) während des Skifahrens, mit Sensorsystemen (3) gemessen wird, die am oder im Ski oder Snowboard oder auch an der Skiausrüstung angeordnet sind und die diese Relativgeschwindigkeit in direkter oder indirekter Weise aus der Fortbewegung des Ski oder Snowboard ableiten,
  • - diese Sensorsignale in Form von elektrischen Impulsen vorliegen oder durch eine Signalvorverarbeitung (33) in elektrische Impulse umgewandelt werden, deren Impulsfolgefrequenz in direktem Zusammenhang mit dieser Relativgeschwindigkeit steht,
  • - diese elektrischen Impulse über eine vorzugsweise drahtlose Signal- Übertragungsstrecke (4, 5) an ein elektronisches Signalverarbeitungs- und -auswertesystem (6) übermittelt werden,
  • - nach entsprechender Auswertung der Impulse im Auswertesystem (6) die Bewegungsparameter dem Skifahrer (8) unmittelbar beim Skifahren angezeigt werden, wobei bestimmte Werte, wie beispielsweise die Maximal- und die Durchschnittsgeschwindigkeit, die zurückgelegte Wegstrecke, der durchschnittliche Energieverbrauch des Skifahrers usw., gespeichert werden können.
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