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Die Erfindung bezieht sich auf Hula-Hoop-Reifen, welche zum Beispiel in Sportkursen zur Erfassung von Bewegungsabläufen und zur Anlegung von Nutzungsprofilen eingesetzt werden. Es bieten sich auch Einsatzmöglichkeiten im privaten Bereich. Zudem bietet eine dynamisch anpassbare Beleuchtung Vorteile für die Präsentation in Video- und Fotoaufnahmen und bei Vorführungen während der Benutzung des Hula-Hoop-Reifens an. Die Steuerung der Beleuchtung und Verarbeitung der gesammelten Sensordaten erfolgt mittels eingebauter Elektronik und kann über die funkbasierte Bluetooth Verbindung mit einer Applikation für mobile Geräte (Smartphones) konfiguriert und gesteuert werden.
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Es sind bereits Hula-Hoop-Reifen bekannt. Es handelt sich bei diesen um ein rundes Sportgerät, welches der Benutzer um verschiedene Körperteile - beispielsweise um Hüfte, Taille, Hals, Beine - positionieren kann. Es werden mit dem Sportgerät Schwenkbewegungen ausgeführt. Solche Hula-Hoop-Reifen sind auch bereits speziell für Sportkurse mit einem geringen Maß an Sensoren ausgestattet sind. Diese Hula-Hoop-Reifen umfassen jedoch nicht die speziellen Anforderungen für alle Einsatzgebiete und müssen umständlich neu programmiert oder neu hergestellt werden. Da diese nicht über eine komplexe Steuerungssoftware verfügen, könne bei herkömmlichen Hula-Hoop-Reifen keine Sensordaten bequem über ein Smartphone ausgelesen und analysiert werden. Des Weiteren verfügen solche Hula-Hoop-Reifen nicht über eine komplexe Beleuchtungssteuerung, welche in Abhängigkeit der Bewegungen des Hula-Hoop-Reifens konfiguriert und aktiviert werden kann. Eine für repräsentative Zwecke vorteilhafte Beleuchtung mit speziellen Effekten ist beispielsweise eine Ansteuerung der einzelnen Beleuchtungspunkte entgegen der Rotationsrichtung des Reifens. Des Weiteren kann beispielsweise über die dynamische Beleuchtung der Benutzer über verschiedene Stufen oder auch Meilensteine des Sporttrainings informiert werden.
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Die Erfindung stellt sich nun die Aufgabe, ein Sportgerät bereitzustellen, welches für gezielte Übungen und Präsentationsmaßnahmen sowie präzise funkbasierte Steuerung und Konfiguration der Beleuchtung und Sensoren geeignet ist. Der Hula-Hoop-Reifen soll eine benutzerfreundliche Steuerung realisieren und eine blickfangmäßige Präsentation ermöglichen. Zudem soll es bei unterschiedlichen Außentemperaturen einsetzbar sein und durch eine einfache Inbetriebnahme vor Ort gekennzeichnet sein.
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Diese Aufgabe wird durch einen Hula-Hoop-Reifen mit den im Anspruch 1 dargestellten Merkmalen gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen dieses Hula-Hoop-Reifens sind in den Ansprüchen 2 bis 17 zu entnehmen. Der Wortlaut sämtlicher Ansprüche wird hiermit durch Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht.
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Der erfindungsgemäße Hula-Hoop-Reifen umfasst ein Steuerungsmodul mit Gyroskop zur Lagebestimmung unter Nutzung des Piezo-Effekts, einen 3-Achsen-Beschleunigungssensor zur Erkennung von Bewegung und deren Geschwindigkeit, sowie eine logische Verarbeitungseinheit zur Erkennung von Bewegungsabläufen und Gesten. Ferner umfasst der Hula-Hoop-Reifen einen solchen Aufbau, dass die elektrischen Komponenten (Sensoren, Steuerungsplatine, Leuchtmittel, Batterie) mittels einer Schutzhülle innerhalb der Leerhülle oder als Ersatz eines Sektors des Reifens fest angeordnet sind. An der Außenseite der Leerhülle befinden sich ein oder mehrere Bedienelemente sowie ein oder mehrere Statusanzeigemittel zur Bedienung der Steuerungsplatine. Es besteht auch die Möglichkeit, dass keine Bedienelemente oder auch Statusanzeigemittel bei einer anderen Ausführungsform des erfindungsmäßigen Hula-Hoop-Reifens angeordnet sind. Bei diesem erfindungsmäßigen Hula-Hoop-Reifen handelt es sich um eine kompakte Einheit, die sich mit und auch ohne Nutzung der Applikation für mobile Geräte, ohne weiteres wie übliche Hola-Hoop-Reifen verwendet lässt.
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Bei der Außenhülle handelt es sich vorzugsweise um ein wasserdichtes, glattes, rundes Leerrohr aus Kunststoff mit einer ebenen und matten, diffundierenden oder auch durchsichtigen Oberfläche. In einer anderen Ausführungsform kann die Außenhülle aus einem anderen Material bestehen, Beispielhafterweise aus Silikon. Des Weiteren ist es möglich, dass die Außenhülle eine andere Oberfläche und Oberflächenstruktur besitzt, beispielsweise eine oder mehrere Einkerbungen zur besseren Handhabung und Erhöhung der Profiltiefe des Reifens. Die Nutzung einer aus Silikon bestehenden Oberfläche bietet eine sterile und leicht zu reinigende Außenhülle.
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Vorzugsweise ist der erfindungsmäßige Hula-Hoop-Reifen mit 2 1,5 Volt Batterien betrieben. Eine solche Niedervoltspannung ist besonders geeignet, da diese einen geringen Stromverbrauch auch bei aktiver Beleuchtung gewährleisten kann, sowie eine konstante Versorgung zum Betrieb der Sensoren und Steuerungssoftware garantiert. Es besteht auch die Möglichkeit, dass der Hula-Hoop-Reifen in einer anderen Ausführungsform mit einer höheren oder auch geringen Spannung betrieben wird.
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Die Batterie der Erfindung wird innerhalb des Reifens in einem geschützten Hohlraum angeordnet und kann über einen Anschluss oder Kontaktlos mit einem externen Ladegerät mittels einer Niedervoltleitung aufgeladen werden. Der Vorteil einer derartigen Anordnung besteht darin, dass der Hula-Hoop-Reifen leichter im Gewicht und Platz sparender in der Handhabung ist. Das Ladegerät kann sich in unmittelbarer Nähe oder auch in größerer Distanz zum Hula-Hoop-Reifen befinden. Es ist möglich, dass der Hula-Hoop-Reifen in einer anderen Ausführung über eine herausnehmbare und somit auch eine direkt auswechselbare Batterie verfügt.
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Zum Vorteil der Bedienbarkeit verfügt der Hula-Hoop-Reifen über ein oder auch mehrere Bedienelemente, insbesondere Taster, zum Ab- und Anstellen des Beleuchtung sowie der Sensordatenerfassung. Vorteilhafterweise ist es auch möglich, dass über ein solches Bedienelement weitere Funktionen, wie beispielsweise das Regeln der Beleuchtungshelligkeit oder auch insbesondere der Wechsel zwischen verschiedenen Betriebsmodi, realisiert ist.
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Zur Bedienung des erfindungsmäßigen Hula-Hoop-Reifens kann vorteilhafterweise auch eine Applikation für mobile Geräte genutzt werden. Diese Applikation existiert beispielsweise für die Betriebssystemplattformen Android und iOS für mobile Geräte und ist zum Vorteil des Bedieners über die Applikationsverwaltungsdienste der jeweilige Systeme erhältlich. Die Applikation ermöglicht das Ausführen von Steuerungsbefehlen für die Beleuchtung und umfasst beispielsweise das An- und Abschalten der Erfassung von Sensordaten, insbesondere aber das Auslesen und Auswerten der Sensordaten, das Kalibrieren der Sensoren und auch den Wechsel und die Konfiguration verschiedener Betriebsmodi.
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Diese Betriebsmodi bieten optimale Voraussetzungen für die vorteilhafte Nutzung für verschiedene Sportübungen. Es kann beispielsweise ein Betriebsmodus möglich sein, welcher dem Benutzer eine direkte Rückmeldung über die Schwenkgeschwindigkeit des Hula-Hoop-Reifens durch eine entsprechende farbliche Auslegung der Beleuchtung ermöglicht. Zum besonderen Vorteil der Präsentation kann ein solcher Schwenkbetrieb des Reifens in einem Betriebsmodus so realisiert sein, dass es durch entsprechende Beleuchtung den Effekt hat, der Reifen würde stehen bleiben oder sich sogar in die entgegengesetzte Richtung drehen. Durch eine solche vorteilhafte Darstellung kann der erfindungsmäßige Hula-Hoop-Reifen nicht nur als Sportgerät sondern auch besonders als Blinkfang in Kursen, Verführungen oder für Videos genutzt werden.
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In einer besonders bevorzugten Ausführungsform verfügt der Hula-Hoop-Reifen über eine automatische Kalibrierung der Position des Hula-Hoop-Reifens zu einer so bezeichneten Nullstellung. Dies hat zum Vorteil, dass dieser nicht neu ausgerichtet werden muss. Bei der Abschaltung über das Steuerungsmodul oder auch insbesondere beim Trennen der Spannungsversorgung erfolgt eine persistente Speicherung der aktuellen Kalibrierungsdaten. Beim erneuten aktivieren des Steuerungsmoduls können vorteilhafter Weise die bekannten Kalibrierungsdaten genutzt werden. Zum Vorteil der Bedienung kann beispielsweise die Justierung auch manuell durch die Applikation für mobile Geräte oder durch einen Steuerungsbefehl mittels eines Tasters realisiert sein.
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Für eine besondere Präsentation in Kursen oder auch Gruppen besteht die Möglichkeit zwei oder auch mehrere erfindungsmäßige Hula-Hoop-Reifen über die Technologie Bluetooth miteinander softwaretechnisch zu verbinden. Durch diese Verbindung kann mittels einer automatischen Abfolge von Steuerungsbefehlen eine Synchronisation der einzelnen Steuerungsmodule erfolgen, sodass deren Leuchtmittelnutzung und Betriebsmodus auf einander abgestimmt sind oder auch gleich sind. Eine solche Verwendung hat beispielsweise einen besonders vorteilhaften Effekt zur Präsentation von Kursen, Verführungen oder zur Erzeugung von Videos.
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Vorteilhafterweise sind die Dimensionen des erfindungsmäßigen Hula-Hoop-Reifens dem jeweiligen Einsatzsatzweck angepasst. Der Reifendurchmesser beträgt etwa 60 bis 120 Zentimeter, insbesondere 95 Zentimeter. Es ist bei der Größe des Reifens zu berücksichtigen, dass dieser dem entsprechenden Einsatzgebiet angepasst ist. So dienen Reifendurchmesser von 95 bis 120 Zentimeter für Sportübungen im Fitnessbereich und Reifen ab 60 Zentimeter Durchmesser auch besonders für Tanzübungen. Die Rohrstärke des Reifen beträgt insbesondere für Sportübungen im Fitnessbereich 25 Millimeter. Eine solche Rohrstärke ermöglicht es genug Platz für Beleuchtung, Batterie und Steuerungselektronik im Inneren zu ermöglichen und gleichzeitig eine ausreichende Stabilität zu gewährleisten. Das Gewicht des Hula-Hoop-Reifens beträgt zwischen 400 und 1000 Gramm, in einer bevorzugten Ausführungsform 650 Gramm.
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Als Leuchtmittel wird beim erfindungsmäßigen Hula-Hoop-Reifens eine oder auch mehrere, insbesondere getrennt in Gruppen, lichtemittierende Dioden (LEDs), die ein- oder mehrfarbig sein können, eingesetzt. Es ist beispielsweise möglich, dass die Farbe der Beleuchtung zum Vorteil der Darstellung durch die Verwendung einer oder mehrere Dioden im Rot-Grün-Blau-Farbraum wählbar und insbesondere auch individuell und dynamisch steuerbar ist.
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Das eingesetzte Material für die äußeren Flächen des erfindungsmäßigen Hula-Hoop-Reifens ist vorzugsweise ein gesundheitsfreundliches Material. Es kann sich beispielsweise um Polyethylen handeln, welches kostengünstig, einfach zu verarbeiten und auch umweltverträglich ist. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird beispielsweise eine zweifarbige, blaue und weiße auch schwarze, farbliche Ausgestaltung eingesetzt. Eine mehrfarbige oder bunte Ausgestaltung der äußeren Hülle ist auch möglich.
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Der Träger für elektronische Bauteile ist durch seine Grundplatte im Vorteil eben zur waagerechten Position des Reifens ausgerichtet. Er ist durch eine bevorzugt längliche Form von etwa 40 bis 50 Millimetern Länge und 10 bis 20 Millimetern Breite gekennzeichnet. Der Träger für elektronische Bauteile ist zuständig für die Aufgaben des erfindungsmäßigen Hula-Hoop-Reifens in Bezug auf beispielsweise eine präzise Steuerung der Beleuchtung, der Erfassung von Sensordaten und der Bedienung über die Applikation für mobile Geräte. Auf dem Träger sind vorteilhafterweise alle Bauteile für die Steuerung der Beleuchtung, zum Speichern der Sensordaten und auch die Elemente für die funkbasierte Verbindung angeordnet. Die Ansteuerung der einzelnen Funktionen und Bedienelemente erfolgt über eine Software auf einem Mikrocontroller.
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In einer besonderen Ausführungsform ist ein Anschluss für ein externes Ladegerät zum Aufladen der Batterie in die Außenhülle des Hula-Hoop-Reifens integriert. Dieser Anschluss ist zum Vorteil der Inbetriebnahme verpolungs- und vertauschungssicher ausgestaltet. Vorteilhafter Weise ist der Anschluss in einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsmäßigen Hula-Hoop-Reifens magnetisch und der Ladevorgang erfolgt mittels Induktion. Dies ermöglicht es dem Bediener den Ladevorgang ohne umständliches anschließen des Steckers durchzuführen. Des Weiteren bietet es den Vorteil, dass die Außenhülle wasserdicht ausgestaltet werden kann.
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Die Verbindung mit der Steuerungssoftware für mobile Geräte erfolgt vorteilhafterweise über die Bluetooth Technologie. Es handelt sich dabei um Bluetooth Low Energy in einer besonders bevorzugten Ausführungsform des Hula-Hoop-Reifens. Diese Technologie dient der Funkübertragung von Daten und Nachrichten zwischen zwei oder auch mehreren Geräten. Die Geräte können sich dabei in einer Entfernung von bis zu ungefähr 10 Metern zu einander befinden. Zur Übertragung der Bluetooth-basierten Kommunikation ist in einer bevorzugten Ausführungsform eine Funkantenne auf einem der Träger für elektronische Bauteile angeordnet.
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Vorzugsweise verfügt der Hula-Hoop-Reifen über eine einfache Steuerung durch einen am Gehäuse befindlichen Taster und einem ebenfalls am Gehäuse befindlichen Leuchtmittel zur Statusanzeige. Eine andere Ausführungsform des erfindungsmäßigen Hula-Hoop-Reifens kann auch über mehrere solcher Taster oder Status-Leuchtmittel verfügen. Durch den Taster kann zwischen verschiedenen Betriebsmodi gewechselt werden. Des Weiteren kann durch den Taster die Steuerungssoftware ein- und abgeschaltet werden. Es besteht die Möglichkeit dass über den Taster oder auch über einen oder mehrere andere Taster komplexere Funktionsumfänge gesteuert werden können. Es besteht auch die Möglichkeit, dass in einer besonderen Ausführungsform des erfindungsmäßigen Hula-Hoop-Reifens kein Taster eingesetzt wird. Als großen Vorteil für die Bedienbarkeit des erfindungsmäßigen Hula-Hoop-Reifens wird durch das Status-Leuchtmittel eine visuelle Rückmeldung über den Betriebsmodus der Steuerungssoftware an den Bediener geben. Beispielsweise kann auch durch ein wiederholtes Aufleuchten dargestellt werden, dass das Steuerungsmodul bereit ist, sich mit der Steuerungssoftware für mobile Geräte zu verbinden. Es besteht die Möglichkeit, dass dem Bediener weitere, beliebige Informationen über das Status-Leuchtmittel angezeigt werden.
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Bei dem Status-Leuchtmittel handelt es sich vorzugsweise um eine lichtemittierende Diode (LED). Die Diode wird mit 1,5 bis 5 Volt Spannung, insbesondere 3,3 Volt, betrieben und verfügt über eine Stromaufnahme von 1 bis 100 Milliampere, insbesondere 20 Milliampere. Bei der Farbe dieses Status-Leuchtmittels handelt es sich vorteilhafterweise um eine rote, gelbe, grüne, blaue oder auch weiße Farbgebung, insbesondere aber um eine Rot-Grün-Blau Farbgebung mit der sehr viele Farben ausgegeben werden können. Jeder der drei Farbkanäle ist insbesondere in 255 Stufen konfigurierbar. Es besteht auch die Möglichkeit einer besonderen Ausführungsform des erfindungsmäßigen Hula-Hoop-Reifens die nicht über Leuchtmittel verfügt.
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Der Taster zum Steuern einzelner Funktionen des Hula-Hoop-Reifens ist in einer besonders bevorzugten Ausführungsform ein Druckknopf. Dieser wird durch Drücken ausgelöst. Es können durch mehrmaliges oder längeres Drücken verschiedene Funktionen ausgelöst werden. Darüber hinaus kann auch eine Kombination von längerem, kürzerem oder auch mehrmaligem Drücken zur Steuerung bestimmter Befehle genutzt werden. Es besteht die Möglichkeit dass der Taster in einer anderen Ausführungsform durch beispielsweise eine doppelte Schaltwippe oder auch mittels anderer Techniken realisiert ist.
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Eine besonders vorteilhafte Funktion des erfindungsmäßigen Hula-Hoop-Reifens ist das automatische Aktualisieren der Software. Diese Funktion ermöglicht es neue Steuerungsmerkmale in das Steuerungsmodul des Hula-Hoop-Reifens zu integrieren und somit dessen Funktionsumfang auch dann zu erweitern, wenn dieser bereits im Betrieb ist. Der Bediener muss nicht erst eine neue Version kaufen und auf dessen Lieferung warten, um die neuen Funktionen nutzen zu können. Durch die Verwendung der Steuerungssoftware für mobile Geräte wird automatisch die Software im Steuerungsmodul des Hula-Hoop-Reifens aktualisiert.
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Zur Herstellung des Hula-Hoop-Reifens kommen herkömmliche Methoden zum Einsatz, wie beispielsweise automatischen Fräsen und Drehen, 3D-Druck-Techniken und Kunststoffspritzguss. Die einzelnen Komponenten können miteinander verschraubt, verklebt oder auch gesteckt werden.
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Die beschriebenen Merkmale und weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der beigefügten Beschreibung eines Beispiels in Verbindung mit den Unteransprüchen, dabei kann jedes der einzelnen Merkmale für sich oder in Kombination mit anderen Merkmalen verwirklicht sein.
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Beispiel
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Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der 1 und 2 erläutert. Es zeigen: 1 den Hola-Hoop-Reifen als Komplettteil, 2 das Steuerungsmodul von der Unterseite des Hola-Hoop-Reifen. In den Figuren ist der Hula-Hoop-Reifen als Komplettteil 1 mit Außenhülle 2 und das Steuerungsmodul 3 mit Batterie- und Steuerungsmodulhalter 4, der Anschlussseite der Leuchtmittel 5 und dem Träger für elektronische Bauteile 6 dargestellt. Das Steuerungsmodul 3 schließt mit der Außenhülle 2 nach außen ab. Der Träger für elektronische Bauteile 6 ist mittels Klemmen an dem Steuerungsmodul 3 angeordnet. Auf der Unterseite des Steuerungsmoduls 3 befindet sich das Batteriefach 4.
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Bezugszeichenliste
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- (1)
- Hula-Hoop-Reifen als Komplettteil
- (2)
- Außenhülle
- (3)
- Steuerungsmodul
- (4)
- Batterie- und Steuerungsmodulhalter
- (5)
- Anschlussseite Leuchtmittel
- (6)
- Träger für elektronische Bauteile
