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Technisches Gebiet
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Die Erfindung betrifft ein System zum Erkennen von Parametern, die mit einer Hand eines Nutzers assoziiert sind, der ein Gerät für körperliche Aktivitäten greift, insbesondere einen Stock für Nordic Walking, Trailrunning, Wandern oder Skifahren.
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Stand der Technik
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Studien in jüngsten Jahren betrafen die Nutzung einfacher Geräte bei der Durchführung grundlegender körperlicher Aktivitäten, insbesondere beim durch die Nutzung von Stöcken mit den Armen unterstützten Laufen zum Zweck der körperlichen Fitness und der allgemeinen Gesundheit.
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Bei diesen Studien wurde die Wirkung der Nutzung derartiger Geräte bezüglich einer Erhöhung des Kalorienverbrauchs und bezüglich der besseren Ausgestaltung der Balance zwischen den oberen und unteren Gliedmaßen untersucht.
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Bei den Gehtechniken mit Stöcken ist insbesondere das sog. Nordic Walking weit verbreitet, das durch einen besonderen Bewegungsstil gekennzeichnet ist. Kürzlich durchgeführte Studien legen nahe, dass die Methode/der Stil der Nutzung und nicht nur die Nutzung von Stöcken die Wirkungen des Trainings auf Körper und Stoffwechsel und die Psyche beeinflusst.
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Insbesondere wäre der INWA(International Nordic Walk Association)-Stil optimal für die Effektivität des Trainings, sodass die bestmöglichen positiven Wirkungen in derselben Trainingszeit erzielt werden.
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Daraus folgt, dass die Modelle zur Schätzung der Leistung und der Wirkungen auf Körper und Stoffwechsel (Kalorienverbrauch, Belastungsniveau, Herz-Kreislauf-Belastung usw.), basierend auf dem einfachen Gehen, durch die Einführung von Variablen in Bezug auf diese zusätzlichen Aspekte modifiziert werden müssen.
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Aufgabe der Erfindung
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein System bereitzustellen, das in der Lage ist, die Parameter in Bezug auf das Halten eines Geräts korrekt zu überwachen.
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Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein System für das autonome Überwachen/Anleiten bereitzustellen, sodass der Nutzer das Gerät mit einem empfohlen Stil nutzt, am besten, indem unmittelbare und korrekte Informationen für den Nutzer erstellt werden.
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Nach einem ersten Aspekt betrifft die Erfindung daher eine Detektionsvorrichtung für ein Gerät für körperliche Aktivitäten, vorzugsweise einen Stock für sportliche Aktivitäten, wobei die Detektionsvorrichtung Folgendes umfasst:
- - mindestens einen Sensor zum Erkennen von einem oder mehreren Parametern, die mit der Hand eines Nutzers, der das Gerät hält, assoziiert sind;
- - Speichermittel zum Speichern des einen oder der mehreren Parameter;
- - eine Steuereinheit, umfassend Mittel für die drahtlose Kommunikation von und/oder an mindestens eine(r) externe(n) Einheit, wobei die eine Steuereinheit ausgelegt ist, um den einen oder die mehreren Parameter von mindestens einem Sensor zu erfassen, und für deren Übermittlung an die mindestens eine externe Einheit durch die Mittel für die drahtlose Kommunikation.
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In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der mindestens eine Sensor einen Sensor für die Anwesenheitserfassung der Hand, vorzugsweise umfassend einen Druckknopf.
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Nach einer alternativen Ausführungsform umfasst der mindestens eine Sensor einen Sensor für die Erkennung der Greifkraftstärke der Hand, vorzugsweise umfassend einen Sensor vom Typ mit piezoelektrischer Schicht und/oder vom elektroresistiven und/oder barometrischen Typ.
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Die Vorrichtung umfasst auch vorzugsweise mindestens einen Sensor unter der Sensorgruppe, Folgendes umfassend: einen Bewegungsmelder, einen Beschleunigungsmesser, ein Gyroskop, einen Kraftsensor, einen Kraftmesser, einen Druckmesser, ein Magnetometer, einen Geschwindigkeitssensor, ein Geolokalisierungsmodul, einen Temperaturdetektor, einen Feuchtigkeitsdetektor, einen Neigungsmesser, einen Messer des atmosphärischen Drucks. Nach einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Vorrichtung ein Modul, umfassend mindestens eine Oberfläche, die ausgestaltet ist, um durch die Hand des Nutzers erreicht zu werden, wenn dieser das Gerät greift.
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In einer bevorzugten Ausführungsform sind der mindestens eine Sensor, die Speichermittel, die Steuereinheit und die Mittel für die drahtlose Kommunikation in das Modul eingebaut.
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Vorzugsweise ist der mindestens eine Sensor an der Oberfläche des Moduls positioniert, die durch die Hand des Nutzers erreicht werden kann. Nach einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Vorrichtung eine Stromversorgungseinheit, bei der es sich vorzugsweise um eine aufladbare Batterie handelt.
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Nach einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung einen Griff für ein Gerät für körperliche Aktivitäten, vorzugsweise einen Stock für sportliche Aktivitäten, der eine Detektionsvorrichtung vom oben beschriebenen Typ umfasst.
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In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der Griff ein Hauptgehäuse, das ausgestaltet ist, um die Detektionsvorrichtung aufzunehmen, wobei dieses vorzugsweise ausgestaltet ist, um die Detektionsvorrichtung auf eine entfernbare Weise aufzunehmen.
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Nach einem dritten Aspekt betrifft die Erfindung ein Gerät für körperliche Aktivitäten, vorzugsweise einen Stock für sportliche Aktivitäten, wobei das Gerät eine Detektionsvorrichtung vom oben beschriebenen Typ oder einen Griff vom oben beschriebenen Typ umfasst.
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Nach einem vierten Aspekt betrifft die Erfindung ein integriertes System zur Überwachung der körperlichen Aktivität eines Nutzers, der mindestens ein Gerät nutzt, wobei das System Folgendes umfasst:
- - eine zentrale Steuereinheit;
- - mindestens eine Detektionsvorrichtung nach den vorhergehenden Ansprüchen;
wobei die zentrale Steuereinheit ausgelegt ist, um die externe Einheit für die Detektionsvorrichtung zu definieren, wobei die zentrale Steuereinheit ausgelegt ist, um drahtlos mit mindestens einer Detektionsvorrichtung zu kommunizieren, um den einen oder die mehreren Parameter, die mit der Hand des Nutzers, der das Gerät hält, assoziiert sind, zu erfassen und zu verarbeiten.
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In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das System einen oder mehrere Positionssensoren und/oder einen oder mehrere Umgebungssensoren, um Umgebungsparameter zu erkennen, und/oder einen oder mehrere physiologische Sensoren für den Nutzer. Vorzugsweise umfassen die Umgebungssensoren zur Erkennung von Umgebungsparametern einen Detektor für Raumtemperatur und/oder atmosphärischen Druck und/oder Feuchtigkeit.
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Vorzugsweise umfassen die physiologischen Sensoren einen Detektor für Blutdruck und/oder Körpertemperatur und/oder Herzfrequenz und/oder Sauerstoffsättigung im Blut.
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Nach einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die zentrale Steuereinheit Datenspeicherungsmittel.
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Nach einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das System Anzeigemittel.
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Figurenliste
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Weitere Vorteile, Aufgaben und Merkmale sowie Ausführungsformen dieser Erfindung sind in den Ansprüchen definiert und weiter unten ausführlicher unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Entsprechende oder gleichwertige Merkmale und/oder Komponententeile der Erfindung sind in den Zeichnungen durch dieselben Bezugszeichen identifiziert.
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Es zeigt insbesondere:
- - 1 ein integriertes System zur Überwachung körperlicher Aktivitäten und ein Gerät für körperliche Aktivitäten nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
- - 2 ein schematisches Blockdiagramm einer Detektionsvorrichtung nach einer bevorzugten Ausführungsform;
- - 3 eine Explosionsdarstellung eines vergrößerten Details des Geräts aus 1;
- - 4 die Explosionsdarstellung aus 3 aus einem anderen Blickwinkel;
- - 5 das Detail aus 3, teilweise zusammengebaut;
- - 6 das Detail aus 4, teilweise zusammengebaut;
- - 7 eine andere Ausführungsform von 4;
- - 8 die Explosionsdarstellung aus 7 aus einem anderen Blickwinkel;
- - 9 das Detail aus 7, teilweise zusammengebaut;
- - 10 das Detail aus 8, teilweise zusammengebaut;
- - 11 eine axonometrische Ansicht einer Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Detektionsvorrichtung;
- - 12 einen Nutzer, der ein Gerät in einem erfindungsgemäßen integrierten System nutzt.
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Detaillierte Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung
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Die Erfindung ergibt sich deutlicher aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung ihrer bevorzugten Ausführungsformen, die in den Zeichnungen dargestellt sind.
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Es ist jedoch darauf hinzuweisen, dass die Erfindung nicht auf die besonderen, unten beschriebenen und in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen beschränkt ist.
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Es ist vielmehr darauf hinzuweisen, dass die unten beschriebenen und in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen einige Aspekte der Erfindung verdeutlichen, deren Aufgabe in den Ansprüchen definiert ist. Die Erfindung ist daher als einschließlich all jener Varianten und/oder Veränderungen zu betrachten, die sich einem Fachmann der Branche erschließen.
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Gemäß der nachfolgenden Beschreibung, die sich auf besondere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung bezieht, ist die Erfindung besonders vorteilhaft unter Bezugnahme auf die Nutzung von Stöcken, die vorzugsweise für Nordic Walking, Trailrunning, Wandern oder Skifahren genutzt werden.
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Es ist jedoch darauf hinzuweisen, dass die Erfindung nicht auf Stöcke für sportliche Aktivitäten beschränkt ist. Auf der anderen Seite könnte die Erfindung für andere Disziplinen angewandt werden, bei denen ein Gerät erforderlich ist, wie beispielsweise beim Stride Walk-Fit, bei dem das Gerät ebenfalls einen Stock umfasst, oder beim Kanufahren, bei dem es sich beim Gerät um ein Paddel handelt. 1 zeigt ein allgemeines Diagramm eines integrierten Systems 1, das einen Stock 30, einen Griff 40 und eine Detektionsvorrichtung 50 nach dieser Erfindung umfasst.
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Das System 1 umfasst vorzugsweise mindestens eine externe Einheit 80a, 80b, auch bezogen auf eine externe Datennachverarbeitungsvorrichtung, beispielsweise eine Smartwatch 80a, ein Smartphone 80b, einen PC, ein Tablet usw.
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Eine jede externe Einheit 80a, 80b umfasst vorzugsweise eine zentrale Steuereinheit, die mit Datenspeicherungsmitteln ausgestattet ist, sowie geeignete Anzeigemittel wie beispielsweise Viewer und/oder Anzeigen.
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12 zeigt einen Nutzer U, der einen derartigen Stock 30 nutzt und eine Smartwatch 80a trägt, um ein integriertes System 1 nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung herzustellen.
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Das System 1 nach dieser Erfindung bezieht sich gemäß der ausführlicheren Beschreibung unten auf die Erkennung von einem oder mehreren Parametern, die mit der Hand des Nutzers U assoziiert sind, der den Stock 30 nutzt, und/oder anderer funktionaler und/oder physiologischer und/oder biologischer und/oder biodynamischer Parameter des Nutzers U, mit dem Ziel des automatischen Aktivierens des Schritts zum Einrichten geeigneter „Aktivitätsprofile“, die ausgestaltet sind, um die korrekten „Kalkulationsprofile“ der laufenden motorischen Aktivitäten auszuwählen, sodass der Nutzer U den Stock 30 mit dem empfohlenen Stil nutzt, wobei vorzugsweise unmittelbare und korrekte Informationen für den Nutzer U erstellt werden.
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Der Begriff „funktionale Parameter“, egal ob sich diese auf den Stock und/oder den Nutzer beziehen, bezieht sich im Allgemeinen auf Mengen, die von geeigneten Sensormitteln erkannt werden können, die sich auf physische und/oder mechanische, statische und/oder dynamische Mengen beziehen wie beispielsweise Kräfte, mechanische Drücke, Beschleunigungen, lineare und/oder Winkelgeschwindigkeiten, Magnetfelder, geografische Koordinaten, Temperaturen, Feuchtigkeitswerte, Neigungswinkel, atmosphärische Drücke usw.
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Die jeweiligen Sensormittel umfassen beispielsweise Kraftmesser, Druckmesser, Beschleunigungsmesser, Magnetometer, Gyroskope, Geschwindigkeitsmessvorrichtungen, Geolokalisierungsmodule, Temperaturdetektoren, Feuchtigkeitsdetektoren, Neigungsmesser, Messvorrichtungen für atmosphärischen Druck usw.
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Der Begriff „physiologische und/oder biologische und/oder biodynamische Parameter“ insbesondere in Bezug auf den Nutzer U wird im Allgemeinen verwendet, um Mengen zu bezeichnen, die durch geeignete Sensormittel erkannt werden können, die sich auf physiologische und/oder biologische und/oder biodynamische Messungen einer Person beziehen wie beispielsweise Herzfrequenz, Blutdruck, Körpertemperatur, Sauerstoffsättigung im Blut usw. Die entsprechenden Sensormittel können beispielsweise Herzfrequenzmesser, Blutdruckdetektoren, Körpertemperaturdetektoren, Sensoren für die Sauerstoffsättigung usw. umfassen.
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Ein Stock 30 für körperliche Aktivitäten nach dieser Erfindung, vorzugsweise ein Stock für sportliche Aktivitäten beispielsweise ein Stock, der zum Beispiel beim Nordic Walking genutzt wird, umfasst vorzugsweise eine Greifzone 40, die allgemein als Griff bezeichnet wird, und ein Rohr 32, das sich vom Griff 40 erstreckt.
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Nach einem Aspekt der Erfindung ist der Griff 40 mit einer Detektionsvorrichtung 50 assoziiert, die mindestens einen Sensor 60 zum Erkennen von einem oder mehreren Parametern umfasst, die mit der Hand des Nutzers U assoziiert sind, der den Stock 30 greift.
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Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst die Detektionsvorrichtung 50 eine Steuereinheit 70, Speichermittel 72 und Mittel für die drahtlose Kommunikation 74 von und/oder an eine(r) oder mehrere(n) externe(n) Einheiten 80a, 80b. Die Steuereinheit 70 der Detektionsvorrichtung 50 ist vorzugsweise konfiguriert, um den einen oder die mehreren Parameter zu erfassen, der/die mit der Hand des Nutzers U assoziiert ist/sind, und zum Übermitteln an die externe(n) Einheit(en) 80a, 80b durch die Mittel 74 für die drahtlose Kommunikation.
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Dieser eine oder diese mehreren Parameter kann/können auch in den Speichermitteln 72 gesichert/gespeichert werden. In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der Sensor 60 einen Handanwesenheitserfassungssensor, d. h. einen Sensor 60, der in der Lage ist zu erfassen, ob eine Hand, die den Griff 40 greift, anwesend ist oder nicht, im Wesentlichen einen EIN/AUS-Sensor.
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In Ausführungsvarianten gemäß der ausführlichen Beschreibung unten umfasst der Sensor einen Sensor, um die Menge der Greifkraft der Hand, die den Griff greift, zu erkennen. In diesem Fall stellt der Sensor zwei oder mehr Werte bereit, vorzugsweise durch kontinuierliche oder einzelne Messungen/Erkennungen.
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Bei anderen Ausführungsvarianten kann die Vorrichtung andere Sensortypen umfassen, deren Nutzung unten ausführlicher beschrieben ist. Bei diesen Sensoren kann es sich beispielsweise um einen Bewegungssensor, einen Beschleunigungsmesser, ein Gyroskop, einen Kraftsensor handeln. Diese Sensoren können genutzt werden, um weitere funktionale Parameter zu erkennen, die mit dem Griff und/oder mit dem gewünschten Stock assoziiert sind. Die 3 bis 6 zeigen einen Griff 40, umfassend eine Detektionsvorrichtung 50 nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
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Der Griff 40 weist eine ergonomische Form auf, die das Halten erleichtert. Der Griff 40 umfasst vorzugsweise ein Hauptgehäuse 42, das fest mit dem Rohr 32 verbunden ist, und die Detektionsvorrichtung 50 wird im Hauptgehäuse 42 aufgenommen. Die Detektionsvorrichtung 50 umfasst vorzugsweise ein Modul 52, in dem der Sensor 60, die Steuereinheit 70, die Speichermittel 72 und die Mittel 74 für die drahtlose Kommunikation vorzugsweise im Material, aus dem das Modul 52 besteht, integriert sind. Vorzugsweise besteht das Material aus Schaumstoff oder Kunstharz oder im Allgemeinen einem Material, das in der Lage ist, eine angemessene mechanische Stabilisation und/oder Umgebungsisolation bereitzustellen, und das vorzugsweise recycelbar ist.
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Das Hauptgehäuse 42 umfasst vorzugsweise eine Aufnahme 44, die ausgestaltet ist, um das Modul 52 aufzunehmen. In einer bevorzugten Ausführungsform kann das Modul 52 auf entfernbare Weise mit dem Hauptgehäuse 42 assoziiert sein, sodass es bei Ersatz-/Instandhaltungsmaßnahmen entfernt werden kann. In einer alternativen Ausführungsform ist das Modul 52 fix mit dem Hauptgehäuse 42 des Griffs 40 assoziiert, um einen integralen Körper zu bilden. Die Detektionsvorrichtung 50 umfasst vorzugsweise eine Stromversorgungseinheit (nicht dargestellt), bei der es sich vorzugsweise um eine aufladbare Batterie handelt, die vorzugsweise ebenfalls in das Modul 52 integriert ist.
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Die Aufnahme 44 zur Aufnahme des Moduls 52 führt vorzugsweise durch das Hauptgehäuse 42.
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Auf dem Modul 52 befinden sich vorzugsweise eine erste Oberfläche 54 oder frontseitige Oberfläche und eine zweite Oberfläche 56, die gegenständig zur ersten Oberfläche 54 angeordnet ist, oder rückseitige Oberfläche 56.
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In der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsform, in der das Modul 50 in die Durchführungsaufnahme 44 (siehe 5 und 6) eingefügt ist, replizieren und komplettieren die frontseitige Oberfläche 54 und die rückseitige Oberfläche 56 unterbrechungslos die Oberfläche des Hauptgehäuses 42.
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Die frontseitige Oberfläche 54 und/oder die rückseitige Oberfläche 56 können vorteilhafterweise von der Hand, beispielsweise von den Fingern des Nutzers U, der den Griff 40 greift, berührt/erreicht werden.
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Optional ist gemäß der Darstellung in den Zeichnungen über der frontseitigen Oberfläche 54 des Moduls 50 eine frontseitige Schicht 46 oder frontseitige Folie positioniert und/oder es ist eine rückseitige Schicht 48 oder rückseitige Folie über der rückseitigen Oberfläche 56 des Moduls 50 positioniert.
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Normalerweise ist die frontseitige Folie 46 stets vorhanden, um den Griff und/oder Komfort des Griffs 40 zu verbessern.
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In der dargestellten Ausführungsform ist ein Sensor 60 an der frontseitigen Oberfläche 54 des Moduls 50 positioniert. Der Sensor 60 steht vorzugsweise leicht aus der frontseitigen Oberfläche 54 hervor und ist vorzugsweise an der Stützzone des Zeigefingers positioniert, wenn die Hand den Griff 40 greift.
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In einer bevorzugten Ausführungsform erkennt der Sensor 60 die Anwesenheit des Zeigefingers oder nicht, d. h., es handelt sich um einen EIN/AUS-Sensor und er umfasst beispielsweise einen Druckknopf. Die Messung des Greifens reduziert sich daher auf 1 Bit (Wert „0“, wenn kein Finger/keine Hand erfasst wird oder das Greifen unzureichend ist, Wert „1“, wenn das Greifen größer ist als ein vorgegebener Mindestschwellenwert). In einer alternativen Ausführungsform umfasst der Sensor 60 einen Kontaktdrucksensor und erkennt die Intensität der Kraft des Zeigefingers oder der Hand, der/die den Griff 40 kontinuierlich oder separat drückt, und besteht beispielsweise aus einem Sensor vom Typ mit piezoelektrischer oder elektroresistiver Schicht, wobei bei Letzterem der Widerstand vom Druck abhängt. Vorzugsweise wird eine Unterlage als Schnittstelle und zum Ausgleich des durch die frontseitige Folie 46 übertragenen Drucks genutzt, die in diesem Fall eine rein mechanische Funktion aufweist.
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Nach dieser bevorzugten Ausführungsform der Detektionsvorrichtung 50, des Griffs 40 und des Stocks 30, der diese integriert, wird/kann der Parameter, der sich auf die Anwesenheit des Fingers/der Hand am Griff 40 bezieht, an eine externe Einheit 80a, 80b übermittelt (werden), die in der Lage ist, diese Parameter zu verarbeiten und eine Angabe und eine Überwachung der gegenwärtigen Nutzung des Stocks 30 zu generieren. Die externe Einheit 80a, 80b kann beispielsweise diese Parameter mit speziellen Algorithmen verarbeiten, um eine Angabe und eine Überwachung der Praxis/des Stils während der Nutzung des Stocks 30 zu generieren. In einem Basisalgorithmus ist vorzugsweise nur der Parameter, der die Anwesenheit oder Abwesenheit des Fingers/der Hand angibt, ausreichend für die gewünschten Angabe- und Überwachungsvorgänge. In einer bevorzugten Ausführungsform werden beispielsweise die vom Sensor 60 erkannten Daten in den Speichermitteln 72 der Detektionsvorrichtung 50 während der Nutzung des Stocks oder des Trainings durch den Nutzer U gespeichert. In einem späteren Schritt, beispielsweise am Ende des Trainings, werden die in den Speichermitteln 72 gespeicherten Daten durch die Mittel 74 für die drahtlose Kommunikation an eine externe Einheit, beispielsweise ein Smartphone 80b, einen PC oder ein Tablet, übermittelt. Die externe Einheit wird in der Lage sein, geeignete Informationen über die gegenwärtige Nutzung des Stocks 30 durch den Nutzer U, beispielsweise über die Effektivität bei der Nutzung des Stocks 30, sowie Korrekturinformationen für die Nutzung zu generieren.
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In bevorzugten Ausführungsformen können die Korrekturinformationen das Anzeigen geeigneter Grafiken und/oder akustische Signale nach einem bestimmten Code und/oder mit Sprechstimme beispielsweise per Sprachsynthese umfassen.
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Die externe Einheit umfasst beispielsweise für das Smartphone 80b oder den PC oder das Tablet Speicherungsmittel, um die von der Detektionsvorrichtung 50 empfangenen Parameter zu speichern, sowie geeignete Anzeigemittel, beispielsweise den Bildschirm, die ausgestaltet sind, um diese für den Nutzer U nützlichen Informationen bereitzustellen. Aus diesem Grund sind die Vorrichtung und das System nach dieser Ausführungsform in der Lage, den Typ des Gehens einzuschätzen und Ad-hoc-Informationen auf einer externen Vorrichtung zur allgemeinen Nutzung (beispielsweise einem Smartphone oder einem PC mittels einer entsprechenden Software) für das „autonome Überwachen/Anleiten“ anzuzeigen, um zum empfohlenen Stil zu führen. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist beispielsweise die Smartwatch 80a, sofern es sich bei der externen Einheit 80a um eine vom Nutzer U getragene Smartwatch gemäß der Darstellung in 12 handelt, in der Lage, geeignete Echtzeitinformationen für den Nutzer U über die gegenwärtige Nutzung des Stocks 30, beispielsweise betreffend die Effektivität der Nutzung des Stocks 30, sowie Korrekturinformationen bezüglich der Nutzung zu generieren.
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Die Korrekturinformationen können akustische Signale nach einem bestimmten Code und/oder mit Sprechstimme, beispielsweise per Sprachsynthese, umfassen und/oder geeignete Grafiken anzeigen. Die externe Einheit 80a, beispielsweise die Smartwatch, umfasst vorzugsweise Speicherungsmittel für die von der Detektionsvorrichtung 50 empfangenen Parameter sowie geeignete Anzeigemittel, beispielsweise den Quadranten, die ausgestaltet sind, um die für den Nutzer U nützlichen Informationen bereitzustellen.
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Aus diesem Grund sind die Vorrichtung und das System nach dieser Erfindung in der Lage, den Typ des Gehens automatisch und kontinuierlich einzuschätzen und Ad-hoc-Informationen in Echtzeit auf einer externen Vorrichtung zur allgemeinen Nutzung (beispielsweise einer Smartwatch oder einem Smartphone mittels einer entsprechenden Software) für das „autonome Überwachen/Anleiten“ anzuzeigen, um zum empfohlenen Stil zu führen.
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Noch besser handelt es sich bei beiden Stöcken 30, die vom Nutzer U gegriffen werden, um Stöcke der oben beschriebenen Art. Während die Detektionsvorrichtung 50 in der vorherigen Beschreibung im Wesentlichen durch das Modul 52 identifiziert ist, das innenseitig die Komponenten der Detektionsvorrichtung 50 (Sensor 60, Steuereinheit 70, Speicherungsmittel 72 und Mittel 74 für die drahtlose Kommunikation) integriert, ist darauf hinzuweisen, dass die Detektionsvorrichtung bei Ausführungsvarianten mit ihren Komponententeilen auf eine andere Art mit dem Griff und/oder dem Stock assoziiert ist (zum Beispiel können der Sensor, die Steuereinheit, die Speichermittel und die Mittel für die drahtlose Kommunikation separat am Griff oder am Stock montiert und auf geeignete Weise miteinander verbunden sein).
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Die 7 bis 10 zeigen einen Stock 130 nach einer bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung. Die Komponententeile, die mit denen der oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsform gleichwertig sind, sind mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.
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Der Stock 130 nach dieser Ausführungsform unterscheidet sich von der oben unter Bezugnahme auf die 3 bis 6 beschriebenen Ausführungsform hinsichtlich der unterschiedlichen Ausführung des Sensors 160.
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Der Sensor 160 nach dieser Ausführungsform ist an der frontseitigen Oberfläche 54 des Moduls 152, das die Detektionsvorrichtung 150 darstellt, angebracht und erstreckt sich vorzugsweise an der frontseitigen Oberfläche 54 über deren gesamte Breite. Dank der größeren Oberfläche können die Empfindlichkeit und das Erkennungs-/Messfeld verbessert werden, sowohl was die Stärke des Signals als auch die räumliche Ausdehnung betrifft, da sie empfindlich auf den Griff mehrerer Finger des Nutzers U, der den Griff 140 greift, reagiert.
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In einer bevorzugten Ausführungsvariante ist der Sensor 160 in Form einer Matrix von Sensoren mit verschiedenen empfindlichen Zonen ausgebildet, mit dem Ziel, eine bestimmte räumliche 2D-Auflösung der Dynamik des Griffs hinzuzufügen.
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In weiteren bevorzugten Ausführungsvarianten kann der Sensor an anderen Oberflächen des Moduls angebracht werden, beispielsweise an der rückseitigen Oberfläche des Moduls, somit an der Rückseite des Handgriffs, oder auch an den seitlichen Oberflächen oder einer Kombination davon, beispielsweise mit einer rückseitigen und einer frontseitigen Erkennung, sowohl um die Schätzung des tatsächlichen Greifens zu verbessern als auch um Fälle des teilweisen oder fehlenden Greifens besser zu unterscheiden.
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In anderen Ausführungsformen, in denen eine räumliche Auflösung des Griffs jenseits der Abmessungen der frei liegenden Oberflächen des Moduls betroffen ist, wird/werden der/die Sensor(en) auf die frontseitige Folie 46 und/oder die rückseitige Folie 48 versetzt, auf geeignete Weise mit der Steuereinheit innerhalb des Hauptgehäuses des Moduls mit Verbindungsmitteln eines bekannten Typs, beispielsweise Kabeln oder Kontaktunterlagen, versetzt.
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11 zeigt eine alternative Ausführungsform der erfindungsgemäßen Detektionsvorrichtung 250.
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Das Modul 252 nach dieser Ausführungsform enthält einen barometrischen Sensor mit einer Auslösefrequenz >= 5 Hz. Die frontseitige Oberfläche 254 und/oder die rückseitige Oberfläche 256 des Moduls 252 sind flexibel oder steif und mit dem Hauptgehäuse 252 vorzugsweise mittels elastischer Dichtungen 260 gekoppelt. Das Greifen des Griffs, der die Detektionsvorrichtung 250 integriert, führt zu einer Veränderung des Volumens des Moduls 252 und daher des Innendrucks gleich dP = F*k (bei kleinen Veränderungen), wobei k einen mechanischen Gesamtparameter darstellt. Das Modul 252 weist eine Entlüftung auf, die ausreichend ist, um die Veränderungen des atmosphärischen Drucks P auszugleichen, mit einer Höchstgrenze von <= 0,1 Hz.
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Sowohl die frontseitige als auch die rückseitige Oberfläche 254, 256 oder nur eine von beiden können verformbar sein, um eine Druckveränderung herbeizuführen, die vom barometrischen Sensor des Moduls 252 gemessen werden kann.
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Gemäß der obigen Beschreibung kann das System dank der Bereitstellung einer Detektionsvorrichtung, die in der Lage ist, die Anwesenheit oder Abwesenheit der Hand und/oder der Greifkraft zu erkennen, für das autonome Überwachen/Anleiten genutzt werden, sodass der Nutzer den Stock mit einem empfohlenen Stil nutzt, indem vorzugsweise unmittelbare und korrekte Informationen für den Nutzer erstellt werden.
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Weitere Aspekte, die die Nutzung eines Stocks und den Nutzungsstil kennzeichnen, sind die Reichweite der Vorwärts-/Rückwärtsbewegung in Bezug auf die Reichweite der Arme und die Drehung von Schultern und Becken und der Auflage-/Schubpunkt, d. h. indirekt des Winkels der Achse des Stocks in Bezug auf den Boden während des Schubschritts.
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Die Beurteilung dieser Aspekte erfordert zumindest die Messung der 2D-Beschleunigungen (in der Sagittal-Ebene), vorzugsweise eine komplette 3D-Ausrichtungsmessung (IMU mit 6 Freiheitsgraden) und die Messung der Schubkraft entlang der Achse des Stocks. Aus diesem Grund umfasst die Detektionsvorrichtung in den erfindungsgemäßen Ausführungsformen vorzugsweise mindestens einen 2D-Beschleunigungsmesser (vorzugsweise in Bezug auf die Sagittal-Ebene des Nutzers U) und/oder einen Beschleunigungsmesser und ein 3D-Gyroskop (für IMU-Systeme mit 6 Freiheitsgraden) und/oder einen entlang der Achse des Stocks angebrachten Kraftsensor.
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Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung kann das erfindungsgemäße System zusätzlich zu den direkt von der am Stock montierten Detektionsvorrichtung erkannten Daten/Parametern weitere zusätzliche Daten nutzen, die außerhalb des Stocks erkannt wurden. Beispielsweise kann das System die Integration eines Positionsdatenelements umfassen, das angemessen präzise und frequent ist, beispielsweise eines Datenelements, das von einer 10-Hz-AGPS-Vorrichtung geliefert wird, das der Nutzer U vorzugsweise rund um den Massenmittelpunkt trägt. Das von dieser AGPS-Vorrichtung bereitgestellte Datenelement ermöglicht die Bereitstellung einer alternativen direkten und zusätzlichen Messung des Bodens/Wegs, auf den sich die Bewegungen des Stocks beziehen. Weitere zusätzliche Daten/Parameter können Umgebungsparameter (z. B. Barometer, Thermometer, Feuchtigkeitsmesser) und physiologische und/oder biologische und/oder biodynamische Parameter sein, die mittels geeigneter Sensormittel gemessen werden können, die sich auf physiologische und/oder biologische und/oder biodynamische Messungen des Nutzers U beziehen, wie zum Beispiel Herzfrequenz, Blutdruck, Körpertemperatur, Sauerstoffsättigung im Blut usw. Die entsprechenden Sensormittel können beispielsweise Herzfrequenzmesser, Blutdruckdetektoren, Körpertemperaturdetektoren, Sensoren für die Sauerstoffsättigung usw. umfassen, die von passiven externen Vorrichtungen kommen, die angemessen vom Nutzer U getragen werden. Schließlich ist darauf hinzuweisen, dass die drahtlosen Kommunikationen und die entsprechenden assoziierten, in dieser Beschreibung erwähnten drahtlosen Mittel vorzugsweise dem Standard Bluetooth Low Energy oder BLE 4.2 oder höheren/späteren Standards entsprechen.
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Mittels dieser Beschreibung wurde daher bewiesen, dass die gestellten Aufgaben dank der erfindungsgemäßen Vorrichtung erfüllt werden können. Insbesondere ermöglicht das erfindungsgemäße System die korrekte Überwachung der Parameter in Bezug auf das Halten eines Stocks.
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Obgleich die Erfindung oben mittels der ausführlichen Beschreibung einiger in den Zeichnungen dargestellter Ausführungsformen verdeutlicht wurde, ist die Erfindung nicht auf die oben beschriebenen und in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen beschränkt; alternative Ausführungsformen der beschriebenen Ausführungsformen, die durch die Ansprüche definiert sind, fallen im Gegenteil unter das Erfindungskonzept.
