DE4139275C1

DE4139275C1 -

Info

Publication number: DE4139275C1
Application number: DE19914139275
Authority: DE
Inventors: Armin 6072 Dreieich De Piater
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1991-11-29
Filing date: 1991-11-29
Publication date: 1993-01-07
Anticipated expiration: 2011-11-30
Also published as: JPH06504710A; EP0569566A1; WO1993011519A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Lern- und Übungshilfe zum Ler nen und/oder Verbessern des menschlichen Bewegungsablaufes, ins besondere von sportlichen Bewegungsabläufen unter Verwendung ei ner Videokamera und mindestens einem Monitor oder Projektor mit Bildschirm.

Zum Lernen und/oder Verbessern des menschlichen Bewegungsab laufes, insbesondere von sportlichen Bewegungsabläufen, z. B. beim Tennis- oder Golfspielen, den technischen Disziplinen der Leichtath letik, wie Diskuswerfen oder Kugelstoßen aber auch beim Balettanzen und Theaterspielen, gibt es in der Literatur vielfältige Lernhilfen. Ganz besonders beim Golfsport wird hierfür viel Geld aufgewendet, z. B. für Golfstunden bei einem Golflehrer oder für andere technische Hilfsmittel, von denen eine große Anzahl auf dem Markt angeboten werden. Der Golfschwung ist keine natürliche Be wegung, er wirkt nur natürlich bei Leuten, die jahrelang an ihrem Schwung gearbeitet haben und ihn ganz selbstverständlich ausfüh ren. Um das zu erreichen, ist ein komplizierter Bewegungsablauf der körperlichen Gliedmaßen, insbesondere der Beine, Arme und Hände erforderlich. Alle Phasen des Bewegungsablaufes müssen für eine optimale Schwungbahn des Schlägerkopfes zusammenpassen. Ein Gleiches gilt für andere Sportarten auch. Um beständig gut Golf spielen zu lernen, ist es wichtig, vom Ansprechen bis zur Endstel lung alle Bewegungen richtig ablaufen zu lassen. Dazu muß man die aufeinander folgenden Phasen, d. h. den Bewegungsablauf, genau kennen, also ein Bild davon im Kopf haben. Der Anfänger führt al lerdings die Bewegungen niemals so aus, wie er es glaubt zu tun, und bedarf deshalb ständiger Korrekturen. Aus diesem Grunde ist es bekannt, den Bewegungsablauf beim Schwingen eines Golfschlägers mit einer Videokamera auf einem Band aufzuzeichnen. Anschließend kann der Lehrer anhand der Aufzeichnungen in Form einer Video- Analyse dem Schüler etwaige Fehler in seinem Bewegungsablauf zei gen.

Es ist auch bekannt, mit einer Videokamera den idealen Bewegungsablauf, z. B. eines Lehrers, auf einem Band aufzuzeichnen. Auf einem weiteren Band werden dann die Bewegungsabläufe des Schülers aufgezeichnet. Die aufgezeichneten Bewegungsabläufe können dann auf zwei Bildschirmen betrachtet und miteinander verglichen werden. Mit Hilfe von Sensoren können die beiden Bewegungsabläufe synchronisiert und überlagert auf den Bildschirmen dargestellt werden, so daß geringste Abweichungen zwischen den beiden Bewegungsabläufen erkennbar sind (Wo 88/07 735 A1).

Aus der US 33 53 282 ist eine Lernhilfe für den Bewegungsablauf beim Schwingen eines Golfschlägers bekannt. Bei dieser bekannten Vorrichtung wird ein Bild des Golflehrers beim Schwingen eines Golfschlägers auf einen beschichteten Spiegel projiziert. Der Schüler steht vor dem Spiegel und kann mit Hilfe eines Bezugspunktes die gleiche Position wie der Lehrer einnehmen. Er kann sich nun den Schwungablauf des Lehrers entweder einprägen oder simultan den Schwungbewegungen des Lehrers folgen.

Alle bekannten Lern- und Übungshilfen haben den Nachteil, daß sich der Benutzer dieser Hilfen beim Ausüben seines sportlichen Be wegungsablaufes nicht selbst zuschauen kann. Um diesen Nachteil zu vermeiden, ist es, z. B. beim Ballettanzen oder Theaterspielen, bekannt, die Bewegungen vor einem Spiegel auszuführen. Dies ist aber bei einem sportlichen Bewegungsablauf, z. B. beim Schlagen eines Golfballes oder beim Aufschlagen eines Tennisballes, nur schlecht möglich, da einmal der Ausführende sich nur spiegelverkehrt sieht und zum anderen sich der Kopf weg vom Ball und hin zum Spiegel bewegen muß, so daß ein der Realität entspre chender Schlag nicht ausgeführt werden kann.

Bekannt sind auch Vorrichtungen, mit denen entfernt aufgenommene Bilder auf Kleinstmonitoren betrachtet werden können. Um die Monitore möglichst nahe an die Augen heranzuführen, sind sie in einem Gehäuse angeordnet, das mittels einer Halterung am Kopf des Betrachters befestigbar ist. Die Monitore können durch Okularlinsen betrachtet werden, die über Verstelleinrichtungen eingestellt und an den Augenabstand des Benutzers angepaßt werden können (DE-OS 36 28 458 und DE-OS 38 29 011). Diese bekannten Vorrichtungen sind zum Betrachten von stereoskopisch aufgezeigten Gegenständen und Bewegungen als dreidimensionale Fernsehbilder auf Kleinstmonitoren. Bekannt ist auch eine Vorrichtung, mit der von einer Kamera aufgenommene Bilder auf einen Bildschirm projiziert werden. Der Bildschirm und der Projektor befinden sich in einem auf dem Kopf des Betrachters sitzenden Helm (US 39 16 094).

Der Benutzer kann mit dieser Vorrichtung gleichzeitig einen Kon trollpult und die von einer Kamera aufgenommenen Umgebungsbilder betrachten. Diese bekannten Vorrichtungen finden hauptsächlich Verwendung in der Wehrtechnik. Als Lern- und Übungshilfe zum Lernen und/oder verbessern des menschlichen Bewegungsablaufes, insbesondere von sportlichen Bewegungsabläufen, sind diese Vor richtungen nicht geeignet.

Es ist die Aufgabe dieser Erfindung, eine Lern- und Übungshilfe zum Verbessern des menschlichen Bewegungsablaufes, insbesondere von sportlichen Bewegungsabläufen zu schaffen, wobei der Benutzer seinen eigenen Bewegungsablauf während der Ausführung betrachten und gegebenenfalls verbessern kann, um ein optimales Ergebnis zu erreichen.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Hierdurch wird erreicht, daß sich der, eine körperliche Bewegung Ausführende im Augenblick der Ausübung zeitgleich und nicht spiegelverkehrt hierbei selbst zuschauen kann. Darüber hinaus hat er die Möglichkeit, durch Veränderung der Kamerastellung sich in unterschiedlichen Perspektiven zu beobachten. Obwohl er eine ge naue Vorstellung hat, wie der körperliche Bewegungsablauf zu er folgen hat, kann der tatsächliche Bewegungsablauf vom optimalen Ablauf erheblich abweichen, weil er den Vollzug im Augenblick der Ausübung nicht selbst betrachten kann. Insbesondere beim Lernen und Üben von sportlichen Bewegungsabläufen, wie z. B. beim Schwingen eines Golfschlägers, ist der Gegenstand der Erfindung sehr vorteilhaft, da der Benutzer sich beim Schwingen des Golf schlägers selbst betrachten kann. Er kann somit die Anweisungen des Lehrers direkt auf seine Schwungbewegung übertragen. Er sieht also, ob die Theorie des Bewegungsablaufes mit der Praxis überein stimmt. Wenn nicht, kann er seine Bewegungen entsprechend ver bessern. Durch die Halterung wird das Gehäuse mit dem darin an geordneten Monitor so am Kopf gehaltert, daß in Arbeitsstellung die mit dem Monitor über Reflexspiegel in Verbindung stehenden ein stellbaren Okularlinsen sich unmittelbar vor den Augen des Benut zers befinden. Die Halterung kann die Form eines Brillenbügels ha ben oder helmartig ausgebildet sein. Vorteilhaft ist für jedes Auge eine Okularlinse vorgesehen. Mittels einer Verstelleinrichtung sind die Okularlinsen an den Augenabstand des Benutzers anpaßbar. Die Scharfeinstellung der Okularlinsen erfolgt über eine Okularjustie rung. Durch die im Gehäuse angeordneten Reflexspiegel wird das Monitorbild vom Betrachter vergrößert wahrgenommen. Vorteilhaft ist das Monitorbild im Sehbereich der Okularlinsen als Teilbereich sicht bar, so daß der Benutzer während der Ausübung seinen Bewe gungsablauf im Monitor und seine unmittelbare Umgebung sieht. Die ser Vorteil ist auch gegeben, wenn das Videobild auf einem transpa renten Bildschirm projiziert wird, da hierbei der Betrachter gleich zeitig die Umgebung und sich selbst auf dem Bildschirm sieht. Die Bildübertragung von der Videokamera zum Monitor oder Projektor kann mit Kabel oder drahtlos erfolgen, wobei der drahtlosen Über tragung der Vorzug zu geben ist, da hierbei die Bewegungsfreiheit nicht eingeschränkt wird. Bei der Übertragung mittels Kabel über nimmt die Videokamera die Stromversorgung für die erfindungsgemäße Einrichtung. Wenn es erforderlich ist, kann ein Verstärker des Videosignals eingesetzt werden. Bei der drahtlosen Übertragung wird die erfindungsgemäße Einrichtung mit einer ei genen Stromversorgung ausgerüstet. Vor den Okularlinsen sind am Gehäuse Augenmuscheln vorgesehen, so daß das Bild auf dem Monitor nicht durch einfallendes Licht beeinträchtigt wird. Vorteilhaft kann mit Hilfe eines Computers und einem entsprechenden Programm auf dem Monitor der für den Schüler ideale Bewegungsablauf mit eingeblendet werden. Hierbei werden die vom Computer erstellten Bilder mit den Bildern der Videokamera synchronisiert. Dies hat den Vorteil, daß der Schüler oder Übende die vom Lehrer vorgegebenen Hinweise auch zu Hause nachvollziehen kann.

Ausführungsbeispiele sind in den Zeichnungen dargestellt und wer den nachfolgend näher beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Golfspielers mit dem Erfindungsgegenstand, wobei die Übertragung von der Videokamera zum Monitor über ein Kabel erfolgt;

Fig. 2 den Erfindungsgegenstand gemäß Fig. 1 mit drahtloser Übertragung;

Fig. 3 eine schematische Darstellung des Erfindungsgegenstandes mit Blick auf die Okularseite;

Fig. 4 eine schematische Darstellung gemäß Fig. 3 in Draufsicht;

Fig. 5 eine weitere Ausführungsform mit Projektor und Bildschirm.

Fig. 1 zeigt schematisch einen Golfspieler in Ansprechposition. Das Gehäuse 1 mit dem darin angeordneten Monitor 2 ist durch eine helmartige Halterung 3 am Kopf des Golfspielers befestigt. Die Übertragung von der Videokamera 4 zum Monitor 2 erfolgt über ein Kabel 5. In der Darstellung gemäß Fig. 2 erfolgt die Übertragung von der Videokamera 4 zum Monitor 2 über einen Sender 6 und ei nen Empfänger 7 drahtlos. Zwischen Empfänger 7 und Monitor 2 ist ein Übertragungskabel 15 vorgesehen. Die Fig. 3 und 4 zeigen das Gehäuse 1 mit der daran befestigten Halterung 3, die helmartig oder brillenbügelartig ausgebildet sein kann. Innerhalb des Gehäu ses 1 sind der Monitor 2, Reflexspiegel 8 und die Elektronik 9 an geordnet. Am Gehäuse 1 sind Okularlinsen 10 vorgesehen, deren Scharfeinstellung über Okularjustierungen 11 erfolgt. Im Bereich der Okularlinsen 10 sind Augenmuscheln 12 angeordnet, die die Augen des Betrachters vor einfallendem Licht schützen. Durch eine Ver stelleinrichtung 13 sind die Okularlinsen 10 an den Augenabstand des Betrachters anpaßbar. Hierbei ist es denkbar, daß eine Okular linse durch eine bekannte Mechanik horizontal verschiebbar ist oder beide Linsen sind - wie bei Ferngläsern bekannt - über ein Gelenk verstellbar. Für das Übertragungskabel 5 ist am Gehäuse 1 ein Ka belanschluß 14 vorgesehen. Fig. 5 zeigt eine weitere Ausführungs form, wobei im Gehäuse 1 ein Projektor 16 und ein transparenter Bildschirm 17 angeordnet sind. Die von der Videokamera übertra genen Bilder werden vom Projektor auf den transparenten Bildschirm projiziert. Der Benutzer kann sich bei Ausübung seines sportlichen Bewegungsablaufes durch die Okularlinsen 10 selbst auf dem Bildschirm 17 betrachten und gleichzeitig die Umgebung durch den transparenten Bildschirm 17 wahrnehmen.

Bezugszeichen.

1 Gehäuse
2 Monitor
3 Halterung
4 Videokamera
5 Kabel
6 Sender
7 Empfänger
8 Reflexspiegel
9 Elektronik
10 Okularlinse
11 Okularjustierung
12 Augenmuschel
13 Verstelleinrichtung
14 Kabelanschluß
15 Übertragungskabel
16 Projektor
17 Bildschirm

Claims

1. Lern- und Übungshilfe zum Lernen und/oder Verbessern des menschlichen Bewegungsablaufes, insbesondere von sportlichen Bewegungsabläufen unter Verwendung einer Videokamera (4) und mindestens eines Monitors (2) oder Projektors (16) mit Bildschirm (17) wobei der Monitor (2) oder der Projektor (16) mit Bildschirm (17) und elektronische Bausteine (9) in einem Gehäuse (1) angeordnet sind, das in Arbeitsstellung durch eine Halterung (3) im Bereich der Augen am Kopf eines Benutzers lösbar gehaltert ist.

2. Lern- und Übungshilfe nach Anspruch 1, wobei am Gehäuse (1) ein oder mehrere Okularlinsen (10) vorgesehen sind, die mittels einer Okularjustierung (11) verstellbar sind, und wobei das Monitorbild durch im Gehäuse (1) angeordnete Reflexspiegel (8) vergrößert wahrgenommen werden kann.

3. Lern- und Übungshilfe nach Anspruch 2, wobei das Monitorbild im Sehbereich der Okularlinsen (10) als Teilbereich sichtbar ist.

4. Lern- und Übungshilfe nach Anspruch 3, wobei vor den Okularlinsen (10) Augenmuscheln (12) angeordnet sind.

5. Lern- und Übungshilfe nach Anspruch 4, wobei mindestens eine Okularlinse (10) horizontal verschiebbar zur Anpassung an den jeweiligen Augenabstand des Benutzers ist.

6. Lern- und Übungshilfe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Bildübertragung von der Kamera (4) zum Monitor (2) oder Projektor (16) über ein Kabel (5) oder drahtlos erfolgt.

7. Lern- und Übungshilfe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei auf dem Monitor (2) oder Bildschirm (17) der ideale Bewegungsablauf mittels eines Computerprogrammes einblendbar ist.