EP2815341A2 - Fitnessvorrichtung und vefahren zur automatischen kontrolle der korrekten durchführung einer fitnessübung - Google Patents

Fitnessvorrichtung und vefahren zur automatischen kontrolle der korrekten durchführung einer fitnessübung

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Publication number
EP2815341A2
EP2815341A2 EP13709052.8A EP13709052A EP2815341A2 EP 2815341 A2 EP2815341 A2 EP 2815341A2 EP 13709052 A EP13709052 A EP 13709052A EP 2815341 A2 EP2815341 A2 EP 2815341A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
fitness
user
exercise
trainer
movements
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
EP13709052.8A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Valerie BÖNSTRÖM
Niclas BÖNSTRÖM
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Pixformance Sports GmbH
Original Assignee
Pixformance Sports GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=47877992&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=EP2815341(A2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Pixformance Sports GmbH filed Critical Pixformance Sports GmbH
Publication of EP2815341A2 publication Critical patent/EP2815341A2/de
Ceased legal-status Critical Current

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    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V40/00—Recognition of biometric, human-related or animal-related patterns in image or video data
    • G06V40/20—Movements or behaviour, e.g. gesture recognition
    • G06V40/23—Recognition of whole body movements, e.g. for sport training
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
    • G09B19/00—Teaching not covered by other main groups of this subclass
    • G09B19/003—Repetitive work cycles; Sequence of movements
    • G09B19/0038—Sports
    • G—PHYSICS
    • G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16H—HEALTHCARE INFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR THE HANDLING OR PROCESSING OF MEDICAL OR HEALTHCARE DATA
    • G16H20/00—ICT specially adapted for therapies or health-improving plans, e.g. for handling prescriptions, for steering therapy or for monitoring patient compliance
    • G16H20/30—ICT specially adapted for therapies or health-improving plans, e.g. for handling prescriptions, for steering therapy or for monitoring patient compliance relating to physical therapies or activities, e.g. physiotherapy, acupressure or exercising
    • G—PHYSICS
    • G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16H—HEALTHCARE INFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR THE HANDLING OR PROCESSING OF MEDICAL OR HEALTHCARE DATA
    • G16H40/00—ICT specially adapted for the management or administration of healthcare resources or facilities; ICT specially adapted for the management or operation of medical equipment or devices
    • G16H40/60—ICT specially adapted for the management or administration of healthcare resources or facilities; ICT specially adapted for the management or operation of medical equipment or devices for the operation of medical equipment or devices
    • G16H40/63—ICT specially adapted for the management or administration of healthcare resources or facilities; ICT specially adapted for the management or operation of medical equipment or devices for the operation of medical equipment or devices for local operation

Definitions

  • the present invention relates to a stationary fitness device for installation in a gym according to claim 1 and a system of a plurality of fitness devices according to claim 12 and a method for automatically controlling the correct performance of a fitness exercise according to claim 15.
  • the fitness device according to the invention expands heretofore known fitness devices, such as are conventionally set up in gyms, for automated, electronic control of whether a user correctly performs a fitness exercise to be performed on the fitness device.
  • the usual problem with fitness devices is that a fitness exercise can only be checked by a personal fitness trainer and thus there is a regular risk that an exercise will not be carried out correctly in the absence of the fitness trainer. Under certain circumstances, this can lead to injuries to the user or at least considerably reduce the effectiveness of the fitness exercise to be performed.
  • the stationary fitness device of claim 1 is designed and provided for installation in a gym and is equipped with a plurality of electronic components, including a sensor device for contactless detection of the movements of a user of the fitness device and for passing on the basis of the user's movements by the sensor device generated signals, a display unit for displaying movement sequences of a fitness exercise by a virtual fitness trainer and for displaying a virtual image of the user, a computer unit that generates based on the signals received from the sensor device, the virtual image of the user and using the display unit and an identification device for identifying a particular user from a list of users stored in the computer unit.
  • a sensor device for contactless detection of the movements of a user of the fitness device and for passing on the basis of the user's movements by the sensor device generated signals
  • a display unit for displaying movement sequences of a fitness exercise by a virtual fitness trainer and for displaying a virtual image of the user
  • a computer unit that generates based on the signals received from the sensor device, the virtual image of the user and using
  • the computer unit is hereby set up and provided for to represent for the identified user by means of the display unit movements of a stored in a memory of computer time fitness exercise by the virtual fitness trainer, - to perform a comparison based on the signals received from the sensor device to what extent the performed and recorded by the user movements for the fitness exercise of the in a memory of the computer unit deposited and represented by the virtual fitness trainer movements, and to represent a deviation of the movements performed by the user of the stored movements using the display unit for the user (in real time).
  • a user of the fitness device thus receives immediate feedback in real time via the display unit, to what extent the fitness exercise previously or just presented by the virtual fitness trainer is carried out correctly.
  • the display unit thus provides in interaction with the computer unit and the sensor device in real time a virtual image of the user performing the fitness exercise currently and provides the user with an indication of whether the presented by the virtual fitness trainer fitness exercise is performed correctly and how strong the current may be different from the given movement of movement performed by the user.
  • Another suitable possibility is to display the virtual fitness trainer separately, and to mark the body parts of the user deviating from the ideal position, for example, differently colored than those which are in the correct position.
  • the computer unit is furthermore set up and provided to store the extent of the deviations - and thus also the efficiency of the fitness exercise - and to make it available as readable data for the user (electronically). For example, a user can receive an evaluation of how well he has mastered the fitness exercise immediately after completing a fitness exercise. This can also - possibly automated - a personalized training plan created by the fitness device, edited and / or (electronically) output. The data provided by the fitness device thus provides the user with immediate feedback as to whether the fitness exercise has been performed correctly and efficiently.
  • the sensor device and the computer unit are preferably designed and provided to identify deviations of the movements made by the user from the stored sequences of movements on the basis of the posture of the user.
  • the evaluation of the extent to which a given fitness exercise has been carried out correctly therefore does not take place here (solely) on the basis of the speed with which a user tracks a fitness exercise represented by the virtual fitness trainer. Rather, the evaluation includes the posture of the user while performing the fitness exercise and thus, for example, in particular the alignment of the arms and legs of the user. So it is for the training success regularly of minor importance, whether a fitness exercise was performed with sufficient speed. Significantly more relevant is the compliance with certain positions during the course of the movement. In a preferred embodiment, it therefore depends on the correspondences with the predetermined posture or the predetermined body postures, to what extent the fitness device classifies the performance of the fitness exercise as correct.
  • the computer unit is set up and provided to record and store the user's movement sequences detected during the performance of the fitness exercise, such that following the performance of the fitness exercise, a recorded video is recorded with the user's virtual image can be reproduced again by means of the display unit.
  • a recorded video is recorded with the user's virtual image can be reproduced again by means of the display unit.
  • the virtual fitness trainer and any deviations from the given movements have been recorded.
  • the user has the opportunity not only during the fitness exercise in real time about the training success to be informed, but also at a later date - for example, in a personal conversation with a real fitness trainer - to analyze his performance of the fitness exercise again.
  • the fitness device is set up and provided to record and digitize a fitness exercise performed by a real fitness trainer so that the fitness exercise can be played back by the virtual fitness trainer by means of the display unit.
  • the fitness device here thus has the ability to perform a so-called motion capture method, in which movements of a real person - in this case the real fitness trainer - are recorded and converted into digitally processable signals.
  • the recording of a fitness exercise by the real fitness trainer can be carried out for a plurality of different users or specifically for a specific user.
  • a real fitness trainer can demonstrate to the user how to perform a fitness exercise Sensor device of the fitness device can be detected, so that following the performance of the fitness exercise, a virtual image of the fitness trainer is available, which in the subsequent execution of the same fitness exercise by the user to control the movement sequences can be used.
  • a number of personalized fitness exercises which can be demonstrated by a virtual fitness trainer were recorded and stored in a database of a system electronically coupled to the fitness device for each user to be identified by the fitness device.
  • a set of personalized fitness exercises is provided for a particular user from which the user selects a fitness exercise to perform during a (manual or automatic) login to the fitness device.
  • the fitness device has a communication device by means of which data can be transmitted from a user to the computer unit.
  • a personal fitness plan of the identified user can be transferred to the computer unit.
  • a user can transmit to the fitness device, for example via the Internet or a quickcut on the fitness device, a fitness plan tailored to him or created by him with a certain number of fitness exercises, so that the Fitness device represents a fitness exercise tailored to the user by means of their display unit by the virtual fitness trainer.
  • specific data can be entered via an input device on the fitness device for the respective user, such as, for example, its weight, its size, its age, etc.
  • a communication device provided at the fitness device may be provided to deposit the user data relevant for the respective user, including his personal fitness plan, on a central server or a storage medium of the user which can be removed from the fitness device.
  • the user of such a further developed fitness device according to the invention is enabled to carry out the fitness exercises tailored to him without further ado to another fitness device. This includes, in particular, the possibility of having his user data available at a fitness device located in a different city than the device otherwise preferred by the user in the gym of his place of residence.
  • the data provided by the fitness device for a fitness exercise or several fitness exercises can also be used by other IT terminals, such as personal computers, game consoles or mobile phones, including so-called “smartphones.”
  • a user of the fitness device is thus included in the It is also possible to carry out the fitness exercises presented in his fitness plan and possibly his personal virtual fitness trainer without the stationary fitness device.
  • the fitness device is provided with an identification device which identifies a user by means of an input user identifier and a password and / or by means of a contactless scanning of an identification element carried by the user.
  • the identification element can be, for example, a transponder whose unique identifier is automatically read out by a reading device of the identification device when the user approaches and / or lingers to the fitness device.
  • the fitness device can be equipped with a so-called RFID system.
  • RFID stands for the English technical term “radio frequency identification.”
  • RFID radio frequency identification
  • a system is provided with a plurality of fitness devices, preferably coupled with one another, in which the individual fitness devices are each adapted to refer an identified user to a second fitness device upon completion of a fitness exercise performed on a first fitness device. at which a subsequent fitness exercise is to be performed by the user.
  • the individual fitness devices are electronically - e.g. via a radio or cable network - are coupled together so that data on an identified user who has performed a fitness exercise on the first fitness device is available at the second fitness device.
  • the system is advantageously set up to assign to the second fitness device-and preferably also the type of fitness exercise to be carried out-depending on
  • the system can instruct the user on the subsequent fitness exercise and the fitness apparatus on which this fitness exercise is to be performed. report.
  • fitness data of the user such as the heart rate and the blood pressure, which are currently measured during the last fitness exercise performed, can also be evaluated.
  • fitness data can also be evaluated, which was measured in each case during one of several previously performed fitness exercises.
  • the system is set up, for example, to evaluate a course of the fitness data about a plurality of previously performed fitness exercises and to predetermine different sequences of fitness exercises for the user as a function of the course.
  • the fitness devices may be arranged such that each fitness device forms a single station of circuit training for an identified user.
  • several fitness devices each with a display unit, a sensor device and a computer unit -. B. substantially along a circular path - arranged side by side.
  • Each individual fitness device displays a fitness exercise of a circuit training to be performed by the identified user. If the user changes from one fitness device to the next fitness device, the next fitness device automatically switches on, for example because of a non-contact identification device, and / or activates the fitness program provided for the user with the virtual fitness trainer performing the corresponding fitness exercise.
  • the system is set up not only to notify the user of the assignment to the next fitness device, but also to simultaneously reserve the assigned fitness device for the respective user.
  • the next provided for each user and not previously used fitness device is thus by another user -. B. during a set period - not usable, so that the user who has been assigned to the fitness device, can switch to this without waiting. If all the fitness devices of the system are currently occupied by users, it can be provided that the system generates for each fitness device an assignment list in which an order of the waiting users is determined.
  • Essential here is, on the one hand, the recording and digitization of fitness exercises performed by a real fitness trainer or a real person in order to have the recorded motion sequences represented by a virtual fitness trainer and, secondly, the comparison with the movements performed by a user To alert users in real time to possible deviations (and therefore also matches) of the movements they perform with the (target) movement sequences specified by the virtual fitness trainer.
  • FIG. 1 shows schematically an embodiment variant of a device according to the invention
  • Figure 2 schematically shows a system of several fitness devices according to the figure
  • FIG. 1 schematically shows an exemplary embodiment of a fitness device according to the invention.
  • This fitness device comprises a display unit 3 with a screen or a screen, an optical sensor device 2 and a computer unit not shown here.
  • the computer unit is coupled both to the sensor device 2 and to the display device 3 and in the present case is accommodated in the same housing as the sensor device 2.
  • a user 1 located on a training surface 4 is scanned via detection beams L emitted by the sensor device 2 in order to optically detect the movements performed by the user 1 during the performance of a fitness exercise and to generate a virtual image 1 'of the user 1 on a display Display unit 3 provide.
  • the virtual image 1 'of the user 1 is generated by electrical signals generated by the sensor device 2 by means of the computer unit and output on the display of the display unit 3.
  • the computer unit has at least one processor in order to generate image data for the virtual image 1 'from the signals of the optical sensor device 2.
  • the computer unit is here furthermore set up and provided to display fitness exercises to be carried out by the user 1 on the display unit 3 by a virtual fitness trainer 30.
  • the computer unit monitors the extent to which the movements performed by the user 1 match the stored movement sequences of the virtual trainer 30 and instructs the user 1 by a suitable representation (eg superposition of his virtual image 1 'with the virtual fitness trainer 30 or different color scheme for from / with the ideal position deviating / coinciding body parts) for any deviations.
  • a suitable representation eg superposition of his virtual image 1 'with the virtual fitness trainer 30 or different color scheme for from / with the ideal position deviating / coinciding body parts
  • the fitness device to a fixed sports equipment S which can be used by the user 1 to perform a given fitness exercise or even must.
  • the user 1 is also shown a fitness exercise on the virtual fitness trainer 30, which manages without a sports device S.
  • the virtual fitness trainer 30 has been created here by the computing unit of the fitness device or a known recording device based on recorded movements of a real fitness trainer.
  • the recorded movements of the real fitness trainer were digitized to the virtual image of the fitness trainer or to be able to generate and evaluate the virtual fitness trainer 30 to what extent the movements of the user 1 detected by the sensor device 2 correspond to the predetermined movements of the virtual fitness trainer 30.
  • the thereby possible control of the correct execution of a given fitness exercise is carried out in real time, so that the user looking at the display unit 3 3 immediately or at least with slight delay receives feedback on whether he performs a given fitness exercise correctly.
  • the fitness device is equipped with an identification device which recognizes contactless or contactless when a user 1 is on the training surface 4.
  • an identification device which recognizes contactless or contactless when a user 1 is on the training surface 4.
  • it has a reader for non-contact scanning of a user-carried identification element, such as an RFID transponder.
  • the fitness device shown can perform the following functions:
  • the fitness device is set up and provided to display to the user 1 via the display unit 3 his personal fitness plan.
  • a personalized virtual fitness trainer 30 can demonstrate to the user 1 the optimal performance of a fitness exercise. Via the sensor device 2, this demonstration can be digitized and stored for the respective user 1, for example on a central server.
  • the display unit 3 can be used to provide an animated 3D visualization of the fitness exercise performed correctly according to the fitness plan selected by the user 1 or stored for the user 1 on the fitness device. Accordingly, the user 1 can also be presented with the correct execution of the fitness exercise, for example, with detailed instructions by the 3D animated virtual fitness trainer 30. Alternatively or additionally, a standardized and thus not individually adapted to the user 1 program selected and represented by the virtual fitness trainer 3, this standardized fitness program and the associated Fitness exercises from the recorded or stored by the fitness device personal data of the user 1 (such as age, height and weight) from the computer unit or a stored therein program is compiled.
  • the implementation of the fitness exercise is monitored by the user via the sensor device 2 and a 3D animated virtual image 1 'of the user 1 on the display unit 3 is displayed in real time.
  • the signals supplied by the sensor device 2 are evaluated and analyzed to what extent the movements carried out by the user 1 correspond to the movement sequence predetermined by the virtual fitness trainer 30. Any deviations are displayed in real time on the display of the display unit 3 and can be viewed again after the conclusion of the fitness exercise.
  • all user-relevant digital data, including the personal fitness plan are stored on a central server.
  • the fitness device or a system of fitness devices can be provided with a communication device in order, for example, to be able to transmit data which can be called up from the Internet to a computer unit of the fitness device.
  • a fitness device can access an online platform on which different real fitness coaches create digitalized fitness exercises with a virtual image that can be used by a user 1.
  • a communication device of the fitness device may be suitable for communicating with a storage medium of the user 1 in order to be able to access data stored thereon which can be used to generate and display a virtual fitness trainer 30 on the display of the display unit 3.
  • FIG. 2 schematically illustrates a system with a plurality of fitness devices according to FIG. 1, wherein the individual fitness devices are arranged and coupled to one another such that each fitness device forms a single station of a circuit training. Accordingly, a user 1 performs a fitness exercise on each of the fitness devices displayed on the respective display unit 3, and then changes along a training direction R to the next fitness device.
  • the individual fitness devices which are marked here with “A” and “B”, differ in the figure only in terms of whether the use of a sports equipment S is provided on them or not. Otherwise, the individual fitness devices are identical to one another and are also equipped here with a sensor device 2 and a computer unit integrated in the same housing, which is connected via a cable K to the display unit 3. Via an identification element carried by the user 1, such as an RFID transponder, each of the fitness devices is able, via their respective identification device, to identify the user during a change from one fitness device to the next fitness device and for him during the circuit training intended fitness exercise on a virtual fitness trainer 30 on the respective display in the display unit 3 represent.
  • an identification element carried by the user 1 such as an RFID transponder
  • an identified user 1 after completing a fitness exercise carried out on a first fitness device A, can be referred to a second fitness device A or B on which a subsequent fitness exercise is to be performed by the user 1.
  • a user 1 is informed about the respective display unit 3, for example, at which other fitness device A or B he should perform which subsequent fitness exercise.
  • the system here may be set up to assign to the second fitness device-and preferably also the type of fitness exercise to be carried out-depending on
  • the identified user 1 and / or - fitness data of the identified user e.g. The blood pressure, and the heart rate
  • the system can provide the user with the subsequent fitness exercise and the fitness device A or B at which these Exercise is to communicate.
  • fitness data of the user such as the heart rate and the blood pressure, which are currently measured during the last fitness exercise performed, are evaluated here.
  • the measured fitness data are transmitted to the system, for example, via a measuring device connected to the system (preferably wirelessly) and carried by the user (for example via a chest strap).
  • Each user thus has his / her own measuring device which sends fitness data to the system and / or the respective fitness device A or B during the use of a fitness device A or B.
  • each fitness device may have its own meter that is applied or touched by a user when performing a fitness exercise on the respective fitness device A, B.
  • the solution according to the invention not only provides an automated control for the correct performance of a fitness exercise, but it is z. B. also allows to a user 1 individually adapted fitness exercises are automatically visualized on a display unit 3 of a fitness device when a user 1 approaches the fitness device and possibly a predetermined activation time within range of a reading device of the fitness device on the fitness device dwells (for example to 2 sec.).
  • the system is set up not only to notify the user 1 of the assignment to the next fitness device A or B, but also to reserve the allocated fitness device A, B for the respective user 1 at the same time.
  • the next fitness device A, B, to which the user 1 is to change, stands thereby - at least for a certain time - exclusively for this user 1 ready.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine stationäre Fitnessvorrichtung (A, B) zur Aufstellung in einem Fitnessstudio, bei der eine Rechnereinheit dazu eingerichtet und vorgesehen ist, - für einen identifizierten Benutzer der Fitnessvorrichtung (1) mittels einer Displayeinheit (3) Bewegungsabläufe einer in einem Speicher der Rechnereinheit hinterlegten Fitnessübung durch den virtuellen Fitnesstrainer (30) darzustellen, - anhand empfangener Signale einen Vergleich durchzuführen, in welchem Maße von dem Benutzer (1) durchgeführte und erfasste Bewegungen für die Fitnessübung von den in einem Speicher der Rechnereinheit hinterlegten und durch den virtuellen Fitnesstrainer (30) dargestellten Bewegungsabläufen abweichen, und - eine Abweichung der von dem Benutzer (1) durchgeführten Bewegungen von den hinterlegten Bewegungsabläufen mittels der Displayeinheit (3) für den Benutzer (1) darzustellen. Ferner ist ein System aus einer Mehrzahl von derartigen Fitnessvorrichtungen (A, B) vorgesehen. Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wir eine automatisiertes Verfahren automatischen Kontrolle der korrekten Durchführung einer Fitnessübung vorgeschlagen, bei dem insbesondere eine von einem realen Fitnesstrainer durchgeführten Fitnessübung aufgezeichnet und digitalisiert wird, so dass die Fitnessübung mittels einer Displayeinheit (3) durch einen virtuellen Fitnesstrainer (30) wiedergegeben werden kann und ein Vergleich anhand der von einer Sensoreinrichtung (2) empfangenen Signale durch eine Rechnereinheit durchgeführt wird, in welchem Maße die von dem Benutzer (1) durchgeführten und erfassten Bewegungen für die Fitnessübung von den in einem Speicher der Rechnereinheit hinterlegten und durch den virtuellen Fitnesstrainer (30) dargestellten Bewegungsabläufen abweichen, um die korrekte Durchführung der Fitnessübung durch den Benutzer (1) zu kontrollieren.

Description

Fitnessvorrichtung und Vefahren zur automatischen Kontrolle der korrekten
Durchführung einer Fitnessübung
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine stationäre Fitnessvorrichtung zur Aufstellung in einem Fitness-Studio nach dem Anspruch 1 sowie ein System aus einer Mehrzahl von Fitnessvorrichtungen nach dem Anspruch 12 und ein Verfahren zur automatischen Kontrolle der korrekten Durchführung einer Fitnessübung nach dem Anspruch 15.
Die erfindungsgemäße Fitnessvorrichtung erweitert dabei bisher bekannte Fitnessvorrichtungen, wie sie in Fitness-Studios üblicherweise aufgestellt werden, um eine automatisierte, elektronische Kontrolle, ob ein Benutzer eine an der Fitnessvorrichtung durchzuführende Fitnessübung korrekt ausführt. So besteht bei bisher üblichen Fitnessvorrichtungen das Problem, dass eine Fitnessübung nur durch einen persönlichen Fitnesstrainer überprüft werden kann und damit regelmäßig die Gefahr besteht, dass eine Übung in Abwesenheit des Fitnesstrainers nicht korrekt ausgeführt wird. Dies kann unter Umständen zu Verletzungen des Benutzers führen oder aber zumindest die Effektivität der durchzuführenden Fitnessübung erheblich mindern.
Bei bisher bekannten Fitnessvorrichtungen, das heißt, insbesondere übliche, in einem herkömmlichen Fitness-Studio zu findende Fitnessgeräte, wird daher regelmäßig viel Aufwand betrieben, um eine Fehlbedienung zu vermeiden und eine Benutzung der Vorrichtung nur in einer bestimmten Position des Benutzers zu gestatten. Dies ist aber erfahrungsgemäß nur bei einzelnen Fitnessübungen möglich. Die korrekte Durchführung der Mehrzahl der Fitnessübungen hängt davon ab, dass in einem Fitness-Studio eine ausreichende Anzahl von Fitnesstrainern oder ein für den Benutzer persönlich zuständiger Fitnesstrainer ständig die Haltung und die Bewegungsabläufe des Benutzers der Fitnessvorrichtung kontrolliert und ihn auf etwaige Fehlhaltungen oder Fehlbenutzungen aufmerksam macht. Darüber hinaus ist es für Benutzer einer Fitnessvorrichtung bisher regelmäßig nur möglich, die korrekte Durchführung einer Fitnessübung subjektiv festzustellen und etwaige Trainingserfolge niederzuschreiben und erst im Anschluss gegebenenfalls in eine Datenbank einzugeben und auswerten zu lassen.
Der vorliegenden Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit bereitzustellen, an einer Fitnessvorrichtung durchzuführende Fitnessübungen besser auf ihre korrekte Durchführung zu überwachen und die an einer Fitnessvorrichtung durchzuführenden Fitnessübungen einfach und schnell an einen bestimmten Benutzer oder Benutzertyp anzupassen.
Diese Aufgabe wird sowohl mit der Fitnessvorrichtung des Anspruchs 1 als auch mit dem Verfahren des Anspruchs 15 gelöst. Die stationäre Fitnessvorrichtung des Anspruchs 1 ist dabei zur Aufstellung in einem Fitness-Studio ausgebildet und vorgesehen und ist mit mehreren elektronischen Komponenten ausgestattet, darunter eine Sensoreinrichtung zur berührungslosen Erfassung der Bewegungen eines Benutzers der Fitnessvorrichtung und zur Weitergabe auf Basis der Bewegungen des Benutzers durch die Sensoreinrichtung erzeugter Signale, eine Displayeinheit zur Darstellung von Bewegungsabläufen einer Fitnessübung durch einen virtuellen Fitnesstrainer und zur Darstellung eines virtuellen Abbildes des Benutzers, eine Rechnereinheit, die auf Basis der von der Sensoreinrichtung empfangenen Signale das virtuelle Abbildung des Benutzers generiert und mittels der Displayeinheit darstellt und eine Identifikationseinrichtung zur Identifizierung eines bestimmten Benutzers aus einer in der Rechnereinheit hinterlegten Liste von Benutzern.
Die Rechnereinheit ist hierbei dazu eingerichtet und vorgesehen, für den identifizierten Benutzer mittels der Displayeinheit Bewegungsabläufe einer in einem Speicher der Rechnereinzeit hinterlegten Fitnessübung durch den virtuellen Fitnesstrainer darzustellen, - anhand der von der Sensoreinrichtung empfangenen Signale einen Vergleich durchzuführen, in welchem Maße die von dem Benutzer durchgeführten und erfassten Bewegungen für die Fitnessübung von dem in einen Speicher der Rechnereinheit hinterlegten und durch den virtuellen Fitnesstrainer dargestellten Bewegungsabläufen abweichen, und eine Abweichung der von dem Benutzer durchgeführten Bewegungen von den hinterlegten Bewegungsabläufen mittels der Displayeinheit für den Benutzer (in Echtzeit) darzustellen. Ein Benutzer der Fitnessvorrichtung erhält damit eine unmittelbare Rückmeldung in Echtzeit über die Displayeinheit, inwieweit die durch den virtuellen Fitnesstrainer zuvor oder gerade vorgeführte Fitnessübung korrekt ausgeführt wird. Die Displayeinheit liefert somit im Zusammenspiel mit der Rechnereinheit und der Sensoreinrichtung in Echtzeit ein virtuelles Abbild des die Fitnessübung aktuell durchführenden Benutzers und stellt dieses dem Benutzer mit einem Hinweis zur Verfügung, ob die von dem virtuellen Fitnesstrainer vorgeführte Fitnessübung korrekt ausgeführt wird und wie stark die aktuell von dem Benutzer ausgeführte Bewegung eventuell von dem vorgegebenen Bewegungsablauf abweicht. Hierfür kann beispielsweise die Darstellung des virtuellen Fitnesstrainers mit dem virtuellen Abbild des Benutzers überlagert und die überlagerte Darstellung mittels der Displayeinheit während der Durchführung der Fitnessübung durch den Benutzer wiedergegeben, um etwaige Abweichungen der Bewegungen des Benutzers von den vorgegebenen Bewegungsabläufen zu visualisieren. Eine andere geeignete Möglichkeit ist, den virtuellen Fitnesstrainer separat darzustellen, und die von der Idealposition abweichenden Körperteile des Benutzers z.B. farblich anders zu kennzeichnen als diejenigen, die an korrekter Position sind. Der auf die Displayeinheit blickende Benutzer sieht somit sein virtuelles Abbild zusammen mit dem virtuellen Fitnesstrainer und bekommt in Echtzeit angezeigt, inwieweit seine Bewegungen mit dem durch die Fitnessübung vorgegebenen (Soll-) Bewegungsablauf übereinstimmen. In einer bevorzugten Ausführungsvariante ist die Rechnereinheit ferner dazu eingerichtet und vorgesehen, das Maß der Abweichungen - und damit auch die Effizienz der durchgeführten Fitnessübung - zu speichern und als auslesbare Daten für den Benutzer (elektronisch) zur Verfügung zu stellen. So kann ein Benutzer beispielsweise direkt im Anschluss an die Durchführung einer Fitnessübung eine Auswertung darüber erhalten, wie gut er die Fitnessübung bewältigt hat. Hierüber kann auch - gegebenenfalls automatisiert - ein personalisierter Trainingsplan durch die Fitnessvorrichtung erstellt, bearbeitet und/oder (elektronisch) ausgegeben werden. Die von der Fitnessvorrichtung bereitgestellten Daten geben dem Benutzer somit eine unmittelbare Rückmeldung darüber, ob die Fitnessübung korrekt und wie effizient durchgeführt wurde.
Hierbei sind die die Sensoreinrichtung und die Rechnereinheit bevorzugt dazu eingerichtet und vorgesehen, Abweichungen der von dem Benutzer durchgeführten Bewegungen von den hinterlegten Bewegungsabläufen anhand der Körperhaltung des Benutzers zu identifizieren. Die Auswertung, inwieweit eine vorgegebene Fitnessübung korrekt ausgeführt wurde, erfolgt hier folglich nicht (allein) auf Basis der Geschwindigkeit, mit der ein Benutzer eine durch den virtuellen Fitnesstrainer dargestellte Fitnessübung nachvollzieht. Vielmehr bezieht die Auswertung die Körperhaltung des Benutzers während der Durchführung der Fitnessübung mit ein und damit beispielsweise insbesondere die Ausrichtung der Arme und Beine des Benutzers. So ist es für den Trainingserfolg regelmäßig von untergeordneter Bedeutung, ob eine Fitnessübung mit ausreichender Geschwindigkeit ausgeführt wurde. Deutlich relevanter ist die Einhaltung bestimmter Positionen während des durchgeführten Bewegungsablaufs. In einer bevorzugten Ausführungsvariante hängt es daher von den Übereinstimmungen mit der vorgegebenen Körperhaltung bzw. den vorgegebenen Körperhaltungen ab, inwieweit die Fitnessvorrichtung die Durchführung der Fitnessübung als korrekt klassifiziert.
In einer Weiterbildung kann ferner vorgesehen sein, dass die Rechnereinheit dazu eingerichtet und vorgesehen ist, die während der Durchführung der Fitnessübung erfassten Bewegungsabläufe des Benutzers aufzuzeichnen und zu speichern, so dass im Anschluss an die Durchführung der Fitnessübung ein aufgezeichnetes Video mit dem virtuellen Abbild des Benutzers mittels der Displayeinheit nochmals wiedergegeben werden kann. In diesem Video können dabei selbstverständlich auch der virtuelle Fitnesstrainer und etwaige Abweichungen von den vorgegebenen Bewegungsabläufen aufgezeichnet worden sein. Der Benutzer hat damit die Möglichkeit, nicht nur während der Fitnessübung in Echtzeit über den Trainingserfolg informiert zu werden, sondern auch zu einem späteren Zeitpunkt - zum Beispiel in einem persönlichen Gespräch mit einem realen Fitnesstrainer - seine Durchführung der Fitnessübung nochmals zu analysieren.
In einer Ausführungsvariante ist die Fitnessvorrichtung dazu eingerichtet und vorgesehen, eine von einem realen Fitnesstrainer durchgeführte Fitnessübung aufzuzeichnen und zu digitalisieren, so dass die Fitnessübung mittels der Displayeinheit durch den virtuellen Fitnesstrainer wiedergegeben werden kann. Die Fitnessvorrichtung verfügt hier somit über die Fähigkeit zur Durchführung eines sogenannten Motion- Capture-Verfahrens (zu Deutsch: „Bewegungs-Erfassungs-Verfahren"), bei dem Bewegungen einer realen Person - hier dem realen Fitnesstrainer - aufgezeichnet und in digital verarbeitbare Signale umgewandelt werden. Die Aufzeichnung einer Fitnessübung durch den realen Fitnesstrainer kann dabei für eine Mehrzahl von unterschiedlichen Benutzern oder spezifisch für genau einen bestimmten Benutzer erfolgen. So kann beispielsweise bei einer ersten Benutzung der Fitnessvorrichtung ein realer Fitnesstrainer dem Benutzer die Durchführung einer Fitnessübung vorführen und sich hierbei durch die Sensoreinrichtung der Fitnessvorrichtung erfassen lassen, so dass im Anschluss an die Durchführung der Fitnessübung ein virtuelles Abbild des Fitnesstrainers zur Verfügung steht, das bei der nachfolgenden Durchführung derselben Fitnessübung durch den Benutzer zum Kontrollieren der Bewegungsabläufe benutzt werden kann.
In diesem Zusammenhang kann auch vorgesehen sein, dass in einer Datenbank eines mit der Fitnessvorrichtung elektronisch gekoppelten Systems für jeden von der Fitnessvorrichtung zu identifizierenden Benutzer mehrere personalisierte, durch einen virtuellen Fitnesstrainer vorführbare Fitnessübungen aufgezeichnet und abgespeichert wurden. Auf diese Weise ist ein Satz von personalisierten Fitnessübungen für einen bestimmten Benutzer bereitgestellt, aus dem der Benutzer bei einer (manuellen oder automatischen) Anmeldung an der Fitnessvorrichtung eine durchzuführende Fitnessübung auswählt. Hierbei wird es in einer Ausführungsform bevorzugt, dass die Fitnessvorrichtung eine Kommunikationseinrichtung aufweist, mittels der Daten von einem Benutzer an die Rechnereinheit übertragen werden können. So kann hier insbesondere vorgesehen sein, dass ein persönlicher Fitnessplan des identifizierten Benutzers an die Rechnereinheit übertragbar ist. Hierunter wird insbesondere verstanden, dass ein Benutzer zum Beispiel über das Internet oder eine Schnittschnelle an der Fitnessvorrichtung einen auf ihn zugeschnittenen bzw. von ihm erstellten Fitnessplan mit einer bestimmten Anzahl von Fitnessübungen an die Fitnessvorrichtung übertragen kann, so dass die Fitnessvorrichtung eine auf den Benutzer zugeschnittene Fitnessübung mittels ihrer Displayeinheit durch den virtuellen Fitnesstrainer darstellt.
Selbstverständlich kann auch vorgesehen sein, dass über ein Eingabegerät an der Fitnessvorrichtung für den jeweiligen Benutzer spezifische Daten eingegeben werden können, wie zum Beispiel dessen Gewicht, dessen Größe, dessen Alter etc.
Auch kann eine an der Fitnessvorrichtung bereitgestellte Kommunikationseinrichtung dazu vorgesehen sein, die für den jeweiligen Benutzer relevanten Benutzerdaten, einschließlich seines persönlichen Fitnessplans, auf einem zentralen Server oder einem von der Fitnessvorrichtung entfernbaren Speichermedium des Benutzers zu hinterlegen. Hierdurch wird der Benutzer einer derart weitergebildeten, erfindungsgemäßen Fitnessvorrichtung in die Lage versetzt, die auf ihn zugeschnittenen Fitnessübungen ohne Weiteres an einer anderen Fitnessvorrichtung durchzuführen. Dies schließt insbesondere die Möglichkeit ein, seine Benutzerdaten an einer Fitnessvorrichtung zur Verfügung zu haben, die sich in einer anderen Stadt befindet als die ansonsten von dem Benutzer präferierte Vorrichtung in dem Fitness-Studio seines Wohnortes.
Auch kann vorgesehen sein, dass die von der Fitnessvorrichtung zur Verfügung gestellten Daten zu einer Fitnessübung oder mehreren Fitnessübungen auch von anderen IT-Endgeräten, wie PCs, Spielekonsolen oder Mobiltelefonen einschließlich sogenannten „Smartphones" genutzt werden können. Ein Benutzer der Fitnessvorrichtung wird somit in die Lage versetzt, die in seinem Fitnessplan und von gegebenenfalls seinem persönlichen virtuellen Fitnesstrainer vorgeführten Fitnessübungen auch ohne die stationäre Fitnessvorrichtung durchzuführen.
Darüber hinaus wird damit ermöglicht, dass zum Beispiel über eine Online-Plattform herunterladbare Fitnessübungen an die Rechnereinheit einer erfindungsgemäßen Fitnessvorrichtung übertragbar sind. So können beispielsweise reale Fitnesstrainer von ihnen an einer Fitnessvorrichtung aufgezeichnete und digitalisierte Fitnessübungen zur Verfügung stellen, die von einem Benutzer an derselben oder einer anderen Fitnessvorrichtung in dem Fitness-Studio seiner Wahl genutzt werden können. Durch die erfindungsgemäß vorgesehene Sensoreinheit wird dabei in Echtzeit überprüft, ob der Benutzer die entsprechende Fitnessübung auch korrekt ausführt, ohne dass hierbei dem Benutzer ein realer Fitnesstrainer zur Seite gestellt werden müsste. In einer Ausführungsform ist die Fitnessvorrichtung mit einer Identifikationseinrichtung versehen, die einen Benutzer mittels einer eingegebenen Benutzerkennung und eines Passwortes und/oder mittels einer berührungslosen Abtastung eines von dem Benutzer getragenen Identifikationselements identifiziert. Bei dem Identifikationselement kann es sich beispielsweise um einen Transponder handeln, dessen eindeutige Kennung von einem Lesegerät der Identifikationseinrichtung automatisch ausgelesen wird, wenn sich der Benutzer der Fitnessvorrichtung nähert und/oder an dieser verweilt. So kann die Fitnessvorrichtung beispielsweise mit einem sogenannten RFID-System ausgerüstet sein. Dabei steht„RFID" für den englischen Fachbegriff „radio frequency Identification" (zu Deutsch:„Identifizierung mit Hilfe elektromagnetischer Wellen"). Selbstverständlich ist aber auch die Identifikation eines Benutzers durch andere, bekannte berührungs- bzw. kontaktlose Übertragungsgeräte möglich.
In einer besonderen Ausprägung der Erfindung wird mit einer Mehrzahl von - vorzugsweise miteinander gekoppelten - Fitnessvorrichtungen ein System bereitgestellt, in dem die einzelnen Fitnessvorrichtungen jeweils dazu eingerichtet sind, einen identifizierten Benutzer nach Abschluss einer an einer ersten Fitnessvorrichtung durchgeführten Fitnessübung an eine zweite Fitnessvorrichtung zu verweisen, an der eine nachfolgende Fitnessübung durch den Benutzer durchzuführen ist. Hierbei wird einem Benutzer beispielsweise über die Displayeinheit mitgeteilt, an welcher (anderen) Fitnessvorrichtung er welche nachfolgende Fitnessübung durchführen sollte. Dies ist insbesondere sinnvoll, wenn an verschiedenen Fitnessvorrichtungen unterschiedliche Fitnessgeräte einbezogen werden können. Bevorzugt sind die einzelnen Fitnessvorrichtungen elektronisch - z.B. über ein Funk- oder Kabelnetzwerk - miteinander gekoppelt sind, so dass Daten über einen identifizierten Benutzer, der an der ersten Fitnessvorrichtung eine Fitnessübung durchgeführt hat, an der zweite Fitnessvorrichtung zur Verfügung stehen. Um die Effizienz der einzelnen durchzuführenden Fitnessübungen für den einzelnen Benutzer zu optimieren und individualisieren, ist das System vorteilhaft dazu eingerichtet, eine Zuweisung zu der zweiten Fitnessvorrichtung - und bevorzugt auch die Art der daran durchzuführenden Fitnessübung - in Abhängigkeit von
- einem ermittelten Maß der Abweichungen der von dem Benutzer durchgeführten Bewegungen von den hinterlegten Bewegungsabläufen während der Fitnessübung an der ersten Fitnessvorrichtung und/oder
- dem identifizierten Benutzer und/oder - Fitnessdaten des identifizierten Benutzers, insbesondere dem Blutdruck, und/oder der Herzfrequenz,
automatisch vorzunehmen. Auf diese Weise kann das System beispielsweise anhand des ermittelten Erfolgs, mit der ein Benutzer eine vorangegangen Fitnessübung oder mehrere vorangegangene Fitnessübungen absolviert hat, und eines für den jeweiligen Benutzer individuellen Trainingsplanes dem Benutzer die nachfolgende Fitnessübung und die Fitnessvorrichtung, an der diese Fitnessübung durchzuführen ist, mitteilen. Für diese automatische Zuweisung an die nachfolgende Fitnessvorrichtung können beispielsweise auch aktuell während der zuletzt durchgeführten Fitnessübung gemessene Fitnessdaten des Benutzers, wie die Herzfrequenz und der Blutdruck, ausgewertet werden.
In einer Variante können hierbei auch Fitnessdaten ausgewertet werden, die jeweils während einer von mehreren zuvor durchgeführten Fitnessübungen gemessen wurden. Dabei ist das System beispielsweise dazu eingerichtet, einen Verlauf der Fitnessdaten über mehrere zuvor durchgeführte Fitnessübungen auszuwerten und dem Benutzer in Abhängigkeit des Verlaufs unterschiedliche Abfolgen von Fitnessübungen vorzugeben. So kann es beispielsweise angezeigt sein, dem Benutzer nachfolgend eine weniger Kraft raubende Fitnessübung zuzuweisen, wenn bei der zuletzt durchgeführten Fitnessübung eine vergleichsweise hohe Herzfrequenz festgestellt wurde, obwohl der Benutzer die Fitnessübung nicht korrekt durchgeführt hat und über die jeweilige Fitnessvorrichtung größere Abweichungen von den vorgegebenen Bewegungsabläufen erkannt wurden.
Weiterhin können die Fitnessvorrichtungen in einem erfindungsgemäßen System derart angeordnet sein, dass jede Fitnessvorrichtung eine einzelne Station eines Zirkeltrainings für einen identifizierten Benutzer bildet. Bei einem derartigen System sind folglich mehrere Fitnessvorrichtungen mit je einer Displayeinheit, einer Sensoreinrichtung und einer Rechnereinheit - z. B. im Wesentlichen entlang einer Kreisbahn - nebeneinander angeordnet. Jede einzelne Fitnessvorrichtung zeigt dann eine Fitnessübung eines durch den identifizierten Benutzer durchzuführenden Zirkeltrainings. Wechselt der Benutzer hierbei von einer Fitnessvorrichtung zur nächsten Fitnessvorrichtung, schaltet die nächste Fitnessvorrichtung - zum Beispiel aufgrund einer berührungslos arbeitenden Identifikationseinrichtung - automatisch ein und/oder aktiviert das für den Benutzer vorgesehene Fitnessprogramm mit dem die entsprechende Fitnessübung vorführenden virtuellen Fitnesstrainer. In einer Weiterbildung kann zudem vorgesehen sein, dass das System dazu eingerichtet ist, dem Benutzer nicht nur die Zuweisung zu der nächsten Fitnessvorrichtung mitzuteilen, sondern gleichzeitig auch die zugewiesen Fitnessvorrichtung für den jeweiligen Benutzer zu reservieren. Die nächste für den jeweiligen Benutzer vorgesehene und bisher nicht benutzte Fitnessvorrichtung ist damit durch einen anderen Benutzer - z. B. während einer eingestellten Zeitdauer - nicht benutzbar, so dass der Benutzer, dem die Fitnessvorrichtung zugewiesen wurde, zu dieser ohne Wartezeiten wechseln kann. Sind alle Fitnessvorrichtungen des Systems aktuell durch Benutzer belegt, kann vorgesehen sein, dass das System für jede Fitnessvorrichtung eine Zuweisungsliste generiert, in der eine Reihenfolge der wartenden Benutzer festgelegt ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur automatischen Kontrolle der korrekten Durchführung einer Fitnessübung nach dem Anspruch 15 vorgeschlagen.
Dieses Verfahren zeichnet sich im Einklang mit den vorangegangenen Erläuterungen durch das Folgende aus:
Bereitstellen einer Fitnessvorrichtung mit mindestens einer Sensoreinrichtung, einer Displayeinheit und einer Rechnereinheit,
Aufzeichnen und Digitalisieren einer von einem realen Fitnesstrainer durchgeführten Fitnessübung (in einem Motion-Capture-Verfahren), so dass die Fitnessübung mittels der Displayeinheit durch einen virtuellen Fitnesstrainer wiedergegeben werden kann,
Darstellung von Bewegungsabläufen der aufgezeichneten und digitalisierten Fitnessübung durch den virtuellen Fitnesstrainer mittels der Displayeinheit der Fitnessvorrichtung,
Berührungsloses Erfassen der Bewegungen eines die Fitnessvorrichtung benutzenden Benutzers mittels der Sensoreinrichtung und Weitergabe auf Basis der Bewegungen des Benutzers durch die Sensoreinrichtung erzeugter Signale an die Rechnereinheit, Generierung eines virtuellen Abbildes des Benutzers durch die Rechnereinheit auf Basis der von der Sensoreinrichtung empfangenen Signale und Darstellung des virtuellen Abbildes des Benutzers mittels der Displayeinheit in Echtzeit,
Durchführung eines Vergleichs anhand der von der Sensoreinrichtung empfangenen Signale durch die Rechnereinheit, in welchem Maße die von dem Benutzer durchgeführten und erfassten Bewegungen für die Fitnessübung von den in einem Speicher der Rechnereinheit hinterlegten und durch den virtuellen Fitnesstrainer dargestellten Bewegungsabläufen abweichen, um die korrekte Durchführung der Fitnessübung durch den Benutzer zu kontrollieren, und
Darstellung von Abweichung der von dem Benutzer durchgeführten Bewegungen von den hinterlegten Bewegungsabläufen mittels der Displayeinheit in Echtzeit für den die Fitnessübung durchführenden Benutzer.
Wesentlich hierbei ist zum einen die Aufzeichnung und Digitalisierung von durch einen realen Fitnesstrainer bzw. eine reale Person durchgeführter Fitnessübungen, um die dabei aufgezeichneten Bewegungsabläufe durch einen virtuellen Fitnesstrainer darstellen zu lassen, und zum anderen der Abgleich mit dem von einem Benutzer durchgeführten Bewegungen, um den Benutzer in Echtzeit auf etwaige Abweichungen (und folglich auch Übereinstimmungen) der von ihm durchgeführten Bewegungen mit dem durch den virtuellen Fitnesstrainer vorgegebenen (Soll-) Bewegungsabläufen hinzuweisen.
Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden bei der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Figuren deutlich werden.
Es zeigen: Figur 1 schematisch eine Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen
Fitnessvorrichtung, die sich auch zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eignet,
Figur 2 schematisch ein System mehrerer Fitnessvorrichtungen gemäß der Figur
1 , die als einzelne Stationen eines Zirkeltrainings angeordnet sind. In der Figur 1 ist schematisch ein Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Fitnessvorrichtung gezeigt. Diese Fitnessvorrichtung umfasst eine Displayeinheit 3 mit einem Bildschirm oder einer Leinwand, eine optische Sensoreinrichtung 2 sowie eine hier nicht näher dargestellte Rechnereinheit. Die Rechnereinheit ist sowohl mit der Sensoreinrichtung 2 als auch mit der Displayeinrichtung 3 gekoppelt und vorliegend in demselben Gehäuse wie die Sensoreinrichtung 2 untergebracht ist.
Ein auf einer Trainingsfläche 4 befindlicher Benutzer 1 wird über von der Sensoreinrichtung 2 emittierte Erfassungsstrahlen L abgetastet, um die von dem Benutzer 1 bei der Durchführung einer Fitnessübung ausgeführten Bewegungen optisch zu erfassen und zur Generierung eines virtuellen Abbildes 1 ' des Benutzers 1 auf einem Display der Displayeinheit 3 bereitzustellen. Das virtuelle Abbild 1 ' des Benutzers 1 wird dabei durch von der Sensoreinrichtung 2 erzeugte elektrische Signale mittels der Rechnereinheit generiert und auf dem Display der Displayeinheit 3 ausgegeben. Hierfür weist die Rechnereinheit wenigstens einen Prozessor auf, um aus den Signalen der optischen Sensoreinrichtung 2 Bilddaten für das virtuelle Abbild 1 ' zu generieren.
Die Rechnereinheit ist hier ferner dazu eingerichtet und vorgesehen, auf der Displayeinheit 3 von dem Benutzer 1 auszuführende Fitnessübungen durch einen virtuellen Fitnesstrainer 30 darzustellen. Gleichzeitig überwacht die Rechnereinheit, inwieweit die von dem Benutzer 1 ausgeführten Bewegungen mit den hinterlegten Bewegungsabläufen des virtuellen Trainers 30 übereinstimmen und weist den Benutzer 1 durch eine geeignete Darstellung (z. B Überlagerung seines virtuellen Abbildes 1 ' mit dem virtuellen Fitnesstrainer 30 oder unterschiedliche Farbgebung für von/mit der Idealposition abweichende/übereinstimmende Körperteile) auf etwaige Abweichungen hin.
Im vorliegenden Fall weist die Fitnessvorrichtung ein fest installiertes Sportgerät S auf, das von dem Benutzer 1 zur Durchführung einer vorgegebenen Fitnessübung benutzt werden kann oder sogar muss. Es ist aber selbstverständlich möglich, dass über den virtuellen Fitnesstrainer 30 dem Benutzer 1 auch eine Fitnessübung vorgeführt wird, die ohne ein Sportgerät S auskommt.
Der virtuelle Fitnesstrainer 30 wurde vorliegend von der Rechnereinheit der Fitnessvorrichtung oder einer bekannten Aufnahmevorrichtung auf Basis aufgezeichneter Bewegungen eines realen Fitnesstrainers erstellt. Die aufgezeichneten Bewegungen des realen Fitnesstrainers wurden digitalisiert, um das virtuelle Abbild des Fitnesstrainers bzw. den virtuellen Fitnesstrainer 30 zu generieren und auswerten zu können, inwieweit die durch die Sensoreinrichtung 2 erfassten Bewegungen des Benutzers 1 mit den vorgegebenen Bewegungen des virtuellen Fitnesstrainers 30 übereinstimmen. Die hierdurch mögliche Kontrolle der korrekten Durchführung einer vorgegebenen Fitnessübung erfolgt dabei in Echtzeit, so dass der auf das Display der Displayeinheit 3 blickende Benutzer 1 sofort oder zumindest nur mit geringfügiger Verzögerung eine Rückmeldung darüber erhält, ob er eine vorgegebene Fitnessübung korrekt ausführt.
Die Fitnessvorrichtung ist vorliegend mit einer Identifikationseinrichtung ausgerüstet, die berührungs- bzw. kontaktlos erkennt, wenn sich ein Benutzer 1 auf der Trainingsfläche 4 befindet. Darüber hinaus verfügt sie über ein Lesegerät zur berührungslosen Abtastung eines von dem Benutzer getragenen Identifikationselements, wie zum Beispiel einem RFID-Transponder. Die gezeigte Fitnessvorrichtung kann dabei die folgenden Funktionen ausführen:
1 . Die Fitnessvorrichtung ist dazu eingerichtet und vorgesehen, dem Benutzer 1 über die Displayeinheit 3 seinen persönlichen Fitnessplan anzuzeigen. Dies schließt insbesondere die auf den Benutzer 1 jeweils zugeschnittenen Daten für die auszuführende Fitnessübung, wie zum Beispiel die Anzahl der Wiederholungen, zu verwendendes Gewicht oder bisherige Trainingserfolge an der jeweiligen Fitnessvorrichtung bzw. bei der nachfolgend durchzuführenden Fitnessübung ein.
2. An jeder Fitnessvorrichtung kann ein personalisierter, virtueller Fitnesstrainer 30 dem Benutzer 1 die optimale Durchführung einer Fitnessübung demonstrieren. Über die Sensoreinrichtung 2 kann diese Demonstration digitalisiert und für den jeweiligen Benutzer 1 , zum Beispiel auf einen zentralen Server, gespeichert worden sein.
3. Über die Displayeinheit 3 kann eine animierte 3D-Visualisierung der korrekt durchgeführten Fitnessübung gemäß dem von dem Benutzer 1 ausgewählten bzw. für den Benutzer 1 hinterlegten Fitnessplan an der Fitnessvorrichtung bereitgestellt werden. Dem Benutzer 1 kann demgemäß die korrekte Ausführung der Fitnessübung zum Beispiel auch mit detaillierten Anweisungen durch den 3D-animierten virtuellen Fitnesstrainer 30 vorgeführt werden. Alternativ oder ergänzend kann ein standardisiertes und damit nicht an den Benutzer 1 individuell angepasstes Programm ausgewählt und durch den virtuellen Fitnesstrainer 3 dargestellt werden, wobei dieses standardisierte Fitnessprogramm und die damit einhergehenden Fitnessübungen aus den von der Fitnessvorrichtung erfassten oder darin hinterlegten persönlichen Daten des Benutzers 1 (wie zum Beispiel Alter, Größe und Gewicht) von der Rechnereinheit bzw. einem darin hinterlegten Programm zusammengestellt wird. Über die Sensoreinrichtung 2 wird die Durchführung der Fitnessübung durch den User überwacht und in Echtzeit ein 3D-animiertes virtuelles Abbild 1 ' von dem Benutzer 1 auf der Displayeinheit 3 dargestellt. Es werden durch einen auf der Rechnereinheit bereitgestellten Algorithmus die von der Sensoreinrichtung 2 gelieferten Signale ausgewertet und analysiert, inwieweit die von dem Benutzer 1 durchgeführten Bewegungen mit dem von dem virtuellen Fitnesstrainer 30 vorgegebenen Bewegungsablauf übereinstimmen. Etwaige Abweichungen werden in Echtzeit auf dem Display der Displayeinheit 3 dargestellt und können auch nach dem Abschluss der Fitnessübung nochmals betrachtet werden. Vorliegend werden alle benutzerrelevanten digitalen Daten einschließlich des persönlichen Fitnessplans auf einen zentralen Server gespeichert. Dies gestattet die Nutzung der Benutzerdaten auf unterschiedlichen IT-Eingabegeräten, wie zum Beispiel PCs, Spielekonsolen oder Mobiltelefonen, so dass ein Benutzer 1 seinen persönlichen Fitnessplan auch unabhängig von der Fitnessvorrichtung abrufen, einsehen, bearbeiten und mittels eines anderen Geräts oder einer anderen Fitnessvorrichtung ausführen kann. Weiterhin kann die Fitnessvorrichtung oder ein System von Fitnessvorrichtungen mit einer Kommunikationseinrichtung versehen sein, um zum Beispiel aus dem Internet abrufbare Daten an eine Rechnereinheit der Fitnessvorrichtung übertragen zu können. So kann beispielsweise vorgesehen sein, dass eine Fitnessvorrichtung auf eine Online-Plattform zugreifen kann, auf der unterschiedliche reale Fitnesstrainer von ihnen erstellte und digitalisierte Fitnessübungen mit einem virtuellen Abbild ihrerseits bereitstellen, das von einem Benutzer 1 genutzt werden kann.
Alternativ oder ergänzend kann eine Kommunikationseinrichtung der Fitnessvorrichtung dazu geeignet sein, mit einem Speichermedium des Benutzers 1 zu kommunizieren, um auf hierauf gespeicherte Daten zugreifen zu können, die zur Generierung und Darstellung eines virtuellen Fitnesstrainers 30 auf dem Display der Displayeinheit 3 genutzt werden können. In der Figur 2 wird schematisch ein System mit einer Mehrzahl von Fitnessvorrichtungen entsprechend der Figur 1 veranschaulicht, wobei die einzelnen Fitnessvorrichtungen derart angeordnet und miteinander gekoppelt sind, dass jede Fitnessvorrichtung eine einzelne Station eines Zirkeltrainings bildet. Ein Benutzer 1 führt dementsprechend an jeder der Fitnessvorrichtungen eine auf der jeweiligen Displayeinheit 3 dargestellte Fitnessübung aus und wechselt dann entlang einer Trainingsrichtung R zu der nächsten Fitnessvorrichtung.
Die einzelnen Fitnessvorrichtungen, die hier mit „A" und „B" gekennzeichnet sind, unterscheiden sich in der Figur lediglich dahingehend, ob an ihnen die Verwendung eines Sportgerätes S vorgesehen ist oder nicht. Ansonsten sind die einzelnen Fitnessvorrichtungen identisch zueinander ausgebildet und sind auch hier mit einer Sensoreinrichtung 2 und einer in dasselbe Gehäuse integrierten Rechnereinheit ausgestattet, die über ein Kabel K mit der Displayeinheit 3 in Verbindung steht. Über ein von dem Benutzer 1 getragenes Identifikationselement, wie zum Beispiel einen RFID- Transponder ist jede der Fitnessvorrichtungen über ihre jeweilige Identifikationseinrichtung dazu in der Lage, dem Benutzer bei einem Wechsel von einer Fitnessvorrichtung zur nächsten Fitnessvorrichtung zu identifizieren und die für ihn im Laufe des Zirkeltrainings vorgesehene Fitnessübung über einen virtuellen Fitnesstrainer 30 auf dem jeweiligen Display in der Displayeinheit 3 darzustellen.
Dabei kann einem identifizierten Benutzer 1 nach Abschluss einer an einer ersten Fitnessvorrichtung A durchgeführten Fitnessübung an eine zweite Fitnessvorrichtung A oder B verwiesen werden, an der eine nachfolgende Fitnessübung durch den Benutzer 1 durchzuführen ist. Hierbei wird einem Benutzer 1 beispielsweise über die jeweilige Displayeinheit 3 mitgeteilt, an welcher anderen Fitnessvorrichtung A oder B er welche nachfolgende Fitnessübung durchführen soll.
Um die Effizienz der einzelnen durchzuführenden Fitnessübungen für den einzelnen Benutzer zu optimieren und individualisieren, kann das System hier dazu eingerichtet sein, eine Zuweisung zu der zweiten Fitnessvorrichtung - und bevorzugt auch die Art der daran durchzuführenden Fitnessübung - in Abhängigkeit von
- einem ermittelten Maß der Abweichungen der von dem Benutzer 1 durchgeführten Bewegungen von den hinterlegten Bewegungsabläufen während der Fitnessübung an der ersten Fitnessvorrichtung A oder B und/oder
- dem identifizierten Benutzer 1 und/oder - Fitnessdaten des identifizierten Benutzers, z. B. dem Blutdruck, und der Herzfrequenz,
automatisch vorzunehmen. Auf diese Weise kann das System beispielsweise anhand des ermittelten Erfolgs, mit der ein Benutzer 1 eine vorangegangen Fitnessübung oder mehrere vorangegangene Fitnessübungen absolviert hat, und eines für den jeweiligen Benutzer individuellen Trainingsplanes dem Benutzer die nachfolgende Fitnessübung und die Fitnessvorrichtung A oder B, an der diese Fitnessübung durchzuführen ist, mitteilen. Für diese automatische Zuweisung an die nachfolgende Fitnessvorrichtung werden hier vorzugsweise aktuell während der zuletzt durchgeführten Fitnessübung gemessene Fitnessdaten des Benutzer, wie die Herzfrequenz und der Blutdruck, ausgewertet. Die gemessenen Fitnessdaten werden dabei beispielsweise über ein mit dem System - vorzugsweise kabellos - verbundenes und von dem Benutzer getragenes Messgerät (z.B. über einen Brustgurt) an das System übertragen. Jeder Benutzer verfügt hier somit über ein eigenes Messgerät, das während der Nutzung einer Fitnessvorrichtung A oder B Fitnessdaten an das System und/oder die jeweilige Fitnessvorrichtung A oder B sendet. Alternativ kann jede Fitnessvorrichtung über ein eigenes Messgerät verfügen, das von einem Benutzer angelegt oder berührt wird, wenn er an der jeweiligen Fitnessvorrichtung A, B eine Fitnessübung durchführt.
Mit der erfindungsgemäßen Lösung wird nicht nur eine automatisierte Kontrolle zur korrekten Durchführung einer Fitnessübung bereitgestellt, sondern es wird z. B. auch ermöglicht, dass an einen Benutzer 1 individuell angepasste Fitnessübungen automatisch an einer Displayeinheit 3 einer Fitnessvorrichtung visualisiert werden, wenn ein Benutzer 1 sich der Fitnessvorrichtung nähert und gegebenenfalls eine vorgegebene Aktivierungszeit in Reichweite eines Lesegerätes der Fitnessvorrichtung an der Fitnessvorrichtung verweilt (zum Beispiel 1 bis 2 Sek.).
In einer Weiterbildung kann zudem vorgesehen sein, dass das System dazu eingerichtet ist, dem Benutzer 1 nicht nur die Zuweisung zu der nächsten Fitnessvorrichtung A oder B mitzuteilen, sondern gleichzeitig auch die zugewiesen Fitnessvorrichtung A, B für den jeweiligen Benutzer 1 zu reservieren. Die nächste Fitnessvorrichtung A, B, an die der Benutzer 1 wechseln soll, steht damit - zumindest für eine gewisse Zeit - ausschließlich für diesen Benutzer 1 bereit. Bezugszeichenliste
1 Benutzer
r virtuelles Abbild des Benutzers
2 Sensoreinrichtung
3 Displayeinheit
30 Virtueller Fitnesstrainer
4 Trainingsfläche
K Kabel
L Erfassungsstrahl
R Trainingsrichtung
S Sportgerät
* * * * *

Claims

Ansprüche
1 . Stationäre Fitnessvorrichtung zur Aufstellung in einem Fitnessstudio, mit
- einer Sensoreinrichtung (2) zur berührungslosen Erfassung der Bewegungen eines Benutzers (1 ) der Fitnessvorrichtung (A, B) und zur Weitergabe auf Basis der Bewegungen des Benutzers (1 ) durch die Sensoreinrichtung (2) erzeugter Signale,
- einer Displayeinheit (3) zur Darstellung von Bewegungsabläufen einer Fitnessübung durch einen virtuellen Fitnesstrainer (30) und zur Darstellung eines virtuellen Abbildes des Benutzers (1 '),
- einer Rechnereinheit, die auf Basis der von der Sensoreinrichtung (2) empfangenen Signale das virtuelle Abbild des Benutzers (1 ') generiert und mittels der Displayeinheit (3) darstellt, und
- einer Identifikationseinrichtung zur Identifizierung eines bestimmten Benutzers (1 ) aus einer in der Rechnereinheit hinterlegten Liste von Benutzern, wobei die Rechnereinheit dazu eingerichtet und vorgesehen ist,
- für den identifizierten Benutzer (1 ) mittels der Displayeinheit (3) Bewegungsabläufe einer in einem Speicher der Rechnereinheit hinterlegten Fitnessübung durch den virtuellen Fitnesstrainer (30) darzustellen,
- anhand der empfangenen Signale einen Vergleich durchzuführen, in welchem Maße die von dem Benutzer (1 ) durchgeführten und erfassten Bewegungen für die Fitnessübung von den in einem Speicher der Rechnereinheit hinterlegten und durch den virtuellen Fitnesstrainer (30) dargestellten Bewegungsabläufen abweichen, und
- eine Abweichung der von dem Benutzer (1 ) durchgeführten Bewegungen von den hinterlegten Bewegungsabläufen mittels der Displayeinheit (3) für den Benutzer (1 ) darzustellen.
2. Fitnessvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die
Rechnereinheit dazu eingerichtet und vorgesehen ist, die Darstellung des virtuellen Fitnesstrainers (30) mit dem virtuellen Abbild des Benutzers (1 ') zu überlagern und die überlagerte Darstellung mittels der Displayeinheit (3) während der Durchführung der Fitnessübung durch den Benutzer (1 ) wiederzugeben.
3. Fitnessvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rechnereinheit dazu eingerichtet und vorgesehen ist, während der Durchführung der Fitnessübung durch den Benutzer (1 ) mittels der Displayeinheit (3) darzustellen, wenn Körperteile des Benutzers (1 ) von einer durch den virtuellen Fitnesstrainer (30) vorgegebenen Position abweichen.
4. Fitnessvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Rechnereinheit dazu eingerichtet und vorgesehen ist, das Maß der Abweichungen zu speichern und als auslesbare Daten für den Benutzer (1 ) zur Verfügung zu stellen.
5. Fitnessvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung (2) und die Rechnereinheit dazu eingerichtet und vorgesehen sind, Abweichungen der von dem Benutzer (1 ) durchgeführten Bewegungen von den hinterlegten Bewegungsabläufen anhand der Körperhaltung des Benutzers (1 ) zu identifizieren.
6. Fitnessvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Rechnereinheit dazu eingerichtet und vorgesehen ist, die während der Durchführung der Fitnessübung erfassten Bewegungsabläufe des Benutzers (1 ) aufzuzeichnen und zu speichern, so dass im Anschluss an die Durchführung der Fitnessübung ein aufgezeichnetes Video mit dem virtuellen Abbild des Benutzers (1 ') mittels der Displayeinheit (3) nochmals wiedergegeben werden kann.
7. Fitnessvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fitnessvorrichtung (A, B) dazu eingerichtet und vorgesehen ist, eine von einem realen Fitnesstrainer durchgeführte Fitnessübung aufzuzeichnen und zu digitalisieren, so dass die Fitnessübung mittels der Displayeinheit (3) durch den virtuellen Fitnesstrainer (30) wiedergegeben werden kann.
8. Fitnessvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Kommunikationseinrichtung, mittels der Daten von einem Benutzer (1 ) an die Rechnereinheit übertragen werden können.
Fitnessvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Kommunikationseinrichtung ein persönlicher Fitnessplan des identifizierten Benutzers an die Rechnereinheit übertragbar ist, wobei die Rechnereinheit dazu eingerichtet und vorgesehen ist, auf Basis des persönlichen Fitnessplans mindestens eine Fitnessübung mittels der Displayeinheit durch den virtuellen Fitnesstrainer darzustellen.
10. Fitnessvorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Kommunikationseinrichtung eine durch einen virtuellen Fitnesstrainer (30) dargestellte Fitnessübung, insbesondere über das Internet, abrufbar ist und/oder Daten eines Benutzers zur Auswertung einer von dem Benutzer durchgeführten Fitnessübung abrufbar sind.
1 1 . Fitnessvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Identifikationseinrichtung dazu eingerichtet und vorgesehen ist, einen Benutzer (1 ) mittels einer eingegebenen Benutzerkennung und eines Passworts und/oder mittels einer berührungslosen Abtastung eines von dem Benutzer (1 ) getragenen Identifikationselements, insbesondere einem Transponder zu identifizieren.
12. System mit einer Mehrzahl von Fitnessvorrichtungen nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1 , wobei die einzelnen Fitnessvorrichtungen (A, B) jeweils dazu eingerichtet sind, einen identifizierten Benutzer (1 ) nach Abschluss einer an einer ersten Fitnessvorrichtung (A; B) durchgeführten Fitnessübung an eine zweite Fitnessvorrichtung (A; B) zu verweisen, an der eine nachfolgende Fitnessübung durch den Benutzer (1 ) durchzuführen ist.
13. System nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Fitnessvorrichtungen (A, B) elektronisch miteinander gekoppelt sind, so dass Daten über einen identifizierten Benutzer, der an der ersten Fitnessvorrichtung (A; B) eine Fitnessübung durchgeführt hat, an der zweite Fitnessvorrichtung (A; B) zur Verfügung stehen.
14. System nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass das System dazu eingerichtet und vorgesehen ist, eine Zuweisung zu der zweiten Fitnessvorrichtung (A; B) in Abhängigkeit von - einem ermittelten Maß der Abweichungen der von dem Benutzer (1 ) durchgeführten Bewegungen von den hinterlegten Bewegungsabläufen während der Fitnessübung an der ersten Fitnessvorrichtung (A; B) und/oder
- dem identifizierten Benutzer (1 ) und/oder
- Fitnessdaten des identifizierten Benutzers (1 ), insbesondere dem Blutdruck, und/oder der Herzfrequenz, automatisch vorzunehmen.
15. System nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Fitnessvorrichtungen (A, B) derart angeordnet sind, dass jede Fitnessvorrichtung (A; B) eine einzelne Station eines Zirkeltrainings für einen identifizierten Benutzer (1 ) bildet.
16. Verfahren zur automatischen Kontrolle der korrekten Durchführung einer Fitnessübung, mit folgenden Schritten:
- Bereitstellen einer Fitnessvorrichtung (A, B) mit mindestens einer Sensoreinrichtung (2), einer Displayeinheit (3) und einer Rechnereinheit,
- Aufzeichnen und Digitalisieren einer von einem realen Fitnesstrainer durchgeführten Fitnessübung, so dass die Fitnessübung mittels der Displayeinheit (3) durch einen virtuellen Fitnesstrainer (30) wiedergegeben werden kann,
- Darstellung von Bewegungsabläufen der aufgezeichneten und digitalisierten Fitnessübung durch den virtuellen Fitnesstrainer (30) mittels der Displayeinheit (3),
- Berührungsloses Erfassen der Bewegungen eines die Fitnessvorrichtung (A, B) benutzenden Benutzers (1 ) mittels der Sensoreinrichtung (2) und Weitergabe auf Basis der Bewegungen des Benutzers (1 ) durch die Sensoreinrichtung (2) erzeugter Signale an die Rechnereinheit,
- Generierung eines virtuellen Abbildes des Benutzers (1 ') durch die Rechnereinheit auf Basis der von der Sensoreinrichtung (2) empfangenen
Signale und Darstellung des virtuellen Abbildes des Benutzers (1 ') mittels der Displayeinheit (3) in Echtzeit,
- Durchführung eines Vergleichs anhand der von der Sensoreinrichtung (2) empfangenen Signale durch die Rechnereinheit, in welchem Maße die von dem Benutzer (1 ) durchgeführten und erfassten Bewegungen für die Fitnessübung von den in einem Speicher der Rechnereinheit hinterlegten und durch den virtuellen Fitnesstrainer (30) dargestellten Bewegungsabläufen abweichen, um die korrekte Durchführung der Fitnessübung durch den Benutzer (1 ) zu kontrollieren, und
- Darstellung von Abweichungen der von dem Benutzer (1 ) durchgeführten Bewegungen von den hinterlegten Bewegungsabläufen mittels der Displayeinheit (3) in Echtzeit für den die Fitnessübung durchführenden Benutzer (1 ).
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