EP2962736A1 - Trampolin - Google Patents
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- EP2962736A1 EP2962736A1 EP14175727.8A EP14175727A EP2962736A1 EP 2962736 A1 EP2962736 A1 EP 2962736A1 EP 14175727 A EP14175727 A EP 14175727A EP 2962736 A1 EP2962736 A1 EP 2962736A1
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Definitions
- the invention relates to a trampoline and a method for controlling jumps carried out on a trampoline.
- trampolines are used in a variety of applications both in the leisure and in the competition area.
- the disadvantage here is that the light barriers can be interrupted again by a reverberation of the jump cloth when the athlete just lifts off the jumping cloth, which can falsify the measurement results for the flight time.
- the invention has for its object to provide a system by means of which in a trampoline of the type mentioned with little effort as extensive and accurate information obtained on this trampoline jumps are obtained.
- the trampoline according to the invention comprises a frame construction and a jumping cloth mounted on the frame construction.
- An array of sensors is provided by which forces or accelerations acting on the jump sheet are detected.
- the signals from the sensors are read into an evaluation unit.
- Output variables are generated from the time profile of the signals.
- the method according to the invention serves to control jumps made on at least one trampoline, wherein the trampoline has a frame construction and a jumping cloth mounted thereon.
- the trampoline has a frame construction and a jumping cloth mounted thereon.
- forces or accelerations acting on the jump sheet are detected.
- the signals of the sensors are read into an evaluation unit, wherein output variables are generated from the temporal course of the signals.
- the basic idea of the invention is to use, as a measuring system for a trampoline, sensors which supply forces and accelerations and thus measured quantities which represent an immediate reaction of the ski jump mat to jumps made thereon. With this, it is possible to analyze jumps that have been carried out exactly and directly on the hammock. It is essential here that the evaluation of the sensor signals is time-resolved. This allows complete and exact analysis of the chronological course of jumps on the trampoline.
- the advantage here is that the sensor signals can be evaluated immediately, ie without delay in the evaluation unit for generating the output variables, so that the output variables in real time, that can be provided without delays during the jumps performed on the trampoline for a user.
- the beginning and the end of a jump on the jumping mat of the trampoline can be detected exactly with the sensors of the measuring system according to the invention. From this, the flight time and, derived therefrom, the altitude of a jump can be calculated in the evaluation unit as output variables.
- a particularly advantageous type of measured value evaluation consists in the fact that the currently determined sensor signals of the sensors are related to reference values.
- the reference values are advantageously determined by reference measurements before commissioning of the measuring system.
- the sensors are arranged distributed in the circumferential direction of the trampoline, so that position-dependent output variables for jumps carried out on the trampoline are obtained from the signals of the sensors in the evaluation unit.
- the output variables generated from these sensor signals can in particular provide information as to whether a gymnast is performing his jumps in the middle of the jump cloth or laterally offset from the center of the jump cloth. As a result, a considerably enlarged range of functions of the measuring system according to the invention is obtained.
- a combination of sensor signals is formed for this purpose, in which case differences of sensor signals are preferably formed.
- a jump on the trampoline offset laterally to the center of the jump cloth leads to different sensor signals of the distributed sensors.
- the sensors of the measuring system according to the invention can in principle be designed as acceleration sensors, by means of which accelerations of the jump cloth, which are caused by jumps on the trampoline, are detected.
- the acceleration sensors are designed so that they detect not only the amounts, but also the directions of accelerations.
- Such acceleration sensors can be arranged, for example, on elastic elements with which the jumping cloth is fastened to the frame construction.
- the acceleration sensors can also be arranged on the frame construction of the trampoline.
- the sensors of the measuring system may be designed as force sensors, which are advantageously arranged on the frame construction of the trampoline.
- the sensors designed in this way then measure the forces which act on the jumping cloth during jumps on the hammock and are then transferred to the frame construction of the trampoline.
- the sensors are designed as force sensors in the form of pressure sensors or strain gauges.
- the frame construction on a the landing cloth receiving frame and foot parts The sensors are arranged on the foot parts, wherein a sensor is expediently arranged on each foot part.
- the sensors By attaching the sensors to the footboards they are evenly distributed in the circumferential direction of the jump cloth. By combination, in particular by subtraction of the sensor signals, spatially resolved information is then obtained, which provide information on which point of the jump sheet of each gymnast in the execution of jumps occurs.
- a particularly simple mounting of the sensors is possible when the sensors are arranged on the undersides of the foot parts.
- the evaluation unit has an output unit.
- the output unit can be, for example, from a terminal of a PC, laptop or tablet computer, the computer unit of which forms the evaluation unit.
- the measuring system according to the invention can be installed easily, in particular also as a retrofit kit on trampolines of any type.
- the measuring system is robust and not susceptible to manipulation.
- a first field of application of the measuring system according to the invention is the acquisition of measured values in trampolines used in the field of competition.
- judges at a terminal of a PC or the like can follow the output variables generated for this purpose with the measuring system during the jumps of an athlete.
- the output variables can also be displayed on a video screen or the like as a further output unit so that the starting values can also be followed by the audience.
- the output variables generated with the measuring system are an aid that leads to a substantial relief of the judges. Furthermore, the output variables are used to generate objective quantities which allow a rating of the jumps of an athlete that is free of subjective considerations.
- the flight time and, derived therefrom, the jump height during the execution of the jumps on the trampoline are determined as output variable and output on the display unit in real time. These starting values form essential evaluation criteria in competitions conducted on trampolines.
- the position of the athlete on the jumping mat of the trampoline can be determined by a spatially resolved evaluation of the sensor signals. For example, the position determination can be used to determine exactly whether and to what extent the point of impact of the athlete on the jumping mat varies during the individual jumps. In doing so, it is possible to evaluate a crossing of the impact points with a point deduction.
- these measurements may also be evaluated as a safety criterion in that an athlete is sanctioned, and in particular disqualified, when leaving a certain safety zone of the jump cloth.
- the measurement system according to the invention can also be used for purposes of training control.
- a trainer can use the starting values to rate the jumps of an athlete on the trampoline. In particular, it can be analyzed whether certain new jumps to be learned lead to strong movements of the athlete on the jump-sheet. Furthermore, the output quantities can also be used to document the performance of different athletes.
- the measurement system according to the invention can be extended to the effect that sensors are arranged on a plurality of preferably adjacent trampolines, the sensor signals of all sensors being evaluated in a common evaluation unit for generating output variables. In particular, it can be determined to what extent athletes perform synchronous jumps on the individual trampolines.
- the measuring system according to the invention can furthermore be used as a means of quality control of the respective trampoline.
- the measuring system according to the invention can also be used for trampolines that are used in the play and leisure sector.
- FIG. 1 schematically shows an embodiment of a trampoline 1, which has as essential components a frame construction 2 and a stored therein jump sheet 3.
- the frame structure 2 consists essentially of a rectangular frame 4 and connected thereto foot parts in the form of feet. 5 for placing on a surface.
- the frame construction 2 can be collapsible.
- the springs 6 are covered by covers 7 to avoid the risk of injury from contact of the person using the trampoline 1 with the springs 6.
- the measuring system comprises an arrangement of sensors 8, which in the present case are designed as force measuring plates in which strain gauges or the like are integrated as sensor elements. How out FIG. 1 it can be seen, in each case a sensor 8 is mounted on the underside of this stand 5, so that the frame construction 2 is completely on the sensors 8.
- the sensors 8 are formed identically and connected via unillustrated leads to a central evaluation unit 9.
- an output unit 10 is connected to the evaluation unit 9.
- the evaluation unit 9 consists of a computer unit of a PC, laptop or tablet computer, the terminal of which forms the output unit 10.
- a non-contact data transmission between the sensors 8 and the evaluation unit 9 may be provided.
- the sensor signals are read into the evaluation unit 9.
- the evaluation unit 9 are in real time, that is without delay, from the sensor signals Generated output variables and also output to the output unit 10 without delay.
- the output variables formed in this way form parameters for jumps carried out on the trampoline 1, wherein these characteristics are generated continuously in the evaluation unit 9 during execution of the jumps and output at the output unit 10.
- the flight times or altitudes at the individual jumps carried out on the trampoline 1 can be determined.
- the time is determined when a gymnast leaves the jumping sheet 3, that is, at the beginning of a jump from the jumping cloth 3 lifts.
- it is determined on the basis of the sensor signals the impact point of the gymnast on the jump sheet 3.
- the known reaction behavior of the jumping cloth 3 is utilized in the exercise of the jumps.
- a gymnast in a downward movement in the jumping cloth 3. This causes an increasing force on the jumping sheet 3, which is transmitted to the frame structure 2 and then registered by the sensors 8. Accordingly, declining force values are registered when the gymnast is in an upward movement in the jumping sheet 3. If the gymnast is lifted off the jumping towel 3, the jumping towel 3 swings with its natural frequency, resulting in oscillating force values registered by the sensors 8. If the jumping sheet 3 of the trampoline 1 is at rest, 8 constant force values are obtained at the sensors.
- the flight time and, derived therefrom, the flying height of the jumps carried out on the trampoline 1 can be determined in the evaluation unit 9.
- the Sensor signals of a sensor 8 off.
- the determination of the mentioned characteristic quantities takes place from the sum of several or all sensors 8.
- the position of the gymnast on the trampoline 1 can be determined as a further output variable.
- the symmetrical arrangement of the sensors 8 with respect to the jump cloth 3 is utilized. If a gymnast arrives after a jump exactly in the center of the jump cloth 3, the sensors 8 deliver the same sensor signals due to their symmetrical arrangement, ie force values. If, on the other hand, the gymnast moves to the center on the jumping cloth 3, the sensors 8 deliver different sensor signals. By evaluating the differences of the sensor signals, the position of the gymnast on the jumping sheet 3 can thus be determined.
- the force measurements with the sensor signals are advantageously related to reference values which are determined by reference measurements before the measuring system is put into operation.
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft ein Trampolin und ein Verfahren zur Kontrolle von auf einem Trampolin durchgeführten Sprüngen.
- Derartige Trampoline werden in vielfältigen Applikationen sowohl im Freizeitals auch im Wettkampfbereich eingesetzt.
- Bei einem Einsatz im Wettkampfbereich werden in bekannter Weise von Wettkampfrichtern Sprünge, die ein Athlet auf dem Trampolin ausführt, bewertet. Ein wesentliches Bewertungskriterium hierbei ist die Flugzeit bei einem Sprung des Athleten, das heißt es muss möglichst exakt und objektiv ermittelt werden, wie lange ein Athlet bei einem Sprung auf dem Trampolin abgehoben von diesem in der Luft bleibt. Diese Flugzeitbestimmung kann von Wettkampfrichtern nur ungenau geschätzt werden. Um verlässlichere Werte für die Flugzeiten zu bekommen, ist es bekannt, Lichtschranken als Messsysteme einzusetzen, die unter der Ebene der Sprungtücher installiert werden. Die Funktionsweise der Lichtschranken ist dann derart, dass deren Strahlengang nicht unterbrochen ist, wenn das Trampolin unbenutzt ist oder der jeweilige Athlet bei einem Sprung auf dem Trampolin gerade vom Sprungtuch abgehoben ist. Demgegenüber wird der Strahlengang dann unterbrochen, wenn der Athlet auf dem Sprungtuch aufkommt, so dass es sich nach unten durchbeult und so in den Strahlengang der Lichtstrahlen gelangt.
- Nachteilig hierbei ist, dass durch ein Nachschwingen des Sprungtuchs wenn der Athlet gerade vom Sprungtuch abhebt, die Lichtschranken nochmals unterbrochen werden können, was die Messergebnisse für die Flugzeit verfälschen kann.
- Ein weiterer Nachteil ist dadurch gegeben, dass das Messsystem mit den Lichtschranken auf die Ermittlung von Flugzeiten beschränkt ist.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein System bereitzustellen, mittels dessen bei einem Trampolin der eingangs genannten Art mit geringem Aufwand möglichst umfangreiche und exakte Informationen über auf diesem Trampolin durchgeführte Sprünge erhalten werden.
- Zur Lösung dieser Aufgabe sind die Merkmale der unabhängigen Ansprüche vorgesehen. Vorteilhafte Ausführungsformen und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
- Das erfindungsgemäße Trampolin umfasst eine Rahmenkonstruktion und ein an der Rahmenkonstruktion gelagertes Sprungtuch. Eine Anordnung von Sensoren ist vorgesehen, mittels derer auf das Sprungtuch einwirkende Kräfte oder Beschleunigungen erfasst werden. Die Signale der Sensoren werden in eine Auswerteeinheit eingelesen. Aus dem zeitlichen Verlauf der Signale werden Ausgangsgrößen erzeugt.
- Das erfindungsgemäße Verfahren dient zur Kontrolle von auf wenigstens einem Trampolin durchgeführten Sprüngen, wobei das Trampolin eine Rahmenkonstruktion und ein an dieser gelagertes Sprungtuch aufweist. Mittels einer Anordnung von Sensoren werden auf das Sprungtuch einwirkende Kräfte oder Beschleunigungen erfasst. Die Signale der Sensoren werden in eine Auswerteeinheit eingelesen, wobei aus dem zeitlichen Verlauf der Signale Ausgangsgrößen erzeugt werden.
- Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, als Messsystem für ein Trampolin Sensoren einzusetzen, die Kräfte und Beschleunigungen und damit Messgrößen liefern, die eine unmittelbare Reaktion des Sprungtuchs auf Sprünge, die auf diesem ausgeführt werden, darstellen. Damit können exakt und unmittelbar auf dem Sprungtuch ausgeübte Sprünge analysiert werden. Wesentlich hierbei ist, dass die Auswertung der Sensorsignale zeitaufgelöst erfolgt. Damit können zeitliche Verläufe von Sprüngen auf dem Trampolin vollständig und exakt analysiert werden. Vorteilhaft hierbei ist, dass die Sensorsignale unmittelbar, das heißt verzögerungsfrei in der Auswerteeinheit zur Generierung der Ausgangsgrößen ausgewertet werden können, so dass die Ausgangsgrößen in Echtzeit, das heißt ohne Verzögerungen während der auf dem Trampolin durchgeführten Sprünge für einen Anwender zur Verfügung gestellt werden können.
- Mit den Sensoren können auf das Sprungtuch einwirkende Kräfte während der Durchführung von Sprüngen auf dem Trampolin exakt erfasst werden. Bei der Auswertung der Sensorsignale wird das bei der Durchführung von Sprüngen charakteristische Verhalten des Sprungtuchs berücksichtigt. Befindet sich ein Turner bei einem Sprung in der Abwärtsbewegung im Spruchtuch, so ist ein Kraftanstieg am Sprungtuch zu verzeichnen. Umgekehrt nehmen die Kräfte ab, wenn sich ein Turner in einer Aufwärtsbewegung im Sprungtuch befindet. Sobald der Turner vom Sprungtuch abgehoben ist, schwingt das Sprungtuch mit seiner Eigenfrequenz nach, was zu oszillierenden Kräften führt, die mit den Sensoren erfasst werden. Schließlich ist die Kraftbelastung konstant, wenn sich das Sprungtuch in seiner Ruhelage befindet. Diese Zusammenhänge berücksichtigend, kann mit den Sensoren des erfindungsgemäßen Messsystems der Beginn und das Ende eines Sprungs auf dem Sprungtuch des Trampolins exakt erfasst werden. Daraus können in der Auswerteeinheit als Ausgangsgrößen die Flugzeit und daraus abgeleitet auch die Flughöhe eines Sprungs berechnet werden. Eine besonders vorteilhafte Art der Messwertauswertung besteht dabei darin, dass die aktuell ermittelten Sensorsignale der Sensoren auf Referenzwerte bezogen sind.
- Dadurch können die Ausgangsgrößen einfach und mit hoher Genauigkeit ermittelt werden. Die Referenzwerte werden vorteilhaft durch Referenzmessungen vor Inbetriebnahme des Messsystems ermittelt.
- Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind die Sensoren in Umfangsrichtung des Trampolins verteilt angeordnet, so dass aus den Signalen der Sensoren in der Auswerteeinheit positionsabhängige Ausgangsgrößen für auf dem Trampolin durchgeführte Sprünge erhalten werden.
- Die aus diesen Sensorsignalen generierten Ausgangsgrößen können insbesondere Aufschluss geben, ob ein Turner mittig auf dem Sprungtuch oder seitlich versetzt zum Zentrum des Sprungtuchs seine Sprünge ausführt. Dadurch wird ein erheblich vergrößerter Funktionsumfang des erfindungsgemäßen Messsystems erhalten.
- Generell wird hierzu eine Kombination von Sensorsignalen gebildet, vorzugsweise werden hierbei Differenzen von Sensorsignalen gebildet. Ein seitlich zur Mitte des Sprungtuchs versetztes Springen auf dem Trampolin führt nämlich zu unterschiedlichen Sensorsignalen der verteilt angeordneten Sensoren.
- Die Sensoren des erfindungsgemäßen Messsystems können prinzipiell als Beschleunigungssensoren ausgebildet sein, mittels derer Beschleunigungen des Sprungtuchs, die durch Sprünge auf dem Trampolin verursacht sind, erfasst werden. Dabei sind die Beschleunigungssensoren so ausgebildet, dass diese nicht nur die Beträge, sondern auch die Richtungen von Beschleunigungen erfassen. Derartige Beschleunigungssensoren können beispielsweise an elastischen Elementen, mit denen das Sprungtuch an der Rahmenkonstruktion befestigt ist, angeordnet sein. Generell können die Beschleunigungssensoren auch an der Rahmenkonstruktion des Trampolins angeordnet sein.
- Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform können die Sensoren des Messsystems als Kraftsensoren ausgebildet sein, wobei diese vorteilhaft an der Rahmenkonstruktion des Trampolins angeordnet sind. Die so ausgebildeten Sensoren messen dann die Kräfte, die bei Sprüngen auf dem Sprungtuch auf dieses einwirken und dann auf die Rahmenkonstruktion des Trampolins übertragen werden.
- Beispielsweise sind die Sensoren als Kraftsensoren in Form von Drucksensoren oder Dehnungsmessstreifen ausgebildet.
- Vorteilhaft weist die Rahmenkonstruktion einen das Sprungtuch aufnehmenden Rahmen und Fußteile auf. Die Sensoren sind an den Fußteilen angeordnet, wobei zweckmäßig an jeweils einem Fußteil ein Sensor angeordnet ist.
- Durch die Anbringung der Sensoren an den Fußteilen sind diese gleichmäßig in Umfangsrichtung des Sprungtuchs verteilt angeordnet. Durch Kombination, insbesondere durch Differenzbildung der Sensorsignale, werden dann ortsaufgelöste Informationen erhalten, die Aufschluss geben, an welcher Stelle des Sprungtuchs der jeweilige Turner bei der Ausführung von Sprüngen aufkommt.
- Eine besonders einfache Montage der Sensoren ist dann möglich, wenn die Sensoren an den Unterseiten der Fußteile angeordnet sind.
- Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist die Auswerteeinheit eine Ausgabeeinheit auf.
- Die Ausgabeeinheit kann beispielsweise von einem Terminal eines PCs, Laptops oder Tablet-Computers sein, wobei dessen Rechnereinheit die Auswerteinheit bildet.
- Das erfindungsgemäße Messsystem kann einfach, insbesondere auch als Nachrüstsatz an Trampolinen beliebiger Bauart installiert werden. Dabei ist das Messsystem robust und wenig manipulationsanfällig.
- Ein erster Einsatzbereich des erfindungsgemäßen Messsystems ist die Messwerterfassung, bei im Wettkampfbereich eingesetzten Trampolinen. Dabei können einerseits Wettkampfrichter an einem Terminal eines PCs oder dergleichen während der Sprünge eines Athleten die hierfür mit dem Messsystem generierten Ausgangsgrößen verfolgen. Zudem können die Ausgangsgrößen auch an einer Video-Leinwand oder dergleichen als weiterer Ausgabeeinheit angezeigt werden, damit die Ausgangsgrößen auch vom Publikum mitverfolgt werden können.
- Die mit dem Messsystem generierten Ausgangsgrößen stellen ein Hilfsmittel dar, das zu einer wesentlichen Entlastung der Wettkampfrichter führt. Weiterhin werden mit den Ausgangsgrößen objektive Größen generiert, die eine, von subjektiven Gesichtspunkten freie Bewertung der Sprünge eines Athleten ermöglichen.
- Vorteilhaft wird dabei als Ausgangsgröße die Flugzeit und daraus abgeleitet die Sprunghöhe während der Durchführung der Sprünge auf dem Trampolin ermittelt und auf der Anzeigeeinheit in Echtzeit ausgegeben. Diese Ausgangsgrößen bilden wesentliche Bewertungskriterien bei auf Trampolinen durchgeführten Wettkämpfen.
- Als zusätzliches Bewertungskriterium kann durch eine ortsaufgelöste Auswertung der Sensorsignale die Position des Athleten auf dem Sprungtuch des Trampolins ermittelt werden. Beispielsweise kann durch die Positionsbestimmung genau festgestellt werden, ob und inwieweit der Auftreffpunkt des Athleten auf dem Sprungtuch während der einzelnen Sprünge variiert. Dabei kann ein einen Grenzwert überschreitendes Wandern der Auftreffpunkte mit Punktabzug bewertet werden. Schließlich können diese Messungen auch als Sicherheitskriterium dahingehend bewertet werden, dass ein Athlet sanktioniert, insbesondere disqualifiziert wird, wenn er eine bestimmte Sicherheitszone des Sprungtuchs verlässt.
- Das erfindungsgemäße Messsystem kann auch zu Zwecken der Trainingssteuerung eingesetzt werden. Ein Trainer kann anhand der Ausgangsgrößen die Sprünge eines Athleten auf dem Trampolin bewerten. Insbesondere kann analysiert werden, ob bestimmte neu zu erlernende Sprünge zu starken Wanderbewegungen des Athleten auf dem Sprungtuch führen. Weiterhin können die Ausgangsgrößen auch zur Dokumentation der Leistungen verschiedener Athleten verwendet werden.
- Das erfindungsgemäße Messsystem kann dahingehend erweitert sein, dass Sensoren an mehreren, vorzugsweise nebeneinander angeordneten Trampolinen angeordnet sind, wobei die Sensorsignale aller Sensoren in einer gemeinsamen Auswerteeinheit zur Generierung von Ausgangsgrößen ausgewertet werden. Dabei kann insbesondere ermittelt werden, inwieweit Athleten synchron Sprünge auf den einzelnen Trampolinen ausführen.
- Das erfindungsgemäße Messsystem kann weiterhin als Mittel zur Qualitätskontrolle des jeweiligen Trampolins eingesetzt werden. Beispielsweise kann durch eine über einen längeren Zeitraum erfolgende Aufzeichnung von Kraftverläufen, die mit den Sensoren erfasst werden, ermittelt werden, ob an den Komponenten der Trampoline, insbesondere dem Sprungtuch und den elastischen Elementen, mit denen das Sprungtuch an der Rahmenkonstruktion fixiert ist, Ermüdungserscheinungen auftreten.
- Schließlich kann das erfindungsgemäße Messsystem auch für Trampoline, die im Spiel- und Freizeitbereich genutzt werden, eingesetzt werden.
- Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
- Figur 1:
- Schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Trampolins mit einem Messsystem.
- Figur 2:
- Schnittdarstellung der Rahmenkonstruktion des Trampolins gemäß
Figur 1 mit darin eingespanntem Sprungtuch. -
Figur 1 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel eines Trampolins 1, welches als wesentliche Komponenten eine Rahmenkonstruktion 2 und ein darin gelagertes Sprungtuch 3 aufweist. - Die Rahmenkonstruktion 2 besteht im Wesentlichen aus einem rechteckigen Rahmen 4 und mit diesem verbundenen Fußteilen in Form von Standfüßen 5 zum Aufstellen auf einer Unterlage. Generell kann die Rahmenkonstruktion 2 dabei zusammenklappbar sein.
- In den Rahmen 4 der Rahmenkonstruktion 2 ist, wie aus
Figur 2 ersichtlich, das Sprungtuch 3 eingespannt. Hierzu werden entlang des gesamten Umfangs des Sprungtuchs 3 Federn 6 als elastische Elemente befestigt, die dann an der Innenseite des Rahmens 4 fixiert werden. - Wie aus
Figur 1 ersichtlich, sind die Federn 6 durch Abdeckungen 7 abgedeckt, um die Gefahr von Verletzungen durch Kontakt der das Trampolin 1 nutzenden Person mit den Federn 6 zu vermeiden. - An dem Trampolin 1 befindet sich ein Messsystem. Das Messsystem umfasst eine Anordnung von Sensoren 8, die im vorliegenden Fall als Kraftmessplatten ausgebildet sind, in welchen Dehnungsmessstreifen oder dergleichen als Sensorelemente integriert sind. Wie aus
Figur 1 ersichtlich, ist jeweils ein Sensor 8 an der Unterseite dieses Standfußes 5 montiert, so dass die Rahmenkonstruktion 2 komplett auf den Sensoren 8 steht. Die Sensoren 8 sind identisch ausgebildet und über nicht dargestellte Zuleitungen an eine zentrale Auswerteeinheit 9 angeschlossen. An die Auswerteeinheit 9 ist eine Ausgabeeinheit 10 angeschlossen. Im einfachsten Fall besteht die Auswerteeinheit 9 aus einer Rechnereinheit eines PCs, Laptops oder Tablet-Computers, wobei deren Terminal die Ausgabeeinheit 10 bildet. Generell kann auch eine berührungslos arbeitende Datenübertragung zwischen den Sensoren 8 und der Auswerteeinheit 9 vorgesehen sein. - Mit den Sensoren 8 werden zeitaufgelöst während der Durchführung von Sprüngen auf dem Trampolin 1 die Kräfte erfasst, die von einem Turner bei Kontakt mit dem Sprungtuch 3 auf dieses ausgeübt und von dem Sprungtuch 3 auf die Rahmenkonstruktion 2 übertragen werden.
- Die Sensorsignale werden in die Auswerteeinheit 9 eingelesen. In der Auswerteinheit 9 werden in Echtzeit, das heißt ohne Verzögerung, aus den Sensorsignalen Ausgangsgrößen generiert und ebenfalls ohne Verzögerung an der Ausgabeeinheit 10 ausgegeben.
- Die so gebildeten Ausgangsgrößen bilden Kenngrößen für auf dem Trampolin 1 durchgeführte Sprünge, wobei diese Kenngrößen während der Durchführung der Sprünge fortlaufend in der Auswerteeinheit 9 generiert und an der Ausgabeeinheit 10 ausgegeben werden.
- Als erste Ausgangsgrößen können die Flugzeiten beziehungsweise Flughöhen bei den einzelnen auf dem Trampolin 1 durchgeführten Sprüngen ermittelt werden. Hierzu wird einerseits anhand der Sensorsignale der Sensoren 8 der Zeitpunkt ermittelt, wann ein Turner das Sprungtuch 3 verlässt, das heißt am Anfang eines Sprungs vom Sprungtuch 3 abhebt. Andererseits wird darauf anhand der Sensorsignale der Auftreffpunkt des Turners auf dem Sprungtuch 3 ermittelt.
- Hier wird bei der Auswertung der von den Sensoren 8 ermittelten Sensorsignale das bekannte Reaktionsverhalten des Sprungtuchs 3 bei der Ausübung der Sprünge ausgenutzt. Am Ende eines Sprungs nach Auftreffen auf dem Sprungtuch 3 befindet sich ein Turner in einer Abwärtsbewegung im Sprungtuch 3. Dadurch wirkt eine ansteigende Kraft auf das Sprungtuch 3, die auf die Rahmenkonstruktion 2 übertragen und dann von den Sensoren 8 registriert wird. Entsprechend werden abfallende Kraftwerte registriert, wenn der Turner in einer Aufwärtsbewegung im Sprungtuch 3 ist. Ist der Turner vom Sprungtuch 3 abgehoben, schwingt das Sprungtuch 3 mit seiner Eigenfrequenz nach, wodurch oszillierende Kraftwerte entstehen, die von den Sensoren 8 registriert werden. Ist das Sprungtuch 3 des Trampolins 1 in Ruhe, werden an den Sensoren 8 konstante Kraftwerte erhalten.
- Durch Ausnutzung dieses charakteristischen Verhaltens kann in der Auswerteeinheit 9 die Flugzeit und daraus abgeleitet die Flughöhe der auf dem Trampolin 1 durchgeführten Sprünge bestimmt werden. Hierzu reichen prinzipiell die Sensorsignale eines Sensors 8 aus. Vorteilhaft erfolgt die Ermittlung der genannten Kenngrößen aus der Summe mehrerer oder aller Sensoren 8.
- Durch eine Differenzbildung der Sensorsignale kann als weitere Ausgangsgröße die Position des Turners auf dem Trampolin 1 bestimmt werden. Hier wird die symmetrische Anordnung der Sensoren 8 bezüglich des Sprungtuchs 3 ausgenutzt. Kommt ein Turner nach einem Sprung exakt im Zentrum des Sprungtuchs 3 auf, so liefern die Sensoren 8 aufgrund deren symmetrischer Anordnung dieselben Sensorsignale, das heißt Kraftwerte. Kommt dagegen der Turner versetzt zum Zentrum auf dem Sprungtuch 3 auf, so liefern die Sensoren 8 unterschiedliche Sensorsignale. Durch Auswertung der Differenzen der Sensorsignale kann damit die Position des Turners auf dem Sprungtuch 3 bestimmt werden.
- Vorteilhaft werden die Kraftmessungen mit den Sensorsignalen auf Referenzwerte bezogen, die durch Referenzmessungen vor Inbetriebnahme des Messsystems ermittelt werden.
-
- (1)
- Trampolin
- (2)
- Rahmenkonstruktion
- (3)
- Sprungtuch
- (4)
- Rahmen
- (5)
- Standfuß
- (6)
- Feder
- (7)
- Abdeckung
- (8)
- Sensor
- (9)
- Auswerteeinheit
- (10)
- Ausgabeeinheit
Claims (16)
- Trampolin (1) mit einer Rahmenkonstruktion (2) und mit einem an der Rahmenkonstruktion (2) gelagerten Sprungtuch (3), dadurch gekennzeichnet, dass eine Anordnung von Sensoren (8) vorgesehen ist, mittels derer auf das Sprungtuch (3) einwirkende Kräfte oder Beschleunigungen erfasst werden, und dass die Signale der Sensoren (8) in eine Auswerteeinheit (9) eingelesen werden, wobei aus dem zeitlichen Verlauf der Signale Ausgangsgrößen erzeugt werden.
- Trampolin nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoren (8) in Umfangsrichtung des Trampolins (1) verteilt angeordnet sind, so dass aus den Signalen der Sensoren (8) in der Auswerteeinheit (9) positionsabhängige Ausgangsgrößen für auf dem Trampolin (1) durchgeführte Sprünge erhalten werden.
- Trampolin nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoren (8) an der Rahmenkonstruktion (2) angeordnet sind.
- Trampolin nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Rahmenkonstruktion (2) einen das Sprungtuch (3) aufnehmenden Rahmen (4) und Fußteile aufweist, und dass die Sensoren (8) an den Fußteilen angeordnet sind.
- Trampolin nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass an jeweils einem Fußteil ein Sensor (8) angeordnet ist.
- Trampolin nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoren (8) an den Unterseiten der Fußteile angeordnet sind.
- Trampolin nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoren (8) als Kraftsensoren in Form von Drucksensoren oder Dehnungsmessstreifen ausgebildet sind.
- Trampolin nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (9) eine Ausgabeeinheit (10) aufweist.
- Trampolin nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass während einer Benutzungszeit, in der ein Turner Sprünge ausübt, die Ausgangsgrößen fortlaufend als Kenngrößen für die durchgeführten Sprünge generiert werden.
- Trampolin nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgangsgrößen während der Benutzungszeit fortlaufend an der Anzeigeeinheit dargestellt werden.
- Trampolin nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die aktuell ermittelten Sensorsignale der Sensoren (8) auf Referenzwerte bezogen sind.
- Trampolin nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass in der Auswerteeinheit (9) als Ausgangsgröße die Position einer auf dem Sprungtuch (3) Sprünge ausübenden Person bestimmt wird.
- Trampolin nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass in der Auswerteinheit als Ausgangsgrößen die Flugzeit und/oder Höhe eines auf dem Sprungtuch (3) Sprünge ausübenden Turners bestimmt wird.
- Verfahren zur Kontrolle von auf wenigstens einem Trampolin (1) durchgeführten Sprüngen, wobei das Trampolin (1) eine Rahmenkonstruktion (2) und ein an dieser gelagertes Sprungtuch (3) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass mittels einer Anordnung von Sensoren (8) auf das Sprungtuch (3) einwirkende Kräfte oder Beschleunigungen erfasst werden, und dass die Signale der Sensoren (8) in eine Auswerteeinheit (9) eingelesen werden, wobei aus dem zeitlichen Verlauf der Signale Ausgangsgrößen erzeugt werden.
- Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass dieses im Wettkampfbereich, im Bereich der Trainingssteuerung oder im Spieloder Freizeitbereich oder zur Qualitätskontrolle des Trampolins (1) eingesetzt wird.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Auswerteeinheit (9) parallel die Sensorsignale von Sensoren (8) an verschiedenen Trampolinen (1) ausgewertet werden.
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