WO2000053272A2 - Verfahren zur diagnose eines golfschwunges - Google Patents

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WO2000053272A2
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Marlo Wandel
Koehler Thomas
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Definitions

  • the invention relates to a method and a device for analyzing the movement patterns of the thoracolumbar section of the spine of a person during a golf swing.
  • the invention is achieved according to the invention with a method and a device for analyzing the movement patterns of the thoracolumbar section of the spine solved in golf see swing with the features of claim 1.
  • Advantageous further developments are described in the subclaims.
  • three ultrasound transducers are placed on the back of a subject so that the movements of the upper spinal area can be recorded by means of two of the transducers, and the movement in the lower spine region can be recorded with the third transducer .
  • Such transducers also called triple markers - are located cranially at the level of the upper spine and lower spine on the connecting line between the two upper posterior processes of the ilium.
  • the angular degrees in the sagittal plane (antef lexion), horizontal plane (rotation) and frontal plane (lateral flexion) are given at all moments by a reference marker (orientation sensor). This includes moments (different stages) of a golf swing, such as the contact position, upper turning point, meeting point and end position of the golf club during the golf swing.
  • the data determined with the measured value sensor are fed to a data processing device, for example a personal computer (PC), which processes the recorded measured value data.
  • Measured value comparison data are also stored in this data processing device and from the comparison of the recorded measured value data with the measured value comparison data, a reliable statement about the quality of the golf swing posture or the movement pattern of the thoracolumbar section of the spine during the golf swing can be derived.
  • the result of the movement pattern of a subject is displayed on the display device coupled to the data processing device in such a way that the viewer can recognize the quality of the measured golf swing of the subject in relation to other subjects.
  • the data material of the measured value comparison data is determined from the examination of a large number of subjects.
  • the test subjects practice several strokes with different clubs (e.g. wood 5, iron 6, wedge, putter).
  • clubs e.g. wood 5, iron 6, wedge, putter.
  • the Alpha 1 curve records the rotation of the lower back (lower spine area)
  • the Alpha2 curve the rotation of the lower back (thoracic spine area)
  • the Betal curve the sagittal reflection of the lower back
  • the Beta2 curve the sagittal reflection of the lower back
  • the gammal -Curve the lateral flexion of the lumbar spine
  • the Gamma2 curve the lateral flexion of the spine.
  • a statistical classification method and self-organized maps can be used to analyze the measured data sets, which allow a subject's quality to be assessed directly in comparison with the measured value comparison data.
  • the invention is based on the knowledge that characteristic differences between the swing curves of players of different performance classes can be represented and that the properties of the curves are also important in order to determine the differentiation of the performance classes. Furthermore, it is possible to determine the optimal swing with the determined data and the relationship between certain properties of the swing curves and back complaints of the test person can also be determined from the determined data.
  • the data collected was standardized to the start of the stroke (50 time steps back from the maximum point of rotation of the ESPE to the right), so that automatic processing of classification features could be used.
  • the data from questionnaires (age, size, Hcp, etc.) and measured values from the medical examination are treated separately.
  • a sequence of properties was then sought that would optimize recognition of the test subject's skill level.
  • a golfer's skill level is difficult to divide into a variety of classes because the transitions are fluid. It is preferred to divide the skill level into three classes, namely professionals, amateurs and beginners.
  • a (self-organized) map is trained on the properties of a swing by each test person in order to make the most important information contained in this data for the differentiation of the classes visible.
  • the card contains a two-dimensional representation of the three-dimensional data set. Neighboring fields on the map represent similar patterns from the data set. The arrangement of the map fields remains the same, while properties such as Hcp (handicap), size, age etc. can be displayed on the map using properties of the swing in gray values. The gray values indicate high (dark) or low (light) values for the parameter under consideration.
  • the alpha curve (rotation) initially goes into the negative range with the outward movement, to a minimum, the end of the upswing. With the swing through, the curve goes from negative to positive until it reaches a maximum, the end of the swing.
  • the beta curve (sagittal flexion) is determined by a maximum (maximum sagittal flexion at the end of the upswing), in front of which there is a minimum that describes the slight sagittal extension in the swinging movement. After the minimum, the curve runs more in the negative range, up to a minimum, the maximum sagittal extension at the end of the swing.
  • the second minimum is significantly larger than the first minimum.
  • the gamma curve (lateral flexion) is characterized by a maximum (maximum lateral flexion to the right at the end of the upswing) and a minimum (maximum lateral flexion to the left at the end of the swing). After the minimum, a maximum can be seen again, which shows the size of the lateral flexion to the right at the end of the swing, the weight balancing at the end of the swing.
  • each individual field means a certain swing pattern. It was found that the swing patterns of professional players are limited to a certain area. These swing pattern map fields are adjacent to each other and are highlighted by a boundary line in the mapping.
  • the time of the maximum rotational acceleration of the lumbar spine is at the same time as the turning point between the end of the upswing and the beginning of the downswing, at ZE 70 (grid 9).
  • the time of the maximum negative acceleration of the rotation of the lumbar spine in the swing is exactly 1 7 ZE after the time of the maximum rotation acceleration of the lumbar spine. So there is a direct connection between these two characteristics. If the swing is good, the moment of maximum negative rotational acceleration of the lumbar spine is at ZE 87 (grid 1 1).
  • the maximum flexion acceleration of the BWS in the upswing is lower for beginners than for professionals and amateurs.
  • a maximum acceleration of 0.3 ° in 0.03 seconds in the upswing is optimal for a good swing (grid 66).
  • the optimal flexion speed of the BWS in the upswing is the speed of 1 ° in 0.03 seconds.
  • the point of maximum sagittal flexion of the lumbar spine is a good swing around ZE 70 (grid 26).
  • the time of the maximum extension speed of the lumbar spine is around 84 for a good swing. Only for some beginners is this time 4 to 6 days later (grid 40).
  • the maximum extension speed of the lumbar spine in the swing should not be slower than 1, 2 for a good swing (raster 39).
  • the maximum negative extension acceleration should not be less than 0.2 ° in 0.03 seconds (grid 47).
  • the average extension speed of the thoracic spine should not be slower than 0.4 ° in 0.03 seconds (grid 61).
  • the maximum extension speed of the thoracic spine should not be less than 1 ° in 0.03 seconds (grid 64).
  • the lumbar spine should show an extension of at least 1 ° in the end of the swing
  • the BWS should show an extension of at least 5 ° in the end of the swing (grid 54).
  • the maximum extension of the lumbar spine should occur before ZE 1 10 (grid 30).
  • the maximum extension of the BWS should take place before ZE 104 (grid 55).
  • the time of maximum flexion speed of the lumbar spine should not occur later than ZE 83 (grid 88).
  • the time of maximum lateral flexion of the lumbar spine to the left should not be later than ZE 90 (grid 76).
  • the time of maximum acceleration should be the
  • the maximum acceleration of the ESPE to the right should not be less than 1 ° in 0.03 seconds (grid 1 20).
  • the point of maximum flexion speed of the lumbar spine to the right should be around ZE 90 and not later than ZE 95 (grid 90).
  • the maximum negative acceleration of the ESPE to the right should not be less than 0.1 5 ° in 0.03 seconds (grid 122).
  • the size of the maximum rotation angle of the lumbar spine to the right at the end of the upswing is medium-sized for professionals, a small angle is typical for beginners. Number 1 .
  • the angle of rotation to the right is greater in the BWS, and approximately the same in all subjects.
  • No. 13 The size of the maximum rotation angle of the lumbar spine to the left at the end of the turn is medium-sized for professionals, and for beginners the angle is small. No. 2.
  • a medium value is typical for the professionals as well as for most other test persons. No. 14.
  • the total angle of rotation of the lumbar spine in the swing is small or large for beginners, large for some amateurs, medium-sized for professionals. No. 3.
  • a medium to somewhat higher value is typical for the professionals. It seems similar for all others, although some beginners, for whom extremely large or extremely small values are typical for the LWS, these values for the BWS are exactly at the other extreme.
  • No. 1 5.
  • the duration of the downturn among professionals is short in the LWS.
  • the time of maximum turning speed in the downturn is only early for the professionals, otherwise mediocre. No. 7.
  • the average speed of rotation of the LWS is not as high among professionals as among some amateurs. beginnerers turn slower. No. 5, 6, 8, 10. The amateurs and professionals, whose speed of rotation in the LWS is very high, have a low average speed of rotation in the BWS. The subjects who turn rather slowly in the LWS turn faster in the BWS. No. 17, 1 8, 20, 22.
  • the size of the sagittal flexion in the BWS is almost always the same as the sagittal flexion in the LWS.
  • a strong sagittal flexion in the BWS is typical for some beginners. Only slight flexion of the lumbar spine can be seen in these subjects. No. 49, 24.
  • the sagittal extension angle at the end of the swing is greatest among the professionals in the BWS and LWS. NO. 29, 54.
  • the timing of this maximum extension angle is the earliest among professionals.
  • the extension movement in the swing is done very quickly and very early for the professionals in the BWS and LWS compared to the others. No. 36, 39, 40, 44, 45, 46, 47, 48, 60, 61, 62, 64, 65, 66, 67, 68, 70.
  • the size of the lateral flexion angle to the left at the end of the swing is medium in the professionals compared to the others. No. 75, 100.
  • the time of maximum lateral flexion to the left at the end of the swing is the earliest among the professionals in the lumbar spine, for the spine the time is rather medium-fast. No. 76, 101.
  • the maximum lateral flexion to the right in the upswing is greater for professionals in the lumbar spine than for most others. No. 77. Rather medium-sized for the BWS. No. 102.
  • the lateral shift to the right at the end of the swing is moderate for the professionals. No. 79, 104. This is a good distinguishing feature for beginners, as they bend strongly to the right with the lumbar spine. No. 82. The fastest shift in weight from right to left in the swing in the BWS. No. 88, 90, 92, 96.
  • Figure 1 shows a map representation of different swing patterns. Adjacent fields on a map mean similar swing patterns. There are three bars in each map field, the left one shows the number of professionals, the middle one the number of amateurs and the right one the number for beginners.
  • Figures 2a, 2b and 3 show area mapping representations for the Alphal, Betal and Gammal curves (Figure 2) as well as Alpha2, Beta2 and Gamma2 curves ( Figure 3).
  • a light card area means a low handicap
  • a dark area means a high handicap.
  • FIGS. 4a-e show the different curves Alpha 1, Beta 1, Gamma 1, Alpha2, Beta2 and Gamma2 without and with superimposition.
  • the time of the upper turning points between the end of the upswing and the beginning of the downswing can be seen as vertical.
  • FIG. 5 shows a typical measured value curve of a test person for Alphal, Betal and Gammal.
  • the alpha curve shows the rotation
  • the beta curve the sagittal flexion and the gamma curve the lateral flexion
  • the measuring point A - j Max shows the time of the maximum rotation to the left
  • the measuring point A 1 min the point of the maximum rotation right, etc.
  • a test person's measured value curve is displayed on a display device. From this, the operator can immediately recognize the physical behavior of the test person during the golf swing and alert him to any errors (see also claim 9).
  • the ⁇ 1 curve records the rotation of the spine at the location of the lower sensor. With the outward movement, the curve initially goes into the negative range, to the minimum, which we can see as an indicator for the start of the actual stroke. With the momentum, the curve changes from negative to positive, reaches a maximum and then drops again.
  • the properties described below can now be automatically extracted from this curve.
  • the Greek letters a, ß and y were replaced by A, B and G in order to avoid font problems with the software used. All times given relate to the beginning of the stroke, which is assumed at the minimum of the ⁇ 2 curve (FIG. 5).
  • A1 -Pos0 zero position (starting position).
  • A1 -Min value of the minimum (angle at the start of the turn).
  • A1 -Max value of the maximum (angle at the end of the swing, cf.
  • A1 -SwAngl Difference between A1 -Max and A1 -Min (total angle).
  • A1 -SwTi time between minimum and end of swing. The moment of maximum negative acceleration is regarded as the end of the swing (see below: "A1 - AccNegMaxTi"). For most alpha curves, it makes sense to consider the time of the A1 maximum as the end of the swing, but unfortunately not every swing curve has a maximum that can be interpreted as a clear end of the swing. Therefore, the more reliably detectable value of "A1 -AccNegMaxTi" is used instead.
  • A1 -SwSpAv Average rotational speed between the time of the A1 minimum and the time of the maximum negative acceleration.
  • A1 -SwSpMax Maximum rotation speed.
  • A1 -SwSpMaxTi time of maximum rotation speed.
  • A1 -AccPosMax Maximum acceleration.
  • A1 -AccPosMaxTi time of maximum acceleration.
  • A1 -AccNegMax Maximum negative acceleration (deceleration).
  • A1 -AccNegMaxTi time of maximum negative acceleration.
  • the ß ⁇ curve records the sagittal flexion of the spine at the lower sensor. Noticeable points are a maximum and a local minimum before and after the maximum. The following properties are extracted from the ß ⁇ curves:
  • B1 -Min1 First minimum (before the maximum).
  • B1 -Min2 Second minimum (after the maximum).
  • B1 -SwAngl1 Difference between maximum and minimum-1.
  • B1-DMin1 Min2 difference between minimum-1 and minimum-2.
  • B1-TMin1 Min2 time between minimum-1 and minimum-2.
  • B1 -SwSpAv1 Average speed between minimum-1 and maximum.
  • B1 -SwSpAv2 Average speed between maximum and minimum-2.
  • B1 -SwSpMax1 Maximum speed between minimum-1 and maximum.
  • B1-SwSpMax1 Ti Time of the maximum speed between minimum-1 and maximum.
  • B1 -SwSpMax2 Maximum speed between maximum and minimum-2.
  • B1 -AccPosMax1 Maximum acceleration between minimum-1 and maximum.
  • B1 -AccPosMax1 Ti time of maximum acceleration between minimum-1 and maximum.
  • B1 -AccNegMax1 Maximum negative acceleration between minimum-1 and maximum.
  • B1 -AccNegMax1 Ti time of maximum negative acceleration between minimum-1 and maximum.
  • B1-AccPosMax2Ti time of maximum acceleration between maximum and minimum-2.
  • B1 -AccNegMax2 Maximum negative acceleration between maximum and minimum-2.
  • the 1 curve records the lateral flexion of the spine at the lower sensor. Noticeable points are a minimum and a local maximum before this minimum and one after it.
  • the following properties are extracted from the y ⁇ curves: G1 -Pos0: zero position (starting position).
  • G1 -MinTi time of the minimum.
  • G1 -Max1Ti time of the first maximum.
  • G1 -Max2Ti time of the second maximum.
  • G1-SwAngl1 difference between maximum-1 and minimum.
  • G1-SwAngl2 difference between maximum-2 and minimum.
  • G1 -DMax1 Max2 difference between maximum-1 and maximum-2.
  • G1-TMax1 Max2 time between maximum-1 and maximum-2.
  • G1-SwSpAv1 Average speed between maximum-1 and minimum.
  • G1 -SwSpAv2 Average speed between minimum and maximum-2.
  • G1-SwSpMax1 Maximum speed between maximum-1 and
  • G1 -SwSpMax1 Ti time of maximum speed between
  • G1-AccPosMax1 Maximum acceleration between maximum-1 and
  • G1 -AccPosMax1 Ti time of maximum acceleration between
  • G1 -AccNegMax1 Maximum negative acceleration between maximum-1 and minimum.
  • G1 -AccNegMax1 Ti time of maximum negative acceleration between maximum-1 and minimum.
  • G1 -AccNegMax2 Maximum negative acceleration between minimum and maximum-2.
  • G1 -AccNegMax2Ti time of maximum negative acceleration between minimum and maximum-2.
  • the extraction of the second local maximum is sometimes problematic. For some players (or swings) it is strongly pronounced, for some, however, there is no pronounced minimum in the range of 140 measured values under consideration.
  • the curve shown in Fig. 1 also has no "typical" local maximum: the curve rises to the end of the considered range of 140 values.
  • Figures 6a to h show in 1 24 different representations the mapping of all parameters.
  • FIG. 7 also shows the mapping in 20 representations, in which other variables that do not concern the golf swing are taken into account. Such sizes are, for example, the age of the test person, his height, his weight, his goif game duration, his handicap etc.
  • FIG. 8 shows the test setup for a test subject, which is provided with three ultrasound recorders, the recordings of which are received by a data processing device coupled to them.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Analyse der Bewegungsmuster des thorakolumbalen Abschnitts der Wirbelsäule eines Menschen beim Golfschwung. Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein geeignetes Analyseverfahren und eine Vorrichtung hierfür vorzustellen, mittels der die Golfschwunganalyse sehr präzise, schnell und kostengünstig durchgeführt werden kann. Verfahren und Vorrichtung zur Analyse der Bewegungsmuster des thorakolumbalen Abschnitts der Wirbelsäule beim Golfschwung mit: einer Vielzahl, zum Beispiel drei, Messwert-Aufnehmern, die am menschlichen Körper, vorzugsweise an der Wirbelsäule positioniert werden; die Messwert-Aufnehmer sind bevorzugt Ultraschall-Messwert-Aufnehmer, mittels denen Bewegungen dreidimensional in Winkelgraden pro Laufzeitmessung, die Geschwindigkeit, die Beschleunigung und/oder die Bewegungsrichtung der aufzunehmenden Körpermesspunkte während des Golfschwunges erfasst werden; die Messwert-Aufnehmer sind mit einer Datenverarbeitungseinrichtung gekoppelt, die die aufgenommenen Messwerte verarbeitet; in der Datenverarbeitungseinrichtung sind Messwert-Vergleichsdaten von anderen Probanden gespeichert; die aufgenommenen Messwertdaten werden mit den Messwert-Vergleichsdaten verglichen und auf einer mit der Datenverarbeitungseinrichtung gekoppelten Anzeigeeinrichtung wird das Messergebnis so dargestellt, dass der Betrachter die Qualität des gemessenen Golfschwunges des Probanden im Verhältnis zu anderen Probanden erkennen kann.

Description

Verfahren zur Diagnose eines Golfschwunges
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Analyse der Bewegungsmuster des thorakolumbalen Abschnitts der Wirbelsäule eines Menschen beim Golfschwung.
Die Bewegungsanalyse eines Golfschwunges läßt darauf schließen, daß die Hauptlast und Beanspruchung im unteren Drittel des Achsenskeletts zu suchen ist. Videoaufnahmen dieseranatomischen Region verdeutlichen zudem mögliche Fehler in der Ansprechposition und zu jedem Zeitpunkt des Golfschwunges. Doch eine noch so perfekte Videoaktion eines Golflehrers auf der Range ist nicht hinlänglich geeignet, Gründe für eine fehlerhafte Schlagtechnik bzw. die kausalen Zusammenhänge zwischen einer fehlerhaften Schlagtechnik und Rückenbeschwerden zu erklären.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein geeignetes Analyseverfahren und eine Vorrichtung hierfür vorzustellen, mittels der die Golfschwunganalyse sehr präzise, schnell und kostengünstig durchgeführt werden kann.
Die Erfindung wird erfindungsgemäß mit einem Verfahren und einer Vorrichtung zur Analyse der Bewegungsmuster des thorakolumbalen Abschnitts der Wirbelsäule beim Golf seh wung mit den Merkmalen nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren und der Vorrichtung werden beispielsweise drei Ultraschall-Meßwert-Aufnehmer so auf dem Rücken eines Probanden angelegt, daß mittels zwei der Meßwert-Aufnehmer die Bewegungen des oberen Wirbelsäulenbereichs und mit dem dritten Meßwert-Aufnehmer die Bewegung im unteren Wirbelsäulenbereich aufgenommen werden können. Mittels der Meßwert-Aufnehmer ist es möglich, dreidimensionale Bewegungskursionen und Amplituden (in Winkelgraden) zu definieren. Solche Meßwert-Aufnehmer - auch Dreifach-Marker genannt - werden auf der Höhe der oberen Wirbelsäule und der unteren Wirbelsäule cranial auf der Verbindungslinie beider oberer hinterer Darmbeinfortsätze caudal lokalisiert. Hierbei werden die Winkelgrade in der Sagittalebene (Antef lexion), Horizontalebene (Rotation) und Frontalebene (Lateralflexion) durch einen Referenzmarker (Orientierungsgeber) zu allen Momenten angegeben. Eingeschlossen sind hierbei Momente (verschiedene Stadien) eines Golfschwunges, wie zum Beispiel Ansprechposition, oberer Wendepunkt, Treffpunkt und Endposition des Golfschlägers beim Golfschwung.
Die mit dem Meßwert-Aufnehmer ermittelten Daten werden einer Datenverarbeitungseinrichtung, beispielsweise einem Personal-Computer (PC)zugeführt, welcher die aufgenommenen Meßwertdaten verarbeitet. In dieser Datenverarbeitungseinrichtung sind darüber hinaus auch Meßwert-Vergleichsdaten gespeichert und aus dem Vergleich der aufgenommenen Meßwertdaten mit den Meßwert-Vergleichsdaten kann eine verläßliche Aussage über die Qualität der Golfschwunghaltung bzw. des Bewegungsmusters des thorakolumbalen Abschnitts der Wirbelsäule beim Golfschwung abgeleitet werden. Auf der mit der Datenverarbeitungseinrichtung gekoppelten Anzeigeeinrichtung wird das Bewegungsmusterergebnis eines Probanden so dargestellt, daß der Betrachter die Qualität des gemessenen Golfschwunges des Probanden im Verhältnis zu anderen Probanden erkennen kann.
Das Datenmaterial der Meßwert-Vergleichsdaten wird aus der Untersuchung einer Vielzahl von Probanden ermittelt. Hierbei üben die Probanden mehrere Schläge mit unterschiedlichen Schlägern (zum Beispiel Holz 5, Eisen 6, Wedge, Putter) aus. Für die Auswertung erweist sich am günstigsten, von jedem Probanden nur einen Schlag, und zwar den fünften Schlag (zweiter Schlag mit Eisen 6) zu analysieren, da die Bewegung der Wirbelsäule bei allen Schlägen, ausgenommen dem Putter, beinahe identisch ist. Da die Bewegung der Wirbelsäule beim Putten äußerst gering ist, ist es zweckmäßig, nur noch die Ausgangsstellung beim Putten zu berücksichtigen.
Mit den Meßwert-Aufnehmern ist es möglich, die verschiedenen Bewegungen und Bewegungsrichtungen der Wirbelsäulenmeßpunkte aufzunehmen und in verschiedenen Kurven darzustellen. Hierbei erfaßt in der Darstellung die Alpha 1 -Kurve die Rotation der LWS (unterer Wirbelsäulenbereich), die Alpha2-Kurve die Rotation der BWS (Brustwirbelsäulenbereich), Betal -Kurve die Sagittalflexion der LWS, die Beta2-Kurve die Sagittalflexion der BWS, die Gammal -Kurve die Lateralflexion der LWS und die Gamma2-Kurve die Lateralflexion der BWS.
Zur Analyse der gemessenen Datensätze kann ein statistisches Klassifikationsverfahren und selbstorganisierte Karten verwendet werden, die eine unmittelbar Qualitätsbeurteilung eines Probanden im Vergleich mit den Meßwert- Vergleichsdaten erlauben.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß sich charakteristische Unterschiede zwischen den Schwungkurven von Spielern unterschiedlicher Leistungsklassen darstellen lassen und daß auch die Eigenschaften der Kurven wichtig sind, um die Unterscheidung der Leistungsklassen zu ermitteln. Ferner ist es möglich, mit den ermittelten Daten den optimalen Schwung zu bestimmen und aus den ermittelten Daten läßt sich auch der Zusammenhang zwischen bestimmten Eigenschaften der Schwungkurven und Rückenbeschwerden des Probanden ermitteln.
In einem konkreten Versuchsstadium wurden insgesamt 88 männliche Probanden jeder Spielklasse mittels eines ultraschallgeschützten Testverfahrens dreidimensional zu allen Zeitpunkten eines Golfschwunges (unter anderem auch der Ansprechposition, des Aufschwungs, des Durchschwungs und der Endposition) untersucht. Durch Interpretation der Meßwert-Kurven dereinzelnen Probanden konnten charakteristische Merkmale eines optimalen Golfschwunges eruiert werden. Insgesamt ließen sich 1 24 Kriterien definieren, die eine Abgrenzung von Profis, Handicap- Spielern und Anfängern zulassen. Durch Illustration und Definition dieser Merkmale läßtsich ein optimales Bewegungsmuster derthorakolumbalen Abschnitte des Achsenskeletts wiedererkennen. Mithin kann das erfindungsgemäße Analyseverfahren als geeignet angesehen werden, ein optimales Schwungverhalten zu illustrieren und zu analysieren. Im gleichen Maße kann diese Methode hilfreich sein, golfspezifische Verletzungsmuster zu vermeiden und gezielte therapeutische Bewegungsprogramme vorzuschlagen. Der Informationsgehalt der erhobenen Meßwertdaten wurde mit statistischen und neuronalen Klassifikationsverfahren untersucht. Die Rolle der Eigenschaften, die sich als wichtig für die Unterscheidung der Klassen erwiesen, wurde mit selbstorganisierten Karten visualisiert.
Die erhobenen Daten wurden auf den Schlagbeginn (vom maximalen Punkt der Rotation der BWS nach rechts 50 Zeitschritte zurück) normiert, so daß eine automatische Verarbeitung von Klassifikationsmerkmalen angewandt werden konnte. Um nachvollziehbare Ergebnisse erzielen zu können, ist es hierbei wichtig, dem automatischen Analyseverfahren Daten zu liefern, die sich aus einzelnen Eigenschaften der Kurven zusammensetzen, die auch für den Menschen interpretierbar sind, wie zum Beispiel Schwungdauer, Rotationsgeschwindigkeit und Beschleunigung.
Für jede Kurve (Rotation, Sagittalflexion, Lateralflexion für BWS und LWS (sechs Kurven pro Schlag)) werden je nach Kurventyp elf bis 24 Eigenschaften extrahiert. Insgesamt werden daher 124 Eigenschaften (P01 -5-P ... P30-5-A ... P88-5-B) nur für die Kurven benannt.
Gesondert behandelt werden die Daten aus Fragebögen (Alter, Größe, Hcp usw.) sowie gemessene Werte der medizinischen Untersuchung.
Gesucht wurde dann eine Reihenfolge der Eigenschaften, die eine Wiedererkennung der Spielstärke des Probanden optimieren. Die Spielstärke eines Golfspielers ist nur schwer in eine Vielzahl von Klassen einzuteilen, da die Übergänge fließend sind. Bevorzugt ist die Einteilung der Spielstärke in drei Klassen, nämlich Profis, Amateure und Anfänger.
Um einen optimalen Schwung definieren zu können, wurden die Eigenschaften ausgesucht, die am deutlichsten die Profis von den anderen unterscheiden. Hier ist der Wiedererkennungswert sehr viel höher (bis 66%). Durch Kombination bestimmter Eigenschaften erhöht sich dieser Wert auf bis zu 72%
Eine (selbstorganisierte) Karte wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren auf die Eigenschaften eines Schwunges von jedem Probanden trainiert, um die wichtigsten in diesen Daten enthaltenen Informationen zur Unterscheidung der Klassen sichtbar zu machen. Nach dem Training enthält die Karte eine zweidimensionale Repräsentation des dreidimensionalen Datensatzes. Auf der Karte benachbarte Felder repräsentieren dabei ähnliche Muster aus dem Datensatz. Die Anordnung der Kartenfelder bleibt bestehen, während man Eigenschaften wie Hcp (Handicap), Größe, Alter usw. durch Eigenschaften des Schwunges in Grauwerten auf der Karte darstellen kann. Die Grauwerte zeigen hohe (dunkle) oder niedrige (helle) Werte für den jeweils betrachteten Parameter an.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und der Vorrichtung konnte in möglichst vielen Phasen, bevorzugt in jeder Phase des Golfschwungs dieser hinreichend genau wiedererkannt werden, was durch die zeitliche Reihenfolge der gemessenen Daten ermöglicht wird.
Es gibt hierbei besonders deutliche Merkmale, die einen guten Golfschwung auszeichnen.
Allgemein kann bei einem guten Golfschwung gesagt werden, daß die Bewegungen in der BWS deutlich größer sind als in der LWS, von der Struktur her aber in der jeweiligen Bewegungsrichtung ähnlich sind. Die Alpha-Kurve (Rotation) gehtmitder Ausholbewegung zunächst in den negativen Bereich, bis zu einem Minimum, dem Ende des Aufschwunges. Mit dem Durchschwung geht die Kurve vom negativen in den positiven Bereich, bis sie ein Maximum, das Schwungende erreicht. Die Beta- Kurve (Sagittalflexion) wird durch ein Maximum bestimmt (maximale Sagittalflexion am Ende des Aufschwunges), vor dem sich ein Minimum befindet, das die leichte Sagittalextension in der Ausholbewegung beschreibt. Nach dem Minimum verläuft die Kurve stärker in den negativen Bereich, bis zu einem Minimum, der maximalen Sagittalextension am Schwungende. Das zweite Minimum ist deutlich größer als das erste Minimum. Die Gamma-Kurve (Lateralflexion) ist gekennzeichnet durch ein Maximum (maximale Lateralflexion nach rechts am Ende des Aufschwunges) und durch ein Minimum (maximale Lateralflexion nach links am Schwungende). Nach dem Minimum ist wieder ein Maximum zu erkennen, das die Größe der Lateralflexion nach rechts am Schwungende, dem Gewichtsausgleichen am Schwungende, erkennen läßt.
Probanden, die die obengenannten Kriterien in ihren Schwungkurven nicht erfüllten, wurden bei der Ermittlung der Vergleichsdaten aus dem Analyseverfahren ausgegrenzt.
Das (selbstorganisierte) Kartenmaterial, das sich aus 1 24 Parametern ergibt, zeigt deutliche Abgrenzungen von Profis zu anderen Spielern und eine deutliche Abgren¬ zung der Anfänger (Grauwerte stellen Hcp (Handicap) dar; hell bedeutet hierbei ein geringes Handicap (also Profibereich)). In der Kartierung bedeutet jedes einzelne Feld ein bestimmtes Schwungmuster. Es konnte herausgefunden werden, daß die Schwungmuster von Profispielern nur auf einen bestimmten Bereich begrenzt sind. Diese Schwungmuster-Kartenfelder liegen benachbart zueinander und sind durch eine Abgrenzungslinie in der Kartierung hervorgehoben.
Anhand des typischen Kurvenverlaufs ist zunächst ein guter Kurvenschwung zu erkennen. Um das Schwungverhalten für die Profis besser definieren zu können, sind zusätzlich die besten Parameter, die zur Unterscheidung der Profis von anderen geeignet sind, notwendig. Die besten Einzelparameter zur Wiedererkennung der Profis und damit auch zur Bestimmung des optimalen Schwunges sind folgende:
Parameter für die Rotationsbewegung (nach zeitlicher Abfolge des Schwunges sortiert):
Bei einem guten Schwung liegt der Zeitpunkt der maximalen Rotationsbeschleunigung der LWS zeitgleich mit dem Wendepunkt zwischen Aufschwungende und Beginn des Durchschwunges, bei ZE 70 (Raster 9).
Der Zeitpunkt der maximalen negativen Beschleunigung der Rotation der LWS im Durchschwung liegt bei allen genau 1 7 ZE nach dem Zeitpunkt der maximalen Rotationsbeschleunigung der LWS. Es besteht also ein direkter Zusammenhang zwischen diesen beiden Merkmalen. Bei einem guten Schwung liegt der Zeitpunkt der maximalen negativen Rotationsbeschleunigung der LWS bei ZE 87 (Raster 1 1 ).
Die Rotationsbewegung der LWS dauert bei einem guten Schwung 0,51 Sekunden, das entspricht 17 ZE (Raster 9 und 1 1 ).
Parameter für die Sagittalbewegunq (nach zeitlicher Abfolge des Schwunges sortiert):
Aufschwung:
Die maximale Flexionsbeschleunigung der BWS im Aufschwung ist bei den Anfängern niedriger als bei den Profis und Amateuren. Eine maximale Beschleunigung um 0,3 ° in 0,03 Sekunden im Aufschwung ist optimal für einen guten Schwung (Raster 66). Als optimale Flexionsgeschwindigkeit der BWS im Aufschwung ist die Geschwindigkeit um 1 ° in 0,03 Sekunden anzugeben. Besonders die Anfänger erreichen niedrigere Flexionsgeschwindigkeiten (Raster 62).
Der Zeitpunkt der maximalen Sagittalflexion der LWS liegt bei einem guten Schwung um ZE 70 (Raster 26).
Durchschwung:
Der Zeitpunkt der maximalen Beschleunigung der Sagittalextension der LWS liegt bei einem guten Schwung zwischen ZE 70 und ZE 75 (Raster 46).
Der Zeitpunkt der maximalen Extensionsgeschwindigkeit der LWS liegt bei einem guten Schwung um ZE 84. Nur bei einigen Anfängern liegt dieser Zeitpunkt 4 bis 6 ZE später (Raster 40).
Die maximale Extensionsgeschwindigkeit der LWS im Durchschwung sollte für einen guten Schwung nicht langsamer als 1 ,2 sein (Raster 39).
Die maximale negative Extensionsbeschleunigung sollte nicht geringer als 0,2° in 0,03 Sekunden sein (Raster 47).
Die durchschnittliche Extensionsgeschwindigkeit der BWS sollte nicht langsamer als 0,4° in 0,03 Sekunden sein (Raster 61 ).
Die maximale Extensionsgeschwindigkeit der BWS sollte nicht geringer als 1 ° in 0,03 Sekunden sein (Raster 64).
Schwungende:
Die LWS sollte im Schwungende eine Extension von mindestens 1 ° zeigen
(Raster 29).
Die BWS sollte im Schwungende eine Extension von mindestens 5 ° zeigen (Raster 54).
Der Zeitpunkt der maximalen Extension der LWS sollte vor ZE 1 10 stattfinden (Raster 30). Der Zeitpunkt der maximalen Extension der BWS sollte vor ZE 104 stattfinden (Raster 55).
Parameter für die Lateralbewegung (nach zeitlicher Abfolge des Schwunges sortiert):
Durchschwung:
Der Zeitpunkt der maximalen Flexionsgeschwindigkeit der LWS sollte nicht später als ZE 83 stattfinden (Raster 88).
Der Zeitpunkt der maximalen Lateralflexion der LWS nach links sollte nicht später als ZE 90 sein (Raster 76).
Schwungende:
Für einen guten Schwung sollte der Zeitpunkt der maximalen Beschleunigung der
LWS nach rechts vor ZE 92 liegen (Raster 96).
Die maximale Beschleunigung der BWS nach rechts sollte nicht kleiner als 1 ° in 0,03 Sekunden sein (Raster 1 20).
Der Zeitpunkt der maximalen Flexionsgeschwindigkeit der LWS nach rechts sollte um ZE 90 liegen und nicht später als ZE 95 stattfinden (Raster 90).
Die maximale negative Beschleunigung der BWS nach rechts sollte nicht geringer als 0,1 5° in 0,03 Sekunden sein (Raster 122).
Der Zeitpunkt der maximalen negativen Beschleunigung der LWS nach rechts sollte nicht nach ZE 105 stattfinden (Raster 98).
Entscheidend für die Wiedererkennung von Profis sind die Bewegungen in der Frontal- und Sagittalebene. An siebter Stelle tritt ein Wert zur Bestimmung der Rotation auf. Weitere deutliche Merkmale, die typisch sind für Profis:
1 . Rotation
Ansprechposition in der LWS ist unterschiedlich, eher nach links als nach rechts. Nr. 0. Für die BWS gilt hier, daß die Profis am weitesten nach rechts rotieren. Nr. 12.
Die Größe des maximalen Rotationswinkels der LWS nach rechts am Ende des Aufschwunges ist bei den Profis mittelgroß, für Anfänger ist ein kleiner Winkel typisch. Nr. 1 . Bei der BWS ist der Rotationswinkel nach rechts größer, bei allen Probanden etwa gleich groß. Nr. 13. Die Größe des maximalen Rotationswinkels der LWS nach links im Schwungende ist bei den Profis mittelgroß, bei den Anfängern ist der Winkel klein. Nr. 2. Bei der BWS ist hier ein mittlerer Wert für die Profis wie auch für die meisten anderen Probanden typisch. Nr. 14.
Der Gesamtwinkel der Rotation der LWS im Durchschwung ist bei den Anfängern klein oder groß, bei einigen Amateuren groß, bei den Profis mittelgroß. Nr. 3. Für die BWS gilt, daß ein mittlerer bis etwas höherer Wert für die Profis typisch ist. Bei allen anderen scheint es ähnlich, wobei einige Anfänger, bei denen extrem große bzw. extrem kleine Werte für die LWS typisch sind, diese Werte für die BWS genau im anderen Extrem sind. Nr. 1 5. Die Dauer des Durchschwunges bei den Profis ist in der LWS gering. Nr. 4. In der BWS auch gering oder etwas länger, wobei die Rotation der BWS bei allen Probanden etwas länger andauert als die der LWS. Nr. 1 6. Der Zeitpunkt der maximalen Drehgeschwindigkeit im Durchschwung ist nur bei den Profis früh, ansonsten mittelmäßig. Nr. 7.
Die durchschnittliche Drehgeschwindigkeit der LWS ist bei den Profis nicht so hoch wie bei einigen Amateuren. Anfänger drehen langsamer. Nr. 5, 6, 8, 10. Die Amateure und Profis, deren Drehgeschwindigkeit in der LWS sehr hoch ist, weisen eine geringe durchschnittliche Drehgeschwindigkeit in der BWS auf. Die Probanden, die in der LWS eher langsam drehen, drehen in der BWS schneller. Nr. 17, 1 8, 20, 22.
2. Sagittalflexion
In der Ansprechposition ist die Größe der Sagittalflexion in der BWS beinahe immer gegengleich zu der Sagittalflexion in der LWS. Bei den Profis findet eine stärkere Flexion in der LWS als in der BWS statt, wo nur geringe Neigungswinkel zu erkennen sind. Für einige Anfänger ist eine starke Sagittalflexion in der BWS typisch. Bei diesen Probanden ist nur eine geringer Flexion der LWS zu erkennen. Nr. 49, 24.
Bei den Profis ist der Zeitpunkt der maximalen Sagittalflexion der LWS am Ende des Aufschwunges im Vergleich zu den anderen Probanden sehr früh, die BWS erreicht dieses Maximum mittelschnell. Nr. 26, 51 . Der Extensionswinkel der LWS ist bei den Profis im Aufschwung im Vergleich zu den anderen groß, für die BWS ist er bei den Profis eher klein. Nr. 27, 52.
Der Sagittalextensionswinkel am Schwungende ist bei den Profis in der BWS und LWS am größten. NR. 29, 54. Der Zeitpunkt dieses maximalen Exten- sionswinkels ist bei den Profis am frühesten. Nr. 30, 55. Die Extensionsbewegung im Durchschwung erfolgt bei den Profis in der BWS und in der LWS sehr schnell und sehr früh im Vergleich zu den anderen. Nr. 36, 39, 40, 44, 45, 46, 47, 48, 60, 61 , 62, 64, 65, 66, 67, 68, 70.
3. Lateralflexion
Lateralflexion in der Ansprechposition der BWS ist bei allen Probanden im mittleren Bereich. Nr. 99, während sie für die LWS bei den meisten weiter nach rechts ist. Für die Profis ist jeweils ein mittlerer Wert angezeigt, die LWS etwas mehr nach rechts. Nr. 74.
Die Größe des Lateralf lexionswinkels nach links im Schwungende ist bei den Profis im Vergleich zu den anderen mittelgroß. Nr. 75, 100. Der Zeitpunkt der maximalen Lateralflexion nach links im Schwungende ist bei den Profis in der LWS am frühesten, für die BWS ist der Zeitpunkt eher mittelschnell. Nr. 76, 101 .
Die maximale Lateralflexion nach rechts im Aufschwung ist bei den Profis in der LWS größer als bei den meisten anderen. Nr. 77. Für die BWS eher durchschnittlich mittelgroß. Nr. 102.
Die seitliche Verlagerung nach rechts im Schwungende ist bei den Profis mittelstark. Nr. 79, 104. Für die Anfänger ist dies ein gutes Erkennungsmerkmal, da sie sich stark mit der LWS nach rechts beugen. Nr. 82. Profis verlagern ihr Gewicht im Durchschwung von rechts nach links am schnellsten in der BWS. Nr. 88, 90, 92, 96.
Figur 1 zeigt eine Kartendarstellung unterschiedlicher Schwungmuster. Benachbarte Felder in einer Karte bedeuten hierbei ähnliche Schwungmuster. In jedes Kartenfeld sind drei Balken eingetragen, von denen der linke die Anzahl von Profis, der mittlere die Anzahl der Amateure und der rechte Balken die Anzahl für Anfänger zeigt.
Figuren 2a, 2b und 3 zeigen Fiächenkartierungsdarstellungen für die Alphal -, Betal - und Gammal -Kurven (Figur 2) sowie Alpha2-, Beta2- und Gamma2-Kurven (Figur 3). Auch hierbei bedeutet eine helle Kartenfläche ein niedriges Handicap, eine dunkle Fläche ein hohes Handicap.
Die Darstellungen in den Figuren 4a-e zeigen die verschiedenen Kurven Alpha 1 , Beta 1 , Gamma 1 , Alpha2, Beta2 und Gamma2 ohne und mit Überlagerung. Der Zeitpunkt der oberen Wendepunkte zwischen Aufschwungende und Beginn des Durchschwunges ist als Vertikale zu erkennen.
Figur 5 zeigt eine typische Meßwertkurve eines Probanden zu Alphal , Betal und Gammal . Die Alpha-Kurve zeigt hierbei die Rotation, die Beta-Kurve die Sagittalflexion und die Gamma-Kurve die Lateralflexion, der Meßpunkt A-j Max zeigt hierbei den Zeitpunkt der maximalen Rotation nach links, der Meßpunkt A1 Min den Punkt der maximalen Rotation nach rechts usw. Es ist besonders vorteilhaft, wenn diese Meßwertkurve eines Probanden auf einem Anzeigegerät zur Anzeige gebracht wird. Hieraus kann die Bedienungsperson sofort das Körperverhalten des Probanden beim Golfschwung erkennen und ihn auf etwaige Fehler aufmerksam machen (siehe hierzu auch Anspruch 9). Selbstverständlich ist es auch möglich, die Meßwertkurven eines Probanden zu Alpha2, Alpha3, Beta2, Beta3 und Gamma2 und Gamma3 auf der Anzeigeeinrichtung darzustellen.
Eigenschaften der Alpha- 1 -Kurven
Die σ1 -Kurve erfaßt die Rotation der Wirbelsäule am Ort des unteren Sensors. Mit der Ausholbewegung geht die Kurve zunächst in den negativen Bereich, bis zum Minimum, das wir als Indikator für den Beginn des eigentlichen Schlags ansehen können. Mit dem Schwung geht die Kurve vom negativen in den positiven Bereich über, erreicht ein Maximum und fällt danach wieder ab. Aus dieser Kurve lassen sich nun die nachfolgend beschriebenen Eigenschaften automatisch extrahieren. Bei der Benennung der einzelnen Kurven-Eigenschaften wurden die griechischen Buchstaben a, ß und y durch A, B und G ersetzt, um Zeichensatz-Probleme mit der verwendeten Software zu vermeiden. Alle Zeitpunkt-Angaben beziehen sich auf den Schlagbeginn, der beim Minimum der σ2-Kurve angenommen wird (Figur 5).
A1 -Pos0: Null-Position (Ausgangsstellung).
A1 -Min: Wert des Minimums (Winkel bei Schwungbeginn).
A1 -Max: Wert des Maximums (Winkel bei Schwungende, vgl.
"A1 -SwTi").
A1 -SwAngl: Unterschied zwischen A1 -Max und A1 -Min (Gesamtwinkel). A1 -SwTi: Zeit zwischen Minimum und Schwungende. Als Schwungende wird hier der Zeitpunkt der maximalen negativen Beschleunigung angesehen (s.u.: "A1 - AccNegMaxTi"). Bei den meisten Alpha-Kurven erscheint es sinnvoll, den Zeitpunkt des A1 -Maximums als Schwungende zu betrachten, leider hat aber nicht jede Schwungkurve ein Maximum, das sich als eindeutiges Schwungende interpretieren läßt. Deshalb wird statt dessen der sicherer zu detektierende Wert von "A1 -AccNegMaxTi" verwendet.
A1 -SwSpAv: Durchschnittliche Drehgeschwindigkeit zwischen dem Zeitpunkt des A1 -Minimums und dem Zeitpunkt der maximalen negativen Beschleunigung.
A1 -SwSpMax: Maximale Drehgeschwindigkeit.
A1 -SwSpMaxTi: Zeitpunkt der maximalen Drehgeschwindigkeit.
A1 -AccPosMax: Maximale Beschleunigung.
A1 -AccPosMaxTi: Zeitpunkt der maximalen Beschleunigung.
A1 -AccNegMax: Maximale negative Beschleunigung (Abbremsung).
A1 -AccNegMaxTi: Zeitpunkt der maximalen negativen Beschleunigung.
Eigenschaften der Beta- 1 -Kurven
Die ßλ -Kurve erfaßt die Sagittalflexion der Wirbelsäule am unteren Sensor. Auffallende Punkte sind ein Maximum sowie ein lokales Minimum vor dem Maximum und eines danach. Folgende Eigenschaften werden aus den ßΛ -Kurven extrahiert:
B1 -Pos0: Null-Position (Ausgangsstellung).
B1 -Max: Maximum.
B1 -MaxTi: Zeitpunkt des Maximums.
B1 -Min1 : Erstes Minimum (vor dem Maximum).
B1 -Min 1 Ti: Zeitpunkt des ersten Minimums.
B1 -Min2: Zweites Minimum (nach dem Maximum).
B1 -Min2Ti: Zeitpunkt des zweiten Minimums.
B1 -SwAngl1 : Unterschied zwischen Maximum und Minimum-1 .
B1 -SwAngl2: Unterschied zwischen Maximum und Minimum-2.
B1 -DMin1 Min2: Unterschied zwischen Minimum-1 und Minimum-2.
B1 -TMin1 Min2: Zeit zwischen Minimum-1 und Minimum-2.
B1 -SwSpAv1 : Durchschnittliche Geschwindigkeit zwischen Mini- mum-1 und Maximum. B1 -SwSpAv2: Durchschnittliche Geschwindigkeit zwischen Maximum und Minimum-2.
B1 -SwSpMax1 : Maximale Geschwindigkeit zwischen Minimum-1 und Maximum.
B1-SwSpMax1 Ti: Zeitpunkt der maximalen Geschwindigkeit zwischen Minimum-1 und Maximum.
B1 -SwSpMax2: Maximale Geschwindigkeit zwischen Maximum und Minimum-2.
B1 -SwSpMax2Ti: Zeitpunkt der maximalen Geschwindigkeit zwischen Maximum und Minimum-2.
B1 -AccPosMax1 : Maximale Beschleunigung zwischen Minimum-1 und Maximum.
B1 -AccPosMax1 Ti: Zeitpunkt der maximalen Beschleunigung zwischen Minimum-1 und Maximum.
B1 -AccNegMax1 : Maximale negative Beschleunigung zwischen Mini- mum-1 und Maximum.
B1 -AccNegMax1 Ti: Zeitpunkt der maximalen negativen Beschleunigung zwischen Minimum-1 und Maximum.
B1 -AccPosMax2: Maximale Beschleunigung zwischen Maximum und Minimum-2.
B1-AccPosMax2Ti: Zeitpunkt der maximalen Beschleunigung zwischen Maximum und Minimum-2.
B1 -AccNegMax2: Maximale negative Beschleunigung zwischen Maximum und Minimum-2.
B1 -AccNegMax2Ti: Zeitpunkt der maximalen negativen Beschleunigung zwischen Maximum und Minimum-2.
Das typische, ausgeprägte zweite Minimum ist nicht in allen ßλ -Kurven vorhanden. In den Fällen, bei denen der Kurvenverlauf untpyisch ist, ergibt sich natürlich auch kein brauchbarer Wert für den Zeitpunkt des zweiten Minimums und die anderen berechneten Eigenschaften, die von diesem Wert abhängen. Die dabei extrahierten Eigenschaften sind dann nur bedingt mit denen aus Kurven mit "typischem" Verlauf vergleichbar.
Eigenschaften der Gamma-1 -Kurven
Die 1 -Kurve erfaßt die Lateralflexion der Wirbelsäule am unteren Sensor. Auffallende Punkte sind ein Minimum sowie ein lokales Maximum vor diesem Minimum und eines danach. Folgende Eigenschaften werden aus den yλ -Kurven extrahiert: G1 -Pos0: Null-Position (Ausgangsstellung).
G1 -Min: Minimum.
G1 -MinTi: Zeitpunkt des Minimums.
G1 -Max1 : Maximum-1 .
G1 -Max1Ti: Zeitpunkt des ersten Maximums.
G1-Max2: Maximum-2.
G1 -Max2Ti: Zeitpunkt des zweiten Maximums.
G1-SwAngl1 : Unterschied zwischen Maximum-1 und Minimum.
G1-SwAngl2: Unterschied zwischen Maximum-2 und Minimum.
G1 -DMax1 Max2: Unterschied zwischen Maximum-1 und Maximum-2.
G1-TMax1 Max2: Zeit zwischen Maximum-1 und Maximum-2.
G1-SwSpAv1 : Durchschnittliche Geschwindigkeit zwischen Maxi- mum-1 und Minimum.
G1 -SwSpAv2: Durchschnittliche Geschwindigkeit zwischen Minimum und Maximum-2.
G1-SwSpMax1 : Maximale Geschwindigkeit zwischen Maximum-1 und
Minimum.
G1 -SwSpMax1 Ti: Zeitpunkt der maximalen Geschwindigkeit zwischen
Maximum-1 und Minimum.
G1 -SwSpMax2: Maximale Geschwindigkeit zwischen Minimum und
Maximum-2.
G1 -SwSpMax2Ti: Zeitpunkt der maximalen Geschwindigkeit zwischen
Minimum und Maximum-2.
G1-AccPosMax1 : Maximale Beschleunigung zwischen Maximum-1 und
Minimum.
G1 -AccPosMax1 Ti: Zeitpunkt der maximalen Beschleunigung zwischen
Maximum-1 und Minimum.
G1 -AccNegMax1 : Maximale negative Beschleunigung zwischen Maxi- mum-1 und Minimum.
G1 -AccNegMax1 Ti: Zeitpunkt der maximalen negativen Beschleunigung zwischen Maximum-1 und Minimum.
G1 -AccPosMax2: Maximale Beschleunigung zwischen Minimum und
Maximum-2.
G 1 -AccPosMax2Ti: Zeitpunkt der maximalen Beschleunigung zwischen
Minimum und Maximum-2.
G1 -AccNegMax2: Maximale negative Beschleunigung zwischen Minimum und Maximum-2. G1 -AccNegMax2Ti: Zeitpunkt der maximalen negativen Beschleunigung zwischen Minimum und Maximum-2.
Probleme macht hier teilweise die Extraktion des zweiten lokalen Maximums. Bei manchen Spielern (bwz. Schwüngen) ist es stark ausgeprägt, bei manchen liegt dagegen kein ausgeprägtes Minimum im betrachteten Bereich von 140 Meßwerten. Auch die in Abb. 1 gezeigte Kurve hat kein "typisches" lokales Maximum: Die Kurve steigt bis zum Ende des berücksichtigten Bereichs von 140 Werten an.
Eigenschaften der Kurven zu Alpha-2, Beta-2, Gamma-2
Die Ähnlichkeit zwischen den Strukturen der beiden Alpha-Kurven (σ1 und a2) ist sogroß, daß für beide Kurven die gleichen Eigenschaften extrahiert werden können. Das gleiche gilt für die beiden Beta-Kurven und die beiden Gamma-Kurven. Insgesamt werden also für jeden Schwung 124 Eigenschaften der drei Kurven extrahiert: Jeweils 12 für die Alpha-Kurven und jeweils 25 für die Beta- und Gamma-Kurven. In den Bezeichnungen der Kurven-Eigenschaften steht A für a, B für ß und G für y. Alle Zeitpunkt-Angaben in den a-, ß- und ^-Kurven beziehen sich auf den Schlagbeginn, der beim Minimum der σ2-Kurve angenommen wird.
Figuren 6a bis h zeigen in 1 24 unterschiedlichen Darstellungen die Kartierung von allen Parametern.
Figur 7 zeigt die Kartierung ebenfalls in 20 Darstellungen, bei denen andere, nicht den Golfschwung betreffende Größen berücksichtigt werden. Solche Größen sind beispielsweise das Alter des Probanden, seine Größe, sein Gewicht, seine Goif- spieldauer, sein Handicap usw.
Figur 8 zeigt den Meßaufbau für einen Probanden, welcher mit drei Ultraschall- Aufnehmern versehen ist, deren Aufnahmewerte von einer damit gekoppelten Datenverarbeitungseinrichtung empfangen werden.

Claims

A n s p r ü c h e
1 . Verfahren und Vorrichtung zur Analyse der Bewegungsmuster des thorakolumbalen Abschnitts der Wirbelsäule beim Golfschwung mit:
einer Vielzahl, zum Beispiel drei, Meßwert-Aufnehmern, die am menschlichen Körper, vorzugsweise an der Wirbelsäule positioniert werden; die Meßwert-Aufnehmer sind bevorzugt Ultraschall-Meßwert-Aufnehmer, mittels denen Bewegungen dreidimensional in Winkelgraden pro Laufzeitmessung, die Geschwindigkeit, die Beschleunigung und/oder die Bewegungsrichtung der aufzunehmenden Körpermeßpunkte während des Golfschwunges erfaßt wird; die Meßwert-Aufnehmer sind mit einer Datenverarbeitungseinrichtung gekoppelt, die die aufgenommenen Meßwerte verarbeitet; in der Datenverarbeitungseinrichtung sind Meßwert-Vergleichsdaten von anderen Probanden gespeichert; die auf genommenenen Meßwertdaten werden mit den Meßwert-Vergleichsdaten verglichen und auf einer mit der Datenverarbeitungseinrichtung gekoppelten Anzeigeeinrichtung wird das Meßergebnis so dargestellt, daß der Betrachter die Qualität des gemessenen Golfschwunges des Probanden im Verhältnis zu anderen Probanden erkennen kann.
2. Verfahren und Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daßfolgende Größen beim Golfschwung einzeln und/oder gemeinsam ermittelt werden:
Rotation der Lendenwirbelsäule (Alpha 1 -Kurve, LWS) Rotation der Brustwirbelsäule (Alpha2-Kurve, BWS) Sagittalflexion der Lendenwirbelsäule (Beta 1 -Kurve) Sagittalflexion der Brustwirbelsäule (Beta2-Kurve) Lateralflexion der Lendenwirbelsäule (Gammal -Kurve) Lateralflexion der Brustwirbelsäule (Gamma2-Kurve).
3. Verfahren und Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ferner eine Gleichgewichtsmessung beim Golf¬ schwung vorgenommen wird.
4. Verfahren und Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (Dehnungsmeßstreifen, Beschleunigungsmesser) vorgesehen sind, mittels derer die Schlägerkopfhaltung, insbesondere dessen Richtung und Drehung beim Golfschwung, erfaßt wird.
5. Verfahren und Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Meßwert-Aufnahme eine Videoaufnahme des Probanden erstellt wird und die aufgenommenen Meßdaten wie auch die Videoaufnahme auf der Anzeigeeinrichtung dargestellt werden können.
6. Verfahren und Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anteflexion, Rotation und Lateralflexion eines Probanden beim Golfschwung in verschiedenen Golfschwungpositionen, wie zum Beispiel Ansprechposition, oberer Wendepunkt, Treffpunkt und Endposition ermittelt werden.
7. Verfahren und Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für die vorliegenden Vergleichsdaten eine Golfschwungmuster-Kartierung bzw. Klassifikations-Einteilung vorgenommen wird, bei der Golfspieler verschiedener Handicap-Stufen bestimmten Kartierungs-Werten zugeordnet sind und daß aus den gemessenen Aufnahmedaten die Einordnung des Probanden in die Gesamtkartierung vorgenommen wird.
8. Verfahren und Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Klassifikations-Kartierung aus einer Vielzahl von Flächen besteht und daß unterschiedliche Flächen verschiedenen Leistungsstufen eines Golfspielers zugeordnet sind.
9. Verfahren und Vorrichtung zur Analyse der Bewegungsmuster des thorakolumbalen Abschnitts der Wirbelsäule beim Golfschwung mit:
einer Vielzahl, zum Beispiel drei, Meßwert-Aufnehmern, die am menschlichen Körper, vorzugsweise an der Wirbelsäule positioniert werden; die Meßwert-Aufnehmer sind bevorzugt Ultraschall-Meßwert-Aufnehmer, mittels denen Bewegungen dreidimensional in Winkelgraden pro Laufzeit¬ messung, die Geschwindigkeit, die Beschleunigung und/oder die Bewegungsrichtung der aufzunehmenden Körpermeßpunkte während des Golf¬ schwunges erfaßt wird; die Meßwert-Aufnehmer sind mit einer Datenverarbeitungseinrichtung gekoppelt, die die aufgenommenen Meßwerte verarbeitet; die aufgenommenen Meßwertdaten, insbesondere eine hiervon aufbereitete Meßwertkurve, werden auf der mit der Datenverarbeitungseinrichtung gekoppelten Anzeigeeinrichtung dargestellt, und zwar bevorzugt in der Weise, daß der Betrachter die Qualität des gemessenen Golfschwungs des Probanden erkennen kann (Fig. 5).
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