Messeinrichtung für Schläge bzw. Treffer bei Kampfsportarten

Abstract

 Meßeinrichtung für Schläger bzw. Treffer bei Kampfsportarten, insbesondere Meßweste (10) für Taekwondo, mit zumindest einem gasgefüllten, komprimierbaren Hohlraum (2), der eine Öffnung (12) aufweist, durch die das Gas bei Kompression des Hohlraumes (2) durch einwirkende Schläge bzw. Treffer in die Umgebung ausströmt, wobei die Strömung des Gases gemessen wird.

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Meßeinrichtung für Schläger bzw. Treffer bei Kampfsportarten, insbesondere Meßweste für Taekwondo, mit zumindest einem gasgefüllten, komprimierbaren Hohlraum.

[0002] Der Bedarf nach einer derartigen Einrichtung ergibt sich aus der Praxis und wird bereits seit einiger Zeit öffentlich diskutiert. Bei Kampfsportarten wie beispielsweise Taekwondo schlagen die beiden Gegner nach bestimmten Regeln mit Händen und Füßen aufeinander ein, wobei Schläge ab einer bestimmten Mindeststärke zu einem Punktegewinn führen. Die Zielflächen für die Schläge, das heißt jene Bereiche am Körper des Gegners, auf die gültige Schläge gerichtet werden dürfen, sind auf einer Schutzweste, die die Sportler während des Kampfes tragen, eingezeichnet. Diese Schutzweste hat außerdem die Funktion, die einwirkenden Schläge zu dämpfen und damit die Verletzungsgefahr für die Sportler zu reduzieren. Die Beurteilung der Qualität der Schläge war bisher Kampfrichtern überlassen, deren subjektiver Eindruck über die Stärke eines Schlages für die Punktevergabe ausschlaggebend war. Da der Kampfrichter nie die gesamte Zielfläche an den Schutzwesten der beiden Sportler überblicken kann, ist er bei seiner Beurteilung vielfach auf den akustischen Eindruck eines Schlages angewiesen. Aufgrund der vielfach festgestellten Unzulänglichkeit einer derartigen Beurteilung besteht insbesondere für internationale Wettkämpfe das Bedürfnis nach objektiver Messung der Schlagqualität.

[0003] Bekannt geworden ist in diesem Zusammenhang aus der DE 39 03 127 eine Vorrichtung zur Anzeige von Schlägen bei Kampfsportarten, die einen geschlossenen, gasgefüllten, komprimierbaren Hohlraum aufweist. Wirkt ein Schlag auf die Vorrichtung ein, so steigt im Hohlraum aufgrund des durch die Komprimierung verringerten Volumens der Druck. Diese Druckschwankung kann mittels einer Druckmeßeinrichtung mit einer Membran gemessen werden. Problematisch ist in diesem Zusammenhang, daß der gasgefüllte Hohlraum gemeinsam mit der Druckmeßeinrichtung als geschlossenes System ausgebildet ist. Steigt oder fällt der Umgebungsdruck, so führt dies zu einer Verschiebung der Nullinie. Meßtechnisch noch kritischer ist die individuell unterschiedliche Erwärmung des im Hohlraum eingeschlossenen Gases, die durch die Körperwärme der Sportler bewirkt wird.

[0004] Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine zuverlässigere Meßeinrichtung zu schaffen.

[0005] Dies wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Hohlraum eine Öffnung aufweist, durch die das Gas bei Kompression des Hohlraumes durch einwirkende Schläge bzw. Treffer in die Umgebung ausströmt, wobei die Strömung des Gases gemessen wird.

[0006] Durch die Öffnung steht der Hohlraum mit der Umgebung in Verbindung, sodaß ein ständiger Druckausgleich stattfindet. Damit verbunden ist der Übergang zu einer neuen Meßmethode, bei der statt dem Druck die Strömung des Gases gemessen wird.

[0007] Für eine zentrale Messung ist es dabei günstig, wenn die Mittel zur Messung der Strömung im Bereich der Öffnung angeordnet sind.

[0008] Für eine kontinuierliche Messung hat es sich bewährt, daß die Mittel zur Messung der Strömung einen temperaturabhängigen Widerstand umfassen. Der temperaturabhängige Widerstand wird dabei vorgeheizt und durch das vorbeiströmende Gas gekühlt.

[0009] Beim Stand der Technik ist der gasgefüllte Hohlraum von einer elastischen Hülle umgeben und kann mit einem Luftballon verglichen werden. Der im Vergleich zum Umgebungsdruck erhöhte Innendruck im Hohlraum bewirkt, daß der Hohlraum nach dem Schlag wieder seine ursprüngliche Form und Gestalt erhält. Da nunmehr bei Umgebungsdruck gearbeitet wird, ist vorzugsweise vorgesehen, daß der mindestens eine Hohlraum in einer Schicht aus gut rückstellendem Kunststoff, insbesondere Polyurethan angeordnet ist. Die Rückstelleigenschaften beruhen somit nicht mehr auf dem erhöhten Innendruck, sondern auf der Qualität des einhüllenden Materials.

[0010] Für eine differenzierte Beurteilung der Schlagqualität ist es vorteilhaft, wenn die Schicht eine Vielzahl gasgefüllter, komprimierbarer Hohlräume aufweist.

[0011] Meßtechnisch günstig ist es dabei, wenn die Hohlräume in zumindest einen Sammelraum münden. Dies ermöglicht es, eine einzige Meßeinrichtung anzuschließen.

[0012] Um sicherzustellen, daß die durch die einwirkenden Schläge bewirkten Gasströmungen von der Meßeinrichtung erfaßt werden, ist vorzugsweise vorgesehen, daß die Hohlräume im Übergangsbereich zum Sammelraum einen drosselartig verkleinerten Querschnitt aufweisen. Auf diese Weise wird verhindert, daß über die vom jeweiligen Schlag nicht getroffenen Hohlräume ein rascher Ausgleich stattfindet, der die Meßqualität beeinträchtigt.

[0013] Weitere Einzelheiten und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Figurenbeschreibung. Dabei zeigt:

Fig. 1 eine Weste, die mit einer erfindungsgemäßen Meßeinrichtung versehen ist,

Fig. 2 einen Querschnitt durch diese Schicht entlang der Linie B-B in Fig. 3,

Fig. 3 einen Querschnitt durch diese Schicht entlang der Linie A-A in Fig.2 und

Fig. 4 den Aufbau der Mittel zur Messung der Strömung.

[0014] Die in Fig. 1 gezeigte Weste 10 stellt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer Meßeinrichtung für Schläge bei Kampfsportarten dar. Sie wird vom Sportler am Oberkörper getragen und über Schlaufen, Klettverschlüsse oder ähnliches befestigt und gegen Verrutschen gesichert. Die Weste 10 ist in ihrem Inneren mit einer Schicht 1 versehen, die aufgrund ihres speziellen Aufbaus eine objektive Messung der auf die Weste 10 im Bereich der Schicht 1 einwirkenden Schläge erlaubt. Die Schicht 1 kann grundsätzlich jede beliebige Größe aufweisen, wird jedoch im allgemeinen so geformt sein, daß ihre Fläche mit jenen Zonen am Körper des Sportlers übereinstimmt, auf die gültige Schläge gerichtet werden dürfen. Die Kontur der Schicht 1 variiert daher je nachdem, bei welcher Kampfsportart die Weste eingesetzt wird.

[0015] Zur Ausbildung der Schicht 1 eignet sich grundsätzlich jedes elastische Material mit guten Rückstelleigenschaften, wobei sich insbesondere Polyurethan bewährt hat. Polyurethan ermöglicht eine einfache Herstellung der weitgehend gasdicht abgeschlossenen Hohlräume 2 durch Verdichtung des Kunststoffes in den Randzonen zu den Hohlräumen 2.

[0016] Die Fig. 2 und 3 zeigen den genauen Aufbau der Schicht 1. Diese wird von einer Vielzahl schlauchförmiger Hohlräume 2 durchzogen, die sich im wesentlichen über die gesamte Fläche der Schicht 1 erstrecken. Die Hohlräume 2 münden mit ihren Enden jeweils in einen gemeinsamen Sammelraum 3, wobei der Übergangsbereich 4 von den schlauchförmigen Hohlräumen 2 zu den Sammelräumen 3 im Querschnitt drosselartig verkleinert ist.

[0017] Die schlauchförmigen Hohlräume 2 können wie in den Fig. 2 und 3 gezeigt, gleichmäßig verteilt sein oder auch unterschiedliche Abstände aufweisen. Unterschiedliche Abstände sind beispielsweise bei einer Anwendung für Taekwondo wesentlich, wo zwischen Schlägen mit der Hand und mit dem Fuß unterschieden werden muß.

[0018] An die nach unten abgeschlossenen Sammelräume 3 sind am oberen Rand Schläuche 5 angeschlossen, die zusammenmünden. Die in Fig. 2 eingezeichneten Pfeile zeigen den Strömungsverlauf bei einem zentral im oberen Bereich der Schicht 1 auftreffenden Schlag: Die Luft strömt dabei beidseits über den drosselartigen Übergangsbereich 4 aus den Hohlräumen 2 in die Sammelräume 3 und über die Schläuche 5 hin zur Öffnung 12, wo sie in die Umgebung ausströmt. Im Bereich der Öffnung 12 sind auch die Mittel 6 zur Messung der Strömung angeordnet, wobei diese Anordnung bewirkt, daß zentral alle auftretenden Strömungen gemessen werden können.

[0019] Fig. 4 zeigt die Mittel 6 zur Messung der Strömung im Detail. Wesentlich ist der temperaturabhängige Widerstand 13, an den eine Gleichspannung angelegt ist. Er befindet sich direkt im Luftstrom, der durch den zu messenden Schlag entsteht und wird dadurch kurzzeitig abgekühlt. Der temperaturabhängige Widerstand 13 erfährt dadurch eine Änderung seines elektrischen Widerstands, der entstehende Spannungsabfall wird einem Operationsverstärker 14 zugeführt. Beim temperaturabhängigen Widerstand 13 handelt es sich um einen Mikro-Thermistor, dessen Widerstandsintervall in etwa zwischen 10 Ohm und 20 Ohm liegt. Der Hilfswiderstand 16 dient als Spannungsteiler.

[0020] Der Operationsverstärker 14 ist an einen Mikro-Prozessor 15 angeschlossen, der aus dem gemessenen Spannungsimpuls die gewünschten Meßparameter (Schwellwerte, Anstiegszeiten, spektrale Leistungsdichte) extrahiert. Liegt ein gültiger Treffer vor, wird die entsprechende Information an einen Funksender 7 weitergeleitet, der die Meßwerte zu einer Anzeigeeinrichtung überträgt. Über die Gegenkopplung 17 wird weiters eine Temperaturkompensation erzielt, sodaß die Schaltung unabhängig von der jeweiligen Umgebungstemperatur arbeitet.

[0021] Die mit der erfindungsgemäßen Einrichtung mögliche kontinuierliche Messung erlaubt auch den Abgleich der Meßeinrichtungen vor einem Kampf. Dies kann beispielsweise dann notwendig sein, wenn die Porosität des die Hohlräume umgebenden Kunststoffes leicht unterschiedlich ist. Zum Abgleich werden beide Westen einem Normschlag ausgesetzt, wobei die gemessenen Signale anschließend über einen Korrekturfaktor gleichgesetzt werden.

[0022] Abschließend sei angeführt, daß sich die erfindungsgemäße Meßeinrichtung für ein breites Anwendungsspektrum eignet. Die beschriebene Weste kann beispielsweise auch von Fechtern getragen werden, wobei die zu messenden Kräfte in diesem Fall von Treffern der Fechtwaffe herrühren. Die Einlageschicht zur Messung der einwirkenden Kräfte kann darüberhinaus nicht nur in Schutzwesten, sondern auch in Kopfschützer, Boxhandschuhe, Sandsäcke und Schlagpolster aller Art eingebaut werden. Darüberhinaus ist es sogar vorstellbar, die erfindungsgemäße Meßeinrichtung bei weiteren Sporteinrichtungen einzusetzen, bei denen eine Kraftmessung erwünscht ist. So stellen Einlagsohlen für Laufschuhe, Meßwände für Tennisanlagen sowie Kraftmeßschichten an Ruderblättern denkbare Anwendungsgebiete dar.

Ansprüche

1. Meßeinrichtung für Schläge bzw. Treffer bei Kampfsportarten, insbesondere Meßweste (10) für Taekwondo, mit zumindest einem gasgefüllten, komprimierbaren Hohlraum (2), der eine Öffnung (12) aufweist, durch die das Gas bei Kompression des Hohlraumes (2) durch einwirkende Schläge bzw. Treffer in die Umgebung ausströmt, wobei Mittel (6) zur Messung der Strömung des Gases vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (6) zur Messung der Strömung einen temperaturabhängigen Widerstand (13) umfassen.

2. Meßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der temperaturabhängige Widerstand (13) vorgeheizt ist und durch das vorbeiströmende Gas abgekühlt wird.

3. Meßeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Widerstandsintervall des temperaturabhängigen Widerstandes (13) unterhalb von 50 Ohm liegt.

4. Meßeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der mindestens eine Hohlraum (2) in einer Schicht (1) aus gut rückstellendem Kunststoff, insbesondere Polyurethan angeordnet ist.

5. Meßeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl vorzugsweise miteinander verbundener Hohlräume (2) vorgesehen ist.

6. Meßeinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlräume (2) in zumindest einen Sammelraum (3) münden.

7. Meßeinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlräume (2) im Übergangsbereich (4) zum Sammelraum (3) einen drosselartig verkleinerten Querschnitt aufweisen.

8. Meßeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß in den Hohlräumen (2) vor und nach der Krafteinwirkung durch Schläge bzw. Treffer annähernd Umgebungsdruck herrscht.

Zeichnung