TRAGBARES TRAININGSGERÄT

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein tragbares Trainingsgerät zur Überwachung der Durchführung eines Bewegungsablaufs in einer dem Nordic Walking ähnlichen sportlichen Betätigung, welches ein Griffteil zum Greifen des Trainingsgeräts in einer Hand, wenigstens einen ersten Sensor in Form eines Winkel- und/oder Beschleunigungssensors zur Erfassung der Winkellage und/oder Beschleunigung des Trainingsgeräts in wenigstens einem ersten Freiheitsgrad und eine mit dem ersten Sensor gekoppelte Signaleinrichtung umfasst, wobei die Signaleinrichtung zur Signalisierung einer Abweichung und/oder Übereinstimmung zwischen den von dem Sensor erfassten Messdaten zum tatsächlichen Bewegungsablauf und einem erwünschten Bewegungsablauf dient.

[0002] Das erfindungsgemäße Trainingsgerät soll also bei einer sportlichen Betätigung, die gewisse Ähnlichkeiten mit derjenigen des so genannten "Nordic Walking" aufweist, Verwendung finden.

[0003] "Nordic Walking" bezeichnet eine sowohl bei Leistungssportlern wie auch bei ungeübten Anfängern in den vergangenen Jahren zunehmend populärer werdende sportliche Betätigung, bei welcher der Sporttreibende mehr oder weniger flotten Schrittes geht und während des Gehens den Trainingseffekt durch gezielten Stockeinsatz mittels zweier Wanderstöcke (so genannte Nordic-Walking-Stöcke) steigert. Die durch den Armschwung und Stockeinsatz erfolgende Oberkörper- und Armbetätigung sorgt für einen gegenüber einfachem Spazierengehen maßgeblich erhöhten Trainingseffekt und eine zusätzliche Anregung des Kreislaufs. Im weitesten Sinne besteht hinsichtlich des beim Nordic Walking durchzuführenden Bewegungsablaufs eine gewisse Ähnlichkeit zum Skilanglauf, wobei auf die Langlaufskier verzichtet wird. Zur Erzielung des erwünschten Trainingserfolgs ist beim Nordic Walking ein spezieller und gut koordinierter Bewegungsablauf hinsichtlich des Armschwungs mit den Stöcken einzuhalten, damit die sportliche Betätigung nicht in ein bloßes "Spazierengehen mit zwei Stöcken" und einen entsprechend verminderten Trainingserfolg entartet. Insbesondere Anfänger tun sich hiermit häufig schwer und bedürfen der Anleitung bzw. Überwachung. Entsprechende von geschulten Übungsleitern angebotene Trainingskurse finden regen Zulauf. Besonderes Augenmerk wird dabei insbesondere auf die korrekte Verwendung der Nordic-Walking-Stöcke gelegt, die im Rahmen des angestrebten Bewegungsablaufs abwechselnd auf dem Boden aufgesetzt werden, woraufhin man sich ggfs. anschließend mittels einer gewissen Abstoßbewegung vom Untergrund abdrücken kann.

[0004] Zur Überwachung der Ausführung des Stockeinsatzes beim Nordic Walking wird in der DE 102005036740 A1 und der CA 2450687 A1 (bzw. der WO 03/002218 A1) bereits ein Trainingsgerät in Form eines Nordic-Walking-Stocks bzw. Wanderstocks vorgeschlagen, das mit einem Druck- oder Kraftsensor zur Ermittlung der beim Aufsetzen des Stockes ausgeübten Kraft ausgestattet ist. Gemäß der ein gattungsgemäßes Trainingsgerät zeigenden CA 2450687 A1 kann diese Kraft alternativ auch mittels eines Bewegungssensors ermittelt werden, welcher die relative Verschiebung zweier zueinander axial beweglicher Elemente des Wanderstocks, nämlich des Griffs und des Stockrohrs, beim Aufsetzen des Stocks auf dem Untergrund misst. Beiden vorgenannten Druckschriften ist jedoch gemein, dass infolge der gewählten Sensorgestaltung nur eine beim Aufsetzen des Stockes auftretende Kraft ermittelbar ist. Dem Sportler wird eine Übereinstimmung bzw. Abweichung zwischen den Messdaten und der für einen erwünschten Trainingserfolg zu erreichenden Kraft auf den Stock auf geeignete Art und Weise signalisiert.

[0005] Die vorstehend beschriebenen Wanderstöcke und das damit in Zusammenhang stehende Trainingskonzept weisen jedoch gewisse Nachteile auf.

[0006] Zunächst ist festzustellen, dass die genannten Wanderstöcke nicht besonders zuverlässig hinsichtlich der Reproduzierbarkeit und Aussagekraft der gewonnenen Messwerte sind. So führt beispielsweise bereits ein weicher Untergrund zu einem anderen Ergebnis als auf einem harten Untergrund, wie z.B. einer Teerstraße. Die Reproduzierbarkeit in der Überwachung des Trainingserfolgs ist damit von der jeweiligen Bodenbeschaffenheit abhängig, was ungünstig ist. Ferner kann ausschließlich die beim Stockeinsatz auf den Stock ausgeübte Kraft überwacht werden, was noch keine hinreichende Grundlage für eine zuverlässige Überwachung des insgesamt erzielten Trainingserfolgs ist.

[0007] Zudem sind die aus dem Stand der Technik bekannten Wanderstöcke, selbst wenn das Stockrohr teleskopisch ausgeführt ist, immer noch in gewissem Sinne sperrig, unhandlich und nicht einfach zu verstauen. Ein kleineres und kompakteres Trainingsgerät ist wünschenswert.

[0008] Außerdem ergibt sich beim Nordic Walking der für Dritte mitunter als komisch oder gar belustigend empfundene Eindruck, dass der Sportler beim Gehen auf ebener Fläche einer Unterstützung durch Wanderstöcke bedürfe, was für manche eine psychologische Hemmschwelle in Zusammenhang mit dem Trainingskonzept des Nordic Walking darstellt. Sofern sich potentiell an Nordic Walking interessierte Personen hierdurch nicht bereits vollständig von dieser Sportart abschrecken lassen, ist häufig auch eine gewisse Hemmung bei der Durchführung des Armschwungs mit den Stöcken zu beobachten. Solche Abweichungen vom erwünschten Bewegungsablauf sind mit den aus dem Stand der Technik bekannten Trainingsgeräten nicht erkennbar. Insgesamt ist neben einer verbesserten Erkennung von Abweichungen auch der Abbau der vorstehend erläuterten Hemmschwelle anzustreben.

[0009] Und schließlich sorgt das sich ständig wiederholende Aufsetzen des Stockes und die dabei erfolgende Abstoßungsbewegung für eine gewisse Erschütterung der Gelenke des Sportlers, was sich bei intensivem und lange dauerndem Training als nachteilig erweist. Dies gilt selbst dann, wenn die verwendeten Nordic-Walking-Stöcke aus Gründen der Gelenkschonung mit elastischen Stockspitzen an ihrer Unterseite ausgestattet sind.

[0010] Aus dem Stand der Technik nach der US 7,034,694 B2 ist jedoch bereits ein tragbares Trainingsgerät in Form einer Armbanduhr bekannt, mit dem der Armschwung eines Sportlers unter Verwendung eines Beschleunigungssensors überwacht, mit einem erwünschten Bewegungsmuster verglichen und eine Übereinstimmung bzw. Abweichung zwischen tatsächlich durchgeführtem und erwünschtem Bewegungsmuster mittels einer Signaleinrichtung signalisiert werden kann.

[0011] Weitere Trainingsgeräte zur Überwachung einer durchgeführten Bewegung sind aus der US 6,778,866 B1, der US 2002/0077189 A1 und der US 2006/0240959 A1 bekannt. Schließlich zeigt noch die EP 1 736 072 A1 einen Handgriff für einen Stock, in welchem eine Einrichtung zur auswechselbaren Aufnahme von elektronischen Modulen vorgesehen ist.

[0012] Das Dokument EP 1908 499 gehört dem Stand der Technik nach Artikel 54(3) EPÜ an und offenbart ein tragbares Trainingsgerät zur Überwachung der Durchführung eines Bewegungsablaufs beim Nordic Walking, welches ein Griffteil, einen oder mehrere Sensoren zur Erfassung der Winkellage und/oder der Beschleunigung des Trainingsgerätes in wenigstens einem Freiheitsgrad und eine mit dem ersten Sensor gekoppelte Anzeige einer Abweichung zwischen den erfassten Messdaten zum tatsächlichen und einem erwünschte Bewegungsablauf umfasst

[0013] Selbst unter Zuhilfenahme der vorstehend benannten Trainingsgeräte bzw. Vorrichtungen lässt sich jedoch das im Rahmen der vorliegenden Erfindung verfolgte Ziel, nämlich die Bereitstellung eines Trainingsgeräts zur gezielten Überwachung des Trainingserfolgs bei einer neuartigen, dem Nordic Walking sehr ähnlichen sportlichen Betätigung nichts vollends erreichen.

[0014] Vor diesem Hintergrund ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein neuartiges und kompaktes Trainingsgerät der eingangs genannten Art bereitzustellen, mit dem einerseits der Trainingseffekt bei einer dem Nordic Walking ähnlichen sportlichen Betätigung besser überwacht werden kann und andererseits die genannten Nachteile des bisherigen Trainingskonzept des Nordic-Walking weitgehend vermieden werden.

[0015] Diese Aufgabe wird mit einem Trainingsgerät nach Anspruch 1 gelöst.

[0016] Dadurch dass bei dem erfindungsgemäßen tragbaren Trainingsgerät der wenigstens eine erste Sensor zur Überwachung des Trainingserfolgs in Form eines Winkel- und/oder Beschleunigungssensors zur Erfassung der Winkellage bzw. Beschleunigung des Trainingsgeräts in wenigstens einem Freiheitsgrad ausgestaltet ist, kann der tatsächliche Bewegungsablauf, anders als dies bei den vorbekannten Nordic-Walking-Stöcken bekannt war, insbesondere auch über die gesamte Zeitdauer der durchgeführten Bewegung überwacht werden. Eines Bodenkontakts des Trainingsgeräts bedarf es hierfür nicht. Im Gegenteil: Es ist erfindungsgemäß sogar ausdrücklich vorgesehen, dass der erwünschte (und tatsächliche) Bewegungsablauf keines Bodenkontaktes des Trainingsgerätes bedarf.

[0017] Mit der Erfindung ist ein Trainingsgerät zur Überwachung des Bewegungsablaufs in einer dem Nordic-Walking ähnlichen sportlichen Betätigung realisiert, das einfach in der Hand zu halten und nicht in Form eines Wanderstocks ausgestaltet ist. Ein am Boden aufzusetzendes Stockrohr ist zur Erzielung einer kompakten Bauform also nicht vorgesehen. Die durch ständig wiederholtes Absetzen der Stöcke am Boden erfolgenden Erschütterungen der Gelenke können damit vollständig vermieden werden. Zudem entfällt die durch Mitführen von Wanderstöcken entstehende psychologische Hemmschwelle. Das in der Hand gehaltene Trainingsgerät ist für Dritte kaum zu erkennen. Ebenfalls können die anderenfalls durch das zyklisch erfolgende Aufsetzen eines Stocks entstehenden Geräusche vermieden werden. Das einfach in der Hand zu haltende Trainingsgerät wird unter anderem zur Überwachung des Armschwungs eingesetzt, wobei eine Übereinstimmung mit dem erwünschten Bewegungsablauf und/oder eine Abweichung hiervon auf geeignete Weise signalisierbar ist.

[0018] Das Griffteil besteht erfindungsgemäß aus einem länglichen Griffkörper und einem Fingerbügel, was einerseits ergonomisch sinnvoll ist und andererseits ein sicheres Greifen des Trainingsgeräts erlaubt. Dadurch, dass der Fingerbügel relativ zum Griffkörper, bevorzugt gegen eine Federkraft, verschwenkbar ist, kann der Trainingseffekt mittels einer mit dem Armschwung koordinierten Schließ- und Öffnungsbewegung der Hand gesteigert werden. Die durch zyklisches Schließen und Öffnen der je ein erfindungsgemäßes Trainingsgerät haltenden Hände hervorgerufene Pumpbewegung der jeweiligen Hand wirkt statischer Alltagsbelastung entgegen und bringt eine höhere Muskelaktivität und Kreislaufbelastung während des Trainings mit sich. Falls die Öffnungs- und/oder Schließbewegung der Hand gegen eine Federkraft erfolgt, führt dies ergänzend zu einer Verbesserung der Sehnen und Muskulatur der Greifhand.

[0019] Auch der vorstehend erläuterte Bewegungsablauf der Hand ist erfindungsgemäß mit dem Armschwung zu koordinieren. Das erfindungsgemäße Trainingsgerät beinhaltet einen zweiten Sensor zur Erkennung der Verschwenkung des Fingerbügels, der ebenfalls zur Überwachung des erwünschten Bewegungsablaufs mit der Signaleinheit gekoppelt ist, wobei unter Verknüpfung der verschiedenen Sensormessdaten (also der Daten des ersten und zweiten Sensors) im Rahmen der Überwachung des Bewegungsablaufs eine Abweichung und/oder Übereinstimmung mit dem insgesamt erwünschten Bewegungsmuster erkannt und auf geeignete Weise, z.B. mittels dezenter Signaltöne signalisiert wird. Angestrebt wird insbesondere ein Bewegungsablauf, bei welchem während des Armschwungs nach vorne der Griff (gegen eine Federkraft) gefestigt wird, während er beim Armschwung nach hinten gelockert wird.

[0020] Das erfindungsgemäße Trainingsgerät ermöglicht somit erstmals die vollständige Überwachung des gesamten zum Trainingserfolg beitragenden Bewegungsablaufs in einer dem Nordic-Walking (mit Ausnahme eines Aufsetzens eines Trainingsstocks) vergleichbaren sportlichen Betätigung, zu welcher neben dem Armschwung auch ein hiermit koordiniertes Öffnen und Schließen der das Trainingsgerät am Griffkörper und Fingerbügel greifenden Hand gehört.

[0021] Zur konkreten Ausgestaltung des wenigstens einen erfindungsgemäß vorgesehenen Beschleunigungs- oder Winkelsensors ist zunächst anzumerken, dass prinzipiell jedwede Ausführungsform als erfindungsgemäß anzusehen ist, die - ohne hierfür eines Bodenkontakts zu bedürfen - eine Aussage über die tatsächliche Bewegung des Trainingsgeräts und damit über den Bewegungsablauf der das Trainingsgerät haltenden Hand ermöglicht.

[0022] Besonders bevorzugt handelt es sich jedoch um einen die Beschleunigung längs einer vorgegebenen Bezugsrichtung messenden Beschleunigungssensor, wobei die Bezugsrichtung die Längsachse oder eine hierzu senkrechte Querachse des Griffkörpers ist. Durch kontinuierlich bzw. in vorgegebenen Zeitabständen erfolgende Messung der - bezogen auf den Griffkörper - Längs- bzw. Querbeschleunigung kann im Rahmen der Überwachung des Bewegungsablaufs ein guter Vergleich mit solchen Referenzdaten erfolgen, die bei Durchführung eines ordnungsgemäßen, d.h. erwünschten Bewegungsablaufs zu erwarten sind.

[0023] Das zyklisch erfolgende Vor- und Zurückschwingen des das Trainingsgerät haltenden Arms erzeugt - sowohl in Längs- als auch in Querrichtung des Griffkörpers - einen für dieses Bewegungsmuster typischen Verlauf der in dem jeweiligen Freiheitsgrad auftretenden Beschleunigungswerte.

[0024] In vorteilhafter Weise sind jedoch genau zwei oder auch drei Beschleunigungssensoren vorgesehen, von denen der erste die Beschleunigung in der Längsachse und der wenigstens eine andere die Beschleunigung in einer hierzu senkrecht verlaufenden Querachse detektiert. Durch Analyse der jeweiligen Sensormesswerte bzw. einer geeigneten Verknüpfung (z.B. einer Vektoraddition) derselben ergibt sich ein insgesamt aussagekräftigeres Bild vom tatsächlich durchgeführten Bewegungsablauf, womit z.B. auch ein unerwünschtes Schlenkern des Armes erkannt und dem Benutzer des Trainingsgeräts signalisiert werden kann.

[0025] Im Falle des Einsatzes eines Winkelsensors wird bevorzugt die Winkellage der Längsachse des Griffkörpers relativ zur Richtung der Erdanziehung gemessen, die eine an jedem Ort vorhandene und zur Winkelmessung heranziehbare Vorzugsrichtung darstellt. Mittels eines Winkelsensors lässt sich insbesondere auf einfache Weise überwachen, ob der durchgeführte Armschwung innerhalb des betrachteten Freiheitsgrads innerhalb eines vorgebbaren Winkelbereichs erfolgt.

[0026] Auch hier können in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung für eine nochmals bessere Überwachung des Trainingserfolgs zwei Winkelsensoren vorgesehen sein, die die Winkellage in zwei zueinander senkrechten Ebenen des Griffteils, jeweils relativ zur Richtung der Erdanziehungskraft messen. Ebenso ist eine Kombination aus wenigstens einem Winkel- und wenigstens einem Beschleunigungssensor sowie eine geeignete Verknüpfung der dabei gewonnenen Messwerte denkbar und sinnvoll. Der zweite Sensor zur Erkennung eines Verschwenkens des Fingerbügels kann bevorzugt und in besonders einfacher Weise als Kontakt- bzw. Tastschalter ausgestaltet sein, welcher erkennt, ob der Fingerbügel - bei geschlossenem Handgriff - dem Griffkörper bzw. dem vorteilhaft daran oder darin angeordneten Sensor anliegt oder aber demgegenüber - bei geöffneter Hand - verschwenkt ist. Bereits dies erlaubt den Rückschluss, ob das zyklische Öffnen und Schließen der Hand in der durch Festlegung des erwünschten Bewegungsablaufs vorgegebenen Weise mit dem Armschwung koordiniert ist. Es ist somit gewissermaßen ein Fingerbügelbetätigungssensor realisiert, der nur zwei Schaltzustände erkennt. Auch ein komplexerer Sensoraufbau, mit dem ergänzend der momentane Schwenkwinkel zwischen Griffkörper und Fingerbügel detektierbar ist, kann prinzipiell Verwendung finden und die Überwachung des Trainingserfolgs nochmals hinsichtlich ihrer Genauigkeit verbessern.

[0027] In einer ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass sowohl der wenigstens eine Sensor als auch die hiermit auf geeignete Weise gekoppelte Signaleinrichtung in das Griffteil integriert sind, wodurch eine besonders kompakte Bauform erzielbar ist.

[0028] Besonders bevorzugt ist bei einem erfindungsgemäßen Trainingsgerät ferner vorgesehen, und zwar namentlich dann, wenn die Kopplung zwischen Sensor und Signaleinheit mikroelektronisch realisiert ist, dass der zu Überwachungszwecken heranzuziehende erwünschte Bewegungsablauf in Form von Referenzdaten vorliegt, die bevorzugt aus einem sich kontinuierlich wiederholenden Referenzdatenzyklus bestehen. Dieser Referenzdatenzyklus entspricht dabei bevorzugt denjenigen Beschleunigungs- und/oder Winkelwerten, die während des sich kontinuierlich wiederholenden Armschwungs nach hinten und vorne (oder umgekehrt) am Trainingsgerät zu erwarten sind, verknüpft mit denjenigen Sensordaten, die von dem zweiten Sensor bei bestimmungsgemäß koordiniertem Bewegungsablauf der Arm- und Handbewegung zu erwarten sind. Diese Referenzdaten können vorgegeben und auf geeignete Weise an den jeweiligen Nutzer des Trainingsgeräts anpassbar sein, jedoch ist das Trainingsgerät bevorzugt mit einem softwaretechnisch implementierten Lernprogramm bzw. Lernmodus auszustatten, in welchem bei einer vorzugsweise von einer sachkundigen Person überwachten Durchführung der erwünschten Bewegung die tatsächlichen Sensordaten gemessen und in einer Speichereinheit aufgezeichnet und zur Bestimmung der Referenzdaten bzw. eines Referenzdatenzyklus herangezogen werden.

[0029] Dabei erweist es sich ferner als vorteilhaft, wenn der Referenzdatenzyklus mit einem Maximum der jeweiligen Beschleunigungs- bzw. Winkelwerte beginnt und endet. Dies ermöglicht eine besonders einfache Erkennung des periodisch durchgeführten Bewegungszyklus aus den zugeordneten Messdaten der Sensoren, die dann in einem Komparator mit dem Referenzdatenzyklus verglichen werden. Im Rahmen des Lernmodus kann der Beginn eines Referenzdatenzyklus zunächst durch das erste auftretende Maximum der gewonnenen Sensorwerte festgelegt werden. Dies entspricht im Fall eines die Beschleunigung längs zum Griffkörper messenden Beschleunigungssensors z.B. demjenigem Zeitpunkt eines zyklischen Armschwungs, bei welchem das Trainingsgerät nach vorne in der höchsten Position gehalten wird, also dem höchsten Punkt des vorderen Armschwungs mit (bezogen auf das Bezugssystem des Sportlers) verschwindender Geschwindigkeit und höchster Beschleunigung des Trainingsgeräts. Anschließend verringert sich die Längsbeschleunigung und wechselt ihr Vorzeichen, bis beim Armschwung nach hinten dann - wiederum im höchsten Punkt des Armschwungs - ein zweites Beschleunigungsmaximum mit umgekehrten Vorzeichen auftritt, welches bei einigermaßen synchronem Vorwärts- und Rückwärtsschwung der gegenläufig schwingenden Hände in etwa die Mitte des Referenzdatenzyklus darstellt. Von da ausgehend wird der Bewegungszyklus fortgeführt bis das Trainingsgerät sich wieder - in einem nächsten Maximum des Beschleunigungswertes mit wiederum gewechseltem Vorzeichen - im höchsten Punkt des vorderen Armschwungs befindet. Dies stellt das Ende des Referenzdatenzyklus dar. Aus mehreren solcher Bewegungszyklen kann dann durch automatische Erkennung der Periodizität, durch geeignete Mittelung der erzielten Werte und die Einbeziehung geeigneter Fehlertoleranzen ein Referenzdatenzyklus berechnet werden, mit welchem im Überwachungsbetrieb des Trainingsgeräts ein Vergleich zwischen aktuell ausgeführtem Bewegungsablauf (bzw. den entsprechenden Sensormessdaten) und erwünschtem Bewegungsablauf (bzw. den entsprechenden Referenzdaten) durchgeführt werden kann. Insoweit ist also zweckmäßiger Weise vorgesehen, dass den Referenzdaten ein vorgebbarer Toleranzbereich hinsichtlich der zur Feststellung einer Übereinstimmung gerade noch tolerablen Abweichung vom vorgebbaren Bewegungsmuster zugeordnet ist.

[0030] Auch der Zeitpunkt der Betätigung des Fingerbügels kann in einfacher Weise zur Festlegung des Starts und Endes eines Datenzyklus herangezogen werden.

[0031] Nicht mehr tolerable Abweichungen vom erwünschten Bewegungsablauf werden dann von der Signaleinheit durch Ausgabe eines akustischen oder optischen Signals, z.B. in einem Display, signalisiert. Je nach Präferenz kann jedoch beispielsweise auch ein Quittierungssignal ausgegeben werden, wenn der durchgeführte Bewegungsablauf dem erwünschten Bewegungsmuster entsprach. Durch einen bestimmungsgemäßen Gebrauch des erfindungsgemäßen Trainingsgeräts kann somit auch ein Profi-Sportler sicherstellen, dass er auch über einen längeren Trainingszeitraum den für ihn optimalen Trainingsbereich hinsichtlich des durchgeführten Bewegungsablaufs nicht verlässt.

[0032] Gemäß einer abermals bevorzugten Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass in den Griffkörper des Griffteils ein Zusatzgewicht integriert ist, welches ggfs. entgegen einer Federkraft aus seiner Ruhelage herum in entgegengesetzte Richtungen auslenkbar ist. Die Massenträgheit des Zusatzgewichts bewirkt zusammen mit der einer Auslenkung entgegenwirkenden Federkraft eine verzögerte Wirkung beim Beschleunigen und Abbremsen des Trainingsgeräts, was den Trainingseffekt erhöht.

[0033] Auch kann dabei durch Verwendung eines permanentmagnetischen Materials für das verschiebbare Zusatzgewicht und eine geeignete Leiteranordnung eine Spannung bzw. ein Stromfluss induziert werden, mit welchem die elektronischen Komponenten des Trainingsgerät betreibbar oder ein in das erfindungsgemäße Trainingsgeräts integrierter Akkus aufladbar ist.

[0034] Ferner kann in das Trainingsgerät an geeigneter Stelle eine Lichtquelle integriert sein, die ein besseres Erkennen des Sportlers in der Dunkelheit ermöglicht. Von Vorteil kann auch eine in das Trainingsgerät intergrierte Alarmvorrichtung, z.B. in Form einer mittels eines Bedienelements aktivierbaren Sirene sein. Viele Sportler, vor allem in Großstädten, laufen in der Dämmerung, so dass eine solche Alarmvorrichtung deren objektive und subjektive Sicherheit erhöht. Des weiteren kann aus den gemessenen Sensordaten auf die Schrittzahl geschlossen werden, womit ein Schrittzähler realisierbar ist. Außerdem kann an dem Trainingsgerät eine Datenschnittstelle vorgesehen sein, um die gewonnen Messdaten nach Beendigung des Trainings auf einen Computer zur Auswertung und Dokumentation des Trainings zu übertragen. Ferner sind ein den Überwachungsmodus ein-und ausschaltender Bedienknopf und ggfs. weitere Bedienelemente mit anderer Funktion (z.B. zum Start und zur Beendigung des Lernmodus) von Vorteil.

[0035] Nachfolgend werden vier Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen Trainingsgeräts anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt jede der Figuren 1 bis 4 einen Querschnitt durch ein separates Ausführungsbeispiel der Erfindung.

[0036] Das in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Trainingsgeräts 1 besteht aus einem länglichen Griffkörper 2 und einem Fingerbügel 3, an denen das Trainingsgerät 1 in einer Hand gegriffen werden kann. Hierzu wird der Griffkörper 3 mit der Hand umgriffen, wobei Zeige-, Mittel- und Ringfinger, ggfs. auch der kleine Finger, an einer Innenfläche 4 des Fingerbügels 3 zur Anlage kommen. Der Fingerbügel 3 ist mittels einer Feder 5 in seine in Fig. 1 dargestellt Ruhelage vorgespannt und kann durch Schließen der Hand entgegen der Federkraft gemäß Pfeil A um die Schwenkachse 6 zum Griffkörper 2 hin verschwenkt werden, wobei der Fingerbügel 3 infolge der Federspannung beim Öffnen der Hand wieder in seine Ruhelage zurückehrt. Die Funktion der (optionalen) Feder 5 besteht also hauptsächlich darin, den Fingerbügel 3 in eine Ausgangslage vorzuspannen. Ein erhöhter Trainingseffekt kann abhängig von der Federkraft sekundär hinzukommen. Die Betätigung des Fingerbügels 3 kann mittels des in Form eines Tastschalters dargestellten Betätigungssensors 21 erkannt werden. Der vorstehend beschriebene Aufbau eines erfindungsgemäßen Trainingsgeräts 1 ist bei allen Ausführungsbeispielen nach den Fig. 1 - 4 in gleicher Weise ausgeführt, was durch übereinstimmende Bezugszeichen verdeutlicht ist. Lediglich der Sensor 21 zur Erkennung eines Verschwenkens des Fingerbügels ist in den Fig. 2 - 4 der besseren Übersicht halber nicht mehr dargestellt, obgleich dennoch vorhanden.

[0037] Die Ausführungsbeispiele nach den Fig. 1 - 3 weisen ferner einen von wenigstens einer Batterie 7 bzw. einem wieder aufladbaren Akku 8 gespeisten, auf einer Platine angeordneten elektronischen Schaltkreis 9 auf, welcher mit (programmierbaren) Mikroprozessoren 10, Beschleunigungs- und/oder Winkelsensoren 11 zur Messung der Beschleunigung bzw. des Winkels in mindestens einem Freiheitsgrad und einer akustischen Signaleinrichtung 12 bestückt ist. Da Beschleunigungs- bzw. Winkelsensoren als solche aus dem Stand der Technik hinreichend bekannt sind, erübrigt sich eine Detaildiskussion ihrer genauen Funktionsweise. Der Fachmann wird die für den vorliegenden Zweck geeigneten Sensoren auswählen.

[0038] Bei den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 1 - 3 sind die Sensoren 11, 21 und die Signaleinrichtung 12 mittels des elektronischen Schaltkreises 9 derart gekoppelt, dass von den Sensoren gemessenen Sensordaten mit vorgegebenen bzw. in einen Lernmodus aufgenommenen und in den Mikroprozessoren 10 gespeicherten Referenzdaten im erfindungsgemäßen Sinne verglichen werden können, woraufhin bei eingeschaltetem Überwachungsmodus ein - eine Abweichung oder Übereinstimmung anzeigendes - akustisches Signal von der Signaleinrichtung ausgegeben werden kann.

[0039] Im Gegensatz zu dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel umfassen die in den Fig. 2 - 4 dargestellten Trainingsgeräte 1 ein in Längsrichtung des Griffstücks 2 linearbewegliches, zylindrisches Zusatzgewicht 13, welches in das Griffstück 2 integriert ist und aus seiner in den jeweiligen Figuren dargestellten Ruhelage gegen die Kraft zweier Spiralfedern 14, 15 nach oben bzw. unten auslenkbar ist.

[0040] Bei den Ausführungsbeispielen nach Fig. 3 und 4 ist ferner vorgesehen, dass das Zusatzgewicht 13 aus einem permanentmagnetischen Material besteht. Bevorzugt wird hierfür ein starker Seltenerd-Permanentmagnet gewählt, wobei die Spiralfedern 14, 15, dann bevorzugt aus einem nicht magnetisierendem Edelstahl bestehen. Innerhalb des Griffkörpers 2 umgibt eine Induktionsspule 16 aus Kupferdraht das magnetische Zusatzgewicht, so dass mittels Induktion ein Strom erzeugbar ist, der über eine nicht dargestellte Lade-Elektronik zur Aufladung des jeweils vorgesehenen Akkus 8 genutzt werden kann. Die durch den Induktionsvorgang erfolgende Verzögerung der Bewegung des Zusatzgewichts 13 ist auch im Hinblick auf den Trainingseffekt von Vorteil.

[0041] Während bei den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 1-3 auf der Platine angeordnete Beschleunigungs- und/oder Winkelsensoren 11 Verwendung finden, ist bei dem Ausführungsbeispiel aus Fig. 4 ein in Längsachse des Griffkörpers 2 wirkender Beschleunigungssensor zur Erfassung eines über einem vorgebbaren Maximalwert liegenden Beschleunigungswerts auf elektro-mechanischem Wege realisiert. Hierzu ist ober- und unterhalb des gegen die Federn 14 und 15 beweglichen Zusatzgewichts 13 je ein sich bei Berührung durch das Zusatzgewicht aktivierender Schaltkontakt 17, 18 vorgesehen. Diese Schaltkontakte dienen somit zur Erfassung einer Beschleunigung des Trainingsgeräts 1 in Längsrichtung des Griffkörpers 2, wobei sich der absolute Beschleunigungswert, ab dem eine Erfassung vorliegt, für beide Auslenkungsrichtungen aus der jeweiligen Federkraft der Spiralfeder 14,15, der Masse des Zusatzgewichts 13 und dem jeweiligen Abstand zwischen Ruhelage des Zusatzgewichts 13 und Schaltkontakt 17, 18 ergibt. Dieser Beschleunigungssensor ist mit einer vom Akku 8 mit Strom versorgten akustischen Signaleinheit 12 zur Ausgabe eines Signaltons bei Erreichen oder Überschreitung des zur Auslösung des Schaltkontakts erforderlichen Beschleunigung gekoppelt.

[0042] Ein erwünschter Bewegungsablauf kann dann dadurch definiert sein, dass sowohl beim Armschwung nach vorne als auch beim Armschwung nach hinten ein bestimmter, für beide Längsrichtungen des Griffkörpers 2 separat einstellbarer Beschleunigungswert überschritten wird, und dass ergänzend zu festgelegten (Relativ-)Zeitpunkten eine mit dem Armschwung koordinierte Betätigung des Fingerbügels erfolgt. Zur Einstellung dieser Beschleunigungswerte sind am Trainingsgerät zwei von außen zugängliche Rändelschrauben 19, 20 vorgesehen, mit denen der Abstand zwischen dem jeweiligen Schaltkontakt 17, 18 und dem in Ruhelage befindlichen Zusatzgewicht 13 variierbar und somit der erkennbare Beschleunigungsschwellwert für beide Längsrichtungen separat einstellbar ist.

Ansprüche

1. Tragbares Trainingsgerät (1) zur Überwachung der Durchführung eines Bewegungsablaufs in einer dem Nordic Walking ähnlichen sportlichen Betätigung, welches ein Griffteil (2, 3) zum Greifen des Trainingsgeräts (1) in einer Hand, wenigstens einen ersten Sensor (11; 13, 14, 15, 17, 18) in Form eines Winkel- und/oder Beschleunigungssensor zur Erfassung der Winkellage und/oder Beschleunigung des Trainingsgeräts (1) in wenigstens einem ersten Freiheitsgrad und eine mit dem ersten Sensor (11; 13, 14, 15, 17, 18) gekoppelte Signaleinrichtung (12) zur Signalisierung einer Abweichung und/oder Übereinstimmung zwischen den von dem wenigstens einen Sensor erfassten Messdaten zum tatsächlichen Bewegungsablauf und einem erwünschten Bewegungsablauf umfasst, wobei
das Griffteil (2, 3) aus einem länglichen Griffkörper (2) und einem relativ zum Griffkörper (2) verschwenkbaren Fingerbügel (3) besteht,
und wobei das Trainingsgerät (1) außerdem einen zweiten Sensor (21) zur Erkennung der Verschwenkung des Fingerbügels (3) umfasst, der ebenfalls mit der Signaleinrichtung (12) gekoppelt ist,
so dass unter Verknüpfung der verschiedenen Sensormessdaten mittels der Signaleinrichtung (12) eine Signalisierung einer Abweichung und/oder Übereinstimmung zwischen den von den Sensoren (11; 13, 14, 15, 17, 18; 21) erfassten Messdaten zum tatsächlichen Bewegungsablauf und einem erwünschten Bewegungsablauf erfolgt,
wobei der erwünschte Bewegungsablauf eine mit dem Armschwung koordinierte Schließbewegung der Hand umfasst und keines Bodenkontakts des Trainingsgeräts (1) bedarf.

2. Trainingsgerät (1) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Sensoren (11; 13, 14, 15, 17, 18; 21) und die Signaleinrichtung (12) in das Griffteil (2, 3) integriert sind.

3. Trainingsgerät (1) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Fingerbügel (3) gegen eine von einer Feder (5) ausgeübte Federkraft relativ zum Griffkörper (2) verschwenkbar ist.

4. Trainingsgerät (1) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass der erste Sensor (11; 13, 14, 15, 17, 18) ein die Beschleunigung längs einer Bezugsrichtung messender Beschleunigungssensor ist, wobei die Bezugsrichtung die Längsachse oder eine hierzu senkrechte Querachse des Griffkörpers (2) ist.

5. Trainingsgerät (1) nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass genau zwei Beschleunigungssensoren vorgesehen sind, von denen einer die Beschleunigung in der Längsachse und der andere die Beschleunigung in der Querachse detektiert.

6. Trainingsgerät (1) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass der erste Sensor (11) ein Winkelsensor ist, der die Winkellage der Längsachse des Griffkörpers relativ zur Richtung der Erdanziehung misst.

7. Trainingsgerät (1) nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass zwei Winkelsensoren vorgesehen sind, die in zwei zueinander senkrechten Ebenen die Winkellage des Griffteils relativ zur Richtung der Erdanziehung messen.

8. Trainingsgerät (1) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass der erwünschte Bewegungsablauf in Form von Referenzdaten vorliegt, die aus einem sich kontinuierlich wiederholenden Referenzdatenzyklus bestehen.

9. Trainingsgerät (1) nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Referenzdatenzyklus mit einem Maximalwert der Beschleunigung bzw. der Winkellage beginnt und endet.

10. Trainingsgerät (1) nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Trainingsgerät (1) in einen Lernmodus zur Aufnahme des vorzugebenden Bewegungsmusters schaltbar ist, in welchem die gemessenen und in einer Speichereinheit (10) gespeicherten Sensordaten zur Bestimmung der Referenzdaten herangezogen werden.

11. Trainingsgerät (1) nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass den Referenzdaten ein vorgebbarer Toleranzbereich hinsichtlich der zur Feststellung einer Übereinstimmung gerade noch tolerablen Abweichung vom vorgebbaren Bewegungsmuster zugeordnet ist.

12. Trainingsgerät (1) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Sensor (21) zur Erkennung der Verschwenkung des Fingerbügels (3) ein Kontakt- bzw. Tastschalter ist.

Claims

1. A portable training device (1) for monitoring the execution of a sequence of movements in a sporting activity similar to Nordic Walking, with said training device comprising a handle part (2, 3) for gripping the training device (1) in one hand, at least a first sensor (11; 13, 14, 15, 17, 18) in the form of an angle and/or acceleration sensor for detecting the angular position and/or acceleration of the training device (1) in at least a first degree of freedom, and a signaling device (12) that is coupled to the first sensor (11; 13, 14, 15, 17, 18) and serves for signaling a deviation and/or agreement between the measuring data for the actual sequence of movements detected by the at least one sensor and a desired sequence of movements, wherein
the handle part (2, 3) consists of an elongated handle body (2) and a finger enclosure (3) that can be pivoted relative to the handle body (2),
and wherein the training device (1) furthermore comprises a second sensor (21) that serves for detecting the pivoting of the finger enclosure (3) and is also coupled to the signaling device (12)
such that the different sensor measuring data can be logically linked and a deviation and/or agreement between the measuring data for the actual sequence of movements detected by the sensors (11; 13, 14, 15, 17, 18; 21) and a desired sequence of movements is signaled by means of the signaling device (12),
with the desired sequence of movements comprising a closing movement of the hand that is coordinated with the arm stroke and requiring no ground contact of the training device (1).

2. The training device (1) according to Claim 1, characterized in
that the sensors (11; 13, 14, 15, 17, 18; 21) and the signaling device (12) are integrated into the handle part (2, 3).

3. The training device (1) according to Claim 1, characterized in
that the finger enclosure (3) can be pivoted relative to the handle body (2) against a spring force that is exerted by a spring (5).

4. The training device (1) according to Claim 1, characterized in
that the first sensor (11; 13, 14, 15, 17, 18) is an acceleration sensor that measures the acceleration along a reference direction, wherein the reference direction is the longitudinal axis of the handle body (2) or a lateral axis of the handle body that extends perpendicular thereto.

5. The training device (1) according to Claim 4, characterized in
that exactly two acceleration sensors are provided, wherein one acceleration sensor detects the acceleration in the longitudinal axis and the other acceleration sensor detects the acceleration in the lateral axis.

6. The training device (1) according to Claim 1, characterized in
that the first sensor (11) is an angle sensor that measures the angular position of the longitudinal axis of the handle body relative to the direction of the force of gravity.

7. The training device (1) according to Claim 6, characterized in
that two angle sensors are provided and measure the angular position of the handle part relative to the direction of the force of gravity in two planes that lie perpendicular to one another.

8. The training device (1) according to Claim 1, characterized in
that the desired sequence of movements is present in the form of reference data that consists of a continuously repeating reference data cycle.

9. The training device (1) according to Claim 8, characterized in
that the reference data cycle begins and ends with a maximum value of the acceleration or the angular position, respectively.

10. The training device (1) according to Claim 8, characterized in
that the training device (1) can be switched into a learning mode in order to record the pattern of movements to be specified, wherein the measured sensor data stored in a storage unit (10) is used for determining the reference data in said learning mode.

11. The training device (1) according to Claim 8, characterized in
that a tolerance range with respect to the deviation from the specified pattern of movements that is just barely tolerable for the determination of an agreement can be specified and is assigned to the reference data.

12. The training device (1) according to Claim 1, characterized in
that the sensor (21) for detecting the pivoting of the finger enclosure (3) is a contact switch or a touch contact.

Revendications

1. Appareil d'entraînement portable (1) permettant de surveiller la réalisation du déroulement d'un mouvement dans une activité sportive de type marche nordique, qui comprend un élément de préhension (2, 3) pour saisir l'appareil d'entraînement (1) dans une main, au moins un premier capteur (11 ; 13, 14, 15, 17, 18) sous forme d'un capteur d'angle et/ou d'accélération pour enregistrer la position angulaire et/ou l'accélération de l'appareil d'entraînement (1) dans au moins un premier degré de liberté et un dispositif de signalisation (12) couplé au premier capteur (11 ; 13, 14, 15, 17, 18) pour signaler un écart et/ou une concordance entre les données de mesure enregistrées par l'au moins un capteur concernant le déroulement réel du mouvement et un déroulement souhaité du mouvement,
l'élément de préhension (2, 3) consistant en un corps de préhension allongé (2) et une bride pour les doigts (3) pivotable par rapport au corps de préhension (2) et l'appareil d'entraînement (1) comprenant en outre un second capteur (21) pour détecter le pivotement de la bride pour les doigts (3) et qui est également couplé au dispositif de signalisation (12),
de sorte que, en interconnectant les différentes données de mesure des capteurs au moyen du dispositif de signalisation (12), il y a un signalement d'un écart et/ou d'une concordance entre les données de mesure enregistrées par les capteurs (11 ; 13, 14, 15, 17, 18 ; 21) concernant le déroulement réel du mouvement et un déroulement souhaité du mouvement, le déroulement souhaité du mouvement comportant un mouvement final de la main coordonné à l'oscillation du bras et ne nécessitant pas de contact avec le sol de l'appareil d'entraînement (1).

2. Appareil d'entraînement (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que
les capteurs (11 ; 13, 14, 15, 17, 18 ; 21) et le du dispositif de signalisation (12) sont intégrés dans l'élément de préhension (2, 3).

3. Appareil d'entraînement (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que
la bride pour les doigts (3) peut pivoter à l'encontre d'une force de ressort exercée par un ressort (5) par rapport au corps de préhension (2).

4. Appareil d'entraînement (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que
le premier capteur (11 ; 13, 14, 15, 17, 18) est un capteur d'accélération mesurant l'accélération le long d'un sens de référence, le sens de référence étant l'axe longitudinal ou un axe transversal perpendiculaire à ce dernier du corps de préhension (2).

5. Appareil d'entraînement (1) selon la revendication 4, caractérisé en ce que
il est prévu précisément deux capteurs d'accélération dont un détecte l'accélération dans l'axe longitudinal et l'autre l'accélération dans l'axe transversal.

6. Appareil d'entraînement (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que
le premier capteur (11) est un capteur d'angle qui mesure la position angulaire de l'axe longitudinal du corps de préhension par rapport au sens de l'attraction terrestre.

7. Appareil d'entraînement (1) selon la revendication 6, caractérisé en ce que
il est prévu deux capteurs d'angle qui mesurent, dans deux plans perpendiculaires l'un à l'autre, la position angulaire de l'élément de préhension par rapport au sens de l'attraction terrestre.

8. Appareil d'entraînement (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que
le déroulement souhaité du mouvement se présente sous forme de données de référence qui consistent en un cycle de données de référence se répétant en continu.

9. Appareil d'entraînement (1) selon la revendication 8, caractérisé en ce que
le cycle de données de référence commence et finit par une valeur maximale d'accélération ou de position angulaire.

10. Appareil d'entraînement (1) selon la revendication 8, caractérisé en ce que
l'appareil d'entraînement (1) peut être passé en mode apprentissage pour enregistrer le modèle de mouvement à prédéfinir et dans lequel on utilise les données des capteurs mesurées et enregistrées dans une unité de mémoire (10) pour définir les données de référence.

11. Appareil d'entraînement (1) selon la revendication 8, caractérisé en ce que,
aux données de référence est attribuée une plage de tolérance prescriptible en ce qui concerne l'écart encore juste tolérable par rapport au modèle de mouvement prescriptible.

12. Appareil d'entraînement (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que
le capteur (21) permettant la détection du pivotement de la bride pour les doigts (3) est un capteur à contact ou tactile.

Zeichnung