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Title:
METHOD OF DIAGNOSING A GOLF SWING
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2000/053272
Kind Code:
A2
Abstract:
The invention relates to a method and a device for analyzing the movement patterns of the thoracolumbar section of the human vertebral column during a golf swing. The aim of the invention is to provide a suitable method of analysis and a corresponding device by means of which a golf swing can be analyzed very precisely, rapidly and economically. To this end the invention provides for a method and a device for analyzing the movement pattern of the thoracolumbar section of the vertebral column during a golf swing. Said device comprises a plurality of, for example three, measuring sensors which are positioned on the human body, preferably at the level of the vertebral column, and are preferably ultrasonic measuring sensors which during a golf swing detect movements three-dimensionally and in angular degrees per run-time measurement as well as the speed, acceleration and/or direction of movement of the measurement points on the body. The measuring sensors are coupled to a data processing device which processes the measurement values. Comparative measurement values of other subjects are stored in the data processing device. The recorded measurement values are compared with the comparative measurement values and the measurement result is displayed on a display device coupled to the data processing device in such a way that an observer is able to recognize the quality of the measured golf swing in relation to that of the golf swings of other subjects.

Inventors:
WANDEL MARLO (DE)
KOEHLER THOMAS (DE)
Application Number:
PCT/EP2000/002016
Publication Date:
September 14, 2000
Filing Date:
March 08, 2000
Export Citation:
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Assignee:
WANDEL MARLO (DE)
KOEHLER THOMAS (DE)
International Classes:
A63B69/36; A63B24/00; A63B69/00; (IPC1-7): A63B69/36; A61B5/11
Domestic Patent References:
WO1992012768A11992-08-06
Foreign References:
EP0494749A11992-07-15
US5638300A1997-06-10
US5791351A1998-08-11
US5772610A1998-06-30
US5469861A1995-11-28
US5249967A1993-10-05
US5592401A1997-01-07
US4665928A1987-05-19
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
Göken, Klaus G. (Speiser & Partner Martinistrasse 24 Bremen, DE)
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Claims:
Ansprüche
1. Verfahren und Vorrichtung zur Analyse der Bewegungsmuster des thorako lumbalen Abschnitts der Wirbelsäule beim Golfschwung mit : einer Vielzahl, zum Beispiel drei, MeßwertAufnehmern, die am mensch lichen Körper, vorzugsweise an der Wirbelsäule positioniert werden ; die MeßwertAufnehmer sind bevorzugt UltraschallMeßwertAufnehmer, mittels denen Bewegungen dreidimensional in Winkelgraden pro Laufzeit messung, die Geschwindigkeit, die Beschleunigung und/oder die Bewe gungsrichtung der aufzunehmenden Körpermeßpunkte während des Golf schwunges erfaßt wird ; die MeßwertAufnehmer sind mit einer Datenverarbeitungseinrichtung ge koppelt, die die aufgenommenen Meßwerte verarbeitet ; in der Datenverarbeitungseinrichtung sind MeßwertVergleichsdaten von anderen Probanden gespeichert ; die aufgenommenenen Meßwertdaten werden mit den MeßwertVergleichs daten 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 (Alpha1Kurve, LWS) Rotation der Brustwirbelsäule (Alpha2Kurve, BWS) Sagittalflexion der Lendenwirbelsäule (Beta1Kurve) Sagittalflexion der Brustwirbelsäule (Beta2Kurve) Lateralflexion der Lendenwirbelsäule (Gamma1Kurve) Lateralflexion der Brustwirbelsäule (Gamma2Kurve).
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, da (3 Mittel (Dehnungsmeßstreifen, Beschleunigungs messer) 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 MeßwertAufnahme eine Videoaufnahme des Probanden erstellt wird und die aufgenommenen Meßdaten wie auch die Videoauf nahme 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 Golf schwungmusterKartierung bzw. KlassifikationsEinteilung vorgenommen wird, bei der Golfspieler verschiedener HandicapStufen bestimmten KartierungsWerten 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 KlassifikationsKartierung 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 thorako lumbalen Abschnitts der Wirbelsäule beim Golfschwung mit : einer Vielzahl, zum Beispiel drei, MeßwertAufnehmern, die am mensch lichen Körper, vorzugsweise an der Wirbelsäule positioniert werden ; die MeßwertAufnehmer sind bevorzugt UltraschallMeßwertAufnehmer, mittels denen Bewegungen dreidimensional in Winkelgraden pro Laufzeit messung, die Geschwindigkeit, die Beschleunigung und/oder die Bewe gungsrichtung der aufzunehmenden Körpermeßpunkte während des Golf schwunges erfaßt wird ; die MeßwertAufnehmer sind mit einer Datenverarbeitungseinrichtung ge koppelt, 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).
Description:
Verfahren zur Diagnose eines Golfschwunges Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Analyse der Bewe- gungsmuster des thorakolumbalen Abschnitts der Wirbelsäule eines Menschen beim Golfschwung.

Die Bewegungsanalyse eines Golfschwunges läßt darauf schließen, daß die Haupt- last 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 Zusammen- hänge zwischen einer fehlerhaften Schlagtechnik und Rückenbeschwerden zu er- klären.

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 Golfschwung mit den Merkmalen nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiter- bildungen 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 Wirbelsäu- lenbereichs und mitdem dritten Meßwert-Aufnehmer die Bewegung im unteren Wir- belsäulenbereich aufgenommen werden können. Mittels der Meßwert-Aufnehmer ist es möglich, dreidimensionale Bewegungskursionen und Amplituden (in Winkel- graden) 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 (Anteflexion), Horizontalebene (Rotation) und Frontaiebene (Lateralflexion) durch einen Referenzmarker (Orientie- rungsgeber) zu allen Momenten angegeben. Eingeschlossen sind hierbei Momente (verschiedene Stadien) eines Golfschwunges, wie zum Beispiel Ansprechposition, oberer Wendepunkt, Treffpunkt und Endposition des Golfschlägers beim Golf- schwung.

Die mit dern Meßwert-Aufnehmer ermittelten Daten werden einer Datenverarbei- tungseinrichtung, beispielsweise einem Personal-Computer (PC) zugeführt, welcher die aufgenommenen Meßwertdaten verarbeitet. In dieser Datenverarbeitungseinrich- tung 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 Golf- schwung abgeleitet werden. Auf der mit der Datenverarbeitungseinrichtung gekop- pelten 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 berücksichti- gen.

Mit den Meßwert-Aufnehmern ist es möglich, die verschiedenen Bewegungen und Bewegungsrichtungen der Wirbelsäulenmeßpunkte aufzunehmen und in verschiede- nen 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), Beta1-Kurve die Sagittalflexion der LWS, die Beta2-Kurve die Sagittalflexion der BWS, die Gamma1-Kurve die Lateralflexion der LWS und die Gamma2-Kurve die Lateralflexion der BWS.

Zur Analyse der gemessenen Datensätze kann ein statistisches Klassifikationsver- fahren und selbstorganisierte Karten verwendet werden, die eine unmittelbar Quali- tätsbeurteilung eines Probanden im Vergleich mit den Meßwert-Vergleichsdaten er- lauben.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß sich charakteristische Unterschiede zwischen den Schwungkurven von Spielern unterschiedlicher Leistungsklassen dar- stellen lassen und daß auch die Eigenschaften der Kurven wichtig sind, um die Un- terscheidung der Leistungsklassen zu ermitteln. Ferner ist es möglich, mit den er- mittelten 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 Ansprechposi- tion, des Aufschwungs, des Durchschwungs und der Endposition) untersucht. Durch Interpretation der Meßwert-Kurven dereinzelnen Probanden konnten charak- teristische Merkmale eines optimalen Golfschwunges eruiert werden. Insgesamt ließen sich 124 Kriterien definieren, die eine Abgrenzung von Profis, Handicap- Spielern und Anfängern zulassen. Durch Illustration und Definition dieser Merkmale läßt sich ein optimales Bewegungsmuster der thorakolumbalen Abschnitte des Ach- senskeletts 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 selbstor- ganisierten Karten visualisiert.

Die erhobenen Daten wurden auf den Schlagbeginn (vom maximalen Punkt der Ro- tation der BWS nach rechts 50 Zeitschritte zurück) normiert, so daß eine auto- matische 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 Eigen- schaften der Kurven zusammensetzen, die auch für den Menschen interpretierbar sind, wie zum Beispiel Schwungdauer, Rotationsgeschwindigkeit und Beschleuni- gung.

Für jede Kurve (Rotation, Sagittalflexion, Lateralflexion für BWS und LWS (sechs Kurven pro Schlag)) werden je nach Kurventyp elf bis 24 Eigenschaften extrahiert. lnsgesamt 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 aus- gesucht, 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 Repräsenta- tion des dreidimensionalen Datensatzes. Auf der Karte benachbarte Felder reprä- sentieren 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 Grau- werten 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 vie- len 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 aus- zeichnen.

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. DieAlpha-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 Lateral- flexion 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 ausge- grenzt.

Das (selbstorganisierte) Kartenmaterial, das sich aus 124 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 er- kennen. 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 Abfolqe des Schwunges sortiert) : Bei einem guten Schwung liegt der Zeitpunkt der maximalen Rotationsbeschleuni- gung der LWS zeitgleich mit dem Wendepunkt zwischen Aufschwungende und Be- ginn des Durchschwunges, bei ZE 70 (Raster 9).

Der Zeitpunkt der maximalen negativen Beschleunigung der Rotation der LWS im Durchschwung liegt bei allen genau 17 ZE nach dem Zeitpunkt der maximalen Rota- tionsbeschleunigung der LWS. Es besteht also ein direkter Zusammenhang zwi- schen diesen beiden Merkmalen. Bei einem guten Schwung liegt der Zeitpunkt der maximalen negativen Rotationsbeschleunigung der LWS bei ZE 87 (Raster 11).

Die Rotationsbewegung der LWS dauert bei einem guten Schwung 0,51 Sekunden, das entspricht 17 ZE (Raster 9 und 11).

Parameter für die Sagittalbewegung (nach zeitlicher Abfolge des Schwunges sortiert) : Aufschwung : Die maximale Flexionsbeschleunigung der BWS im Aufschwung ist bei den Anfän- gern 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 Geschwin- digkeit 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 110 stattfinden (Raster 30).

Der Zeitpunkt der maximalen Extension der BWS solite 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 120).

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 0,15° 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 Schwung- ende 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 An- fängern klein oder groß, bei einigen Amateuren groß, bei den Profis mittel- groß. 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 ty- pisch sind, diese Werte für die BWS genau im anderen Extrem sind. Nr. 15.

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. 16.

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. 17,18,20,22.

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 Nei- gungswinkel zu erkennen sind. Für einige Anfänger ist eine starke Sagittal- flexion 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 Ver- gleich 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 ande- ren. Nr. 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 Lateralfiexionswinkels 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 Erkennungs- merkmal, 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 Flächenkartierungsdarstellungen für die Alpha1-, Beta1- und Gamma 1-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 Alpha1, Beta 1, Gamma 1, Alpha2, Beta2 und Gamma2 ohne und mit Überlagerung. Der Zeit- punkt der oberen Wendepunkte zwischen Aufschwungende und Beginn des Durch- schwunges ist als Vertikale zu erkennen.

Figur 5 zeigt eine typische Meßwertkurve eines Probanden zu Alpha1, Beta1 und Gamma1. Die Alpha-Kurve zeigt hierbei die Rotation, die Beta-Kurve die Sagittal- flexion und die Gamma-Kurve die Lateralflexion, der Mel3punkt A 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 Mel3wertkur- ven eines Probanden zu Alpha2, Alpha3, Beta2, Beta3 und Gamma2 und Gamma3 auf der Anzeigeeinrichtung darzustellen.

Eigenschaften der Alpha-1-Kurven Die a1-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 Buch- staben a, ß und y durch A, B und G ersetzt, um Zeichensatz-Probleme mit der ver- wendeten Software zu vermeiden. Alle Zeitpunkt-Angaben beziehen sich auf den Schlagbeginn, der beim Minimum der a2-Kurve angenommen wird (Figur 5).

A1-PosO : Null-Position (Ausgangsstellung).

A1-Min : Wert des Minimums (Winkel bei Schwungbeginn).

A1-Max : Wert des Maximums (Winkel bei Schwungende, vgl.

"A 1-SwTi").

A1-SwAngl : Unterschied zwischen A1-Max und A1-Min (Gesamt- winkel).

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 ein- deutiges Schwungende interpretieren läßt. Deshalb wird statt dessen der sicherer zu detektierende Wert von"A1-AccNegMaxTi"verwendet.

A 1-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 ?1-Kurve erfaßt die Sagittalflexion der Wirbelsäule am unteren Sensor. Auf- fallende Punkte sind ein Maximum sowie ein lokales Minimum vor dem Maximum und eines danach. Folgende Eigenschaften werden aus den Kurven extrahiert : B1-PosO : Null-Position (Ausgangsstellung).

B1-Max : Maximum.

B1-MaxTi : Zeitpunkt des Maximums.

B1-Min1 : Erstes Minimum (vor dem Maximum).

B1-MinlTi : 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-DMin1Min2 : 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-SwSpMax1Ti : 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-AccPosMax1Ti : Zeitpunkt der maximalen Beschleunigung zwischen Minimum-1 und Maximum.

B1-AccNegMax1 : Maximale negative Beschleunigung zwischen Mini- mum-1 und Maximum.

B1-AccNegMax1Ti : 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 Maxi- mum und Minimum-2.

B1-AccNegMax2Ti : Zeitpunkt der maximalen negativen Beschleunigung zwischen Maximum und Minimum-2.

Das typische, ausgeprägte zweite Minimum ist nicht in allen 81-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 be- rechneten Eigenschaften, die von diesem Wert abhängen. Die dabei extrahierten Ei- genschaften sind dann nur bedingt mit denen aus Kurven mit"typischem"Verlauf vergleichbar.

Eigenschaften der Gamma-1-Kurven Die y1-Kurve erfaßt die Lateralflexion der Wirbelsäule am unteren Sensor. Auf- fallende Punkte sind ein Minimum sowie ein lokales Maximum vor diesem Minimum und eines danach. Folgende Eigenschaften werden aus den y1-Kurven extrahiert : G1-PosO : Null-Position (Ausgangsstellung).

G 1-Min : Minimum.

G1-MinTi : Zeitpunkt des Minimums.

G 1-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-DMax1Max2 : Unterschied zwischen Maximum-1 und Maximum-2.

G1-TMax1Max2 : Zeit zwischen Maximum-1 und Maximum-2.

G1-SwSpAv1 : Durchschnittliche Geschwindigkeit zwischen Maxi- mum-1 und Minimum.

G 1-SwSpAv2 : Durchschnittliche Geschwindigkeit zwischen Minimum und Maximum-2.

G1-SwSpMax1 : Maximale Geschwindigkeit zwischen Maximum-1 und Minimum.

G1-SwSpMax1Ti : 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-AccPosMax1Ti : Zeitpunkt der maximalen Beschleunigung zwischen Maximum-1 und Minimum.

G1-AccNegMax1 : Maximale negative Beschleunigung zwischen Maxi- mum-1 und Minimum.

G1-AccNegMax1Ti : Zeitpunkt der maximalen negativen Beschleunigung zwischen Maximum-1 und Minimum.

G 1-AccPosMax2 : Maximale Beschleunigung zwischen Minimum und Maximum-2.

G1-AccPosMax2Ti : Zeitpunkt der maximalen Beschleunigung zwischen Minimum und Maximum-2.

G 1-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 (a1 und a2) ist so groß, daß für beide Kurven die gleichen Eigenschaften extrahiert werden können. Das gleiche gilt für die beiden Beta-Kurven und die beiden Gamma-Kurven. Insge- samt 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 y-Kurven beziehen sich auf den Schlagbe- ginn, der beim Minimum der a2-Kurve angenommen wird.

Figuren 6a bis h zeigen in 124 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 Golf- 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 Da- tenverarbeitungseinrichtung empfangen werden.




 
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