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Title:
SYSTEM FOR SUPPORTING A MOVEMENT EXERCISE OF A PERSON WITH AN OBJECT, METHOD AND COMPUTER PROGRAM PRODUCT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/081722
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a system (100) for supporting a movement of a person (101) with an object (102). The system (100) comprises a detection device (103) for detecting an actual state of the object (102). Furthermore, the system comprises a sensor arrangement (104) which is designed to detect at least one physiological parameter of the person (101). The system (100) further has a determination device (105) for determining a target state of the object (102) as a function of the detected physiological parameter. The system (100) further comprises a display device (106) for displaying an indication when the actual state differs from the target state. The invention further relates to a method and to a computer program product.

Inventors:
VON DER GRÜN, Thomas (Kirchäckerweg 10, Kleinsendelbach, 91077, DE)
COURONNE, Sylvie (Vogelherd 123, Erlangen, 91058, DE)
Application Number:
EP2018/079439
Publication Date:
May 02, 2019
Filing Date:
October 26, 2018
Export Citation:
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Assignee:
FRAUNHOFER-GESELLSCHAFT ZUR FÖRDERUNG DER ANGEWANDTEN FORSCHUNG E.V. (Hansastraße 27c, München, 80686, DE)
International Classes:
G06F3/01; A61B5/00; A63B24/00; A63B69/00; G06F3/03; G06F3/0346
Domestic Patent References:
WO2013041123A12013-03-28
Foreign References:
US20140274567A12014-09-18
DE102007017732A12008-10-23
EP2216004A12010-08-11
US20150148708A12015-05-28
US20160038787A12016-02-11
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
PATENTSHIP PATENTANWALTSGESELLSCHAFT MBH (Elsenheimerstraße 65, München, 80687, DE)
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Claims:
Patentansprüche

1 . System (100, 200) zur Unterstützung einer Bewegungsübung einer Person (101 ) mit einem Objekt (102, 202), mit: einer Erfassungseinrichtung (103, 203) zum Erfassen eines Ist-Zustands des Objekts (102, 202); einer Sensoranordnung (104, 204) zum Erfassen zumindest eines physiologischen Parameters der Person (101 ); einer Bestimmungseinrichtung (105, 205) zum Bestimmen eines Soll-Zustands des Objekts (102, 202) in Abhängigkeit von dem erfassten physiologischen Parameter; und einer Anzeigeeinrichtung (106) zum Anzeigen eines Hinweises, wenn sich der Ist-Zustand von dem Soll-Zustand unterscheidet.

2. System (100, 200) nach Anspruch 1 , wobei der Hinweis, der durch die Anzeigeeinrichtung (106) angezeigt wird, auf den Soll-Zustand des Objekts (102, 202) hinweist.

3. System (100, 200) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Objekt (102, 202) ausgebildet ist, ein Positionssignal, insbesondere ein Funksignal, auszusenden, und wobei die Erfassungseinrichtung (103, 203) ausgebildet ist, das Positionssignal zu empfangen und den Ist-Zustand des Objekts (102, 202) auf der Basis des empfangenen Positionssignals zu bestimmen.

4. System (100, 200) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Sensoranordnung (104, 204) ausgebildet ist, zumindest einen der folgenden physiologischen Parameter zu erfassen: Vitalparameter, insbesondere Herzfrequenz, Atemfrequenz, Sauerstoffkonzentration, Blutzuckerwert, Blutdruck, Hautleitwiderstand, myoelektrische Aktivität, gehirnelektrische Aktivität, und/oder biomechanische Parameter, insbesondere einen Zeitparameter, einen biokinematischen Parameter oder einen biodynamischen Parameter.

5. System (100, 200) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Sensoranordnung (104, 204) ausgebildet ist, den physiologischen Parameter berührungslos oder berührungsgebunden zu erfassen.

6. System (100, 200) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Sensoranordnung (104, 204) ausgebildet ist, eine Bildaufnahme der Person (101 ) aufzunehmen, insbesondere eine Infrarot-Bildaufnahme, und den zumindest einen physiologischen Parameter anhand der Bildaufnahme zu erfassen.

7. System (100, 200) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Sensoranordnung (104, 204) einen Sensor zum Erfassen des physiologischen Parameters aufweist, und wobei der Sensor in dem Objekt (102, 202) angeordnet ist.

8. System (100, 200) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Sensoranordnung (104, 204) ausgebildet ist, den erfassten physiologischen Parameter an die Bestimmungseinrichtung (105, 205), drahtlos oder drahtgebunden, zu übermitteln.

9. System (100, 200) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Bestimmungseinrichtung (105, 205) ausgebildet ist, dem erfassten physiologischen Parameter den Soll-Zustand zuzuordnen.

10. System (100, 200) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Bestimmungseinrichtung (105, 205) eine Datenbank aufweist, in welcher unterschiedlichen physiologischen Parametern unterschiedliche Soll-Zustände und/oder Differenzen zwischen Soll-Zuständen und Ist-Zuständen zugeordnet sind.

1 1 . System (100, 200) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Bestimmungseinrichtung (105, 205) ausgebildet ist, den Soll-Zustand in weiterer Abhängigkeit von einem Bewegungszustand des Objekts (102, 202), insbesondere von einer Objektgeschwindigkeit oder von einer Objektbeschleunigung, zu bestimmen.

12. System (100, 200) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Bestimmungseinrichtung (105, 205) ausgebildet ist, den Soll-Zustand zusätzlich in Abhängigkeit von zumindest einem der folgenden Parameter zu bestimmen: Alter der Person (101 ), Leistungscharakteristik der Person (101 ), Trainingsintensitätsstufe, Trainingsdauer, Auswahl von gezielten Trainingseinheiten.

13. System (100, 200) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Bestimmungseinrichtung (105, 205) ausgebildet ist, den Soll-Zustand des Objekts (102, 202) in weiterer Abhängigkeit von einem Ist- Zustand oder Soll-Zustand eines weiteren Objekts (102, 202) zu bestimmen.

14. System (100, 200) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Bestimmungseinrichtung (105, 205) eine Kommunikationsschnittstelle umfasst, die dazu eingerichtet ist, eine Datenübertragung von der Bestimmungseinrichtung (105, 205) zu einem Computersystem aufzubauen.

15. System (100, 200) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zusätzlich ein Analysemodul (108, 208) in dem System (100, 200) angeordnet ist, wobei das Analysemodul (108, 208) dazu eingerichtet ist, basierend auf dem erfassten Ist-Zustand und/oder dem zumindest einen erfassten physiologischen Parameter und/oder dem bestimmten Soll- Zustand einen Abgleich durchzuführen, und in Abhängigkeit des Abgleiche der Anzeigeeinrichtung (106) den Hinweis bereitzustellen.

16. Verfahren zur Unterstützung einer Bewegungsübung einer Person (101 ) mit einem Objekt (102, 202), mit den Schritten:

Erfassen eines Ist-Zustands des Objekts (102, 202) durch eine Erfassungseinrichtung (103, 203);

Erfassen zumindest eines physiologischen Parameters der Person (101 ) durch eine Sensoranordnung (104, 204);

Bestimmen eines Soll-Zustands des Objekts (102, 202) in Abhängigkeit von dem erfassten physiologischen Parameters durch eine Bestimmungseinrichtung (105, 205); und

Anzeigen eines Hinweises auf einer Anzeigeeinrichtung (106), wenn sich der Ist-Zustand von dem Soll-Zustand unterscheidet.

17. Computer-Programm-Produkt mit einem Programmcode zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 16, wenn der Programmcode auf einem Computersystem ausgeführt wird.

Description:
System zur Unterstützung einer Bewegungsübung einer Person mit einem Objekt,

Verfahren und Computerprogrammprodukt

Im Sport, insbesondere im Leistungssport, spielt das Training eines Sportlers eine immer größere Rolle. Eine Anpassung des Trainings an eine momentane Leistung des Sportlers ist wichtig. Die momentane Leistung des Sportlers kann jedoch sehr stark variieren. Die momentane Leistung des Sportlers kann von vielen verschiedenen Faktoren abhängen. Im Training werden Bewegungsübungen zur Verbesserung der Kondition, insbesondere der Ausdauer, Kraft, Schnelligkeit, Beweglichkeit, aber auch eine Verbesserung der Technik des Sportlers, insbesondere der Koordination und der Bewegungsfertigkeiten, durchgeführt.

Zur Verbesserung der Fähigkeiten des Sportlers können Objekte verwendet werden. Beispielsweise werden sportartspezifische Objekte verwendet, wie ein Fußball, ein Basketball oder ein Volleyball für den jeweils gleichnamigen Sport oder beispielsweise ein Boxhandschuh für Boxen. Ebenso können Schläger in Sportarten wie Tennis, Hockey oder Golf verwendet werden. Auch können Objekte für das Training verwendet werden, die nicht sportartspezifisch sind, wie ein Fußball für einen Kampfsport oder eine Hantel fürs Turnen.

Mit solchen Objekten können Trainingsübungen durchgeführt werden, um gezielt einzelne oder mehrere Muskeln bzw. Muskelgruppen zu trainieren. Andere Übungen mit den Objekten dienen der Verbesserung der Technik des Sportlers oder weiteren Trainingszielen. Hierbei geht es hauptsächlich um die Optimierung des Trainingserfolgs durch gezielte Mehrbelastung und Vermeidung von Unterforderung. Dennoch kann es passieren, dass der Sportler überfordert wird. Eine Überforderung des Sportlers kann zu einer erhöhten Verletzungsgefahr führen.

Das Training eines Sportlers kann von einem Trainer geleitet werden. Häufig fällt es einem Trainer jedoch schwer, die momentane Leistung des Sportlers richtig einzuschätzen und das Training hieran anzupassen.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Konzept zur Unterstützung einer Bewegungsübung einer Person mit einem Objekt aufzuzeigen.

Die Aufgabe wird gemäß einem ersten Aspekt durch ein System zur Unterstützung einer Bewegungsübung einer Person mit einem Objekt gelöst. Das System weist eine Erfassungseinrichtung zum Erfassen eines Ist-Zustands des Objekts auf. Das System weist l weiter eine Sensoreinrichtung zum Erfassen zumindest eines physiologischen Parameters der Person auf. Das System weist eine Bestimmungseinrichtung zum Bestimmen eines Soll- Zustands des Objekts in Abhängigkeit von dem erfassten Parameter auf. Das System hat weiter eine Anzeigeeinrichtung zum Anzeigen eines Hinweises auf den Soll-Zustand des Objekts, wenn sich der Ist-Zustand von dem Soll-Zustand unterscheidet.

Bei der Person kann es sich um einen Sportler handeln, beispielsweise einen Leistungssportler, der eine Trainingseinheit, insbesondere mit individueller Trainingsbetreuung, absolviert. Alternativ kann es sich bei der Person um ein zu trainierendes Tier handeln. Das Objekt kann ein Trainingsobjekt, z.B. ein Sportgerät sein, das die Person benutzt. Alternativ kann das Objekt ein Tier sein, mit dem die Person eine Trainingsübung zusammen trainiert. Beispielsweise ist das Objekt ein Ball, beispielsweise ein Fußball, ein Basketball oder ein Squashball. Das Objekt kann ebenso ein Schläger, wie ein Hockeyschläger, Tennisschläger oder Golfschläger sein.

Die Erfassungseinrichtung erfasst den Ist-Zustand des Objekts. Die tatsächliche Zustand des Objekts ist der Ist-Zustand des Objekts. Der Ist-Zustand kann eine räumliche und/oder geschwindigkeits-, bzw. beschleunigungsabhängige Komponente umfassen. Der Ist-Zustand kann relativ zur Person, zu einer Einrichtung des Systems und/oder zu einem Trainingsraum erfasst werden. Die Erfassungseinrichtung kann der Ist-Zustand videobasiert und/oder funkbasiert und/oder optisch erfassen. Die Erfassungseinrichtung kann Inertialsensoren, wie beispielsweise Beschleunigungssensoren, umfassen.

Im System ist eine Sensoranordnung vorgesehen, die dazu eingerichtet ist, physiologische Parameter der Person zu erfassen. Hierfür werden Sensoren der Sensoranordnung und/oder Messmodule am Körper der Person verteilt angeordnet. Sie können in einem Textil, wie einem Trainingsshirt, integriert sein oder in einem Gurt oder auch als tragbares Computersystem, ein sogenanntes„Wearable", wie beispielsweise ein Fitnessarmband oder eine Smartwatch, getragen werden. Die Sensoren können über ein Kommunikationsmodul verbunden sein und so Daten und physiologische Parameter der Person senden. Die Sensoranordnung überträgt die erfassten physiologischen Parameter an die Erfassungseinrichtung. Die Sensoren können auch kabelgebunden verbunden sein und so die physiologischen Parameter der Person übertragen.

Die Erfassungseinrichtung empfängt die von der Sensoranordnung erfassten physiologischen Parameter der Person und leitet diese an die Bestimmungseinrichtung weiter. Die Bestimmungseinrichtung kann Teil der Erfassungseinrichtung sein. Die Bestimmungseinrichtung bestimmt aus den erfassten physiologischen Parametern und vorgegebenen Bestimmungsregeln sowie gegebenenfalls vorgegebenen zusätzlichen Parametern ein Soll-Zustand des Objekts. Zusätzliche Parameter können Trainingsparameter, insbesondere eine Trainingsart, Trainingsziele oder gewünschte Trainingsintensität sein. Sie können Umgebungsparameter, insbesondere Tageszeit, Temperatur oder Größe eines Übungsareals umfassen. Sie können weiter individuelle statische Parameter der Person, zum Beispiel als Profildaten wie Geschlecht, Alter, etc. aber auch Rolle in einem Teamsport (z.B. Torwart oder Angreifer oder Verteidiger im Fußball etc.) umfassen.

Der Soll-Zustand des Objekts ist der Zustand des Objekts, den das Objekt bei einer korrekt ausgeführten Bewegungsübung als Ist-Zustand hätte. Das heißt, der Soll-Zustand wird als Ziel der Bewegungsübung bestimmt und ist von einem gesetzten Trainingsziel abhängig. Beispielsweise ist ein Soll-Zustand ein getroffenes Ziel, um die Genauigkeit der Person zu trainieren oder eine Häufigkeit des Objekts innerhalb eines bestimmten Bereichs, um die Ausdauer der Person zu trainieren. Ebenso kann eine Verformung oder eine Beschleunigung des Objekts als Soll-Zustand dienen, um beispielsweise eine Kraft der Person oder seine Sprintschnelligkeit zu trainieren.

Zur Bestimmung des Soll-Zustands des Objekts kann des Weiteren der Ist-Zustand des Objekts verwendet werden. Ebenso können weitere Zustandsdaten von weiteren Objekten oder weiteren Personen verwendet werden, beispielsweise Positionen von Mitspielern in einem Mannschaftssport. Ebenso kann die Bestimmung des Soll-Zustands des Objekts auf einem Regelwerk oder Richtlinien basieren, beispielsweise Spielregeln oder Trainingsregeln, wie beispielsweise Tempowechsel, Ballschusstechniken, Schlagbewegungstechniken, Dribbeln und andere.

Hierfür können Algorithmen verwendet werden, die wichtige Elemente des Regelwerks oder der Richtlinien umsetzen und zur Berechnung des Soll-Zustands des Objekts diese Elemente analysieren. Bei den Elementen handelt es sich beispielsweise um die Definition eines„aus" oder um eine Spielfeldgröße. Beispielsweise wird im Fußball zwischen Pässen und Langpässen unterschieden. Diese unterschiedlichen Trainingsziele setzen unterschiedliche Bewegungsabläufe voraus, die als deren Parameter als Elemente in die Algorithmen aufgenommen werden können. Beispielsweise wird zusätzlich zu Pässen und Langpässen auch eine Elfmeter-Situation beim Trainieren von Schusstechniken unterschieden. Jede dieser verschiedenen Spielsituationen erfordert einen anderen Schwerpunkt, wie Schusskraft, Schussgenauigkeit oder Schussschnelligkeit. Bei Laufübungen kann zwischen Sprinten, Dribbeln, Dribbeln in Schlangenlinien, etc. unterschieden werden. Diese Trainingsziele können als Geschicklichkeitstraining mit dem Ball implementiert werden und wichtige Parameter, wie Distanz zwischen Fuß und Ball oder Laufgeschwindigkeit können in den Algorithmus als Regelelemente mit aufgenommen werden. Beim Tennis kann ein Bewegungsablauf oder ein anderer Parameter eines Rückhandschlags, z.B. eine Länge der Ausholbewegung, bei einem Krafttraining mit einer Hantel als Basis für eine Trainingsregel verwendet werden.

Die Daten können von einem Analysemodul, beispielsweise als Teil der Bestimmungseinrichtung oder auch einem anderen Prozessor, aufbereitet werden, um auf der Anzeigeeinrichtung ausgegeben zu werden. Die Daten können auch in der Anzeigeeinrichtung aufbereitet werden. Die Aufbereitung kann das Bestimmen einer Differenz zwischen einem Ist-Zustandswert und einem Soll-Zustandswert des Objekts umfassen. Die Differenz kann dann mit einem vorgegebenen Wert, beispielsweise einem Schwellwert, verglichen werden. Dieser Schwellwert entspricht einem Maß, wieviel Toleranz der Differenz zwischender Ist-Zustand und Soll-Zustand aufweisen darf, um als erfolgreich erreichtes momentanes Trainingsziel zu gelten. Dieser Wert kann als absolute Zahl oder prozentual angesetzt werden, bzw. sich nach dem physiologischen Zustand des Trainierenden richten und sich entsprechend anpassen. Jede Änderung des Schwellwerts kann Einfluss auf das Trainingsziel haben, zum Beispiel triggert es den Vorschlag eine Pause zu machen oder die Dauer der Trainingseinheit zu ändern.

Auf der Anzeigeeinrichtung können Ergebnisse der Aufbereitung und weitere Informationen angezeigt werden. Bei der Anzeigeeinrichtung kann es sich beispielsweise um ein Virtual- Reality Brille handeln, oder um einen Monitor oder ein Computersystem wie eine Smartwatch einen Tabletcomputer oder weitere mobile Endgeräte wie z.B. Smartphone. Hierbei können zusätzlich vitale Parameter, also Anzeigeparameter des Trainierenden oder vom Trainer bestimmte Anzeigeparameter, ausgegeben werden. Des Weiteren kann eine Differenz zwischen Ist-Zustandswert und Soll-Zustandswert des Objekts ausgegeben werden. Dies kann beispielsweise durch Ausgabe einer Längendifferenz erfolgen, wenn der Ist-Zustand und der Soll-Zustand eine räumliche Komponente umfassen. Des Weiteren kann dies als Ausgabe einer Kraftdifferenz erfolgen, wenn der Ist-Zustand und der Soll-Zustand eine Beschleunigungskomponente oder eine Kraftkomponente umfasst.

Die Anzeige kann hierbei quantitativ oder qualitativ stattfinden. Die Anzeige kann einen oder mehrere Hinweise umfassen, wenn die Differenz zwischen Ist-Zustandswert und Soll- Zustandswert einen vorbestimmten Schwellwert übersteigt. Hierbei kann ein Referenzdifferenzwert zwischen Ist-Zustandswert und Soll-Zustandswert des Objekts ausgelesen werden, der beispielsweise als vorgegebener Schwellwert in einer Datenbank gespeichert ist. Die Anzeigeeinrichtung kann in der Erfassungseinrichtung oder in einer der anderen Einrichtungen integriert sein. Die Anzeigeeinrichtung kann kabelgebunden oder drahtlos mit den restlichen Komponenten des Systems verbunden sein.

Die Anzeigeeinrichtung kann über ein Datennetzwerk, beispielsweise über das Internet, mit dem System verbunden sein. Das System kann mehrere Anzeigeeinrichtungen aufweisen, die Informationen an mehreren verschiedenen Standorten darstellt. Hierbei kann jeweils der gleiche Inhalt dargestellt werden. Es können aber auch für verschiedene Personen, wie beispielsweise den Sportler und den Trainer, unterschiedliche Informationen dargestellt werden. Beispielsweise werden einem Trainer Informationen in vollem Umfang dargestellt und der Person, also dem Trainierenden, Informationen in einem geringeren Umfang dargestellt. Ebenso kann der Person die Information, die dem Trainer dargestellt wird in einer anschaulich und leicht zu erfassbaren Art und Weise dargestellt werden. Auf der Anzeigeeinrichtung kann ein Avatar der Person als Animationsfigur dargestellt werden, um die Trainingshinweise verständlicher zu machen.

Ein Vorteil eines solchen Systems ist es, dass der Person aktuelle Daten zu ihrer Bewegungsübung angezeigt werden können, um ihre Bewegungsübung anzupassen und zu steuern. Die zurückgegebenen Informationen basieren hierbei auf objektiven Messdaten, die die momentane Leistung des Sportlers und Umgebungsbedingungen berücksichtigen. Ein Training kann somit individuell und in Abhängigkeit der momentanen Leistung der Person angepasst werden. Die Anpassung kann hierbei automatisch durch das System erfolgen, sodass ein Trainer während eines Trainings keine Änderungen und Anpassungen manuell durchführen muss. Das System lässt jedoch trotzdem ein manuelles Eingreifen des Trainers oder einer anderen Person zu. Dies kann durch ein Eingabefeld im Anzeigemodul geschehen. Hier kann der Trainer oder der Trainierende Einfluss auf die Trainingsziele oder die Gestaltung der Trainingseinheit nehmen und gegebenenfalls Änderungen des Trainingsvorgangs im Trainingsablauf anweisen, die auf den dargestellten objektiven Information im Anzeigemodul basieren.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Objekt dazu ausgebildet, ein Positionssignal, insbesondere ein Funksignal, auszusenden. Die Erfassungseinrichtung ist hierbei dazu ausgebildet, das Positionssignal zu empfangen und den Ist-Zustand des Objekts auf der Basis des empfangenen Positionssignals zu bestimmen. Die Erfassungseinrichtung kann eine Kommunikationsschnittstelle aufweisen, um das Positionssignal zu erfassen. Die Kommunikationsschnittstelle kann insbesondere WLAN (beispielsweise WiFi), Zigbee, Bluetooth, UWB, UHF-RFID sein. Hierbei kann die Position von dem Objekt, beispielsweise von einem Sensor in dem Objekt, an die Erfassungseinrichtung übertragen werden. Hierbei können Inertialsensoren in dem Objekt angeordnet sein.

Hierdurch kann eine drahtlose Kommunikation zwischen Objekt und Erfassungseinrichtung realisiert werden. Dies erleichtert die Datenübertragung vom Objekt zur Erfassungseinrichtung.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Sensoranordnung ausgebildet, zumindest einen der folgenden physiologischen Parameter zu erfassen: Vitalparameter, insbesondere Herzfrequenz, Atemfrequenz, Sauerstoffkonzentration, Blutzuckerwert, Blutdruck, Hautleitwiderstand, myoelektrische Aktivität, gehirnelektrische Aktivität, und/oder biomechanische Parameter, insbesondere einen Zeitparameter, ein biokinematischer Parameter oder ein biodynamischer Parameter.

Die Sensoren hierfür können folgende Sensoren umfassen: Pulssensor, Pulsoximeter, Drucksensor, EKG, Atemluftmessgerät, Piezoelektrische Sensoren, Dehnungsmessstreifen. Die Sensoren könne des Weiteren auch so ausgebildet sein, folgende Parameter zu erfassen: Aktivität der Schweißdrüsen, phasische und/oder tonische Veränderungen, Verlust von Mineralen, Kalorienverbrauch, Energiebedarf, Stoffwechseleffektivität, Zucker- bzw. Fettverbrennung, Sauerstoffaufnahmefähigkeit der Zellen, Muskelaktivität. Die Bestimmung des Soll-Zustands des Objekts abhängig von derartigen Werten kann die Genauigkeit des Systems erhöhen, eine an die momentane Leistung der Person angepasste Bewegungsübung vorzugeben.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Sensoranordnung dazu ausgebildet, den physiologischen Parameter der Person berührungslos oder berührungsgebunden zu erfassen.

Eine berührungsgebundene Erfassung kann zuverlässig und schnell erfolgen. Ein Vorteil einer berührungslosen Erfassung ist, dass, eine berührungslose Erfassung ergonomischer sein kann. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die Sensoranordnung dazu ausgebildet, eine Bildaufnahme der Person aufzunehmen, insbesondere eine Infrarotbildaufnahme, zumindest einen physiologischen Parameter anhand der Bildaufnahme zu erfassen.

Eine Bildaufnahme ist eine nicht-invasive Erfassungsmethode, die physiologische Parameter erfassen kann, ohne die Person zu beeinträchtigen. Handelt es sich beispielsweise um eine Infrarot- Kamera, so können Infrarot-Bilder aufgenommen werden, die beispielsweise eine Körpertemperatur erfassen.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Sensoranordnung einen Sensor zum Erfassen des physiologischen Parameters auf, wobei der Sensor in dem Objekt angeordnet ist.

Der Sensor kann ein Sensor sein, der physiologische Parameter erfassen kann. Beispielsweise erfasst der Sensor einen Mineralienverlust, bzw. einen Elektrolytgehalt einer Körperflüssigkeit, beispielsweise über eine Analyse von Schweiß oder auch eine Temperatur oder Sauerstoffsättigung der Person. Der Sensor kann hierbei in dem Objekt angeordnet sein. Bei dem Objekt kann es sich um einen Schläger, wie einen Hockeyschläger, einen Tennisschläger, einen Golfschläger, aber auch um einen Ball handeln, der in einer Hand gehalten wird. Hierbei ist das Objekt so ausgestaltet, dass es zur Erfassung des physiologischen Parameters den Sensor in Kontakt mit oder in die Nähe der Person bringt, um den physiologischen Parameter erfassen zu können.

Ein Vorteil dieser Ausgestaltung ist es, dass die Ergonomie weiter gesteigert wird, da kein zusätzlicher Sensor am Körper der Person direkt angebracht sein muss, sondern der Sensor mit dem Körper und der Person in Berührung kommen kann, wenn diese das Objekt berührt.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die Sensoranordnung dazu ausgebildet, den erfassten physiologischen Parameter einer Bestimmungseinrichtung drahtlos, insbesondere durch WLAN, Zigbee, Bluetooth, UWB, UHF-RFID, oder drahtgebunden zu übermitteln.

Eine drahtlose Übermittlung hat den Vorteil, dass die Übermittlung über eine größere Distanz und sehr ergonomisch vonstattengehen kann und mehr Bewegungsfreiheit zulässt. Eine drahtgebundene Übermittlung kann eine störsichere Übertragung aufweisen, einfacher zu realisieren und günstiger sein. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Bestimmungseinrichtung dazu ausgebildet, dem erfassten physiologischen Parameter den Soll-Zustand zuzuordnen.

Durch die Zuordnung des Soll-Zustands zu dem erfassten physiologischen Parameter kann eine dynamische Zielsetzung im Training realisiert werden. Beispielsweise kann der Soll- Zustand mit zunehmender Anstrengung der Person und steigender Trainingsdauer angepasst und gegebenenfalls ein zu erreichendes Trainingsziel vereinfacht werden.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Bestimmungseinrichtung eine Datenbank auf, in welcher unterschiedlichen physiologischen Parametern unterschiedliche Soll- Zustände oder Differenzen zwischen Soll-Zuständen und Ist-Zuständen als vorbestimmte Schwellwerte zugeordnet sind.

Die Differenzen bestimmen hierbei einen Schwellwert, der für eine Auswertung einfach ausgewertet werden kann. Die Verwendung einer Datenbank macht eine Benutzung des Systems einfacher. Datensätze aus der Datenbank abzurufen kann schnell erfolgen und somit die Bestimmung des Soll-Zustands und/oder die Anzeige auf der Anzeigeeinrichtung beschleunigen.

Das Bilden der Differenz zwischen dem Soll-Zustand und dem Ist-Zustand kann im laufenden Betrieb des Systems durch ein Analysemodul erfolgen, welches in der Bestimmungseinrichtung oder der Anzeigeeinrichtung integriert ist oder auch von diesen getrennt angeordnet sein kann. Aufgrund des gebildeten Schwellwerts und eines Vergleichs mit in der Datenbank hinterlegten Schwellwerten bzw. Soll-Zuständen kann entschieden werden, welche Hinweise die Anzeigeeinrichtung anzeigen soll.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Bestimmungseinrichtung ausgebildet, den Soll-Zustand in weiterer Abhängigkeit von einem Bewegungszustand des Objekts, insbesondere von einer Objektgeschwindigkeit oder von einer Objektbeschleunigung, zu bestimmen.

Hierdurch kann eine dynamische Zielsetzung erfolgen. Beispielsweise kann der Soll-Zustand des Objekts in Abhängigkeit der Geschwindigkeit erfolgen. Häufig ist es in Sportarten wichtig, ein Objekt zu beschleunigen oder auf eine bestimmte Geschwindigkeit zu bringen. Dies hat dann Einfluss auf den Soll-Zustand des Objekts, und je nach angepasstem Soll- Zustand kann angezeigt werden, dass die Beschleunigung bzw. die Geschwindigkeit zu langsam oder zu hoch war. Hierdurch kann auch eine Kraft, beispielsweise eine Schlagkraft oder eine Wurfkraft, bestimmt werden.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Bestimmungseinrichtung ausgebildet, den Soll-Zustand zusätzlich in Abhängigkeit von zumindest einem der folgenden Parameter zu bestimmen: Alter der Person, Leistungscharakteristik der Person, Trainingsintensitätsstufe, Trainingsdauer, Auswahl von gezielten Trainingseinheiten.

Die Leistungsstärke eines Sportlers hängt nicht nur von seiner momentanen Leistung und von seinen aktuellen physiologischen Parametern ab, sondern auch von die Person betreffenden weiteren Parametern, wie beispielsweise den oben genannten Parametern. Auch ist entscheidend, welche Zielsetzung und welche Anforderungen durch das Training erreicht werden sollen. Eine Anpassung an so eine Zielsetzung unter Berücksichtigung der genannten Parameter kann eine Bewegungsübung verbessern. Beispiele für eine Trainingsintensitätsstufe ist eine Intensität für eines der folgenden Trainings: Leistungstraining, Aufwärmtraining, Rehabilitationstraining, Physiotherapietraining, Konditionstraining.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Bestimmungseinrichtung ausgebildet, den Soll-Zustand des Objekts in weiterer Abhängigkeit von einem Ist-Zustand oder Soll- Zuständen eines weiteren Objekts zu bestimmen.

Verschiedene Objekte können für ein Training wichtig sein, beispielsweise ein Golfball und ein Loch zum Einlochen des Golfballs. Ein weiteres Beispiel ist ein Fußball und ein Fußballtor oder eine Fußballtorwand. Derartige Konstellationen lassen sich für viele Sportarten beschreiben. So kann durch ein derart ausgestaltetes System beispielsweise eine Zielgenauigkeit verbessert werden. Auch beim Mannschaftssport kann eine derartige Ausgestaltung vorteilhaft sein.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung umfasst die Bestimmungseinrichtung eine Kommunikationsschnittstelle, die dazu eingerichtet ist, eine Datenübertragung von der Bestimmungseinrichtung zu einem Computersystem aufzubauen.

Das Computersystem kann hierbei die Erfassungseinrichtung und/oder die Sensoreinrichtung und/oder die Anzeigeeinrichtung umfassen. Das Computersystem kann auch ein Server sein, auf dem Trainingsdaten gespeichert sind. Somit können Daten, wie Anzeigedaten oder Steuerungsdaten, von der Bestimmungseinrichtung über die Kommunikationsschnittstelle weitergegeben werden. Die Kommunikationsschnittstelle umfasst beispielsweise ein Funkmodul zur drahtlosen Datenübertragung oder einen Datennetzwerkanschluss zum Verbinden mit einem Datennetzwerk, beispielsweise dem Internet.

Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch ein Verfahren zur Unterstützung einer Bewegungsübung einer Person mit einem Objekt gelöst. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte:

Erfassen eines Ist-Zustands des Objekts durch eine Erfassungseinrichtung;

Erfassen zumindest eines physiologischen Parameters der Person durch eine

Sensoranordnung;

Bestimmen eines Soll-Zustands des Objekts in Abhängigkeit von dem erfassten physiologischen Parameters durch eine Bestimmungseinrichtung; und

Anzeigen eines Hinweises auf den Soll-Zustand des Objekts auf einer Anzeigeeinrichtung, wenn sich der Ist-Zustand von dem Soll-Zustand unterscheidet.

Gemäß einem dritten Aspekt wird die Aufgabe durch ein Computerprogrammprodukt gemäß Anspruch 17 gelöst.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand von weiteren Ausführungsbeispielen und den Figuren näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Systems gemäß einer Ausgestaltung der

Erfindung;

Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Systems gemäß einer weiteren

Ausgestaltung der Erfindung; und

Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Flussidagramms für ein Verfahren gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung.

In Fig. 1 ist eine Person 101 dargestellt. Die Person 101 trainiert eine Sportart, hier Fußball. Fig. 1 zeigt ein System 100 gemäß einer ersten Ausgestaltung. Das System 100 umfasst ein Objekt 102. Bei dem Objekt 102 handelt es sich im Ausführungsbeispiel um einen Fußball. Des Weiteren ist eine Torwand 107 dargestellt, gegen die die Person 101 das Objekt 102 schießen soll. Hierfür weist die Torwand 107 ein Ziel auf (nicht dargestellt). In einem weiteren Ausführungsbeispiel kann es sich bei dem Objekt um einen Boxhandschuh handeln, der beispielsweise im Boxsport Verwendung findet.

In alternativen Ausgestaltungen trainiert die Person 101 nicht Fußball, sondern eine andere Sportart. In diesem Fall handelt es sich bei dem Objekt 102 um ein entsprechend der anderen Sportart angepasstes Objekt. In dieser alternativen Ausgestaltung kann die Torwand 107 entfallen oder entsprechend an die Sportart angepasst sein.

Das System 100 weist eine Erfassungseinrichtung 103 auf. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Erfassungseinrichtung 103 auf zwei unterschiedliche Sensoren aufgeteilt. Zum einen ist ein erster Sensor 103a an dem Objekt 102 befestigt. Bei dem ersten Sensor 103a handelt es sich um einen Inertialsensor, insbesondere um einen Beschleunigungssensor. Die Erfassungseinrichtung 103 weist des Weiteren einen zweiten Sensor 103b auf. Hierbei handelt es sich im gezeigten Ausführungsbeispiel um eine Kamera. Der zweite Sensor 103b ist dazu eingerichtet, das Objekt 102 optisch zu erfassen. Der erste Sensor 103a ist dazu eingerichtet, das Objekt 102 anhand von Beschleunigungswerten zu erfassen. Aus den beiden Werten der unterschiedlichen Sensoren 103a, 103b der Erfassungseinrichtung 103 kann ein Ist-Zustand des Objekts 102 bestimmt werden. Der erste Sensor 103a weist im gezeigten Ausführungsbeispiel ein Funkmodul auf, um die gemessenen Daten an die Erfassungseinrichtung 103 zu senden. Die Erfassungseinrichtung 103 umfasst ein Funkmodul, das dazu eingerichtet ist, Funkdaten zu empfangen, die von dem ersten Sensor 103a ausgesendet werden. In einem weiteren Ausführungsbeispiel weisen mehrere oder alle Sensoren der Erfassungseinrichtung 103 ein Funkmodul auf, um die jeweils erfassten Daten an die Erfassungseinrichtung 103 zu senden.

Hierzu werden Daten des ersten Sensors 103a und Daten des zweiten Sensors 103b ausgewertet. Die Daten des Beschleunigungssensors können hierbei die Bilddaten der Kamera ergänzen. In einem weiteren Ausführungsbeispiel umfasst die Erfassungseinrichtung 103 zusätzlich oder alternativ mehrere Kameras und/oder mehrere Beschleunigungssensoren und/oder andere Sensoren, wie beispielsweise ein optisches System mit Lasern. Die Erfassungseinrichtung 103 bestimmt den Ist-Zustand, d. h. den tatsächliche Zustand des Objekts 102 in dem Trainingsraum, in dem die Person 101 trainiert und das System 100 angeordnet ist, beispielsweise die Position des Objekts 102. In einem weiteren Ausführungsbeispiel umfasst das Objekt 102 einen Positionssensor und sendet ein Positionssignal aus, um die Position des Objekts 102 weiterzugeben. Die Erfassungseinrichtung 103 weist hierbei einen Funksensor auf, der das Positionssignal von dem Objekt 102 empfängt und hieraus den Ist-Zustand ermittelt. Das System 100 weist des Weiteren eine Sensoranordnung 104 auf. Die Sensoranordnung 104 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel an der Person 101 angeordnet. Im gezeigten Ausführungsbeispiel handelt es sich bei der Sensoranordnung 104 um einen Fitness- Tracker, der am Handgelenk der Person 101 getragen wird. Zusätzlich kann ein Gurt eingesetzt werden, an dem wenigstens ein Teil der Sensoranordnung 104 befestigt ist, beispielsweise ein Brustgurt. In weiteren Ausgestaltungen kann die Sensoranordnung 104 andere und/oder zusätzliche Sensoren umfassen, beispielsweise in ein Textil eingewebte Sensoren zum Tragen als T-Shirt oder auch Aufklebeelektroden. Die Sensoranordnung 104 ist dazu eingerichtet, wenigstens einen physiologischen Parameter der Person 101 zu erfassen. Im gezeigten Ausführungsbeispiel von Fig. 1 ist die Sensoranordnung 104 dazu eingerichtet, den Sauerstoffgehalt des Bluts, die Temperatur und den Puls der Person 101 zu erfassen. In weiteren Ausgestaltungen können weitere physiologische Parameter erfasst werden. Beispielsweise werden hierfür Vitalparameter, insbesondere Herzfrequenz, Atemfrequenz, Blutzuckerwert, Blutdruck, Hautleitwiderstand, myoelektrische Aktivität, gehirnelektrische Aktivität, und/oder biomechanische Parameter, insbesondere ein Zeitparameter, ein biokinematischer Parameter oder ein biodynamischer Parameter erfasst.

Das System 100 weist des Weiteren eine Bestimmungseinrichtung 105 auf. Bei der Bestimmungseinrichtung 105 handelt es sich im gezeigten Ausführungsbeispiel um ein Computersystem, insbesondere einen Mikrocontroller, der separat in dem Trainingsraum angeordnet ist, in dem die Person 101 trainiert. In weiteren Ausgestaltungen kann die Bestimmungseinrichtung 105 in der Erfassungseinrichtung 103 oder der Sensoranordnung 104 oder in einer Anzeigeeinrichtung 106 angeordnet sein, oder aber auch als virtuelles System auf einem Server eingerichtet sein, der über eine Datennetzwerkverbindung mit dem System 100 verbunden ist.

Die Bestimmungseinrichtung 105 ist dazu eingerichtet, die erfassten physiologischen Parameter der Person 101 von der Sensoranordnung 104 zu empfangen. Hierfür kann die Sensoranordnung 104 drahtlos oder drahtgebunden mit der Bestimmungseinrichtung 105 verbunden sein. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Sensoranordnung 104 drahtlos mit der Bestimmungseinrichtung 105 verbunden. Hierfür wird ein Funkstandard Bluetooth verwendet. In weiteren Ausgestaltungen findet eine andere drahtlose Kommunikation zwischen der Sensoranordnung 104 und der Bestimmungseinrichtung 105 statt, beispielsweise mit WLAN, Zigbee, UWB, UHF-RFID. In einer weiteren Ausführung findet eine Übertragung drahtlos und kabelgebunden statt, wobei von unterschiedlichen Sensoren an der Person 101 die jeweils erfassten physiologischen Parameter übertragen werden. Die Bestimmungseinrichtung 105 ist des Weiteren mit der Erfassungseinrichtung 103 verbunden. Über die Verbindung zur Erfassungseinrichtung 103 kann die Bestimmungseinrichtung 105 den erfassten Ist-Zustand des Objekts 102 aus der Erfassungseinrichtung 103 empfangen. In gezeigten Ausführungsbeispielen ist die Bestimmungseinrichtung 105 drahtlos mit dem ersten Sensor 103a und kabelgebunden mit dem zweiten Sensor 103b verbunden. In einer weiteren Ausgestaltung ist die Bestimmungseinrichtung 105 nicht direkt mit der Erfassungseinrichtung 103 verbunden. Hierbei findet eine Übertragung des Ist-Zustands durch ein weiteres Computersystem oder einen separaten Mikrocontroller statt, beispielsweise einem separaten Analysemodul.

Die Bestimmungseinrichtung 105 bestimmt einen Soll-Zustand des Objekts 102. Der Soll- Zustand des Objekts 102 kann hierbei ein Ziel des Objekts 102 sein, wie beispielsweise das Ziel an der Torwand 107. Erfasst die Erfassungseinrichtung 103, dass das Objekt 102 den Soll-Zustand erreicht, also hier das Ziel an der Torwand 107, so stimmt der Ist-Zustand des Objekts 102 mit dem Soll-Zustand des Objekts 102 überein.

Schießt die Person 101 den Fußball, das Objekt 102, aber nicht genau genug, so trifft das Objekt 102 die Torwand 107 an einer anderen Stelle als dem Ziel. Der Soll-Zustand des Objekts 102 ist in Fig. 1 gestrichelt dargestellt. Der Ist-Zustand des Objekts 102 ist in Fig. 1 mit durchgezogenen Strichen dargestellt. In Fig. 1 ist der Ist-Zustand von dem Soll-Zustand verschieden.

Somit unterscheidet sich der Ist-Zustand des Objekts 102 von dem Soll-Zustand des Objekts 102. Dies wird durch einen Abgleich des Ist-Zustands des Objekts 102 mit dem Soll-Zustand des Objekts 102 erkannt. Hierfür werden der Ist-Zustand des Objekts 102 und der Soll- Zustand des Objekts 102 als Datenvergleich von einem Analysemodul 108 bestimmt. Das Analysemodul 108 ist in der Bestimmungseinrichtung 105 angeordnet und als Software implementiert. In einer weiteren Ausgestaltung ist das Analysemodul 108 als Hardware und/oder in einer der anderen Einrichtungen des System 100 oder aber als separate Einrichtung angeordnet.

Das Analysemodul 108 ist über eine Datennetzwerkverbindung mit einer Datenbank verbunden. Das Analysemodul 108 wertet die von der Erfassungseinrichtung 103 erfassten Daten zum Ist-Zustand, die physiologischen Daten der trainierenden Person als auch den Soll-Zustand des Objekts 102 aus. Zusätzlich hat das Analysemodul 108 Zugriff auf Daten zu Trainingszwecken und Trainingsvorgaben aus der Datenbank und kann des Weiteren auf vorbestimmte hinterlegte Soll-Zustandswerte zugreifen und aus diesen einen Schwellwert speziell für die trainierende Person errechnen. In einer weiteren Ausführung hat das Analysemodul Zugriff zu charakteristischen physiologischen Werten der trainierenden Person, beispielsweise im Ruhezustand, in verschiedenen Anstrengungsstufen, etc., oder zu typischen physiologische Referenzwerte einer Musterperson mit ähnlichem Profil.

Zur Bestimmung des Soll-Zustands des Objekts 102 wertet die Bestimmungseinrichtung 105 die erfassten physiologischen Parameter der Person 101 aus. Hierfür werden die physiologischen Parameter der Person 101 von der Sensoranordnung 104 an die Bestimmungseinrichtung 105 gesendet. Hat die Person 101 einen sehr hohen Puls und eine geringe Sauerstoffsättigung, so weist der Sollwert des Objekts 102 eine große Toleranz auf. In einer weiteren Ausgestaltung wird zusätzlich oder alternativ zur Toleranz ein einfach zu erreichender Soll-Zustand vorgegeben. Die Person 101 kann bei derartigen physiologischen Parametern einen gezielten Schuss nur schwer abgeben. Dies wird dann von der Bestimmungseinrichtung 105 erkannt und der Soll-Zustand des Objekts 102 entsprechend festgelegt, so dass der Soll-Zustand des Objekts 102 von der Person 101 durch Schießen des Objekts 102 leichter erreicht werden kann. Das heißt, weisen die physiologischen Parameter auf eine zu hohe körperliche Anstrengung hin, so wird ein leicht zu erreichender Soll-Zustandswert, bzw. ein hoher Schwellwert vorgegeben. Zusätzlich oder alternativ kann auch ein Hinweis auf eine Pause vorgegeben werden.

In einer weiteren Ausgestaltung wird von der Bestimmungseinrichtung 105 eine Schusskraft oder eine Beschleunigung des Objekts 102 als Soll-Zustand des Objekts 102 vorgegeben. Hierbei können die Beschleunigungsdaten des ersten Sensors 103 der Sensoranordnung 103 ausgewertet werden.

Sind hingegen die physiologischen Parameter der Person 101 hoch, also weisen die erfassten physiologischen Parameter auf eine geringe Anstrengung hin, so wird ein schwer zu erreichender Soll-Zustand, bzw. ein geringer Schwellwert vorgegeben, um das Trainingsziel hoch zu halten. Diese Vorgabe kann durch die Bestimmungseinrichtung 105 oder durch das Analysemodul 108 vorgenommen werden. Alternativ kann es einen Hinweis auf ein höheres Trainingsziel und/oder längere Trainingsdauer an der Anzeigeeinrichtung 106 weitergeben.

Das System 100 weist des Weiteren die Anzeigeeinrichtung 106 auf. Die Anzeigeeinrichtung 106 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel ein Flachbildmonitor. In einer weiteren Ausgestaltung handelt es sich um einen Lautsprecher zum Anzeigen akustischer Signale. Eine weitere Ausführungsmöglichkeit ist es mit Vibrationssignalen den Trainierenden gezielt auf ein Bestimmtes Ereignis, wie eine mangelhafte Ausführung einer Bewegung oder eine drohende Überanstrengung, aufmerksam zu machen. Die Anzeigeeinrichtung 106 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel separat angeordnet. In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist die Anzeigeeinrichtung 106 in die Erfassungseinrichtung 103 integriert. Die Anzeigeeinrichtung 106 ist dazu eingerichtet, einen Hinweis auf den Soll-Zustand des Objekts 102 anzuzeigen. Im beschriebenen Ausführungsbeispiel zu Fig. 1 zeigt die Anzeigeeinrichtung 106 an, ob das Objekt 102 das Ziel in der Torwand 107, getroffen hat oder nicht. Hat die Person 101 das Objekt 102 so gut geschossen, dass das Ziel getroffen wurde, d. h. dass der Soll-Zustand des Objekts 102 mit dem Ist-Zustand des Objekts 102 übereinstimmt, so wird ein lobendes positives Ergebnis auf der Anzeigeeinrichtung 106 angezeigt, beispielsweise eine grüne Farbe oder ein lächelnder Smiley oder eine Erfolgspunktzahl.

Stimmt der Soll-Zustand des Objekts 102 jedoch nicht mit dem Ist-Zustand des Objekts 102 überein, so wird dies ebenfalls auf der Anzeigeeinrichtung 106 angezeigt. Beispielsweise zeigt die Anzeigeeinrichtung 106 einen Pfeil an, der in die Richtung weist, in die das Objekt 102 bei dem nächsten Versuch der Person 101 geschossen werden soll. In einer anderen Ausgestaltung kann auf der Anzeigeeinrichtung 106 angezeigt werden, dass das Objekt fester geschlagen werden soll, oder eine negative Ausgabe erfolgen, wie eine rote Farbe oder ein negativer Smiley oder eine negative Erfolgspunktzahl.

Durch das System kann die Person 101 zum einen dazu trainiert werden, mit dem Objekt 102 präziser umzugehen und den Soll-Zustand des Objekts 102 über mehrere Trainingszyklen hinweg immer besser und genauer zu treffen. Des Weiteren kann mit dem System 100 erreicht werden, dass die Person 101 ein Ausdauertraining absolviert, in dem der Person 101 über die Anzeigeeinrichtung 106 derartige Trainingswerte vorgegeben werden, die dazu führen, dass die Person 101 das Objekt 102 häufiger, schneller und/oder kräftiger spielt. Die angezeigten Hinweise auf der Anzeigeeinrichtung 106 hängen hierbei von den durch die Sensoranordnung 104 erfassten physiologischen Parametern der Person 101 ab. Dies erlaubt dem System 100, eine Anpassung des Soll-Zustands des Objekts 101 vorzunehmen, je nachdem wie angestrengt, konzentriert oder fit die Person 101 ist.

Fig. 2 zeigt ein System 200 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel. Beim in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich bei der Person 101 um einen Tennisspieler. Der Tennisspieler hält das Objekt 102, hier einen Tennisschläger, in der Hand. Mit dem Objekt 102 soll ein Tennisball 201 geschlagen werden. Der Tennisball 201 soll hierbei gegen eine Ballwand 207 geschlagen werden. Die Ballwand 207 kann hierbei Markierungen aufweisen, die ein Tennisnetz simulieren sollen.

Das System 200 gemäß Fig. 2 umfasst ein Objekt 202, hier einen Tennisschläger und eine Erfassungseinrichtung 203. Die Erfassungseinrichtung 203 ist hierbei an dem Objekt 202 befestigt. Bei der Erfassungseinrichtung 203 handelt es sich im in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel um einen Bewegungssensor, der die Geschwindigkeit und die Beschleunigung des Objekts 202 erfassen kann. Somit können Daten darüber gesammelt werden, wie schnell und wie dynamisch die Person 101 das Objekt 202 schwingt. Das System 200 umfasst des Weiteren eine Sensoranordnung 204. Die Sensoranordnung 204 ist hierbei im bzw. am Griff des Objekts 202 angeordnet. Die Sensoranordnung 204 ist so angeordnet, dass die Person 101 beim Halten des Objekts 202 mit der Sensoreinrichtung 204 in Kontakt steht. Somit kann die Sensoranordnung 204 Daten über die physiologischen Parameter der Person 101 aus dem Kontakt zu der Hand der Person 101 auslesen. Die Sensoranordnung 204 umfasst hierzu Elektroden, über die ein Hautleitwiderstand, die Temperatur und der Puls der Person 101 erfassbar sind.

Das System 200 weist des Weiteren eine Bestimmungseinrichtung 205 auf. Im in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Bestimmungseinrichtung 205 in dem Objekt 202 angeordnet. Es handelt sich hierbei insbesondere um einen Mikrocontroller, der die Bestimmung des Soll-Zustands des Objekts 202 übernimmt. In einer weiteren Ausgestaltung kann die Bestimmungseinrichtung 205 ebenso, wie beispielsweise zu Fig. 1 beschrieben, separat angeordnet sein. Die Bestimmungseinrichtung 205 wertet die physiologischen Parameter der Person 101 aus, die durch die Sensoranordnung 204 erfasst wurden. Hieraus und aus hinterlegten Datensätzen, wie beispielsweise früheren physiologischen Parametern der Person 101 und Referenzwerten zu vorgegebenen Bewegungen des Objekts 202, bestimmt die Bestimmungseinrichtung 205 den Soll-Zustand des Objekts 202.

Das System 200 umfasst des Weiteren ein Analysemodul 208, das separat angeordnet ist und der erfasste Ist-Zustand des Objekts 202 von der Erfassungseinrichtung 203 und der Soll-Zustand des Objekts 202 von der Bestimmungseinrichtung 205 auswertet. Durch die Auswertung kann in Abhängigkeit der physiologischen Parameter und weiterer Randbedingungen, wie Tageszeit, Temperatur der Umgebung oder eines Trainingszyklus, eine Differenz zwischen den Werten des Soll-Zustands des Objekts 202 und den Werten des Ist-Zustands des Objekts 202 bestimmt werden. Beispielsweise ist der Ist-Zustand des Objekts 202 durch einen ersten Parameter, hier einen ersten Geschwindigkeitswert, charakterisiert. In diesem Beispiel ist der Soll-Zustand des Objekts 202 durch einen zweiten Parameter, hier einen zweiten Geschwindigkeitswert charakterisiert. Ist die Differenz zwischen dem ersten Parameter und dem zweiten Parameter kleiner als ein vorgegebener Schwellwert, so wird der Ist-Zustand des Objekts 202 und der Soll-Zustand des Objekts 202 als gleich angesehen, und dies wird auf der Anzeigeeinrichtung 206 ausgegeben. Wird der Schwellwert jedoch überschritten, d. h. sind der Ist-Zustand des Objekts 202 und der Soll-Zustand des Objekts 202 nicht gleich, beziehungsweise unterscheiden sich der Ist-zustandswert von dem Soll-Zustandswert um mehr als eine vorgegebene Toleranz, so wird hierzu ein Hinweis auf der Anzeigeeinrichtung 106 ausgegeben. Beispielsweise kann hier ausgegeben werden, dass der Schläger, d. h. das Objekt 202, schneller oder fester geschwungen werden muss.

In einer weiteren alternativen oder zusätzlichen Ausgestaltung umfasst die Sensoranordnung 204 eine separat angeordnete, in Fig.2 nicht dargestellte, Kamera zum Aufnehmen eines Bilds der Person 101 , insbesondere eine Infrarotkamera zum Aufnehmen eines Infrarotbildes. Hierbei werden die physiologischen Parameter der Person 101 in der Bildaufnahme erfasst, so kann eine Temperatur der Person 101 bestimmt werden.

In weiteren Ausgestaltungen können andere Sportarten trainiert werden. Beispielsweise ist ähnlich wie zu dem Ausführungsbeispiel von Fig. 2 das System 200 so eingerichtet, dass Hockey mit einem Hockeyschläger oder Golf mit einem Golfschläger trainiert werden kann. Ähnliche Beispiele wie zu dem in Fig. 1 gezeigten System 100 können für Rugby, andere Ballspiele, Wurfspiele oder auch Skisport verwendet werden.

In einer weiteren Ausgestaltung wird zusätzlich oder alternativ zur Erfassung des Objekts 202 gemäß dem Ausführungsbeispiel von Fig. 2 der Tennisball 201 als Objekt 202 oder als weiteres Objekt erfasst. Hierbei findet eine Auswertung des Ist-zustands und des Soll- Zustands entsprechend der Auswertung wie zu Fig. 1 beschrieben statt.

Gemäß weiteren Ausgestaltungen sind die Sensoren und Einrichtungen des Systems 100 und des Systems 200 kombiniert und/oder umfassen weitere Sensoren zum Erfassen der physiologischen Parameter und/oder des Ist-Zustands des Objekts 102, 202. Insbesondere ist die Anordnung der zu den Fig.1 und Fig. 2 beschriebenen Teilen der Systeme 100, 200 untereinander austauschbar bzw. kombinierbar. Die betrifft auch die beschriebenen Kommunikationen zwischen den beschriebenen Teilen des jeweiligen Systems 100, 200. So kann eine Übertragung von Daten von der Sensoranordnung 204 an die Bestimmungseinrichtung 205 im System 200 auf die zu Fig. 1 beschriebene Weise erfolgen. Gleiches betrifft die weiteren Übertragungen von Daten und Signalen in den jeweiligen Systemen 100, 200.

Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung eines Flussdiagramms 300 für ein Verfahren gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung.

In einem ersten Schritt 301 wird der Ist-Zustand des Objekts 102, 202 erfasst. Die Erfassung des Ist-Zustands wird hierbei durch die Erfassungseinrichtung 103, 203 durchgeführt, die das Objekt 102, 202 mittels Bilddaten einer Kamera und/oder Sensordaten aus einem oder mehreren Sensoren, wie Beschleunigungssensoren, ermittelt. Zusätzlich oder alternativ kann der Ist-Zustand auch durch ein lasergestütztes Erfassungssystem ermittelt werden.

In einem weiteren Schritt 302 werden physiologische Parameter der Person 101 erfasst. Zur Erfassung der physiologischen Parameter der Person 101 werden hierbei Daten aus der Sensoranordnung 104, 204 herangezogen.. Alternativ kann der Schritt 302 parallel zu dem Schritt 301 oder der Schritt 301 vor dem Schritt 302 ausgeführt werden.

Zur Erfassung der physiologischen Parameter durch die Sensoranordnung 104, 204 werden von einem oder verschiedenen Sensoren Messwerte erfasst. So können der Bestimmungseinrichtung 105, 205 verschiedene physiologische Parameter weitergegeben werden, wie Vitalparameter, insbesondere Herzfrequenz, Atemfrequenz, Sauerstoffkonzentration, Blutzuckerwert, Blutdruck, Hautleitwiderstand, myoelektrische Aktivität, gehirnelektrische Aktivität, und/oder biomechanische Parameter, insbesondere ein Zeitparameter, ein biokinematischer Parameter oder ein biodynamischer Parameter.

Im Schritt 303 wird ein Soll-Zustand des Objekts 102, 202 bestimmt. Die Bestimmung des Soll-Zustands des Objekts 102, 202 wird in Abhängigkeit der im Schritt 302 erfassten physiologischen Parameter durchgeführt. Hierzu sendet die Sensoranordnung 104, 204 die erfassten physiologischen Parameter der Person 101 an die Bestimmungseinrichtung 105, 205. Das Senden kann hierbei drahtlos oder kabelgebunden erfolgen. In der Bestimmungseinrichtung 105, 205 können die erfassten physiologischen Werte der Person 101 vorbestimmte Angaben umfassen, um in dem Analysemodul 108, 208 die physiologischen Messwerte richtig interpretieren zu können. Die vorbestimmten Angaben sind beispielsweise ein Alter der Person und/oder das Geschlecht und/oder eine Behinderung und/oder eigene physiologische Referenzwerte. Die Bestimmungseinrichtung 105, 205 hat Zugriff auf eine Datenbank, in der Referenzwerte für Soll-Zustände und Regeln zur Bestimmung des Soll-Zustands hinterlegt sind. Beispielsweise umfasst eine solche Regel eine Spielregel eines zu trainierenden Sports.

Der Soll-Zustand des Objekts 102, 202 umfasst eine Bewegungsform und/oder eine Geschwindigkeit und/oder eine Beschleunigung des Objekts 102, 202 und/oder eine räumliche Position in dem Trainingsraum.

Der Soll-Zustand kann über eine Datenanalyseplattform bestimmt werden. Hierzu weist das System 100, 200 entsprechende Kommunikationsmittel auf, um Daten mit der Datenanalyseplattform auszutauschen.

Im Schritt 304 werden die erfassten physiologische Werte der Person 101 , 201 anhand vorbestimmte Angaben durch das Analysemodul 108, 208 interpretiert, beispielweise wird keine merkbare Anstrengung detektiert oder dass zu viele Mineralen verloren wurden, beispielsweise durch Schwitzen.

Im Schritt 304 wird durch das Analysemodul 108, 208 ein Differenzwert zwischen dem Ist- Zustand des Objekts 102, 202 und dem Soll-Zustand des Objekts 102, 202 berechnet. Hierfür werden beispielsweise zwei Beschleunigungswerte voneinander abgezogen oder zwei Raumkoordinaten des Objekts 102, 202 zueinander in Relation gesetzt. Das Ergebnis des Vergleichs wird anhand eines Referenzwerts überprüft. Bei diesem Referenzwert kann es sich um einen Schwellwert handeln, der über- oder unterschritten werden kann. Der Schwellwert kann absolut vorliegen, z.B. als Zahlenwert, aber auch relativ als Prozentwert definiert sein. Der Schwellwert kann ebenso dynamisch einstellbar sein und von weiteren Faktoren abhängen. Das heißt, der Schwellwert kann in Abhängigkeit der physiologischen Parameter variiert werden, um beispielsweise das Training bei einer hohen Anstrengung der Person oder einer Unkonzentriertheit leichter zu machen oder umgekehrt.

Wird der Schwellwert überschritten, d. h. ist der Unterschied zwischen dem Ist-Zustand des Objekts 102, 202 größer als ein vorgegebener Differenzwert zu dem Soll-Zustand des Objekts 102, 202, so wird das Verfahren im Schritt 305 fortgesetzt.

Wenn sich der Trainingsfluss ändert (z.B. intensiver wird) können diese Maßnahmen wieder in die Bestimmungseinrichtung 105, 205 einfließen, um die Regel zur Bestimmung des nächsten Soll-Zustands zu aktualisieren. So entsteht eine automatische Regelschleife (in Fig. 3 durch den gestrichelten Pfeil dargestellt). Zusätzlich oder alternativ kann diese Regelung über die Anzeigeeinrichtung 106 laufen, um vom Trainierenden und/oder vom Trainer bestätigt bzw. abgelehnt zu werden (in Fig. 3 aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt).

Im Schritt 305 wird auf der Anzeigeeinrichtung 106 ein Hinweis ausgegeben, der einen gewünschten Soll-Zustand des Objekts 102, 202 anzeigt. Der Hinweis wird durch das Analysemodul 108, 208 generiert. Beispielsweise zeigt die Anzeigeeinrichtung 106 an, dass das Objekt 102, 202 schneller, weiter oder fester geschlagen werden soll, oder es kann auch angezeigt werden, dass das Objekt 102, 202 präziser gespielt werden soll. Ebenso können Trainingsmaßnahmen vorgegeben werden, wie ein Erholungspause, eine Trinkpause oder schärferes bzw. intensiveres Training.

Wird der Schwellwert nicht überschritten, so wird das Verfahren im Schritt 306 weitergeführt. Im Schritt 306 kann eine positive Ausgabe erfolgen, beispielsweise ein Lob, dass das Trainingsziel erreicht wurde. In einer weiteren Ausgestaltung wird keine Anzeige im Schritt 306 ausgegeben.

Die Anzeigeeinrichtung 106 kann zur Ausgabe der Hinweise auf einen Hinweiskatalog zurückgreifen, in dem vorbestimmte Hinweise hinterlegt sind. Die Anzeigeeinrichtung 106 kann zur Eingabe von vorbestimmten Angaben als auch zur Bestätigung bzw. Ablehnung von vorgeschlagenen Hinweisen und zur manuellen Steuerung des Trainingsablaufs dienen.

Bezugszeichenliste

100, 200 System

101 Person

102, 202 Objekt

103, 203 Erfassungseinrichtung

103a erster Sensor

103b zweiter Sensor

104, 204 Sensoranordnung

105, 205 Bestimmungseinrichtung

106 Anzeigeeinrichtung

107 Torwand

207 Ballwand

108, 208 Analysemodul

300 Flussdiagramm

301 -306 Verfahrensschritt