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本发明涉及一种用于越野行走或滑雪的步行或滑雪手杖。对现有技术包括主体部分(1)、手柄部分(2)、以及末端部分(3)的手杖连接有能量传感器(6)、用户界面(7)、以及用于把数据从能量传感器传递到用户界面的装置(9)，以用于测量手杖协助锻炼的生理效应并控制锻炼行为。

1.  一种用于手杖协助锻炼的手杖，所述手杖包括主体部分(1)、手柄部分(2)、末端部分(3)，该手杖还包括至少一个能量传感器(6)、具有显示器(8)的用户界面(7)、以及用于处理来自能量传感器(6)的数据并将其传输到显示器(8)的装置(9、9a、9b)，其特征在于能量传感器(6)设置成以这样一种方式与手柄部分(2)或末端部分(3)相连，在该方式下，其设置于所述部分(2、3)和主体部分(1)之间。

2.  根据权利要求1所述的手杖，其特征在于用户界面(7)包括在能量传感器(6)和数据处理装置(9b)之间的有线数据传输装置(9、9a)。

3.  根据权利要求2所述的手杖，其特征在于用户界面(7)包括用于将数据输入存储器的装置(9b、10、11、12)，而且，输入的数据包括为锻炼行为设定的极限值。

4.  根据权利要求3所述的手杖，其特征在于用户界面(7)包括一个或多个警告灯(13、14)和/或声音信号装置(15)，以用于告知用户在锻炼行为中相应于设定极限值的偏差。

5.  根据权利要求1到4中任一项所述的手杖，其特征在于使用蓄电池/电池作为系统的驱动力，蓄电池/电池被设置为由锻炼过程中所获得的能量进行充电。

6.  根据权利要求1到5中任一项所述的手杖，其特征在于在锻炼后，锻炼的信息能够从存储器转存到显示器(8)上和/或PC中。

7.  根据权利要求1到6中任一项所述的手杖，其特征在于用数据输入装置(10、11、12)输入到存储器中的信息包括步幅长度，而从能量传感器(6)输入到存储器中的信息包括推力的数目。

8.  根据权利要求1到7中任一项所述的手杖，其特征在于通过快速释放联轴节(19、20、21)，手柄部分(2)和/或末端部分(3)可以与主体部分(1)相分离，并与其重新连接。

手杖
技术领域
本发明涉及一种用于越野行走或越野滑雪的步行或滑雪手杖，或者涉及一种用于协助例如滑冰的一些其它体育锻炼行为的手杖。更特别是，本发明的目的在于一种用于测量手杖协助锻炼的生理效应以及控制锻炼行为的手杖。
背景技术
越野滑雪作为一种锻炼形式已发展成替代或补充传统的滑雪。作为手杖，使用由现有滑雪手杖改进而来的一种手杖，该手杖比滑雪用的手杖短。然而，手杖杆部分可以用与滑雪手杖相同的方法及相同的材料制造。步行手杖的手柄部分与滑雪手杖相同，但是步行手杖的下部与滑雪手杖不同。步行手杖没有锋利的钢质尖端，在滑雪手杖中该钢质尖端的目的在于为光滑的和甚至结冰的表面上的推力运动提供足够的抓握。由于手杖锻炼主要进行在地面没有结冰、或者即使在冬季条件下也经常进行于清扫了积雪并摩擦很好的表面上，这种类型的尖端不是必需的。因此，通常用圆而略加厚的橡胶或塑料端部替代它。在该端部的附近可以有一个加宽部分，该部分的目的在于当该地带由于一些原因而特别地松软时，防止手杖刺入地面过深。这一部分对应于滑雪手杖中的环状件。
在夏天，手杖锻炼的目的在于象在雪地上的传统或自由式越野滑雪中那样拉伸上身的肌肉群。在雪地上滑雪时，手的功能在于保持滑雪者的速度并增加在与腿一起的联合动作中的滑动。在雪地和滑雪板之间较弱的摩擦力防止滑雪者在没有手杖协助的情况下以一种对角形式有效地前进。雪地和滑雪板之间的摩擦和运动的方式在滑雪进行中自动地控制上身的运动。
在越野行走中，行走者通常通过在不滑的表面上行走而移动，从而使用上身肌肉作为锻炼行为中感觉不自然的一部分。对于大多数的越野行走者，进行持续长时间的锻炼并在上身和下身上具有均匀张力是非常困难的。在没有指导的情况下，使用正确的姿势用手杖进行锻炼也是困难的。手杖的正确使用涉及到考虑推力的开始和停止点，行走步伐的持续时间以及推力大小。
发明内容
通过根据本发明的手杖，锻炼行为的效果和正确方式的控制得到了改进。这种手杖为锻炼者提供了锻炼行为中和锻炼后的必要信息，并因而有可能更好地进行计划目标导向的锻炼。
在锻炼行为中，根据本发明的手杖通过在在线状态下测量或评估行走步伐的持续时间、推力频率和步数等参数，以这些参数形式为锻炼者提供关于锻炼的实时信息。因此，所述参数能够在锻炼行为中受到监控，而警告极限值能够在锻炼行为开始前被预先设定，以提供锻炼的正确形式。
为实现这一点，根据本发明的手杖的特征在于独立权利要求的特征部分所确定的特征。
附图说明
下面通过示例、参考附图详细地描述了本发明，在附图中：
图1示出了从侧面观察的手杖整体，
图2示出了从上面观察到的手杖手柄上的显示器以及用户界面的优选实施例，
图3示出了一个实际应用的从上面斜看的分解透视图，其中压力传感器设置于手柄和手杖杆上部之间，以及
图4所示与图3相同，但其中的压力传感器由运动传感器所替代。
具体实施方式
图1示出手杖整体。该手杖优选地包括管状主体部分1或手杖杆、连接到主体部分一端的手柄部分2、以及与另一端相连接的末端部分3。当用作步行手杖时，管状主体部分类似于用在滑雪杖中的手杖，但其长度略短，这使其优选地适于越野行走。当手杖用于滚轴溜冰或者滑雪运动时，手杖主体部分1的长度接近于正常的滑雪手杖，或甚至比其略长。主体部分1优选地在末端部分3的连接区域附近略微收细。
末端部分3优选地构造成在行走于松软地带上时不会沉入地面过深，否则将对锻炼地进行造成不利的影响。这是通过位于末端部分3的上部的、相应于滑雪手杖环状件的加宽部件4，以及通过加宽末端部件的触地的部件5实现，从而也得到对于所行走表面更好的抓握。当在硬地面上移动时，手杖具有上述类型的末端部分3是有利的，从而，在手杖撞击地面时，由橡胶或塑料制成的末端部分将吸收作用在手上的冲击。然而，在一些情形下，优选地末端部分3可以包括类似滑雪杖的钢质末端的尖端(未在附图中示出)，从而得到在基面上的最大抓握力。在这种情况下冲击载荷的减少能够通过将手杖悬置在末端3实现，在该情形下，由于这种悬置，手杖将随每个推力而稍稍变短，并且施加在手上的冲击载荷随之减少。
根据本发明，如上面图1所示类型的现有技术的步行或滑雪手杖与能量传感器6相连接，该传感器在推力运动期间通过手杖测量施加到地面上的力及其持续时间。手杖还包括用户界面7和显示器8，以及用于将数据从能量传感器6传输到显示器的装置9。
根据图1能量传感器优选地设置于手杖的末端部分3中。然而，这不是唯一可能的解决方案，传感器6可以设置于手杖任何部分中，诸如手柄部分2，特别是在手柄部分和手杖杆上部之间。最基本的是从能量传感器6获得信息，该信息被装置9传送到用户界面7，该数据在其中被处理，并且其结果通过显示器8提供给用户。用于传送数据的装置9可以包括现有技术的无线或有线连接。由于传感器6能够设置得靠近用户界面，优选地可以用一种在线数据传输连接9。
图2示出了优选地设置于手杖上部的手柄部分2中的用户界面7的一个优选实施例，以及与其相连接的显示器8。用户界面7也可以设置于分开的支架(未在附图中示出)上，该支架由臂固定在手杖的手柄部分2或主体部分1的上部。
根据所公开实施例，在下面详细描述根据本发明的手杖所可能具有的性质。根据本发明观点的一个基本的方面在于手杖和传感器6的组合，以及将通过这种组合获得的信息以锻炼行为的效果和锻炼行为的正确方式的形式传输给用户。所获得的信息是实时的，并且也能够在此后进行从存储器中下载用于分析运动的进行。例如，通过直接连接到PC上的计算机连接，该存储器可以转存到显示器8上。
在锻炼行为的开始，用户界面7用于选择预定的用户配置或者为新用户确定的新配置。接下来选择锻炼的形式。可选项为冬季进行的锻炼(例如滑雪)或者夏天进行的锻炼(例如越野行走)。锻炼的形式能够进一步地被细分为，例如，在冬季进行的自由式滑雪锻炼。
接下来选择的项目包括，例如，每分钟推力的目标数目、推力的大小等级、推力的持续时间、计划进行的总的推力数目、或者锻炼所用的全部时间。当手杖用于越野行走时，也选择步幅的长度。步幅长度和推力数目得出行进的距离。
这些选择通过图2所示的用户界面7上的键式按钮10、11、12实现，从而在显示器8上示出选择的选项。例如，这些选择可以如下所述来实现。键式按钮10用于选择所希望的参数，键式按钮11和12用于通过预定的步骤沿所希望的方向改变该参数的值。再次按下键式按钮10则进行存储。
用户界面7优选地也包括一个或多个警告灯13和14，通过这些灯，锻炼者得知锻炼行为与所设定的极限值的关系。例如，过短的推力持续时间或过快推力频率会向用户发出警告。将发生信号装置15连接到警告灯13和14以引起用户的注意也是有利的。警告的上下限值能够通过用户界面7进行设定。
用户界面7的操作可选项可以包括仅仅一些上述可选项，或者，该界面可以包括用于告知用户的更多可能项。
图3更详细地示出了本发明的结构的实施例。在手杖杆1顶端固定有套筒部件19，该部件直接地注塑在手杖管1上。在手柄2内部，有一个从下方开口的容纳空间22，套筒部件19能够被推入其中。锁舌21的上端夹持锁突起20的下端。作为能量传感器的压力传感器6设置于套筒19的上端和凹部22的底端之间，从而，该传感器测量在手柄2和主体部分1之间的轴向压缩力。压力传感器6因此设置于以可移动的方式相互连接的分开部分之间。压力传感器6可以为例如压电传感器或其它指示出部件1和2之间压力的传感器。在电路板16和压力传感器6之间是数据传输线9a。电路板16包括具有存储器的微处理器9b、显示器8、以及用于数据传输的按钮11、12。上述按钮10的功能可以通过按它们中的一个或者同时地按下它们两个较长的时间而提供给这些按钮的一个或者两个功能。
在手柄2的顶端是具有垫圈23的开口17，在该垫圈上设置于电路板16。电路板16通过具有螺纹的盖板部分18被固定到位。盖板部分18在显示器处是透明的，但其它部分则是无光泽的毛面。盖板部分18也可以包括说明按钮功能的文字，或者，它们可以位于电路板16上、盖板透明窗部分的后面。
图4所示实施例与图3不同之处仅在于压力传感器6为运动传感器6’所替代，该运动传感器通过电容传感器或光测读数测量在手柄部分2和主体部分1之间的轴向运动。手柄2由运动传感器6’的弹性元件保持在其顶部位置，手柄能够从该位置相对于主体部分1克服弹簧力向下最多移动若干毫米。在这种情况下，运动传感器6’同时作为减震器。连接到主体管状件1上端的套筒部分19’与图3的套筒部分19的不同在于套筒19’以及锁定突起20’较短，这使得在手柄2和套筒19’之间的轴向运动成为可能。锁舌21上方的槽22a比突起20’长许多。
本发明的所有实施例的一个共同特性在于手柄2包括手持带，该手持带的结构可以以各种方式中变化。
由于根据本发明的手杖往往是于成对使用，为该对手杖中的一个提供相关于本发明的、用于控制锻炼行为的附件就足够了。然而，如果一个人希望比较使用手杖运动的对称性，那么两根手杖都装备有用于测量锻炼行为的装置。
该装置优选地为电池供电，可以想象到，通过使用任何已知技术，该装置可以部分地或完全地利用从锻炼过程中获得的能量。
在上述中仅描述了实施本发明的一些优选实施例。然而，对于本领域技术人员显而易见的是，本发明的不同实施例可以在权利要求所保护的范围内变化。基本的方面是手杖、传感器、用户界面、显示器以及用于传输数据的装置的组合，该装置用于将信息实时传递给用户或者顺序地从存储器转存以控制进行锻炼行为的效果和正确方式。