專利名稱：手杖的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于越野行走或越野滑雪的步行或滑雪手杖，或者涉及一種用于協(xié)助例如滑冰的一些其它體育鍛煉行為的手杖。更特別是，本發(fā)明的目的在于一種用于測(cè)量手杖協(xié)助鍛煉的生理效應(yīng)以及控制鍛煉行為的手杖。
背景技術(shù)：
越野滑雪作為一種鍛煉形式已發(fā)展成替代或補(bǔ)充傳統(tǒng)的滑雪。作為手杖，使用由現(xiàn)有滑雪手杖改進(jìn)而來(lái)的一種手杖，該手杖比滑雪用的手杖短。然而，手杖桿部分可以用與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與滑雪手杖相同，但是步行手杖的下部與滑雪手杖不同。步行手杖沒有鋒利的鋼質(zhì)尖端，在滑雪手杖中該鋼質(zhì)尖端的目的在于為光滑的和甚至結(jié)冰的表面上的推力運(yùn)動(dòng)提供足夠的抓握。由于手杖鍛煉主要進(jìn)行在地面沒有結(jié)冰、或者即使在冬季條件下也經(jīng)常進(jìn)行于清掃了積雪并摩擦很好的表面上，這種類型的尖端不是必需的。因此，通常用圓而略加厚的橡膠或塑料端部替代它。在該端部的附近可以有一個(gè)加寬部分，該部分的目的在于當(dāng)該地帶由于一些原因而特別地松軟時(shí)，防止手杖刺入地面過深。這一部分對(duì)應(yīng)于滑雪手杖中的環(huán)狀件。
在夏天，手杖鍛煉的目的在于象在雪地上的傳統(tǒng)或自由式越野滑雪中那樣拉伸上身的肌肉群。在雪地上滑雪時(shí)，手的功能在于保持滑雪者的速度并增加在與腿一起的聯(lián)合動(dòng)作中的滑動(dòng)。在雪地和滑雪板之間較弱的摩擦力防止滑雪者在沒有手杖協(xié)助的情況下以一種對(duì)角形式有效地前進(jìn)。雪地和滑雪板之間的摩擦和運(yùn)動(dòng)的方式在滑雪進(jìn)行中自動(dòng)地控制上身的運(yùn)動(dòng)。
在越野行走中，行走者通常通過在不滑的表面上行走而移動(dòng)，從而使用上身肌肉作為鍛煉行為中感覺不自然的一部分。對(duì)于大多數(shù)的越野行走者，進(jìn)行持續(xù)長(zhǎng)時(shí)間的鍛煉并在上身和下身上具有均勻張力是非常困難的。在沒有指導(dǎo)的情況下，使用正確的姿勢(shì)用手杖進(jìn)行鍛煉也是困難的。手杖的正確使用涉及到考慮推力的開始和停止點(diǎn)，行走步伐的持續(xù)時(shí)間以及推力大小。

發(fā)明內(nèi)容
通過根據(jù)本發(fā)明的手杖，鍛煉行為的效果和正確方式的控制得到了改進(jìn)。這種手杖為鍛煉者提供了鍛煉行為中和鍛煉后的必要信息，并因而有可能更好地進(jìn)行計(jì)劃目標(biāo)導(dǎo)向的鍛煉。
在鍛煉行為中，根據(jù)本發(fā)明的手杖通過在在線狀態(tài)下測(cè)量或評(píng)估行走步伐的持續(xù)時(shí)間、推力頻率和步數(shù)等參數(shù)，以這些參數(shù)形式為鍛煉者提供關(guān)于鍛煉的實(shí)時(shí)信息。因此，所述參數(shù)能夠在鍛煉行為中受到監(jiān)控，而警告極限值能夠在鍛煉行為開始前被預(yù)先設(shè)定，以提供鍛煉的正確形式。
為實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，根據(jù)本發(fā)明的手杖的特征在于獨(dú)立權(quán)利要求的特征部分所確定的特征。


下面通過示例、參考附圖詳細(xì)地描述了本發(fā)明，在附圖中圖1示出了從側(cè)面觀察的手杖整體，圖2示出了從上面觀察到的手杖手柄上的顯示器以及用戶界面的優(yōu)選實(shí)施例，圖3示出了一個(gè)實(shí)際應(yīng)用的從上面斜看的分解透視圖，其中壓力傳感器設(shè)置于手柄和手杖桿上部之間，以及圖4所示與圖3相同，但其中的壓力傳感器由運(yùn)動(dòng)傳感器所替代。
具體實(shí)施例方式
圖1示出手杖整體。該手杖優(yōu)選地包括管狀主體部分1或手杖桿、連接到主體部分一端的手柄部分2、以及與另一端相連接的末端部分3。當(dāng)用作步行手杖時(shí)，管狀主體部分類似于用在滑雪杖中的手杖，但其長(zhǎng)度略短，這使其優(yōu)選地適于越野行走。當(dāng)手杖用于滾軸溜冰或者滑雪運(yùn)動(dòng)時(shí)，手杖主體部分1的長(zhǎng)度接近于正常的滑雪手杖，或甚至比其略長(zhǎng)。主體部分1優(yōu)選地在末端部分3的連接區(qū)域附近略微收細(xì)。
末端部分3優(yōu)選地構(gòu)造成在行走于松軟地帶上時(shí)不會(huì)沉入地面過深，否則將對(duì)鍛煉的進(jìn)行造成不利的影響。這是通過位于末端部分3的上部的、相應(yīng)于滑雪手杖環(huán)狀件的加寬部件4，以及通過加寬末端部件的觸地的部件5實(shí)現(xiàn)，從而也得到對(duì)于所行走表面更好的抓握。當(dāng)在硬地面上移動(dòng)時(shí)，手杖具有上述類型的末端部分3是有利的，從而，在手杖撞擊地面時(shí)，由橡膠或塑料制成的末端部分將吸收作用在手上的沖擊。然而，在一些情形下，優(yōu)選地末端部分3可以包括類似滑雪杖的鋼質(zhì)末端的尖端(未在附圖中示出)，從而得到在基面上的最大抓握力。在這種情況下沖擊載荷的減少能夠通過將手杖懸置在末端3實(shí)現(xiàn)，在該情形下，由于這種懸置，手杖將隨每個(gè)推力而稍稍變短，并且施加在手上的沖擊載荷隨之減少。
根據(jù)本發(fā)明，如上面圖1所示類型的現(xiàn)有技術(shù)的步行或滑雪手杖與能量傳感器6相連接，該傳感器在推力運(yùn)動(dòng)期間通過手杖測(cè)量施加到地面上的力及其持續(xù)時(shí)間。手杖還包括用戶界面7和顯示器8，以及用于將數(shù)據(jù)從能量傳感器6傳輸?shù)斤@示器的裝置9。
根據(jù)圖1能量傳感器優(yōu)選地設(shè)置于手杖的末端部分3中。然而，這不是唯一可能的解決方案，傳感器6可以設(shè)置于手杖任何部分中，諸如手柄部分2，特別是在手柄部分和手杖桿上部之間。最基本的是從能量傳感器6獲得信息，該信息被裝置9傳送到用戶界面7，該數(shù)據(jù)在其中被處理，并且其結(jié)果通過顯示器8提供給用戶。用于傳送數(shù)據(jù)的裝置9可以包括現(xiàn)有技術(shù)的無(wú)線或有線連接。由于傳感器6能夠設(shè)置得靠近用戶界面，優(yōu)選地可以用一種在線數(shù)據(jù)傳輸連接9。
圖2示出了優(yōu)選地設(shè)置于手杖上部的手柄部分2中的用戶界面7的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，以及與其相連接的顯示器8。用戶界面7也可以設(shè)置于分開的支架(未在附圖中示出)上，該支架由臂固定在手杖的手柄部分2或主體部分1的上部。
根據(jù)所公開實(shí)施例，在下面詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的手杖所可能具有的性質(zhì)。根據(jù)本發(fā)明觀點(diǎn)的一個(gè)基本的方面在于手杖和傳感器6的組合，以及將通過這種組合獲得的信息以鍛煉行為的效果和鍛煉行為的正確方式的形式傳輸給用戶。所獲得的信息是實(shí)時(shí)的，并且也能夠在此后進(jìn)行從存儲(chǔ)器中下載用于分析運(yùn)動(dòng)的進(jìn)行。例如，通過直接連接到PC上的計(jì)算機(jī)連接，該存儲(chǔ)器可以轉(zhuǎn)存到顯示器8上。
在鍛煉行為的開始，用戶界面7用于選擇預(yù)定的用戶配置或者為新用戶確定的新配置。接下來(lái)選擇鍛煉的形式。可選項(xiàng)為冬季進(jìn)行的鍛煉(例如滑雪)或者夏天進(jìn)行的鍛煉(例如越野行走)。鍛煉的形式能夠進(jìn)一步地被細(xì)分為，例如，在冬季進(jìn)行的自由式滑雪鍛煉。
接下來(lái)選擇的項(xiàng)目包括，例如，每分鐘推力的目標(biāo)數(shù)目、推力的大小等級(jí)、推力的持續(xù)時(shí)間、計(jì)劃進(jìn)行的總的推力數(shù)目、或者鍛煉所用的全部時(shí)間。當(dāng)手杖用于越野行走時(shí)，也選擇步幅的長(zhǎng)度。步幅長(zhǎng)度和推力數(shù)目得出行進(jìn)的距離。
這些選擇通過圖2所示的用戶界面7上的鍵式按鈕10、11、12實(shí)現(xiàn)，從而在顯示器8上示出選擇的選項(xiàng)。例如，這些選擇可以如下所述來(lái)實(shí)現(xiàn)。鍵式按鈕10用于選擇所希望的參數(shù)，鍵式按鈕11和12用于通過預(yù)定的步驟沿所希望的方向改變?cè)搮?shù)的值。再次按下鍵式按鈕10則進(jìn)行存儲(chǔ)。
用戶界面7優(yōu)選地也包括一個(gè)或多個(gè)警告燈13和14，通過這些燈，鍛煉者得知鍛煉行為與所設(shè)定的極限值的關(guān)系。例如，過短的推力持續(xù)時(shí)間或過快推力頻率會(huì)向用戶發(fā)出警告。將發(fā)生信號(hào)裝置15連接到警告燈13和14以引起用戶的注意也是有利的。警告的上下限值能夠通過用戶界面7進(jìn)行設(shè)定。
用戶界面7的操作可選項(xiàng)可以包括僅僅一些上述可選項(xiàng)，或者，該界面可以包括用于告知用戶的更多可能項(xiàng)。
圖3更詳細(xì)地示出了本發(fā)明的結(jié)構(gòu)的實(shí)施例。在手杖桿1頂端固定有套筒部件19，該部件直接地注塑在手杖管1上。在手柄2內(nèi)部，有一個(gè)從下方開口的容納空間22，套筒部件19能夠被推入其中。鎖舌21的上端夾持鎖突起20的下端。作為能量傳感器的壓力傳感器6設(shè)置于套筒19的上端和凹部22的底端之間，從而，該傳感器測(cè)量在手柄2和主體部分1之間的軸向壓縮力。壓力傳感器6因此設(shè)置于以可移動(dòng)的方式相互連接的分開部分之間。壓力傳感器6可以為例如壓電傳感器或其它指示出部件1和2之間壓力的傳感器。在電路板16和壓力傳感器6之間是數(shù)據(jù)傳輸線9a。電路板16包括具有存儲(chǔ)器的微處理器9b、顯示器8、以及用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌粹o11、12。上述按鈕10的功能可以通過按它們中的一個(gè)或者同時(shí)地按下它們兩個(gè)較長(zhǎng)的時(shí)間而提供給這些按鈕的一個(gè)或者兩個(gè)功能。
在手柄2的頂端是具有墊圈23的開口17，在該墊圈上設(shè)置于電路板16。電路板16通過具有螺紋的蓋板部分18被固定到位。蓋板部分18在顯示器處是透明的，但其它部分則是無(wú)光澤的毛面。蓋板部分18也可以包括說明按鈕功能的文字，或者，它們可以位于電路板16上、蓋板透明窗部分的后面。
圖4所示實(shí)施例與圖3不同之處僅在于壓力傳感器6為運(yùn)動(dòng)傳感器6’所替代，該運(yùn)動(dòng)傳感器通過電容傳感器或光測(cè)讀數(shù)測(cè)量在手柄部分2和主體部分1之間的軸向運(yùn)動(dòng)。手柄2由運(yùn)動(dòng)傳感器6’的彈性元件保持在其頂部位置，手柄能夠從該位置相對(duì)于主體部分1克服彈簧力向下最多移動(dòng)若干毫米。在這種情況下，運(yùn)動(dòng)傳感器6’同時(shí)作為減震器。連接到主體管狀件1上端的套筒部分19’與圖3的套筒部分19的不同在于套筒19’以及鎖定突起20’較短，這使得在手柄2和套筒19’之間的軸向運(yùn)動(dòng)成為可能。鎖舌21上方的槽22a比突起20’長(zhǎng)許多。
本發(fā)明的所有實(shí)施例的一個(gè)共同特性在于手柄2包括手持帶，該手持帶的結(jié)構(gòu)可以以各種方式中變化。
由于根據(jù)本發(fā)明的手杖往往是于成對(duì)使用，為該對(duì)手杖中的一個(gè)提供相關(guān)于本發(fā)明的、用于控制鍛煉行為的附件就足夠了。然而，如果一個(gè)人希望比較使用手杖運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性，那么兩根手杖都裝備有用于測(cè)量鍛煉行為的裝置。
該裝置優(yōu)選地為電池供電，可以想象到，通過使用任何已知技術(shù)，該裝置可以部分地或完全地利用從鍛煉過程中獲得的能量。
在上述中僅描述了實(shí)施本發(fā)明的一些優(yōu)選實(shí)施例。然而，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的是，本發(fā)明的不同實(shí)施例可以在權(quán)利要求所保護(hù)的范圍內(nèi)變化。基本的方面是手杖、傳感器、用戶界面、顯示器以及用于傳輸數(shù)據(jù)的裝置的組合，該裝置用于將信息實(shí)時(shí)傳遞給用戶或者順序地從存儲(chǔ)器轉(zhuǎn)存以控制進(jìn)行鍛煉行為的效果和正確方式。
權(quán)利要求
1.一種用于手杖協(xié)助鍛煉的手杖，所述手杖包括主體部分(1)、手柄部分(2)、末端部分(3)，該手杖還包括至少一個(gè)能量傳感器(6)、具有顯示器(8)的用戶界面(7)、以及用于處理來(lái)自能量傳感器(6)的數(shù)據(jù)并將其傳輸?shù)斤@示器(8)的裝置(9、9a、9b)，其特征在于能量傳感器(6)設(shè)置成以這樣一種方式與手柄部分(2)或末端部分(3)相連，在該方式下，其設(shè)置于所述部分(2、3)和主體部分(1)之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手杖，其特征在于用戶界面(7)包括在能量傳感器(6)和數(shù)據(jù)處理裝置(9b)之間的有線數(shù)據(jù)傳輸裝置(9、9a)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的手杖，其特征在于用戶界面(7)包括用于將數(shù)據(jù)輸入存儲(chǔ)器的裝置(9b、10、11、12)，而且，輸入的數(shù)據(jù)包括為鍛煉行為設(shè)定的極限值。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的手杖，其特征在于用戶界面(7)包括一個(gè)或多個(gè)警告燈(13、14)和/或聲音信號(hào)裝置(15)，以用于告知用戶在鍛煉行為中相應(yīng)于設(shè)定極限值的偏差。
5.根據(jù)權(quán)利要求1到4中任一項(xiàng)所述的手杖，其特征在于使用蓄電池/電池作為系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)力，蓄電池/電池被設(shè)置為由鍛煉過程中所獲得的能量進(jìn)行充電。
6.根據(jù)權(quán)利要求1到5中任一項(xiàng)所述的手杖，其特征在于在鍛煉后，鍛煉的信息能夠從存儲(chǔ)器轉(zhuǎn)存到顯示器(8)上和/或PC中。
7.根據(jù)權(quán)利要求1到6中任一項(xiàng)所述的手杖，其特征在于用數(shù)據(jù)輸入裝置(10、11、12)輸入到存儲(chǔ)器中的信息包括步幅長(zhǎng)度，而從能量傳感器(6)輸入到存儲(chǔ)器中的信息包括推力的數(shù)目。
8.根據(jù)權(quán)利要求1到7中任一項(xiàng)所述的手杖，其特征在于通過快速釋放聯(lián)軸節(jié)(19、20、21)，手柄部分(2)和/或末端部分(3)可以與主體部分(1)相分離，并與其重新連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于越野行走或滑雪的步行或滑雪手杖。對(duì)現(xiàn)有技術(shù)包括主體部分(1)、手柄部分(2)、以及末端部分(3)的手杖連接有能量傳感器(6)、用戶界面(7)、以及用于把數(shù)據(jù)從能量傳感器傳遞到用戶界面的裝置(9)，以用于測(cè)量手杖協(xié)助鍛煉的生理效應(yīng)并控制鍛煉行為。
文檔編號(hào)A63B69/00GK1578691SQ02812885
公開日2005年2月9日 申請(qǐng)日期2002年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2001年6月28日
發(fā)明者卡里·奧爾科寧 申請(qǐng)人:埃塞羅依公司