Палка для ходьбы - RU2289466C2

Чертежи

Описание

Настоящее изобретение касается палки для ходьбы пешком или на лыжах, которая используется в "Северной Ходьбе" или на лыжах, или палка для ходьбы, которая используется в качестве вспомогательного средства в некоторых других видах физических упражнений, например катании на коньках. Более конкретно, целью настоящего изобретения является палка для ходьбы, предназначенная для измерения физиологического эффекта упражнения с использованием палки для ходьбы и регулирования выполняемого упражнения.

"Северная Ходьба" развивалась с целью замены или дополнения традиционной ходьбы на лыжах, как вид упражнения. В качестве палки для ходьбы используется модифицированная обычная лыжная палка, которая короче, чем опорная палка, используемая в лыжном спорте. Стержень, однако, может быть выполнен такими же способами и из тех же материалов, что и лыжные палки. Захват палки для ходьбы идентичен лыжной палке, но нижняя часть палки для ходьбы отличается от лыжной палки. Палка для ходьбы не имеет острого стального шипа, который предназначен для обеспечения достаточного зацепления для толчка на скользкой и даже покрытой льдом поверхности. Поскольку упражнение с палкой для ходьбы происходит, главным образом, когда земля не замерзла, или даже в условиях зимы на поверхностях, очищенных от снега и наледи, в шипе такого типа нет необходимости. Поэтому он часто заменяется закругленным и немного утолщенным концом из резины или пластика. Около конца может находиться утолщенная секция, назначение которой заключается в предотвращении слишком глубокого проникновения палки в землю при ходьбе по особо мягкому грунту. Эта часть соответствует кольцу лыжной палки.

Летом целью упражнения с палкой является напряжение группы мышц верхней части тела человека, как в традиционном беге свободным стилем в сельской местности по снегу. При ходьбе на лыжах по снегу руки выполняют функцию сохранения скорости лыжника и увеличения скольжения в совместном действии с ногами. Слабое трение между снегом и лыжами не дает лыжнику возможности продвигаться эффективно по диагонали, не прибегая к помощи палок. Трение между снегом и лыжами и способ передвижения автоматически диктуют работу верхней части тела при беге на лыжах.

При "Северной Ходьбе" человек обычно движется не по скользкой поверхности, поэтому использование мышц верхней части тела в качестве части упражнения неестественно. Для большинства людей, занимающихся "Северной Ходьбой", выполнение длительного упражнения с равномерным напряжением верхней части тела и нижней части тела чрезвычайно сложно. Выбор правильного стиля для упражнения с палкой для ходьбы также представляет сложность без инструкции. Для правильного использования палки следует учитывать начальную и конечную точки толчка, продолжительность рабочего шага и мощность толчка.

Известна палка для ходьбы, предназначенная для выполнения упражнений с ее использованием и содержащая тело, захват, наконечник, измерительный датчик и интерфейс пользователя, включающий дисплей и средство для обработки данных, поступающих из датчика мощности и передачи их на дисплей (см., например, патент Германии 8620394, 15.01.1987).

Целью настоящего изобретения является создание палки для ходьбы, обеспечивающей улучшенное регулирование эффективности выполняемого с ее использованием упражнения и правильный способ выполнения упражнения.

Согласно изобретению создана палка для ходьбы, предназначенная для выполнения упражнений с ее использованием и содержащая тело, захват, наконечник, по меньшей мере, один датчик мощности, и интерфейс пользователя, включающий дисплей и средство для обработки данных, поступающих из датчика мощности и передачи их на дисплей, при этом датчик мощности расположен в связи с захватом или наконечником таким образом, что он расположен между захватом, наконечником и телом.

Интерфейс пользователя может содержать проводное средство передачи данных между датчиком мощности и средством обработки данных.

Интерфейс пользователя может содержать средство для ввода данных в память, и вводимые данные включают пороговые значения, устанавливаемые для выполнения упражнения.

Интерфейс пользователя может содержать один или несколько предупредительных световых сигналов и/или приспособление для звуковой сигнализации для информирования пользователя об отклонениях при выполнении упражнений относительно установленных пороговых значений.

Палка может иметь аккумулятор или батарейку в качестве источника энергии для приведения в действие системы, выполненную с возможностью зарядки энергией, получаемой от выполнения упражнения.

В палке для ходьбы после упражнения информация об упражнении может выводиться из памяти на дисплей и/или персональный компьютер.

Информация, вводимая в память средством для ввода данных, может включать длину большого шага, а информация, вводимая в память из датчика мощности, включает количество толчков.

Информация, вводимая в память средством для ввода данных, включает длину большого шага, а информация, вводимая в память из датчика мощности, может включать количество толчков.

Захват и/или наконечник могут отделяться от тела и снова закрепляться с помощью быстроразъемного соединения.

Вышеописанная палка предоставляет пользователю необходимую информацию о выполнении упражнения во время и после его выполнения и позволяет лучше планировать целевую направленность упражнения.

Палка для ходьбы согласно изобретению обеспечивает человеку, занимающемуся упражнением, информацию о реальном времени выполнения упражнения в течение тренировки в виде продолжительности шага ходьбы, частоты усилия толчка и количестве шагов посредством измерения или оценки этих параметров в непрерывном рабочем режиме. Указанные параметры, таким образом, можно контролировать во время выполнения упражнения и можно заранее настроить пороговые сигналы до начала тренировки, чтобы обеспечить правильный тип упражнения.

Далее изобретение описано более подробно с помощью примеров со ссылкой на сопутствующие чертежи, на которых изображено следующее:

фиг.1 показывает вид сбоку палки для ходьбы;

фиг.2 показывает вид сверху предпочтительного варианта реализации дисплея на захвате палки и интерфейс пользователя;

фиг.3 показывает изометрический вид палки для ходьбы по диагонали сверху с пространственным разделением деталей, в которой датчик давления расположен между захватом и верхней частью тела палки для ходьбы;

фиг.4 показывает то же, что и фиг.3, но с использованием датчика движения вместо датчика давления.

На фиг.1 показана палка для ходьбы, содержащая трубчатое тело 1 или стержень палки, захват 2, закрепленный на одном конце корпуса 1, и наконечник 3, закрепленный на противоположном конце. При использовании в качестве палки для ходьбы трубчатое тело 1 подобно палке для ходьбы на лыжах, но немного меньшей длины, что делает ее особенно подходящей для "Северной Ходьбы". Когда палки используются для упражнений с роликовыми коньками или лыжами, длина тела 1 палки для ходьбы приближается к длине обычной лыжной палки или немного ее превышает. Тело 1 предпочтительно становится немного тоньше вблизи соответствующей зоны наконечника 3.

Наконечник 3 предпочтительно имеет такую конструкцию, чтобы он не погружался слишком глубоко в землю при ходьбе по мягкому грунту, что отрицательно сказывается на выполнении упражнения. Это достигается при помощи расширяющегося элемента 4, соответствующего кольцу в лыжной палке, расположенного в верхней части наконечника 3, и расширяющейся части 5 наконечника, опирающейся на землю, в результате чего также достигается лучшее сцепление с поверхностью, по которой выполняется ходьба. При перемещении по твердой поверхности целесообразно, чтобы палка имела наконечник 3, описанный выше, в результате чего наконечник, выполненный из резины или пластика, будет поглощать ударную нагрузку на руку, когда палка ударяется о землю. В некоторых случаях, однако, может быть целесообразным, чтобы наконечник 3 включал шип (не показан на фигурах), напоминающий стальной шип палки для ходьбы на лыжах, в результате чего достигается максимальное сцепление со слоем грунта. Уменьшить ударную нагрузку в этом случае можно, подвесив наконечник 3, при этом с каждым толчком палка становится короче вследствие удержания и ударная нагрузка на ручку уменьшается.

К известной палке для ходьбы или ходьбы на лыжах, описанной выше применительно к фиг.1, согласно изобретению подсоединен датчик 6 мощности, который измеряет с помощью палки усилие, оказываемое на землю, и продолжительность усилия во время толчка. Она также содержит интерфейс 7 пользователя и дисплей 8 и средство 9 для передачи данных от датчика 6 мощности на дисплей.

Датчик 6 мощности предпочтительно расположен в соответствии с фиг.1 в наконечнике 3 палки. Это, однако, не является единственным решением, датчик 6 может быть расположен в любой части палки, например в захвате 2, в частности между захватом и верхней частью стержня палки. Существенно то, что датчик 6 мощности выдает информацию, которая передается средством 9 на интерфейс 7 пользователя, данные обрабатываются в нем, и дисплей 8 представляет пользователю результаты. Средство 9 для передачи данных может состоять из известной беспроводной или проводной связи. Поскольку датчик 6 мощности может находиться вблизи интерфейса пользователя, предпочтительно наличие работающего в непрерывном режиме средства 9 для передачи данных.

Фиг.2 показывает предпочтительный пример реализации интерфейса 7 пользователя, расположенного предпочтительно в верхней части захвата 2, и соединенного с ним дисплея 8. Интерфейс 7 пользователя может также быть расположен на отдельной подставке (не показана на фигурах), которая закреплена на захвате 2 палки или верхней части тела 1.

Согласно предлагаемому варианту реализации изобретения в дальнейшем более подробно описаны свойства, которыми может обладать, например, палка для ходьбы согласно изобретению. Существенным аспектом с точки зрения изобретения является комбинация палки для ходьбы и датчика 6 мощности и передача информации, полученной посредством этой комбинации, для пользователя об эффекте выполняемого упражнения и правильном способе его выполнения. Информацию получают в режиме реального времени, и она может быть получена из памяти для анализа выполнения упражнения. Заложенные в памяти данные могут выводиться на дисплей 8 или, например, посредством компьютерной связи прямо на персональный компьютер.

В начале выполнения упражнения используется интерфейс 7 пользователя для выбора заданного контура пользователя или определяется новый контур для нового пользователя. Затем выбирают вид упражнения. Альтернативами являются упражнения, которые выполняются зимой (т.е. ходьба на лыжах) или летом (т.е. с палкой для ходьбы). Вид упражнения в дальнейшем может определяться как, например, упражнение, которое выполняется при ходьбе на лыжах вольным стилем зимой.

Далее выбираются, например, целевое количество толчков в минуту, уровень мощности толчков, продолжительность толчка, общее количество запланированных для выполнения толчков, общее время, отведенное на упражнение. Когда палка для ходьбы используется для "Северной Ходьбы", также выбирается длина большого шага. Длина большого шага и количество толчков составляют пройденное расстояние.

Выбор происходит с помощью кнопочных переключателей (кнопок) 10, 11 и 12 на интерфейсе 7 пользователя (фиг.2), в результате чего альтернативы для выбора появляются на дисплее 8. Выбор может происходить, например, таким образом. Кнопочный переключатель 10 используется для выбора необходимого параметра, а кнопочные переключатели 11 и 12 используются для изменения величины параметра в нужном направлении на определенный переход. Запоминание выполняется повторным нажатием кнопочного переключателя 10.

Интерфейс 7 пользователя предпочтительно также содержит один или несколько предупредительных световых сигналов 13 и 14, с помощью которых выполняющий упражнение получает информацию о выполнении упражнения относительно установленных пороговых значений. Например, пользователь получает предупреждение о слишком короткой продолжительности толчка или слишком большой частоте толчка. Также целесообразно соединить приспособление 15 для звуковой сигнализации с предупредительными световыми сигналами 13 и 14, чтобы привлечь внимание пользователя. Верхние и нижние пороговые значения для предупреждения могут быть установлены через интерфейс 7 пользователя.

Альтернативные решения работы интерфейса 7 пользователя могут включать только некоторые из упомянутых выше альтернатив, но интерфейс может включать и другие возможные средства для передачи информации пользователю.

Фиг.3 показывает вариант реализации конструкции изобретения более подробно. На верхнем конце тела 1 палки закреплен элемент гильзы 19, сформованный непосредственно на теле 1 палки. Внутри захвата 2 имеется приемная полость 22, открытая снизу, в которую можно протолкнуть гильзу 19. Верхний конец фиксирующего язычка 21 захватывает нижний конец фиксирующего выступа 20. Датчик 6 давления, действующий как датчик мощности, расположен между верхним концом гильзы 19 и нижней частью полости 22 и в результате измеряет осевое сжимающее усилие между захватом 2 и телом 1. Датчик 6 давления таким образом расположен между отдельными элементами палки, которые соединены между собой с возможностью отделения. Датчик 6 давления, например, может быть пьезоэлектрическим датчиком или датчиком другого вида, показывающим сжимающее усилие между телом 1 и захватом 2. Между печатной платой 16 и датчиком 6 давления находятся провода 9а передачи данных. Печатная плата 16 содержит микропроцессор 9b, снабженный памятью, дисплей 8 и нажимные кнопки 11, 12 для передачи данных. Функции нажимной кнопки 10, описанной выше, могут передаваться одной или обеим нажимным кнопкам долгим нажатием одной или обеих одновременно.

В верхнем конце захвата 2 выполнено отверстие 17 с кольцевой прокладкой 23, на которой размещена печатная плата 16. Печатная плата 16 жестко закреплена посредством крепящейся винтами крышки 18. Крышка 18 в месте, где находится дисплей, является прозрачной, но в других местах имеет матовое покрытие. Крышка 18 может также включать надписи, указывающие на функции нажимных кнопок, или же они могут находиться за прозрачной частью крышки на печатной плате 16.

Вариант реализации, показанный на фиг.4, отличается от варианта реализации, показанной на фиг.3, только тем, что датчик 6 давления заменен датчиком 6' движения, который измеряет осевое движение между захватом 2 и телом 1 с помощью емкостного датчика или показаний оптических средств. Захват 2 сохраняется в своем верхнем положении с помощью гибкого элемента, относящегося к датчику 6' движения, и из этого положения захват 2 может перемещаться относительно тела 1 по большей мере на несколько миллиметров вниз против силы сжатия пружины. В этом случае датчик 6' движения действует в то же самое время как амортизатор. Гильза 19', закрепленная на верхнем конце тела 1, отличается от гильзы 19 фиг.3 тем, что гильза 19', а также фиксирующие выступы 20 короче, что делает возможным осевое движение между захватом 2 и гильзой 19'. Канавка 22а над фиксирующим язычком 21 значительно длиннее, чем выступ 20'.

Общим признаком всех вариантов реализации изобретения является то, что захват 2 содержит ручную петлю, конструкция которой может быть очень разной.

Поскольку палки для ходьбы согласно изобретению предназначены для использования парами, достаточно, чтобы палка в паре была обеспечена аксессуарами, относящимися к изобретению, для регулирования выполнения упражнения. Однако, если желательно сравнить симметрию работы с палками, обе палки для ходьбы оборудуются средством для изменения выполнения упражнения.

Палка для ходьбы предпочтительно работает на батарейках, но предусмотрено, что она может использовать энергию, получаемую от выполнения упражнения либо частично, либо полностью, с помощью любой известной технологии.

В предыдущем описании приведены некоторые предпочтительные варианты реализации изобретения. Однако специалистам в данной области понятно, что различные варианты реализации изобретения могут отличаться в пределах объема защиты изобретения, изложенного в пунктах патентования. Существенным аспектом является сочетание палки для ходьбы, датчика, интерфейса пользователя, дисплея и средства передачи данных для информации пользователя в режиме реального времени или для последующего получения из памяти информации для регулирования эффекта упражнения и правильного метода выполнения упражнения.

Реферат

Изобретение касается палки для ходьбы или ходьбы на лыжах, используемой в "Северной Ходьбе" или ходьбе на лыжах. Палка для ходьбы содержит тело, захват, наконечник, по меньшей мере, один датчик мощности, интерфейс пользователя, включая дисплей, и средство для обработки данных от датчика мощности и передачи их на дисплей. Датчик мощности расположен между захватом, наконечником и телом. Изобретение обеспечивает улучшенное регулирование эффективности выполняемого с его использованием упражнения и правильный способ выполнения упражнения. 8 з.п. ф-лы, 4 ил.

Формула