(57)【要約】弾性材料中に備えられており、測定されるべき打撃が測定チェンバー（２４）のうち少なくとも１つの容積を変化させるように配置、設計された複数の測定チェンバー（２４）と、測定チェンバー（２４）に接続された吐出管（８）と、吐出管（８）内に配置されたセンサ（１２）と、を備える衝撃力測定手段（４）において、センサ（１２）を含む吐出管（８）に接続されていない追加チェンバー（３０）が備えられていることを特徴とする衝撃力測定手段（４）。
2008513745.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
弾性材料中に備えられており、測定されるべき打撃により測定チェンバー（２４）のうち少なくとも１つの容積が変化するように配置、設計された複数の測定チェンバー（２４）と、測定チェンバー（２４）に接続された吐出管（８）と、吐出管（８）内に配置されたセンサ（１２）と、を備える衝撃力測定手段（４）において、
センサ（１２）を含む吐出管（８）に接続されていない追加チェンバー（３０）が備えられていることを特徴とする衝撃力測定手段（４）。
【請求項２】
測定チェンバー（２４）と追加チェンバー（３０）とが、板状の測定器本体（６）内に備えられている請求項１記載の衝撃力測定手段（４）。
【請求項３】
測定チェンバー（２４）が、細長く、均一な断面を有する請求項１又は請求項２記載の衝撃力測定手段（４）。
【請求項４】
測定チェンバー（２４）と追加チェンバー（３０）とが、同一の形状である請求項１〜３のいずれか記載の衝撃力測定手段（４）。
【請求項５】
測定チェンバー（２４）と追加チェンバー（３０）とが、１つの平面内に配置されたものである請求項１〜４のいずれか記載の衝撃力測定手段（４）。
【請求項６】
測定チェンバー（２４）と追加チェンバー（３０）とが、規則的なリズムで配置されている請求項１〜５のいずれか記載の衝撃力測定手段（４）。
【請求項７】
測定チェンバー（２４）と追加チェンバー（３０）とは、測定チェンバー（２４）の数をＸ、追加チェンバー（３０）の数をＹとしたとき、Ｘ、Ｙ、Ｘ、Ｙ、．．．と配置され、Ｘ＞Ｙである請求項６記載の衝撃力測定手段（４）。
【請求項８】
Ｘ＝３であり、Ｙ＝２である請求項７記載の衝撃力測定手段（４）。
【請求項９】
測定チェンバー（２４）及び／又は追加チェンバー（３０）が直径３〜７ｍｍの円形断面を有し、測定チェンバー（２４）間、及び／又は追加チェンバー（３０）間、及び／又は測定チェンバー（２４）と追加チェンバー（３０）との間の距離が１〜５ｍｍであり、測定チェンバー（２４）及び／又は追加チェンバー（３０）は、厚さ５〜１５ｍｍの板状の測定器本体（６）内に、測定器本体（６）の衝撃側からの距離が１〜３ｍｍになるよう備えられている請求項３〜８のいずれか記載の衝撃力測定手段（４）。
【請求項１０】
センサが、温度補正、加速度補正、及び位置補正された圧力センサ（１２）である請求項１〜９のいずれか記載の衝撃力測定手段（４）。
【請求項１１】
圧力センサ（１２）が、電気的に逆並列に接続された２つのセンサ素子を備える請求項１０記載の衝撃力測定手段（４）。
【請求項１２】
圧力センサが、半導体センサである請求項９又は請求項１０記載の衝撃力測定手段（４）。
【請求項１３】
吐出管（８）が、圧力センサ（１２）に接続され、周囲に対しオープンになっている請求項１〜１２のいずれか記載の衝撃力測定手段（４）。
【請求項１４】
弾性材料が、高く素早い回復力を備える発泡プラスチック材料である請求項１〜１３のいずれか記載の衝撃力測定手段（４）。
【請求項１５】
吐出管（８）は、少なくとも一部が弾性材料で形成されている請求項１〜１４のいずれか記載の衝撃力測定手段（４）。
【請求項１６】
吐出管（８）の少なくとも一部は、反応領域内における吐出管（８）に対する衝撃では、スコアを表示しないよう補強されている請求項１〜１５のいずれか記載の衝撃力測定手段（４）。
【請求項１７】
センサ（１２）の測定信号が転送され、衝撃の質を決定できるよう設計されているマイクロプロセッサーを更に備える請求項１〜１６のいずれか記載の衝撃力測定手段（４）。
【請求項１８】
マイクロプロセッサーは、基準値を超えた時にのみ測定信号を「衝撃」として認定し、評価するよう設計されている請求項１７記載の衝撃力測定手段（４）。
【請求項１９】
マイクロプロセッサーは、打撃を与える際に加えられる力に応じて、衝撃を異なるカテゴリに分類できるように設計されている請求項１７又は請求項１８記載の衝撃力測定手段（４）。
【請求項２０】
マイクロプロセッサーは、測定結果をフーリエ変換及び／又は積分させる評価手順を備えるよう設計されている請求項１７〜１９のいずれか記載の衝撃力測定手段（４）。
【請求項２１】
マイクロプロセッサーによる処理前に測定信号を一時的に記憶するためのバッファメモリが備えられている請求項１７〜２０のいずれか記載の衝撃力測定手段（４）。
【請求項２２】
バッファメモリが環状バッファである請求項２１記載の衝撃力測定手段（４）。
【請求項２３】
請求項１〜２２のいずれか記載の衝撃力測定手段（４）を備える戦闘用ベスト（２）。
【請求項２４】
請求項１〜２２のいずれか記載の衝撃力測定手段（４）を備えるボクシンググローブ。
【請求項２５】
請求項１〜２２のいずれか記載の衝撃力測定手段（４）を備える打撃訓練装置。
【請求項２６】
競技者が着用する請求項２３に記載された戦闘用ベスト（２）２つと、コンピュータとを備え、コンピュータに２つの戦闘用ベストの衝撃データが供給され、コンピュータは、衝撃データを検出し、衝撃データから得点を算出し、個々の競技者との関係で得点を処理し、最終的に勝者を決定するために適するよう設計されている競技及び／又は訓練の評価手段。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弾性材料中に備えられており、測定されるべき打撃が測定チェンバーのうちの少なくとも１つの容積を変化させるように配置、設計された複数の測定チェンバーと、測定チェンバーに接続された吐出管と、吐出管内に配置されたセンサとを備える衝撃力測定手段に関する。
【背景技術】
【０００２】
このような衝撃力測定手段としては、特許文献１が知られている。特許文献１には、吐出管内の流量を測定するため、温度応答性抵抗器のようなセンサを備えることが記載されている。この種のセンサには、種々の欠点がある。一方、これらが比較的高価で、かさばるという印象が、市場に受け入れられる衝撃力測定手段を実現する上での欠点となっている。特に問題となるのは、このようなセンサに固有の慣性である。格闘技、例えば、テコンドーの場合、競技者は、特定のルールに従って、手又は足で打撃を与えようとし、打撃又は打ち当ては、特定の衝撃力を有するもののみが得点となる。１秒間に最大で３回又は４回の打撃があることは往々にしてあり、衝撃力測定手段は、それらの衝撃力を分割して、個別に処理できるものでなければならない。しかし、このように衝撃の頻度が高いと、温度応答抵抗器のようなものを、そのまま有効に使用できる限界の領域に到達してしまう。それでも、いくつかの単一事象は、個々に解決できるかもしれないが、それ以外の事象は１つの衝撃事象に融合する。このような信頼性のない衝撃力測定手段は、実用的な利用には用いられず、不適当である。
【０００３】
特許文献１に記載されている「開放システム」は、測定の際、システム内に含まれている流体を、システムに妨げられることなく流れ出させることができ、一般的に、打撃の終了後、吐出管を通して流体をシステムに逆流させるものであり、特許文献２と同じ開発者グループの衝撃力測定手段の開発成果であるが、信頼性が低すぎたために破棄された。特に、特許文献２には、圧力測定センサを備える「閉鎖システム」が記載されており、吐出管の流体をシステムから流れ出させることができないものであるが、圧力測定センサは、このシステムにも残されている。吐出管は除外することも可能であり、硬いセンサによって競技者が怪我することのないよう、衝撃を受ける領域から空間的に離れた場所に圧力センサを配置するために使用されるにすぎない。装置内の吐出管は、流体が妨げられずに流出するのを阻止する閉鎖分岐管にすぎない。この文献では、システム内の周辺圧力を使用することを提案しているが、そうでなければ、絶対にガス漏れしない構造でなければならないだろう。しかしながら、閉鎖システムは、ガスの漏れがないので、周囲の圧力の増減やスポーツマンの体温によるガスの加熱があると、正確な測定が行えず、圧力測定信号の評価に再現性がなくなる。
【０００４】
【特許文献１】欧州特許出願公開第１０９０６６１号明細書
【特許文献２】欧州特許第１０３３１５２号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって、本発明の目的は、衝撃頻度の高い個別の衝撃を確実に解決でき、閉鎖システムでは避けることができない固有の欠点を回避することができる衝撃力測定手段を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、測定チェンバーに加えて、センサを含む吐出管に接続されていない追加チェンバーが備えられることにより、この目的が達成される。
【０００７】
驚くべきことに、測定チェンバー及び追加チェンバーを交互になるように配置すると、圧力センサが、特に多くの情報を含むものとなり、良好な評価が可能となる測定信号を発生させることが分かった。特に、このような配置では、同様な時間と衝撃力の結果に関し、より微細な衝撃分解能を得ることができる。追加チェンバーは、測定チェンバーと実質的に同じ方法で設計することができる。しかし、追加チェンバーは、吐出管を介して圧力センサには接続されない。追加チェンバーは、例えば、それ自体がそれぞれ閉鎖されるか、又は別の吐出管を介して周囲環境につなげることが可能である。
【０００８】
測定チェンバー及び追加チェンバーは、弾性材料からできている板状の測定器本体内に備えられる。板状の測定器本体は、例えば、戦闘用ベストに層状に組み込むか、訓練装置内に組み込むことができる。板状の設計は、測定器本体を比較的薄くできるという利点がある。それに加えて、そのような板状測定器本体は、比較的製造が容易である。
【０００９】
測定チェンバーは、細長く、断面積が実質的に一定であるものとすることができる。追加チェンバーも、同様に設計することができる。
【００１０】
測定チェンバー及び追加チェンバーは、すべて、１つの共通する平面内に、例えば、弾性材料の表面からの距離が同じになるように、配置することができる。
【００１１】
測定チェンバー及び／又は追加チェンバーは、断面を丸く、例えば、直径約２〜７ｍｍとすることができ、測定チェンバー及び／又は追加チェンバーの間の相互の間隔は約１〜５ｍｍであり、測定チェンバー及び／又は追加チェンバーは、厚さ約５〜１５ｍｍの板状の測定器本体内に、測定器本体の衝撃側からの距離は、少なくとも０．５ｍｍ、好ましくは約１〜３ｍｍとなるよう備えられる。測定チェンバーは、丸形の断面の代わりに、楕円形又は長方形の断面を備えるようにすることもできる。丸形断面は、特に製造技術の理由から有利であることが分かった。吐出管も、丸形断面に形成することが好ましい。吐出管は、直径約２〜１０ｍｍ、好ましくは約３〜５ｍｍとすることができる。断面が丸形以外の場合、丸形以外の断面形状に形成されたことにより、流れに与える影響を考慮して直径を測定すべきである。また、測定チェンバー及び／又は追加チェンバーを互いに積み重ねた複数の層や、例えば、衝撃をさらに減衰できるようにするためにのみ備えられる追加チェンバーの追加層を設けることもできる。測定チェンバーが細長い場合、異なる複数の層に、対応する測定チェンバーと追加チェンバーとを、例えば互いが９０°の角度となるように配置することも可能である。
【００１２】
センサは、温度補正、加速度補正、及び／又は位置補正されたセンサで、とりわけ圧力センサとすることができる。また一方、流量測定のため、風速計や、例えば、温度応答性抵抗器を使用することもできる。測定チェンバーと追加チェンバーとを特別な配置にすることで、このようなセンサによって十分な結果を得ることができる。
【００１３】
衝撃力測定手段において、センサを使用する場合の大きな課題の１つは、衝撃により引き起こされた圧力変化のみがセンサの測定に影響し、とりわけ打撃などの戦闘活動によって生じた位置変化や加速度が、センサ信号に影響しないことにある。
【００１４】
圧力センサは、ダブルチップのセンサとすることができ、すなわち、一方のみが測定チェンバーに接続されている２つの電気的逆並列センサ素子を備えることができ、半導体素子を備えることができる。測定チェンバーに接続されていない、他のセンサ素子は、周囲環境につなげることができる。２つのセンサ素子は、双子のように、実質的に同一の設計であり、本質的に、同じ原因を前提として、同一の信号を発生するように配置される。個々のセンサ素子を逆並列に電気的接続することで、位置、加速度、及び／又は温度により生じるセンサ信号は互いに相殺し合い、センサにより生成される信号には、打撃による体積の変化又は圧力変動だけが残る。半導体センサは、半導体膜を備え、圧力の影響下でその変形を圧力測定に使用することができる。圧力センサは、一つの壁と、膜により構成され、吐出管を接続するための接続手段を備えるが、接続しない場合、閉じられた測定スペースを備えることができる。特に、吐出管は、測定スペースが行き止まりとなって吐出管が閉じられるよう、測定スペースに対してオープンになっているものでよい。膜は、測定スペースの反対側が周囲に対しオープンになっているものでよい。従って、圧力変動は、膜に対して直接加えられ、測定環境を配慮した相対的な圧力が認定される（「動的圧力測定」）。２つのセンサ素子が逆並列に接続されている圧力センサの場合、一方のセンサ素子の膜のみが吐出管に接続される。２つ目のセンサ素子の膜は、両側が周囲に対しオープンになっており、２つ目のセンサ素子の膜は、温度変化、位置変化、及び／又は加速度により生じる影響のみを検出し、他のセンサ素子の対応する信号を補正する。この特徴、つまり、２つの電気的に逆並列なセンサ素子を備える圧力センサを、衝撃力測定手段の圧力センサとして使用することは、単独で見ても、つまり、請求項１の特徴のすべて又は一部がない場合であっても、発明であると考えられる。
【００１５】
動的圧力測定の代わりに、流量によって圧力変動の間接的な測定を行うことも可能である。この目的を達成するため、吐出管内の絞り手段として知られている、例えば、ダイアフラム、締め付け、ベンチュリー経路などの圧力降下が、測定される。圧力降下により、その流量によって生じる圧力変動を決定できる。この測定では、補正を行うダブルチップセンサも使用できる。例えば、一方のセンサ素子は、絞り手段の前後の間の場所における相対的な圧力を測定するために使用し、他方のセンサ素子は、補正のために使用することができる。また、絞り手段の前の周囲環境に関して相対的な圧力を測定するため、一方のセンサ素子を使用し、絞り手段の後の周囲環境に関して相対的な圧力を測定するため、他方のセンサ素子を使用することも可能であるが、この場合、それぞれの膜の反対側を吐出管に接続することが必要である。
【００１６】
衝撃力測定手段には複数の吐出管及び／又は複数の圧力センサを備えることができる。圧力センサは、高感度のものが好ましく、測定範囲は１００ｍｂａｒ未満で、最大７５ｍｂａｒであることが好ましい。絶対圧力センサであることが好ましい。本発明は、吐出管を通る流量の代わりに、衝撃力を測定するために衝撃又は打撃により生じる吐出管内の圧力変動を利用する。
【００１７】
吐出管は、圧力センサに接続され、周囲に対しオープンになっていることが好ましい。このシステム内の流体は、例えば、打撃のみならず、競技者の移動、空気圧の変動、温度変化による体積変化によっても、吐出管を通じて周囲に流出させることができる。同様の方法で、流体が、吐出管を通じてシステム内に逆流するものとしてもよい。しかし、圧力センサを通った流体は、大抵、閉鎖された大容積のチェンバーに流出すると考えられる。
【００１８】
弾性材料には、回復力が高く、素早く回復する発泡プラスチック材料が好ましい。回復力は、特に、高頻度の衝撃にも対応できるよう、十分に高く、素早くなければならない。衝撃の後、ほぼ完全に回復するまでの時間は、０．４５秒未満であり、０．３秒未満であり、０．２５秒以下であることが好ましい。好適なプラスチック材料としては、例えば、ポリウレタンがある。
【００１９】
吐出管は、少なくともその一部を、弾性材料からなるものとしてよい。特に、吐出管は、製造の際、測定チェンバー及び／又は追加チェンバーと一体成型することができ、板状の測定器本体内に組み込むことも可能である。
【００２０】
吐出管は、吐出管の反応領域内の強化した部分に対する衝撃によっては、衝撃又はスコアを表示するよう伝えないように補強することができる。補強としては、例えば、実質的に圧力に強いホースを使用することができる。
【００２１】
衝撃力測定手段は、さらに、圧力センサの測定信号が転送され、衝撃の質を決定できるよう設計されたマイクロプロセッサーを備えるものでもよい。特に、衝撃の質を決定できる数値を求めるため、吐出管内における圧力の経時変化を測定してもよい。例えば、時間に対する圧力導関数の増加勾配に基づいて、衝撃と衝撃力とを区別することができる。衝撃の質は、力に関係するが、他方では、加えられる打撃の速度に関係する。特に、衝撃力は、例えばテコンドーにおいて適切な評価基準といえる。特に、与えられた打撃又は打ち当ての衝撃力に基づいてポイントを割り当てることにより、評価が行われる。
【００２２】
マイクロプロセッサーは、基準値を超えた場合のみ測定信号を識別し、次いで、その測定信号をさらに評価するように設計することができる。このマイクロプロセッサーの基準値は、スポーツマンが移動や、極端に弱い接触によって生じる吐出流による圧力変動を取り除くために使用される。このように、マイクロプロセッサーは、圧力が基準値を超えている場合にのみ作動する。
【００２３】
マイクロプロセッサーは、打撃により与えられる力に応じて、打撃を複数の異なるカテゴリに分類することができるように設計できる。例えばテコンドーでは、打撃は、主に荷重のレベルに依存し、特定の最小衝撃力を超える場合のみ得点となる。したがって、衝撃力測定手段又はマイクロプロセッサーは、この最小値を超えた場合のみポイントとなるよう設計すると都合がよい。特に高い力の打撃が加えられた場合は、個々の打撃に対し、任意に数ポイント与えることも可能である。このように、衝撃力測定手段は、個々の打撃に対し客観的にポイントを割り当てることができる。
【００２４】
マイクロプロセッサーは、測定結果をフーリエ変換又は積分させる評価手順を備えるよう設計することができる。フーリエ変換は、特にトレーニング目的として、打撃の曲線形状を分析し、ヒントを導き出すため特に有益である。このように、一般的に、速い打撃、すなわち技術的に良い打撃と、遅い打撃と、押す打撃とを区別することが可能である。測定信号は、打撃の後、急に上昇し、次いで、圧力センサのオフセット電圧を中心に振動しつつ減衰する。フーリエ変換は、そのような測定信号を評価するのに特に好適である。衝撃力を調べるだけであれば、曲線を全波整流した後、面積を計算するだけで十分である。他の評価プロセスも、考えられる。この特徴は、単独でも発明であると思う。
【００２５】
マイクロプロセッサーによる処理前に、測定信号を一時的に記憶するためのバッファメモリを備えることができる。マイクロプロセッサーの基準値を超える前に検出される測定信号の一部も利用するために、有益である。この方法で、評価対象である打撃直後の全ての増加分について利用することも可能である。マイクロプロセッサーは、基準値を超えた測定信号を打撃として識別すると、直ちにバッファメモリから以前の値を取り出し、さらにその値を評価に入れる。
【００２６】
バッファメモリは、環状バッファ（ring  buffer）でもよい。
【００２７】
さらに、本発明は、例えば、サンドバッグやパンチングボールのような、戦闘用ベスト、ボクシング用グローブ、打撃訓練装置に関し、それぞれが、本発明の衝撃力測定手段からなる。本発明は、とりわけ、ボクシング用グローブに適用可能である。ボクシングは、怪我をする危険性が高い。そのため、頭部への打撃により、重大な頭部外傷を何度も負う。ボクシング用グローブを衝撃力測定手段とともに使用することで、対戦相手への打撃による効果に関係なく、打撃を客観的に評価することができる。したがって、例えば、ボクシング用グローブの中に、衝撃力測定手段を拳と非常に近くなるよう配置することができ、衝撃力測定手段の外側には、対戦相手への打撃による影響をかなり低下させるため最良な詰め物を置くことができる。
【００２８】
さらに、本発明は、競技及び／又はトレーニング評価装置と供に用いられ、格闘技競技者が着用する本発明の戦闘用ベストと、２つの戦闘用ベストの衝撃データが供給されるコンピュータに関するものであり、コンピュータは、衝撃データを検出し、衝撃データから得点を算出し、さらに個々の競技者との関係で得点を処理し、最終的に勝者を決定するために適するよう設計されている。この方法によれば、非常に客観性のある競技評価が実現できる。
【００２９】
本発明及び本発明の開発は、図に示された以下の実施形態により説明される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
図１は、テコンドー用の戦闘用ベストを示している。戦闘用ベスト２は、一体化された衝撃力測定手段４を備える。衝撃力測定手段４は、戦闘用ベスト２の繊維材料と一体化するか、戦闘用ベスト２の内側又は外側の繊維材料上に配置され、板状又はマット状の測定器本体６からなる。例示した実施形態では、板状の測定器本体６は、破線で示したように、戦闘用ベストの繊維材料内に配置されている。
【００３１】
板状の測定器本体６は、２つの吐出管８を使って測定手段１０に接続している。特に、測定手段１０は、圧力センサ１２と処理及び／又は送信手段１４とを備える。圧力センサ１２は、短い１本の管１６を介して周囲に対しオープンになっている。これは、図に示されている衝撃力測定手段４が、「開放システム」であることを意味し、つまり、測定器本体６内に配置された測定チェンバーは、吐出管８、圧力センサ１２、圧力センサ１２からの出口管１６を介し、流体が妨げられないよう周囲に対しオープンになっている。圧力センサ１２は、打撃によって振動が引き起こされ、吐出管８を通る流体の圧力変動のみを測定するものである。
【００３２】
別の方法として、圧力センサ１２は、吐出管８を仕切り、短い１本の管１６を、圧力センサ１２までの周囲圧力の基準となる接続手段として備える。
【００３３】
使用される圧力センサ１２は、高感度力圧力センサで、測定範囲が比較的低圧のものが好ましく、例えば、１００ｍｂ未満までの絶対圧力センサが好ましい。増幅器を含むダブルチップ技術によるＡＳｅｎｓＴｅｃ  ＧｍｂＨ社のＡＣＬＡシリーズの低圧センサが、特に好適であることが判明している。これらのセンサは、一般的な用途においてセンサが満たすべき要件を満足したものであり、すなわち、位置の独立、精度、長期安定性とともに、温度補正の条件も満足している。これらのセンサは、以下の図４及び図５で詳しく説明する。
【００３４】
周囲の影響、測定誤差などを排除するための電子的補正は、処理及び／又は送信手段１４に備えることもできる。
【００３５】
測定器本体から圧力センサ１２への吐出管８は、加えられる打撃により圧力センサ１２に流体の信号を起こさせず、信号が記録されないように、補強される。
【００３６】
圧力センサ１２並びに処理及び／又は送信手段１４は、例えばベスト２における肩又は首のあたりのように、背部に、特定のスポーツについて決定された衝撃又は得点を生じる区域から可能な限り離して配置することが好ましい。測定器本体６の測定範囲は、ちょうど衝撃区域に対応してカバーされることが好ましい。ベスト２は、本体に対する打撃の影響を緩和するための保護ベストとして設計されることが好ましい。ベスト２には、ストラップ１８が備えられ、ベストを肩にかけることができる。それに加え、取付けひも２０と対応する部品２２がともに備えられ、ベストを身体に安全に装着できる。
【００３７】
処理及び／又は送信手段１４では、圧力センサ１２の測定信号が、外部の評価回路に直接送信される。データ転送には、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ技術による無線接続、その他の種類の無線接続が適している。特に、フェンシングのように動きが一方向のみである場合や、衝撃力測定手段がトレーニング装置に固定して取り付けられて使用される場合、有線接続もあり得る。また、測定データの記録だけを行い、競技終了後にのみ、その測定データを取り出して評価することもできる。処理及び／又は送信手段１４内で測定信号を評価し、評価された結果のみを送信することも可能である。例えば、他の信号が送信されていない間は、例えば「２５０ｋＰ（ｋＰａ）」のように打撃の強さのみが送信され、衝撃力測定手段の消費電力を減らすことが考えられる。
【００３８】
衝撃測定手段４に必要な電力は、例えば内蔵される電池により供給することができる。
【００３９】
例えば、個々の競技者の戦闘打撃に昇順の番号をふることにより、送信の接続信頼性をチェックする手段を設け、この番号を、例えば「１  ２５０ｋＰ（ｋＰａ）」のように送信し、加えて、競技の終わりにそれぞれの競技者の打撃の総数を送信することも有益であろう。そのため、前の打撃が与えられたかどうかを打撃ごとにチェックすることは、少なくとも受信者側では可能である。それに加えて、衝撃力測定手段内に送信情報を格納し、戦闘後に、完全なデータの取得を確実に可能なものとすると都合がよい場合がある。
【００４０】
特に、処理及び／又は送信手段１４は、圧力センサ１２の測定信号が、圧力センサ１２の種類に応じて、増幅器を介してＡ／Ｄコンバータに供給される構造を備えるものとすることができる。増幅器及びＡ／Ｄコンバータは、オプションであり、少なくとも、圧力センサ１２が専用の増幅器を持つ場合、及び／又は既に圧力センサ１２がデジタル信号を発行している場合には、なくても済む。デジタル化された測定信号は、例えば環状バッファのようなバッファメモリに送信され、測定信号が「打撃」として認定された時に、所定の基準値を超えたかどうかが同時に調べられる。基準値には、例えば競技者の移動による結果として生じるような通常の圧力変動では、「打撃」と理解されないような値を選ばなければならない。この測定値を超えると、所定の測定間隔の測定信号が、打撃の計算と評価のために利用される。この測定間隔は、特に、打撃についての必要な情報からなる測定信号の連続した上昇を評価するため、基準値を超える前の一定期間の測定信号も含んでいる。適切な評価は、好ましくは圧力センサ１２のオフセット電圧をゼロ値として、例えば、フーリエ解析や、曲線を全波整流した後、面積を計算することにより行える。こうして確認されたデータは再現性があり、対応する校正を行った後に、個々の打撃の衝撃力をｋＰ（ｋＰａ）で正確に示すことができる。
【００４１】
図２及び図３は、測定器本体６をさらに詳細に示している。測定器本体６は、回復性のよい弾性材料、例えばポリウレタンＰＵで作られる。発泡プラスチック材料は、例えば自動車及び家具産業において使用される、室内装飾品の弾性材料の製品としても使用されるものが特に適していることが判明した。固形物は、密度が２００〜６００ｋｇ／ｍ３、ショアＡの硬さが２０〜５０であり、最大でも約８０乃至９０までであることが好ましい。好適な材料としては、例えば、Ｅｌａｓｔｏｇｒａｎ社のＥｌａｓｔｏｆｏａｍ  Ｉ  ３０９／０９８／ＯＦがあり、これは、弾性一体発泡体部分の場合、金型部分の密度が２００〜６００ｋｇ／ｍ３である。代替え材料には、発泡又は非発泡の形態で使用できる架橋ゴム状材料がある。このような材料としては、例えば、架橋熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ−Ｖ）がある。この材料は、完全架橋又は部分的架橋、例えば、最大約９８％のものとすることができる。例えば、Ｆｏｒｐｒｅｎｅ（商標名）として提供されている架橋ＰＰ−ＥＰＤＭ合金を使用することができる。測定器本体６（発泡形態又は非発泡形態）は、ショア硬さが約３０〜７０、４０〜６０、４５〜５５、又は約５０が好ましい。発泡材料の場合のショア硬さは、異なるショア硬さの出発物質により達成できる。発泡材料の場合、測定器本体６の比重は、約０．７６ｋｇ／ｄｍ３であり、固形物の場合は約０．９８ｋｇ／ｄｍ３である。
【００４２】
本発明の実施形態において、測定器本体６は、板状又はマット状の形状であり、比較的平たく、戦闘用ベストなどに容易に組み込むことができる。厚さは約７〜９ｍｍ、好ましくは８ｍｍであると、うまくいくことが分かっている。測定器本体６は、測定器本体６の中に、ほぼ全長に渡って延びている測定チェンバー２４を備える。測定チェンバー２４は、番号２６と示されている位置において、測定器本体６内に配置された吐出管８の部分２８に対しオープンになっている。絞り手段は、このオープンになっている位置に備えることができる。しかし、できる限り流れを乱さないことを可能とするために、システム内には絞り場所がないのが好ましいように思われる。吐出管８の部分２８は、回収管又は多岐管の機能を有する。図２では、測定チェンバー２４の両端が、吐出管８に対しオープンになっている。一般的には、測定チェンバー２４の一端のみを吐出管８に対しオープンにするだけで十分である。図２は、さらに、吐出管８に対しオープンになっていない追加チェンバー３０が、測定器本体内に備えられていることを明示している。驚くべきことに、圧力センサ２の測定信号は、すべてのチェンバー２４、３０が、吐出管８に接続されていない場合に、際だってよいことが分かった。測定チェンバー２４の数が追加チェンバー３０の数よりもわずかに多い場合に、特に有効であることが分かった。さらに、測定チェンバー２４及び追加チェンバー２０を、規則正しいリズムで配置することも有益であることが分かった。Ｘは測定チェンバー２４、Ｙは追加チェンバー３０を示しているものとして、Ｘ、Ｙ、Ｘ、Ｙ、．．．のように配置し、Ｘ＞Ｙであることは、特に有益である。図２にも示されているように、Ｘ＝３及びＹ＝２の場合に特に有益であるように思われる。また、追加チェンバーを吐出管に接続し（図示せず）、同じ圧力センサをそれぞれ個別に供給することも可能である。このように余分なシステムを増やし、価値を高め、より正確な衝撃評価を実現することが可能である。
【００４３】
測定チェンバー２４も追加チェンバー３０も、例えば円形の断面のように、長手軸方向に実質的に一様な断面を有することが、製造技術の観点や、測定信号の品質に対して好ましいことが分かっている。チェンバーの直径は約５ｍｍが好適であり、２つのチェンバー間の距離は約３ｍｍが好適である。
【００４４】
測定器本体６に打撃が加わると弾力的に変形し、弛緩する間に、元の配置に対しわずかに振動する。このような測定器本体６の動的運動は、測定チェンバー２４内の空気によって、吐出管８を介して圧力センサ１２に伝えられる。測定管上の圧力センサにより、流体や空気について生じる圧力を、それぞれ測定及び評価する「閉鎖」システムとは異なり、本発明は、測定器本体６の振動の結果生じる圧力変動を測定するものであり、従来技術で測定されるように、「閉鎖システム」のための圧力センサを使用して、１つの圧力上昇だけを測定するわけではない。
【００４５】
図３は、図２の測定器本体６を直線Ａ−Ａに沿って切断した断面図である。図３の断面図は、測定器本体６並びに規則正しい順序で配列されている測定チェンバー２６及び追加チェンバー３０を示している。番号３２は、概してチェンバーを示し、番号３４は、２つのチェンバー３２の間のウェブ（ｗｅｂ）を示す。
【００４６】
図４は、ダブルチップ技術における圧力センサ１２の概略断面図である。特に、回路基板４０の両側に２つの外形部分３６と３８を備える覆いが認められる。回路基板４０は、任意の適当な材料で作ることができるが、好ましい材料はセラミックスである。回路基板４０から延びているのは、センサ１２に電力を供給し、測定データを受け渡すための接続線４２である。回路基板４０は、その上に相互にほぼ一列に配置する２つのセンサ素子４４、４６を備える。さらに、例えば増幅器を備える追加コンポーネント４８が見られる。センサ素子４４、４６を回路基板４０に結合するのに使用される「支柱」５０は、センサ素子４４、４６が回路基板４０に接着される際に使われるゴム状永久接着材料である。センサ素子４４、４６に対する打撃の力学的な影響は、このように比較的うまく減衰させるか、センサ素子４４、４６を比較的うまく取り外しできることにより、測定精度を高め、振動が強すぎる場合にセンサ素子４４、４６を保護することができる。
【００４７】
２つの外形部分３６、３８は、空間５２、５４が回路基板４０の両面に形成されるように、回路基板４０にぴっちりと結合される。空間５２、５４は、いずれも封止され、接続手段５６、５８が、例えば吐出管８のため、空間５２、５４のそれぞれに備えられる。
【００４８】
センサ素子４４、４６の構造及び機能は、以下の図５に示される。図５は、シングルチップ技術による圧力センサ１２の概略を示している。例えば、別個の電子的温度、加速度、位置補正機能とともに、本発明のようなシングルチップ技術の圧力センサ１２を使用することも、通例可能である。図４に表されているように、センサ素子４６は、しっかりした土台、例えば、回路基板４０に、ゴム状永久接着剤を使って取り付けられる。センサ素子４６は、板状で相互に接続されたセンサの外形６０、６２を２つ備える。典型的にはシリコン単結晶材料からなるセンサ上側の外形６０は、異方性エッチングによって内側に凹み６４が形成されており、この凹み６４の領域内には、平面図内で典型的には長方形又は正方形の断面を持つ比較的薄い測定膜６６のみが存在する。引張応力及び圧縮応力に応答する４つの抵抗器が、それぞれ、膜６６上に備えられ、ホイートストンブリッジ方式で互いに接続されている。そのため、膜６６の極端に小さな変形も測定することが可能である。センサ下側の外形６２は、膜６６を保護し、安定させる。センサの２つの外形６０と６２とは、互いにしっかり結合される。前記センサの下側及び上側の外形６０と６２とが、１つの単結晶から成り立っているかのように振る舞う状態が理想的である。前記センサ下側の外形６２内の開口部６８により、凹み又は測定空間６４を接続手段（図示せず）に接続できる。センサ素子４６は、周囲に対する測定空間６４内の相対的圧力を測定するため（「動的圧力測定」）、膜６６の反対側の空間７２が、通路７０によって周囲に対してオープンになっている。
【００４９】
図４のダブルチップセンサ１２又はセンサ素子４６は、吐出管８が接続手段５８に接続し、接続手段５６が、例えば管１６を介して、周囲に対しオープンになっている場合と同様の方法で、動的圧力測定に使用することができる。測定器本体６に打撃が加わると、センサ素子４６は、環境に対する相対的圧力、圧力上昇及び時間に対する圧力パターンを、それぞれ測定することができ、衝撃評価のために使用できる。
【００５０】
この点に関し、圧力は膜の両面が共に同じであることが理想的であるため、第２のセンサ素子４４の膜６６は、接続手段５６のみと接触している。しかし、第２のセンサ素子４４の膜６６は、第１のセンサ素子４６とほぼ平行で、同一の平面内に揃えられている。したがって、第１のセンサ素子４６にも作用し、加速度、温度変化、位置変化などのように、測定結果に影響を及ぼすために望ましくない、他のすべての影響力を有するパラメータが、膜６６に作用する。両方のセンサ素子を、単純に電気的に逆並列に接続することで、これらの妨害要因を、容易かつ確実に補正することができる。
【００５１】
動的圧力の代わりに、吐出管８内に所定の絞り手段を用いることで、流量によって衝撃評価に対する圧力データを取得することも可能である。この目的のためには、接続手段５６及び５８は、絞り手段のそれぞれ上流及び下流で吐出管８に接続され、センサ素子４６は、絞り手段に加わる相対的圧力又は差圧を、それぞれ測定する。この点に関し、センサ素子４４は、単に、補正にも使用される。差圧の測定は、固定した絞り手段を介して、図５のセンサを用いても同様の方法で行える。
【００５２】
ケーブルを介して送信又は転送されるデータは、例えば、受信モジュールを介して、コンピュータに受け渡されて評価されることが好ましく、コンピュータとしては、従来のパーソナルコンピュータ（ＰＣ）が好ましい。コンピュータは、例えばラウンド時間や中断時間など、さらには、重量クラスの種類、重量クラスに基づき予想される打撃の可能性、競技の回数等を含むようなプログラムを実行する。スポーツマンの戦闘用ベストのデータは、ＰＣが２つの競技者の間の闘いの現在の評価を表示できるよう、ＰＣによって処理される。審判が、衝撃力測定手段により検出された打撃と、競技者から実際に見聞きする状況とを比較できるよう、データは、リアルタイムでＰＣ又は複数のＰＣに適宜転送されることが好ましい。そのため、審判は、衝撃力測定手段４の測定結果の、妥当性を調べることができる。さらに、ＰＣ上のプログラムは、競技に適用可能な特定のモードに応じて、予選、準々決勝、準決勝、決勝のすべてを含む競技スケジュール全体を処理するように適した設計とすることができ、任意に競技者の描画及び結果リストのセットアップを含めることができる。処理及び／又は送信手段１４やＰＣは、トレーニング管理のため、例えば、素早く技術的に優れた打撃であるか、遅く又は押す打撃であるかによって、それぞれ打撃を区別するように、衝撃の特性に対する技術的データの評価を行う機能を備えることもでき、それにより、大きな衝撃力や力強さに関してのみならず、打撃の質に関して、トレーニング中のスポーツマンにとってに非常にダイレクトな情報を与えることができる。対応するデータは、もちろん、競技中にも記録することができ、さらなるトレーニング管理にも利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】テコンドー等の格闘技スポーツ用の戦闘用ベストを示す図である。
【図２】図１の戦闘用ベストに仕込まれた衝撃力測定手段の拡大図である。
【図３】図２の衝撃力測定手段の測定器本体を直線Ａ−Ａで切断した断面図である。
【図４】ダブルチップ技術における圧力センサの概略断面図である。
【図５】シングルチップ技術における圧力センサの概略断面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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