Laufband Kalibrierung mit Kinovea
Laufband Kalibrierung mit Kinovea

Laufband-Kalibrierung mit Kinovea

In meinem Artikel zum Technogym MyRun hatte ich bereits erwähnt, dass ich mir die Mühe gemacht habe, das Laufband zu „kalibrieren“. Also festzustellen, ob die angezeigte Geschwindigkeit des Gerätes auch mit der realen Geschwindigkeit der Lauffläche übereinstimmt.

Das war eigentlich ein ganz spannendes Projekt, das auf einer Anleitung von Jonathan Savage (fellrnr.com) basiert. Im Grunde ist das relativ einfach durchzuführen. Man braucht nur etwas Zeit und:

  • farbige Klebemarkierungen
  • eine Kamera mit hoher Bildfrequenz
  • die Software Kinovea

Um die echte Geschwindigkeit des Laufbands zu messen, müssen wir die genaue Strecke kennen, die ein Punkt auf der Lauffläche in einer bestimmten Zeit zurücklegt. Denn Geschwindigkeit ist ja bekanntlich „Weg durch Zeit“.

Vorbereitung des Laufbands

Wir brauchen also auf dem Laufband erkennbare Abschnitte in bekannter Länge. Dazu schlägt Jonathan in seiner Anleitung bunte Klebepunkte vor, die man in vermessenen Abstände auf das Band klebt. Beim Technogym MyRun war das gar nicht so einfach, denn die Lauffläche ist nicht glatt, sondern hat eine leichte Körnung. Darauf halten Kleber nur sehr schlecht. Ich habe es erst nach mehreren Versuchen mit unterschiedlichen Klebebänder hinbekommen.

Grundsätzlich kann man auch einen Kreidestrich machen oder eine andere gute sichtbare Markierung anbringen, die später gut von der Kamera erfasst werden kann. Außerdem müssen die Markierungen in einem möglichst exakt vermessenen Abstand zueinander angebracht werden. Genau genommen müsste man dafür ein Mal die genau Länge des Gurtes erfassen und diese dann in gleiche Abschnitte unterteilen. Ich habe mich für 30 Zentimeter zwischen den Punkten entschieden und einen abweichenden Abstand in Kauf genommen (und gesondert markiert).

Kamera-Setup

Um bei den typischen Geschwindigkeiten eines Laufbands genau genug messen zu können, brauchen wir möglichst viele Bilder pro Sekunde von der Kamera. Dazu würde schon ein Smartphone mit Zeitlupenfunktion reichen. Im Idealfall kommt man damit auf 240 Bilder/Sekunde, was für unseren Zweck hier sehr gut geeignet ist.

Laufband Kalibrierung mit Kinovea
Laufband Kalibrierung mit Kinovea

Dann positioniert man die Kamera so, dass sie genau seitlich auf das Laufband guckt und natürlich die Markierungen gut sichtbar im Bildbereich liegen. Bei mir waren immer gleichzeitig drei Markierungen zu sehen, aber das lag auch an der Optik der GoPro, die ich dafür benutzt habe.

Messung

Wenn das alles so vorbereitet ist, kann man mit der Messung starten. Es macht Sinn, das Laufband direkt in mehreren Geschwindigkeiten zu vermessen und das jeweils einmal im unbelasteten Zustand und einmal mit einem Läufer auf dem Band.

Ich habe mich für 6:00 min/km und 5:00 min/km entschieden, weil das zwei typische Geschwindigkeiten sind in denen ich das Technogym MyRun benutze. Es reicht aus etwa eine Minute Video zu produzieren. Ein wenig mehr schadet nicht, aber mehrere Minuten sind unnötig, weil wir später sowieso nur wenige Sekunden auswerten.

Man startet also das Laufband in der ausgewählten Geschwindigkeit, wartet vielleicht noch einen kurzen Moment und startet dann die Kamera für etwa eine Minute. Man kann die Aufnahme einfach weiter laufen lassen, während man selbst aufs laufende Band geht (schön vorsichtig sein!) und mindestens eine weitere Minute filmt. Das ganz wiederholt man dann für alle ausgewählten Geschwindigkeiten.

Auswertung mit Kinovea

Wir erinnern uns: Geschwindigkeit ist gleich Weg durch Zeit. Wir müssen nun also ermitteln, wie weit sich unsere Markierungen in einer bestimmten Zeit bewegt haben. Da wir einen fixen Abstand zwischen den Markierungen haben, können wir uns also auf die Ermittlung der Zeit dazwischen beschränken. Dabei hilft die kostenlose Software Kinovea.

Kinovea ist auf die Videoanalyse von Sportarten spezialisiert und bringt daher viel mehr Funktionen mit, als wir für unsere Laufband-Kalibrierung brauchen. Für uns reicht die Stoppuhr-Funktion. Damit lässt sich ein Stoppuhr-Element auf dem Videobild platzieren und starten. Dazu spult man das Video zunächst an die Stelle, an der die Messung beginnen soll. Das sollte normalerweise bedeuten, dass sich „Marker 1“ in der Bildmitte befindet.

Dann schiebt man die Stoppuhr an eine Stelle, die man für jeden weiteren Marker leicht überprüfen kann. Also zum Beispiel genau in die Mitte des Klebepunktes oder, so wie ich es gemacht habe, an dessen Rand.

Ist die Stoppuhr gestartet und man lässt den Film (Bild für Bild) weiter laufen, sieht man in dem Element die Zeit mitlaufen. Erreicht „Marker 2“ nun also exakt die gewünschte Position, lässt sich hier die gestoppte Zeit ablesen.

Die Zeiten sollte man sich natürlich notieren, oder besser direkt in einer Excel-Tabelle erfassen. Es fallen anschließend noch einige Berechnungen an, die per Tabellenkalkulation schnell gemacht sind.

In meinem Fall habe ich auf dem Band neun Marker im Abstand von 30 Zentimetern untergebracht. Zwischen Marker 9 und 1 waren es nur 28 Zentimeter. Ich habe jeweils die Anzeige der Stoppuhr notiert und daraus dann die jeweilige Zeitdifferenz und die resultierende Geschwindigkeit berechnet.

In den (etwas längeren) Messreihen mit Läufer auf dem Band habe ich außerdem notiert, in welcher Phase des Laufzyklus ich mich gerade befunden habe. Es war ja anzunehmen, dass das Band in der Flugphase immer leicht beschleunigt.

Ergebnis

Das ganze Projekt hat bei mir etwa eine Stunde gedauert und war einfacher durchzuführen als ich es zuerst gedacht hatte. So einfach, dass ich es bei Bedarf jederzeit wiederholen würde.

Für das Technogym MyRun ist das Ergebnis sehr positiv ausgefallen. Wie erwartet läuft der Gurt ohne Belastung etwas schneller als die eingestellte Geschwindigkeit. Sonst könnte sie unter Last ja auch niemals stimmen. Ich war allerdings überrascht, dass der Unterschied zwischen Flug- und Standphase bis zu 0:30 min/km hoch gehen kann.

Unterm Strich war das Laufband in der entscheidenden Standphase immer fast exakt genau so schnell wie ich es eingestellt hatte – und das bei beiden Geschwindigkeiten. Der Stryd, den ich natürlich parallel zu den Messungen getragen hatte, kommt auf leicht unterschiedlich Werte. Das liegt einerseits natürlich an der (geschwindigkeitsabhängigen) Kalibrierung und vermutlich auch daran, dass er nur die Geschwindigkeit eines Beines ermitteln kann.

Nur an dieser Stelle (Stryd) ließe sich auch schrauben, wenn es eine deutliche Abweichung bei der Laufband-Geschwindigkeit gegeben hätte. Denn das MyRun selbst lässt sich ja nicht kalibrieren. Aber zum Glück war das ja nicht notwendig. :)

  1. Ich habe heute mein Laufband mit der Android App „Smart Treadmill“ kallibriert.
    Dazu habe ich die exakte Länge vom Band gemessen (3m) und dann einen Magneten auf das Band geklebt.
    Die App erkennt den Magneten und rechnet dann eine Geschwindigkeit aus. Leider nur auf eine Nachkommastelle in km/h.
    Das habe ich dann einmal mit 14 km/h Abstufungen durchlaufen lassen.
    Einmal ohne, dass jemand darauf war und einmal bin ich die Stufen dann gelaufen.
    Die mittlere Abweichung war 3,7 % ohne Belastung und 3,6 % mit Belastung.

    Ganz interessant, das Laufband zeigt mir also zu wenig an.
    Wenn ich das Laufband auf 10 km/h stelle, dann muss ich 10,36 km/h laufen.

    Ich habe diese Kalibrierung gemacht damit ich meinen Stryd auf das Laufband einstellen kann. Mehr dazu aber unter dem Stryd Post.

    1. Hi Patrick, kannst Du mal einen genaueren Hinweis (Link?) auf die App geben? Der Name führt zu einer App, die scheinbar nichts mit Kalibrierung zu tun hat…

  2. Ich habe diese verwendet.

    https://play.google.com/store/apps/details?id=it.marcomoscato.treadmillrscservice&hl=en_US&gl=US

    In der freien Version kann man „nur“ 7 min testen aber das reichte mir.
    Die Autokalibrierung habe ich nicht verwendet.

    Ich habe den Gurt gemessen (genau 300cm) und dann den Magneten, mit doppelseitigem Klebeband, auf den Gurt geklebt. Ging ganz gut. Erst bei 14 km/h ist der Magnet weggeflogen :-)

    Habe dann eine Excel Tabelle mit den Geschwindigkeiten gemacht.
    Was mein Laufband anzeigt und was die App mir anzeigt.

    Also z.B.
    Laufband | App
    3 3,1
    4 4,1
    5 5,2
    .. ..
    12 12,4

    Jeweils mit Läufer und Leerlauf.

    Würde ich den Test jetzt nochmal machen würde ich jeden Meter einen Magneten kleben und im Setup der App 1/3 der Gurtlänge einstellen. In meinem Fall also 100 cm statt 300 cm.
    Interessant wäre auch ob unterschiedlich schwere Läufer einen Unterschied machen. Oder ob sogar die Schrittfrequenz eine Rolle spielt. Aber ok, soweit werde ich es nicht treiben. Morgen machen ich mir einen schönen Zettel den Klebe ich mir auf mein Laufband. :-)

    1. Jetzt hab ich die richtige App. Danke. Das Verfahren muss ich auch unbedingt mal ausprobieren. Mehrere Magnete zu verwenden halte ich für eine gute Idee. Bei nur einem Messpunkt auf 3 Meter Gurtlänge ist es ja purer Zufall, ob Du Dich gerade in der Stand- oder Flugphase befindest. Bei mir waren die Markierungen ca. 30 cm auseinander und ich konnte die Phasen so relativ klar erkennen.

  3. ich habe nochmal nachgedacht.
    Das Verfahren ist eigentlich gut und wenn man alle 30 cm einen Magneten hat, dann auch genauer.
    Die App zeigt einem jedoch nur km/h mit einer Nachkommastelle an.
    Um Schwankungen durch die Bodenkontaktzeigt zu messen, reicht die App nicht aus.
    Eigentlich braucht man dann eine App, die Zeitstempel in eine Datei schreibt.
    Für eine ausführliche Messung wäre das besser.
    Das war aber die erste und einzige App, die ich getestet habe.
    Für die meisten Leute wird die App wohl reichen. Für Zahlennerds aber vielleicht so nicht genau genug. Vielleicht mache ich dann doch nochmal eine Messung. (und meine Frau fragt sich, wo die ganzen Kühlschrankmagneten bleiben.)

    1. Ich denke auch: um mal eine Vorstellung davon zu bekommen, wie schnell das Band wirklich läuft, reicht eine Messung auf 0,1 km/h genau. Das wären dann ja quasi 0:03.6 min/km-Abstufungen. Mir würde das reichen. ABER: genau genommen ist ja nur die Geschwindigkeit interessant, während ein Bein auf dem Band ist. In einem Durchschnittswert wäre ja auch die Flugphase enthalten, in der das Band natürlich beschleunigen würde.

      1. hmm, ist wirklich nur die Belastungsgeschwindigkeit interessant?
        Wahrscheinlich ja. Wobei man draußen ja in der Flugphase auch schneller ist als in der Bodenkontaktphase.

        Erstaunlicherweise war meine Messung ohne Läufer und mit Läufer fast identisch. Nur in den höheren Geschwindigkeiten gab es einen Unterschied.

        1. Also wenn es ums Laufband geht, ist wirklich nur die Standphase interessant. Nur dann bewege ich (bzw. der Fuss) mich genau so schnell wie das Laufband und möchte wissen, ob die angezeigte Pace auch die reale Pace ist. Ob das Band in der Flugphase schneller oder langsamer läuft, wäre mir egal – das hat mit mir in dem Moment nichts zu tun.

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Ich bin der Harlerunner

Hier schreibt Thomas Pier über das Laufen und (deutlich mehr als nur die notwendige) Ausrüstung. Ich laufe weder besonders schnell noch weit. Aber ich teile gerne meine Erfahrungen, die ich als ambitionierter Freizeitläufer, neugieriger Early-Adopter und als mein eigener Trainer sammele.

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