DE4413652C2 - Ergometer - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Ergometer, das die Merkmale des Oberbegriffs des Anspruches 1 aufweist.

Bei einem bekannten Ergometer dieser Art (DE 36 29 808 A1) ist auf dem Display eine Landschaft mit Straßen dargestellt. Längs dieser Straßen sind Leuchtdioden angeordnet, die von der Steuerelektronik in Abhängigkeit von der vom Benutzer ausgewählten Fahrtroute und der Anzahl der ausgeführten Umdrehungen der Antriebskurbel angesteuert werden und daher Leuchtsymbo­ le bilden, die dem Benutzer anzeigen, an welcher Stelle der ausgewählten Straße er sich befinden würde, wenn er diese Straße mit einem Fahrrad befah­ ren würde. Durch diese Simulation einer realen Radfahrt soll die Trainingsmo­ tivation des Benutzers gefördert werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ergometer zu schaffen, bei dem nicht allein das Herz-Kreislauf-Training die Motivation zur Benutzung des Gerätes liefern muß. Diese Auf­ gabe löst ein Ergometer mit den Merkmalen des Anspruches 1.

Das während des Gebrauchs des Ergometer ausführbare Spiel führt zwar auch zu einem Herz-Kreislauf-Training und zu einem Muskeltraining, verlangt aber auch geistige Konzentration und Reaktionsfähigkeit, weshalb außer dem körperlichen Training auch ein Training des Geistes absolviert wird. Dabei ist von besonderem Vorteil, daß das ausführbare Spiel wie andere Spiele Spaß macht und deshalb die Motivation zum Gebrauch des Gerätes auch aus diesem Spaß resultiert.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird zusätzlich zu dem Symbol ein Muster auf dem Display erzeugt, das die Position oder Positionen vorgibt, die mit dem Symbol zu erreichen sind oder vom Symbol nicht eingenommen werden dürfen.

Für das Muster kommen unterschiedliche Formen und Positionen in Frage, wobei vorzugsweise Änderungen z. B. hinsichtlich der Position, programmiert sind, also nicht von der Drehzahl abhängen. Beispielsweise kann das Muster aus einem Leuchtband mit wenigstens einer in ihrer Form mit dem Symbol korrespon­ dierenden und zu dem Bereich des Displays, in dem sich das Symbol bewegen kann, offenen Lücke im Leuchtband gebildet sein, wobei das Leuchtband sich längs einer Randzone des Displays, vorzugsweise dessen unterer Randzone, erstreckt und in ihm sich die Lücke mit vorgegebener Geschwindigkeit in der Erstreckungsrichtung des Leuchtbandes weiterbewegt. Allerdings kann auch vorgesehen sein, daß die Geschwindigkeit nach jedem erfolgreich absolvierten Spiel erhöht wird, um den Schwierig­ keitsgrad zu erhöhen. Dabei kann in einem ersten Drehzahl­ bereich, der sich beispielsweise von der Drehzahl null bis zu einer ersten Drehzahlgrenze erstreckt, das Symbol von der Steuerelektronik mit langsamer Geschwindigkeit lotrecht gegen das Leuchtband bewegt werden. In einem sich an diesen Dreh­ zahlbereich anschließenden zweiten Drehzahlbereich kann die Steuerelektronik das Symbol entgegen der Bewegungsrichtung des Gegensymbols steuern, und zwar gegebenenfalls auch mit um so größerer Geschwindigkeit, je näher die Drehzahl an der oberen Grenze dieses zweiten Drehzahlbereiches liegt. Innerhalb eines dritten Drehzahlbereiches kann beispielsweise das Symbol von der Steuerelektronik mit von der Drehzahl unabhängiger, aber größerer Geschwindigkeit als im ersten Drehzahlbereich lot­ recht gegen das Leuchtband bewegt werden. In einem vierten Drehzahlbereich wird das Symbol von der Steuerelektronik in der Bewegungsrichtung des Gegensymbols bewegt, wobei beim Erreichen der oberen Drehzahlgrenze des vierten Drehzahlbe­ reiches und höher liegenden Drehzahlen das Symbol nicht mehr bewegt wird.

Statt durch Spielerfolge oder zusätzlich zu diesen kann man eine individuelle Wahlmöglichkeit des Schwierigkeitsgrades vorsehen, wobei mit zunehmendem Schwierigkeitsgrad vorzugs­ weise die Position und/oder die Form des Musters sich zuneh­ mend schneller ändert.

Bei einem Leuchtband kann beispielsweise vom Benutzer die Be­ wegungsgeschwindigkeit gewählt werden, wodurch er den Schwie­ rigkeitsgrad auswählen und steigern oder senken kann. Ferner kann hierbei der Schwierigkeitsgrad vom Benutzer dadurch ver­ ändert werden, daß er statt einer festgelegten Folge von Lücken eine durch einen Zufallsgenerator festgelegte Folge auswählt.

Statt eines Leuchtbandes kann das Muster beispielsweise die Form einer Schlange haben, mit deren einem Ende das Symbol in Berührung gebracht werden muß.

Vorzugsweise weist das Display für die Symbol- und Musterdar­ stellung eine aus Leuchtdioden gebildete Punktematrix auf.

Im folgenden ist die Erfindung an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel im einzelnen erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine schematisch und perspektivisch dargestellte An­ sicht des Ausführungsbeispiels,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Anzeigetafel des Ausführungs­ beispiels,

Fig. 3 eine Draufsicht auf das Spielfeld des Displays bei Spielbeginn,

Fig. 4 eine Draufsicht auf das Spielfeld des Displays während des Spiels.

Ein Ergometer, bei dem es sich im Ausführungsbeispiel um ein Fahrradergometer 1 handelt, das aber auch beispielsweise als Liegeergometer oder Armergometer ausgebildet sein könnte, weist, wie Fig. 1 zeigt, ein in Höhe des Haltegriffes 2, den der Sitzbenutzer mit seinen Händen erfaßt, ein Steuer- und Anzeigegerät 3 auf, dessen Frontplatte 4 im Sichtfeld des Benutzers liegt. Außer einer Reihe von Drucktasten 5 und einer Anschlußbuchse 6 für einen Pulssensor weist die Frontplatte 4 ein erstes Display 7 für die Anzeige von technischen Daten, ein zweites Display B für die Anzeige unterschiedlicher Berei­ che der Pulsfrequenz und ein drittes Display 9 auf, das als Spielfeld dient und im Ausführungsbeispiel durch eine Leucht­ dioden-Matrix mit 15×14 Leuchtdioden 11 gebildet ist.

Das Steuer- und Anzeigegerät 3 enthält eine Steuerelektronik, welche wahlweise das an der Tretkurbel 10 aufzubringende Drehmoment oder die Bremsleistung der über die Tretkurbel 10 antreibbaren Bremseinrichtung auf dem gewünschten Wert kon­ stant hält. Ferner steuert die Steuerelektronik die Anzeige auf dem ersten Display 7, auf dem im Ausführungsbeispiel in der oberen Zeile die Pulsfrequenz, die Bremsleistung, die Drehzahl der Tretkurbel 10 und die simulierte zurückgelegte Wegstrecke, in der unteren Zeile der gewählte Schwierigkeits­ grad für ein elektronisches Spiel, ein bei diesem Spiel er­ reichter Punktestand und die seit Benutzungsbeginn des Ergome­ ter vergangene Zeit angezeigt werden.

Weiterhin steuert die Steuerelektronik, welcher von einem Drehzahlsensor eine der Drehzahl der Tretkurbel 10 entspre­ chendes elektrisches Signal geliefert wird, die das dritte Display 9 bildende Leuchtdioden-Matrix an, und zwar in der Weise, daß längs des unteren Randes eine aus drei Reihen von Leuchtdioden 11 gebildetes Leuchtband 12 sichtbar ist, in dem wenigstens eine zum oberen Rand des drittes Displays 9 hin offene Lücke 13 vorhanden ist, welche mit gleichmäßiger, wähl­ barer Geschwindigkeit in Längsrichtung des Leuchtbandes 11, beispielsweise von rechts nach links, wandert. Die Wanderungs­ geschwindigkeit kann sich aber auch nach jedem erfolgreich ab­ geschlossenen Spiel erhöhen, wenn diese Spielart gewählt wird. Im Ausführungsbeispiel besteht jede Lücke aus zwei in Quer­ richtung des Leuchtbandes 12 nebeneinander liegenden Punkten.

Die Steuerelektronik steuert ferner die in dem Bereich ober­ halb des Leuchtbandes 12 liegenden Leuchtdioden so an, daß aus zwei unmittelbar übereinander liegenden Leuchtdioden ein Symbol 14 gebildet wird, das die gleiche Form hat wie die Lücke 13.

Zu Beginn des Spieles befindet sich das Symbol 14 beispiels­ weise in der Mitte am oberen Rand des dritten Displays 9, wie dies Fig. 3 zeigt.

In einem Drehzahlbereich der Tretkurbel 10, der im Ausfüh­ rungsbeispiel von 0 bis 50 Umdrehungen pro Minute reicht, steuert die Steuerelektronik das Symbol 14 derart, daß es mit geringer Geschwindigkeit lotrecht nach unten gegen das Leucht­ band 12 bewegt wird. In dem sich anschließenden zweiten Dreh­ zahlbereich, der sich im Ausführungsbeispiel von 50 bis 70 Umdrehungen pro Minute der Tretkurbel 10 erstreckt, steuert die Steuerelektronik das Symbol 14 in der der Bewegung der Lücke 13 entgegengesetzten Richtung, im Ausführungsbeispiel also parallel zum Leuchtband 12 nach rechts. Die Wanderungsge­ schwindigkeit des Symbols 14 ist dabei konstant. Innerhalb eines dritten Drehzahlbereiches, der sich von 70 bis 90 Um­ drehungen pro Minute der Tretkurbel 10 erstreckt, wird das Symbol von der Steuerelektronik lotrecht gegen das Leuchtband 2 mit konstanter Geschwindigkeit bewegt, die größer ist als die Geschwindigkeit im ersten Drehzahlbereich. In einem vier­ ten Drehzahlbereich, der sich von 90 bis 110 Umdrehungen er­ streckt, bewirkt die Steuerelektronik eine Bewegung des Sym­ bols 14 in der gleichen Richtung wie die Lücke 13, also im Ausführungsbeispiel von rechts nach links. Oberhalb dieses Grenzwertes behält das Symbol 14 seine Position bei.

Sofern, was möglich ist, auch andere elektronische Spiele ausgeführt werden können, wählt der Benutzer zunächst mittels einer der Drucktasten 5 das Spiel und gegebenenfalls, eben­ falls mittels einer der Drucktasten 5, den Schwierigkeitsgrad aus, der bei vorstehend beschriebenen Spiel die Wanderungsge­ schwindigkeit der Lücke 13 beeinflußt. Sofern es dann dem Be­ nutzer gelingt, die Drehzahl der Tretkurbel 10 so zu variie­ ren, daß das Symbol 14 in die Lücke 13 hineinwandert, hat er das Spiel gewonnen und erhält eine bestimmte Anzahl von Punk­ ten, die im Ausführungsbeispiel vom Schwierigkeitsgrad ab­ hängt. Danach beginnt das Spiel von vorne.

Wegen der wechselnden Drehzahlen der Tretkurbel 10, die ge­ wählt werden müssen, um das Symbol 14 in die Lücke 13 zu steuern, erfolgt bei der Benutzung des Ergometers während des Spiels ein aktives Intervalltraining. Gleichzeitig wird aber auch die Konzentrationsfähigkeit und Reaktionsfähigkeit und damit der Geist des Benutzers trainiert.

Statt einer konstanten, nur vom gewählten Schwierigkeitsgrad abhängigen Wanderungsgeschwindigkeit der Lücke 13 längs des Leuchtbandes 12 kann die Steuerung auch so ausgeführt sein, daß nach jedem Spiel, bei dem es dem Benutzer gelungen ist, das Symbol 14 in die Lücke 13 zu steuern, die Wanderungsge­ schwindigkeit der Lücke 13 erhöht wird. Außerdem kann die Bremsleistung in Abhängigkeit vom gewählten Schwierigkeitsgrad unterschiedlich groß festgelegt werden. Schließlich ist es auch möglich, die Leistung in Abhängigkeit von der Pulsfre­ quenz festzulegen.

Claims (10)

1. Ergometer mit

• a) einer vom Benutzer mit veränderbarer Drehzahl betätigbaren An­ triebskurbel,
• b) einer Bremseinrichtung,
• c) einer Steuerelektronik mit einem an diese angeschlossenen Dreh­ zahlsensor,
• d) einem Display, auf dem wenigstens ein Symbol darstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß
• e) das Symbol (14) mittels der Steuerelektronik derart ansteuerbar ist, daß unterschiedlichen Drehzahlbereichen unterschiedliche Bewe­ gungsrichtungen des Symbols (14) auf dem Display (9) zugeordnet sind, und
• f) auf dem Display (9) zusätzlich zu dem Symbol (14) ein sich ändern­ des Muster (13) darstellbar ist, das diejenige Position oder Positionen vorgibt, die mit dem Symbol (14) zu erreichen sind oder vom Sym­ bol nicht eingenommen werden dürfen.

2. Ergometer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Drehzahl­ bereich einem Stillstand des Symbols (14) zugeordnet ist.

3. Ergometer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Display (9) ein Muster (13) darstellbar ist, das hinsichtlich seiner Position und/oder seiner Form drehzahlunabhängig ist.

4. Ergometer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Symbol (14) von der Steuerelektronik

• a) in einem ersten Drehzahlbereich, der sich von 0 bis zu einer ersten Drehzahlgrenze erstreckt, in einer ersten Richtung,
• b) in einem zweiten Drehzahlbereich zwischen der ersten Drehzahl­ grenze und einer höher liegenden zweiten Drehzahlgrenze in einer zweiten Richtung,
• c) in einem dritten Drehzahlbereich zwischen der zweiten Drehzahl­ grenze und einer höher liegenden dritten Drehzahlgrenze in einer dritten Richtung,
• d) in einem vierten Drehzahlbereich zwischen der dritten Drehzahl­ grenze und einer höher liegenden vierten Drehzahlgrenze in einer vierten Richtung gesteuert und
• e) oberhalb der vierten Drehzahlgrenze bewegungslos gehalten wird.

5. Ergometer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in den unterschiedlichen Drehzahlbereichen die Wanderungs­ geschwindigkeit des Symbols (14) um so größer ist, je näher die Drehzahl der oberen Drehzahlgrenze des Drehzahlbereiches ist.

6. Ergometer nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Muster durch ein Leuchtband (12) mit wenigstens einer in ihrer Form mit dem Symbol (14) korrespondierenden und zu dem Bereich des Displays (9), in dem sich das Symbol (14) bewegen kann, offenen Lücke (13) gebildet ist und das Leuchtband (13), in dem sich die Lücke (13) mit vorgegebener Geschwindigkeit und in vorgegebener Richtung weiter bewegt, sich längs einer Randzone des Displays (9) erstreckt.

7. Ergometer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Lücken (13) eine festgelegte Folge haben.

8. Ergometer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Folge der Lücken (4) durch einen Zufallsgenerator festgelegt wird.

9. Ergometer nach einem der Ansprüche 6 bis 8, gekennzeichnet durch eine manuell betätigbare Auswahleinrichtung für die vorgegebenen Bewe­ gungsgeschwindigkeiten der Lücke.

10. Ergometer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Display (9) für die Symbol- und Musterdarstellung eine Punktema­ trix aus Leuchtdioden (11) aufweist.