DE4415256A1

DE4415256A1 - Fahrrad-Trainingsgerät

Info

Publication number: DE4415256A1
Application number: DE19944415256
Authority: DE
Inventors: Reiner Dr Ing Foerst
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-04-30
Filing date: 1994-04-30
Publication date: 1995-11-02

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Fahrrad-Trainingsgerät unter Verwendung einer Vorrichtung zur elektrischen Veränder barkeit des Drehmomentes, einer Meßeinrichtung für die Dreh zahl der Tretkurbel einer Multiplikationseinrichtung zur Be rechnung der Leistung aus dem Drehmoment und der Drehzahl, einer Meßeinrichtung für die Herzpulsfrequenz des Trainieren den und einer Anzeigevorrichtung für Ziffern, Buchstaben und Grafiken.

Derartige Geräte sind bereits bekannt. In den Schriften PCT/ DE 88/00098, Foerst, "Sportarten-Simulator"; P 43 12 566.2, Foerst. "Verfahren zur Verbesserung eines Fahrrad-Simulators"; P 32 18 086.1, Schleicher, "Fahrrad-Trainingsgerät mit Situations programmierung"; GB 2114901A, Baumeister. "Exercise Apparatus"; DE 34 28 675 A1, Schindling, "Feststehendes Körperbewegungsgerät" P 27 03 025.7-52, Foerst, "Fahrsimulator"; 0199 442 A3, Tsuyama, "Exerciser"; DE 42 22 665 A1, Foerst, "Vorrichtung zur Energie gewinnung durch Körperkraft"; DE 42 12 788 A1, Foerst, "Verfahren zur anschaulichen Darstellung von Leistungsdaten an einem Fahr radtrainer" und DE 42 26 775 A1, Foerst, "Verfahren zur Fahr ausbildung mit Bildschirm" sind Fahrrad, Trainingsgeräte mit Bildschirm beschrieben.

Die Nachteile der bekannten Trainingsgeräte liegen darin, daß sie schwierig zu bedienen sind, daß es bei ihnen keine Mög lichkeit gibt, das Drehmoment mit kleinen Drehzahlveränderungen zu steuern, und daß nicht für Bildung und Unterhaltung des Trai nierenden während des Trainings gesorgt ist.

Es ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Trai ningsgerät zu schaffen, welches sehr einfach zu bedienen ist und welches den physiologischen Erfordernissen des Trainieren den angepaßt ist. Eine weitere Aufgabe besteht darin, das Trainingsgerät so zu gestalten, daß es zur trainingsbezogenen Bildung und zur Unterhaltung beiträgt.

Die erste Aufgabe wird gemäß Anspruch 1 dadurch gelöst, daß das Drehmoment wahlweise in Abhängigkeit von Drehzahlverände rungen oder von der Herzpulsfrequenz veränderbar ist. Für die Bedienung benötigt man erfindungsgemäß nur zwei Sollwerttaster und einen Betriebsarten-Wahltaster. Die zweite Aufgabe wird gemäß Anspruch 2 durch Ausgabe geeigneter Texte gelöst.

Bei bekannten Fahrrad-Trainingsgeräten ist entweder das Dreh moment von Hand einstellbar oder es ist mittels Computer vor gebbar. Die natürlichste Art zu trainieren ist es aber, daß kleine Drehmomente bei kleiner Drehzahl und größere bei größerer Drehzahl aufgebracht werden. Der optimale Zusammen hang zwischen Drehzahl und Drehmoment ist dabei nicht linear. Bei geeigneter Drehmoment/Drehzahl-Charakteristik kann man also im Prinzip auf eine manuelle Drehmomentenvorgabe ganz ver zichten. Lediglich zur Anpassung an verschiedenartigen Körperbau ist es empfehlenswert, diese Charakteristik in Richtung der Drehzahl oder des Drehmomentes veränderbar auszuführen.

Von Medizinern wird empfohlen, die Herzpulsfrequenz durch Kon ditionstraining während einer gewissen Zeit auf eine gewisse Höhe anzuheben. Damit der Trainierende nicht dauernd die Ist wertanzeige ablesen und seine Leistung demgemäß dosieren muß, was Aufmerksamkeit erfordern würde, die der geistigen Entspan nung, der Unterhaltung oder der Bildung verlorengehen würde, sieht die Erfindung vor, daß die Herzpulsfrequenz automatisch eingeregelt wird, solange die Herzpulsmeßeinrichtung genau genug funktioniert. Bei Fehlern in der Abgabe des Meßwertes soll sofort die andere, oben beschriebene, Betriebsart wirksam werden.

Training am Trainingsgerät ist unbeliebt, weil die Motivation für langfristige Anstrengung nicht ausreicht. Erfindungsgemäß soll deshalb das Gerät teils motivieren, teils unterhalten. Die Motivation kann dadurch erhöht werden, daß das Gerät durch ge eignete individuelle Auswertung des Leistungsverlaufs über der Zeit den Trainierenden lobt. Die Angabe gewisser Speisen, die sich der Trainierende mit der aufgewendeten Energie in Kilo kalorien "abtrainiert", fördert ernährungsbewußtes Denken und motiviert ebenfalls. Der Zusammenhang zwischen Konditionssport und Gesundheit ist zwar in vielen Schriften veröffentlicht. Eine verständliche Zusammenstellung dieser Aussagen, gleichzeitig mit dem Training ausgegeben, trägt aber weiterhin zur Motiva tion für das Training bei. Trainierende, denen solche Aussagen zur Genüge bekannt sind, wünschen statt der strengen Informa tionen lieber unterhaltsame Sprüche und Witze. Erfindungsge mäß ist deshalb die Speicherung und zufallsgesteuerte Anzeige einer großen Zahl von Witzen vorgesehen.

Die Erfindung sei nun anhand der Figur näher erläutert:
Ein Fahrrad-Trainingsgerät 1 verwendet eine Vorrichtung 2 zur elektrischen Veränderbarkeit des Drehmomentes M, eine Meßein richtung 3 für die Drehzahl N der Tretkurbel 4, eine Meßein richtung 5 für die Herzpulsfrequenzfrequenz H_ist des Trainie renden und eine Anzeigevorrichtung 6 für Ziffern, Buchstaben und Grafiken. Weiterhin sind vorgesehen: Ein Taster 7 zur Wahl der beiden Betriebsarten "Isokinetik" (wobei das Drehmoment von der Drehzahl abhängig ist) und "Herzpulsregelung", zwei Taster 8 und 9 zur Sollwertvorgabe (8 für "tiefer" und 9 für "höher"), eine Vorrichtung 10 zur Umschaltung der Funktionen der beiden Sollwerttaster in Abhängigkeit von der Betriebsart, ein Kenn linienbildner 11, in dem für jede Drehzahl N ein Drehmoment M abgreifbar ist und bei dem die Drehzahl/Drehmoment-Kennlinie mittels der beiden Taster 8 und 9 verschiebbar ist, ein Soll wertbildner 12 für einen Herzpulsfrequenz-Sollwert H_soll, der mit den beiden Tastern 8 und 9 veränderbar ist, eine Subtrak tionsvorrichtung 13, in der der Istwert H_ist vom Sollwert H_soll subtrahierbar ist, ein Regler 14, dem die Differenz H_soll- H_ist zuführbar ist und dessen Ausgang M_soll der Vorrichtung 2 zur elektrischen Veränderbarkeit des Drehmomentes M zuführbar ist, eine Einrichtung 15 zur Abgabe eines Fehlersignals E bei fehlerhafter Herzpulsfrequenzmessung und eine Einrichtung 16 zur automatischen Umschaltung auf die Betriebsart "Isokinetik" bei Abgabe des Fehlersignals E. Zur Unterhaltung, Information und Bildung sind weiterhin ein Textgenerator 17, eine Zuord nungseinrichtung 18 und ein Zufallsgenerator 19 vorgesehen.

In der Zuordnungseinrichtung 18 werden leistungsbezogene Texte der Leistung und der Zeit und Energie- und ernährungsbezogene Texte der Kalorienzahl zugeordnet. Der Zufallsgenerator 19 sorgt dafür, daß Texte über Konditionstraining, Gesundheit und Fitneß sowie unterhaltsame Texte wie Witze in zufälliger Reihenfolge und mit zufälligen Abständen erscheinen.

Claims

1. Fahrrad-Trainingsgerät (1) unter Verwendung einer Vorrichtung (2) zur elektrischen Veränderbarkeit des Drehmomentes (M), einer Meßeinrichtung (3) für die Drehzahl (N) der Tretkurbel (4), einer Multiplikationseinrichtung zur Berechnung der Leistung aus dem Drehmoment (M) und der Drehzahl (N), einer Meßeinrich tung (5) für die Herzpulsfrequenz (H_ist) des Trainierenden und einer Anzeigevorrichtung (6) für Ziffern, Buchstaben und Gra fiken, dadurch gekennzeichnet, daß

a) ein Taster (7) zur Wahl der beiden Betriebsarten "Isokinetik" und "Herzpulsregelung",
b) zwei Taster (8 und 9) zur Sollwertvorgabe,
c) eine Vorrichtung (10) zur Umschaltung der Funktionen der beiden Sollwerttaster (8 und 9) in Abhängigkeit von der Be triebsart,
d) ein Kennlinienbildner (11), in dem für jede Drehzahl (N) ein Drehmoment (M) abgreifbar ist und bei dem die Drehzahl- Drehmoment-Kennlinie mittels der beiden Taster (8 und 9) ver schiebbar ist,
e) ein Sollwertbildner (12) für einen Herzpulsfrequenz-Soll wert (H_soll), der mit den beiden Tastern (8 und 9) veränder bar ist,
f) eine Subtraktionsvorrichtung (13), in der der Istwert (H_ist) vom Sollwert H_soll subtrahierbar ist,
g) ein Regler (14), dem die Differenz (H_soll-H_ist) zuführ bar ist und dessen Ausgang (M_soll) der Vorrichtung (2) zur elektrischen Veränderbarkeit des Drehmomentes (M) zuführbar ist,
h) eine Einrichtung (15) zur Abgabe eines Fehlersignals (E) bei fehlerhafter Herzpulsfrequenzmessung und
i) eine Einrichtung (16) zur automatischen Umschaltung auf die Betriebsart "Isokinetik" bei Abgabe des Fehlersignals (E) vorgesehen sind und daß
j) die gewählte Betriebsart, die Ordnungszahl der gewählten Kennlinie, die Drehzahl (N), der Herzpulsfrequenz-Sollwert (H_soll), der Herzpulsfrequenz-Istwert (H_ist), das Drehmoment (M), die Leistung, die Trainingszeit und die Kalorienzahl auf der Anzeigevorrichtung (6) anzeigbar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

a) ein Textgenerator (17),
b) eine Zuordnungseinrichtung (18) und
c) ein Zufallsgenerator (19)

vorgesehen sind und daß mit Hilfe dieser Einrichtungen

d) in Abhängigkeit von der Leistung und der Zeit leistungs bezogene Texte,
e) in in Abhängigkeit von der Kalorienzahl energie- und ernährungsbezogene Texte und
f)in zufälliger Reihenfolge Texte über Konditionstraining, Gesundheit und Fitneß und unterhaltsame Texte wie Witze auf der Anzeigevorrichtung (6) anzeigbar sind.