AT412614B

AT412614B - Trainingsgerät mit pulserfassung

Info

Publication number: AT412614B
Application number: AT11002001A
Authority: AT
Inventors: Felix Dipl Ing Dr Himmelstoss; Peter Dipl Ing Dr Kroesl
Original assignee: Felix Dipl Ing Dr Himmelstoss
Priority date: 2001-07-16
Filing date: 2001-07-16
Publication date: 2005-05-25
Also published as: ATA11002001A

Description

Die Erfindung betrifft ein Trainingsgerät in Form beliebig geformter Körper mit Handgriff, mit am Handgriff angebrachten Sensoren zur Erfassung des Pulsschlages, mit einer optischen und/oder akustischen Anzeigevorrichtung zur Anzeige des Pulsschlages, mit einer Elektronik zur Auswertung des Pulsschlages, mit einem optischen oder akustischen Alarmgeber, der das Über- oder Unterschreiten einer voreinstellbaren Soll-Pulsfrequenz anzeigt.

Zum Training des Kreislaufs ist eine Erfassung des Herzschlags oder Pulses von entscheidender Bedeutung. Geräte zur Erfassung des Herzschlags arbeiten oft mit einem Gurt, der um den Brustkorb gelegt ist und übertragen die erfassten Daten meist auf drahtlosem Wege auf eine Anzeigevorrichtung. Dieser Gurt ist nicht nur hinderlich, sondern es kommt oft beim Laufen auch zu einer Verschiebung und damit zu einer falschen Datenerfassung. Wesentlich besser arbeiten Vorrichtungen, die mit der Hand gehalten werden und den Puls von dort abnehmen. Dies findet man bei verschiedenen Heimtrainern. Weiters ist es sinnvoll, für einen besseren Trainingserfolg eine Rückkopplung (Biofeedback) einzubeziehen. Der Trainierende erhält so eine Rückmeldung über seinen Pulsschlag und kann sich so besser an einen gewünschten Sollwert angleichen.

Durch die neuerdings entwickelten Leuchtdioden mit sehr hoher Lichtausbeute bieten sich diese, neben akustischen Gebern, als Anzeigen an.

Im Rahmen dieser Erfindung wird vorgeschlagen, dass der Jogger (Läufer, Geher) ein Objekt in einer Hand hält, mit dem der Puls gemessen wird. Dieses Objekt kann als Stab ausgeführt sein, oder in Form einer Hantel oder Keule und gleichzeitig die Rückmeldung in Form eines akustischen oder optischen Gebers eingebaut haben. Weiters ist es möglich, zur späteren Auswertung eine Datenspeicherung vorzunehmen. Die Daten werden dann zur Vermeidung von Kabeln und Steckern am besten über eine Infrarot Schnittstelle übertragen. Das Trainingsgerät ist aber nicht nur zur Unterstützung von sich fortbewegenden Personen gedacht, sondern auch als Trainingsmittel für Übungen am Stand oder in einem begrenzten Raum.

Mit einer drahtlosen HF Übertragung und anschliessender Datenverarbeitung und entsprechender Anzeige besteht auch die Möglichkeit, dem Trainierenden eine entsprechende Rückmeldung zu liefern. Die Empfängereinheit kann in Bezug auf den Benutzer feststehen oder ist am Benutzer appliziert.

Die deutsche Offenlegungsschrift DE 34 38 668 (TCM CORP. ) zeigt ein Paar von Hanteln mit austauschbaren Gewichten, bei welcher die Herzfrequenz (Pulsfrequenz) messbar ist. Die Pulsfrequenz wird mittels Elektroden gemessen. Es ist eine eingebaute Vorrichtung vorgesehen, welche zum Verarbeiten und Anzeigen der physiologischen Signale dient. Bei normaler Belastung wird die Pulsfrequenz optisch angezeigt. Falls die Herzfrequenz einen vorgegebenen Wert überschreitet, wird dies durch ein optisches oder akustisches Warnsignal angezeigt. In einer speziellen Ausführungsvariante ist ein Sender und ein ortsfester Empfänger zum Übertragen der Signale vorgesehen.

US 5 056 778 A (HULL) zeigt Hanteln, welche teilweise mit einer Flüssigkeit wie z. B. Wasser gefüllt sind. In der Mitte befindet sich eine Engstelle, durch die das Wasser von einer Seite der Hantel auf die andere strömen kann. Eine Stromerzeugungsvorrichtung ist dabei allerdings nicht vorgesehen.

Die deutsche Offenlegungsschrift DE 30 42 522 A1 (VOGEL) zeigt ein Trainingsgerät, bei welchem oberhalb einer bestimmten einstellbaren Pulszahl ein Anzeigesignal ausgelöst wird.

Die deutsche Offenlegungsschrift DE 31 31 585 A1 (VOGEL) zeigt ein stabförmiges, hantelartiges Trainingsgerät mit austauschbaren Gewichten und mit optischem und/oder akustischem Signalgeber, der mit voreinstellbarer Frequenz steuerbar ist. Bei Überschreiten einer bestimmten voreinstellbaren Pulsfrequenz wird ein Warnsignal ausgelöst.

Die Stromversorgung kann natürlich mit Batterien erfolgen, sinnvoller ist es jedoch, die Bewegung der Hantel bzw. Keule zu nutzen und damit nach einer mechanisch elektrischen Umformung einen Akkumulator oder einen grossen Kondensator (z. B. auch Supercaps) zu laden. Die Erzeugung der erforderlichen elektrischen Energie steht im Zentrum der gegenständlichen Erfindung.

Die Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, dass eine Vorrichtung zur Stromerzeugung in dem Trainingsgerät vorgesehen ist, wie beispielsweise eine Turbine, wobei die Stromerzeugung ausschliesslich durch Bewegung des Trainingsgerätes erfolgt.

Um diese Energie optimal zu nutzen, ist ein leistungselektronischer Umformer zu verwenden, der diesen Akkumulator bzw. Speicherkondensator an die Last (die Leuchtdioden, den Sender, den

akustischen Geber, den Mikrocontroller zur Datenverarbeitung) anpasst. Dies geschieht durch einen DC/DC Konverter kleiner Leistung, wobei eine Wechseleingangsspannung vorher gleichgerichtet wird. Es gibt aber auch Schaltungen, die eine direkte Umformung einer Wechselspannung in die gewünschte Gleichspannung ermöglichen. Eine sehr interessante Ausformung der Hantel ist eine Ausformung mit mehreren Flüssigkeitsbehältern, bei denen die Flüssigkeit durch die Bewegung ausgetauscht wird.

Dies gibt ein ganz besonderes Trainingsgefühl und kann mit Hilfe einer kleinen Turbine bzw. eines von der Flüssigkeit betriebenen Laufrades mit angekoppeltem elektromechanischem Wandler zur Energieerzeugung verwendet werden. Damit die Vorrichtung bei Temperaturen unter null Grad funktioniert, sollte als Flüssigkeit kein reines Wasser, sondern eine Flüssigkeit oder ein Flüssigkeitsgemisch mit niedrigerem Festpunkt gewählt werden. Wird kein bewegtes Medium gewünscht, kann die elektromechanische Energieumformung direkt gemäss dem Induktionsgesetz durch die Veränderung eines Magnetfeldes, sei es durch Bewegung eines Magneten in einer Spule, oder durch Bewegung einer Spule in einem feststehenden Magnetfeld oder durch eine Relativbewegung zwischen einem sich bewegenden Magneten und einer sich bewegenden Spule erfolgen.

Man kann die hantelförmigen Gebilde in mehreren Gewichtsklassen ausführen. Dies kann man in Form von festen Vorrichtungen machen oder dadurch, dass auf einem Grundgerät durch Schrauben, Stecken oder ähnliche lösbare Verbindungsverfahren Teile hinzugefügt werden.

Um den Trainingserfolg zu steigern, kann noch über ein gesondertes Gerät ein Wunschpuls vorgegeben werden. Dies kann wieder optisch oder akustisch erfolgen, auf einem feststehenden Gerät oder auf einem zweiten hantelförmigen Gebilde, oder auf einem sonstwie am Trainierenden befestigten Gerät. Die Anzeige für den gewünschten Puls kann optisch und/oder akustisch erfolgen. Auch kann bei Überschreiten bzw. beim Unterschreiten eines bestimmten Pulswertes ein optisches und/oder Warnsignal ausgelöst werden. Die Verarbeitung der Daten kann mit einem Microcontroller durchgeführt wird. Des weiteren sei noch angemerkt, dass eine optische oder akustische Anzeige für den einstellbaren Grenzwert der Abweichung vom Soll-Pulswert vorgesehen sein kann.

Der Verkaufserfolg hängt auch entscheidend vom entsprechenden Design ab ; bezieht sich nicht nur auf die Form und Farbgebung des Trainingsgeräts, sondern auch insbesondere auf die Anordnung der optischen Anzeigen (Leuchtdioden, Leuchtbänder). Als eine interessante Möglichkeit sind dabei blinkende Stirn-, Hals- oder Armbänder anzusehen.

PATENTANSPRÜCHE:
1. Trainingsgerät in Form beliebig geformter Körper mit Handgriff, mit am Handgriff ange- brachtem Sensor zur Erfassung des Pulsschlages, mit einer optischen und/oder akusti- schen Anzeigevorrichtung zur Anzeige des Pulssignals, mit einer Elektronik zur Auswer- tung des Pulsschlages, mit einem optischen oder akustischen Alarmgeber, der das Über- oder Unterschreiten einer voreinstellbaren Soll-Pulsfrequenz anzeigt, dadurch gekenn- zeichnet, dass eine Vorrichtung zur Stromerzeugung in dem Trainingsgerät vorgesehen ist, wie beispielsweise eine Turbine, wobei die Stromerzeugung ausschliesslich durch die
Bewegung des Trainingsgerätes erfolgt.

Claims

2. Trainingsgerät nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Stromerzeugung aus einer Spule und einem Magneten besteht, wobei entweder die Spule und/oder der Magnet beweglich ist, sodass bei Bewegung der Vorrichtung auf induktivem Weg Strom erzeugt wird.

3. Trainingsgerät nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Stromerzeugung aus einem flüssigkeitsgefülltem zweikammerigen Gefäss im Inneren der Hantel besteht, wobei die Flüssigkeit zwischen den beiden Kammern beweglich ist, wobei weiters zwischen den beiden Kammern eine Turbine oder ein oder mehrere Wasserräder mit mechanisch gekoppeltem elektromechanischem Energiewandler vorgesehen sind.

4. Trainingsgerät nach Anspruch 2 oder 3 dadurch gekennzeichnet, dass ein elektronischer Umformer vorgesehen ist zur Erzeugung der Betriebsspannung.

5. Trainingsgerät nach Anspruch 2 oder 3 dadurch gekennzeichnet, dass zur Pufferung der <Desc/Clms Page number 3> Betriebsspannung ein Akkumulator vorgesehen ist.

6. Trainingsgerät nach Anspruch 2 oder 3 dadurch gekennzeichnet, dass ein gesondertes Gerät zur Eingabe eines Wunschpulses vorgesehen ist.

7. Trainingsgerät nach Anspruch 2 oder 3 dadurch gekennzeichnet, dass eine optische oder akustische Anzeige für den einstellbaren Soll-Pulswert vorgesehen ist.

8. Trainingsgerät nach Anspruch 2 oder 3 dadurch gekennzeichnet, dass eine optische oder akustische Anzeige für den einstellbaren Grenzwert der Abweichung vom Soll- Pulswert vorgesehen ist.

9. Trainingsgerät nach Anspruch 2 oder 3 dadurch gekennzeichnet, dass eine Schnittstelle und eine Telemetrievorrichtung zum drahtlosen Übertragen der gespeicherten Daten vor- gesehen ist.

KEINE ZEICHNUNG