DE102005018634A1

DE102005018634A1 - Trainings- und/oder Therapiesystem für den menschlichen und/oder den tierischen Körper

Info

Publication number: DE102005018634A1
Application number: DE102005018634A
Authority: DE
Inventors: Michael Maschke
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2005-04-21
Filing date: 2005-04-21
Publication date: 2006-10-26
Also published as: US20060259275A1; US7887460B2

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Trainings- und/oder Therapiesystem für den menschlichen und/oder den tierischen Körper, mindestens bestehend aus: mehreren Trainings- und/oder Therapiegeräten (4.1-4.n und 8.1-8.n), an denen mit Muskelkraft physikalische Arbeit abhängig von einer einstellbaren Wiederstandseinrichtung (7) erzeugt wird, einer Rechnereinheit (11), mit der alle Trainings- und/oder Therapiegeräte (4.1-4.n und 8.1-8.n) vernetzt sind, mehreren Lesegeräten (2), an denen ein Identifikationselement (3) des trainierenden oder zu therapierenden Patienten (25) einlesbar ist, wobei jedes Trainings- und/oder Therapiegerät (4.1-4.n und 8.1-8.n) und die Rechnereinheit (11) über ein Lesegerät (2) kontaktierbar sind, einem Datenspeicher (13), auf dem die Daten der Patienten (25) und deren Trainingspläne hinterlegt sind; wobei die Einstellarbeiten der Widerstände an den einstellbaren Widerstandseinrichtungen (7) der Trainings- und/oder Therapiegeräte (4.1-4.n und 8.1-8.n) und die Dokumentation während des Trainings und/oder der Therapie automatisch erfolgen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Trainings- und/oder Therapiesystem für den menschlichen und/oder den tierischen Körper.
Im Gesundheitssport, Leistungssport und der Rehabilitation ist von besonderer Bedeutung, dass das körperliche Training im richtigen Belastungsbereich für den Patienten und den Sportler durchgeführt wird. Bei Ausdauersportarten, wie zum Beispiel Joggen oder Fahrradfahren, zur Verbesserung der kardiologischen Funktionen wird dazu häufig die Pulsfrequenz herangezogen. Zum Muskelaufbau nach Verletzungen oder zur Unterstützung der Wirbelsäule, bei Rückenproblemen wird meist mit Vorrichtungen trainiert die den Muskeln einen Widerstand entgegensetzen. Diesbezüglich wird auf die Literatur „Einsatz von Kraftausdauertraining und Muskelaufbautraining in der kardiologischen Rehabilitation von B. Bjarnason-Wehrens, Zeitschrift für Kardiologie, Band 93, Heft 5, Seiten 357 bis 370, aus dem Jahr 2004 verwiesen. Darin wird nach vorgegebener Gewichtseinstellung das Trainingsgerät vor der jeweiligen Übung manuell eingestellt.

Bei Ausdauersportarten kann beispielsweise mit Hilfe einer Pulsuhr der vorgegebene Frequenzbereich überwacht werden. In der DE 42 41 336 A1 wird eine solche Pulsuhr offenbart, bei der ein Signalgeber im Brustbereich des Sportlers die ermittelte Herzfrequenz an eine Anzeigevorrichtung sendet, die sich an einer Art Armbanduhr am Handgelenk des Sportlers befindet.

In der DE 298 24 810 U1 , der DE 34 25 200 A1 und der US 6,132,339 werden diverse Gerätschaften zur Verbesserung der körperlichen Ausdauer gezeigt, die im allgemeinen mit Trainings-, Sport-, oder Therapiegerät bezeichnet werden, bei denen der menschliche Körper, vor allem durch Arm- und/oder Beinbewegung unter einem entgegenwirkenden Widerstand, Arbeit verrichtet. Für diese Gerätschaften wird meist vor dem Trainingsbeginn vom Patienten selbst oder von einem Trainer, entsprechend der persönlichen Daten wie Alter, Gewicht und Leistungsfähigkeit, ein Trainingsplan erstellt.

Analog zu den Ausdauertrainingsgeräten wird auch bei den Krafttrainingsgeräten oder Muskelaufbaugeräten, wobei in der DE 102 20 011 A1 , der DE 299 11 237 U1 und der DE 202 02 644 U1 beispielhaft einige Ausführungsformen gezeigt werden, der dem Muskel entgegenstehende Widerstand manuell eingestellt, wobei meist basierend auf einem Trainingsplan trainiert wird. Dabei bekommt der Patient oder der Sportler den Trainingsplan in Papierform ausgehändigt und arbeitet die vorgegebenen Trainingpunkte ab und notiert optional auf dem Papierbogen die durchgeführten Übungen.

Bei einzelnen Krankenkassen bekommt der Patient Gutschriften oder andere Vergünstigungen, wenn ein Krankenkassenmitglied vorbeugende Gesundheitsmaßnahmen betreibt. Dazu wird dem Besucher einer Trainingseinrichtung beziehungsweise eines Fitnessstudios nach einer bestimmten Anzahl von durchgeführten Übungen eine Bescheinigung ausgestellt, die bei der Krankenkasse eingereicht wird. Ausgehend von dem positiven Gesundheitsaspekt und auch einem gewissen wirtschaftlichen Interesse an der Nutzung solcher Trainingseinrichtungen beziehungsweise Trainings- und/oder Therapiesysteme besteht auch das Bedürfnis, diese hinsichtlich der bislang sehr umständlichen Trainingseinstellung und bei der Handhabung der Abarbeitung der Trainingspunkte, zu verbessern.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Trainings- und/oder Therapiesystem für den menschlichen und/oder den tierischen Körper zur Verfügung zu erstellen, das dem Patienten, dem Sportler, dem Therapeuten und dem Trainer die aufwendigen Einstellarbeiten des Gerätes abnimmt und zusätzlich die Dateneingabe sicherer und zuverlässiger durchführt.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des unabhängigen Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand untergeordneter Patentansprüche.

Der Einsatz von Rechnerkapazität beziehungsweise die computerunterstützte Durchführung von Ernährungsplanung und von Wettkampfsport hat sich bereits bewährt und bringt Verbesserungen mit sich. Hierzu wird auf die WO 01/39089 A1 verwiesen, aus der eine Vorrichtung bekannt ist, die mit Hilfe eines tragbaren Rechners mit anderen Rechnern kommuniziert und zur Ernährungsplanung eingesetzt wird. Weiterhin ist aus der US 5,812,049 eine Vorrichtung mit einer Recheneinheit bekannt, die zur Zeitmessung von mehreren Sportlern im Wettkampf benutzt werden kann.

Der Erfinder hat erkannt, dass durch einen gezielten Einsatz und eine bestimmte Anwendung von Computern im Trainings- und Therapiebereich für Mensch und Tier Verbesserungen ermöglicht werden können. Auf einer Rechnereinheit werden die Trainingspläne des Patienten abgespeichert. Die Rechnereinheit ist mit den Trainingsgeräten und/oder Therapiegeräten vernetzt. Beim Betreten des Trainingszentrums wird der Patient an der Anmeldung registriert. Dies erfolgt mit einer Identifikationskarte, beispielsweise der Krankenkassenkarte oder Mitgliedskarte des Trainingszentrums. Durch diese Registrierung wird der in einem digitalen Archiv hinterlegte Trainingsplan in die Recheneinheit geladen und die entsprechenden Trainingsparameter zu den Trainings- und/oder Therapiegeräten übermittelt. Der Patient geht nach einer absolvierten Übung an einem Trainingsgerät zum nächsten Trainingsgerät und aktiviert dieses Trainingsgerät durch Einführen seiner Krankenkassenkarte beziehungsweise Mitgliedskarte. Die bereits übermittelten Trainingsvorgaben werden automatisch auf dem Trainingsgerät eingestellt. Die Anzahl und die Dauer der durchgeführten Übungen werden automatisch aufgezeichnet und genutzt, um den Trainingsfortschritt in der Rechnereinheit und dem dort aktiven Trainingsplan festzuhalten. Eine Rechnerkomponente in der Recheneinheit vergleicht die erreichten Trainingsziele der ein zelnen Übungen mit dem Trainingsplan und berechnet daraus die Werte für eine Überarbeitung des Trainingsplanes für die zukünftigen Trainingseinheiten. Idealerweise sind alle Trainingsgeräte mit mechanisch-elektrischen Wandlern und der entsprechenden Steuerelektronik ausgestattet, so dass einer Rückgewinnung und Nutzung der an das Trainings- und/oder Therapiegerät abgegebenen mechanischen Muskelarbeit ermöglicht werden kann.

Demgemäß schlägt der Erfinder ein Trainings- und/oder Therapiesystem für den menschlichen und/oder den tierischen Körper vor, mindestens bestehend aus: mehreren Trainings- und/oder Therapiegeräten, an denen mit Muskelkraft physikalische Arbeit abhängig von einer einstellbaren Widerstandseinrichtung erzeugt wird, einer Rechnereinheit, mit der alle Trainings- und/oder Therapiegeräte vernetzt sind, mehreren Lesegeräten, an denen ein Identifikationselement des trainierenden oder zu therapierenden Patienten einlesbar ist, wobei jedes Trainings- und/oder Therapiegerät und die Rechnereinheit über ein Lesegerät kontaktierbar sind, einem Datenspeicher, auf dem die Daten der Patienten und deren Trainingspläne hinterlegt sind; wobei in der Rechnereinheit Programmmittel und/oder Programmmodule implementiert sind, mit denen folgende Verfahrensschritte durchgeführt werden: die Trainings- und/oder Therapiepläne des Patienten werden auf der Rechnereinheit abgespeichert, der Patient wird bei Beginn des Trainings und/oder der Therapie durch das in das Lesegerät eingelesene Identifikationselement registriert, durch diese Registrierung wird der in einem digitalen Archiv hinterlegte Trainingsplan in die Recheneinheit geladen und die entsprechenden Trainingsparameter zu den Trainings- und/oder Therapiegeräten übermittelt, die übermittelten Trainingsvorgaben und die Widerstandswerte an den einstellbaren Widerstandseinrichtungen werden automatisch auf den Trainings- und/oder Therapiegeräten eingestellt, der Patient geht nach erfolgter Übung an einem Trainings- und/oder Therapiegerät zu einem nächsten Trainings- und/oder Therapiegerät und aktiviert das Trainings- und/oder Therapiegerät durch Einlesen des Identifika tionselements in ein Lesegerät, die Anzahl und die Dauer der durchgeführten Übungen werden automatisch aufgezeichnet und genutzt, um den Trainingsfortschritt in der Rechnereinheit und dem dort aktiven Trainingsplan festzuhalten, eine Rechnerkomponente in der Recheneinheit vergleicht die erreichten Trainingsziele der einzelnen Übungen mit dem Trainingsplan und berechnet daraus die Werte für eine Überarbeitung des Trainingsplanes für die zukünftigen Trainings- und/oder Therapieeinheiten.

Hierdurch wird erreicht, dass dem Patienten oder dem Therapeuten die aufwendigen Einstellarbeiten und die Dokumentation während des Trainings und/oder der Therapie abgenommen werden. Außerdem wird die Dateneingabe sicherer und zuverlässiger durchgeführt und das Training und/oder die Therapie besser überwacht und gesteuert.

Es ist von Vorteil, wenn das Trainings- und/oder Therapiesystem eine Schnittstelle zu einem weiteren Netzwerk, vorzugsweise dem Internet, aufweist. Beispielsweise kann so eine Vernetzung eines Fitnessstudios oder eines Therapiezentrums mit einem Kliniknetzwerk erfolgen. Es können hierdurch Klinikdaten des Patienten beim Training oder der Therapie im Fitnessstudio oder im Therapiezentrum mitberücksichtigt und in das Training oder in die Therapie integriert werden.

Die Vernetzung der Rechnereinheit und der Trainings- und/oder Therapiegeräte kann kabellos erfolgen. Hierfür ist beispielsweise ein WLAN (= Wireless Local Area Network; Funk-LAN) oder Bluetooth-Netzwerk geeignet. Die Rechnereinheit und die Trainings- und/oder Therapiegeräte sind somit beim Aufstellen und beim Betreiben nicht an bestimmte Orte gebunden, da eine Verkabelung des Netzwerkes nicht erforderlich ist.

Um eine ordnungsgemäße und optimale Durchführung der Trainings- oder der Therapieübung ohne zusätzlichen personellen Aufwand gewährleisten zu können, sollte jedes Trainings- und/oder Therapiegerät mit Sensoren ausgestattet sein. Bei spielsweise kann mit (Blut-)Druckmesssensoren, Bewegungsmeldern, Kameras und/oder Sauerstoffsensoren Zusatzdaten des Patienten oder über dessen Körperfunktionen während des Trainings oder der Therapie ermittelt werden, die zur Korrektur des weiteren Trainings genutzt werden können. Wird beispielsweise bei einem vorgegebenen Trainingsablauf ein bestimmter von den Sensoren ermittelter Wert der Patientendaten über- oder unterschritten, so kann abweichend vom vorgegebenen Trainingsplan zum Beispiel der Widerstand des Trainings- und/oder Therapiegerätes automatisch angepasst werden oder das Training oder die Therapie an diesem Gerät gestoppt werden.

Als weitere optionale Ausführungsvariante kann jedes Trainings- und/oder Therapiegerät mit einer Bedienpaneele und Anzeigeneinheit ausgestattet sein. Der Patient hat so die Möglichkeit durch manuelle oder gegebenenfalls Spracheingabe an die Bedienpaneele direkten Einfluss auf die Einstellung des Trainings- und/oder Therapiegerätes zu nehmen. Durch die Anzeigeneinheit kann zum Beispiel ein Vergleich und eine Kontrolle der Soll- und der Istdaten des Trainingsplanes vom Patienten ermöglicht werden.

Es ist besonders günstig, wenn die einstellbaren Widerstandseinrichtungen der Trainings- und/oder Therapiesysteme mechanisch-elektrische Wandler und/oder mechanisch-thermische Wandler aufweisen, vorzugsweise Generatoren. Hierdurch kann die durch Muskelarbeit geleistete Arbeit beziehungsweise Energie des Patienten, die bisher meist als Verlustwärme dissipiert wurde, nun als nutzbare Energie rückgewonnen werden.

An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass diese „energetische Vernetzung" der Trainings- und/oder Therapiegeräte auch ohne die Datenvernetzung der Trainings- und/oder Therapiegeräte arbeitet und anwendbar ist.

So kann durch die mechanisch-elektrischen Wandler und/oder die mechanisch-thermischen Wandler, die mechanisch Energie in elektrische oder thermische Energie umgewandelt werden und zur Energierückgewinnung eine Verbindung zu einer Heizungs- und/oder Klimaanlage bestehen. Es kann somit durch die Umwandlung der Muskelarbeit in elektrische oder in thermische Energie, die in die Heizungs- und/oder Klimaanlage eingespeist wird, die Heizkosten im Winter und Kosten der Klimaanlage im Sommer reduziert werden.

Eine möglich Form der Energiespeicherung ist durch eine Anordnung gegeben, in der die mechanisch-elektrischen Wandler und/oder die mechanisch-thermischen Wandler die umgewandelte Muskelarbeit in einen Wärmespeicher abgeben, vorzugsweise in einen Warmwasserspeicher, der die Energie aufgrund der hohen Wärmekapazität von Wasser, CH₂O(bei 20°C) = 4,182 kJ/kg K [= Kilojoule/Kilogramm Kelvin], über einen relativ langen Zeitraum puffert.

Alternativ oder ergänzend dazu, kann über den mechanischelektrischen Wandler die durch Muskelkraft erzeugte elektrische Spannung in das öffentliche Stromnetz eingespeist werden.

Zusätzlich kann eine Absaugeinheit für die Raumluft des Trainings- und/oder Therapiesystems vorhanden sein, die mit einem thermisch-elektrischen und/oder einem thermisch-thermischen Wandler, die in der Raumluft gespeicherte Wärmeenergie umwandelt und in die oben aufgeführten Netzwerkvorrichtungen einspeist.

Vom Erfinder werden insbesondere folgende Energiewandler vorgeschlagen:
Als mechanisch-elektrischer Wandler kommt ein normaler Dynamo, ähnlich einem Fahrraddynamo, in Frage. Als thermisch-thermischen Wandler schlägt der Erfinder beispielsweise heatpipes vor. Als thermisch-elektrische Wandler schlägt der Erfinder Thermoelemente vor, vorzugsweise Elemente die den Seebeck- oder den Peltier-Effekt nutzen, einen physikalischen Effekt der Thermoelektrizität. Bei der Thermoelektrizität sind zwei Metalle in Berührung, die unterschiedliche Austritts- oder Ablösearbeit für die frei beweglichen Elektronen aufweisen, so genannte Seebeck-Elemente. In Abhängigkeit eines Temperaturgradienten fließt dann eine bestimmte Thermospannung. Der umgekehrte thermoelektrische Effekt, beim so genannten Peltier-Effekt, wird bei angelegter Spannung und Fließen eines Stromes ein Temperaturgradient erzeugt.

Das Identifikationselement des Trainings- und/oder Therapiesystems kann eine Identifikationskarte sein, ähnlich einer EC- oder Krankenkassenkarte, die über mechanische Kontakte, vorzugsweise mit Pin-Kontakten, in ein Kartenlesegerät eingelesen wird.

Alternativ dazu, kann das Identifikationselement und das Lesegerät eine draht- und kontaktlose Kommunikationsverbindung aufweisen. Hierdurch kann die Registrierung des Patienten im Trainings- und/oder Therapiesystem oder an einem einzelnen Trainings- und/oder Therapiegerät komfortabler erfolgen, ohne eine Karte in ein Kartenlesegerät von Hand einschieben zu müssen.

In einer besonderen Ausführung kann das Identifikationselement als aktiver oder passiver Transponder, vorzugsweise als ein RFID-Etikett (RFID = Radio Frequency Identification), RFID-Chip, RFID-Tag oder Funketikett, und das Lesegerät als Reader, vorzugsweise als Sende-Empfangs-Einheit, ausgebildet sein. Dabei sind aktive Transponder meist batteriebetrieben und können typischerweise sowohl gelesen, als auch beschrieben werden.

Aktive Transponder befinden sich normalerweise im Ruhezustand, das heißt sie senden keine Informationen aus. Nur wenn ein spezielles Aktivierungssignal empfangen wird, aktiviert sich der Sender. Der interne Speicher kann, je nach Modell, circa 1 Million Bytes aufnehmen. Aktive Transponder sind im Vergleich zu passiven Transpondern meist größer, besitzen eine höhere Sendereichweite, haben eine geringere Lebensdauer und sind deutlich teurer.

Passive Transponder beziehen ihre Energie zur Übertragung der Informationen aus den empfangenen Funkwellen. Die Menge der gespeicherten Daten ist wesentlich geringer als bei aktiven Transpondern. In ihrem Speicher wird üblicherweise eine eindeutige Identifikationsnummer hinterlegt. Manche passive Transponder sind mit einem wieder beschreibbaren Speicher ausgerüstet. Passive Transponder sind im Vergleich zu aktiven Transpondern kleiner und leichter, haben eine geringe Reichweite, eine nahezu unbegrenzte Lebensdauer und sind vergleichsweise günstig.

Als Sende-Empfangs-Frequenz für den Transponder und den Reader sind Frequenzen günstig, die zwischen 30 bis 500 kHz oder zwischen 10 bis 15 MHz oder zwischen 0,85 bis 2,5 GHz liegen.

Systeme, die eine „niedrige Frequenz" im Bereich von 30 bis 500 kHz aufweisen, besitzen eine geringe Reichweite, lange Übertragungszeiten, sind aber günstig in der Anschaffung und eignen sich dadurch zum Beispiel für Zugangskontrollen, Wegfahrsperren und Lagerverwaltung.

Systeme, die eine „mittlere Frequenz" im Bereich von 10 bis 15 MHz besitzen, sind für kurze bis mittlere Reichweiten, mittlere Übertragungsgeschwindigkeit geeignet und liegen in einer günstigen Preisklasse. In diesem Frequenzbereich arbeiten die so genannten Smart Labels meist bei einer Frequenz von 13,56 MHz.

Systeme mit hohen Frequenzen von 0,85 bis 2,5 GHz besitzen auch eine hohe Reichweite (ca. 30 Meter), schnelle Lesegeschwindigkeit, die Anschaffungspreise steigen aber rapide bei höherer Leistung der Systeme. Solche Systeme werden zum Beispiel im Bereich der automatisierten Mautsysteme und in Güterwagen-Erkennung eingesetzt.

Wird eine derartige drahtlose Transpondertechnik eingesetzt, so kann der Transponder am Körper des Patienten befestigt oder integriert werden. Hierfür eignen sich vorzugsweise (Sport-)Bekleidungsstücke, Schuhe oder Gegenstände, wie Uhren, ein Mobilfunkgerät oder Schmuck, die der Patient während des Sports oder der Therapie bei sich trägt.

Es ist günstig, wenn das Identifikationselement einen beschreibbaren Speicher aufweist, auf dem neben Personendaten der Trainingplan und/oder die geleisteten Energiewerte des Patienten gespeichert sind. Beispielsweise können die gespeicherten Energiewerte, die der Patient durch Muskelarbeit geleistet hat, auf dem Identifikationselement als Nachweis für sportliche Aktivität für die Krankenkasse dienen. Wie bereits einleitend erläutert, bekommt der Patient Gutschriften oder andere Vergünstigungen, wenn ein Krankenkassenmitglied vorbeugende Gesundheitsmaßnahmen betreibt. Gegenüber einer reinen Auflistung der Anzahl der Besuche des Fitnessstudios oder des Therapiezentrums, die aber keinen Einblick darüber geben, wie viel oder ob der Patient überhaupt sportlich aktiv war, ist hier eine genauer Kontrolle über die Aktivität(en) des Patienten möglich.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert, wobei darauf hingewiesen wird, dass nur die für das unmittelbare Verständnis der Erfindung wesentlichen Elemente gezeigt sind. Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung eines Trainings- und/oder Therapiesystems zur automatischen Trainingssteuerung;
2 eine schematische Darstellung eines Trainings- und/oder Therapiesystems mit Energierückgewinnung und
3 eine schematische Darstellung eines Trainings- und/oder Therapiesystems zur automatischen Trainingssteuerung mit drahtloser Patientenregistrierung.
Die 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Trainings- und/oder Therapiesystems zur automatischen Trainingssteuerung 1. Ein solches Trainings- und/oder Therapiesystems zur automatischen Trainingssteuerung 1 kann ein speziell ausgestattetes Fitnessstudio oder ein Therapiezentrum zur körperlichen Rehabilitation sein. Innerhalb des Trainings- und/oder Therapiesystems 1 befinden sich mehrere miteinander vernetzte Trainingsgeräte, hier beispielhaft n Ausdauertrainingsgeräte 4.1 bis 4.n und n Krafttrainingsgeräte 8.1 bis 8.n, an denen ein Patient 25 oder Sportler nach Belieben oder nach einem Trainingsplan trainieren kann. Ein Aspekt der Erfindung ist es, das Training beziehungsweise die Therapie in der Weise zu automatisieren, dass Widerstände/Gewichte an den Geräten nicht mehr vom Trainer, Therapeuten oder vom Trainierenden selbst eingestellt werden müssen, die Abarbeitung des Trainingplanes vereinfacht wird und außerdem die (Trainings-) Dateneingabe sicherer und zuverlässiger durchführt werden kann. Hierzu sind die Trainingsgeräte 4.1 bis 4.n und 8.1 bis 8.n über Datenprozessoren 6 und ein (Daten)Netzwerk 15 mit einem zentralen Rechner 11 verbunden. In einem ebenfalls mit dem Rechner 11 verbundenen Datenarchiv 13 können verschiedene Daten des Patienten 25, wie Trainingsplan, Gewichtseinstellungen, (maximale) Trainingsdauer etc., hinterlegt sein. Das (Daten)Netzwerk 15 des Trainings- und/oder Therapiesystems zur automatischen Trainingssteuerung 1 kann mit weiteren Netzwerken, wie zum Beispiel dem Internet 14, oder einem Klinikintranet verbunden sein, um zusätzliche Daten bei der Trainingsausübung integrieren zu können.
Beim Beginn des Trainings oder der Therapie führt der Patient 25 an einem Kartenleser 2 am zentralen Rechner 11 eine Identifikationskarte 3 ein, zum Beispiel eine Krankenkassenkarte oder eine Mitgliedskarte, wodurch eine Registrierung der Person des Patienten 25 erfolgt. Nach Identifikation des Patien ten 25 wird automatisch ein für diesen im Datenarchiv 13 hinterlegter Trainingsplan aktiviert oder es wird zur Erstellung/Eingabe eines neuen Trainingsplanes bei einem Neupatienten aufgefordert.
Beginnt der Patient 25 an einem Ausdauertrainingsgerät 4.1 bis 4.n oder an einem Krafttraininggerät 8.1 bis 8.n das Training oder die Therapie, so wird auch an diesem Gerät entweder zunächst eine Identifikationskarte 3 in ein Kartenlesegerät eingeschoben. Alternativ dazu kann der Patient 25 über ein User I/O 5 beziehungsweise über dessen Bedienpaneele eine Identifizierung vornehmen. Abhängig vom individuellen Trainingplan des Patienten 25 wird dann an diesem Gerät der Widerstandswert, in dieser Ausführung über mechanisch-elektrische Wandler 7, eingestellt. Ein Datenprozessor an jedem Trainingsgerät 4.1 bis 4.n oder 8.1 bis 8.n kann die aktuellen Trainingsdaten bearbeiten und über das (Daten-)Netzwerk 15 an den zentralen Rechner 11 oder die Überwachungseinheit 12 weiterleiten.
Das Training wird bezüglich Trainingsgrenzwerte durch eine Überwachungseinheit 12 kontrolliert. Hierbei können zum Beispiel über einen Patientensensor 10, welcher über eine Schnittstelle 9 an das (Daten-)Netzwerk 15 angebunden ist, Körperfunktionen des Patienten 25 kontrolliert werden. Ist das Training an diesem Gerät absolviert, so signalisiert das Trainings- und/oder Therapiesystem zur automatischen Trainingssteuerung 1 über eine Anzeigeneinheit 5 des User I/O das Trainingsende und fordert zum Wechsel zum nächsten Gerät auf.
Analog zum Beginn des Trainings am ersten Gerät erfolgt eine Registrierung des Patienten 25 durch die Identifikationskarte oder Eingabe am zweiten Trainingsgerät, wodurch eine automatische Einstellung und Anpassung des Widerstands oder des Gewichts erfolgt.
Die 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Trainings- und/oder Therapiesystems mit Energierückgewinnung 23.
Der Übersichtlichkeit halber wurde in 2 das (Daten) Netzwerk aus 1 nicht dargestellt. Analog der Datenvernetzung der einzelnen Trainingsgeräte 4.1 bis 4.n oder 8.1 bis 8.n in 1 sind in der Ausführung des Trainings- und/oder Therapiesystems die Trainingsgeräte 4.1 bis 4.n oder 8.1 bis 8.n aus 2 an ein (Energie-)Netzwerk 22 angekoppelt. Hierbei soll die an die Trainingsgeräte 4.1 bis 4.n oder 8.1 bis 8.n abgegebene Muskelarbeit in wieder nutzbare Energie umgewandelt werden und zunächst in das (Energie-)Netzwerk 22 eingespeist werden.
Hierbei wird die an die Trainingsgeräte 4.1 bis 4.n oder 8.1 bis 8.n abgegebene Muskelarbeit über mechanisch elektrische Wandler 7, zum Beispiel Dynamos, in elektrische Spannungen umgewandelt. Die Spannungswerte werden über Spannungsregel 16 in das (Energie)Netzwerk 22 eingespeist und von einer Steuerung und Regelungseinheit 24 angepasst. Der durch die erzeugte Spannung fließende Strom kann in das öffentliche Stromnetz 21 eingespeist werden und ähnlich dem Solarzellenstrom vergütet werden. Alternativ dazu besteht die Möglichkeit den Strom über Energiewandler 17, wie thermisch-thermische oder thermisch-elektrische Wandler, in andere diverse Energieformen, zum Beispiel Wärmeenergie, umzuwandeln und in einer Heizungs- und/oder Klimaanlage 19 oder zur Warmwasseraufbereitung 20 zu nutzen. Auch kann der Strom einem Energiespeicher 18 oder einem Energiewandler 26 für die Raumluft zugeführt werden.
Die 3 zeigt eine schematische Darstellung eines Trainings- und/oder Therapiesystems 1 zur automatischen Trainingssteuerung mit drahtloser Patientenregistrierung. Im Unterschied zum Trainings- und/oder Therapiesystem 1 aus 1, bei dem der Patient 25 seine Identifikationskarte von quasi mechanisch in ein Lesegerät einführt, erfolgt in Figur die Registrierung des Patienten beim Betreten des Fitnessstudios oder des Therapiezentrums und bei Beginn des Trainings an einem Trainings- und/oder Therapiegerät 4.1 bis 4.n und/oder 8.1 bis 8.n über eine drahtlose Verbindung des Identifikationselemente mit dem Lesegerät. In dieser Ausführung ist das Identifikationselement in einer Uhr 28 am Arm des Patienten als RFID-Modul integriert. Dieses RFID-Modul steht mit einem RFID Sender-Empfänger 27 in Kontakt.
Prinzipiell ist es auch möglich, den Patientensensor 10, der zum Beispiel Puls Blutdruck oder (Blut-)Sauerstoffsättigung misst, in der Uhr 28 zu integrieren.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten Merkmale der Erfindung nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Insgesamt wird durch das erfindungsgemäße Trainings- und/oder Therapiesystem ein System zur Verfügung gestellt, dass einem Lebewesen, dem Patienten, dem Sportler, dem Therapeuten und dem Trainer die aufwendigen Einstellarbeiten des Gerätes abnimmt und zusätzlich die Dateneingabe sicherer und zuverlässiger durchführt. In einer besonderen Ausführung des Trainings- und/oder Therapiesystems wird sogar eine Rückgewinnung der Energie, die vom Trainierenden in die Trainingsgeräte gesteckt wird und bislang ungenutzt blieb, ermöglicht.

Claims

Trainings- und/oder Therapiesystem für den menschlichen und/oder den tierischen Körper mindestens bestehend aus: – mehreren Trainings- und/oder Therapiegeräten (4.1–4.n und 8.1–8.n), an denen mit Muskelkraft physikalische Arbeit abhängig von einer einstellbaren Widerstandseinrichtung (7) erzeugt wird, – einer Rechnereinheit (11), mit der alle Trainings- und/oder Therapiegeräte (4.1–4.n und 8.1–8.n) vernetzt sind, – mehreren Lesegeräten (2), an denen ein Identifikationselement (3) des trainierenden oder zu therapierenden Patienten (25) einlesbar ist, wobei jedes Trainings- und/oder Therapiegerät (4.1–4.n und 8.1–8.n) und die Rechnereinheit (11) über ein Lesegerät (2) kontaktierbar sind, – einem Datenspeicher (13), auf dem die Daten der Patienten (25) und deren Trainingspläne hinterlegt sind; wobei in der Rechnereinheit (11) Programmmittel und/oder Programmmodule implementiert sind, mit denen folgende Verfahrensschritte durchgeführt werden: – die Trainings- und/oder Therapiepläne des Patienten (25) werden auf der Rechnereinheit (11) abgespeichert, – der Patient wird bei Beginn des Trainings und/oder der Therapie durch das in das Lesegerät (2) eingelesene Identifikationselement (3) registriert, – durch diese Registrierung wird der in einem digitalen Archiv hinterlegte Trainingsplan in die Recheneinheit (11) geladen und die entsprechenden Trainingsparameter zu den Trainings- und/oder Therapiegeräten (4.1–4.n und 8.1–8.n) übermittelt, – die übermittelten Trainingsvorgaben und die Widerstandswerte an den einstellbaren Widerstandseinrichtungen (7) werden automatisch auf den Trainings- und/oder Therapiegeräten (4.1–4.n und 8.1–8.n) eingestellt, – der Patient geht nach erfolgter Übung an einem Trainings- und/oder Therapiegerät (4.1–4.n und 8.1–8.n) zu einem nächsten Trainings- und/oder Therapiegerät (4.1–4.n und 8.1–8.n) und aktiviert das Trainings- und/oder Therapiegerät (4.1–4.n und 8.1–8.n) durch Einlesen des Identifikationselements (3) in ein Lesegerät (2), – die Anzahl und die Dauer der durchgeführten Übungen werden automatisch aufgezeichnet und genutzt, um den Trainingsfortschritt in der Rechnereinheit (11) und dem dort aktiven Trainingsplan festzuhalten, – eine Rechnerkomponente in der Recheneinheit (11) vergleicht die erreichten Trainingsziele der einzelnen Übungen mit dem Trainingsplan und berechnet daraus die Werte für eine Überarbeitung des Trainingsplanes für die zukünftigen Trainings- und/oder Therapieeinheiten.
Trainings- und/oder Therapiesystem gemäß dem voranstehenden Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rechnereinheit (11) eine Schnittstelle (14) zu einem weiteren Netzwerk, vorzugsweise dem Internet, aufweist.
Trainings- und/oder Therapiesystem gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vernetzung der Rechnereinheit (11) und der Trainings- und/oder Therapiegeräte (4.1–4.n und 8.1–8.n) kabellos erfolgt, vorzugsweise als WLAN oder Bluetooth-Netzwerk.
Trainings- und/oder Therapiesystem gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Trainings- und/oder Therapiegerät (4.1–4.n und 8.1–8.n) mit Sensoren (10) ausgestattet ist, vorzugsweise mit (Blut-)Druckmesssensoren, Bewegungsmeldern, Kameras und/oder Sauerstoffsensoren, die den Sauerstoffgehalt im Blut des Patienten (25) messen.
Trainings- und/oder Therapiesystem gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Trainings- und/ oder Therapiegerät (4.1–4.n und 8.1–8.n) mit einer Bedienpaneele und Anzeigeneinheit (5) ausgestattet ist.
Trainings- und/oder Therapiesystem gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die einstellbaren Widerstandseinrichtungen (7) mechanisch-elektrische Wandler und/oder mechanisch-thermische Wandler aufweist, vorzugsweise Generatoren.
Trainings- und/oder Therapiesystem gemäß dem voranstehenden Patentanspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanisch-elektrischen Wandler und/oder die mechanisch-thermischen Wandler zur Energierückgewinnung eine Verbindung zu einer Heizungs- und/oder Klimaanlage aufweisen.
Trainings- und/oder Therapiesystem gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanisch-elektrischen Wandler und/oder die mechanisch-thermischen Wandler zur Energierückgewinnung eine Verbindung zu einem Wärmespeicher, vorzugsweise einem Warmwasserspeicher, aufweisen.
Trainings- und/oder Therapiesystem gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanisch-elektrischen Wandler zur Energierückgewinnung eine Verbindung in das öffentliche Stromnetz aufweisen.
Trainings- und/oder Therapiesystem gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Absaugeinheit für die Raumluft des Trainings- und/oder Therapiesystems angeordnet ist, die mit einem thermisch-elektrischen und/oder thermisch-thermischen Wandler, die in der Raumluft gespeicherte Wärmeenergie umwandelt und in die oben aufgeführten Netzwerkvorrichtungen einspeist.
Trainings- und/oder Therapiesystem gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Identifikationselement eine Identifikationskarte (3) ist, die über mechanische Kontakte, vorzugsweise mit Pin-Kontakten, in ein Kartenlesegerät (2) eingelesen wird.
Trainings- und/oder Therapiesystem gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Identifikationselement (3) und das Lesegerät (2) eine draht- und kontaktlose Kommunikationsverbindung aufweisen.
Trainings- und/oder Therapiesystem gemäß dem voranstehenden Patentanspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Identifikationselement (3) als aktiver oder passiver Transponder, vorzugsweise als ein RFID-Etikett (27), RFID-Chip, RFID-Tag oder Funketikett, und das Lesegerät (2) als Reader, vorzugsweise als Sende-Empfangs-Einheit, ausgebildet sind.
Trainings- und/oder Therapiesystem gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 12 und 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Sende-Empfangs-Einheit (28) eine Sende-Empfangs-Frequenz zwischen 30 bis 500 kHz oder zwischen 10 bis 15 MHz oder zwischen 0,85 bis 2,5 GHz aufweist.
Trainings- und/oder Therapiesystem gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Transponder am Körper des Patienten (25) befestigt oder integriert ist, vorzugsweise an dessen Bekleidung, Schuhe oder an einem tragbaren Gegenstand, vorzugsweise einer Uhr, einem Mobilfunkgerät oder an Schmuck.
Trainings- und/oder Therapiesystem gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Identifikationselement (3) einen beschreibbaren Speicher aufweist, auf dem neben Personendaten der Trainingplan und/oder die geleisteten Energiewerte des Patienten (25) gespeichert sind.