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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Verarbeiten von Messsignalen an einem Trainingsgerät. Die Erfindung betrifft weiter ein Trainingsgerät mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung und ein Computerprogramm und ein Computerprogrammprodukt zum Implementieren des Verfahrens.
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Trainingsgeräte sind in unterschiedlichsten Bauformen aus dem Stand der Technik bekannt, beispielsweise als Fahrradtrainer, Lauftrainer, Crosstrainer und dergleichen. Ein Trainingsgerät zur Simulation von Körperbewegungen bei Wassersportarten ist zum Beispiel aus der
DE 20 2004 003 201 U1 bekannt.
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Um ein Training zu überwachen und/oder um Trainingserfolge auszuwerten, ist es bekannt, das Trainingsgerät mit einer Vorrichtung zum Verarbeiten von Messsignalen auszubilden und/oder zu koppeln. Bekannte Vorrichtungen sind dabei beispielsweise in das Trainingsgerät integriert und dienen vorzugsweise auch als Bedieneinheit. In anderen Ausgestaltungen sind separate Baueinheiten vorgesehen, welche mit dem Trainingsgerät und/oder einer trainierenden Person für eine Signalübertragung gekoppelt sind.
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Dabei ist es bekannt, eine durch eine trainierende Person erbrachte Trainingsleistung zu erfassen und/oder auszuwerten. Hierfür sind verschiedene Verfahren bekannt, um beispielsweise eine Beschleunigungsleistung und/oder eine Bremsleistung des Trainingsgeräts zu ermitteln. Trainingsgeräte, bei welchen eine erbrachte Momentanleistung in Watt anzeigbar ist, werden auch als Ergometer bezeichnet.
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Daneben ist es bekannt, physiologische Signale, wie eine Herzfrequenz, eine Pulsfrequenz, eine Atemfrequenz und/oder eine EEG-Frequenz, einer trainierenden Person zu erfassen und/oder auszuwerten. Durch Messung und Auswertung physiologischer Signale ist es möglich, ein Training zu überwachen. Beispielsweise wird eine trainierende Person dazu angeleitet, mit einer bestimmten Herzfrequenz und/oder unterhalb einer maximalen Herzfrequenz zu trainieren.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung, ein Trainingsgerät und ein Verfahren zu schaffen, durch welche eine trainierende Person in der Überwachung des Trainings besser unterstützbar wird.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch die Gegenstände mit den Merkmalen der Ansprüche 1, 4, 8, 13 und 14. Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird eine Vorrichtung zum Verarbeiten von Messsignalen an einem Trainingsgerät geschaffen, umfassend mindestens eine Erfassungseinheit, durch welche eine durch einen Nutzer an dem Trainingsgerät erbrachte Trainingsleistung und eine physiologische Trainingsintensität des Nutzers erfassbar sind, wobei die Vorrichtung eine Recheneinheit zum Bestimmen eines Leistungsgrads des Nutzers basierend auf einer erbrachten Trainingsleistung pro physiologischer Trainingsintensität aufweist.
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Die Recheneinheit zur Bestimmung des Leistungsgrad umfasst in vorteilhaften Ausgestaltungen Hardware-Elemente und/oder Software-Elemente, und ist insbesondere als Halbleiterbauelement, integrierter Schaltkreis und/oder elektronische Schaltung ausgebildet. Die Recheneinheit und die Erfassungseinheit sind in einer Ausgestaltung zumindest teilweise als gemeinsames Bauteil ausgebildet.
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Die erbrachte Trainingsleistung ist durch ein entsprechend dem Trainingsgerät angepasstes Verfahren ermittelbar. Als Trainingsleistung wird dabei im Zusammenhang mit der Erfindung sowohl eine aufgebrachte Energie oder Arbeit, als auch eine Leistung, d. h. eine aufgebrachte Energie oder Leistung pro Zeiteinheit, bezeichnet.
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Je nach Gerät ist dabei eine aufgebrachte Energie oder Arbeit oder eine aufgebrachte Leistung als Trainingsleistung erfassbar. In vorteilhaften Ausgestaltungen umfasst das Trainingsgerät eine rotierend antreibbare aerodynamische Bremsvorrichtung. Eine erfasste Drehgeschwindigkeit und die Bremsleistung stehen dabei in einem eindeutig zuzuordnenden physikalischen Zusammenhang, wobei die zur Beschleunigung benötigte Leistung der Bremsleistung durch die aerodynamische Bremsvorrichtung entspricht.
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Zur Erfassung der physiologischen Trainingsintensität wird beispielsweise eine Herzfrequenz, eine Pulsfrequenz, eine Atemfrequenz, und/oder eine EEG-Frequenz, einer trainierenden Person erfasst. Beim Trainieren wird in der Regel die physiologische Trainingsintensität gesteigert, d. h. eine Herzfrequenz, eine Pulsfrequenz und/oder eine Atemfrequenz steigt an. Bei Erreichen einer Leistungsgrenze der trainierenden Person nimmt die physiologische Trainingsintensität weiter zu, während die von ihr erbrachte Leistung nur noch unwesentlich gesteigert wird oder konstant bleibt. Erfindungsgemäß wird die an dem Trainingsgerät erbrachte Leistung anhand der Trainingsintensität gewichtet und so ein Leistungsgrad bestimmt. Ein durch die trainierende Person dauerhaft erbringbarer hoher Leistungsgrad ermöglicht eine hohe Ausdauerleistung. Eine trainierende Person wird so durch die erfindungsgemäße Erfassung des Leistungsgrads in einem Ausdauertraining unterstützt.
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In vorteilhaften Ausgestaltungen wird zur Ermittlung der physiologischen Trainingsintensität eine Herzfrequenz und/oder eine Pulsfrequenz erfasst. Üblicherweise ist die Herzfrequenz gleich der Pulsfrequenz. Aufgrund der Windkesselfunktion kann es zu Abweichungen kommen.
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Zur Erfassung der Herzfrequenz oder der Pulsfrequenz ist beispielsweise ein Brustgurt vorgesehen. Eine Signalübertragung von dem Brustgurt zu der Vorrichtung erfolgt vorzugsweise über Funk. In anderen Ausgestaltungen erfolgt die Erfassung und/oder Übertragung von Signalen über Kontaktflächen an dem Trainingsgerät. In wieder anderen Ausgestaltungen ist alternativ oder zusätzliche eine optische Übertragung, insbesondere zur Pulsoximetrie vorgesehen.
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In einer Ausgestaltung ist als Maß für den (Momentan-)Leistungsgrad ein Verhältnis von erbrachter Leistung in [W] pro Pulsfrequenz in [Hz] ermittelbar. Die Leistungsfähigkeit des menschlichen Körpers sinkt bei der Umstellung von ATP-Verbrennung (ATP: Adenosintriphosphat) auf Zucker-Verbrennung und bei der Umstellung von Zucker- auf Fettverbrennung. In einer Ausgestaltung sind Mittel vorgesehen, um anhand des Absinkens die entsprechenden Phasen zu erkennen.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung umfasst die Vorrichtung eine Ausgabeeinheit, insbesondere eine Anzeige, an welcher ein Momentan-Leistungsgrad qualitativ und/oder quantitativ ausgebbar ist. Als Momentan-Leistungsgrad wird ein beim Training aktuell oder in Echtzeit bestimmter Leistungsgrad des Trainierenden bezeichnet. In einer Ausgestaltung ist als Momentan-Leistungsgrad ein zeitlicher Mittelwert einer Arbeit pro Pulsschlag erfassbar. Der Momentan-Leistungsgrad ist in vorteilhaften Ausgestaltungen quantitativ an einer Anzeige anzeigbar. Beispielsweise erfolgt die Anzeige durch Ziffern. Eine qualitative Anzeige ist in einer Ausgestaltung durch optische Signalmittel, wie LED-Leuchten unterschiedlicher Farbe, realisiert. In anderen Ausgestaltungen erfolgt eine qualitative Ausgabe durch akustische Signale.
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In einer weiteren Ausgestaltung sind Mittel zum Bewerten des Leistungsgrads vorgesehen, wobei Hinweise zur Optimierung des Leistungsgrads generierbar und an der Ausgabeeinheit ausgebbar sind. In einer Ausgestaltung legt eine trainierende Person im Vorfeld einen gewünschten Leistungsgrad fest, wobei lediglich Abweichungen von dem Leistungsgrad qualitativ oder quantitativ angezeigt werden.
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In anderen Ausgestaltungen wird ein optimaler Leistungsgrad aufgrund von Trainingseigenschaften und/oder weiteren Personendaten der trainierenden Person, wie Alter, Trainingszustand, etc. bestimmt. Die Vorrichtung umfasst in einer Ausgestaltung Mittel, um eine trainierende Person dazu aufzufordern, eine Trainingsintensität zu erhöhen oder zu erniedrigen, um so beispielsweise ein optimales Ausdauertraining zu bewirken. Die Hinweise oder Aufforderungen werden in vorteilhaften Ausgestaltungen optisch und/oder akustisch ausgeben. Dabei ist in einer Ausgestaltung eine Sprachausgabe vorgesehen, durch welche die trainierende Person aufgefordert wird, ihr Training zu ändern.
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Die Vorrichtung ist beispielsweise eine getrennt von dem Trainingsgerät angeordnete Recheneinheit, welche geeignet konfiguriert ist. Zur Auswertung der erfassten Daten ist die Vorrichtung mit dem Trainingsgerät für eine Datenübertragung über Funk und/oder mittels Kabel verbunden. Bei der Vorrichtung handelt es sich in vorteilhaften Ausgestaltungen um ein auch für andere Funktionen nutzbares, mobiles Endgerät, beispielsweise ein Mobiltelefon, ein Smartphone, einen mp3-Spieler, wie beispielsweise einen iPod, einen Personal Digital Assistant (Engl. für persönlicher digitaler Assistent, kurz PDA), Laptop oder dergleichen.
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Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird ein Trainingsgerät mit einer Anzeige- und/oder Bedieneinheit geschaffen, wobei die erfindungsgemäße Vorrichtung in die Anzeige- und Bedieneinheit integriert ist. Daten des Trainingsgeräts und/oder der trainierenden Person sind dabei über geeignete Sensoren erfassbar und an die Vorrichtung drahtlos und/oder über Kabel übertragbar. Die Sensoren sind in einer Ausgestaltung zumindest teilweise in das Trainingsgerät integriert. Eine Bestimmung des Leistungsgrads erfolgt in vorteilhaften Ausgestaltungen während des Trainings. In anderen Ausgestaltungen ist alternativ oder zusätzlich eine Nachbereitung der erfassten Daten möglich.
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Das Trainingsgerät umfasst in einer Ausgestaltung mindestens eine Armstange, insbesondere eine Paddelstange für eine Betätigung. Das Trainingsgerät ist beispielsweise zur Simulation von Paddel-Bewegungen ausgebildet. Eine Betätigung erfolgt dabei über ein als Paddelstange ausgebildetes Bedienteil.
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In vorteilhaften Ausgestaltungen ist mindestens ein Sensor zum Erfassen eines Bewegungsablaufs der Armstange, insbesondere ein Drehraten- und/oder ein Beschleunigungssensor, vorgesehen. Der Bewegungsablauf ist in einer Ausgestaltung direkt durch geeignete Sensoren messbar. In anderen Ausgestaltungen erfolgt eine Beobachtung der Daten. Der Sensor ist vorzugsweise an der Armstange angeordnet. Durch den Drehratensensor ist ein Gieren, Kippen und/oder Neigen der Armstange erfassbar. In einer Ausgestaltung sind die Sensordaten für eine Erfassung einer erbrachten Trainingsleistung auswertbar. Alternativ oder zusätzlich dienen in anderen Ausgestaltungen die erfassten Daten einer Bewegungssimulation des simulierten Sportgeräts, wobei eine simulierte Bewegung in vorteilhaften Ausgestaltungen dem Nutzer mitgeteilt wird, beispielsweise über eine Bildschirmanzeige und/oder über akustisch und/oder haptisch wahrnehmbare Einrichtungen.
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Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zum Verarbeiten von Messsignalen an einem Trainingsgerät geschaffen, wobei eine durch einen Nutzer erbrachte Trainingsleistung und eine physiologische Trainingsintensität des Nutzers erfasst werden und ein Leistungsgrad des Nutzers basierend auf einer erbrachten Trainingsleistung pro physiologischer Trainingsintensität bestimmt wird. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass zur Ermittlung der physiologischen Trainingsintensität eine Herzfrequenz und/oder eine Pulsfrequenz erfasst wird. Zu Beginn eines Trainings hat die trainierende Person einen Ausgangspuls, üblicherweise einen Ruhepuls. Bei einem regenerativen Training wird mit einer erhöhten Pulsfrequenz begonnen. In der Regel nimmt jedoch mit dem Training und mit der im Training an dem Trainingsgerät erbrachten Leistung die Herzfrequenz und/oder die Pulsfrequenz zu. Bei Erreichen einer bestimmten Trainingsintensität nimmt die Pulsfrequenz oder die Herzfrequenz immer stärker zu, während die trainierende Person an ihre Leistungsgrenze kommt, also nicht mehr Trainingsleistung, d. h. Energie und/oder Leistung, pro Herzschlag erbracht werden kann. Der Punkt mit der größten Abgabe pro Puls- oder Herzschlag, den die trainierende Person dauerhaft halten kann, ist der optimale Trainings- oder Arbeitspunkt. Beim Training oder Wettkampf würde die trainierende Person bei einem Leistungsabruf in diesem optimalen Arbeitspunkt am weitesten kommen und auf langer Strecke auch eine optimale Zeit erzielen.
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Vorzugsweise wird ein Momentan-Leistungsgrad qualitativ und/oder quantitativ ausgegeben. Eine Ausgabe erfolgt beispielsweise über eine Anzeige. In einer vorteilhaften Ausgestaltung wird der erfasste Leistungsgrad bewertet und es werden Hinweise zur Optimierung des erfassten Leistungsgrads generiert und ausgegeben. In weiteren vorteilhaften Ausgestaltung erfolgt die Ausgabe eines Arbeitspunktes in einem Diagramm, wobei vorzugsweise ein optimaler Arbeitspunkt, sowie maximale Abweichungen von diesem optimalen Arbeitspunkt angezeigt werden. In einem Ausführungsbeispiel ist in dem Diagramm eine Herzfrequenz über einer Trainingsleistung anzeigbar. In einem anderen Ausführungsbeispiel ist alternativ oder zusätzlich ein Leistungsgrad über einer Trainingsleistung angezeigt.
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In einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass mittels mindestens eines Sensors ein Bewegungsablauf eines Betätigungselements des Trainingsgeräts erfasst wird, wobei vorzugsweise aus den erfassten Daten eine Bewegung eines durch das Trainingsgerät simulierten Sportgeräts ermittelt wird. Als Betätigungselement fungiert in vorteilhaften Ausgestaltungen des Trainingsgeräts mindestens eine Armstange. Anhand des Bewegungsablaufs des Betätigungselements wird in einer Ausgestaltung eine erbrachte Leistung ermittelt. In anderen Ausgestaltungen wird alternativ oder zusätzlich anhand des Bewegungsablaufs des Betätigungselements die Bewegung der trainierenden Person analysiert und/oder bewertet. Der trainierenden Person werden in vorteilhaften Ausgestaltungen Rückmeldungen über die Qualität der Bewegungen gegeben. In einer weiteren Ausgestaltung wird alternativ oder zusätzlich ein theoretisches Verhalten des durch das Trainingsgerät simulierten Sportgeräts erfasst. In vorteilhaften Ausgestaltungen wird die Fahrtrichtung, die Geschwindigkeit, ein Ausbrechverhalten und/oder ein Wendeverhalten eines Kanu-Trainingsgeräts simuliert. Die theoretische Bewegung des simulierten Sportgeräts wird durch geeignete Sensorik erfasst.
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In vorteilhaften Ausgestaltungen ist ein Drehwinkelsensor und/oder ein Seilwegsensor an einer Seilrolle und/oder an einem Seil des Trainingsgeräts vorgesehen.
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Gemäß noch einem weiteren Aspekt wird ein Computerprogramm geschaffen, umfassend Programmcodemittel zum Durchführen aller Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens, wenn das Programm auf einem Computer ausgeführt wird. Als Computer wird dabei im Zusammenhang mit der Erfindung eine beliebige Recheneinheit bezeichnet.
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Nicht zuletzt wird ein Computerprogrammprodukt, umfassend Programmcodemittel, die auf einem computerlesbaren Medium gespeichert sind, geschaffen, um alle Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen, wenn das Computerprogrammprodukt auf einem Computer läuft.
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Das Computerprogramm oder das Computerprogrammprodukt ist beispielsweise so konfiguriert, dass das Programm auf einem mobilen Endgerät ausgeführt werden kann. Das mobile Endgerät weist in einer Ausgestaltung eines Sensorik, insbesondere eine Beschleunigungs- und/oder Drehratensensorik auf. Das Computerprogramm oder das Computerprogrammprodukt weist vorzugsweise weiter Mittel auf, um anhand der erfassten Daten den Nutzer anzuleiten, eine Geschicklichkeit und/oder eine Ausdauer zu trainieren. Dabei sind in vorteilhaften Ausgestaltungen Mittel zum Ansteuern einer grafischen Oberfläche vorgesehen, durch welche ein Nutzer in Form einer Simulation motivierend unterstützt wird.
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Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung, das in den Zeichnungen schematisch dargestellt ist. Für gleiche oder ähnliche Bauteile werden in den Zeichnungen einheitliche Bezugszeichen verwendet. Als Teil eines Ausführungsbeispiels beschriebene oder dargestellte Merkmale können ebenso in einem anderen Ausführungsbeispiel verwendet werden, um eine weitere Ausführungsform der Erfindung zu erhalten.
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In den Zeichnungen zeigen:
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1: schematisch in einer Perspektivansicht ein Trainingsgerät,
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2: schematisch ein Blockschaltbild einer Vorrichtung zum Bestimmen eines Leistungsgrads.
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3: schematisch ein erstes Diagramm zur Darstellung eines optimalen Arbeitspunktes und
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4: schematisch ein zweites Diagramm zur Darstellung eines optimalen Arbeitspunktes.
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1 zeigt schematisch ein Trainingsgerät
1 zur Simulation von Doppelpaddel-Bewegungen. Das Trainingsgerät
1 ist im Detail in dem Gebrauchsmuster
DE 20 2004 003 201 U1 beschrieben, auf dessen Inhalt hiermit vollumfänglich Bezug genommen wird. Das Trainingsgerät
1 umfasst einen Grundrahmen mit einer vorderen Stütze
10, einer hinteren Stütze
11 und einem Längsträger
12. Ein Sitz
2 für eine nicht dargestellte trainierende Person ist im hinteren Bereich des Längsträgers
12 angeordnet und entlang des Längsträgers
12 verschieblich angeordnet. Im hinteren Bereich des Längsträgers
12 ist weiter unterhalb des Längsträgers
12 eine drehbar gelagerte Bremseinrichtung
3 vorgesehen. Die Bremseinrichtung
3 ist über Antriebsrollen
4 zu einer Rotationsbewegung antreibbar. Die Antriebsrollen
4 wirken mit einem Seil
5 zusammen, welches über zwei vordere Umlenkrollen
50, eine längsverschiebbare Umlenkrolle
51 und zwei seitliche Umlenkelemente
52 geführt ist.
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Die Umlenkrolle 51 ist durch ein elastisches Zugelement 6 mit der vorderen Stütze 10 verbunden. Eine Betätigung des Seils 5 erfolgt über eine Stange 7. Zum Trainieren sitzt die trainierende Person auf dem Sitz 2 und stützt sich an einer Stemmbretteinrichtung 8 ab. An der Stemmbretteinrichtung 8 ist im Blickfeld der trainierenden Person eine Vorrichtung 9 umfassend eine in 1 nicht sichtbaren Anzeige 90 vorgesehen. Die Vorrichtung 9 ist dabei als Anzeige- und Bedieneinrichtung ausgebildet. Die Vorrichtung 9 wird auch als Monitor oder Auswertegerät mit Anzeigeeinrichtung bezeichnet. In anderen Ausgestaltungen sind eine Auswerteeinheit und eine Anzeigeeinrichtung als getrennte Bauteile ausgebildet, welche für eine Datenübertragung per Kabel oder kabellos miteinander verbunden sind. In wieder anderen Ausgestaltungen ist keine Anzeigeeinrichtung vorgesehen.
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In vorteilhaften Ausgestaltungen ist eine Bremsleistung der Bremseinrichtung 3 über die Vorrichtung 9 mittels eines Aktuators einstellbar. Zudem wird eine Beschleunigungsleistung an der Bremseinrichtung 3 mittels eines Sensors 91 erfasst und die erfassten Signale werden an die Vorrichtung 9 übermittelt, wie schematisch durch den gestrichelten Pfeil zwischen 91 und 9 dargestellt. Die Beschleunigungsleistung ist in vorteilhaften Ausgestaltungen der trainierenden Person ebenfalls an der Anzeige 90 anzeigbar. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist an der als Paddelstange gestalteten Stange 7 weiter ein Drehraten- und Beschleunigungssensor 91a angeordnet. In vorteilhaften Ausgestaltungen ist der Sensor 91a als Beschleunigungssensor und Drehratensensor ausgebildet. In alternativen Ausgestaltungen ist nur ein Beschleunigungssensor oder ein Drehratensensor vorgesehen. Drehratensensoren haben den Vorteil, dass sie unabhängig von einer Lage arbeiten. Sie können jedoch nicht Verschiebungen ihrer selbst im Raum erkennen. Ein Beschleunigungssensor kann dagegen nur eine Richtung erfassen. In einer Ausführungsform ist dabei vorgesehen, aus einer Doppelschlagzahl, d. h. aus einer Anzahl an vollständigen Paddelschlägen pro Minute, eine physikalische Leistung abzuleiten und eine aufgebrachte Leistung und/oder eine simulierte Bootsgeschwindigkeit daraus zu berechnen. Um eine theoretische Richtung, welche der Nutzer auf dem durch das Trainingsgerät simulierten Sportgerät mit der durchgeführten Bewegung einschlagen würde, zu erfassen, ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel ein Drehwinkelsensor 97 an der Ausgleichsrolle 51 vorgesehen. In anderen Ausgestaltungen sind Drehwinkelsensoren an den Rollen vorgesehen, um eine Richtung zu erfassen. In wieder anderen Ausgestaltungen ist alternativ oder zusätzlich ein Seilwegsensor vorgesehen.
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Die Auswertung der durch die Sensoren 91, 91a, 97 erfassten Signale erfolgt vorzugsweise während eines Trainings an dem Trainingsgerät 1. In anderen Ausgestaltungen ist es auch denkbar, die Daten zu erfassen, und nach einem Training an dem Trainingsgerät 1 die erfassten Daten in einem Simulationsprogramm auszuwerten.
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Die als Anzeige- und Bedieneinrichtung mit einer Anzeige 90 ausgebildete Vorrichtung 9 ist schematisch in 2 dargestellt. Die Vorrichtung 9 umfasst eine Erfassungseinheit 92, durch welche aus den durch den Sensor 91 gemäß 1 erfassten Signalen und einer vorgegebenen Bremsleistung die von der trainierenden Person aufgebrachte Leistung bestimmt wird. Die Erfassungseinheit 92 ist beispielsweise als Baueinheit, umfassend elektronische Schaltbausteine, oder als Mikroprozessor ausgebildet.
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Weiter ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel eine Erfassungseinheit 92a vorgesehen, durch welche zusätzlich oder alternativ aus den durch den Sensor 91a erfassten Signalen eine von der trainierenden Person aufgebrachte Leistung bestimmt wird. In einer anderen Ausgestaltung dient die Erfassungseinheit 92a zusätzlich oder alternativ einer Analyse einer Bewegung der trainierenden Person, um beispielsweise den Ablauf einer Bewegung zu bewerten. Dadurch ist es möglich, einem Nutzer Hinweise auf falsche Bewegungsabläufe zu geben, und/oder einen Nutzer zum Verbessern eines Bewegungsablaufs anzuleiten. In noch einer anderen Ausführungsform wird die Leistung ausschließlich durch die Erfassungseinheit 92a ermittelt, wobei auf die Erfassungseinheit 92 verzichtet wird. In wieder anderen Ausgestaltungen ist lediglich die Erfassungseinheit 92 zur Bestimmung der aufgebrachten Leistung vorgesehen.
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Um eine Simulation des Sportgeräts, d. h. in dem dargestellten Ausführungsbeispiel eines Kajaks, einschließlich eines Ausbrechens, eines Kippens oder einer Richtungssteuerung zu erfassen, ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel weiter eine Erfassungseinheit 98 vorgesehen, welche die durch den Sensor 97 gemäß 1 erfassten Daten auswertet. Insbesondere Anfänger, welche ein Kajak nutzen, haben oft Schwierigkeiten mit einer Steuerung des Kajaks, da das Kajak Ungleichmäßigkeiten in einem Paddelstab aufsammelt („integriert”) und ab einer gewissen Grenze die Richtung ändert, d. h. das Kajak bricht aus. Um ein derartiges Verhalten des Sportgeräts zu simulieren und den Nutzer zur Vermeidung dieses Fehlers anzuleiten, ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel die Erfassungseinheit 98 vorgesehen. Dabei wird verhindert, dass ein Nutzer eine falsche Bewegung trainiert. In vorteilhaften Ausgestaltungen ist eine Umschalteinrichtung zum Umschalten zwischen verschiedenen Trainingsarten vorgesehen. Dabei kann ein Nutzer in einer Ausgestaltung zwischen einem vortriebsoptimalen Training und einem physiologisch und zum Rückentraining optimalen Training wählen. Bei vortriebsoptimalen Training wird der Nutzer in einer Ausgestaltung angeleitet, das Paddel senkrecht einzustechen und zusätzlich mit dem Oberkörper zu drehen. Für ein Rückentraining ist diese Bewegung üblicherweise nicht erwünscht.
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Die Vorrichtung 9 umfasst weiter eine Erfassungseinheit 93, durch welche eine physiologische Trainingsintensität der trainierenden Person, vorzugsweise deren Herzfrequenz, erfassbar ist. Die Erfassungseinheit 93 wirkt vorzugsweise mit einem nicht dargestellten Pulsmesser zusammen, wobei Daten von dem Pulsmesser über Funk an die Erfassungseinheit 93 übertragen werden. Die Daten der Erfassungseinheiten 92, 92a, 98, 93 sind in einer Ausgestaltung an der Anzeige 90 darstellbar. Erfindungsgemäß umfasst die Vorrichtung 9 weiter eine Recheneinheit 94 zum Bestimmen eines Leistungsgrads der trainierenden Person basierend auf einer erbrachten Trainingsleistung pro physiologischer Trainingsintensität, in vorteilhaften Ausgestaltungen eine Energie pro Pulsschlag. Der bestimmte Leistungsgrad ist dabei ebenfalls auf der Anzeige 90 anzeigbar. An der Vorrichtung 9 sind weiter Bedien- oder Eingabeelemente 95 vorgesehen, durch welche beispielsweise eine Bremsleistung der Bremseinrichtung 3 gemäß 1 variierbar ist.
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In vorteilhaften Ausgestaltung wird an der Anzeige 90 ein optimaler Arbeitspunkt in einem Diagramm angezeigt. 3 und 4 zeigen schematisch Diagramme, welche in vorteilhaften Ausgestaltungen wahlweise oder gleichzeitig an der Anzeige 90 angezeigt werden. Die in dem Diagrammen angegebenen Zahlenwerte sind dabei lediglich beispielhaft und können in Abhängigkeit der trainierenden Person stark abweichen.
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3 zeigt ein Diagramm, wobei ein Pulsschlag oder eine Herzfrequenz HF in Hz über einer Leistung P in Watt angezeigt ist. In dem Diagramm ist ein Ruhepuls HZ_0 und ein optimaler Arbeitspunkt AP_s anzeigbar. Weiter sind in dem Diagramm eine Obergrenze AP_O und eine Untergrenze AP_U angezeigt, welche beim Trainieren nach Möglichkeit nicht über- bzw. unterschritten werden sollten. Eine Leistungsgrenze P_max ist ebenfalls dargestellt. Die Grenzen verschieben sich hin zu niedrigeren Leistungen beim Übergang von ATP-Verbrennung auf Zuckerverbrennung und beim Übergang von Zuckerverbrennung auf Fettverbrennung.
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4 zeigt ein Diagramm ähnlich 3, wobei ein Leistungsgrad WPP in Ws/Hz über einer Leistung P in Watt angezeigt ist. Als Maß für den Leistungsgrad WPP (Engt. work per pulse – Arbeit pro Pulsschlag) wird dabei in dem Ausführungsbeispiel eine Arbeit pro Pulsschlag bestimmt. In dem Diagramm gemäß 4 ist ein optimaler Arbeitspunkt AP_s anzeigbar. Weiter sind in dem Diagramm eine Obergrenze AP_O und eine Untergrenze AP_U angezeigt, welche beim Trainieren nach Möglichkeit nicht über- bzw. unterschritten werden sollten.
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Durch Bestimmen des Leistungsgrads wird die trainierende Person darin unterstützt in einem optimalen Arbeitspunkt zu trainieren, sodass über einen langen Zeitraum eine hohe Leistung bei einer minimalen Ermüdung erbracht werden kann.
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In einer nicht dargestellten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Paddelstange 7 gemäß 1 eine Aufnahme aufweist, an welcher ein mobiles Endgerät anbringbar ist, welches eine Sensorik zur Erfassung einer Beschleunigung und/oder einer Drehrate aufweist. Das mobile Endgerät ist in einer Ausgestaltung mit einem Pulsmesser über Funk koppelbar. Dabei erfolgt in einer Ausgestaltung eine Auswertung der erfassten Signale zum Bestimmen eines Leistungsgrads des Nutzers basierend auf einer erbrachten Trainingsleistung pro physiologischer Trainingsintensität über das mobile Endgerät.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 202004003201 U1 [0002, 0036]
