DE102013107035B4

DE102013107035B4 - Verfahren und vorrichtung zur bestimmung eines fitnessverbesserungstrainingseffekts

Info

Publication number: DE102013107035B4
Application number: DE102013107035.3A
Authority: DE
Inventors: Mikko Martikka; Erik Lindman; Terho Lahtinen; Michael Miettinen
Original assignee: Amer Sports Digital Services Oy
Current assignee: Suunto Oy
Priority date: 2012-07-10
Filing date: 2013-07-04
Publication date: 2022-03-17
Anticipated expiration: 2033-07-05
Also published as: GB2503959A; GB2503959B; US20140018945A1; FI20125787A; FI124972B; HK1190297A1; US10722750B2; DE102013107035A1; GB201214844D0

Abstract

Verfahren zum Bestimmen des physiologischen Trainingseffekts einer physiologischen Leistung einer Person, umfassend:
- Überwachen der Leistung mit Hilfe einer oder mehrerer Leistungs-Überwachungseinrichtungen, um Leistungsdaten zu ermitteln,
- Bestimmen - mit Hilfe einer Recheneinrichtung, welche die Leistungsdaten verwenden kann:
-- eines ersten Trainingseffekt-Parameters, der einen ersten physiologischen Effekt beschreibt, der mit der Homöostasestörung der Person während der Leistung korreliert, mit Hilfe eines ersten Bestimmungsverfahrens, und
-- eines zweiten Trainingseffekt-Parameters, der einen zweiten physiologischen Effekt in Form von einer kummulativen physiologischen Belastung der Leistung beschreibt, mit Hilfe eines zweiten Bestimmungsverfahrens, und
-- eines dritten Trainingseffekt-Parameters, der einen dritten physiologischen Effekt der Leistung beschreibt, mit Hilfe eines dritten Bestimmungsverfahrens, wobei der dritte physiologische Effekt ein Kombinationseffekt aus dem ersten und dem zweiten physiologischen Effekt ist,
- Speichern der Trainingseffekt-Parameter in einer Speichereinrichtung und/ oder Anzeigen der Trainingseffekt-Parameter an einer Anzeigeeinrichtung.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft das Überwachen von physikalischen Leistungen. Insbesondere betrifft die Erfindung das Bestimmen eines Trainingseffekts durch Überwachen der Intensität der Leistungserbringung.
Hintergrund der Erfindung
Das Bestimmen des Trainingseffekts (TE) durch Abschätzen der Sauerstoffmehraufnahme nach Arbeitsende (EPOC = Excess Post-Exercise Oxygen Consumption), im folgenden als „Nachbrennwert“ bezeichnet, und der Aktivitätsklasse einer Person, ist im Stand der Technik bekannt (vgl. zum Beispiel „EPOC Based Training Effect Assessment“, White paper von Firstbeat Technologies, Ltd., Februar 2007). EPOC oder der Nachbrennwert misst die Menge der durch die Übung hervorgerufenen Störung der Homöostase des Körpers unter Verwendung von Herzschlagmessungen, wohingegen TE den Effekt eines einzelnen Übungsabschnitts auf die Verbesserung der Fitness des Herzkreislaufsystems und des Atmungsapparats und den Ermüdungswiderstand während einer längeren Übung angibt. Die Aktivitätsklasse ist ein Index, der das Aktivitätsniveau der Person angibt, und dient dazu, die Bestimmung des TE zu individualisieren. Die Aktivitätsklasse ist typischerweise basierend auf der Klassifikation von Shvartz & Reibold von 1990 bestimmt.
Das Verfahren zum Abschätzen des TE, wie es in der oben angegebenen Publikation beschrieben ist, wird üblicherweise in am Körper getragenen Sportüberwachungsgeräten verwendet, beispielsweise am Handgelenk getragenen Sportüberwachungsgeräten.
Das bekannte Verfahren leidet an einigen Unzulänglichkeiten. Erstens wurde festgestellt, dass der während sportlicher Aktivitäten eines gewissen Intensitätsprofil-Typs ermittelt TE nicht dem tatsächlich erreichten physiologischen Effekt entspricht. Im Fall einer Übung mit einer Zeitspanne starker Intensität zu Beginn und einer konstanten Periode geringer Intensität am Ende beispielsweise hat sich der TE als während der konstanten Intensitätsperiode unverändert erwiesen, obschon die Person das Gefühl hat, dass das Training immer noch wirksam ist.
Zweitens: der TE spiegelt möglicherweise nicht der wahren physiologischen Effekt im Fall länger anhaltender Trainingsabschnitte wieder. Während einer längeren Übung geringer Intensität beispielsweise vermag ein Anwender den TE nicht als signifikant ansteigend zu erkennen, obschon die während der Ausführung der Übung empfundene Anstrengung relativ hoch war.
Drittens: die TE-Ermittlung während diskontinuierlicher Trainingsabschnitte, das heißt Abschnitten mit Pausen, ist nicht zuverlässig.
Viertens: der TE berücksichtigt nicht die Grund-Ausdauer eines Individuums unter sämtlichen Umständen. Wenngleich die üblichen TE-Berechnungsverfahren die als eine Indexzahl vorgegebene Aktivitätsklasse nutzen, ist das Ergebnis möglicherweise doch nicht genau, da es zahlreiche personenbezogene Faktoren gibt, welche die Grund-Ausdauer abträglich beeinflussen und sich nicht durch einen einfachen Aktivitätsklassen-Index vollständig beschreiben lassen. Solche Faktoren beinhalten beispielsweise Bewegungsabläufe und Wirtschaftlichkeit der Bewegungen sowie Gewöhnung an Stress. Letzteres beinhaltet eine Mehrzahl von Unterfaktoren, darunter beispielsweise der Zellen-Stoffwechsel, die Anzahl von Mitochondria, die Fähigkeit von Zellen, ATP zu produzieren, die Entwicklungszyklen von Kapillaren, hormonelle Faktoren und die Fähigkeit des Herzens, Blut zu zirkulieren.
Zum Stand der Technik wird weiter auf die folgenden Druckschriften hingewiesen: DE 10 2010 012 519 A1 , GB 2 443 935 A , US 2006 / 0 004 265 A1 , US 2006 / 0 032 315 A1 und EP 1 897 598 A1 .
Ausgehend von dem oben Gesagten, besteht Bedarf an verbesserten Verfahren und Vorrichtungen zum Abschätzen des Trainingseffekts zur Verbesserung der Fitness von Personen.
Offenbarung der Erfindung
Es ist ein Ziel der Erfindung, dem oben angegebenen Bedarf zu entsprechen und ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, die in der Lage sind, in zuverlässigerer Weise den Trainingseffekt zur Verbesserung der Fitness anzugeben.
Erreicht wird dieses Ziel durch die Erfindung gemäß den unabhängigen Ansprüchen.
Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Gemäß einem Aspekt schafft die Erfindung ein Verfahren zum Bestimmen des physiologischen Trainingseffekts einer physiologischen Leistungserbringung einer Person auf die Verbesserung ihrer Fitness, wobei das Verfahren umfasst:

- Überwachen der Leistung unter Verwendung einer oder mehrerer Leistungs-Überwachungseinrichtungen, umfassend mindestens eine Herzschlag-Überwachungseinrichtung, um Leistungsdaten zu ermitteln,
- mit Hilfe einer Recheneinrichtung, welche die Leistungsdaten nutzen kann, Bestimmen
- -- eines ersten Trainingseffekt-Parameters, der einen ersten physikalischen Effekt (einer Homöostasestörung) der Leistung beschreibt, unter Verwendung eines ersten Bestimmungsverfahrens,
- -- eines zweiten Trainingseffekt-Parameters, der einen zweiten physiologischen Effekt (eine kumulative physiologische Belastung) der Leistungserbringung beschreibt, unter Verwendung eines zweiten Bestimmungsverfahrens, und
- Speichern und/oder Anzeigen des ersten und des zweiten Trainingseffekt-Parameters in/an einer Speicher- und/oder Anzeigeeinrichtung.

Gemäß einem weiteren Aspekt umfasst das Verfahren das

- Überwachen der Leistung unter Verwendung einer oder mehrerer Leistungs-Überwachungseinrichtungen, umfassend mindestens eine Herzschlag-Überwachungseinrichtung, um Leistungsdaten zu ermitteln,
- mit Hilfe einer Recheneinrichtung, die die Leistungsdaten nutzen kann, Bestimmen eines dritten Trainingseffekt-Parameters, der einen dritten physiologischen Effekt der Leistungserbringung beschreibt, mit Hilfe eines dritten Bestimmungsverfahrens, wobei der dritte physiologische Effekt ein Kombinationseffekt des ersten und des zweiten physiologischen Effekts ist, welche voneinander verschieden sind und unterschiedliche physiologische Effekte des Trainings beschreiben (so die Homöostasestörung bzw. die kumulative physiologische Belastung),
- Speichern und/oder Anzeigen des dritten Trainingseffekt-Parameters mit Hilfe einer Speicher- und/oder Anzeigeeinrichtung.

Es sei angemerkt, dass die explizite Berechnung des ersten und des zweiten Trainingseffekt-Parameters auch, jedoch nicht notwendiger Weise, erfolgen kann, um in der Lage zu sein, den dritten Trainingseffekt-Parameter zu errechnen.
Gemäß der einen Ausführungsform ist das Verfahren eine Kombination aus den obigen beiden Hauptaspekten, in welchem Fall sämtliche drei Trainingseffekt-Parameter bestimmt und anschließend gespeichert und/oder angezeigt werden.
Gemäß einer Ausführungsform umfassen die Leistungsdaten und die Leistungs-Überwachungseinrichtung, die zum Abschätzen der Sauer-stoffaufnahme verwendet werden, Zwischenherzschlag-Intervalldaten bzw. eine Herzschlag-Überwachungseinrichtung.
Gemäß der einen Ausführungsform umfasst das Verfahren weiterhin das Bestimmen eines dritten Trainingseffekt-Parameters, der den kumulativen physiologischen Trainingseffekt der Leistungserbringung beschreibt. Der kumulative Trainingseffekt wird im folgenden häufig als Gesamt-TE (Gesamt-Trainingseffekt) bezeichnet. Der dritte Trainingseffekt-Parameter wird vorzugsweise mit Hilfe des ersten und des zweiten Trainingseffekt-Parameters berechnet, er kann aber auch direkt auf der Grundlage der Leistungsdaten mit Hilfe eines dritten Bestimmungsverfahrens berechnet werden.
Gemäß einer Ausführungsform korreliert der erste physiologische Effekt der Leistung mit dem maximalen Stress, dem die Person während der Leistungserbringung ausgesetzt ist. Der Stress wird verursacht durch die Homöostasestörung der Leistung des Körpers der Person, und sie korreliert mit der maximalen kardio-respiratorischen Belastung, der die Person während der Leistungserbringung ausgesetzt ist. In anderen Worten: der erste Trainingseffekt-Parameter ist beschreibend für die Wirkung der Leistungserbringung auf die maximale aerobische Kapazität der Person oder, allgemeiner ausgedrückt, der Spitzen-Fitness. Aus diesem Grund wird der erste Trainingseffekt-Parameter im folgenden als Spitzen-TE (Spitzen-Trainingseffekt) bezeichnet.
Gemäß einer Ausführungsform wird der maximale Stress, das heißt die maximale Homöostasestörung, durch Abschätzen der Sauerstoffaufnahme während oder nach der Leistungserbringung bestimmt, beispielsweise durch Berechnen des Nachbrennwerts (EPOC) oder unter Verwendung irgendeines entsprechenden Sauerstoffaufnahmemodells, welches einen von der Sauerstoffaufnahme abhängigen Parameter abwirft. Gemäß einer Ausführungsform umfassen die Leistungsdaten Daten über das Zwischenherzschlag-Intervall, während die Leistungs-Überwachungseinrichtung eine Herzschlag-Überwachungseinrichtung umfasst.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst das zweite Bestimmungsverfahren das Abschätzen der kumulativen physiologischen Belastung bei der Leistungserbringung. In anderen Worten: der zweite Trainingseffekt-Parameter, auch als Basis-TE (Basis-Trainingseffekt) bezeichnet, ist ein kumulativer Intensitätsparameter.
Die kumulative physiologische Belastung lässt sich auf verschiedene Weise bestimmen. Nach einer Ausführungsform wird dieselbe Herzschlag-Überwachungseinrichtung, die auch zum Bestimmen des Spitzen-TEs verwendet wird, zum Bestimmen des Basis-TEs verwendet. Bei alternativen Lösungen wird die Intensität abgeschätzt anhand von Energieverbrauchsdaten, die durch eine Energieaufnahme-Überwachungseinrichtung gemessen werden, durch Orts- oder Geschwindigkeitsdaten, die mit Hilfe eines Ortssensors und/oder eines Geschwindigkeitssensors gemessen werden, von Beschleunigungsdaten, die mit Hilfe eines Beschleunigungssensors gemessen werden, oder Kraft-Leistungs-Daten, die mit Hilfe eines Kraftausgabesensors gemessen werden. Auch eine Kombination jedes der obigen Verfahren kann genutzt werden.
Nach einer Ausführungsform macht das zweite Bestimmungsverfahren Gebrauch von einer Formel, welche mindestens einen Intensitätsbereich der Leistungserbringung im Vergleich zu mindestens einem weiteren Intensitätsbereich der Leistungserbringung wichtet. Der gewichtete Bereich ist vorzugsweise ein solcher, welcher die Grund-Ausdauer verbessert. Nach einer Ausführungsform ist die Wichtungsfunktion um eine ausgewählte Intensität herum normalverteilt.
Nach einer Ausführungsform umfasst das zweite Bestimmungsverfahren den Einsatz von Herzschlagfrequenz-Daten, die mit Hilfe einer Herzschlag-Überwachungseinrichtung gemessen werden, wobei der zweite Trainingseffekt-Parameter bestimmt wird als kumulative Herzschlagfrequenz, gewichtet mit einer nicht-konstanten Wichtungsfunktion.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Berechnung des Gesamt-TEs ungeachtet des Berechnungsverfahrens dazu ausgebildet, ein zeitlich monoton ansteigendes Ergebnis für sämtliche Arten von Zeit-Intensitäts-Profilen der Leistungserbringung abzuwerfen. Das heißt: der kumulative Trainingseffekt nimmt während eines einzelnen Übungsabschnitts niemals ab. Dies entspricht der wahren Wirkung des Trainings, wie sie von Sport treibenden Menschen empfunden wird.
Durch die Erfindung gewinnt man beträchtliche Vorteile: insbesondere deshalb, weil die Erfindung eine „Dimension“ mehr in die Bestimmung des Trainingseffekts einbringt, ist sie in der Lage, den tatsächlichen Gegebenheiten näher kommende Information bezüglich des realen Effekts des Trainings zu liefern, die sich im Grunde genommen nicht als „eindimensionale“ Größe erwiesen hat. Damit entspricht die durch die Sport treibende Person gewonnene Information besser dem tatsächlich erreichten physiologischen Effekt.
Das Hinzufügen einer weiteren Dimension ermöglicht ebenfalls, dass der Trainingseffekt den wahren physiologischen Effekt dann widerspiegelt, wenn es um ausgesprochen lange Trainingsabschnitte oder um diskontinuierliche Trainingsabschnitte geht, bei denen die früheren Methoden keine zuverlässige Information liefern konnten.
Insbesondere die vorliegend offenbarten Ausführungsformen berücksichtigen die Entwicklung der Grund-Ausdauer einer Person unter allen Umständen besser als die früheren Verfahren durch Auswertung der Intensität des Trainings zusätzlich zu der maximalen Beanspruchung und/oder Sauerstoffaufnahme.
Definition von Begriffen
Das erste Bestimmungsverfahren ist dazu ausgebildet, einen ersten Trainingseffekt-Parameter zu erzeugen, welcher einen ersten Effekt der Belastung oder Leistungserbringung beschreibt. Der erste Effekt der Leistungserbringung korreliert mit maximalem Stress, oder, genauer gesagt, der Homöostasestörung und/oder der maximalen kardio-respiratorischen Belastung, die durch die Leistungserbringung hervorgerufen wird. In der folgenden detaillierten Diskussion wird der erste Effekt der Leistungserbringung als Spitzen-TE bezeichnet.
Das zweite Bestimmungsverfahren ist dazu ausgebildet, einen zweiten Trainingseffekt-Parameter zu erzeugen, der einen zweiten Effekt der Leistungserbringung oder Belastung beschreibt, wobei der zweite Trainingseffekt-Parameter und der zweite Effekt verschieden sind von dem ersten Trainingseffekt-Parameter bzw. dem ersten Effekt der Leistungserbringung. Der zweite Effekt der Leistung korreliert mit der kumulativen physiologischen Belastung durch die Leistungserbringung. Der zweite Trainingseffekt-Parameter unterscheidet sich von dem ersten Trainingseffekt-Parameter, der oben diskutiert wurde, dadurch, dass er den Abschnitt der Leistungserbringung widerspiegelt, welcher die Grund-Ausdauer der Person verbessert. Konsequenterweise besitzt er eine stärkere Korrelation mit dem Gesamtenergieverbrauch als der erste Trainingseffekt-Parameter. Andererseits hat der erste Trainingseffekt-Parameter typischerweise eine stärkere Korrelation mit dem Spitzen-Nachbrennwert als der zweite Trainingseffekt-Parameter. In der folgenden detaillierten Diskussion wird der erste Effekt der Leistungserbringung auch als Basis-TE bezeichnet.
Das dritte Bestimmungsverfahren dient dazu, einen dritten Trainingseffekt-Parameter zu erzeugen, der eine dritte Wirkungsweise der Leistungserbringung beschreibt, wobei der dritte Trainingseffekt-Parameter verschieden von dem ersten und dem zweiten Trainingseffekt-Parameter ist. Der dritte Effekt der Leistungserbringung lässt sich berechnen unter Verwendung sowohl des ersten als auch des zweiten Effekts der Leistungserbringung, oder er lässt sich direkt aus gemessenen Leistungsdaten errechnen. Der dritte Trainingseffekt ist der kumulative Trainingseffekt, welcher basierend auf sowohl dem ersten als auch dem zweiten Effekt der Leistungserbringung bestimmbar ist. Der dritte Trainingseffekt-Parameter weist eine stärkere Korrelation mit der Erholungszeit auf als jeder von dem ersten und dem zweiten Trainingseffekt-Parameter für sich. Die Erholungszeit beschreibt die Ruhezeit, die die Person benötigt, um sich von der laufenden Übung vollständig zu erholen. In der detaillierten folgenden Diskussion wird der erste Effekt der Leistungserbringung als Gesamt-TE bezeichnet.
Als nächstes werden Ausführungsbeispiele der Erfindung sowie deren Vorteile unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Figurenliste

1 zeigt ein Blockdiagramm eines Geräts gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
2 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
3 zeigt einen Beispiel-Graphen des Spitzen-TEs, des Gesamt-TEs (TTE) und der Herzfrequenz (HF) in Abhängigkeit von der Zeit.
4 zeigt eine beispielhafte Wichtungsfunktion für die Berechnung des Basis-TE.

Detaillierte Beschreibung von Ausführungsformen
Bezugnehmend auf 1 lässt sich die vorliegende Erfindung in Form eines tragbaren Geräts 10 ausführen. Das Gerät enthält eine Leistungsüberwachungseinheit 12 mit einer Einrichtung zum Messen oder Aufnehmen von Herzschlagdaten des Benutzers des Geräts. Typischerweise enthält die Einheit 12 einen Herzschlagdatenempfänger 12A, der drahtlos mit einer Herzfrequenz-Sensoreinheit 13, beispielsweise einem Herzfrequenzgürtel, kommuniziert. Darüber hinaus kann die Leistungsüberwachungseinheit ein oder mehrere Zusatz-Untereinheiten 12B aufweisen, die dazu ausgebildet sind, Leistung-Intensitätsdaten oder andere Herzschlagdaten zu messen oder zu empfangen. Die Untereinheit oder Untereinheiten 12B können beispielsweise eine Beschleunigungs-Messuntereinheit, eine Satellitenortungs-Untereinheit, eine Geschwindigkeits-Messuntereinheit oder eine Kraftmess-Untereinheit enthalten.
Die Leistungs-Überwachungseinheit 12 steht in funktioneller Verbindung mit einer Recheneinheit 16, die dazu ausgebildet ist, die mathematischen Funktionen und/oder Algorithmen auszuführen, die erforderlich sind, um die gewünschten Trainingseffekt-Daten zu erlangen. Die Ergebnisse können in einer Speicher- und/oder Anzeigeeinheit 18 gespeichert bzw. angezeigt werden.
Das Gerät kann außerdem eine Einrichtung zum Kommunizieren einer externen Recheneinheit 19, beispielsweise einem Computer, aufweisen.
Unter zusätzlicher Bezugnahme auf 2 kann das Verfahren als erste Schritte 21A, 21B das Ermitteln erster und zweiter Leistungsdaten von der Leistungs- Überwachungseinheit 12 enthalten. Die ersten und die zweiten Leistungsdaten können verschieden voneinander oder identisch sein. Als nächstes wendet die Recheneinheit 16 in den nachfolgenden Schritten 22A, 22B ein erstes bzw. zweites Bestimmungsverfahren auf die ersten bzw. zweiten Leistungsdaten an. Das erste und das zweite Bestimmungsverfahren unterscheiden sich und spiegeln unterschiedliche „Dimensionen“ des physiologischen Trainings wider. In den Schritten 23A, 23B werden der erste und der zweite Trainingseffekt-Parameter als Ergebnisse des ersten bzw. des zweiten Bestimmungsverfahrens gewonnen. In den Schritten 24A, 24B werden die Parameter gespeichert und/oder angezeigt mit Hilfe der Speicher- und/oder Anzeigeeinheit 18.
Als nächstes werden der erste und der zweite Trainingseffekt-Parameter dazu benutzt, zusätzlich einen dritten Trainingseffekt-Parameter im Schritt 26 innerhalb der Recheneinheit 16 zu berechnen.
Berechnung des Spitzen-TEs
Gemäß der einen Ausführungsform wird der Spitzen-TE mit Hilfe des maximalen Stresses abgeschätzt, dem die Person während der Belastung ausgesetzt ist. Der maximale Stress lässt sich basierend auf dem gemessenen Herzschlag abschätzen unter Verwendung der mathematischen Ausdrücke: $m a x s t r e s s = m a x s t r e s s (H R R e f f, m a x s t r e s s),$
und $p e a k T E = p e a k T E (m a x s t r e s s)$
Wie durch die obige Gleichung dargestellt, wird maxstress vorzugsweise unter Verwendung eines interaktiven Algorithmus berechnet, der den zuvor bestimmten Wert maxstress berücksichtigt.
HRReff bezieht sich auf die effektive Herzfrequenz der Person, berechnet als das Verhältnis der laufenden Herzfrequenz zu der Differenz zwischen der maximalen Herzfrequenz der Person und einer Erholungsphasen-Herzfrequenz der Person (Die Differenz zeigt mithin die verfügbare „Herzfrequenzreserve“ zu jedem Zeitpunkt). Die Erholungs-Herzfrequenz ist ein abgeschätzter Herzfrequenzwert, der dynamisch während der Ausführung der Übung aktualisiert wird, und auf den sich die Herzfrequenz der Person innerhalb einer gewissen Zeitspanne nach Beendigung der Übung einstellt. Zu mehr Information der obigen Begriffe verweisen wir auf die EP 2 371 278 .
Gemäß der einen Ausführungsform wird der maximale Stress, das heißt die maximale Belastung, durch Abschätzen der Sauerstoffaufnahme während oder nach der Leistungserbringung bestimmt. Ein allgemein bekannter Parameter, der mit der Sauerstoffaufnahme korreliert, ist der Nachbrennwert (EPOC). Allerdings kann anstelle des EPOC auch jeder andere Parameter verwendet werden, der mit der Sauerstoffaufnahme oder, genauer gesagt, dem Belastungszustand der Person, korreliert.
Berechnung des Basis-TEs
Gemäß der einen Ausführungsform wird der Basis-TE berechnet als eine gewichtete Summe des Gebrauchsniveaus der Herzschlagreserve unter Verwendung eines mathematischen Ausdrucks: $b a s e T E = b a s e T E (\sum w_{i} * H R R e f f_{i}),$
wobei i sich auf eine Folge bezieht, die basierend auf den Herzschlagmessungen in vorbestimmten Intervallen bestimmt wird, beispielsweise alle 10 Sekunden, w_i ein Wichtungsfaktor für jedes HRReff_i ist. Eine exemplarische Form der Wichtungsfunktion ist in 4 dargestellt. Die Funktion ist eine Normalverteilung mit einem Durchschnittswert von 33% von HRReff bei einer Standardverteilung von 5% von HRReff. Die Wichtungsfunktion lässt sich fixieren, das heißt für sämtliche Anwender vereinheitlichen, oder kann alternativ anpassbar und individuell definierbar sein, so dass sie den persönlichen Gegebenheiten der betreffenden Person entspricht.
Berechnung des Gesamt-TEs
Die Berechnung des Gesamt-TEs lässt sich implementieren als Kombination der Berechnungen des Spitzen-TEs und des Basis-TEs.
Mathematisch formuliert: $t o t a l T E = t o t a l T E (m a x s t r e s s, \sum w w_{i} * H R R e f f_{i}),$
wobei ww_i wiederum ein Wichtungsfaktor für jedes HRReffi ist. Allerdings braucht es sich nicht um das Gleiche zu handeln wie die direkte Basis-TE-Berechnung, das heißt, es kann gelten w_i ≠ ww_i.
3 zeigt die Berechnung der Parameterspitzen-TE und Gesamt-TE (TTE) basierend auf der Herzfrequenz (HF) über der Zeit gemäß den oben beschriebenen Prinzipien.

Claims

Verfahren zum Bestimmen des physiologischen Trainingseffekts einer physiologischen Leistung einer Person, umfassend: - Überwachen der Leistung mit Hilfe einer oder mehrerer Leistungs-Überwachungseinrichtungen, um Leistungsdaten zu ermitteln, - Bestimmen - mit Hilfe einer Recheneinrichtung, welche die Leistungsdaten verwenden kann: -- eines ersten Trainingseffekt-Parameters, der einen ersten physiologischen Effekt beschreibt, der mit der Homöostasestörung der Person während der Leistung korreliert, mit Hilfe eines ersten Bestimmungsverfahrens, und -- eines zweiten Trainingseffekt-Parameters, der einen zweiten physiologischen Effekt in Form von einer kummulativen physiologischen Belastung der Leistung beschreibt, mit Hilfe eines zweiten Bestimmungsverfahrens, und -- eines dritten Trainingseffekt-Parameters, der einen dritten physiologischen Effekt der Leistung beschreibt, mit Hilfe eines dritten Bestimmungsverfahrens, wobei der dritte physiologische Effekt ein Kombinationseffekt aus dem ersten und dem zweiten physiologischen Effekt ist, - Speichern der Trainingseffekt-Parameter in einer Speichereinrichtung und/ oder Anzeigen der Trainingseffekt-Parameter an einer Anzeigeeinrichtung.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der dritte Trainingseffekt-Parameter den kumulativen physiologischen Trainingseffekt der Leistung beschreibt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der dritte Trainingseffekt-Parameter unter Zuhilfenahme des ersten und des zweiten Trainingseffekt-Parameters berechnet wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der dritte Trainingseffekt-Parameter zumindest teilweise direkt auf der Grundlage der Leistungsdaten unter Verwendung des dritten Bestimmungsverfahrens berechnet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste physiologische Effekt der Leistung mit der maximalen Homöostasestörung korreliert, die die Person während der Leistung erleidet.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Bestimmungsverfahren das Abschätzen der Sauerstoffaufnahme während oder nach der Leistungserbringung umfasst, durch Berechnen der Sauerstoffmehraufnahme nach Arbeitsende (EPOC = Excess Post-Exercise Oxygen Consumption) oder irgendeines anderen entsprechenden Sauerstoffaufnahme-Parameters, um den ersten Trainingseffekt-Parameter zu bestimmen.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Leistungsdaten und die Leistungs-Überwachungseinrichtung, die zum Abschätzen der Sauerstoffaufnahme dienen, Zwischenherzschlag-Intervalldaten und eine Herzschlag-Überwachungseinrichtung umfassen.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Bestimmungsverfahren das Abschätzen der kumulativen physiologischen Belastung der Leistungserbringung umfasst.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Bestimmungsverfahren die Verwendung mindestens einer der folgenden Größen als Leistungsdaten und Leistungs-Überwachungseinrichtung umfasst: - Herzschlagfrequenz-Daten, die mit Hilfe einer Herzschlag-Überwachungseinrichtung gemessen werden, - Energieaufnahmedaten, die unter Verwendung einer Energieverbrauchs-Überwachungseinrichtung gemessen werden, - Orts- und Geschwindigkeitsdaten, die mit Hilfe eines Ortssensors und/oder eines Geschwindigkeitssensors gemessen werden, - Beschleunigungsdaten, die mit Hilfe eines Beschleunigungssensors gemessen werden, - Kraft-Leistungsdaten, die unter Verwendung eines Leistungs-Kraft-Ausgangssensors gemessen werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Bestimmungsverfahren dazu ausgebildet ist, einen zweiten Trainingseffekt-Parameter zu liefern, welcher in mindestens einem Intensitätsbereich der Leistungserbringung in Bezug auf mindestens einen weiteren Intensitätsbereich der Leistungserbringung gewichtet wird, der die Grund-Ausdauer verbessert.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Bestimmungsverfahren Herzschlagfrequenz-Daten umfasst, welche mit Hilfe einer Herzschlag-Überwachungseinrichtung gemessen werden, und der zweite Trainingsweg-Parameter bestimmt wird als kumulative Herzschlagfrequenz, gewichtet mit einer nicht-konstanten Wichtungsfunktion.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trainingseffekt-Parameter eines oder mehrere der folgenden Kriterien erfüllen: - der zweite Trainingseffekt-Parameter besitzt eine stärkere Korrelation mit dem Gesamtenergieverbrauch als der erste Trainingseffekt-Parameter, - der erste Trainingseffekt-Parameter besitzt eine stärkere Korrelation mit der EPOC als der zweite Trainingseffekt-Parameter, - der dritte Trainingseffekt-Parameter besitzt eine stärkere Korrelation mit Erholungszeit als einer von dem ersten und dem zweiten Trainingseffekt-Parameter für sich genommen.
Gerät zum Bestimmen des physiologischen Trainingseffekts einer physiologischen Leistung einer Person, umfassend: - eine Leistungs-Überwachungseinrichtung zum Liefern von Leistungsdaten, - eine Recheneinrichtung zum Behandeln der Leistungsdaten, wobei die Berechnungseinrichtung konfiguriert ist zum Bestimmen: -- basierend auf den Leistungsdaten, eines ersten Trainingseffekt-Parameters, der einen ersten physiologischen Effekt beschreibt, der mit der Homöostasestörung der Person während der Leistung korreliert, unter Verwendung eines ersten Bestimmungsverfahrens, und -- basierend auf den Leistungsdaten, eines zweiten Trainingseffekt-Parameters, der einen zweiten physiologischen Effekt in Form von einer kummulativen physiologischen Belastung der Leistung beschreibt, unter Verwendung eines zweiten Bestimmungsverfahrens; -- basierend auf den Leistungsdaten und dem ersten und dem zweiten Trainingseffekt-Parameter, eines berechneten dritten Trainingseffekt-Parameters, der einen kombinierten physiologischen Trainingseffekt der Leistung beschreibt, mit Hilfe eines dritten Bestimmungsverfahrens, und - eine Einrichtung zum Anzeigen und/oder Speichern des ersten und des zweiten und/oder des dritten Trainingseffekt-Parameters.
Gerät nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Recheneinrichtung konfiguriert ist zum Berechnen des dritten Trainingseffekt-Parameters auf der Grundlage des ersten und des zweiten Trainingseffekt-Parameters, wobei das Gerät eine Einrichtung enthält zum Anzeigen und/oder Speichern des dritten Trainingseffekt-Parameters.
Gerät nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Berechnungseinrichtung konfiguriert ist zum Berechnen des dritten Trainingseffekt-Parameters zumindest teilweise direkt aus den Leistungsdaten, und das Gerät eine Einrichtung aufweist zum Anzeigen und/oder Speichern des dritten Trainingseffekt-Parameters.
Gerät nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Recheneinrichtung konfiguriert ist zum Berechnen des ersten und des zweiten Trainingseffekt-Parameters, und das Gerät eine Einrichtung aufweist zum Anzeigen und/oder Speichern des ersten und des zweiten Trainingseffekt-Parameters.
Gerät nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Leistungs-Überwachungseinrichtung einen Herzschlagsensor zum Liefern von Herzschlagdaten aufweist, und das erste Bestimmungsverfahren konfiguriert ist zum Berechnen der Sauerstoffaufnahme während oder nach der Leistungserbringung unter Verwendung von invariablen Daten über das Herzschlag-Zwischenintervall, vorzugsweise durch Berechnen der Sauerstoffmehraufnahme nach Arbeitsende (EPOC = Excess Post-Exercise Oxygen Consumption).
Gerät nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Leistungs-Überwachungseinrichtung und die Leistungsdaten ein oder mehrere der folgenden Elemente aufweisen: - eine Herzschlag-Überwachungseinrichtung, die gemessene Herzschlagfrequenz-Daten liefern kann, - eine Energieverbrauchs-Überwachungseinrichtung, die Energieverbrauchsdaten liefern kann, - einen Ortssensor und/oder einen Geschwindigkeitssensor, der/die Ortsdaten oder Geschwindigkeitsdaten liefern kann/können, - einen Beschleunigungssensor, der Beschleunigungsdaten liefern kann, und - einen Kraft-Leistungs-Ausgabesensor, der Kraft-Leistungsdaten liefern kann.