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Hintergrund der Erfindung
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Anpassung der Leistungen von mindestens zwei Individuen, die in räumlicher Nähe mindestens eine sportliche Aktivität ausüben und dabei jeweils mindestens ein elektronisch gesteuertes Unterstützungsmittel verwenden, wobei die beiden Individuen unterschiedliche Leistungsfähigkeiten in Bezug auf die ausgeübte sportliche Aktivität aufweisen, und wobei die von jedem Individuum für die sportliche Aktivität zu erbringende individuelle Leistung durch das Unterstützungsmittel beeinflusst wird. Die Erfindung betrifft ferner eine Steuereinrichtung zur Anpassung der Leistungen von mindestens zwei Individuen, die in räumlicher Nähe mindestens eine sportliche Aktivität ausüben und dabei jeweils mindestens ein elektronisch gesteuertes Unterstützungsmittel verwenden, welche mindestens eine Prozessoreinheit und mindestens eine Speichereinheit zur Speicherung von Daten zur jeweiligen Leistungsfähigkeit der beiden Individuen in Bezug auf die ausgeübte sportliche Aktivität umfasst, wobei mindestens ein Unterstützungsmittel durch die Steuereinrichtung elektronisch steuerbar ist sowie ein System zur Anpassung der Leistungen von mindestens zwei Individuen, die in räumlicher Nähe mindestens eine sportliche Aktivität ausüben und dabei jeweils mindestens ein elektronisch gesteuertes Unterstützungsmittel verwenden.
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Stand der Technik
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Individuelle sportliche Aktivitäten (z. B. Radfahren oder Rudern) zur Erhöhung der persönlichen Leistungsfähigkeit und Ausdauer werden häufig in Gruppen ausgeführt. Solche gemeinsamen sportlichen Aktivitäten mehrerer Personen können sowohl im Freien („outdoor“) als auch in dazu geeigneten Trainingshallen („indoor“) durchgeführt werden. In Trainingshallen wie beispielsweise Fitness-Studios finden dabei überwiegend stationäre Sportgeräte wie beispielsweise Spinning-Fahrräder, Stepper oder Rudergeräte Anwendung. Dies hat den Vorteil, dass alle Mitglieder der Gruppe vergleichbare Sportgeräte nutzen und somit unter annähernd gleichen Bedingungen trainieren. Im Freien nutzen die Mitglieder einer Trainingsgruppe meistens jeweils eigene Sportgeräte, so dass hier diesbezüglich eher ungleiche Bedingungen herrschen, da die einzelnen Personen häufig unterschiedliche Sportgeräte besitzen. In beiden Fällen sind zudem die körperlichen und sportlichen Voraussetzungen, d. h. die individuelle (maximale) Leistungsfähigkeit, der einzelnen Personen innerhalb einer Gruppe mehr oder weniger unterschiedlich, so dass ein gemeinsames Training oft zu einer Unter- oder Überforderung einzelner Personen führt und somit kein effektives Training für alle Mitglieder der Gruppe möglich ist. Der individuelle Leistungsstand erschwert somit das gemeinsame Training, so dass in der Regel Leistungsgruppen gebildet werden müssen.
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Aus der
DE 10 2014 003 479 A1 ist beispielsweise ein Verfahren zur Bestimmung der Leistung, die von einem Nutzer auf ein Sportgerät übertragen wird, bekannt. Die Leistung wird dabei durch Erfassung mindestens einer Temperatur des Schwungrads eines stationären Trainingsrads („Spinning-Rad“) mittels mindestens eines Temperatursensors als Funktion einer Referenztemperatur und der Temperatur des Schwungrads bestimmt. Allerdings wird durch dieses Verfahren lediglich die Leistung der einzelnen Person bzw. des Individuums, die bzw. das gerade das Trainingsrad benutzt, ermittelt. Das Verfahren sieht aber weder einen Vergleich mit anderen Mitgliedern einer Trainingsgruppe vor, noch ermöglicht es ein gemeinsames Training mehrerer Personen ohne Unter- oder Überforderung einzelner Mitglieder der Trainingsgruppe.
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Beschreibung der Erfindung
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Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren, eine Steuereinrichtung und ein System zu schaffen, welche mindestens zwei Personen ein gemeinsames Ausüben einer sportlichen Aktivität trotz unterschiedlicher körperlicher und/oder sportlicher Voraussetzungen mit vergleichbarer individueller Belastung ermöglichen.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren der eingangs genannten Art gelöst, bei dem in einem bestimmten Zeitintervall und/oder für eine bestimmte Strecke für beide Individuen eine gemeinsame Referenz-Leistung (PR) ermittelt wird. Erfindungsgemäß wird also eine Referenz-Leistung (PR) ermittelt bzw. bestimmt, an die dann die von dem jeweiligen Individuum für die sportliche Aktivität zu erbringende individuelle Leistung (Pi) bei Bedarf angepasst werden kann (Pi = PR). Jeder Person kann somit basierend auf seiner individuellen Leistungsfähigkeit im Vergleich zu dem Referenzwert eine Art „Handicap“ zugewiesen werden. Das Unterstützungsmittel kann dann basierend auf dem Referenzwert dieses Handicap derart kompensieren, als ob alle Teilnehmer des Gruppentrainings das gleiche Handicap aufweisen würden. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht also in vorteilhafter Weise ein gemeinsames Ausüben einer sportlichen Aktivität durch mindestens zwei Personen, wobei diese Personen trotz unterschiedlicher körperlicher und/oder sportlicher Voraussetzungen mit vergleichbarer individueller Belastung trainieren können.
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In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die ermittelte Referenz-Leistung (PR) mittels mindestens einer Anzeigevorrichtung angezeigt wird. Somit können die ermittelten Referenz-Leistungen einem Individuum bzw. Nutzer angezeigt werden, wobei die Anzeige beispielsweise visuell über ein Display erfolgen kann. Das Display kann beispielsweise Bestandteil einer mobilen Steuereinrichtung (z. B. Smartphone) oder einer separaten Datenverarbeitungseinrichtung (z.B. Personal-Computer, Tablet, Laptop oder Ähnliches) sein.
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In besonders vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die von mindestens einem der beiden Individuen für die sportliche Aktivität zu erbringende individuelle Leistung (Pi) mittels des von diesem Individuum verwendeten Unterstützungsmittels in einem bestimmten Zeitintervall (t) durch Hinzufügen oder Entziehen von Arbeit (W) an die Referenz-Leistung (PR) anpasst wird. Bei dieser Ausführungsform wird dementsprechend die Differenz der Leistungsfähigkeiten von mindestens zwei Individuen (ΔPmax = Pmax1 - Pmax2, mit Pmax1 > Pmax2) in einem bestimmten Zeitintervall (t) durch Hinzufügen von Arbeit (Pi2 = Pmax2 + W/t) und/oder Entziehen von Arbeit (Pi1 = Pmax1 - W/t) ausgeglichen. In vorteilhafter Weise ist also vorgesehen, dass beispielsweise bei Individualsportarten, die mit Unterstützung eines technischen Unterstützungsmittels (z. B. eines Elektromotors) ausgeübt werden können, eine Steuerung des Unterstützungsmittels basierend auf der Leistungsfähigkeit eines Nutzers und/oder des jeweils verwendeten Unterstützungsmittels im Vergleich mindestens einem anderen Mitglied einer Trainingsgruppe und dessen Unterstützungsmittel durchgeführt wird. Zu diesem Zweck wird die ermittelte gemeinsame Referenz-Leistung für mindestens zwei Individuen bzw. Personen als Basis festgelegt, an die dann die von mindestens einem der beiden Personen für die sportliche Aktivität zu erbringende individuelle Leistung mittels des von dieser Person verwendeten Unterstützungsmittels durch Hinzufügen oder Entziehen von Arbeit pro Zeit (= Leistung) anpasst wird. Auf diese Weise kann trotz unterschiedlicher körperlicher und sportlicher Voraussetzungen bei verschiedenen Nutzern mit Unterstützungsmitteln eine vergleichbare individuelle Belastung ermöglicht werden, indem der Grad der Unterstützung oder Hemmung an die jeweilige körperliche Verfassung und ggfs. die Leistungsfähigkeit des jeweiligen Unterstützungsmittels angepasst wird.
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Die Anpassung der individuellen Leistung (Pi) an die Referenz-Leistung (PR) kann dabei in vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß eines der folgenden Kriterien erfolgen:
- - Wenn die Referenz-Leistung (PR) zumindest ungefähr der Leistungsfähigkeit des Individuums mit der höheren Leistungsfähigkeit (Pmax1) entspricht, wird die von dem anderen Individuum zu erbringende individuelle Leistung (Pi2) in einem bestimmten Zeitintervall (t) durch Hinzufügen von Arbeit an die Referenz-Leistung (PR) anpasst,
- - wenn die Referenz-Leistung (PR) zwischen den jeweiligen Leistungsfähigkeiten (Pmax1, Pmax2) der beiden Individuen liegt, wird in einem bestimmten Zeitintervall (t) die von dem Individuum mit der höheren Leistungsfähigkeit (Pmax1) zu erbringende individuelle Leistung (Pi1) durch Entziehen von Arbeit und die von dem Individuum mit der geringeren Leistungsfähigkeit (Pmax2) zu erbringende individuelle Leistung (Pi2) durch Hinzufügen von Arbeit an die Referenz-Leistung (PR) anpasst, oder
- - wenn die Referenz-Leistung (PR) zumindest ungefähr der Leistungsfähigkeit des Individuums mit der geringeren Leistungsfähigkeit (Pmax2) entspricht, wird die von dem anderen Individuum zu erbringende individuelle Leistung (Pi1) in einem bestimmten Zeitintervall (t) durch Entziehen von Arbeit an die Referenz-Leistung (PR) anpasst.
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Durch die oben genannten Optionen bei der Festlegung der Referenz-Leistung (PR) kann das erfindungsgemäße Verfahren in vorteilhafter Weise an die jeweilige Konstellation, d. h. die Verteilung der individuellen Leistungsfähigkeiten, innerhalb der Trainingsgruppe angepasst werden. Insbesondere wenn der Unterschied zwischen den Leistungsfähigkeiten zweier Individuen sehr groß ist, sollte eine mittlere, zwischen diesen Leistungsfähigkeiten liegende Referenz-Leistung festgelegt werden, damit der Grad der Unterstützung bzw. Hemmung eines Individuums nicht zu groß wird.
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In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, dass die Referenz-Leistung (PR) basierend auf der Leistungsfähigkeit eines der beiden Individuen ermittelt wird. Zusätzlich oder alternativ kann die Referenz-Leistung (PR) auch basierend auf der Leistungsfähigkeit des von diesem Individuum verwendeten Unterstützungsmittels, beispielsweise der jeweiligen Leistung eines Elektromotors, ermittelt werden. Ebenfalls zusätzlich oder alternativ kann die Referenz-Leistung (PR) ferner basierend auf einer zu erwartenden oder gewünschten objektiven Belastung ermittelt werden. Bei der Ermittlung einer für alle Individuen geeigneten Referenz-Leistung können also verschiedene Parameter in die Berechnung einfließen, so dass sowohl unterschiedliche körperliche und sportliche Voraussetzungen der verschiedenen Personen als auch unterschiedliche technische Voraussetzungen bezüglich der jeweils verwendeten Unterstützungsmittel ausgeglichen werden können. Darüber hinaus kann eine vergleichbare individuelle Belastung auch bei erwarteter oder vorgegebener objektiver Belastung (z.B. vorgegebener Streckenverlauf, Streckenprofil und/oder Dauer der Belastung) ermöglicht werden, indem der Grad der Unterstützung oder Hemmung daran angepasst werden kann.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Unterstützungsmittel mit mindestens einem Sportgerät gekoppelt wird und dass die Referenz-Leistung (PR) basierend auf der Leistungsfähigkeit dieses Sportgeräts ermittelt wird. Bei dem Sportgerät kann es sich beispielsweise um ein Fahrrad mit Elektromotor („E-Bike“ oder „Pedelec“), ein Spinning-Fahrrad, ein elektronisch gesteuertes Rudergerät, einen Cross-Trainer oder einen Stepper handeln. Bei der Ermittlung der Referenz-Leistung können also zusätzlich spezifische Eigenschaften solcher Sportgeräte, die mit einem Unterstützungsmittel wie beispielsweise einem Elektromotor gekoppelt sind, berücksichtigt werden und in die Berechnung einer geeigneten Referenz-Leistung einfließen. Beispielsweise kann auch der Typ des Trainingsgeräts (z.B. Trekking Bike oder Rennrad) berücksichtigt werden. Der Fahrer des Trekking Bikes erhält z. B. ein größeres Handicap und somit eine größere Unterstützung als der Fahrer des Rennrads. Der Typ des Sportgeräts kann beispielsweise durch manuelle Eingabe, Scan oder Auslesen eines Speichers eines Steuergeräts des Sportgeräts in eine Steuereinrichtung des Unterstützungsmittels eingegeben werden. Auf diese Weise können auch unterschiedliche technische Voraussetzungen bezüglich der jeweils verwendeten Sportgeräte ausgeglichen werden.
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In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist auch vorgesehen, dass eine Berechnung der Leistungsfähigkeit des Individuums und/oder des von diesem Individuum verwendeten Unterstützungsmittels auf Grundlage von Daten durchgeführt wird, die zuvor in mindestens eine Steuereinrichtung mindestens eines der Unterstützungsmittel eingegeben wurden. Bei diesen Daten kann es sich beispielsweise um personenbezogene Daten (Alter, Geschlecht, Größe, Gewicht, Fitnesszustand etc.) des jeweiligen Individuums und/oder dessen Vitaldaten (Herzfrequenz, Atemfrequenz etc.), die mittels Sensoren (z.B. Smartphone, Smartwatch, Brustgurt etc.) erfasst werden, handeln. Ferner können Leistungsdaten (Gewicht, Bauart, Modell etc.) des verwendeten Unterstützungsmittels bzw. Sportgeräts und/oder vorgegebene Unterstützungswerte in verschiedenen Unterstützungsstufen (z.B. 50W Unterstützung in Unterstützungsstufe 3) in die Steuereinrichtung eingegeben werden. Die Eingabe der Daten kann dabei manuell durch einen Nutzer über ein geeignetes Interface oder durch (beispielsweise drahtlose) Übertragung von einem mobilen oder stationären Gerät (z. B. Smartphone, Smartwatch, Sensorvorrichtung, Computer etc.) über eine geeignete Schnittstelle erfolgen.
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Die Eingabe der Daten kann ferner kontinuierlich erfolgen, so dass die Daten auch während der Belastung aktualisiert werden können, um ggf. die Referenz-Leistung an geänderte Bedingungen anzupassen.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass eine Berechnung der Leistungsfähigkeit des Individuums und/oder des von diesem Individuum verwendeten Unterstützungsmittels auf Grundlage von Daten durchgeführt wird, die zuvor während einer testweisen Ausübung der sportlichen Aktivität ermittelt wurden, wobei die testweise Ausübung der sportlichen Aktivität von beiden Individuen unter zumindest annähernd gleichen Bedingungen durchgeführt wird. Beispielsweise können alle Trainingsteilnehmer einer Gruppe mit gleicher Unterstützung (z. B. keine Unterstützung) gemeinsam eine Testbelastung bewältigen. Die Vitaldaten (Herzfrequenz, Atemfrequenz etc.) der einzelnen Individuen werden während der Testbelastung jeweils mittels eines Vitaldatensensors (Smartwatch, Puls-Uhr oder Ähnliches) erfasst, wobei aus diesen Daten dann das jeweilige „Handicap“ bestimmt und zur Ermittlung der Referenz-Leistung verwendet wird. Bei den nächsten Trainingseinheiten kann das dabei bestimmte Handicap bzw. die daraus berechnete Referenz-Leistung dann wiederverwendet werden.
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In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die individuellen Leistungen (Pi1, Pi2) während der sportlichen Aktivität laufend überwacht werden und dass die Referenz-Leistung (PR) basierend auf den dabei erfassten Daten bei Bedarf verändert wird. Beispielsweise kann mindestens ein Vitaldatensensor dazu verwendet werden, dass während eines Trainings eine Anpassung der Referenz-Leistung erfolgt, wenn z. B. die Pulsfrequenz eines Individuums außerhalb einer definierten Bandbreite liegt oder z. B. die Pulsfrequenz eines Trainingsteilnehmers deutlich von der oder den Pulsfrequenzen der anderen abweicht.
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Die oben beschriebenen Verfahrensschritte werden mittels einer Steuereinrichtung, die mit dem Unterstützungsmittel gekoppelt ist, durchgeführt. Die Steuereinrichtung umfasst mindestens einen Prozessor, der die Verfahrensschritte durch Interaktion mit mindestens einer Speichereinrichtung ausgeführt. Vorzugsweise sind der Prozessor und die Speichereinrichtung in eine Vorrichtung integriert, bei der es sich beispielsweise um ein mobiles Gerät (z.B. „Smartphone“ oder „Smartwatch“) und/oder ein eher stationär eingesetztes Gerät (z.B. mit einem Sportgerät verbundenes Steuergerät) handeln kann.
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Die Erfindung betrifft ferner ein Computerprogramm umfassend computer-ausführbare Instruktionen, die einen Computer veranlassen, das erfindungsgemäße Verfahren durchzuführen, wenn das Programm auf dem Computer ausgeführt wird. Die Erfindung betrifft auch ein Computer-lesbares Speichermedium, auf dem dieses Computerprogramm gespeichert ist. Insbesondere kann das Computerprogramm beispielsweise als „App“ auf einem mobilen Endgerät (z. B. Smartphone, Smartwatch) oder beispielsweise einem E-Bike-Controller installiert sein, so dass der Nutzer eines solchen Geräts ohne zusätzlichen Aufwand von den Vorteilen des erfindungsgemäßen Verfahren profitieren kann.
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Die Aufgabe wird ferner durch eine Steuereinrichtung der eingangs genannten Art gelöst, bei der die Prozessoreinheit derart ausgebildet ist, dass für beide Individuen eine gemeinsame Referenz-Leistung (PR) in einem bestimmten Zeitintervall und/oder für eine bestimmte Strecke ermittelbar ist. Eine solche Vorrichtung eignet sich insbesondere in vorteilhafter Weise zur Durchführung des oben beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahrens, wobei alle Verfahrensschritte von der, vorzugsweise mobilen, Vorrichtung durchgeführt werden.
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In vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung ist vorgesehen, dass das Unterstützungsmittel durch die Steuereinrichtung derart steuerbar ist, dass die von mindestens einem der beiden Individuen für die sportliche Aktivität zu erbringende individuelle Leistung (Pi) mittels des von diesem Individuum verwendeten Unterstützungsmittels in einem bestimmten Zeitintervall (t) durch Hinzufügen oder Entziehen von Arbeit (W) an die Referenz-Leistung (PR) anpasst wird.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung ist vorgesehen, dass diese zusätzlich mindestens eine Anzeigevorrichtung, mindestens eine Sensoreinheit und/oder mindestens eine Kommunikationseinheit umfasst.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann ferner mit drahtlosen Kommunikationsmodulen (Sende-/Empfangseinrichtungen) ausgestattet sein und/oder elektronische Bauteile der organischen und gedruckten Elektronik sowie Mikroprozessoren oder miniaturisierte Sensoren und Aktoren umfassen. Die von der Sensoreinheit (z. B. Brustgurt, Armband etc.) erfassten Daten können beispielsweise mittels „Bluetooth Low Energy“ (BLE) an ein Kommunikationsgerät übertragen und von dort über WLAN beispielsweise an ein mobiles Endgerät oder einen Laptop übermittelt werden.
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Die Steuereinrichtung kann mit mindestens einer Anzeigevorrichtung gekoppelt sein, so dass eingegebene und erfasste individuelle Daten, gemessene individuelle Leistungen, individuelle „Handicaps“, ermittelte Referenz-Leistungen etc. einem Nutzer angezeigt werden können. Diese Anzeige kann beispielsweise visuell über ein Display erfolgen. Das Display kann beispielsweise Bestandteil der Vorrichtung (z. B. Smartphone) oder einer separaten Datenverarbeitungseinrichtung (z.B. Personal-Computer, Tablet, Laptop oder Ähnliches) sein.
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In vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist ferner vorgesehen, dass die Steuereinrichtung ein mobiles Kommunikationsgerät (z. B. Smartphone, Smartwatch) oder ein Sportgerät-Controller (z. B. E-Bike-Controller) ist, oder in ein mobiles Kommunikationsgerät oder einen Sportgerät-Controller integriert ist.
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Die Aufgabe wird auch durch ein System der eingangs genannten Art gelöst, bei dem mindestens zwei unterschiedliche erfindungsgemäße Steuereinrichtungen miteinander vernetzbar sind. Eine Vernetzung von Steuereinrichtungen zur Steuerung der Unterstützungsmittel der unterschiedlichen Mitglieder einer Trainingsgruppe ist vorteilhaft, da es in diesem Fall nicht erforderlich ist, dass jedes Individuum die Daten der anderen Mitglieder in die Steuereinrichtung seines eigenen Unterstützungsmittels eingibt. Wenn die von unterschiedlichen Personen genutzten Steuereinrichtungen mit einander vernetzt sind, können die personen- und technikbezogenen Daten der unterschiedlichen Trainingspartner automatisch ausgetauscht werden, so dass die Ermittlung und Festlegung einer gemeinsamen Referenz-Leistung schnell und zuverlässig durchgeführt werden kann. Die Ermittlung und Festlegung der Referenz-Leistung kann dabei dezentral durch jede einzelne Steuereinrichtung oder zentral durch eine zuvor bestimmte priorisierte („Master“-) Steuereinrichtung ausgeführt werden. Letztere übermittelt dann die festgelegte Referenz-Leistung an alle anderen Steuereinrichtungen des Netzwerks. Das Hinzufügen oder Entziehen von Arbeit durch das jeweilige Unterstützungsmittel wird in jedem Fall von jeder einzelnen Steuereinrichtung individuell gesteuert. Die Übermittlung der Daten zwischen den unterschiedlichen Steuereinrichtungen sollte dabei in vorteilhafter Weise drahtlos bzw. kabellos erfolgen, z.B. mittels Bluetooth, WLAN, ZigBee, NFC, Wibree oder WiMAX.
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Die Erfindung wird im Weiteren anhand der nachfolgend beschriebenen Figuren und Ausführungsformen beispielhaft näher erläutert.
- 1 zeigt ein Flussdiagramm, welches den Ablauf einer beispielhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens verdeutlicht.
- 2 zeigt eine schematische Darstellung einer beispielhaften Steuereinrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
- 3 zeigt eine schematische Darstellung eines beispielhaften Systems zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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Beschreibung vorteilhafter und beispielhafter Ausführungsformen der Erfindung
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Die Erfindung wird im Weiteren mit Bezug auf 1 am Beispiel von E-Bikes oder Pedelecs erläutert. Im einfachsten Fall findet sich eine Gruppe von Personen mit E-Bikes als Trainingsgruppe zu einer gemeinsamen Radtour zusammen. Mittels einer Software-Applikation („App“ = Computerprogramm), die z.B. in einer Steuereinrichtung, welche beispielsweise in ein mobiles Endgerät (Smartphone, E-Bike-Controller etc.) integriert ist, gespeichert sein kann, können jedem Nutzer des jeweiligen E-Bikes seine persönliche Leistungsfähigkeit (Pmax) und optional Fitnesswerte (z.B. Gewicht, Geschlecht, Fitnessindex etc.) zugeordnet werden, die mittels vergleichbarer Bewertungssysteme bestimmt wurden (Schritt 1). Jedem Nutzer wird zudem sein E-Bike zugeordnet, dessen Leistungsdaten (Gewicht, Bauart, Modell etc.) und Unterstützungswerte in verschiedenen Unterstützungsstufen (z.B. 50W Unterstützung in Unterstützungsstufe 3) ebenfalls in einem vergleichbaren Bewertungssystem bestimmt wurden (Schritt 3). Die Software-Applikation bestimmt nun basierend auf den Fitnesswerten eine gemeinsame Referenz-Leistung (PR) und daraus die jeweilige Unterstützungsstufe („Handicap“, d. h. die Differenz von Referenz-Leistung und individueller Leistungsfähigkeit: PR- Pmax), so dass alle Nutzer unter Berücksichtigung Ihrer Leistungsfähigkeit vergleichbare Trainingseffekte haben (Schritt 3). Das Verfahren kann auch negative Unterstützungsstufen (= Hemmstufen) umfassen. Bei unterschiedlichen E-Bikes geschieht dies mit Berücksichtigung der Leistungsdaten der einzelnen E-Bikes. Des Weiteren kann ein Trainingsziel wie z. B. Cardiotraining, Ausdauertraining etc. vorgegeben werden. Die Nutzer können dann die für Sie vorgeschlagene Unterstützungsstufe z.B. manuell eingeben.
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Alternativ können im Falle von E-Bike-Controllern, die eine kabellose Verbindung untereinander oder z. B. mit dem Smartphone aufbauen können (z.B. Pairing über Bluetooth, WLAN-Hotspot usw.), die Unterstützungsstufen ggfs. automatisch übermittelt und z. B. nach einer Bestätigung eingestellt werden. Die E-Bike-Controller können optional die Unterstützungsstufen und ggfs. Leistungsdaten in einem Abfrageprozess an das mobile Endgerät nach einem Kopplungsprozess vorab übermitteln, so dass eine manuelle Eingabe oder Eingabe per z.B. Scan eines QR-Codes überflüssig wird. Die E-Bike-Controller können optional auch Fitnesswerte übermitteln, die eingegeben oder in vorhergehenden Trainingseinheiten bestimmt wurden.
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Das mobile Endgerät, Master E-Bike-Controller oder jeder einzelne E-Bike-Controller kann nach Kopplung bzw. Vernetzung der E-Bike-Controller und ggfs. der Übermittlung der Unterstützungsstufen und Leistungsdaten ein Kalibrierungsprogramm zur Bestimmung der Fitnesswerte starten. Die Fitnesswerte können unter Berücksichtigung von Vitaldaten (Herzfrequenz, Atemfrequenz etc.) bestimmt werden, die mittels Sensoren (z.B. Smartphone, Smartwatch, Brustgurt etc.) erfasst und ausgewertet werden. Die Auswertung erfolgt dabei vorzugsweise durch das mobile Endgerät, damit die Ergebnisse möglichst vergleichbar sind.
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Die Steuereinrichtung ermittelt dann mittels der Software-Applikation, ob die Referenz-Leistung (PR) höher oder geringer als die Leistungsfähigkeit (Pmax) des jeweiligen Nutzers (Individuums) ist (Schritt 4). Ist sie höher, wird die individuelle Leistung des Individuums (Pi) an die Referenz-Leistung (PR) in einem bestimmten Zeitintervall (t) durch Hinzufügen von Arbeit mittels eines Unterstützungsmittels (E-Motor) angepasst (Schritt 5.1). Ist sie geringer, wird die individuelle Leistung des Individuums (Pi) an die Referenz-Leistung (PR) in einem bestimmten Zeitintervall (t) durch Entziehen von Arbeit mittels eines Unterstützungsmittels (E-Motor) angepasst (Schritt 5.2). Die Steuereinrichtung steuert den E-Motor dabei derart, dass dieser den jeweiligen Nutzer entweder unterstützt oder zusätzlich belastet.
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Das mobile Endgerät kann den Trainingsverlauf optional überwachen und die Unterstützungsstufen ggfs. während des Trainings anpassen. Zu diesem Zweck bestimmt die Steuereinrichtung mittels der Software-Applikation fortlaufend innerhalb vorbestimmter Zeitintervalle, ob die aktuelle Leistung des Nutzers (Pi) noch ungefähr der Referenz-Leistung (PR) entspricht (Schritt 6). Ist dies nicht der Fall, geht die Routine zurück zu Schritt 3, um basierend auf den aktuellen Leistungsdaten eine neue (aktualisierte) Referenz-Leistung (PR) und daraus neue Unterstützungsstufen zu bestimmen und festzulegen. Auf diese Weise kann die Trainingsintensität der Gruppe angepasst werden, wenn ein Nutzer über- oder unterfordert sein sollte.
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Andere Beispiele für eine Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens sind E-Roller, E-Rollschuhe und Ähnliches.
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Die individuelle Unterstützungs- bzw. Hemmstufe („Handicap“), d. h. der Wert der hinzuzufügenden oder zu entziehenden Arbeit pro Zeit (W/t), kann z. B. auf einem Fitnessindex basieren, wie er durch diverse Trainingsgeräte oder diesbezügliche Hilfsmittel bestimmbar ist (Polar Pulsuhr, Technogym etc.). Dabei können z.B. Alter, Geschlecht, Größe und Gewicht berücksichtigt werden. Aus dem absoluten Wert, oder vorzugsweise dem absoluten Wert plus z. B. der Differenz zum Leistungsstärksten der Trainingsgruppe, wird dann die individuelle Unterstützungs- bzw. Hemmstufe z. B. in Form einer elektrischen Unterstützungsleistung oder eines anderen Eingabeparameters zur Festlegung des Unterstützungsgrads durch das Unterstützungsmittel ausgegeben. In der einfachsten Form geschieht dies durch eine Zuweisungstabelle. Dem stärksten Mitglied der Trainingsgruppe wird dann z. B. keine Unterstützung (Hinzufügen von Arbeit) zugewiesen, dem nächsten z. B. 20 W Unterstützung usw.. Das Verfahren kann optional auch negative Unterstützungswerte umfassen.
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In einer Weiterbildung koppeln sich die Trainingsteilnehmer an einen Vitaldatensensor (Smartwatch, Pulsuhr etc.) und durchfahren mit gleicher Unterstützung (z. B. keine Unterstützung) eine Teststrecke, die lediglich dadurch gekennzeichnet ist, dass die Gruppe die Teststrecke gemeinsam durchfährt. Die Vitaldaten werden während der Durchfahrt der Teststrecke bestimmt und das Handicap z. B. in der zuvor geschilderten Weise bestimmt und verwendet. Beim nächsten Training kann das zuvor bestimmte Handicap wiederverwendet werden. Der Vitaldatensensor kann z. B. auch dazu verwendet werden, dass während eines Trainings eine Anpassung des Handicaps erfolgt, wenn z. B. die Pulsfrequenz außerhalb einer definierten Bandbreite liegt oder z. B. die Pulsfrequenz eines Trainingsteilnehmers deutlich von der oder den Pulsfrequenzen der anderen abweicht. Dieses Verfahren kann natürlich durch den kontinuierlichen Austausch der Daten verfeinert werden.
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2 zeigt eine schematische Darstellung der Architektur einer erfindungsgemäßen Steuereinrichtung, die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendet werden kann. Die Steuereinrichtung kann beispielsweise in ein mobiles Kommunikationsgerät 10 (z.B. „Smartphone“ wie hier dargestellt) integriert sein. Die Steuereinrichtung umfasst zumindest eine Prozessoreinheit (CPU), mindestens eine Speichereinheit (RAM, ROM, Festplatten, Wechselspeicher, Halbleiterspeicher etc.), optional mindestens eine Sensoreinheit (gekoppelt mit z. B. einem Brustgürtel zur Messung der Herzfrequenz) und mindestens eine Kommunikationseinheit (Bluetooth, WLAN-Client etc.), wobei alle Einheiten über entsprechende Bus-Systeme miteinander kommunizieren. Alle Verfahrensschritte des oben beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahrens können mittels der Steuereinrichtung ausgeführt werden. Die Steuereinrichtung kann physiologische Daten eines Nutzers (z.B. Herzfrequenz, Temperatur) über eine entsprechende Sensoreinheit detektieren. Die Prozessoreinheit fragt beispielsweise über das Display 11 spezifische Informationen (Fitnesswerte des Nutzers, Leistungsdaten des Sportgeräts bzw. Unterstützungsmittels) beim Nutzer ab. Die abgefragten Informationen können dann beispielsweise wieder über das Display 11 durch den Nutzer in das Kommunikationsgerät 10 eingegeben und von dort an die Prozessoreinheit weitergeleitet werden. Die Prozessoreinheit ist zu diesem Zweck über eine Ein-/Ausgabeeinheit (I/O-Einheit) mit mindestens einem Peripheriegerät (z.B. Display 11, Lautsprecher 12) gekoppelt. Über das Display 11 (= Anzeigevorrichtung) kann dem jeweiligen Nutzer des Kommunikationsgeräts 10 ferner die von der Prozessoreinheit ermittelte Referenz-Leistung auch visuell angezeigt werden.
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3 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Systems 20 bzw. einer Anordnung zur Anpassung der Leistungen von drei Individuen, die in räumlicher Nähe zueinander Fahrrad (E-Bike) fahren und dabei jeweils ein elektronisch gesteuertes Unterstützungsmittel (Elektromotor) verwenden. Jeder Fahrer (Nutzer) trägt ein mobiles Kommunikationsgerät 10 gemäß 2 bei sich, wobei deren jeweilige Steuereinrichtungen mittels Bluetooth miteinander vernetzt sind. Durch die Vernetzung der Kommunikationsgeräte 10 können die personen- und technikbezogenen Daten der Nutzer automatisch ausgetauscht werden, so dass die Ermittlung und Festlegung einer gemeinsamen Referenz-Leistung durch eine oder mehrere Steuereinrichtung(en) schnell und zuverlässig durchgeführt werden kann. Die Ermittlung und Festlegung der Referenz-Leistung kann dabei dezentral durch jedes einzelne Kommunikationsgerät 10 oder zentral durch ein zuvor bestimmtes und priorisiertes Kommunikationsgerät 10 ausgeführt werden. Letzteres übermittelt dann die festgelegte Referenz-Leistung an alle anderen Kommunikationsgeräte 10 des Netzwerks. Die Übermittlung der Daten zwischen den Steuereinrichtungen der unterschiedlichen Kommunikationsgeräte 10 erfolgt dabei in vorteilhafter Weise drahtlos bzw. kabellos mittels Bluetooth.
