DE202004013989U1 - Trainingsvorrichtung zur Simulation von Fahr- oder Laufstrecken - Google Patents

Trainingsvorrichtung zur Simulation von Fahr- oder Laufstrecken Download PDF

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Abstract

Trainingsvorrichtung zur Simulation von Fahr- oder Laufstrecken für verschiedene Sportgeräte, mit
– einem Trainingsgerät zur Benutzung durch die trainierende Person,
– einem Bildschirm zur Darstellung der simulierten Fahr- oder Laufstrecken sowie
– einer Datenverarbeitungsvorrichtung (z.B. eine CR-Box) zur Verbindung mit dem Trainingsgerät und dem Bildschirm zum Datenaustausch zwischen und zur Steuerung von Trainingsgerät und Bildschirm.

Description

  • Die Neuerung betrifft eine Trainingsvorrichtung (Indoor-Sportgerät) zur Simulation von Fahr- oder Laufstrecken für verschiedene Sportgeräte.
  • Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Trainingsvorrichtung mit besonders variablen Möglichkeiten zu schaffen.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Trainingsvorrichtung, ein Trainingsgerät, einen und/oder eine Datenverarbeitungsvorrichtung (z.B. eine CR-Box) mit den einzelner oder mehreren Merkmalen der Ansprüche 1 bis 6 gelöst.
  • 1. Vorstellung
  • Ein für trainingswissenschaftliche, therapeutische, sowie freizeitorientierte Anforderungen konzipiertes Indoor-Sportgerät, welches mit Situationsprogrammierung zur Simulation echter Strecken für den Rad- und Laufsport ausgestattet ist.
  • Anhand der Echtheitssimulation (Landschaftswahrnehmung / Fahreigenschaften) wird es nun möglich sein, wissenschaftliche sowie trainingsgesteuerte Vorgaben professionell dem privaten Heimbedarf oder gewerblichen Sportzentren anzubieten.
  • Das Gerät, die sogenannte „CR-BOX", kann je nach Anwendungsbedarf für Fahrradergometer und Laufbänder angewendet werden, dessen Software für die CR-BOX programmiert bzw. umprogrammiert worden sind.
  • Die tragbare „CR-BOX", das optisch einer modernen Spielkonsole mit CD/DVD-Player ähnelt, kann problemlos an andere Sportgeräte angeschlossen werden, die wie vorher bereits erwähnt mit einer speziellen notwendigen Technik (Software) ausgestattet ist.
  • Je nach Bedarf bzw. Ansprüchen werden unterschiedliche Fahr- und Laufstrecken auf CD/DVD im Handel erhältlich sein, wie z.B.:
    • Original- Fahrstrecken der Tour de France
    • Original- Fahrstrecken von der Radinsel Mallorca
    • Original- Laufmarathon New York und London
  • Natürlich wird es auch möglich sein, über das world wide web online die angebotenen Touren zu fahren oder zu laufen. Hierbei kann man für sich alleine oder gegen Fahrer live über das Internet zu einem Rennen antreten.
  • Eine Datenauswertung (siehe Beschreibung) über PC/LAPTOP ist ebenfalls möglich.
  • 2. Weitere Beschreibung: (siehe Systemskizzen)
  • Auf einem Großbildschirm – Projektor (Beamer) – PC – TV (2), werden Originalstrecken, die vorher durch Spezialkameras 1:1 aufgezeichnet worden sind, mittels Datenträger (2) (CD / DVD -Laufwerk) übertragen.
  • Dieser Datenträger (2) befindet sich neben einem leistungsfähigen Mikroprozessor (2) in einem Gehäuse, der „CR-BOX" (ähnelt einer modernen Spielkonsole). Die auf der CD/DVD enthaltene Datenmenge (Informationen) werden nun vom Mikroprozessor an die Ergometer (5) bzw. Laufbänder mittels Kabel- oder Funkübertragung weitergeleitet.
  • Die Informationen (Steuersignale), wie z.B. Länge der Strecke, die Steigung oder das Gefälle werden nun vom Empfangsgerät (3) verarbeitet und entsprechend genauen Berechnungen am Sportgerät durch elektronische Steuerung umgesetzt. Neben der Streckenbeschaffenheit (+ Steigung / – Gefälle) kann der Sportler u.a. durch vorherige Eingabe der Körpergröße, Körpergewicht, sowie die zu berücksichtigen Windverhältnisse (+ Gegenwind / – Rückenwind) seine notwendige Antriebskraft (+ / – Wattzahl) entsprechend beeinflussen.
  • Im Konkreten Fall bedeutet dies, das die übertragenen Daten durch einem im Empfangsgerät (3) enthaltenen Mikroprozessor (Chip) den elektronische Antrieb (Technische Krafteinheit Watt), sowie eine höhenverstellbare Gabel (4) steuert.
  • Mit den Veränderungen der Steigungsverhältnisse (+ / –) durch die elektrisch, hydraulisch, mechanisch oder pneumatisch höhenverstellbare Gabel (4) wird dem Anwender eine identische Fahr- Laufsituation vermittelt.
  • Als Spezialeffekt können für ausgewählte Strecken mittels einer 3-D Brille der Eindruck einer 3-Dimmensionalen Landschaft erschaffen werden.
  • Das am Fahrradlenker oder Laufbandgerüst angebrachte Empfangsgerät, sprich Bedienungselement (3), kann dem Anwender mittels verschiedener Anzeigefenster eine Übersicht seiner erbrachten Leistungen anzeigen:
    Fahrradergometer: Laufband:
    – Geschwindigkeit (km/h) – Geschwindigkeit (km/h)
    – Trittfrequenz (pro min) – Schrittfrequenz (pro min)
    – Watt (Elektrische Krafteinheit) – Kilometer (km)
    – Gang (Übersetzung Rennradritzel) – Zeit (h: min: sec)
    – Kilometer (km) – Puls (Herzschlag pro min)
    – Zeit (h: min: sec) – Energieverbrauch (Kalorien)
    – Puls (Herzschlag pro min) – Datenauswertung
    – Energieverbrauch (Kalorien)
    – Datenauswertung
  • Dem Anwender werden je nach Streckenwahl verschiedene Auswahlprogramme angeboten:
    • – Trainingsmodus
    • – Rennmodus
  • Trainingsmodus (siehe Systemskizze)
  • Im Trainingsmodus kann man über das Bedienungsfeld (3) verschiedene Zeitvorgaben (am Bildschirm (1–1b) sichtbar) auswählen, je nachdem welches Durchschnittstempo (Trainingsbelastung) man anstrebt.
  • Nach der Auswahl steuert der Mikroprozessor (2) je nach aktueller Steigungsverhältnis der Fahr-Laufstrecke (+ / – in %) automatisch die höhenverstellbare Gabel (4), sowie die entsprechend notwendige bzw. veränderte Antriebskraft (+ / – Wattzahl).
  • Dabei berücksichtigt das Programm für die Geschwindigkeitsberechnung den Zusammenhang der aktuellen Antriebskraft (Watt) mit der aktuellen Trittfrequenz.
  • Am Bedienungsfeld kann nun der Anwender überprüfen, ob seine aktuellen Daten (Durchschnittsgeschwindigkeit l Gang (Watt) -Trittfrequenz) mit den Vorgaben des Trainingsmodus (am Bildschirm (1–1b) sichtbar) übereinstimmen und dabei eventuell seine Belastungsform (+ / – Wattzahl) anpassen oder verändern.
  • Am Monitor (1b) kann der Fahrer den aktuellen Standort der Trainingsgruppe am Streckengrundriss erkennen und dabei weitere Daten ablesen (nächster Berg in %, restliche km).
  • Am Ende des Trainings erhält man eine Datenauswertung der vollbrachten Leistung, mit Vergleichsangaben zum Trainingsmodus.
  • Eine Datenübertragung auf PC – LAPTOP mit anschließender moderner Fitnessauswertung inkl. Grafikdarstellung ist möglich.
  • – Rennmodus (siehe Systemskizze)
  • Im Rennmodus gibt es keine Auswahl von Zeitvorgaben. Hierbei kann man entweder gegen sich, einem virtuellen Gegner, gegen mehrere Fahrer (z.B. Studiomitglieder), oder gegen Fahrer live über das Internet (World Wide Web) antreten.
  • Wie beim Trainingsmodus steuert der Mikroprozessor (2) je nach aktueller Steigungsverhältnis der Fahr-Laufstrecke (+ / – in %) automatisch die höhenverstellbare Gabel (4), sowie die entsprechend veränderte Antriebskraft (+ / – Wattzahl).
  • Dabei berücksichtigt das Programm auch hierbei für die Geschwindigkeitsberechnung den Zusammenhang der Antriebskraft (Watt) mit der aktuellen Trittfrequenz.
  • Im Rennmodus hat im Gegensatz zum Trainingsmodus jeder Fahrer, der durch eine Farbe oder einer Nummer erkennbar ist, einen eigenen aktuellen Standort den er am Streckengrundriss (1b) verfolgen kann.
  • Dieser wird nur durch seine persönliche Leistung (Geschwindigkeit) beeinflusst.
  • Darüber hinaus kann er am Großbildschirm (1) das Renngeschehen verfolgen, kontrollieren und verändern (Fahrer durch Nummern oder Farben gekennzeichnet).
  • Jeder Teilnehmer kann unabhängig von den anderen Mitfahrern sein persönliches Rennen beenden.
  • Am Ende des Rennens erhält man eine Datenauswertung, mit Vergleichsangaben zum Erstplazierten.
  • Eine Datenübertragung auf PC – LAPTOP mit anschließender moderner Fitnessauswertung inkl. Grafikdarstellung ist ebenfalls möglich.
  • 3. Neuheit – Vorteile der CR-BOX (Home / Studio)
  • a.) Neuheit
  • Die CR-COX ist nicht an bestimmten Markenmodellen gebunden, d.h. jeder beliebige Hersteller kann die dafür notwendige Technik in seine Sportgeräte einbauen, bzw. programmieren.
  • Vorteil für den Hersteller
  • Größerer Kundenkreis (Privat und Gewerblich)
  • Vorteil für den privaten Anwender
  • Flexibilität
  • Vorteil für Gewerbliche Ansprüche
  • Fitnessstudios oder Vereine können bei der Geräteauswahl unabhängig bleiben.
  • b.) Neuheit
  • Die CR-COX ist nicht an einem festen Ort gebunden, d.h. durch die mobile Einsatzmöglichkeit ist sie in der Lage an jedem beliebigen Ort angewendet zu werden. Ein dazugehörige komfortable Tragetasche macht einen Transport problemlos. Persönliche Daten, wie z.B. Streckenrekord usw. gehen dabei nicht verloren, sondern werden auf einen bestimmen Speicherplatz abgelegt.
  • Vorteil für den Hersteller
    • Größerer Kundenkreis (Privat und Gewerblich)
    • Kompakte Herstellung (Größe) macht Serienproduktion übersichtlich.
  • Vorteil für den privaten Anwender
  • Flexibilität
  • Vorteil für Gewerbliche Ansprüche
  • Kursleiter können evtl. Ihre Dienste Vereine oder Studios anbieten, indem sie Ihre eigene CR-BOX mitbringen (zusätzlicher kostenpflichtiger Service).
  • c.) Neuheit
  • Durch Datenübertragung (Steuersignale) von der CR-COX an das am Fahrrad- oder Laufband angebrachte Empfangsgerät, werden Informationen wie z.B. Länge der Strecke, die Steigung oder das Gefälle verarbeitet und entsprechend genauen Berechnungen am Sportgerät durch elektronische Steuerung umgesetzt.
  • Ein Mikroprozessor (Chip) im Empfangsgerät steuert nun den elektronischen Antrieb (Technische Krafteinheit Watt), sowie eine elektrisch, hydraulisch, mechanisch oder pneumatisch höhenverstellbare Vorder- oder Hintergabel !!!
  • Mit den Veränderungen der Steigungsverhältnisse (+ / –) durch die höhenverstellbare Gabel wird dem Anwender eine identische Fahr- und Laufsituation vermittelt.
  • Vorteil für den Hersteller
  • Größerer Kundenkreis (Privat und Gewerblich)
  • Vorteil für den Anwender
  • Größerer Spaß- u. Trainingseffekt
  • d.) Neuheit
  • Bei der CR-COX kann man entweder gegen sich, einem virtuellem Gegner, gegen mehrere Fahrer – Läufer (z.B. Studiomitglieder), oder gegen Fahrer -Läufer live über das Internet (World Wide Web) antreten.
  • Im Internet stehen den Sportlern mehrere Touren – Strecken zur Auswahl welche dann online abgefahren oder gelaufen werden.
  • Vorteil für den Hersteller
  • Größerer Kundenkreis
  • Vorteil für den Anwender
    • Flexibilität
    • Größerer Spaß- u. Trainingseffekt
  • e.) Neuheit
  • Die CR-COX kann für mehrere Sportarten programmiert werden:
    • Straßenrennrad
    • Mountainbike
    • Alpinskifahren
    • Skilanglaufen
    • Sportschießen
  • Es gibt die Möglichkeit mehrere Sportarten bei der Ausübung zu kombinieren, wie z.B. Rennrad und Sportschießen, ähnlich dem Biathlon. Neue Trendsportarten im Indoorbereich (Mehrsportkampf) können somit entstehen.
  • Vorteil für den Hersteller
  • Größerer Kundenkreis
  • Vorteil für den Anwender
    • Flexibilität
    • Größerer Spaß- u. Trainingseffekt
  • 4. Weitere Stichpunkte
    • 1) Situationsprogrammierung – Echtheitssimulation echter Fahr- und Laufstrecken für verschiedene Sportgeräte mittels Originalaufnahme per Kamera (Optional mit 3D-Effekt), z.B. für: Fahrradergometer Schwungscheibenräder (Spinningräder} Laufbänder Sonstige Indoorsportgeräte
    • 2) Diese speziell entwickelte Software (Situationsprogrammierung) kann entweder direkt am Sportgerät integriert bzw. eingebaut werden, oder extern über einen Datenträger (CR-BOX) per Kabelübertragung zum Einsatz kommen.
    • 3) Flexible Einsatzmöglichkeit des externen Datenträgers (CR-BOX) durch: Einfache und handliche Transportmöglichkeit. Unabhängigkeit bei der Auswahl der verschiedenen Markenmodellen (Hersteller).
    • 4)Elektrisch, hydraulisch, mechanisch oder pneumatisch höhenverstellbare Radergometer (Steigungsanzeige +/– in %) durch höhenvariable Vorder- oder Hintergabel.
    • 5) Nachrüstbare höhenverstellbare Plattformen (Elektrisch, hydraulisch, mechanisch oder pneumatisch ) für Radergometer (Steigungsanzeige +/– in %).
    • 6) Vermarktungsrechte der Software (Echtheitssimulation): Spezielle Fahr- und Laufstrecken können einzeln im Handel auf CD/DVD erworben oder per Update (Internet) gegen Gebühr über den externen Datenträger (CR-BOX) heruntergefaden werden. Ebenfalls ist es möglich online (live) über den externen Datenträger (CR-BOX) im Internet die angebotenen Auswahlstrecken auszuüben.

Claims (6)

  1. Trainingsvorrichtung zur Simulation von Fahr- oder Laufstrecken für verschiedene Sportgeräte, mit – einem Trainingsgerät zur Benutzung durch die trainierende Person, – einem Bildschirm zur Darstellung der simulierten Fahr- oder Laufstrecken sowie – einer Datenverarbeitungsvorrichtung (z.B. eine CR-Box) zur Verbindung mit dem Trainingsgerät und dem Bildschirm zum Datenaustausch zwischen und zur Steuerung von Trainingsgerät und Bildschirm.
  2. Trainingsgerät für eine Trainingsvorrichtung nach Anspruch 1, mit mindestens einem Sensor zur Aufnahme von Trainingsdaten (z.B. Schrittgeschwindigkeit, Fahrgeschwindigkeit etc.) zur Weiterleitung an eine Datenverarbeitungsvorrichtung (z.B. eine CR-Box) nach Anspruch 1.
  3. Trainingsgerät nach Anspruch 2, mit mindestens einem Aktorelement zur Verstellung der räumlichen Lageposition des Trainingsgeräts.
  4. Bildschirm zur Verwendung mit einer Trainingsvorrichtung nach Anspruch 1, mit einer Schnittstelle zum Datenaustausch mit einer Datenverarbeitungsvorrichtung (z.B. einer CR-Box) nach Anspruch 1.
  5. Datenverarbeitungsvorrichtung (z.B. eine CR-Box) für eine Trainingsvorrichtung nach Anspruch 1, mit einer ersten Schnittstelle zur Aufnahme von Daten von einem Trainingsgerät nach Anspruch 1 und einer zweiten Schnittstelle zur Verbindung mit einem Bildschirm nach Anspruch 1.
  6. Datenverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 5, mit mindestens einer weiteren Schnittstelle, z.B. zum Internet, zum Datenaustausch mit weiteren Speichermedien.
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