Technisches GebietTechnical area
Das vorliegende Erfindungskonzept betrifft ein Körper-Überwachungssystem zur Überwachung eines Dehydrierungsstatus eines Benutzers eines Trainingsgeräts.The present inventive concept relates to a body monitoring system for monitoring a dehydration status of a user of a training device.
Hintergrundbackground
Während eines Trainings, insbesondere während des Ausdauertrainings, kann bei einem Trainingsgerät wie einem Fahrrad, einem Spinning-Fahrrad, einem Crosstrainer oder einer Rudermaschine die erhöhte Anstrengung, in Kombination mit den vorhandenen Umweltbedingungen wie höhere Temperatur, Wind und Sonneneinstrahlung, ein vermehrtes Schwitzen des Sportlers auslösen. Wenn die Flüssigkeitsaufnahme vor oder während der Trainingseinheit nicht ausreichend ist, kann der Sportler somit während der Trainingseinheit dehydrieren. Obwohl ein Durstgefühl ein Hinweis für den Sportler ist, zu trinken, kann der Durst möglicherweise kein genauer Indikator für den Grad der Dehydrierung sein. Darüber hinaus kann der Sportler, wenn er bemerkt, dass er durstig ist, möglicherweise bereits dehydriert sein. Die Dehydrierung kann sowohl die Ausdauer als auch die Kraft reduzieren, die der Sportler während der Trainingseinheit aufbringen kann.During exercise, especially during endurance training, in a training device such as a bicycle, spinning bike, crosstrainer or rowing machine, the increased effort, in combination with the existing environmental conditions such as higher temperature, wind and sunshine, may result in increased sweating of the athlete trigger. If the fluid intake before or during the training session is not sufficient, the athlete can thus dehydrate during the training session. Although a feeling of thirst is an indication for the athlete to drink, thirst may not be an accurate indicator of the degree of dehydration. In addition, if the athlete notices that he is thirsty, he may already be dehydrated. Dehydration can reduce both stamina and strength that the athlete can apply during the training session.
Zusammenfassung des ErfindungskonzeptsSummary of the inventive concept
Dem vorliegenden Erfindungskonzept liegt die Aufgabe zu Grunde, ein genaueres Mittel zu schaffen, um einen Dehydrierungsstatus eines Benutzers eines Trainingsgeräts zu schätzen.The present invention concept is based on the object to provide a more accurate means to estimate a dehydration status of a user of a training device.
Gemäß einem Aspekt des Erfindungskonzepts wird ein Körper-Überwachungssystem zur Überwachung eines Dehydrierungsstatus eines Benutzers eines Trainingsgeräts geschaffen, wobei das System aufweist:
einen Satz Handelektroden, der mindestens eine Handelektrode aufweist,
einen Satz Fußelektroden, der mindestens eine Fußelektrode aufweist,
einen Impedanz-Messschaltkreis, der mit dem Satz Handelektroden und dem Satz Fußelektroden verbunden ist und vorgesehen ist, um eine Körper-Impedanz zwischen einem beliebigen Paar von Elektroden des Satzes von Handelektroden und des Satzes von Fußelektroden zu messen, und
ein Verarbeitungsmittel, das vorgesehen ist, um ein Eingangssignal, welches für eine gemessene Körper-Impedanz steht, von dem Impedanz-Messschaltkreis zu empfangen und auf der Basis des empfangenen Eingangssignals ein Ausgangssignal auszugeben, das den Dehydrierungsstatus des Körpers anzeigt.According to one aspect of the inventive concept, there is provided a body monitoring system for monitoring a dehydration status of a user of a training device, the system comprising:
a set of hand electrodes having at least one hand electrode,
a set of foot electrodes having at least one foot electrode,
an impedance measuring circuit connected to the set of hand electrodes and the set of foot electrodes and arranged to measure a body impedance between any pair of electrodes of the set of hand electrodes and the set of foot electrodes, and
processing means provided for receiving an input signal representing a measured body impedance from the impedance measurement circuit and outputting an output signal indicative of the dehydration status of the body based on the received input signal.
Das erfindungsgemäße System ermöglicht eine genaue Überwachung auf Impedanzbasis eines Dehydrierungsstatus des Benutzers, der sich somit nicht nur auf sein Durstgefühl verlassen muss. Die Überwachung ermöglicht es beispielsweise dem Benutzer, gewarnt zu werden, wenn sich eine Dehydrierung ankündigt, sie unmittelbar bevorsteht oder bereits aufgetreten ist. Das Vorhandensein sowohl des Satzes von Handelektroden als auch des Satzes von Fußelektroden ermöglicht es, den Dehydrierungsstatus sowohl auf der Basis des oberen Teils des Körpers als auch auf der Basis des unteren Teils des Körpers zu überwachen. Darüber hinaus kann die Körper-Impedanz zwischen einer ersten und einer zweiten Elektrode gemessen werden, wobei die erste Elektrode eine Handelektrode oder eine Fußelektrode und die zweite Elektrode eine Hand- oder eine Fußelektrode ist.The inventive system enables accurate impedance-based monitoring of a dehydration status of the user, who thus does not have to rely solely on his thirst. For example, monitoring allows the user to be alerted when dehydration is imminent, imminent or has already occurred. The presence of both the set of hand electrodes and the set of foot electrodes makes it possible to monitor the dehydration status both on the basis of the upper part of the body and on the basis of the lower part of the body. In addition, the body impedance between a first and a second electrode may be measured, wherein the first electrode is a hand electrode or a foot electrode and the second electrode is a hand or a foot electrode.
Das Ausgangssignal kann den Dehydrierungsstatus anzeigen, indem es anzeigt, ob der Benutzer dehydriert ist oder nicht. Das Ausgangssignal kann den Dehydrierungsstatus auch anzeigen, indem es einen relativen oder absoluten Grad der Dehydrierung anzeigt. Ein Grad der Dehydrierung kann äquivalent auch als Grad der Hydration des Körpers des Benutzers bezeichnet werden. Das Ausgangssignal kann eine Abweichung der gemessenen Körper-Impedanz von einer vorherbestimmten Körper-Impedanz anzeigen. Die vorherbestimmte Körper-Impedanz kann einer Körper-Impedanz des Benutzers entsprechen, die in einem normal hydrierten oder nicht dehydrierten Zustand des Benutzers gemessen wurde. Die vorherbestimmte Körper-Impedanz kann auch einer Körper-Impedanz des Benutzers entsprechen, die in einem dehydrierten Zustand des Benutzers gemessen wurde. Das Ausgangssignal kann die Abweichung als absolute Abweichung oder als relative Abweichung von der vorherbestimmten Körper-Impedanz anzeigen. Das Verarbeitungsmittel kann vorgesehen sein, um einen Grad der Dehydrierung des Körpers basierend auf dem empfangenen Eingangssignal zu schätzen, indem eine Funktion angewendet wird, die einen Impedanzwert auf einen Grad der Dehydrierung abbildet, wobei das Ausgangssignal den geschätzten Grad der Dehydrierung anzeigt.The output signal can indicate the dehydration status by indicating whether the user is dehydrated or not. The output signal may also indicate dehydration status by indicating a relative or absolute degree of dehydration. A degree of dehydration may equivalently be referred to as the degree of hydration of the user's body. The output signal may indicate a deviation of the measured body impedance from a predetermined body impedance. The predetermined body impedance may correspond to a body impedance of the user measured in a normally hydrated or non-dehydrated condition of the user. The predetermined body impedance may also correspond to a body impedance of the user measured in a dehydrated condition of the user. The output signal may indicate the deviation as absolute deviation or as a relative deviation from the predetermined body impedance. The processing means may be provided to estimate a degree of dehydration of the body based on the received input signal by applying a function that maps an impedance value to a degree of dehydration, wherein the output signal indicates the estimated degree of dehydration.
Der Impedanz-Messschaltkreis kann vorgesehen sein, um eine Körper-Impedanz zwischen der mindestens einen Handelektrode und der mindestens einen Fußelektrode zu messen. Hierdurch kann ein Bereich des Körpers, der sich von einem Fuß bis zu einer Hand erstreckt, für die Überwachung des Dehydrierungsstatus in Betracht gezogen werden. Der Impedanz-Messschaltkreis kann ein Signal, das die gemessene Körper-Impedanz anzeigt, als Eingangssignal an das Verarbeitungsmittel liefern.The impedance measuring circuit may be provided to measure a body impedance between the at least one hand-held electrode and the at least one foot electrode. This allows an area of the body extending from one foot to one hand to be considered for monitoring the dehydration status. The impedance measuring circuit may provide a signal indicative of the measured body impedance as an input to the processing means.
Gemäß einer Ausführungsform weist der Satz Handelektroden eine linke Handelektrode und eine rechte Handelektrode auf, wobei der Impedanz-Messschaltkreis vorgesehen ist, um eine Körper-Impedanz zwischen einem beliebigen Paar von Elektroden zu messen, die ausgewählt werden aus der Gruppe aus der linken Handelektrode und der rechten Handelektrode, der linken Handelektrode und der mindestens einen Fußelektrode, und der rechten Handelektrode und der mindestens einen Fußelektrode. Hierdurch kann sowohl ein Bereich des Körpers zwischen den Händen des Benutzers als auch ein Bereich, der sich von einem Fuß zu einer der Hände erstreckt, für die Überwachung des Dehydrierungsstatus in Betracht gezogen werden. Der Impedanz-Messschaltkreis kann ein Signal, das die gemessene Körper-Impedanz anzeigt, als Eingangssignal an das Verarbeitungsmittel liefern. According to an embodiment, the set of hand electrodes comprises a left hand electrode and a right hand hand electrode, wherein the impedance measurement circuit is provided to measure a body impedance between any pair of electrodes selected from the group consisting of the left hand electrode and the hand electrode right hand electrode, the left hand electrode and the at least one foot electrode, and the right hand electrode and the at least one foot electrode. As a result, both an area of the body between the user's hands and an area extending from one foot to one of the hands may be taken into consideration for monitoring the dehydration status. The impedance measuring circuit may provide a signal indicative of the measured body impedance as an input to the processing means.
Gemäß einer Ausführungsform weist der Satz Handelektroden eine linke Handelektrode und eine rechte Handelektrode und der Satz Fußelektroden eine linke Fußelektrode und eine rechte Fußelektrode auf, wobei der Impedanz-Messschaltkreis vorgesehen ist, um eine Körper-Impedanz zwischen einem beliebigen Paar von Elektroden zu messen, die ausgewählt werden aus der Gruppe aus der linken Handelektrode und der rechten Handelektrode, der linken Handelektrode und der linken Fußelektrode, der linken Hand-elektrode und der rechten Fußelektrode, der rechten Handelektrode und der linken Fußelektrode, der rechten Handelektrode und der rechten Fußelektrode, und der linken Fußelektrode und der rechten Fußelektrode. Hierdurch kann sowohl ein Bereich des Körpers zwischen den Händen des Benutzers als auch ein Bereich, der sich von einem Fuß zu einer der Hände erstreckt, und zwischen den Füßen des Benutzers, für die Überwachung des Dehydrierungsstatus in Betracht gezogen werden. Außerdem wird die Wahrscheinlichkeit, dass ein galvanischer Kontakt mit dem Benutzer besteht, für zumindest ein Paar der Elektroden erhöht.According to one embodiment, the set of hand electrodes includes a left hand electrode and a right hand hand electrode and the set of foot electrodes has a left leg electrode and a right foot electrode, wherein the impedance measurement circuit is provided to measure a body impedance between any pair of electrodes are selected from the group of left hand electrode and right hand electrode, left hand electrode and left foot electrode, left hand electrode and right foot electrode, right hand electrode and left foot electrode, right hand electrode and right foot electrode, and left foot electrode and right foot electrode. Thereby, both an area of the body between the user's hands and an area extending from a foot to one of the hands and between the feet of the user may be taken into account for the monitoring of the dehydration status. In addition, the likelihood of galvanic contact with the user is increased for at least a pair of the electrodes.
Der Impedanz-Messschaltkreis kann vorgesehen sein, um eine erste Körper-Impedanz zwischen einem ersten Paar von Elektroden zu messen, die aus den vorgenannten Gruppen ausgewählt werden, und nachfolgend eine zweite Körper-Impedanz zwischen einem zweiten Paar von Elektroden zu messen, die aus der genannten Gruppe ausgewählt werden und sich von dem ersten Paar unterscheiden. Somit können Körper-Impedanzmessungen für unterschiedliche Teile des Körpers nacheinander erfolgen. Dies kann eine genauere Überwachung ermöglichen, da ein größerer Teil des Körpers überwacht werden kann.The impedance measuring circuit may be provided to measure a first body impedance between a first pair of electrodes selected from the aforementioned groups, and subsequently to measure a second body impedance between a second pair of electrodes selected from the group of Figs group selected and differ from the first pair. Thus, body impedance measurements can be made sequentially for different parts of the body. This may allow more accurate monitoring because a larger portion of the body can be monitored.
Das Verarbeitungsmittel kann vorgesehen sein, um: ein erstes Signal, das für die erste Körper-Impedanz steht, von dem Impedanz-Messschaltkreis zu empfangen und ein zweites Signal, das für die zweite Körper-Impedanz steht, von dem Impedanz-Messschaltkreis zu empfangen, und um auf der Basis des ersten Signals ein erstes Ausgangssignal auszugeben, das einen ersten Dehydrierungsstatus anzeigt und auf der Basis des zweiten Signals ein zweites Ausgangssignal auszugeben, das einen zweiten Dehydrierungsstatus anzeigt.The processing means may be provided for: receiving a first signal representing the first body impedance from the impedance measuring circuit and receiving a second signal representative of the second body impedance from the impedance measuring circuit, and output a first output signal indicative of a first dehydration status based on the first signal and output a second output signal indicative of a second dehydration status based on the second signal.
Der Grad der Dehydrierung von unterschiedlichen Teilen des Körpers kann somit aufeinanderfolgend überwacht werden.The degree of dehydration of different parts of the body can thus be monitored sequentially.
Das Verarbeitungsmittel kann auch vorgesehen sein, um:
ein erstes Signal, das für die erste Körper-Impedanz steht, von dem Impedanz-Messschaltkreis zu empfangen und ein zweites Signal, das für die zweite Körper-Impedanz steht, von dem Impedanz-Messschaltkreis zu empfangen, und
auf der Basis sowohl des ersten als auch des zweiten Signals das Ausgangssignal auszugeben.The processing means may also be provided to:
a first signal representing the first body impedance to be received by the impedance measuring circuit and a second signal representative of the second body impedance to be received by the impedance measuring circuit, and
on the basis of both the first and the second signal output the output signal.
Somit kann das Ausgangssignal auf einer Kombination aus der ersten und der zweiten Körper-Impedanzmessung basieren. Das Ausgangssignal kann beispielsweise auf einer Summe der ersten und zweiten Körper-Impedanzmessungen oder auf einem Mittelwert aus der ersten und der zweiten Körper-Impedanzmessung basieren. Eine Summe (beispielsweise einer Hand-zu-Hand-Impedanzmessung und einer Fuß-zu-Hand-Impedanzmessung) kann einen Gesamtgrad der Dehydrierung des Körpervolumens anzeigen, das die Körper-Impedanzmessung beeinflusst. Ein Mittelwert (beispielsweise einer Hand-zu-Hand-Impedanzmessung und einer Fuß-zu-Hand-Impedanzmessung) kann einen mittleren Grad der Dehydrierung des Körpervolumens, das die Körper-Impedanzmessung beeinflusst, anzeigen.Thus, the output signal may be based on a combination of the first and second body impedance measurements. For example, the output signal may be based on a sum of the first and second body impedance measurements or on an average of the first and second body impedance measurements. A sum (eg, a hand-to-hand impedance measurement and a foot-to-hand impedance measurement) may indicate a total degree of body volume dehydration that affects the body impedance measurement. An average value (eg, a hand-to-hand impedance measurement and a foot-to-hand impedance measurement) may indicate a mean degree of body volume dehydration that affects body impedance measurement.
Gemäß einer Ausführungsform ist der Satz Handelektroden angepasst, um an einem Handgriff des Trainingsgeräts angeordnet zu werden, und der Satz Fußelektroden ist angepasst, um an einer Fußstütze des Trainingsgeräts angeordnet zu werden. Die Elektroden können somit an Bereichen des Trainingsgeräts vorgesehen sein, mit denen der Benutzer während des normalen Gebrauchs in Kontakt ist.According to one embodiment, the set of hand electrodes is adapted to be placed on a handle of the exerciser, and the set of foot electrodes is adapted to be placed on a foot rest of the exerciser. The electrodes may thus be provided on portions of the exerciser with which the user is in contact during normal use.
Insbesondere wenn das Trainingsgerät ein Fahrrad oder ein Spinning-Fahrrad ist, kann der Satz Handelektroden angepasst sein, um an einer Lenkstange des Trainingsgeräts angeordnet zu werden, und der Satz Fußelektroden kann angepasst sein, um an einem Pedalpaar des Trainingsgeräts angeordnet zu werden.In particular, if the exerciser is a bicycle or a spinning bicycle, the set of hand electrodes may be adapted to be disposed on a handlebar of the exerciser, and the set of foot electrodes may be adapted to be disposed on a pedal pair of the exerciser.
Im Allgemeinen kann das Trainingsgerät ein Fahrrad, ein Spinning-Fahrrad, ein Crosstrainer oder eine Rudermaschine sein.In general, the exerciser may be a bicycle, a spinning bike, a cross trainer or a rowing machine.
Gemäß einer Ausführungsform ist das Trainingsgerät ein Fahrrad und das Verarbeitungsmittel ist darüber hinaus vorgesehen, um den Energieverbrauch des Benutzers auf der Basis der Herzfrequenz des Benutzers, der Geschwindigkeit des Fahrrads und der Atmung des Benutzers zu schätzen. Wie der Dehydrierungsstatus ist auch der Energieverbrauch etwas, das während einer Trainingseinheit variieren kann und das manuell und lediglich basierend auf sensorischen Eingaben, z. B. dass der Benutzer sich fit und munter fühlt, oder dass er unterzuckert, schwer zu überwachen sein kann. Wenn ein solcher Zustand festgestellt wird, kann er außerdem bereits angefangen haben, die Leistung des Benutzers zu beeinträchtigen. Die Verwendung der Herzfrequenz des Benutzers, der Geschwindigkeit des Fahrrads und der Atmung des Benutzers ermöglicht eine genaue Schätzung des Energieverbrauchs. In one embodiment, the exerciser is a bicycle, and the processing means is further provided to estimate the user's energy consumption based on the user's heart rate, the speed of the bicycle, and the user's breathing. Like the dehydration status, energy consumption is something that can vary during a training session, and that can be done manually based solely on sensory inputs, such as a workout. B. that the user feels fit and alert, or that he is hypoglycemic, difficult to monitor. In addition, if such a condition is detected, it may already have begun to affect the performance of the user. Using the user's heart rate, the speed of the bicycle and the user's breathing allows an accurate estimate of the energy consumption.
Das System kann außerdem einen Elektrokardiographie-Schaltkreis aufweisen, der mit dem Satz Handelektroden verbunden ist und vorgesehen ist, um unter Verwendung des Satzes Handelektroden ein Elektrokardiogramm des Benutzers zu messen und ein Signal, das das Elektrokardiogramm anzeigt, an das Verarbeitungsmittel zu liefern. Im Besonderen kann der Elektrokardiographie-Schaltkreis vorgesehen sein, um das Elektrokardiogramm unter Verwendung einer linken Handelektrode und einer rechten Handelektrode des Satzes Handelektroden zu messen.The system may further include an electrocardiographic circuit connected to the set of hand electrodes and arranged to measure an electrocardiogram of the user using the hand-held set and to provide a signal indicative of the electrocardiogram to the processing means. In particular, the electrocardiographic circuit may be provided to measure the electrocardiogram using a left hand electrode and a right hand hand electrode of the hand held set.
Das Verarbeitungsmittel kann vorgesehen sein, um auf der Basis des Elektrokardiogramm-Signals eine Herzfrequenz des Benutzers zu schätzen. Dies ermöglicht eine genaue Schätzung der Herzfrequenz, wobei der Satz Handelektroden eine Doppelfunktion hat und als Elektroden sowohl für die Messung der Körper-Impedanz als auch für die Messung des Elektrokardiogramms dient.The processing means may be provided to estimate a heart rate of the user based on the electrocardiogram signal. This allows accurate estimation of the heart rate, with the set of hand electrodes serving a dual function, serving as electrodes for both body impedance and electrocardiogram measurement.
Alternativ kann der Impedanz-Messschaltkreis vorgesehen sein, um ein Signal an das Verarbeitungsmittel zu liefern, das zumindest die Atemfrequenz oder das Atemvolumen des Benutzers oder eine Kombination hieraus anzeigt.Alternatively, the impedance measurement circuit may be provided to provide a signal to the processing means indicating at least the user's respiratory rate or volume, or a combination thereof.
Gemäß einer Ausführungsform ist das Verarbeitungsmittel vorgesehen, um das Ausgangssignal an einen Bildschirm auszugeben. Der Benutzer kann somit bequem eine visuelle Information betreffend den Grad der Dehydrierung und, soweit anwendbar, den Energieverbrauch erhalten.According to one embodiment, the processing means is provided to output the output signal to a screen. The user can thus conveniently obtain visual information regarding the degree of dehydration and, if applicable, the energy consumption.
Das Verarbeitungsmittel kann vorgesehen sein, um unter der Bedingung, dass die Körper-Impedanz, für die das Eingangssignal steht, einen Schwellenwert übersteigt, ein Alarmsignal zu liefern. Das Alarmsignal kann ein visuelles Alarmsignal, ein hörbares Alarmsignal und/oder ein taktiles Alarmsignal sein. Ein visuelles Alarmsignal kann beispielsweise auf dem vorgenannten Bildschirm angezeigt werden.The processing means may be arranged to provide an alarm signal under the condition that the body impedance for which the input signal is greater than a threshold. The alarm signal may be a visual alarm signal, an audible alarm signal and / or a tactile alarm signal. For example, a visual alarm signal may be displayed on the aforementioned screen.
Gemäß einer Ausführungsform weist der Satz Handelektroden eine erste und ein eine zweite linke Handelektrode und eine erste und eine zweite rechte Handelektrode auf, wobei der Impedanz-Messschaltkreis vorgesehen ist, um eine Körper-Impedanz zwischen der ersten linken Handelektrode und der ersten rechten Handelektrode und eine Spannung zwischen der zweiten linken Handelektrode und der zweiten rechten Handelektrode zu messen. Durch das Vorsehen von zwei Elektroden für jede Hand kann eine Messung der Körper-Impedanz mit vier Anschlüssen durchgeführt werden, wobei Wirkungen, die aus der Haut-Elektrode-Schnittstelle resultieren, kompensiert werden können, und wobei die Genauigkeit der Überwachung des Grades der Dehydrierung verbessert werden kann.According to one embodiment, the set of hand electrodes includes first and second left hand hand electrodes and first and second right hand hand electrodes, wherein the impedance sense circuit is provided to provide a body impedance between the first left hand hand electrode and the first right hand hand held electrode Measure voltage between the second left hand electrode and the second right hand hand electrode. By providing two electrodes for each hand, four-terminal body impedance measurement can be performed, compensating for effects resulting from the skin-electrode interface, and improving the accuracy of monitoring the degree of dehydration can be.
Zusätzlich kann der Satz von Fußelektroden eine erste und eine zweite linke Fußelektrode und eine erste und eine zweite rechte Fußelektrode aufweisen, wobei der Impedanz-Messschaltkreis vorgesehen ist, um eine Körper-Impedanz zwischen der ersten linken Fußelektrode und der ersten rechten Fußelektrode und eine Spannung zwischen der zweiten linken Fußelektrode und der zweiten rechten Fußelektrode zu messen.In addition, the set of foot electrodes may include first and second left foot electrodes and first and second right foot electrodes, wherein the impedance measuring circuit is provided to provide a body impedance between the first left foot electrode and the first right foot electrode and a voltage between the second left foot electrode and the second right foot electrode.
Das System kann außerdem einen tragbaren Gegenstand wie einen Schuh, einen Handschuh oder eine Socke aufweisen, wobei der tragbare Gegenstand einen Leiter aufweist, der sich von einer Innenseite des tragbaren Gegenstands zu einer Außenseite des tragbaren Gegenstands erstreckt, um eine galvanische Verbindung zwischen einer Elektrode des ersten oder zweiten Satzes von Elektroden und dem Benutzer zu schaffen. Dies ermöglicht einen guten galvanischen Kontakt zwischen den Messelektroden und dem Körper des Benutzers.The system may also include a portable object such as a shoe, a glove or a sock, the portable object having a conductor extending from an inside of the portable object to an outside of the portable object to provide a galvanic connection between an electrode of the portable device first or second set of electrodes and the user. This allows good galvanic contact between the measuring electrodes and the body of the user.
Gemäß einem weiteren Aspekt des vorliegenden Erfindungskonzepts wird ein Trainingsgerät mit einem Körper-Überwachungssystem geschaffen, wie es in einer der vorgenannten Ausführungsformen und in Variationen hieraus aufgezeigt wurde, wobei der Satz Handelektroden an einem Handgriff des Trainingsgeräts angeordnet ist und der Satz Fußelektroden an einer Fußstütze des Trainingsgeräts angeordnet ist.According to another aspect of the present inventive concept, there is provided a training apparatus having a body monitoring system as set forth in any of the foregoing embodiments and variations thereof, wherein the set of hand electrodes is disposed on a handle of the exerciser and the set of foot electrodes on a foot rest of the body Training device is arranged.
Das Trainingsgerät kann ein linkes und ein rechtes Pedal aufweisen, und die linke Fußelektrode kann an dem linken Pedal und die rechte Fußelektrode an dem rechten Pedal angeordnet sein. Im Besonderen kann das Trainingsgerät ein Fahrrad sein.The exerciser may have left and right pedals, and the left foot electrode may be disposed on the left pedal and the right foot electrode on the right pedal. In particular, the exerciser may be a bicycle.
Das Trainingsgerät gemäß dem zweiten Aspekt kann allgemein dieselben oder entsprechende Vorteile wie bei dem ersten Aspekt bieten, weshalb hier auf die vorgenannten Ausführungen Bezug genommen wird.The exerciser according to the second aspect may generally be the same or corresponding Offer advantages as in the first aspect, which is why reference is made here to the aforementioned embodiments.
Kurze Beschreibung der ZeichnungShort description of the drawing
Die vorgenannten und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile des vorliegenden Erfindungskonzepts werden nachfolgend anhand der veranschaulichenden und keine Beschränkung darstellenden ausführlichen Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen des vorliegenden Erfindungskonzepts erläutert, wobei auf die angehängte Zeichnung Bezug genommen wird, in der gleiche Bezugszeichen für gleiche Elemente verwendet werden. In der Zeichnung zeigen:The foregoing and other objects, features and advantages of the present inventive concept will be elucidated hereinbelow by way of illustrative and nonlimiting detailed description of preferred embodiments of the present inventive concept, with reference to the attached drawings, in which like numerals are used for like elements. In the drawing show:
1a schematisch ein Körper-Überwachungssystem, das an einem Fahrrad angeordnet ist; 1a schematically, a body monitoring system disposed on a bicycle;
1b schematisch einen Satz Handelektroden, der an einer Lenkstange des Fahrrads angeordnet ist; und 1b schematically a set of hand electrodes, which is arranged on a handlebar of the bicycle; and
2 ein schematisches Blockdiagramm eines Körper-Überwachungssystems. 2 a schematic block diagram of a body monitoring system.
Ausführliche Beschreibung bevorzugter AusführungsformenDetailed description of preferred embodiments
Nachfolgend werden detaillierte Ausführungsformen von Aspekten des vorliegenden Erfindungskonzepts unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben.Hereinafter, detailed embodiments of aspects of the present inventive concept will be described with reference to the drawings.
1a ist eine schematische Seitenansicht eines Körper-Überwachungssystems 100 (nachfolgend als das System 100 bezeichnet), das an einem Trainingsgerät in Form eines Fahrrads 102 angeordnet ist. Das Fahrrad 102 weist eine Lenkstange 104 und ein Paar Pedale 106 auf. Die spezielle Bauweise des in 1a dargestellten Fahrrads 102 ist lediglich als Beispiel zu verstehen, so dass auch andere Fahrrad-Bauweisen, die dem Fachmann bekannt sind, gleichermaßen möglich sind. 1a is a schematic side view of a body monitoring system 100 (hereinafter referred to as the system 100 referred to) on a training device in the form of a bicycle 102 is arranged. The bike 102 has a handlebar 104 and a pair of pedals 106 on. The special construction of the in 1a illustrated bicycle 102 is merely to be understood as an example, so that other bicycle designs that are known in the art, are equally possible.
Das System 100 weist einen Satz Handelektroden 110 und einen Satz Fußelektroden 120 auf. Der Satz Handelektroden 110 ist an der Lenkstange 104 angeordnet. Der Satz Fußelektroden 120 ist an den Pedalen 106 angeordnet. Das System 100 weist darüber hinaus einen Impedanz-Messschaltkreis auf, der vorgesehen ist, um eine Körper-Impedanz eines Benutzers des Fahrrads zu messen, indem eine Impedanz-Messung bei dem Körper des Benutzers zwischen einem beliebigen Paar von Elektroden des Satzes Handelektroden 110 und des Satzes Fußelektroden 120 durchgeführt wird.The system 100 has a set of hand electrodes 110 and a set of foot electrodes 120 on. The set of hand electrodes 110 is at the handlebar 104 arranged. The set of foot electrodes 120 is on the pedals 106 arranged. The system 100 further comprises an impedance measuring circuit provided to measure a body impedance of a user of the bicycle by taking an impedance measurement on the user's body between any pair of electrodes of the set of hand electrodes 110 and the set of foot electrodes 120 is carried out.
Wie in 1b schematisch dargestellt, kann der Satz Handelektroden 110 eine linke Handelektrode 112 und eine rechte Handelektrode 114 aufweisen. Die linke Handelektrode 112 und die rechte Handelektrode 114 können jeweils in Form eines leitfähigen Bereichs an den Handgriffen der Lenkstange 104 an einer jeweiligen Position vorliegen, die für den Benutzer bequem zu ergreifen ist. Ein leitfähiger Bereich kann ein leitfähiges Material wie rostfreien Stahl, Kupfer, Aluminium, Gold, Silber, Silberchlorid oder Kohlenstoff, um nur einige aufzuzählen, aufweisen. Ein leitfähiger Bereich kann beispielsweise durch einen Halter an der Lenkstange 104 angebracht sein, welcher einen Griffbereich besitzt, der die Lenkstange 104 umgreift. Ein leitfähiger Bereich kann jedoch auch durch Kleben oder durch ein Klebeband an der Lenkstange 104 angebracht sein. Ein leitfähiger Bereich kann auch mit einer im Allgemeinen ringförmigen Bauweise ausgestattet und mittels eines Gewindes auf der Lenkstange 104 befestigt sein. Gemäß weiteren Optionen kann ein leitfähiger Bereich auch geschaffen werden, indem eine leitfähige Farbe auf die Lenkstange 104 aufgetragen wird, oder indem ein leitfähiges Textilmaterial an der Lenkstange 104 angebracht wird. Die verschiedenen Arten von leitfähiger Farbe und die Art und Weise, wie diese an einem Gegenstand angebracht werden, aber auch die verschiedenen Arten von leitfähigen Textilien sind an sich dem Fachmann bekannt und werden daher hier nicht weiter beschrieben. Optional können die linken und rechten Handelektroden 112, 114 auch jeweils mindestens zwei leitfähige Bereiche 112a, 112b und 114a, 114b aufweisen. Durch das Vorsehen von zwei oder mehr leitfähigen Bereichen auf der Seite der linken und der rechten Hand kann der galvanische Kontakt mit den Händen des Benutzers des Fahrrads 102 für weitere Griffpositionen gewährleistet werden. Außerdem wird, wie nachfolgend unter Bezugnahme auf 2 noch genauer beschrieben wird, durch das Vorsehen von zwei leitfähigen Bereichen auf der Seite der linken und der rechten Hand eine Kompensation für den Haut-Elektrode-Kontaktwiderstand ermöglicht, um die Genauigkeit der Impedanzmessungen zu verbessern. In diesem Fall sollten die beiden leitfähigen Bereiche auf der Seite der linken und der rechten Hand jeweils vorzugsweise in einem solchen Abstand zueinander angeordnet sein, dass der Benutzer gleichzeitig mit beiden leitfähigen Bereichen in Eingriff kommt, wenn er die Seite der linken Hand und die Seite der rechten Hand der Lenkstange 104 ergreift.As in 1b shown schematically, the set of hand electrodes 110 a left hand electrode 112 and a right hand electrode 114 exhibit. The left hand electrode 112 and the right hand electrode 114 can each be in the form of a conductive area on the handles of the handlebar 104 be present at a respective position, which is convenient for the user to take. A conductive region may include a conductive material such as stainless steel, copper, aluminum, gold, silver, silver chloride or carbon, to name a few. A conductive area may be, for example, a holder on the handlebar 104 be attached, which has a handle portion which the handlebar 104 embraces. However, a conductive area can also be glued or taped to the handlebar 104 to be appropriate. A conductive area may also be provided with a generally annular construction and by means of a thread on the handlebar 104 be attached. According to other options, a conductive area can also be created by applying a conductive paint to the handlebar 104 is applied, or by a conductive textile material on the handlebar 104 is attached. The various types of conductive paint and the manner in which they are applied to an article, but also the various types of conductive textiles, are known per se to those skilled in the art and therefore will not be further described here. Optionally, the left and right hand electrodes 112 . 114 also in each case at least two conductive areas 112a . 112b and 114a . 114b exhibit. By providing two or more conductive areas on the left and right hand sides, the galvanic contact can be made with the hands of the user of the bicycle 102 be guaranteed for more grip positions. In addition, as described below with reference to 2 to be more particularly described, by providing two conductive areas on the left and right hand sides, compensation for the skin-electrode contact resistance is made possible to improve the accuracy of the impedance measurements. In this case, the two conductive areas on the left and right hand sides should each preferably be arranged at such a distance from each other that the user engages both conductive areas at the same time when engaging the left hand side and the side of the left hand side right hand of the handlebar 104 grasps.
Der Satz Fußelektroden 120 kann eine linke Fußelektrode 122 und eine rechte Fußelektrode 124 aufweisen. Die linke Fußelektrode 122 und die rechte Fußelektrode 124 können jeweils in Form eines leitfähigen Bereichs an jeweils einem der Pedale 106 geschaffen werden. Ein leitfähiger Bereich kann eines der oben im Zusammenhang mit dem Satz Handelektroden 110 erläuterten Materialien aufweisen. Ein leitfähiger Bereich kann beispielsweise als leitfähiger Bereich auf einer Oberfläche eines Pedals vorgesehen sein, der mit einer Unterseite eines jeweiligen Fußes des Benutzers des Fahrrads 102 in Kontakt kommen soll.The set of foot electrodes 120 can be a left foot electrode 122 and a right foot electrode 124 exhibit. The left foot electrode 122 and the right foot electrode 124 can each take the form of a conductive area on each one of the pedals 106 be created. A conductive area may be one of the above related to the set of hand electrodes 110 have illustrated materials. One For example, conductive area may be provided as a conductive area on a surface of a pedal that is in contact with an underside of a respective foot of the user of the bicycle 102 should come into contact.
Das System 100 weist außerdem Verarbeitungsmittel auf, die vorgesehen sind, um ein Eingangssignal, welches für eine gemessene Körper-Impedanz steht, von dem Impedanz-Messschaltkreis zu empfangen. Nach dem Verarbeiten des empfangenen Eingangssignals, was später noch unter Bezugnahme auf 2 näher erläutert wird, kann das Verarbeitungsmittel ein Ausgangssignal ausgeben, das den Dehydrierungsstatus des Körpers anzeigt.The system 100 Also includes processing means provided for receiving an input signal representing a measured body impedance from the impedance measuring circuit. After processing the received input signal, which will be explained later with reference to 2 will be explained in more detail, the processing means may output an output signal indicating the dehydration status of the body.
Der Impedanz-Messschaltkreis und das Verarbeitungsmittel können in einem gemeinsamen Elektronikmodul 130 angeordnet sein. Die Position des Elektronikmoduls 130, wie sie in 1a dargestellt ist, wird nur als Beispiel angegeben, d. h. auch andere Positionen sind gleichermaßen möglich. Im Allgemeinen kann das Elektronikmodul 130 an jeder gewünschten Position des Fahrrads 102 angeordnet sein, insbesondere am Rahmen des Fahrrads 102 oder an der Lenkstange 104.The impedance measuring circuit and the processing means may be in a common electronic module 130 be arranged. The position of the electronic module 130 as they are in 1a is shown only as an example, ie other positions are equally possible. In general, the electronics module 130 at any desired position of the bicycle 102 be arranged, in particular on the frame of the bicycle 102 or on the handlebar 104 ,
Die hier (z. B. im Zusammenhang mit 1a, 1b und 2) beschriebenen Aktionen oder Funktionen, wie sie von einem Verarbeitungsmittel durchgeführt bzw. ausgeführt werden, können als Software-Instruktionen implementiert sein, die in einem Speicher des Elektronikmoduls gespeichert sind und von einem Mikroprozessor ausgeführt werden. Alternativ können die Aktionen in einer oder mehreren integrierten Schaltungen (z. B. anwendungsspezifischen Schaltkreisen ASICs) oder in Field-Programmable Gate Arrays (FPGAs) ausgeführt werden, die gemeinsam in dem Elektronikmodul aufgenommen sind oder auf unterschiedliche Gehäuse verteilt sind. Gemäß einem weiteren Beispiel können einige der Aktionen (wie beispielsweise die Schätzung eines Grades der Dehydrierung) durch die Verarbeitungsschaltungen eines Elektronikmoduls 130 oder 230 und einige der Aktionen (wie beispielsweise die Schätzung des Energieverbrauchs) durch die Verarbeitungsschaltungen einer anderen Einheit, wie beispielsweise eines Mobiltelefons, eines Smartphones, eines Tablet-Computers oder einer anderen tragbaren Rechnervorrichtung, die zur Kommunikation mit dem Verarbeitungsmittel vorgesehen ist, durchgeführt werden.The here (eg related to 1a . 1b and 2 ), as implemented by a processing means, may be implemented as software instructions stored in a memory of the electronic module and executed by a microprocessor. Alternatively, the actions may be performed in one or more integrated circuits (eg, application specific circuits ASICs) or in field programmable gate arrays (FPGAs) that are commonly accommodated in the electronics module or distributed to different packages. As another example, some of the actions (such as estimating a degree of dehydration) may be performed by the processing circuitry of an electronics module 130 or 230 and some of the actions (such as the estimation of power consumption) are made by the processing circuitry of another device, such as a mobile phone, smartphone, tablet computer, or other portable computing device, intended to communicate with the processing means.
Der Impedanz-Messschaltkreis kann mit dem Satz Handelektroden 110 mittels Drähten galvanisch verbunden sein, die sich entlang dem Rahmen und der Lenkstange 104 des Fahrrads 102 erstrecken. Der Impedanz-Messschaltkreis kann mit dem Satz Fußelektroden 120 mittels Drähten galvanisch verbunden sein, die sich entlang dem Rahmen bis zu den Kurbeln des Fahrrads 102 erstrecken. Der galvanische Kontakt zwischen den Drähten und den jeweiligen Fußelektroden 122, 124 kann mittels einer Schleifring-Gestaltung geschaffen werden. Für das Pedal 122 auf der linken Seite kann ein erster Schleifring zwischen dem Rahmen und der Kurbel auf der linken Seite vorgesehen sein, und ein zweiter Schleifring kann zwischen der Kurbel auf der linken Seite und dem Pedal 122 auf der linken Seite vorgesehen sein, wobei die linke Fußelektrode 122 galvanisch mit dem Impedanz-Messschaltkreis verbunden sein kann. Die ersten und zweiten Schleifringe können durch einen Draht, der sich entlang der Kurbel erstreckt, galvanisch verbunden sein. Eine entsprechende Schleifring-Kombination kann auch für das Pedal 124 auf der rechten Seite vorgesehen sein, wobei die rechte Fußelektrode 124 mit dem Impedanz-Messschaltkreis galvanisch verbunden sein kann.The impedance measuring circuit can be used with the set of hand electrodes 110 be electrically connected by wires, extending along the frame and the handlebar 104 of the bicycle 102 extend. The impedance measuring circuit can be used with the set of foot electrodes 120 be electrically connected by means of wires that run along the frame to the cranks of the bike 102 extend. The galvanic contact between the wires and the respective foot electrodes 122 . 124 can be created by means of a slip ring design. For the pedal 122 on the left side, a first slip ring may be provided between the frame and the crank on the left side, and a second slip ring may be interposed between the crank on the left side and the pedal 122 be provided on the left side, with the left foot electrode 122 can be galvanically connected to the impedance measuring circuit. The first and second slip rings may be galvanically connected by a wire extending along the crank. A corresponding slip ring combination can also be used for the pedal 124 be provided on the right, with the right foot electrode 124 can be galvanically connected to the impedance measuring circuit.
Das Verarbeitungsmittel kann mit einem Bildschirm 190 verbunden sein. Das Verarbeitungsmittel kann Signale, die beispielsweise den Grad der Dehydrierung anzeigen, an den Bildschirm 190 liefern, wobei der Bildschirm für den Benutzer eine visuelle Information über den Grad der Dehydrierung und/oder einen visuellen Alarm für den Fall, dass der Grad der Dehydrierung eine Grenze überschreitet, liefern kann. Der Bildschirm 190 kann beispielsweise ein Bildschirm eines Mobiltelefons, eines Smartphones, eines Tablet-Computers oder einer anderen tragbaren Rechnervorrichtung sein. Die tragbare Rechnervorrichtung kann beispielsweise an der Lenkstange 104 befestigt werden, oder an einem anderen Teil des Rahmens des Fahrrads 102, und zwar durch einen Halter beliebiger Bauweise, wie er aus dem Stand der Technik bekannt ist. Obwohl er an unterschiedlichen Stellen an dem Fahrrad 102 dargestellt ist, könnte der Bildschirm 190 auch ein Bildschirm sein, der in demselben Gehäuse integriert ist wie das Elektronikmodul 130.The processing means may be with a screen 190 be connected. The processing means may display signals indicative of, for example, the degree of dehydration to the screen 190 The screen may provide the user with visual information about the degree of dehydration and / or a visual alarm in the event that the degree of dehydration exceeds a limit. The screen 190 may be, for example, a screen of a mobile phone, a smartphone, a tablet computer or other portable computing device. The portable computing device may, for example, on the handlebar 104 be attached, or on another part of the frame of the bicycle 102 , By a holder of any design, as is known in the art. Although he is in different places on the bike 102 shown, the screen could be 190 also be a screen that is integrated in the same housing as the electronics module 130 ,
Um einen guten galvanischen Kontakt zwischen den Elektroden des Systems 100 und dem Benutzer zu erreichen, ist ein tragbarer Gegenstand mit einem Leiter vorgesehen, der sich von einer Innenseite des tragbaren Gegenstands zu einer Außenseite des tragbaren Gegenstands erstreckt, um eine galvanische Verbindung zwischen einer Elektrode des ersten oder zweiten Satzes von Elektroden 110, 120 und dem Benutzer zu schaffen. Zu dem tragbaren Gegenstand können ein Paar Schuhe zählen. Der Schuh kann als beliebige gebräuchliche Art von Schuh ausgeführt sein, die geeignet ist, um auf einem Trainingsgerät wie dem Fahrrad 102 verwendet zu werden. Ein Bereich der Außensohle jedes Schuhs kann leitfähig sein. Der leitfähige Bereich kann an einer Stelle auf der Außensohle vorgesehen sein, die gewöhnlich während des Fahrradfahrens mit dem Pedal in Kontakt kommt. So kann der leitfähige Bereich beispielsweise in einem Bereich vorgesehen sein, der allgemein einem Mittelfuß oder einem Fußballen des Benutzers entspricht. Der leitfähige Bereich kann zum Beispiel in Form einer Schicht einer leitfähigen Farbe oder eines Fleckens aus einem leitfähigen Garn auf der Außensohle vorgesehen sein. Der leitfähige Bereich kann mit einem leitfähigen Stift oder Ähnlichem, der sich durch die Mittelsohle des Schuhs erstreckt, galvanisch verbunden sein, um einen Kontakt mit einem inneren leitfähigen Bereich, der an einer Innensohle des Schuhs vorgesehen ist, herzustellen. Der innere leitfähige Bereich kann beispielsweise in Form einer Schicht einer leitfähigen Farbe oder eines Fleckens aus einem leitfähigen Garn auf der Innensohle vorgesehen sein. Hierdurch kann der Satz Fußelektroden 120 mit den inneren leitfähigen Bereichen jedes Schuhs in galvanischen Kontakt gebracht werden. Der Benutzer kann derartige Schuhe barfuß tragen. Alternativ kann der Benutzer die Schuhe auch in Kombination mit einem Paar leitfähiger Socken tragen. Jede Socke kann einen Leiter aufweisen, der aus einer leitfähigen Farbe oder einem leitfähigen Garn an einer Stelle ausgebildet ist, die der Position des inneren leitfähigen Bereichs des jeweiligen Schuhs entspricht. Hierdurch kann ein guter galvanischer Kontakt zwischen dem inneren leitfähigen Bereich eines Schuhs und dem Fuß des Benutzers erzielt werden. Entsprechend kann der tragbare Gegenstand auch ein Paar leitfähiger Handschuhe umfassen. Jeder Handschuh kann einen leitfähigen Bereich aufweisen, der in Form einer leitfähigen Farbe oder eines leitfähigen Garns an einer Stelle ausgebildet ist, die einer Handflächenseite einer Hand des Benutzers entspricht. Die Position des leitfähigen Bereichs kann einem Bereich einer Hand des Benutzers entsprechen, der während des Fahrradfahrens gewöhnlich mit der Lenkstange 104 in Kontakt ist. Im Besonderen kann die Position des leitfähigen Bereichs jedes Handschuhs dem Bereich der Hand des Benutzers entsprechen, der gewöhnlich einen jeweiligen Satz Handelektroden 110 übergreift bzw. diesem gegenüberliegt.To get a good galvanic contact between the electrodes of the system 100 and to reach the user, there is provided a portable article having a conductor extending from an inner side of the portable article to an outer side of the portable article to provide a galvanic connection between an electrode of the first or second set of electrodes 110 . 120 and to create the user. The portable item may include a pair of shoes. The shoe may be embodied as any customary type of shoe that is suitable for use on a training device such as a bicycle 102 to be used. An area of the outsole of each shoe may be conductive. The conductive area may be provided at a location on the outsole that is usually in contact with the pedal during cycling. For example, the conductive region may be provided in a region that generally corresponds to a metatarsal or footpad of the user. The conductive region may be provided, for example, in the form of a layer of conductive ink or a patch of conductive yarn on the outsole. The conductive portion may be electrically connected to a conductive pin or the like extending through the midsole of the shoe to make contact with an inner conductive portion provided on an insole of the shoe. The inner conductive region may be provided, for example, in the form of a layer of conductive ink or a patch of conductive yarn on the insole. This allows the set of foot electrodes 120 be brought into galvanic contact with the inner conductive areas of each shoe. The user can wear such shoes barefoot. Alternatively, the user may wear the shoes in combination with a pair of conductive socks. Each sock may include a conductor formed of a conductive paint or a conductive yarn at a location corresponding to the position of the inner conductive portion of the respective shoe. As a result, a good galvanic contact between the inner conductive region of a shoe and the foot of the user can be achieved. Accordingly, the portable article may also include a pair of conductive gloves. Each glove may have a conductive portion formed in the form of a conductive paint or a conductive yarn at a position corresponding to a palm side of a user's hand. The position of the conductive area may correspond to an area of a user's hand that usually coincides with the handlebar during cycling 104 is in contact. In particular, the position of the conductive area of each glove may correspond to the area of the user's hand, usually a respective set of hand electrodes 110 overlaps or opposed to this.
Obwohl vorstehend das Körper-Überwachungssystem 100 im Zusammenhang mit dem Fahrrad 102 beschrieben wurde, kann das System 100 auch bei anderen Arten von Trainingsgeräten Anwendung finden, wie bei einem Spinning-Fahrrad (d. h. einem fest stehenden Fahrrad), einem Crosstrainer oder einer Rudermaschine. Bei der Verwendung in Kombination mit diesen alternativen Arten von Trainingsgeräten können der Satz Handelektroden 110 und der Satz Fußelektroden 120 ganz allgemein jeweils an einem Handgriff und einer Fußstütze des Trainingsgeräts angeordnet werden. Bei einem Spinning-Fahrrad können der Satz Handelektroden 110 und der Satz Fußelektroden 120 an denselben Positionen bzw. entsprechenden Positionen angeordnet sein wie bei dem Fahrrad 102. Bei einem Crosstrainer kann der Satz Handelektroden 110 an den Griffbereichen der Griffhebel angeordnet sein, und der Satz Fußelektroden 120 kann an den Pedalen angeordnet sein. Bei einer Rudermaschine kann der Satz Handelektroden 110 an den Griffbereichen des Rudergriffs angeordnet sein, und der Satz Fußelektroden 120 kann an den Fußstützen der Beinstreckschienen angeordnet sein.Although above the body monitoring system 100 in connection with the bicycle 102 described, the system can 100 apply to other types of exercise equipment, such as a spinning bike (ie a fixed bike), a cross trainer or a rowing machine. When used in combination with these alternative types of exercise equipment, the set of hand electrodes 110 and the set of foot electrodes 120 are generally arranged in each case on a handle and a footrest of the training device. In a spinning bike, the set of hand electrodes 110 and the set of foot electrodes 120 be arranged at the same positions or corresponding positions as in the bicycle 102 , In a crosstrainer, the set of hand electrodes 110 be arranged on the handle portions of the handle lever, and the set of foot electrodes 120 can be arranged on the pedals. In a rowing machine, the set of hand electrodes 110 be arranged on the grip areas of the rudder handle, and the set of foot electrodes 120 may be arranged on the footrests of the leg stretching rails.
Ein detailliertes Beispiel für eine mögliche Ausführung eines Körper-Überwachungssystems 200 (nachfolgend als das System 200 bezeichnet) wird nachfolgend unter Bezugnahme auf 2 geschildert. Das System 200 weist im Allgemeinen Bestandteile auf, die denen des Systems 100 entsprechen, und kann in entsprechender Weise zum Beispiel an dem Fahrrad 102 vorgesehen sein. Im Besonderen weist das System 200 einen Satz Handelektroden 210 (der dem Satz Handelektroden 110 entspricht) und einen Satz Fußelektroden 220 (der dem Satz Fußelektroden 120 entspricht) auf. Der Satz Handelektroden 210 weist eine linke Handelektrode 212 und eine rechte Handelektrode 214 auf. Der Satz Fußelektroden 220 weist eine linke Fußelektrode 222 und eine rechte Fußelektrode 224 auf.A detailed example of a possible embodiment of a body monitoring system 200 (hereinafter referred to as the system 200 is referred to below with reference to 2 portrayed. The system 200 generally has components similar to those of the system 100 correspond, and can be correspondingly for example to the bicycle 102 be provided. In particular, the system points 200 a set of hand electrodes 210 (the set of hand electrodes 110 corresponds) and a set of foot electrodes 220 (the set of foot electrodes 120 corresponds to). The set of hand electrodes 210 has a left hand electrode 212 and a right hand electrode 214 on. The set of foot electrodes 220 has a left foot electrode 222 and a right foot electrode 224 on.
Das System 200 weist ein Elektronikmodul 230 (das dem Elektronikmodul 130 entspricht) auf. Das Elektronikmodul 230 weist einen Impedanz-Messschaltkreis 240 (der dem Impedanz-Messschaltkreis des Elektronikmoduls 130 entspricht) auf.The system 200 has an electronic module 230 (the electronic module 130 corresponds to). The electronics module 230 has an impedance measuring circuit 240 (the impedance measuring circuit of the electronic module 130 corresponds to).
Der Impedanz-Messschaltkreis 240 ist vorgesehen, um eine Körper-Impedanz zwischen einem beliebigen Paar von Elektroden zu messen, die ausgewählt werden aus der Gruppe aus der linken Handelektrode 212 und der rechten Handelektrode 214, der linken Handelektrode (112, 212) und der linken Fußelektrode (122, 222), der linken Handelektrode 212 und der rechten Fußelektrode 224, der rechten Handelektrode 214 und der linken Fußelektrode 222, der rechten Handelektrode 214 und der rechten Fußelektrode 224, der linken Fußelektrode 222 und der rechten Fußelektrode 224.The impedance measuring circuit 240 is provided to measure a body impedance between any pair of electrodes selected from the group consisting of the left hand electrode 212 and the right hand electrode 214 , the left hand electrode ( 112 . 212 ) and the left foot electrode ( 122 . 222 ), the left hand electrode 212 and the right foot electrode 224 , the right hand electrode 214 and the left foot electrode 222 , the right hand electrode 214 and the right foot electrode 224 , the left foot electrode 222 and the right foot electrode 224 ,
Jedes der vorgenannten Paare von Elektroden kann einer bestimmten Messkonfiguration des Impedanz-Messschaltkreises 240 entsprechen. Um eine bestimmte Messkonfiguration auszuwählen, kann der Impedanz-Messschaltkreis 240 einem Wählschaltkreis 260 zugeordnet sein. Obwohl er als von dem Impedanz-Messschaltkreis 240 getrennte Einheit dargestellt ist, kann der Wählschaltkreis 260 auch in dem Impedanz-Messschaltkreis 240 enthalten sein. Der Wählschaltkreis 260 kann einen Satz von Schaltern aufweisen, um den Stromblock 242 wahlweise mit einem Paar der Elektroden 212, 214, 222, 224 zu koppeln.Each of the aforementioned pairs of electrodes may be of a particular measurement configuration of the impedance measuring circuit 240 correspond. To select a specific measurement configuration, the impedance measurement circuit can 240 a dialing circuit 260 be assigned. Although he is considered by the impedance measuring circuit 240 is shown separate unit, the selector circuit 260 also in the impedance measuring circuit 240 be included. The dialing circuit 260 may have a set of switches to the power block 242 optionally with a pair of electrodes 212 . 214 . 222 . 224 to pair.
Bei der Benutzung des Systems 200 kann der Impedanz-Messschaltkreis 240 während des Fahrradfahrens Impedanzmessungen an dem Körper des Benutzers durchführen, wobei alle oder eine Teilmenge der vorgenannten Messkonfigurationen durchlaufen werden. Der Impedanz-Messschaltkreis 240 kann vorgesehen sein, um wiederholt Messungen der Körper-Impedanz mit festgelegter Wiederholungsrate durchzuführen. Nachfolgend auf eine erste Impedanzmessung unter Verwendung einer ersten Messkonfiguration kann der Wählschaltkreis 260 die Messkonfiguration in eine zweite Messkonfiguration ändern, wobei eine zweite Impedanzmessung durchgeführt werden kann. Dieser Prozess kann wiederholt werden, um eine dritte Messkonfiguration zu erhalten, und so weiter, bis alle vorgenannten Messkonfigurationen verwendet worden sind. Danach können Impedanzmessungen unter erneuter Verwendung der Messkonfigurationen wiederholt werden.When using the system 200 can the impedance measuring circuit 240 during cycling, impedance measurements on the body of the Perform user, where all or a subset of the aforementioned measurement configurations are passed. The impedance measuring circuit 240 may be provided to repeatedly perform measurements of body impedance at a fixed repetition rate. Subsequent to a first impedance measurement using a first measurement configuration, the select circuit 260 change the measurement configuration to a second measurement configuration, where a second impedance measurement can be performed. This process can be repeated to obtain a third measurement configuration, and so on, until all of the aforementioned measurement configurations have been used. Thereafter, impedance measurements may be repeated using the measurement configurations again.
Der Impedanz-Messschaltkreis 240 kann einen Testsignalblock 242 aufweisen, der vorgesehen ist, um ein Testsignal zu erzeugen. Das Testsignal kann aus einem Ausgang des Testsignalblocks 242 ausgegeben werden. Das Testsignal kann über die linke Handelektrode 212, die rechte Handelektrode 214, die linke Fußelektrode 222 oder die rechte Fußelektrode 224 an dem Benutzer angelegt werden. Das Testsignal kann sich durch den Körper des Benutzers hindurch ausbreiten und an einer anderen Elektrode aus dem Satz Handelektroden oder Fußelektroden 210, 220 empfangen werden. Durch Messung einer Amplitude des empfangenen Testsignals und einer Phase des empfangenen Signals kann die Impedanz des Teils des Körpers, der von dem Testsignal durchlaufen wird, unter Anwendung von Techniken geschätzt werden, die an sich im Stand der Technik bekannt sind.The impedance measuring circuit 240 can be a test signal block 242 which is provided to generate a test signal. The test signal may be from an output of the test signal block 242 be issued. The test signal can be via the left hand electrode 212 , the right hand electrode 214 , the left foot electrode 222 or the right foot electrode 224 be created on the user. The test signal may propagate through the body of the user and on another electrode from the set of hand electrodes or foot electrodes 210 . 220 be received. By measuring an amplitude of the received test signal and a phase of the received signal, the impedance of the portion of the body undergone by the test signal can be estimated using techniques well known in the art.
So kann beispielsweise der Testsignalblock 242 eine geregelte Spannungsquelle aufweisen, die ein Wechselstrom-Testsignal mit vorherbestimmter Amplitude erzeugt. Das Testsignal kann mit einer festen und vorherbestimmten Wiederholungsrate (beispielsweise mehrmals pro Minute oder einmal alle paar Minuten) erzeugt werden. Das Testsignal kann über eine erste Elektrode an den Benutzer abgegeben und von dem Benutzer über eine zweite Elektrode empfangen werden. Die erste Elektrode kann als Testsignal-Einspeisungselektrode bezeichnet werden. Die zweite Elektrode kann als Testsignal-Empfangselektrode bezeichnet werden. Wie vorstehend erwähnt, können die Testsignal-Einspeisungselektrode und die Testsignal-Empfangselektrode durch den Wählschaltkreis 260 gesteuert werden, der eine der vorgenannten Messkonfigurationen auswählt. Das Testsignal kann über die Testsignal-Empfangselektrode an einem Eingang des Testsignalblocks 242 empfangen werden. Der Testsignalblock 242 kann einen Widerstand aufweisen, der mit dem Eingang des Testsignalblocks 242 verbunden ist. Der Widerstand kann einen vorherbestimmten Widerstand haben, der vorzugsweise viel kleiner ist als eine typische Körper-Impedanz. Der Testsignalblock 242 kann einen Spannungsmesser aufweisen, um den Spannungsabfall über dem Widerstand zu messen, der von dem Testsignal erzeugt wird, welches am Eingang des Testsignalblocks 242 empfangen wird. Aus dem gemessenen Spannungsabfall und dem bekannten Widerstand des Widerstands des Testsignalblocks 242 kann die Amplitude des Stroms des Testsignals geschätzt werden. Aus der geschätzten Amplitude des Stroms und der bekannten Amplitude der Spannung des Testsignals kann der Wert der Körper-Impedanz geschätzt werden. Durch Bestimmung einer Phasendifferenz zwischen der Wechselspannung, die über den Widerstand am Eingang des Testsignalblocks 242 induziert wird und dem Testsignal, das durch die gesteuerte Spannungsquelle erzeugt wird, kann die Phase der Körper-Impedanz geschätzt werden. Der Testsignalblock 242 kann beispielsweise einen A/D-Wandler aufweisen, um das Testsignal, das von der gesteuerten Spannungsquelle erzeugt wird, und die über den Widerstand induzierte Wechselspannung abzutasten und zu digitalisieren. Hierdurch wird es ermöglicht, die Impedanz in einem digitalen Bereich zu berechnen.For example, the test signal block 242 a regulated voltage source that generates an AC test signal of predetermined amplitude. The test signal may be generated at a fixed and predetermined repetition rate (for example, several times per minute or once every few minutes). The test signal may be delivered to the user via a first electrode and received by the user via a second electrode. The first electrode may be referred to as a test signal feed electrode. The second electrode may be referred to as a test signal receiving electrode. As mentioned above, the test signal feeding electrode and the test signal receiving electrode can be detected by the selecting circuit 260 be controlled, which selects one of the aforementioned measurement configurations. The test signal may be applied via the test signal receiving electrode to an input of the test signal block 242 be received. The test signal block 242 may have a resistance coincident with the input of the test signal block 242 connected is. The resistor may have a predetermined resistance, which is preferably much smaller than a typical body impedance. The test signal block 242 may include a voltmeter to measure the voltage drop across the resistor generated by the test signal present at the input of the test signal block 242 Will be received. From the measured voltage drop and the known resistance of the resistor of the test signal block 242 For example, the amplitude of the current of the test signal can be estimated. From the estimated amplitude of the current and the known amplitude of the voltage of the test signal, the value of the body impedance can be estimated. By determining a phase difference between the AC voltage across the resistor at the input of the test signal block 242 and the test signal generated by the controlled voltage source, the phase of the body impedance can be estimated. The test signal block 242 For example, it may include an A / D converter for sampling and digitizing the test signal generated by the controlled voltage source and the AC voltage induced across the resistor. This makes it possible to calculate the impedance in a digital domain.
Das Testsignal kann mit einer einzigen vorherbestimmten Frequenz erzeugt werden. Alternativ kann eine Frequenz des Testsignals innerhalb eines Bereichs von Frequenzen variieren, wobei eine Körper-Impedanz für den Bereich der Frequenzen des Testsignals bestimmt werden kann. Dies kann eine genauere Schätzung des Dehydrierungsstatus ermöglichen.The test signal can be generated at a single predetermined frequency. Alternatively, a frequency of the test signal may vary within a range of frequencies, wherein a body impedance may be determined for the range of frequencies of the test signal. This may allow for a more accurate estimate of the dehydration status.
Dem Fachmann erschließt sich, dass die Körper-Impedanz auch unter Verwendung einer ähnlichen Ausführung geschätzt werden kann, bei der jedoch der Testsignalblock 242 eine gesteuerte/geregelte Stromquelle anstelle der gesteuerten/geregelten Spannungsquelle aufweist.It will be understood by those skilled in the art that the body impedance can also be estimated using a similar implementation, but where the test signal block 242 a controlled / regulated power source instead of the controlled / regulated voltage source.
Wie in 2 dargestellt, kann der Satz Handelektroden 210 optional eine erste und eine zweite linke Handelektrode 212a, 212b und eine erste und eine zweite rechte Handelektrode 214a, 214b aufweisen.As in 2 shown, the set can be hand electrodes 210 optionally a first and a second left hand hand electrode 212a . 212b and a first and a second right hand hand electrode 214a . 214b exhibit.
In ähnlicher Weise kann auch der Satz Fußelektroden 220 optional eine erste und eine zweite linke Fußelektrode 222a, 222b und eine erste und eine zweite rechte Fußelektrode 224a, 224b aufweisen.Similarly, the set of foot electrodes 220 optionally a first and a second left foot electrode 222a . 222b and a first and a second right foot electrode 224a . 224b exhibit.
Der Impedanz-Messschaltkreis 240 kann vorgesehen sein, um eine Körper-Impedanz zwischen einer beliebigen der ersten linken Handelektrode 212a und der ersten rechten Handelektrode 214a, der ersten linken Handelektrode 212a und der ersten linken Fußelektrode 222a, der ersten linken Handelektrode 212a und der ersten rechten Fußelektrode 224a, der ersten linken Fußelektrode 222a und der ersten rechten Handelektrode 214a, der ersten linken Fußelektrode 222a und der ersten rechten Fußelektrode 224a, oder der ersten rechten Fußelektrode 224a und der ersten rechten Handelektrode 214a zu messen. Der Impedanz-Messschaltkreis 240 kann außerdem vorgesehen sein, um eine Spannung zwischen den entsprechenden zweiten Elektroden des Satzes von Handelektroden 210 oder des Satzes von Fußelektroden 220 zu messen. So kann beispielsweise der Impedanz-Messschaltkreis 240 bei einer ersten Messkonfiguration eine Körper-Impedanz zwischen der ersten linken Handelektrode 212a und der ersten rechten Handelektrode 214a und eine Spannung zwischen der zweiten linken Handelektrode 212b und der zweiten rechten Handelektrode 214b messen. Entsprechend kann der Impedanz-Messschaltkreis 240 bei einer zweiten Messkonfiguration eine Körper-Impedanz zwischen der ersten linken Handelektrode 212a und der ersten linken Fußelektrode 222a und eine Spannung zwischen der zweiten linken Handelektrode 212b und der zweiten linken Fußelektrode 222b messen. Wie vorstehend erläutert, kann die bestimmte Messkonfiguration durch den Wählschaltkreis 260 bestimmt werden, der wahlweise den Testsignalblock 242 und einen Spannungserfassungsblock 244 mit einem jeweiligen Paar der Elektroden der Sätze 210, 220 koppelt. Die Paare von ersten Elektroden des Satzes von Hand- und Fußelektroden 210, 220 können durch den Wählschaltkreis 260 wahlweise mit dem Testsignalblock 242 gekoppelt werden. Die Paare der zweiten Elektroden des Satzes von Hand- und Fußelektroden 210, 220 können wahlweise mit dem Spannungserfassungsblock 244 gekoppelt werden. Der Spannungserfassungsblock 244 kann eine Schaltung zum Messen einer Spannungsdifferenz zwischen einem verbundenen Paar von Elektroden aufweisen. Der Spannungserfassungsblock 244 kann beispielsweise einen digitalen Spannungsmesser aufweisen.The impedance measuring circuit 240 may be provided to provide a body impedance between any one of the first left hand hand electrodes 212a and the first right hand electrode 214a , the first left hand electrode 212a and the first left foot electrode 222a , the first left hand electrode 212a and the first right foot electrode 224a , the first left foot electrode 222a and the first right hand electrode 214a , the first left foot electrode 222a and the first right foot electrode 224a , or the first right foot electrode 224a and the first right hand electrode 214a to eat. The impedance measuring circuit 240 may also be provided to provide a voltage between the corresponding second electrodes of the set of hand electrodes 210 or the set of foot electrodes 220 to eat. For example, the impedance measuring circuit 240 in a first measurement configuration, a body impedance between the first left hand electrode 212a and the first right hand electrode 214a and a voltage between the second left hand electrode 212b and the second right hand electrode 214b measure up. Accordingly, the impedance measuring circuit 240 in a second measurement configuration, a body impedance between the first left hand electrode 212a and the first left foot electrode 222a and a voltage between the second left hand electrode 212b and the second left foot electrode 222b measure up. As explained above, the particular measurement configuration may be determined by the selection circuit 260 be determined, which optionally the test signal block 242 and a voltage detection block 244 with a respective pair of the electrodes of the sets 210 . 220 coupled. The pairs of first electrodes of the set of hand and foot electrodes 210 . 220 can through the dialing circuit 260 optionally with the test signal block 242 be coupled. The pairs of second electrodes of the set of hand and foot electrodes 210 . 220 can optionally with the voltage detection block 244 be coupled. The voltage detection block 244 may comprise a circuit for measuring a voltage difference between a connected pair of electrodes. The voltage detection block 244 may for example have a digital voltmeter.
Dadurch, dass auch die Spannung zwischen Elektrodenpaaren gemessen wird, die aus den zweiten Elektroden des Satzes von Hand- und Fußelektroden 210, 220 gebildet werden, wird es ermöglicht, eine Messung der Körper-Impedanz mit vier Anschlüssen durchzuführen, wobei Wirkungen der Haut-Elektrode-Schnittstelle kompensiert werden können. Messungen mit vier Anschlüssen sind an sich dem Fachmann bekannt und werden daher hier nicht weiter herausgearbeitet.By also measuring the voltage between electrode pairs coming from the second electrodes of the set of hand and foot electrodes 210 . 220 is formed, it is possible to perform a measurement of the body impedance with four terminals, whereby effects of the skin-electrode interface can be compensated. Measurements with four terminals are known per se to those skilled in the art and are therefore not elaborated here.
Das Elektronikmodul 230 weist außerdem ein Verarbeitungsmittel 250 auf. Der Impedanz-Messschaltkreis 240 ist mit dem Verarbeitungsmittel 250 verbunden und vorgesehen, um Signale an das Verarbeitungsmittel 250 zu liefern, die die Körper-Impedanzmessungen anzeigen. Das Verarbeitungsmittel 250 kann beispielsweise einen A/D-Wandler aufweisen, der vorgesehen ist, um ein analoges Signal, das für eine gemessene Körper-Impedanz steht, von dem Messschaltkreis 240 zu empfangen und die Darstellung in ein digitales Format umzuwandeln, was eine weitere Verarbeitung unter Anwendung digitaler Verarbeitungstechniken ermöglicht. Alternativ kann der Impedanz-Messschaltkreis 240 auch einen digitalen Eingang zum Empfang einer digitalen Signaldarstellung der gemessenen Körper-Impedanz aufweisen.The electronics module 230 also has a processing agent 250 on. The impedance measuring circuit 240 is with the processing agent 250 connected and provided to signals to the processing means 250 to provide the body impedance measurements. The processing agent 250 For example, it may include an A / D converter provided to receive an analog signal representing a measured body impedance from the measuring circuit 240 to receive and convert the representation into a digital format, allowing further processing using digital processing techniques. Alternatively, the impedance measuring circuit 240 also have a digital input for receiving a digital signal representation of the measured body impedance.
Das Verarbeitungsmittel 250 kann vorgesehen sein, um jedes Mal, wenn ein Körper-Impedanzmesssignal von dem Impedanz-Messschaltkreis 240 empfangen wird, ein Ausgangssignal zu erzeugen, das den Dehydrierungsstatus des Körpers basierend auf dem empfangenen Eingangssignal anzeigt. Das Verarbeitungsmittel 250 kann alternativ vorgesehen sein, um ein Ausgangssignal basierend auf einer Kombination aus zwei oder mehr nacheinander empfangenen Eingangssignale zu erzeugen. Das Verarbeitungsmittel 250 kann beispielsweise vorgesehen sein, um ein Ausgangssignal auf der Basis einer Summe aus zwei nacheinander empfangenen Eingangssignalen zu erzeugen. So kann beispielsweise ein erstes Eingangssignal für eine Körper-Impedanz stehen, die zwischen der linken Hand und der rechten Hand des Benutzers gemessen wurde, und ein zweites Eingangssignal kann für eine Körper-Impedanz stehen, die zwischen der linken Hand (oder der rechten Hand) des Benutzers und dem linken Fuß (oder dem rechten Fuß) des Benutzers gemessen wurde. Eine Summe aus der Körper-Impedanz zwischen den Händen und einer Hand und einem Fuß kann somit als Schätzung eines Grades der Dehydrierung des gesamten Körpers verwendet werden. Anstelle einer Summe kann auch ein Durchschnittswert der Körper-Impedanz zwischen den Händen und einer Hand und einem Fuß als Schätzung eines Grades der Dehydrierung des gesamten Körpers verwendet werden. Gemäß einem weiteren Beispiel kann das Verarbeitungsmittel eine Rate der Änderung der Körper-Impedanz bestimmen, indem ein Unterschied zwischen zwei oder mehr nacheinander gemessenen Körper-Impedanzwerten bestimmt wird. Die Rate der Änderung der Körper-Impedanz kann anzeigen, ob ein Grad der Dehydrierung des Körpers über eine Zeitspanne zunimmt, sinkt oder konstant ist. Das Verarbeitungsmittel kann daher ein Ausgangssignal ausgeben, das einen Dehydrierungsstatus anzeigt, indem die Rate der Änderung eines Grades der Dehydrierung des Körpers (oder analog die Rate der Änderung der Körper-Impedanz) angezeigt wird.The processing agent 250 may be provided every time a body impedance measurement signal from the impedance measurement circuit 240 is received to produce an output signal indicative of the dehydration status of the body based on the received input signal. The processing agent 250 may alternatively be provided to generate an output signal based on a combination of two or more successively received input signals. The processing agent 250 For example, it may be provided to generate an output signal based on a sum of two consecutively received input signals. For example, a first input signal may represent a body impedance measured between the left hand and the right hand of the user, and a second input signal may represent a body impedance that may be between the left hand (or the right hand). of the user and the user's left foot (or right foot). A sum of the body impedance between the hands and a hand and a foot can thus be used as an estimate of a degree of dehydration of the entire body. Instead of a sum, an average of the body impedance between the hands and a hand and a foot may be used as an estimate of a degree of dehydration of the entire body. As another example, the processing means may determine a rate of change in body impedance by determining a difference between two or more successively measured body impedance values. The rate of change in body impedance may indicate whether a degree of dehydration of the body over a period of time is increasing, decreasing, or constant. The processing means may therefore output an output signal indicating a dehydration status by displaying the rate of change of a degree of dehydration of the body (or, analogously, the rate of change of the body impedance).
Das Ausgangssignal kann alternativ oder zusätzlich einen Dehydrierungsstatus anzeigen, indem ein binäres Flag mit eingeschlossen wird, das anzeigt, ob der Benutzer dehydriert ist oder nicht. Das Verarbeitungsmittel 250 kann auch vorgesehen sein, um eine absolute oder relative Abweichung einer gemessenen Körper-Impedanz (wie sie z. B. von einem oder mehreren empfangenen Signalen angezeigt wird) von einer vorherbestimmten Körper-Impedanz zu berechnen. Während einer Kalibrierungsphase des Systems 200 kann eine Körper-Impedanz eines Benutzers bei unterschiedlichen Graden der Dehydrierung gemessen werden. Einer oder eine Anzahl von diesen Körper-Impedanzwerten kann als Grenzwert für unterschiedliche Grade der Dehydrierung (z. B. normal hydriert, 10% unter dem normal hydrierten Grad, 20% unter dem normal hydrierten Grad) verwendet werden.The output signal may alternatively or additionally indicate a dehydration status by including a binary flag indicating whether the user is dehydrated or not. The processing agent 250 may also be provided to determine an absolute or relative deviation of a measured body impedance (as indicated, for example, by one or more received signals) from a predetermined body impedance. Impedance to calculate. During a calibration phase of the system 200 For example, a user's body impedance may be measured at varying degrees of dehydration. One or a number of these body impedance values may be used as a threshold for varying degrees of dehydration (eg, normal hydrogenated, 10% below the normal hydrogenated level, 20% below the normal hydrogenated level).
Als Beispiel, das keine Einschränkung darstellen soll, kann ein Flüssigkeitsverlust von einem oder einigen wenigen Litern zu einem Anstieg der Körper-Impedanz um wenige Prozente bis hin zu 10% führen. Das Verarbeitungsmittel 250 kann durch Verwendung einer Funktion, die die vorherbestimmten Grenzwerte als Parameter aufweist, eine gemessene Körper-Impedanz mit den Grenzwerten vergleichen und ein Ausgangssignal liefern, das anzeigt, in welchen Bereich die gemessene Körper-Impedanz fällt. Gemäß einem weiteren Beispiel kann eine Körper-Impedanz, die einem normal hydrierten Zustand (also einem nicht dehydrierten Zustand) entspricht, als vorherbestimmte Körper-Impedanz verwendet werden. Das Verarbeitungsmittel 250 kann eine relative oder absolute Abweichung der gemessenen Körper-Impedanz von der vorherbestimmten Körper-Impedanz berechnen und ein Ausgangssignal liefern, das die Abweichung anzeigt. Gemäß einem weiteren Beispiel kann eine digitale Darstellung der gemessenen Körper-Impedanz an sich als Hinweis auf den Dehydrierungsstatus und/oder den Grad der Dehydrierung verwendet werden.As an example, which is not intended to be limiting, a fluid loss of one or a few liters may increase body impedance by a few percent up to 10%. The processing agent 250 For example, by using a function having the predetermined limits as a parameter, it may compare a measured body impedance to the limits and provide an output indicating which area the measured body impedance falls. As another example, a body impedance corresponding to a normal hydrogenated state (that is, a non-dehydrated state) may be used as a predetermined body impedance. The processing agent 250 may calculate a relative or absolute deviation of the measured body impedance from the predetermined body impedance and provide an output indicative of the deviation. As another example, a digital representation of the measured body impedance per se may be used as an indication of the dehydration status and / or the degree of dehydration.
Das Ausgangssignal kann als Datensatz in einem Datenpuffer gespeichert werden, der die Variation des Dehydrierungsstatus über eine Zeitspanne anzeigt. Alternativ oder zusätzlich kann der Datensatz anzeigen, wie der Grad der Dehydrierung über eine Zeitspanne variiert. Alternativ oder zusätzlich kann das Ausgangssignal einem Bildschirm 290 (der dem Bildschirm 190 entspricht) zugeführt werden, der einen Dehydrierungsstatus und/oder einen geschätzten Grad der Dehydrierung beispielsweise als Funktion, die über eine Zeitspanne variiert, visualisieren kann. Wie im Zusammenhang mit 1a erläutert, kann der Bildschirm 290 ein Bildschirm einer tragbaren Rechnervorrichtung wie eines Smartphones sein. Das Elektronikmodul 130 und die tragbare Rechnervorrichtung können drahtlos, beispielsweise unter Verwendung eines beliebigen bekannten drahtlosen Kommunikationsprotokolls, wie z. B. eines Bluetooth®-Protokolls, kommunizieren. Eine Kommunikation über eine drahtgebundene Schnittstelle, wie z. B. USB, ist jedoch gleichermaßen möglich.The output signal may be stored as a data set in a data buffer indicating the variation in dehydration status over a period of time. Alternatively or additionally, the record may indicate how the degree of dehydration varies over a period of time. Alternatively or additionally, the output signal can be a screen 290 (the the screen 190 ), which can visualize a dehydration status and / or an estimated degree of dehydration, for example, as a function that varies over a period of time. As related to 1a explained, the screen may be 290 be a screen of a portable computing device such as a smartphone. The electronics module 130 and the portable computing device may be wirelessly, for example, using any known wireless communication protocol, such. B. a Bluetooth ® protocol communicate. Communication via a wired interface, such. B. USB, however, is equally possible.
Optional kann das Verarbeitungsmittel 250 vorgesehen sein, um eine gemessene Körper-Impedanz, für die das von dem Impedanz-Messschaltkreis 240 empfangene Eingangssignal steht, mit einem Grenzwert zu vergleichen und ein Alarmsignal unter der Bedingung abzugeben, dass der Grenzwert überschritten wird. Ein visuelles Alarmsignal kann beispielsweise auf dem Bildschirm 290 angezeigt werden. Alternativ oder zusätzlich kann ein hörbares oder ein taktiles Alarmsignal beispielsweise jeweils über einen Lautsprecher oder einen Vibrator des Elektronikmoduls 230 oder, soweit anwendbar, der tragbaren Rechnervorrichtung geliefert werden.Optionally, the processing agent 250 be provided to a measured body impedance, for which the impedance of the measuring circuit 240 received input signal is to compare with a limit and to give an alarm signal on the condition that the limit is exceeded. For example, a visual alarm may be on the screen 290 are displayed. Alternatively or additionally, an audible or a tactile alarm signal, for example, in each case via a speaker or a vibrator of the electronic module 230 or, as applicable, to the portable computing device.
Das System 200 kann außerdem vorgesehen sein, um einen Energieverbrauch des Benutzers zu überwachen. Es ist festzustellen, dass diese zusätzliche Überwachungsfunktion besonders zur Verwendung geeignet ist, wenn das System 200 in Kombination mit einem Trainingsgerät in Form eines Fahrrads verwendet wird. Nachfolgend wird daher auf das Fahrrad 102 in 1a Bezug genommen. Für diese zusätzliche Überwachungsfunktion ist das Verarbeitungsmittel 250 außerdem vorgesehen, um den Energieverbrauch des Benutzers des Fahrrads 102 basierend auf der Herzfrequenz des Benutzers, der Geschwindigkeit des Fahrrads 102 und der Atmung des Benutzers zu schätzen. Verschiedene Gleichungen und Modelle zum Schätzen des Energieverbrauchs auf der Basis derartiger Parameter sind aus dem Stand der Technik bekannt und werden daher hier nicht näher ausgeführt. Als allgemeines und keine Einschränkung darstellendes Beispiel kann jedoch der Energieverbrauch unter Verwendung einer mathematischen Funktion geschätzt werden, die eine Metrik ausgibt (z. B. Berechnung der Metrik durch Addition und/oder Multiplikation der Werte der Eingangsparameter), welche beispielsweise erhöht wird, wenn einer der Parameterwerte erhöht wird und die anderen Parameter konstant sind, und die verringert wird, wenn der genannte Parameterwert verringert wird und die anderen Parameter konstant sind. Die Funktion kann unterschiedliche Gewichtungen bei den unterschiedlichen Eingangsparametern anlegen, so dass eine Erhöhung oder Senkung des Wertes eines Eingangsparameters jeweils durch eine ausreichende Senkung oder Erhöhung eines oder mehrerer der anderen Eingangsparameter kompensiert werden kann. Hierdurch kann eine Änderung des Energieverbrauchs über eine Zeitspanne geschätzt werden.The system 200 may also be provided to monitor a user's energy consumption. It should be noted that this additional monitoring function is particularly suitable for use when the system 200 used in combination with a training device in the form of a bicycle. The following is therefore on the bike 102 in 1a Referenced. For this additional monitoring function is the processing means 250 also provided to the energy consumption of the user of the bicycle 102 based on the user's heart rate, the speed of the bike 102 and to appreciate the user's breathing. Various equations and models for estimating energy consumption based on such parameters are known in the art and therefore will not be detailed here. As a general and non-limiting example, however, power consumption may be estimated using a mathematical function that outputs a metric (eg, calculating the metric by adding and / or multiplying the values of the input parameters), which is increased, for example, if one the parameter values are increased and the other parameters are constant, and decreased when the said parameter value is decreased and the other parameters are constant. The function can apply different weights to the different input parameters, so that an increase or decrease in the value of an input parameter can be compensated in each case by a sufficient reduction or increase of one or more of the other input parameters. As a result, a change in the energy consumption over a period of time can be estimated.
Das Elektronikmodul 230 kann, wie dargestellt, einen Elektrokardiographie-Schaltkreis 270 aufweisen. Der Elektrokardiographie-Schaltkreis 270 ist mit dem Satz Handelektroden 210 verbunden und vorgesehen, um unter Verwendung des Satzes Handelektroden ein Elektrokardiogramm des Benutzers zu messen und ein Signal, das das Elektrokardiogramm anzeigt, dem Verarbeitungsmittel 250 zuzuführen. Im Besonderen kann der Elektrokardiographie-Schaltkreis 270, wie dargestellt, das Elektrokardiogramm unter Verwendung der zweiten linken Handelektrode 212b und der zweiten rechten Handelektrode 214b messen.The electronics module 230 can, as shown, an electrocardiography circuit 270 exhibit. The electrocardiography circuit 270 is with the set of hand electrodes 210 connected and provided to measure an electrocardiogram of the user using the set of hand electrodes and a signal indicating the electrocardiogram, the processing means 250 supply. In particular, the electrocardiography circuit 270 as shown, the electrocardiogram using the second left hand hand electrode 212b and the second right hand electrode 214b measure up.
Das Verarbeitungsmittel 250 kann basierend auf dem Elektrokardiogramm-Signal, das es von dem Elektrokardiographie-Schaltkreis 270 empfängt, eine Herzfrequenz des Benutzers unter Anwendung von Techniken schätzen, die an sich dem Fachmann bekannt sind. Das Verarbeitungsmittel 250 kann außerdem die Atemfrequenz oder das Atemvolumen basierend auf einer Körper-Impedanz schätzen, die von dem Impedanz-Messschaltkreis 240 gemessen wurde. Die Körper-Impedanzmessung, die die Basis für die Schätzung der Atemfrequenz oder des Atemvolumens bildet, kann beispielsweise zwischen Elektroden des Satzes von Handelektroden 210 gemessen werden.The processing agent 250 can be based on the electrocardiogram signal that it receives from the electrocardiographic circuit 270 receive, estimate a user's heart rate using techniques that are known in the art. The processing agent 250 may also estimate the respiratory rate or volume based on body impedance received from the impedance sensing circuit 240 was measured. For example, the body impedance measurement that forms the basis for estimating the respiratory rate or the respiratory volume may be between electrodes of the set of hand-held electrodes 210 be measured.
Das System 200 kann außerdem einen Beschleunigungsmesser 280 aufweisen. Basierend auf einem Ausgangssignal des Beschleunigungsmessers 280 kann das Verarbeitungsmittel 250 eine aktuelle Geschwindigkeit des Fahrrads 102 schätzen, beispielsweise durch Integration der Beschleunigung, die von dem Beschleunigungsmesser 280 gemessen wurde. Es wäre jedoch auch möglich, die Geschwindigkeit des Fahrrads 102 unter Verwendung einer mit dem Verarbeitungsmittel 250 verbundenen GPS-Vorrichtung zu schätzen.The system 200 can also have an accelerometer 280 exhibit. Based on an output of the accelerometer 280 can the processing agent 250 a current speed of the bike 102 appreciate, for example, by integrating the acceleration provided by the accelerometer 280 was measured. However, it would also be possible to change the speed of the bike 102 using one with the processing agent 250 to estimate the connected GPS device.
Das Erfindungskonzept wurde vorstehend hauptsächlich unter Bezugnahme auf eine begrenzte Anzahl von Beispielen beschrieben. Dem Fachmann erschließt es sich jedoch ohne weiteres, dass auch andere Beispiele als die vorstehend offenbarten Beispiele im Umfang der Erfindung, wie er durch die anliegenden Ansprüche definiert ist, gleichermaßen möglich sind.The inventive concept has been described above mainly with reference to a limited number of examples. However, it will be readily apparent to those skilled in the art that examples other than the examples disclosed above are equally possible within the scope of the invention as defined by the appended claims.
