DE9216659U1 - Interfaceschaltung für Fahrrad-Trainingsgeräte - Google Patents

Interfaceschaltung für Fahrrad-Trainingsgeräte

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Description

CHOU, Ming-Fu Nürnberg, 7.12.1992
No. 27, Alley 2, Lane 437 30 966 - GA
Peitu &eegr; Road
Taichung, Taiwan (R.&ogr;.C.)
Interfaceschaltung für Fahrrad-Trainingsgeräte
Die Erfindung bezieht sich auf eine Interfaceschaltung für Fahrrad-Trainingsgeräte, insbesondere für solche Trainingsgeräte, die so eingerichtet sind, daß sie die Möglichkeit für ein Videospiel bieten, so daß verschiedene Benutzer die Bewegungsgeschwindigkeit der jeweiligen automatisierten Zeichen- oder Symboldarstellungen im Videospiel durch die Pedaltätigkeit beeinflussen können.
Derzeit benutzte Fahrrad-Trainingsgeräte sind in typischer Weise so ausgebildet, wie das z.B. die US-PS 5 062 632 offenbart, die ein Trainingsgerät zum Gegenstand hat, das einen Regelmechanismus besitzt, der mit einer Reihe oder Gruppe von horizontal angeordneten Schiebepotentiometern verbunden ist, die als auf der Benutzerseite bewegbare Indikatoren wirken, und welcher mit einer Betätigungseinrichtung versehen ist, um die Schwierigkeiten in dem vom Benutzer auf dem Trainingsgerät durchgeführten Training in relative Schwierigkeitsgrade entsprechend der festgelegten Einstellung von gewählten Relativwerten zu regeln. Die US-PS 5 067 710 offenbart ein rechnergestütztes Trainingsgerät, in welchem eine Widerstandseinrichtung durch einen Computer geregelt wird, der durch einen Benutzer mit einem von diesem gewählten Intensitätsprogramm, um die Widerstandsstärke oder den Widerstandsgrad über eine programmierte Zeitdauer zu verändern, programmiert werden kann.
Die beiden oben genannten Patentschriften geben jedoch keine Anregung zur Ausbildung einer allgemeinen Steuerschaltung,
die zum Anschluß an oder zur Verbindung mit irgendeinem Trainingsmechanismus geeignet ist, um dessen Widerstand einzuregeln und mit einem Videospiel-Bildschirm zusammenzuwirken, um dadurch ein Fahrrad-Trainingsgerät zu schaffen, dessen Widerstand dynamisch durch das Videospiel geändert wird. Des weiteren ist den beiden Patentschriften kein Hinweis auf eine Interfaceschaltung zu entnehmen, um die Steuerschaltungen von zwei Fahrrad-Trainingsgeräten zu verbinden, so daß den Benutzern die Möglichkeit gegeben wird, jeweilige Symbole oder Zeichen in einem gleichen Videospiel durch die Pedalarbeit am eigenen Fahrrad-Trainingsgerät zu kontrollieren.
Die US-Patentanmeldung Ser.-No. 07/900 149 beschreibt eine Steuerschaltung, die so ausgebildet ist, daß sie auf eine von einem Benutzer dynamisch eingetastete Information anspricht, um den Widerstand eines Fahrrad-Trainingsgeräts einzuregeln, wobei ein Videospiel eingebaut ist derart, daß der Schwierigkeitsgrad des Videospiels und der dynamische Widerstand des Fahrrades eine proportionale Beziehung haben. Wenn jedoch zwei Benutzer jeweils ein eigenes Fahrrad-Trainingsgerät haben, dann ist eine Interfaceschaltung notwendig, um die Steuerschaltungen in jedem Gerät untereinander zu verbinden, so daß ein Videospiel, wie z.B. ein Fahrradrennen, geschaffen wird, das durch die Pedalarbeit eines jeden der Benutzer gesteuert wird.
Es ist somit die Aufgabe der Erfindung, eine Interfaceschaltung zu schaffen, die eine Verbindung zwischen zwei Steuerschaltungen von jeweils eigenen Fahrrad-Trainingsgeräten herstellt, so daß zwei Benutzer die Möglichkeit zu einem simulierten Fahrradrennen mit ihrem jeweiligen Gerät haben und die darauf bezogenen Symbole oder Zeichen an einem Videospiel-Bildschirm darzustellen sind.
Die erfindungsgemäße Interfaceschaltung für Fahrrad-Trainingsgeräte, die die Steuerschaltungen dieser Geräte verbindet, enthält ein Übertragungsteil zur Verarbeitung und Steuerung der Ausgabedaten zum anderen Fahrrad-Trainingsgerät und ein Empfangsteil zur Steuerung des Empfangs der externen Daten vom anderen Fahrrad-Trainingsgerät, so daß eine Kommunikation zwischen den zwei Trainingsgeräten ermöglicht wird und die Benutzer der Geräte ein Fahrradrennen auf dem jeweiligen Fahrrad-Trainingsgerät als Spiel simulieren können.
Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Perspektivansicht eines Trainingsgeräts nach Art eines Fahrrades, bei dem der Erfindungsgegenstand zur Anwendung kommt;
Fig. 2 einen Plan einer Steuerschaltung gemäß der Erfindung;
Fig. 3 bis 6 eine erste, zweite, dritte und vierte Einzelheit aus dem Schaltplan von Fig. 2;
Fig. 7 eine Schnittstellen- oder Interfaceschaltung gemäß der Erfindung.
Gemäß Fig. 1 ist ein Trainingsgerät 10 wie ein Fahrrad ausgebildet und umfaßt eine Mehrzahl von erforderlichen Fühlern, einen Mechanismus zum Einstellen eines Widerstandes und eine Steuerschaltung, die in Fig. 1 jedoch nicht näher dargestellt sind. Vor einem (Lenker-)Handgriff 12 des Geräts 10 ist eine Sichtanzeige 11 angeordnet. Diese Sichtanzeige 11 ist aus einem Computermonitor, einem Fernsehgerät (TV-Gerät) mit einer AV-Eingangsbuchse (Audio- und Video-Eingangsbuchse) oder einem üblichen TV-Gerät auswählbar. Da die Erfindung auf die Steuerschaltung, und zwar vor allem auf eine damit verbundene Schnittstellen- oder Interfaceschaltung ausgerichtet ist, brauchen weitere Einzelheiten des Trainingsgeräts 10 nicht erläutert zu werden.
Wie die Fig. 2 zeigt, umfaßt die Steuerschaltung ein Signaleingabeteil 1, ein Datenverarbeitungsteil (Computer) 2, ein Ton-/Bildverarbeitungstei1 3 und ein Widerstand-Steuerteil 4, die jeweils durch gestrichelte Linien eingerahmt sind, sowie eine Interfaceschaltung 60 und eine Energiequelle 28, die für die gesamte Steuerschaltung die notwendige elektrische Versorgung bewirkt.
Das Signaleingabeteil 1 empfängt Signale von peripheren Einheiten und gibt nach einer Verarbeitung Steuerdaten aus, um die automatisierten Bilder des Videospiels zu steuern und den Widerstand des Trainingsgeräts 10 zu verändern.
Der Computer 2, der vorausgehend mit Audio- sowie Videodaten für das Videospiel geladen worden ist, steht mit dem Signaleingabeteil 1 in Verbindung, um auf die Steuerdaten anzusprechen, und erzeugt ferner bearbeitete Audio- sowie Videodaten. Das mit dem Computer 2 verbundene Ton-/Bildverarbeitungstei1 3 verarbeitet die bearbeiteten Audio- sowie Videosignale weiter, um den Ton und die Bilder für das Videospiel zu erzeugen. Das Widerstands-Steuertei1 4 ist mit dem Signaleingabeteil 1 verbunden, es spricht auf die Steuersignale an und ändert darüber hinaus den Widerstand des Trainingsgeräts 10.
Wie der Fig. 2 zu entnehmen ist, umfaßt das Signaleingabeteil 1 einen ersten Eingabeanschluß 51 zum Empfang von Tastenfeldaten, einen zweiten Eingabeanschluß 52 zum Empfang von Fühlerdaten von einer Mehrzahl von Fühlern, die am Trainingsgerät 10 angebracht sind, und einen Datenumsetzer 53, der die Tastenfeld- sowei Fühlerdaten in Steuerdaten umsetzt, die für den Computer 2 empfangsfähig sind.
Der Computer 2 enthält einen Mikroprozessor 21, einen Adressendecoder 22, eine Systemspeicherbank 24, eine Schreib-/ Lesespeicherbank 26, einen Taktgeber 23 und eine Sicherungsbatterie 27.
Der Mikroprozessor 21 umfaßt einen dritten Eingabeanschluß 210zum Empfang von Steuerdaten vom Umsetzer 53 über einen Eingabedatenbus 71, einen vierten Eingabeanschluß 211, der mit dem Schreib-/Lesespeicher 26 über einen Gespeichertdatenbus 72 zum Empfang von gespeicherten Daten vom Schreib-/Lesespeicher 26 verbunden ist, einen Takteingangsanschluß 212 zum Empfang von Taktimpulsen vom Taktgeber 23, einen Audioanschluß 213, der mit dem Ton-/Bildverarbeitungstei1 3 verbunden ist, und einen Adressenanschluß 214, der mit dem Adressendecoder 22 verbunden ist.
Der Adressendecoder 22 empfängt vom Adressenanschluß 214 des Mikroprozessors 21 zugeführte Adressen und steht mit dem Systemspeicher 24 sowie dem Ton-/Bildverarbeitungstei1 3 in Verbindung. Der Systemspeicher 24 liefert ein Systemprogramm und hat mit dem Eingabedatenbus 71, dem Gespeichertdatenbus 72, dem Mikroprozessor 21 sowie dem Adressendecoder 22 Verbindung. Der Schreib-/Lesespeicher 26 ist mit dem Eingabedatenbus 71 und dadurch mit dem Mikroprozessor 21, dem Ton-/Bildverarbeitungstei 1 3 sowie dem Systemspeicher 24 in Verbindung, und er ist ferner mit dem Gespeichertdatenbus 72 und dadurch mit dem Mikroprozessor 21, dem Ton-/Bildverarbeitungstei 1 3 sowie dem Systemspeicher 24 verbunden. Der Taktgeber 23 erzeugt Taktimpulse für den Mikroprozessor 21 sowie das Ton-/Bildverarbeitungstei1 3. Die Sicherungsbatterie 27 liefert Energie zum Schreib-/Lesespeicher 26, wenn an der Energiequelle 28 eine Fehlfunktion vorliegt.
Das Ton-/Bildverarbeitungstei 1 3 enthält einen Bildprozessor 30, einen Bilddatenspeicher 35, einen Videoverstärker 31, einen Audioverstärker 32, eine Trennschaltung 33 und einen Hochfrequenzmodulator 34.
Der Bildprozessor 30 ist mit dem Eingabedatenbus 71 sowie dem Gespeichertdatenbus 72 zur Umwandlung der Steuerdaten
und der gespeicherten Daten in Bilddaten verbunden. Der Bilddatenspeicher 35 steht mit dem Bildprozessor 30 zur Speicherung von Bildeten in Verbindung.
Der Videoverstärker 31 ist an den Bildprozessor 31 angeschlossen, um Bilddaten von diesem zu verstärken, und er gibt die verstärkten Bilddaten an einem Videoausgangsanschluß A zu einem TV-Gerät ab.
Der Audioverstärker 32 ist mit dem Mikroprozessor 21 verbunden, um Audiosignale von diesem zu verstärken, und er gibt die verstärkten Audiodaten an einem Audioausgangsanschluß B zu einem TV-Gerät ab.
Die Farb-Trennschaltung 33 hat mit dem Bildprozessor 30 zum Empfang von Bilddaten von diesem Verbindung und gibt RGB-Bildsignale zu einem Monitor-Bildschirm bei C ab. Die Schaltung 33 ist ferner mit dem Mikroprozessor 21 zum Empfang von Audiosignalen von diesem verbunden und gibt die Audiosignale zu einem Lautsprecher D ab.
Der Hochfrequenzmodulator 34 ist mit dem Bildprozessor 30 zum Empfang von Bilddaten von diesem und mit dem Mikroprozessor 21 zum Empfang von Audiosignalen von diesem verbunden, und nach einem Modulieren der Audio- sowie Videosignale gibt er die modulierten Signale zu einem Antenneneingang E eines TV-Geräts hin ab.
Das Widerstand-Steuerteil 4 umfaßt einen Puffer oder Zwischenspeicher 41, einen D/A-Wandler 42 sowie einen Widerstandsregler 43. Der Puffer 41 ist mit dem Eingabedatenbus 71 zum Empfang von Steuerdaten von diesem verbunden. Der D/A-Wandler 42 ist an den Puffer 41 angeschlossen, um die Steuerdaten von diesem in ein analoges Steuersignal umzuwandeln. Der Widerstandsregler 43 hat mit dem D/A-Wandler 42
Verbindung und spricht auf das analoge Steuersignal an, um den Widerstand des Trainingsgeräts 10 einzuregeln.
Das Interface 60 ist mit dem Mikroprozessor 21, dem Adressendecoder 22, dem Eingabedatenbus 71 und dem Gespeichertdatenbus 72 verbunden. Eine Eingabe-Ausgabe-Anschlußstelle G wird zur Verbindung mit einem weiteren Interface 60 eines anderen Fahrrad-Trainingsgeräts verwendet, so daß zwei Benutzer von zwei Trainingsgeräten die zugehörigen Steuerschaltungen verbinden und ein simuliertes Fahrradrennen spielen können.
Gemäß Fig. 3 sind der Mikroprozessor 21, der Bildprozessor 30, der Systemspeicher 24, der Bilddatenspeicher 35 und der Taktgeber 23 untereinander verbunden, wobei eine solche Verbindung dem Fachmann geläufig ist und deshalb hier nicht näher erläutert wird.
Nach Fig. 4 wird der Schreib'/Lesespeicher 26 zur Speicherung von Daten verwendet, die für einen Zeitraum einer Spielaufzeichnung oder eines Spielprotokolls kennzeichnend sind. Ferner dient ein zweiter Bilddatenspeicher 251 dem Speichern von Bilddaten. Die Funktionen des ersten sowie des zweiten Eingabeanschlusses 51 bzw. 52 und des D/A-Wandlers 42 sind die oben bereits erwähnten. Die in Fig. 4 gezeigte Schaltung ist dem Fachmann geläufig und braucht insofern nicht erläutert zu werden.
Bei der in Fig. 5 gezeigten Schaltung wirken Puffer 531, und 535 mit Decodern 533 und 534 zusammen, um die Eingabedaten in Steuerdaten umzuwandeln. Der Videoverstärker 31, der Audioverstärker 32 und der HF-Modulator 34 verarbeiten Audiosowie Videosignale vom Audioanschluß 334 bzw. Videoanschluß 332, so daß Signale für AV-Eingangsanschlüsse an einem TV-Gerät und HF-Signale für einen Antenneneingang eines TV-
Geräts erzeugt werden. Die in Fig. 5 dargestellte Schaltung ist dem Fachmann geläufig und wird deshalb nicht näher beschrieben .
Gemäß Fig. 6 umfaßt die Trennschaltung 33 einen Farbtrennkreis 331 und einen zweiten Audioverstärker 333. Der Farbtrennkreis 331 empfängt ein Videosignal vom Videoanschluß 332 und trennt dieses Signal in Rot-, Grün- sowie Blausignale, und er empfängt auch ein Synchronsignal SYNC, die weiter zu einem Farbmonitor-Bildschirm geführt werden. Der zweite Audioverstärker 333 dient der Verstärkung des Audiosignals und führt das verstärkte Audiosignal zu einem Lautsprecher D. Die Energiequelle 28 (Stromversorgungskreis) enthält zwei Spannungsregler 281 und 282 zur Zufuhr von Elektroenergie zur ganzen Steuerschaltung.
Wie die Fig. 7 zeigt, umfaßt das Interface 60 einen Decoder 65, der eine Adressensignalentschlüsselung bewirkt, um seine entsprechenden Komponenten anzusteuern, und einen Parallel-Serien-Umsetzer 61, um die parallelen Daten in serielle Ausgabedaten umzusetzen und zu einem Ausgangsanschluß SDO der Eingabe-Ausgabe-Anschlußstelle G zu führen sowie zu einer anderen Steuerschaltung eines weiteren Fahrrad-Trainingsgeräts weiterzuleiten. Ein Takterzeuger 611 liefert den für den Umsetzer 61 benötigten Schrittimpuls. Ein erster Statusgenerator 613 erzeugt ein Interruptsignal, das durch ein UND-Tor 615, durch einen Unterbrechungsanforderungsanschluß 612 und zum Mikroprozessor 21 geht, so daß dieser dazu gebracht wird, die Ausgabeübertragung vom Ausgangsanschluß SDO zu verarbeiten. Ein zweiter Statusgenerator 614 wird dazu benutzt, das Statussignal bei der Übertragung der seriellen Ausgabedaten zu einem anderen Fahrrad-Trainingsgerät zu erzeugen. Ein Eingangsanschluß SDI der Eingabe-Ausgabe-Anschlußstelle G wird zum Empfang von externen Daten von einem anderen Fahrrad-Trainingsgerät verwendet. Die exter-
&eegr;en Daten werden durch den Eingangsanschluß SDI empfangen und durch einen Serien-ParalIeI-Umsetzer 62 umgesetzt, worauf
die parallelen Daten zu einem Puffer 63 und weiter zum Datenbus 71 geführt werden. Ein Taktgenerator 621 dient der Lieferung des erforderlichen Schrittimpulses zur Signalumwandlung durch den Umsetzer 62. Ein dritter Statusgenerator 622 wird
zur Erzeugung eines Interruptsignals, wenn externe Daten empfangen werden, verwendet. Das Interruptsignal wird über das
UND-Tor 615 und den Unterbrechungsanforderungsanschluß 612
zum Mikroprozessor 21 geleitet. Ein vierter Statusgenerator 623 wird zur Erzeugung des Statussignals bei Empfang der externen Daten benutzt. Ein Statuspuffer 64 dient dazu festzustellen, ob das Interface 60 im übertragungs- oder im Empfangsstatus ist.
Das Interface 60 erfüllt insofern eine serielle Zweirichtung-Eingabe-Ausgabe-Funktion und bietet eine Interrupterzeugung sowie die damit in Wechselbeziehung stehende Statuserzeugung und -ermittlung, wodurch eine Kommunikation von zwei oder
mehr Fahrrad-Trainingsgeräten ermöglicht wird und die Benutzer an einem simulierten Fahrradrennen auf ihren eigenen
Fahrrad-Trainingsgeräten teilnehmen können.

Claims (2)

  1. CHOU5 Mi ng-Fu Nürnberg, 7.12.1992
    No. 27, Alley 2, Lane 437 30 966 - GA
    Peitu &eegr; Road
    Taichung, Taiwan (R.&ogr;.C)
    Interfaceschaltung für Fahrrad-Trainingsgeräte
    Schutzansprüche
    Interfaceschaltung für Fahrrad-Trainingsgeräte, von denen jedes einen Fahrradmechanismus (10) einschließlich einer Mehrzahl von Fühlern, einen Widerstandsregelmechanismus und eine Steuerschaltung enthält, welche ein Signaleingabeteil (1), ein Datenverarbeitungsteil (2) mit einem Mikroprozessor (21), ein Ton-/Bildverarbeitungstei1 (3), ein Widerstand-Steuerteil (4) und eine Energiequelle (28) umfaßt, dadurch gekennzeichnet,
    - daß die Interfaceschaltung (60) mit dem zugeordneten Datenbus, Adressenbus sowie Steuerbus des Mikroprozessors (21) verbunden ist und eine Eingabe-Ausgabe-Anschlußstelle (6) zur Verbindung einer anderen Anschlußstelle (G) eines anderen Fahrrad-Trainingsgeräts, ein Übertragungsteil zur Übertragung von Ausgabedaten zu einem anderen Fahrrad-Trainingsgerät sowie ein Empfangsteil zum Empfang von externen Daten von einem anderen Fahrrad-Trainingsgerät enthält,
    - daß das Übertragungsteil einen Parallel-Serien-Umsetzer (61), der die parallelen Daten in serielle Ausgabedaten umsetzt und diese an einen Ausgangsanschluß (SDO) der Eingabe-Ausgabe-Anschlußstelle (G) abgibt, einen ersten Takterzeuger (611), der den für den Umsetzer (61) benötigten Schrittimpuls liefert, einen ersten Statusgenerator (613), der ein durch ein UND-Tor (615), durch einen Unterbrechungsanforderungsanschluß (612) sowie zu dem Mikroprozessor (21) geführtes Interruptsignal, wo-
    durch der Mikroprozessor zur Verarbeitung der Ausgabedaten-Übertragung gebracht wird, erzeugt, und einen zweiten Statusgenerator (614), der das Statussignal bei Übertragen der seriellen Ausgabedaten liefert, umfaßt und - daß das Empfangsteil einen an der Eingabe-Ausgabe-Anschlußstelle (G) angeordneten Eingangsanschluß (SDI) zum Empfang von externen Daten von einem anderen Fahrrad-Trainingsgerät, einen Serien-Parallel-Umsetzer (62), der die externen Daten in parallele Daten umsetzt, einen Taktgenerator (621), der den für die Signalumwandlung durch den Umsetzer (62) benötigten Schrittimpuls liefert, einen dritten Statusgenerator (622), der bei einem Empfang der externen Daten ein Interruptsignal erzeugt, das dem Mikroprozessor (21) über das UND-Tor (615) sowie den U nterbrechungsanforderungsanschluß (612) zugeleitet wird, und einen vierten Statusgenerator (623), der das Statussignal bei einem Empfang der externen Daten erzeugt, umfaßt.
  2. 2. Interfaceschaltung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Statuspuffer (64), der ermittelt, ob die Interfaceschaltung (60) im Übertragungsstatus oder im Empfangsstatus ist.
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Cited By (2)

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WO1994017860A1 (en) * 1993-02-02 1994-08-18 Cybergear, Inc. Interactive exercise apparatus
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