SE429925B - Motionsbefremjande anordning - Google Patents

Description

rsesieo-A _ 2 _ 'iDen mest normala användningen av motionsbefrämjande_anordningar där att dessa utnyttjas med en bestämd fast hastighet, vanligtvis rela- terad till en taktgivare, en mentometer, en klocka eller liknande, och att belastningsintensiteten relaterad till tiden tillåtas öka, antingen efter ett visst manuellt inställbart program eller godtyckligt efter ' förmåga, se , - 'Vidare är det känt genom den amerikanska patentskriften 642,916 en trä:I_ ningsanordning i form av en cykel där ett drivet hjul via en utväxlingsan- ordning tillâtes driva en fläkt, så att därigenom en luftström kan riktas mot personens ansikte..

RÉDOGURELSE FUR UPPFINNINGEN.

. Tskrnskr Pnoahsn. - i Det är ett känt förhållande att människokroppen är byggd för aktivitet och inte för vila. Eftersom tillvaron för ett avsevärt antal personer för närvarande ter sig sittande, liggande eller åkande, så har den naturliga och viktigaste stimulansen som vävnader och inre organ får genom fysiskt arbete bortfallit. Det är även så att ett flertal av kroppens vävnader har den inbyggda egenskapen att de i hög grad kan anpassa sig till antingen inaktivitet eller aktivitet. Detta gäller speciellt muskler, ben och blod. .

Den fysiska arbetsförmâgan kan därigenom pâverkas i såväl inaktiv som aktiv riktning och för flertalet stillasittande personer har det därför blivit ett behov av att regelbundet motionera.

¿ Vad som gäller är att personen själv väljer att utsätta sig för en ansträngning och att utnyttja en motionsbefrämjande anordning är en :enkel-arbetsform för denna aktivitet.

Pâ senare tid har det framkommit som väsentligt att den person som utför ansträngningen mäste ha tillgång till frisk ren luft, gärna D syretillsatt sådan.

Med en teknisk term kallas den blodvolym som hjärtat pumpar ut ï per minut för hjärtats "minutvolym" och tömningén för varje slag kallas s hjärtats "slagvolym“. Härvid erhålles sambandet att minutvolymen är lika D med slagvolymen ganger hjärtats frekvens eller_puls. 7998790- 4 - 3 _ AiEn person med liten slagvolym mäste således för att få en hög minutvolym tillåtas få en hög puls, vilket innebär att pulsen stiger vid ökad belastning. Pulsfrekvensen blir därvid individuell och beror bl.a. på personens kondition.

Pâ senare tid har det rekommenderats en s.k. intervallträning, vilket innebär att personens ansträngning är relativt högt under en kort tidsperiod och därefter inträder en period av vila eller lättare an- strängning, där periodtiden kan vara av storleksordningen l minut. Under ' viloperioden skall emellertid en viss rörelse och en viss belastning ske för att därigenom kunna utnyttja den s.k. venpumpen, d.v.s. musklernas masserande verkan på blodkärlen för att därigenom befrämja borttrans- porten av ämnesomsättningsprodukter ut ur muskulaturen.

Detta innebär i sig, med hänsyn till att olika personen har olika kondition, olika personer har olika grad av uthållighet och olika personer har olika kroppsbyggnad, att det föreligger ett behov av att få ett motions- eller träningsprogram direkt anpassat till en person d.v.s individanpassat program, , _ ' Det ligger ett problem i att ansträngningar av detta slag er- fordrar stora mängder syre och för att tillfredsställa detta krav blir andningen häftigare, vilket då vanligtvis innebär att stora mängder i förorenad (stoftbemängd och gasbemängd) luft passerar genom luftvägarna.

Problemet ligger i att på-ett enkelt sätt kunna få en rening av luften och även en kylning av luften och/eller en syretillsättning_till luften.

Det är även ett problem att kunna enkelt styra och reglera luft- mängden, temperaturen hos luftmängden samt syretillsättningen av luft- 'mängden i beroende av ansträngningen. ' ' _ i ~ Därest kyld luft utnyttjas kan det vara lämpligt att kombinera 'detta med en värmestràlning mot personens ansikte, lämpligast en in- fraröd strålning. ' _ Losmtnesn. w Föreliggande uppfinning avser att ge anvisning om en motions- befrämjande anordning, som innefattar en av en persons ansträngning pâverkbar enhet. _ _ ~ _Enligt föreliggande uppfinning är det möjligt att anordna och rikta en luftström mot personers ansikte och intensiteten och varia- tioner i luftströmmen kan med fördel styras av ett programverk§ Luft-' strömmen skall med fördel först passera en luftrenande anordning. _ a»- Genom att låta luftströmmen vara riktad mot personens ansikte kan, därest ergometercykel utnyttjas, den psykologiska effekten uppstå att ~personen ifråga upplever träningen verklighetstrogen, eftersom personen uppfattar en fartvind i ansiktet. . g 'Föreliggande uppfinning anvisar möjligheten att låta luftströmmens intensitet vara variabel och företrädesvis ökande i beroende av ökande l ansträngning.

' Uppfinningen anvisar även en möjlighet att låta temperaturreglera lutströmen, antingen uppvärmd-luft eller avkyld luft. Att föredraga torde vara en avkyld luft. Vid låg temperatur på-luftströmmen kan an- - siktet samtidigt utsättas för en värmestrålning, lämpligast en infraröd värmestrålning. _ I Uppfinningen ger även anvisning om möjligheten att låta ett program- verk Z dels styra-belastningens variation i tiden, men dels även till- sätta syre i en luftström.riktad mot personen. Syretillsatsen kan ske i - beroende av ansträngningen.

FURDELÅR. i " Fördelarna med föreliggande uppfinning ligger främst i att upp- dfinningsanordningen lyckats lösa de ovan angivna problemen. _ Till fördelarna för föreliggande uppfinning hör den möjligheten att träningsprogrammet kan utföras i en reglerad luftström. Denna bör med fördel vara renad från stoft och giftiga gaser och gasblandningar. a Genom att låta luftströmmen passera en luftkylande anordning er- ehålles en uppfriskande effekt på personen som anstränger sig enligt i träningsprogrammet och träningen blir mera verklighetstrogen. . _ Det som främst kan få anses vara kännetecknande för en motions- ebefrämjande anordning i enlighet med föreliggande uppfinning anges i det ' efterföljande patentkravets l kännetecknande del. 7908 790 - 4 KORT FIGURBESKRIVNING.

En för närvarande föreslagen utföringsform uppvisande de för föreliggande uppfinning signifikativa kännetecknen skall närmare be- 'skrivas med hänvisning till bifogad ritning där, fig. l visar i perspektivvy en person utnyttjande en av personens ansträngning pàverkbar enhet i form av en ergometercykel och med en luftström mot personen , ansikte alstrande enhet applieerad till ergometer- cykeln och där enheten _samt belastningen i tiden är styrd av en mikroprocessor, W fig. 2 visar med heldragna linjer ett föreslaget första ' individanpassat träningsprogram och med sträckade 'linjer ett andra mindre ansträngande individanpassat träningsprogram för att därigenom illustrera funk- tionerna för föreliggande uppfinning, samt fig. 3 visar i blockschemaform en utföringsform av en styr- enhet användbar i anslutning till föreliggande upp- finning. i BESKRIVNING UVER NU FURESLAGEN UTFORINGSFORM. A Med hänvisning till fig. l visas i perspektivvy en för en person avsedd motionsbefrämjande anordning i enlighet med föreliggande upp- finning. Personen har givits hänvisningsbeteckningen l och utnyttjar en av personens ansträngning pâverkbar enhet 2. Denna enhet har i fig. l illustrerats som en ergometercykel, men skulle givetvis kunna bestå av andra anordningar. Dessutom förefinns en en luftström mot personens ansikte alstrande enhet 3 driven av och innefattande en mikroprocessor.

I fig. l framgår att luftströmmen 3a är riktad mot personens l ansikte la och därigenom kommer personen att få ett intryck av en fartvind.

Luftströmmen 3a är anordnad att passera ett filter Bb, tjänande som en luftrenande (stoftavskiljande och/eller giftiga gaser avskiljande) anordning och en temperaturreglerande krets Bb”. Den luftrenande an~ ordningen och enheten 3 innefattar även en fläkt, vars fläktvinge, kopplad till en drivmotor, är via en ledning från mikroprocessorn så styrd, att luftströmmens intensitet är varierbar. Det är här möjligt att , 'fwaveo-Ll _ 5 _ via signaler på ledningen från mikroprocessorn styra drivmotorn för fläkten så att den får en ökning av luftströmmen vid en ökad ansträng- ning hos personen l. Till_personens handled appliceras ett pulsen hos personen avkännande organ l2. Detta organ 12 är via en ledning l3 kopp- lad till en pulsen registrerande anordning kopplad till mikroprocessorn.

Luften genom enheten 3 kan syretillsättas via ledning l4. ' tersonen l utnyttjar i fig. l en ergometercykel 2 bestående av i en ram 4 till vilken trempor 5 är vridbart infästade. Tramporna 5 vrides runt i pilens P riktning och driver därvid ett hjul 6. Omkring hjulet 6 löper ett bromsband 7 vars ena ände 8 är fast monterad till ramen 4_ igmedan dess andra ände 9-kan tilldelas en varierbar inspänning och därmed , ge olika belastningar för personen. Denna varierbara inspänning sker i en enhet lß. Påverkan-av denna enhet kan dels ske via ett manuellt pâverkningsdon Il; dels via ett av mikroprocessorn styrt don, (ej visat i fig.-1); men ger en verkan likvärdig den från donet ll. ' ~ En värmelampa l5 är anordnad att rikta en värmestråle mot personens i e ansikte och styrs av mikroprocessorn via ledning l6. f Föreliggande uppfinning avser även att låta belastningen på en- heten och därmed även graden av personens ansträngning vara varierbar i tiden. För detta ändamål erfordras vanligtvis en avkänningsanordning för att utvärdera belastningen pâ enheten men framför allt en anordning för .att styra belastningsintensitet i tiden, vilket sker via det av mikro- processorn styrda donet, ' _ Belastningens variation i tiden är styrd av ett programverk till- . delat ett för pesonen ifråga anpassat eller valt program, d.v.s. in- dividanpassat tränings- eller motionsprogram. Detta program kan vara inskrivet i form av ett kort, som nedföres i en slits i programverket ' och därigenom bringar mikroprocessorn att alstra antalet utsignaler i beroende av den tidssekvens som är inprogrammerad pa kortet. iMed.hänvisning till fig; 2 visas ett sådant individanpassat trä- 1 ningsprogram innebärande att belastningen på ergometercyckeln 2 under en i första tidsperiod tl uppvisar värdet l, varefter under en andra tids-' period t2 belastningen sjunker till värdet 0,5. Därefter kommer under nästa tidsperiod t3 belastningen att öka till värdet 2 och vid den i efterföljande tidsperioden t4 sjunker belastningen till värdet l. På _detta sätt komer alltså belastningen att stegvis ökas med mellanlig- gande viloperioder med mindre belastning. 79087904: _ 7 _ I det visade utföringsexemplet enligt fig. 2 är ett första individ- anpassat träningsprogram ritat med heldragna linjer och detta program -innebär att belastningen efter tiden t7 är maximalt 5,5 medan däremot viloperioderna får en ökad belastning mellan belastningssekvenserna motsvarande enheten 0,5. _ g s -Det antages vidare att den pnlsavkännande-kretsen 12 indikerar att pulsfrekvensen blir enligt den sträckade kurvan A. Vid ett på förhand bestämt maximalt värde för pulsen, värdet 180, så kommer efter tiden t8 inte det heldragna individanpassade träningsprogrammet att kopplas in utan ett andra mindre ansträngande individanpassat träningsprogam, nämligen det som är visat med sträckade linjer och som ger en belastning motsvarande värdet 4,5 och en viloperiod med belastningen lika med 2 kopplas in. D Antingen kan träningen avstannas vid det givna gränsvärdet för pulsfrekvensen eller så kan det individanpassade träningsprogrammet minskas enligt fig. 2 och träningen fortsätter.

Ett mått på konditionen kan då vara vid vilken tidpunkt som gräns- värdet för pulsfrekvenserna uppnås och det blir möljigt att jämföra dessa tidpunkter från gång till gång.

Med hänvisning till fig. 3 visas i blockschemaform användningen av en mikroprocessor för att styra det ovan beskrivna förloppet.

Utföringsexemplet illustrerar en mikroprocessor 31 (av den typ som gär under beteckningen 8085). Denna processor 3l samverkar med ett läsminne 32 (EPROM 2716) med ett fast lagrat program, ett skriv/läs minne 33 (RAM2ll4) med ett varierbart program, ett träningsprogram in- ' och utläsande enhet 34 (PERTEC FD 200 Microfloppy) med tillhörande anpassningsenhet 35, en skrivare 36 med tillhörande anpassningsenhet 37 samt utportar 33 och 39 samt inportar 40.

Utportarna 38 samverkar med ett antal nummeriska displayanordningar 41-44 med tillhörande indikeringslampor 4la-44a.

Inportarna 40 samverkar med en omkopplare 45 för programet, en tastatur 46 samt en hoppinstruktioner i programmet aktiverande an- D ordning 47. ~ _ Det förutsättes att den interna sammankopplingen av de ingående de-ß 'larna blir för fackmannen nära till hands liggande åtgärd vid beaktandet ' av efterföljande funktionsbeskrivning. eieosiao-4 _ 3 _ Det antages att displayanordningen 41 anger under vilken sekvens programmet arbetar, d;v.s. tl, tZ eller andra tidsavsnitt. _ _Displayanordningen 42 kan ange belastningens värde under sekvensen visad i anordningen 4l. .I I I gl 44 _aDispiayanordningen 43 anger varaktigheten i tiden för sekvensen ifråga. J _ 4 g Displayanordningen 44 anger intensiteten för fläkten 3b; -“Om det antages att ett redan inläst program enligt fig. 2 skall utnyttjas inkopplas detta program till omkopplaren 45, som via inpor- p terna 40 överföres till skriv/läs minnet 33. Dispiayanordningen 41 anger nu i vilken sekvens (tl, t2...) programmet arbetar, displayanordningen '42 anger belastningens värde (l, 0,5 ....), displayanordningen 43 anger den tid (säg 60 sek.) under vilken sekvensen varar och här föreslås en av personen synlig räknare, som anger den tid som återstår av sekvensen.

Displayanordningen 44 kan ange annan information, exempelvis fläktens intensitet.assf W ' g g ' Till inportarna 40 är kopplad en ledning 13, vars signal är be- roende av personens puls. Vid ett värde överstigande ett på förhand bestämt värde skall antingen programmet stoppas eller så skall ett 'mindre ansträngande program inkopplas.l Unskar man avancera eller repetera i programmet kan detta ske via 4 knapparna 47. 4 Om ett nytt program skall inläsas lyser en av iamporna 4la-44a.

»Genom att på tastaturen 46 inslâ en viss sifierkombination kan övar och en av funktionerna 41-44 regleras och fastställas till det g individanpassade programmet. g- i Vid färdigt program intryckes knappen “E", vilken aktiverar en p inläsning av det framtagna programmet på ett kort i enheten 34. 4- 1 Programmet samt resultatet av träningen (pulsvariationerna)A kaniör statistiska ändamål skrivna ut på en skrivare 36. _' även om föreliggande uppfinning nu anvisar pulsvariationen som indikation på ansträngningen är det intet some hindrar att istället eller jämväl utvärdera andningsfrekvensen och/eller blodtrycket och att även för dessa parametrar fastställa gänsvärden över vilka tränings- g programmet omkppplas eller urkopplas. 790879041 _ 9 _ När det gäller utportarna 39 är dessa kopplade för att styra olika funktioner i programmet.

Sålunda skall _ a) belastningen kunna regleras och varieras som funktion av tiden, _ b) fläktmotorn kunna regleras och varieras som funktion av tiden , i i c) syretillsatsen till ïuftströmmen skall kunna regleras i och varieras som funktion av tiden, d) lufttemperaturen i luftströmmen skall kunna regleras oçh varieras (3b') som funktion av tiden, e) värmebestrålning av personens ansikte skall kunna reg- i A leras och varieras som funktion av tiden. även om funktionerna vanligtvis skall vara varierbara i tiden är det intet som hindrar att de är konstanta i tiden.

Luftströmmens intensitet kan givetvis regleras i beroende av an~ strängningen så att en större ansträngning ger en större lufthastighet. gUppfinningen är givetvis inte begränsad till den ovan såsom exem« pel angivna utföringsformen utan kan genomgå modifikationer inom ramen för efterföljande patentkrav. även om föreliggande uppfinning illustrerats i anslutning till en motionsbefrämjande anordning med ett krävande program inprogrammerat, bör dock bemärkas att för medicinska ändamål bör ett mindre krävande program utnyttjas. Speciellt i det senare fallet kan det vara ytterst viktigt att tillsätta syre till luftströmmen. Speciellt bör luftströmmen passera ett filter där svavel i luften filtreras ut eller avskiljes. 4 Uppfinningen kan användas med fördel vid mentala sjukdomar i terapeutiskt syfte och för gamla med nedsatt rörlighet.

Claims (3)

ieosveo-n i -10.. Patentkrav.

1. 'För en person avsedd motionsbefränjande anordning innefattande dels en av personens ansträngning påverkbar enhet (ergometercykel), dels en en luftström mot personens ansikte alstrande enhet, k ä n n e t e c k- den a d därav, att luftströmmen är anordnad att passera en luftrenande anordning, att luftströmmens intensitet är i tiden varierbar, exempelvis l ökad luftström vid ökad ansträngning, och/eller att luften passerar en I luftkylande anordning. l

2. Anordning enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c.k n a d därav, att till luftströmmen är tillsatt syrev .

3. Anordning enligt patentkravet 2, k äin n e t e c k n a d därav, att syretillförseln till luftströmmen är reglerbar.