SE526968C2 - Träningsredskap med möjlighet att lagra uppmätta värden - Google Patents

Description

Ûf; Û ff) Ef. /í-iš) framtiden. Eftersom cykelns skall tagas med hem bör den vara lättviktig, helst hopfällbar, eller lätt att montera och demontera.

Cykeln innefattar en elektronikmodul. Parametrar som tas upp av modulen under den fysiska träningen är rotationshastighet av pedalemas vevaxel, kedjehjul, svänghjul eller liknande, kraft applicerad på motionscykeln, samt vikt. Hj ärtfrekvens, EKG, blodets syremättnad, andningsfrekvens, blodtryck och maximalt utandat luftflöde (PEF) tas upp från subjektet, samt tiden den fysiska träningen utförs. Subjektets vikt beräknas ur skillnaden på kraften utövad på lastceller i motionscykelns ramverk, och uppmätt tarevikt. Data samlas i elektronikmodulen och lagras tillfälligt i minne, samt överförs till vårdgivaren med en radiolänk som UHF, VHF radio eller GSM men företrädesvis med GPRS teknik. Alternativt kan data överföras över Intemet eller ett nätverk som Ethernet eller liknande grundstomme. I de fall då den omedelbara dataöverföringsläriken, som GPRS är otillgänglig, lagras data i ett minne. När överföringsläriken är tillgänglig igeruöverförs alla lagrade data. Alternativt kan data flyttas till en diskett, minneskort, portabelt RAM eller liknande fysiskt minne, och detta kan postas till vårdgivaren för hantering.

När data har nått vårdgivaren kan det behandlas i programvara för visning och bedömning av fysiska träningens prestation. Det är möjligt, men inte nödvändigt, att se data under den fysiska träningen. Således - den första intentionen för uppfinningens är inte direktansluten övervakning av subjektet som utför den fysiskaträningen. Om dataöverföringen är aktiv, och vårdgivaren händelsevis är vid sin dator, så finns dock möjligheten. Primärt, emellertid, är intentionen att se tiden, tidslängden och subj ektets fysiologiska parametrar vid tiden för ett träningspass. Som nämns annorstädes i denna ansökan, är det inte nödvändigt att fysisk träning utförs för överföringen av fysiologiska data.

Vårdgivaren kan vara ett sjukhus, ett gym, en kardiolog, en lungspecialist, eller varje person, affärsrörelse eller institution som erbjuder hälsovård i aspekten att underhålla eller förbättra en persons fysiska kondition. Således kan vårdgivaren även vara en coach för ett idrottslag eller annan grupp som önskar (eller bör) underhålla eller förbättra konditionsstatus - som en grupp seniorer eller ett hockeylag, ett initiativ till viktminskning, arbetsledare för arbetare som bara rör på sig lite under arbetstiden, eller liknande grupp eller individ. Det presenterade konceptet om övervakning av fysisk träning är inte begränsat till användning av läkare. Det finns ingen begränsning över vem som kan vara-vårdgivaren. Det kan med andra ord vara en släkting, eller vårdgivaren sj älv.

Data överförda från motionscykeln kan vara både fysiologiska data från subjektet på den och parametrar uppmätta av motionscykeln, som rotationshastighet, belastning och den vikt den utsätts för. Fysiologiska data från subjektet näts av moduler eller komponenter kända i yrket, som EKG-förstärkare, pulsoximetrar, hj ärtfrekvensmonitorer, blodtrycksmoduler som använde icke-invasiv teknik som en oscillometrisk mätning som använder en manschett och tryckgivare eller en manschett och en mikrofon. Andningsfrekvens kan mätas med en optisk metod: FORE® presenterad av det svenska bolaget OptoventAB, en impedansmetod med EKG-elektroder eller liknande. ' Kraften som subj ektet utövar på pedalema är pröportionell mot belastningen som cykeln genererar. Denna belastning kan induceras av en magnetisk broms, svänghjulspendel som lyfts av rotationen eller ett system med en rem som sträcks kring omkretsen på ett svänghjul som roteras av arbetet på pedalerna. I det senare exemplet är kraften pröportionell mot sträckningen av bältet mot svänghjulet, som så-...producerar en friktion som motverkar den 525' 3 3 inducerade rotationen. I ett inslag av uppfinningen, mäts kraften motionscykeln utsätts för av en kraftgivare. Denna kan vara en lastcell som mäter dragkraft, och monteras i ena änden av remmen. Den andra änden på lastcellen fästs i motionscykelns ramverk., eller annorstädes för att ta upp dragkraft som remmen alstrar genom friktion mot svänghj ulet. Alternativ kan en lastcell mäta kraften som uppstår vid axeln vid _svänghjulet. Remmen kan sträckas med en pådrivare som en elektromagnet; elektrisk arm eller företrädesvis med en elektrisk motor.

Nämnda motor kan strömförsöijas av elektronikmodulen att sträcka eller släppa efter remmen för att öka eller minska belastningen på motionscykeln. Dessutom kan den uppmätta krafien jämföras med ett förutbestämt målvärde. Målvärdet som är fastställt i elektronikmodulen uppnås med en reglerfunktion i elektronikmodulen. Den beskrivna reglerfunktionen ansätter belastningen för subj ektet. Sagda målvärde kan ändras under den fysiska träningen. Således kan en kontrollfunktion i elektronikmodulen - till exempel - ställas in att öka belastningen med 5 Watt varje minut av fysisk träning. Denna inställning kan vara ett förinställt mönster som kan ändras eller bytas ut fjärrstyrt som en del uppfinningens koncept med trådlös kommunikation. Dessutom kan en magnetbroms eller annat sätt att ansätta belastning vara ett förinställt mönster som kan ändras eller bytas ut fjärrstyrt som en del uppfinningens koncept med trådlös kommunikation.

(T\ (3 U In en annan aspekt av uppfimiingen utförs den fysiska träningen med ett annat träningsredskap än en motionscykel. Detta kan vara en roddmaskin, ”stepper” eller liknande i yrket. I dessa andra träningsredskap mäts belastningen med lastceller eller momentgivare monterade på tillämpliga ställen i redskapen. Andra parametrar som tid och fysiologiska parametrar implementeras på motsvarande sätt som för motionscykeln.

En annan version av träningsredskapet kan vara ett ramverk med rullar arrangerade att husera hjulen på en ordinär cykel. Fyra rullar nyttjas: ett par ärplacerat framför och bakom cykelns framhjul. Det andra är placerat framför och bakom bakhjulet. Varje par av rullar har fixerat avstånd mellan dem,. men justerbart avstånd mellan paren för att passa cyklar av olika storlekar. När subj ektet använder cykeln, sätts de frärnre rullarna i rotation medelst e n rem eller liknade från rullparet för att hålla cykeln i balans. Bromskraft kan appliceras på rullarna för att åstadkomma belastning för subj ektet som använder cykeln. Applicerad kraft mäts, och motsvarar arbetsbelastning. .

I en annan aspekt av uppfinningen kan gång, joggning eller språng utgöra den fysiska träningen. I detta fall mäts den fysiska träningen av accelerometrar eller liknande komponent som känner av bärarens steg. En i yrket känd Stegräknare kan användas som plattform för denna applikation. Träningsredskapet överför tid, stegfrekvens och de fysiologiska parametrarna som beskrivits ovan; men inte vikt. Dessutom, kan stegräknaren i sig själv utföra beräkning av utför fysisk träning och över den trådlösa överföringen överföra beräknade data.

Vårdgivaren kan välja vilka parametrar som är relevanta för monitorering av subjektet. Om subjektet har ett hjärtproblem - som hjärtsvikt -'-kan det vara fördelaktigt att övervaka EKG under den fysiska träningen, och viktförändringens tendens där kroppsvikten uppmäts vid varje träningspass. I detta exempel kan träningspasset ha följande sekvens: Subjektet sätter sig på motionscykeln, placerar blodtrycksmanchetten på vänster arm, och placerar givaren för syregivaren på vänstra långfingret, och monterar den optiska fibem för mätningar av andningsfrekvens. När en hjärtfrekvens registreras av pulsoximetem vaknar denrövriga elektroniken upp från ett tomgångsläge. När subjektet nu vilar - i sittande position - på cykeln i ungefär 5 minuter. Under tiden, samlas data in som hjärtfrekvens syremättnad i blod 526 Å och andningsfrekvens. Dessa parametrar kan lagras och klassificeras som ”före träning“.

Kroppsvikt mäts av lastceller monterade i motionscykelns ram, eller i motionscykelns ställning. Kroppsvikt beräknas som uppmätt vikt minus ett tarerat värde. Efier de 5 minutema viloperiod, aktiveras blodtrycksmodulema av elektronikmodulen. Konklusionen av dessa mätningar - att manschetten töms - kan vara en indikation för subjektet att börja den fysiska träningen. En indikationslampa eller varje annan indikation - som ett meddelande från en högtalare - kan vara en alternativ signal till subj ektet att starta träningen. Under den fysiska träningen lagras fysiologiska data tillfälligt, liksom data från motionscykeln, som rotationshastighet och belastning. Efter den fysiska träningen kan blodtrycket mätas.

Andningsfrekvens och andra parametrar kan lagras och klassificeras som “efter träning”.

Elektronikmodulen kan sj älv utföra beräkningarna om utfört arbete. Alla lagrade data är tidsstämplade. Vid denna tidpunkt kan data överföras med en unik identitet för systemet, som ett elektronisk lagra serienummer. Dataöverföringshastigheten kan vara definierat av ägaren eller utgöra del av systemets design. Som regel (överförs data vid slutet av ett träningspass, men om radioöverföring inte är möjlig vid denna tidpunkt skulle data hållas i ett minne för senare överföring. Som option skulle data kunna överföras oftare, men uppfinningens primära avsikt är inte direktansluten övervakning.

CP~ Ett armat användningsexempel ges: Låt oss antaga att det tidigarenämnda subjektet inte mår bra nog för att utföra den fysiska träningen. Han/hon kan då sitta upp på motionscykeln och montera pulsoximetems givare. Kroppsvikt, syremättnad i blod och hjärtfrekvens mäts. Om subj ektet då avlägsnar givaren och kliver av cykeln, så kommer insamlade data att sändas till vårdgivaren. Således, blotta användningen av uppfinningen indikerar en nominell användning till vårdgivaren. Detta är ett enkelt, mycket användarvänligt sätt att enkelt och för subjektet effektivt sätt överföra data till hans/hennes kardiolog, t ex. Detta tillhandahåller subj ektet med säkerhet och komfort att övervaka fysiologiskt status känt i branschen för hemsjukvård.

Ett armat användningsexempel för den presenterade uppfinningen är för subjekt som har diagnostiserat kronisk obstruktiv lungsjukdom., Här kan andningsfrekvens och maximalt utandat luftflöde vara mest intressant. Fysisk träning är viktig för dessa subjekt. Varje träningspass kan inledas och avslutas med en mätning av maximalt utandat luftflöde - eller PEF. Om subjektet inte utför fysisk träning, kan det enda värdet vara ett dagligt PEF värde.

Ett annat användningsexempel är när flera subjekt utför fysisk träning samtidigt, och vårdgivaren är ett cykeltävlingslag. Icke-fysiologiska data - alltså de frân cykeln - är de primärt intressanta. Över tiden representerar rotationshastigheten på cykeln den utförda distansen. Således, subjektet, nu varandes en deltagare i ett cykellag, kan övervakas i förhållande till andra lagmedlemmar. I detta exempel kan dataöverföringen till vårdgivaren - nu en lagledare - vara kontinuerlig. Företrädesvis - men inte nödvändigtvis - kan hela laget träna samtidigt. I så fall är träningen en tävling mellan lagmedlemmar, och den som leder tävlingen är den som utfört den längsta sträckan vid en viss tidpunkt. Fysiologiska data som andningsfrekvens och hjärtfrekvens indikerar för lagledaren hur mycket mer energi en lagmedlem kan ha i förhållande till tidigare träningspass/tävlingar. Med nya data, kan lagledaren uppmuntra honom/henne till ytterligare kraftansträngning eftersom utinattningsnivån visualiseras för lagledaren. Således kan ett cykellag träna för - och hålla - cykeltävlingar inomhus, när väder eller säsong är olämplig för träning utomhus. Notera att den tidigare nämnda belætningen kan ställas in- íjärrstyrt eller inte ~ för att simulera en varierande belastning som effekt av ett varierande landskap En sirnulerad uppförsbacke skulle öka belastningen, så väl som simulerad motvind. Om tävlande cyklister är nära varandra i den simulerade tävlingen, skulle närheten till varandra påverka luftmotståndet. Som exempel E? UG- I 5 skulle den ledande cyklisten ta upp det mesta luftmotståndet, och den bakom honom skulle med fördel kämpa mot mindre luftmotstånd applicerat till hans träningsredskap. Dessa situationer kan beräknas i servem eller träningsredskapen eftersom dessa förses trådlöst med data om positionen till andra subjekt.

(A (0 6 Data överförs från träningsredskapet - som den tidigarenämnda motionscykeln -till en server med syfte att lagra data från träningsredskapet. Denna överföring kan ske via Intemet anslutning eller trådlöst från cyklarna via radio eller Internet via en GSM eller företrädesvis GPRS-teknik. Vårdgivaren läser data för varje individuellt subjekt på en PC ansluten till Intemet. Programvaran för detta är den sökmotor som vanligtvis associeras med sökning på Intemet, och en specifik programvara med syfte att se data från träningsredskapet.. Denna specifika programvara skall installeras på varje klient PC. Dataöverföring till denna programvara från servern kan nyttja fllöverföringsprogram (ftp) eller annat sätt att hämta data över Internet som protokollet html eller http. Således kan data överföras från cyklama när som helst, och hämtas från servern när som helst. Data avlägsnas från servern genom kommandon via användarens programvara.

Vårdgivaren kan till exempel förfoga över 10 motionscyklar. Han/hon väljer att identifiera varje motionscykel med en identitet som ett nummer 1. 8 eller A. H eller annan identitet som namn på länder eller vad helst han/hon/väljer. Denna identitet- här kallad BikeId - länkas till ett unikt serienummer i programvara. Agenten eller försäljaren etablerar länken. När systemet sälj s, leasas ut eller hyrs ut till en vårdgivare, länkas motionscykelns serienummer och BikeId till licensen för mjukvaran. Vårdgivaren behöver inte se eller bekymra sig över motionscykelns serienummer. På så sätt är inte en motionscykel användbar på detta sätt om den stjäls, och - om tillämpligt - kan en agent omöjliggöra nyttjandet av systemet om - exempelvis - en licensavgift inte är betald. .

När en vårdgivare förser en klient med en motionscykel inför han/hon personliga data på subjektet - som namn åder, personnummer, adress, telefonnummer etc - och associerar detta med BikeId. Detta är en intressant lösning på säkerhetsproblemet med lagring av personliga data på en server: Servem som lagrar data från varje motionscykel lagrar bara serienumret med data. Inga personliga data är tillgängliga för någon annan än Vårdgivaren, eftersom data bara lagras i hans/hennes PC. _ Data visas som personliga data för subjektet. _,

Claims (1)

1. 0"! h) (jx xO (h C C Patentkrav: b 1: Ett träningsredskap, innefattandes anordning att mäta krafi utövad av människokroppen, eller generera signaler vid användandet av träningsredskapet, och anordning medelst GSM, GPRS-teknik eller över ett nätverk som Ethemet eller Intemet överföra sagda uppmätta kraft eller resultat baserade på sagda uppmätta kraft eller signaler som indikerar enbart användandet av träningsredskapet samt tid, med möjlighet att först lagra uppmätta värden, resultat eller signaler. 2: Ett träningsredskap enligt krav l, karaktäriserat av att sagda kraft utövas genom kroppens rörelser, gång, joggning eller språng och sagda kraft uppmäts och beräknas ur signaler härrörande från kroppens rörelser, liksom signaler som indikerar användandet av träningsredskapet. 3: Ett träningsredskap enligt krav 1-2 karaktäriserat av att det mäter fysiologiska signaler och överför sagda fysiologiska signaler, eller resultat baserade på sagda fysiologiska signaler, trådlöst, med möjlighet att först lagra sagda fysiologiska signaler eller resultat baserade på sagda fysiologiska signaler. 4: En anordning enligt krav l, där träningsredskapet utgör en motionscykel. 5: En anordning enligt krav l, där träningsredskapet utgör en roddmaskin. 6: En anordning enligt krav 1, där träningsredskapet utgör en trappmaskin (s.k. ”stepper”). 7: En anordning enligt krav l, där träningsredskapet utgör ett ramverk anpassat för en cykel så att ett eller två valspar är anordnade så att ett respektive två hjul på cykeln vilar mot valsarna, och en bromskraft appliceras på valsarna som tar upp den kraft som skall mätas samt anordning att mäta valsarnas rotationshastighet då cykeln används vilket sätter valsarna i rotation. 8: En anordning enligt krav 2, där träningsredskapet utgör en Stegräknare. 9: En anordning enligt krav 3 - 8 där de fysiologiska parametrarna utgörs av en eller flera av följande parametrar: Hjärtfrekvens, syremättnad i blodet, andningsfrekvens, blodtryck, EKG samt maximalt utandat luftflöde (PEF). 10: En anordning enligt krav 3 - 7 innefattandes anordning att mäta användarens kroppsvikt och att överföra värdet av sagda uppmätta kroppsvikt trådlöst med möjlighet att först lagra värdet av sagda uppmätta kroppsvikt. ll: En anordning enligt krav 4 -- 7, där den belastning mot viken sagda kraft utövas är justerbar vid träningsredskapet eller genom trådlös fiärrstyrriing. 12: En anordning enligt alla ovan angivna krav, där anordningen registrerar tid, och tiden utgör del av trådlöst överförda värden eller signaler, vilka samtliga har möjlighet att lagras. 13: En motioncykel enligt krav 4, där belastningen motioncykeln utövar på brukaren alstras av friktion mellan en rem och det av brukaren i rotation satta svänghjul som remmen spänns över, vars sträckning påverkas av en motor som sträcker remmen, vars sträckning kan mätas 68 CT! QÅ v \o ÉL med en anordning som mäter kraften med vilken remmen spänns, samt regleranordning där den av motorn utövade spännkraften kan regleras av den i remmen sagda uppmätta sträckningen.