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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG 1. Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung bezieht sich auf Verbesserungen
der Steuerung von Trainingsgeräten
unter Verwendung von Intervalltraining basierend auf der Erfassung
der Herzfrequenz eines Benutzers.
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2. Beschreibung des verwandten
Fachgebietes
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Die Überwachung der Herzfrequenz
zur Verwendung bei Übungsgeräten jeglicher
Art, Stehrädern,
Liegerädern,
Steppern, Laufgeräten,
Rudergeräten
und dergleichen, ist hinlänglich
bekannt. Typischerweise wird das Bewegungstempo des Benutzers gemäß einer
voreingestellten oder berechneten Herzfrequenz aufrechterhalten.
Die Herzfrequenz wird oft basierend auf dem Alter, Gewicht und Geschlecht
des Benutzers eingestellt.
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Der Anwender beginnt den Trainingszyklus, indem
er für
eine vorbestimmte Zeitgröße in eine
Aufwärmphase
tritt, während
der das Bewegungstempo nicht durch die tatsächliche überwachte Herzfrequenz gesteuert
wird, außer
vielleicht einer Höchstgrenze.
Nach der Aufwärmphase
erhöht
der Anwender dann das Bewegungstempo oder die Last, während die
Herzfrequenz überwacht
wird. Die Last kann während
der Annäherung
an die Soll-Herzfrequenz gemäß verschiedener
Arten von Algorithmen verändert
werden. Sobald die Soll-Herzfrequenz erreicht ist, wird die Last
danach verändert,
um die Herzfrequenz für
eine vorbestimmte Zeit oder Trainingsgröße beizubehalten. Danach wird
eine Abkühltrainingsphase
mit niedrigeren Bewegungsgeschwindigkeiten oder Lasten durchgeführt, während der
die Herzfrequenz zurückgehen
kann.
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Für
Sportler ist jedoch gut verständlich,
dass körperliches
Fitnesstraining effektiver durch Intervalltraining erreicht wird.
Intervalltraining kann allgemein als Bewegung mit periodisch höheren und
niedrigeren Geschwindigkeiten in einem zyklischen oder sich wiederholenden
Muster beschrieben werden, so dass körperliche Ausdauer aufgebaut
wird. Ein derartiges Intervalltraining basiert auf einem zyklischen Muster
von körperlichen
Bewegungsgeschwindigkeiten oder Trainingsbelastungen ohne Rücksicht
auf die Herz-Lungen-Funktion, ist aber direkter mit dem Trainieren
und Kräftigen
des Skelettmuskels befasst. Die DE-A-24 28 091 beschreibt eine Trainingsvorrichtung,
die für
ein derartiges Intervalltraining geeignet ist.
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WESEN DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung erkennt,
dass derselbe gesundheitliche Nutzen des Intervalltrainings für den Skelettmuskel
für die
Herz-Lungen-Gesundheit erreichbar sein könnte, wenn eine Einrichtung bereitgestellt
würde,
bei der die Herztätigkeit,
typischerweise die Herzfrequenz, als Intervalltrainingsparameter
zur Steuerung der Bewegung verwendet werden könnte. Herz-Lungen-Intervalltraining
wird in der Situation praktisch, wo ein stationäres Übungsgerät eingesetzt werden kann, wie
z. B. ein Fahrrad, Stepper, Laufgerät, Rudergerät und dergleichen, wo der Trainierende
fest an einem einzigen Platz bleibt, so dass die Herz-Lungen-Funktion
praktisch gemessen und die Trainingsumgebung auf eine Art und Weise
entsprechend gesteuert werden kann, die den Anwender zwingt, die
vom Intervalltraining geforderte Herz-Lungen-Trainingsweise auszuführen.
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Demgemäß stellt die vorliegende Erfindung in
einer Ausführungsform
ein Verfahren zum Herz-Lungen-Intervalltraining mit einem Übungsgerät mit steuerbarer
Last bereit und umfasst die Schritte: Festlegen einer niedrigen
Soll-Herzfrequenz und Festlegen einer hohen Soll-Herzfrequenz. Die Herzfrequenz eines
Anwenders wird gemessen. Die von dem Übungsgerät an den Benutzer bereitgestellte Last
wird erhöht,
während
gleichzeitig die Herzfrequenz des Benutzers gemessen wird. Die Erhöhung der
Last wird durch die hohe Soll-Herzfrequenz begrenzt. Die von dem Übungsgerät an den
Benutzer bereitgestellte Last wird abgesenkt, während gleichzeitig die Herzfrequenz
des Benutzers gemessen wird. Die Absenkung der Last wird durch die
niedrige Soll-Herzfrequenz begrenzt. Als Folge wird ein Intervalltraining
zwischen der hohen und der niedrigen Soll-Herzfrequenz erreicht.
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In einer anderen Ausführungsform
stellt die vorliegende Erfindung ein automatisch gesteuertes Trainingslaufgerät, Trainingsfahrrad
oder anderes Übungsgerät bereit,
das die Herzfrequenz des Benutzers abwechselnd weiter nach oben
und weiter nach unten gehen lässt,
um ein Intervalltraining oder "Spurt"-Leistungstraining
bereitzustellen. Das System schließt einen Mikroprozessor ein,
der zum automatischen Betrieb eines Übungsgeräts programmiert ist, so dass
die Herzfrequenz des Benutzers dazu gebracht wird, sich in einem
Intervall zwischen einer unteren Herzfrequenz und einer oberen Herzfrequenz zu
bewegen. Das Programm nimmt automatisch Anpassungen vor, um die
Herzfrequenz des Anwenders abwechselnd zu erhöhen und abzusenken, wodurch ein
durch die Herzfrequenz des Anwenders gelenktes Intervallkonditionstraining
bereitgestellt wird.
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In einer anderen Ausführungsform
nimmt ein vorprogrammierter Mikroprozessor alle 20 Sekunden Laufgerätänderungen
vor, die durch die erfasste Herzfrequenz des Benutzers gesteuert
werden. Falls das Herzfrequenzsignal während der programmierten Steuerung
abhanden kommt, hält
er Geschwindigkeit und Steigung konstant, bis die Herzfrequenz wieder
erhalten wird (oder bis manuelle Änderungen vom Anwender eingegeben
werden). Die Geschwindigkeit wird stufenweise auf "HI SPEED" [hohe Geschwindigkeit]
erhöht, gefolgt
von Steigungserhöhungen
von 0 bis 14%.
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Diese und andere Vorteile und Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung werden für den Fachmann auf diesem Gebiet
mit Bezug auf die detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
und Zeichnungen hierin leicht sichtbar, wobei die Erfindung jedoch
nicht auf irgendeine bestimmte bevorzugte, beschriebene Ausführungsform beschränkt ist.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine Perspektivansicht eines Lauftrainingsgerätes, in das die Merkmale der
vorliegenden Erfindung aufgenommen sind;
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2 ist
eine vergrößerte Ansicht
der Bedienungsfeldanzeige und des Handgriff-Herzfrequenzdetektors, die in 1 gezeigt sind;
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3 ist
eine vergrößerte Ansicht
des Bedienungsfeldes und der Anzeige gemäß 1 und 2;
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4 ist
ein Blockdiagramm eines Herzfrequenz-Intervallsteuerung-Trainingssystems
mit den Merkmalen der Erfindung;
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5 stellt
ein Flussdiagramm dar, das die Arbeitsweise eines programmierten
Mikroprozessors in Übereinstimmung
mit einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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6 ist
eine Perspektivansicht eines Fahrrad-Trainingsgerätes, in
das die Merkmale der vorliegenden Erfindung aufgenommen sind; und
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7 stellt
ein Flussdiagramm dar, das die Arbeitsweise eines programmierten
Mikroprozessors in Übereinstimmung
mit einer alternativen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Die vorliegende Erfindung ist auf
ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Steuern eines Übungsgerätes gerichtet,
um eine Unter- und Obergrenze der Herzfrequenz zu erstellen und
auf periodischer Basis Anpassungen an dem Gerät vorzunehmen, damit die Herzfrequenz
des Anwenders zwischen den beiden Grenzwerten pendelt, bis der Anwender
eine vorbestimmte Trainingsreihe abschließt. In einer Ausführungsform
wird das Herz-Lungen-Intervalltraining
zwischen einer hohen Soll-Herzfrequenz des Anwenders und einer vom
Anwender eingestellten niedrigen Sollfrequenz mit einem Übungsgerät dadurch
erreicht, dass die Last des Übungsgerätes in einem
ersten vorbestimmten Verhältnis
erhöht
wird, bis entweder die maximale Gerätebelastung oder die hohe Soll-Herzfrequenz
erreicht ist. Wenn dieses Ereignis eintritt, wird die Last dann
für eine
vorbestimmte Zeit auf einem konstanten Niveau gehalten. Danach wird
die Last abgesenkt, bis die niedrige Soll-Herzfrequenz erreicht
oder die vom Anwender eingestellte Übungsdauer abgelaufen ist.
Die Herzfrequenz des Anwenders wird während der Übung vorzugsweise kontinuierlich überwacht.
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Für
den Fall, dass die Messung eines gültigen Herzsignals zu irgendeiner
Zeit abhanden kommt, wird jegliche Erhöhung oder Absenkung der Last
des Übungsgerätes beendet,
bis wieder ein gültiges
Herzfrequenzsignal erfasst wird. Falls das Übungsgerät ein Laufgerät ist, kann
die Last durch Erhöhen
oder Absenken sowohl der Geschwindigkeitsanpassung als auch der
Höhenverstellung
des Laufgerätes
verändert
werden. In der bevorzugten Ausführungsform
wird zuerst die Geschwindigkeit eingestellt, bis eine vom Anwender
eingestellte Höchstgeschwindigkeit
erreicht ist, und danach wird die Steigung eingestellt, um die Belastungsschwankungen
zu oder von der hohen und der niedrigen Soll-Herzfrequenz zu erhalten.
Zur Bereitstellung des Herz-Lungen-Intervalltrainings kann die Übung zwischen
der niedrigen und der hohen Soll-Herzfrequenz wiederholt werden.
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1 stellt
ein Trainingslaufgerät 10 dar,
bei dem ein Lauf-/Schreit-Endlosband 11 automatisch gesteuert
wird, um die Herzfrequenz des Benutzers abwechselnd höher und
niedriger anzuregen. Mittels eines artgemäßen Beispiels wurde herausgefunden, dass
eine Art "Spurt"-Leistungstraining
sehr vorteilhaft ist, bei dem bewirkt wird, dass die Herzfrequenz des
Anwenders abwechselnd 20 Sekunden lang ansteigt und 20 Sekunden
lang abfällt.
Obwohl zu Illustrationszwecken ein Lauftrainingsgerät gezeigt
ist, sollte verständlich
sein, dass die Übungsart
und die Übungsgeräte sowie
die Lastart und Mittel, durch welche diese Last an den Anwender
bereitgestellt werden kann, vollkommen beliebig und nur durch die Übereinstimmung
mit den folgenden Lehren begrenzt sind. Daher werden Sitz- oder
Liegeräder
(siehe z. B. 6), Stepper,
Laufgeräte,
Rudergeräte, Gewichthebevorrichtungen
und Übungsgeräte aller und
jeder Art, mit denen ein Benutzer in jeglicher Verfassung, fit oder
behindert, seine Herz-Lungen-Funktion steigern kann, als ausdrücklich innerhalb
des Schutzbereiches der Erfindung betrachtet.
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Wie in 1 und 2 gezeigt, schließt das Laufgerät 10 ein
Paar rechtsseitige und linksseitige Handgriffe 15, 16 ein,
die eingebaute Detektoren (nicht gezeigt) aufweisen, um die Herzfrequenz
des Benutzers zu erfassen, wenn der Benutzer sie umgreift. Die Einrichtung,
mit der die Herzfrequenz überwacht
wird, ist auf keinerlei bestimmte Art und Weise beschränkt, solange
sie mit den hier vorgelegten Lehren übereinstimmt. Zum Beispiel
kann die Herzfrequenz durch einen beliebigen Typ eines Druckwandlers überwacht
werden, der die Puls- oder Atemfrequenz oder beides erfasst und
an einer beliebigen Stelle am Körper
des Anwenders angebracht oder damit verbunden ist oder durch elektrophysiologische Mittel,
durch die das elektrocardiographische Signal vom Anwender kontinuierlich
oder periodisch zur Steuereinheit des Apparates übertragen wird. Da die Technologie
der Herzfrequenzüberwachung
sich in Zukunft zweifellos noch verbessert, können alle jetzt bekannten oder
später
erfundenen Mittel eingesetzt werden, mit denen Herzfrequenzsignale
von anderen Signalen und Geräuschen
unterschieden werden können.
Alternativ kann die Herzfrequenz des Anwenders durch einen Brustband-Herzfrequenzmesser
erfasst werden, der in Funkverbindung mit einem an den Mikroprozessor 25 angeschlossenen
Empfänger
steht. Das Laufgerät 10 schließt ferner
eine Steuer- und Ausleseanzeigeeinheit 20 ein, deren Oberfläche 21 in
der später
beschriebenen 3 in vergrößerter Einzelheit
gezeigt ist.
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In dem schematischen Blockdiagramm
der 4 ist das in der
bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung benutzte Gesamtsteuersystem gezeigt. Die Steuerungs- und
Bedienungsfeld-Anzeigeeinheit 20 ist an einen programmierten
Mikroprozessor 25 gekoppelt, um sowohl Informationen von
der Einheit 20 an den Mikroprozessor 25 zu liefern
als auch von dem Mikroprozessor 25 generierte Informationen
anzuzeigen. Außerdem
liefert ein Herzfrequenz-Empfängerdetektor 26,
der auf die von den Handgriffen 15 und 16 oder
den Brustband-Herzdetektor erfasste Herzfrequenz anspricht, die
Herzfrequenz-Impulszahl des Anwenders an den Mikroprozessor. Dieser
Mikroprozessor 25 ist operativ an die Laufgerät-Geschwindigkeitssteuerung 30 gekoppelt, die
den Laufgerätemotor 31 und
das Endlosband 11 (1)
ansteuert. Außerdem
ist der Mikroprozessor 25 operativ an die Steigungssteuerung 35 des
Laufgerätes
gekoppelt, um die Steigung des Endlosbandes 11 anzuheben
und abzusenken.
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5 stellt
ein Flussdiagramm dar, das die Arbeitsweise des programmierten Mikroprozessors 25 in Übereinstimmung
mit einer bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt. Die bevorzugte Arbeitsweise des
programmierten Mikroprozessors 25 und der Anzeigeeinheit 20 zur
Bereitstellung des Herz-Lungen-Intervalltrainings
wird nachstehend beispielhaft und mit Bezug auf das Flussdiagramm
der 5 und die vorangehenden 1 bis 4 beschrieben.
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Beispiel 1 – Arbeitsweise
des Laufgeräts
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AUSWAHL DER HERZFREQUENZ-INTERVALLSTEUERUNG
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- 1. Der Benutzer drückt
die HERZFREQUENZ-(HR)-Taste 40 zu JEDEM beliebigen Zeitpunkt.
Bestehendes Leistungstrainingstempo und Steigung bleiben konstant.
- 2. Die Anzeige 21 zeigt dann 2 Sek. lang "1=HERZFREQUENZ", danach 2 Sek. lang "2=HR-STEUERUNG" und wiederholt den
Zyklus, bis eine Auswahl getroffen wird. Eine Unterbrechung von
16 Sek. kehrt zum bestehenden Programm zurück.
- 3. Durch Drücken
von "1" werden Standard-Herzfrequenz-Bereitschaftszeichen
und Herzfrequenz kontinuierlich angezeigt, bis HERZ 40 wieder
(aus)gedrückt
wird. Im HR-Steuerungsprogramm
wird dann das tatsächliche
(kein intelligentes Herz) angezeigt.
- 4. Durch Drücken
von "2" werden die Standard-Herzfrequenz-Bereitschaftszeichen
angezeigt und 6 Sek. lang die tatsächliche Herzfrequenz gezeigt.
Wenn die Herzfrequenzmesser 26 kein Herzfrequenzsignal
erfassen, zeigt die Anzeige 4 Sek. lang "HRT-Frequenz -- -- --" und kehrt dann zum
bestehenden Leistungstraining zurück.
- 5. Dann zeigt das Programm "ALTER
=" an. Der Anwender
drückt
die Zifferntasten 44 auf dem Bedienfeld 21 sowie
Freigabe oder Unterbrechung und akzeptiert den Eintrag. Der programmierte
Mikroprozessor 25 berechnet nun einen niedrigen HR-Ausgangsparameter
von "60%" aus (220-ALTER) × 60%. Wenn
innerhalb von 9 Sek. kein Alter angegeben wird, verwendet der Programmstandard
stattdessen die tatsächliche
Herzfrequenz und zieht 10 Schläge pro
Minute ab (annehmbare untere HR-Werte sind 90 bis 160 Schläge pro Minute).
Wenn die Herzfrequenz beispielsweise 110 wäre, würde die Anzeige "LOW HR = 100" [untere Herzfrequenz
= 100] zeigen.
- 6. Der niedrige HR-Wert "100" blinkt zuerst (½ Sek. an
und ½ Sek.
aus) 6 Sek. und bleibt 3 Sek. konstant. Der Anwender stellt den
Wert unter Verwendung von +/-(Auf/Ab)-Tasten 45, 46 oder der Tasten
0–9 ein. Der
Anwender drückt
ENTER, oder die Totalauszeit von 9 Sek. nimmt den Anzeigewert an.
Die Umschalttaste weist keine Reaktion auf. HERZ geht zum bestehenden
Leistungstraining über.
- 7. Ausgehend von LOW HR × 1,25
[niedrige Herzfrequenz × 1,25]
berechnet das Programm den hohen Herzfrequenz-Ausgangsparameter
HIGH HR von "75%". Der Wert blinkt
zuerst 6 Sek. und bleibt 3 Sek. konstant. Der Anwender stellt den
Wert unter Verwendung der Tasten +/- oder der 0–9-Tasten 44 ein. Annehmbare
obere HR-Werte sind 110 bis 180 Schläge pro Minute (bpm). Die Mindestdifferenz
zwischen den Grenzwerten beträgt
20 bpm. Demzufolge kann der Anwender eine bestimmte Soll-Herzfrequenz
nicht zufällig
auswählen,
sondern muss einen Zwischenabstand von wenigstens 20 Schlägen pro Minute
wählen,
wodurch seine Herzfrequenz wechselweise erhöht und abgesenkt wird. Der
Anwender drückt
ENTER, oder die Totalauszeit von 9 Sek. nimmt den Anzeigewert an.
Anmerkung: Die SOLL-Herzfrequenzen des Laufgeräts sind LOW HR +5 und HIGH
HR minus 10.
- 8. Die Anzeige zeigt "HI
SPEED 3.0" für eine Laufgerätgeschwindigkeit
von 3 Meilen pro Stunde ("5,0" für 5 km im
metrischen System). "3.0" blinkt 6 Sek. und bleibt
3 Sek. konstant. Der Anwender stellt den Wert unter Verwendung der
Tasten +/- oder der Tasten 0–9 ein
(der Eintrag kann 2.0 bis 5.0 mph oder 3,0 bis 8,0 km/h sein). Der
Anwender drückt
ENTER, oder die Totalauszeit von 9 Sek. nimmt den Anzeigewert an oder
zeigt den neuen HI-SPEED-Wert 3 Sek. lang an und nimmt den Wert
dann an. Ein neuer HI-SPEED-Eintrag,
der niedriger ist als die vorliegende Geschwindigkeit, bewirkt eine
Verlangsamung der Geschwindigkeit bis zur HI-SPEED. Das HR-Steuerungsprogrammm
beginnt und zeigt ein Herz mit einem Aufwärtspfeil 45 an. Wenn
das Programm abnimmt, zeigt der Pfeil 46 nach unten. Wenn
keine Herzfrequenz erfasst wird, wird der Pfeil durch "-- --" ersetzt.
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ARBEITSWEISE
DES PROGRAMMS
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- 1. 60 Sek. AUFWÄRMPHASE. Nach Auswahl der HR-Steuerungseinträge und Annahme
durch den Mikroprozessor, wie oben beschrieben, bleibt die Steigung
konstant, und die Geschwindigkeit steigt auf 50% von "HI SPEED" oder nimmt die bestehende Geschwindigkeit
an, je nachdem, welche größer ist. Wenn
die vorliegende Geschwindigkeit größer ist als HI SPEED, sollte
das Laufgerät
auf HI SPEED absenken. Die Geschwindigkeit bleibt 60 Sekunden lang
konstant.
- 2. 20 Sek. ZUWACHSÄNDERUNGEN
DER LEISTUNGSPHASE (bis der hohe HR-Zielwert minus 10 erreicht oder überschritten
wird). Das Programm erhöht
die Geschwindigkeit zuerst in Schritten von 0.3 mph (0,5 km/h),
bis die HI SPEED erreicht ist. Dann wird die Steigung in 2%-Schritten
auf maximal 14% erhöht.
Wenn die Herzfrequenz noch NICHT erreicht ist, bleiben Geschwindigkeit
und Steigung konstant, bis der hohe HR-Zielwert minus 10 erreicht
oder das Laufgerät
manuell verstellt wird.
- 3. Die tatsächliche
Herzfrequenz des Anwenders wird alle 60 Sek. für 4 Sek. angezeigt, wenn sie
nicht als Herzfrequenz-Daueranzeige vorliegt.
- 4. 20 Sek. ABSENKUNGSÄNDERUNGEN
DER LEISTUNGSPHASE (bis der niedrige HR-Zielwert +5 erreicht oder überschritten
wird). Das Programm reduziert die Steigung und verlangsamt dann
die Geschwindigkeit (in denselben Intervallen wie die "Erhöhungen"), wird aber nicht
langsamer als 2.0 mph (3 km/h). Wenn die untere Herzfrequenz HR
+5 noch NICHT erreicht ist, bleiben Geschwindigkeit und Steigung
konstant. (Bei manueller Verstellung beginnen Erhöhungen von
hier, wenn das Ziel erreicht IST).
- 5. Das Programm fügt
die Leistungsdaten laufend hinzu und fasst die Leistung zusammen,
wenn es durch zweimaliges Drücken
von STOP oder einmal + Unterbrechung beendet wird.
- 6. Die LEISTUNGSZUSAMMENFASSUNG zeigt zweimal 6 Sek. lang die
obere Reihe der Anzeige und dann 6 Sek. lang die untere Reihe, gefolgt
von "GOOD WORKOUT" [GUTE LEISTUNG].
Drücken von
STOP beendet die Zusammenfassung.
- 7. Drücken
der Geschwindigkeit + oder – Tasten 50 oder
der Ziffern-/Eingabetasten 44 oder der Steigungstasten 55 erhöht oder
verringert das Leistungstempo oder die Steigung, und das Programm
fährt von
dort aus fort.
- 8. Drücken
der HERZ-Taste 40 hält
Geschwindigkeit und Steigung konstant und zeigt die Herzfrequenz-Bereitschaftszeichen
1 und 2 an. "1" gibt im HR-Steuerungsprogramm
kontinuierlich die tatsächliche
Herzfrequenz an (zum Ausschalten HERZ erneut drücken). "2" zeigt
die tatsächliche
Herzfrequenz und dann die Steuerprogramm-Bereitschaftszeichen an und lässt Einträge zu. Gar
kein Signal "HRT
RATE -- -- --" führt zum
Programm zurück
und hält
Geschwindigkeit und Steigung konstant. Drücken von HERZ verlässt die
Bereitschaftszeichen.
- 9. Drücken
der STOP-Taste stellt die Geschwindigkeit auf 0 zurück und unterbricht
das Programm für maximal
30 Sek. Erneutes Drücken
von STOP (oder Unterbrechung) beendet das Programm und zeigt die Leistungszusammenfassung
SUMMARY an. Drücken
von START führt
das Leistungstraining fort, zeigt aber die HERZ-Bereitschaftszeichenoptionen für " 2", wie zuvor.
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Ein signifikantes Merkmal dieser
Erfindung ist, dass der Mikroprozessor 25 der Intervallsteuerung
so programmiert ist, dass der Benutzer ein dynamisches Intervalltrainingsprogramm
auswählen muss,
bei dem ein kontinuierlicher Wechsel der Herzfrequenz des Anwenders
bewirkt wird, so dass die Herzfrequenz während des Übungsprogramms niemals eine
gleichförmige
Anzahl von Schlägen
pro Minute erreicht. Wenn der Anwender versucht, eine Soll-Herzfrequenz
einzugeben und dabei niedrige und hohe HR-Werte auswählt, die
gleich sind oder sehr eng zusammenliegen, stellt sich dieses System, wie
oben festgestellt, automatisch innerhalb einer voreingestellten
Mindestintervalldifferenz zwischen dem hohen und niedrigen Pegel
von 20 Schlägen
pro Minute (bpm) fest, und Motor und Steigung werden automatisch
so gesteuert, dass eine kontinuierliche Änderung der Herzfrequenz des
Anwenders bewirkt wird. Während
im tatsächlichen
Gebrauch die Herzfrequenzänderung
in jedem 40-Sek.-Zyklus typischerweise geringer ist als dieser voreingestellte
Zwischenabstand, haben Wirktests gezeigt, dass sich die Herzfrequenz
während
jedes vollständigen 40-Sek.-Zyklus
tatsächlich
um ein Minimum von ca. 5 Schlägen
pro Minute kontinuierlich ändert.
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Beispiel 2 – Arbeitsweise
des stationären
Fahrrads
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Die Arbeitsweise des Herzfrequenz-Intervallsteuerungssystems
mit einem Trainingsfahrrad (siehe 6)
ist im Wesentlichen, wie oben beschrieben, nur dass das Niveau der
Widerstand eines Paars Drehpedale ist. Das Programm nimmt einen unteren
und einen oberen Herzfrequenz-Sollwert an. Nach anfänglichem
Aufwärmen
stellt das Programm die Leistungsstufe des Tretwiderstands so ein,
dass die Herzfrequenz des Anwenders abwechselnd in die Nähe des einen
Sollwertes und dann zum anderen geht, wodurch ein Intervallkonditionstraining
bereitgestellt wird, das von der Herzfrequenz des Anwenders geleitet
wird.
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Gesteuert von der Herzfrequenz des
Anwenders nimmt das Programm i. a. alle 20 Sekunden Änderungen
vor. Wenn die Umdrehungen pro Minute bei 40 oder darunter liegen,
wird "SCHNELLER
TRETEN" angezeigt,
und die Leistungsstufe nimmt mit jedem 20-Sek.-Intervall um 1 ab. Wenn das Herzfrequenzsignal
während
des Steuerprogramms verloren geht, hält das Programm den Kraftpegel
konstant, bis die Herzfrequenz erhalten wird (oder manuelle Änderungen
eingegeben werden). Vorzugsweise erfolgt kein Bedienerhinweis an
den Anwender zur Wiederherstellung der Herzüberwachung, obwohl die Kommunikation
mit dem Anwender hinsichtlich des Empfangs oder nicht eines gültigen Herzfrequenzsignals gänzlich unter
den Schutzbereich der Erfindung fällt. Brustbandbenutzer werden
kontinuierlich überwacht. Herzschlagkontakt-Benutzer
müssen
ihre Herzfrequenz regelmäßig neu
einstellen, um die HR-Steuerungsanpassungen fortzuführen. Das
Programm fügt weiter
Leistungsdaten zu den bereits angesammelten hinzu.
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AUSWAHL DER
HERZFREQUENZ-INTERVALLSTEUERUNG
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- 1. Der Benutzer drückt die HERZ-Taste zu JEDEM beliebigen
Zeitpunkt. Die bestehende Leistungsstufe bleibt dabei konstant.
- 2. Die Anzeige zeigt dann 2 Sek. lang "1=HERZFREQUENZ", danach 2 Sek. lang "2=HR-STEUERUNG" und wiederholt den
Zyklus, bis eine Auswahl getroffen wird. Eine Unterbrechung von
16 Sek. kehrt zum bestehenden Programm zurück.
- 3. Durch Drücken
von "1" werden Standard-Herzfrequenz-Bereitschaftszeichen
und Herzfrequenz kontinuierlich angezeigt, bis HERZ wieder (aus)gedrückt wird.
In der HR-Steuerung
wird dann das tatsächliche (kein
intelligentes Herz) angezeigt.
- 4. Durch Drücken
von "2" werden die Standard-Herzfrequenz-Bereitschaftszeichen
angezeigt und 6 Sek. lang die tatsächliche Herzfrequenz gezeigt.
Wenn innerhalb von Standardauszeiten kein Brustbandsignal erfasst
und kein Kontakt abgetastet wird, zeigt die Anzeige 4 Sek. lang "HRT-Frequenz -- --
--" und kehrt dann
zum bestehenden Leistungstraining zurück.
- 5. Dann zeigt das Programm "ALTER
=" an. Der Anwender
drückt
die Zifferntasten 41 auf dem Bedienfeld 21 sowie
Freigabe oder Unterbrechung und akzeptiert den Eintrag. Der programmierte
Mikroprozessor berechnet nun einen niedrigen HR-Ausgangsparameter
von "60%" aus (220-ALTER) × 60%. Wenn innerhalb
von 9 Sek. kein Alter angegeben wird, verwendet der Programmstandard
stattdessen die tatsächliche
Herzfrequenz und zieht 10 Schläge
pro Minute ab (annehmbare untere HR-Werte sind 90 bis 160 Schläge pro Minute).
Wenn die Herzfrequenz beispielsweise 110 wäre, würde die Anzeige "LOW HR = 100" [untere Herzfrequenz
= 100] zeigen.
- 6. Der niedrige HR-Wert "100" blinkt zuerst (½ Sek. an
und ½ Sek.
aus) 6 Sek. und bleibt 3 Sek. konstant. Der Anwender stellt den
Wert unter Verwendung der Tasten +/- oder der Tasten 0–9 ein.
Der Anwender drückt
ENTER, oder die Totalauszeit von 9 Sek. nimmt den Anzeigewert an.
Die Umschalttaste weist keine Reaktion auf. HERZ geht zum bestehenden Leistungstraining über.
- 7. Ausgehend von LOW HR × 1,25
(niedrige Herzfrequenz × 1,25]
berechnet das Programm den hohen Herzfrequenz-Ausgangsparameter
HIGH HR von "75%". Der Wert blinkt
zuerst 6 Sek. und bleibt 3 Sek. konstant. Der Anwender stellt den
Wert unter Verwendung der Tasten +/- oder der Tasten 0–9 ein.
Annehmbare obere HR-Werte sind 110 bis 180 Schläge pro Minute (bpm). Die Mindestdifferenz
zwischen den Grenzwerten beträgt
20 bpm. Der Anwender drückt ENTER,
oder die Totalauszeit von 9 Sek. nimmt den Anzeigewert an. Anmerkung:
Die SOLL-Herzfrequenzen des Fahrrads sind LOW HR +5 und HIGH HR
minus 10.
- 8. Die Anzeige zeigt "HI
SPEED", und die
Geschwindigkeit blinkt 6 Sek. und bleibt 3 Sek. konstant. Der Anwender
stellt den Wert unter Verwendung der Tasten +/- oder der Tasten
0–9 ein.
Der Anwender drückt ENTER,
oder die Totalauszeit von 9 Sek. nimmt den Anzeigewert an oder zeigt
den neuen HI-SPEED-Wert 3 Sek. lang an und nimmt den Wert dann an.
Ein neuer HI-SPEED-Eintrag, der niedriger ist als die vorliegende
Geschwindigkeit bewirkt eine Verlangsamung der Geschwindigkeit bis
zur HI SPEED. Das HR-Steuerungsprogrammm beginnt und zeigt ein Herz
mit einem Aufwärtspfeil
an. Wenn das Programm abnimmt, zeigt der Pfeil nach unten. Wenn
keine Herzfrequenz erfasst wird, wird der Pfeil durch "-- --" ersetzt.
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ARBEITSWEISE
DES PROGRAMMS
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- 1. 60 Sek. AUFWÄRMPHASE. Nach Annahme der HR-Steuerungseinträge (siehe
Abschnitt "Auswahl ...") bleibt der Tretwiderstand
konstant, und die Geschwindigkeit steigt auf 50% von "HI SPEED" oder nimmt die bestehende
Einstellung für
60 Sekunden an, je nachdem, was größer ist.
- 2. 20 Sek. ZUWACHSÄNDERUNGEN
DER LEISTUNGSPHASE (bis der hohe HR-Zielwert minus 10 erreicht oder überschritten
wird). Das Programm erhöht
die Geschwindigkeit zuerst in Stufenschritten von 0.5 mph (0,8 km/h),
bis der hohe Pegel HI LEVEL erreicht ist. Wenn die Herzfrequenz
noch NICHT erreicht ist, bleiben Tretgeschwindigkeit und Widerstand
konstant, bis der hohe HR-Zielwert minus 10 erreicht oder das Fahrrad
manuell verstellt wird.
- 3. Die tatsächliche
Herzfrequenz des Anwenders wird alle 60 Sek. für 2 Sek. angezeigt, wenn sie
nicht als Herzfrequenz-Daueranzeige vorliegt.
- 4. Wenn die U/min 40 oder weniger erreichen, wird "SCHNELLER TRETEN" angezeigt, und der
Pegel nimmt bei jedem 20-Sek.-Intervall um 1 ab.
- 5. 20 Sek. ABSENKUNGSÄNDERUNGEN
DER LEISTUNGSPHASE (bis der niedrige HR-Zielwert +5 erreicht oder überschritten
wird). Das Programm reduziert das Niveau, geht aber nicht unter
Stufe 2. Wenn die untere Herzfrequenz HR +5 noch NICHT erreicht
ist, bleibt der Pegel konstant. Bei manueller Verstellung beginnen
Erhöhungen
von hier, wenn das Ziel erreicht ist.
- 6. Drücken
der Tasten + oder – setzt
den Leistungspegel hinauf oder herunter, und das Programm fährt von
dort aus fort.
- 7. Drücken
der HERZ-Taste 40 hält
den Leistungspegel konstant und zeigt die Herzfrequenz-Bereitschaftszeichen
1 und 2 an. "1" gibt kontinuierlich
die tatsächliche
Herzfrequenz an (zum Ausschalten HERZ erneut drücken), während "2" in
der HR-Steuerung
die tatsächliche
Herzfrequenz und dann die Steuerprogramm-Bereitschaftszeichen anzeigt und Einträge zulässt. Gar
kein Signal "HRT
RATE -- -- --" führt zum
bestehenden Programm zurück.
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7 stellt
ein Flussdiagramm dar, das die Arbeitsweise des programmierten Mikroprozessors 25 in Übereinstimmung
mit einer alternativen Ausführungsform
zeigt. In dieser Ausführungsform
kann der Herzfrequenz-Intervallsteuermodus jederzeit durch Drücken einer
HERZ-Taste 40 eingegeben werden, dargestellt in der vergrößerten Ansicht
gemäß 3. Auf die HERZ-Taste, die
unmittelbar vor einem Benutzer auf der Konsole oder dem Bedienfeld 20 angezeigt
wird, kann der Benutzer typischerweise zugreifen. Wenn die Herztaste
gedrückt
wird, zeigt die Anzeige 21 einen niedrigen und einen hohen
Wert für die
Herzfrequenz, typischerweise in Schlägen pro Minute. Beispielsweise
können
die niedrige und die hohe Herzfrequenz zwischen Minimum und Maximum
festgelegt werden, wie z. B. einem Minimum von 80 Schlägen pro
Minute und einem Maximum von 210 Schlägen pro Minute. Wie durch die
mechanische Leistung des Laufgeräts 10 bestimmt
werden kann, wählt
ein Anwender den unteren und oberen Wert innerhalb der Spanne zulässiger Parameter
entweder durch Drücken
auf eine Aufwärts-
oder Abwärtstaste 45, 46 auf
der Konsole 20 aus oder gibt eine bestimmte Zahl auf einem
Tastenblock 44 ein, der vorgesehen sein kann, wie in 3 gezeigt.
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Beispielsweise kann ein niedriger
Wert mit einer periodischen Frequenz, wie z. B. 2 Hz, für eine vorbestimmte
Zeitspanne blinken, wie z. B. 10 Sekunden, während der der Anwender 10 einen
anderen Wert als Ausgangsparameter eingeben, den zuletzt in das
Gerät eingegebenen
Wert oder einen aus dem Speicher abgerufenen Wert akzeptieren kann, der
auf der Wahl des Benutzers basiert. Danach kann der hohe Herzfrequenzwert
10 Sekunden lang blinken und einem Anwender die Möglichkeit
geben, die obere Herzfrequenz auf dieselbe Art und Weise festzulegen.
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In der bevorzugten Ausführungsform
nimmt das Verfahren nur Übungsänderungen
vor, wenn gültige
Herzfrequenzinformationen erhalten werden. Wenn die Steuerkonsole 20 keine
Informationen mehr erhält,
werden keine Steuerungsänderungen mehr
durchgeführt,
bis eine gültige
Herzfrequenz erfasst wird.
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Die Aufwärm-Zeitspanne wird bei Schritt 128 eingegeben,
wobei die Übungslast,
die Leistungsstufe oder das Bewegungstempo die für das Laufgerät 10 vorbestimmte
Mindestgeräteeinstellung
startet. Diese Mindesteinstellung kann, aber muss nicht notwendigerweise
unter der niedrigen Einstellung liegen, die bei Schritt 124 festgelegt
wurde. Während die
Herzfrequenzinformationen überwacht
werden, erhöht
das Laufgerät 10 die
Last oder Leistungsstufe in einem periodischen Verhältnis, bis
der in Schritt 124 festgelegte hohe Herzfrequenz-Sollwert erreicht ist,
wie bei Schritt 132 bestimmt. Beispielsweise kann die Last
oder Leistungsstufe des Laufgeräts 10 alle 30
Sekunden um 5% oder irgendeine andere Zunahme erhöht werden,
bis die hohe Soll-Herzfrequenz erreicht ist, oder alternativ, bis
das höchste
Arbeitspensum im Bereich des Laufgeräts 10 erreicht ist,
je nachdem, was wohl zuerst ist.
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Wenn das Laufgerät 10 seine Maximal-Last oder
-Leistungsstufe erreicht und der Anwender 12 die hohe Soll-Herzfrequenz
noch nicht erreicht hat, wie bei Schritt 134 bestimmt,
behält
das Laufgerät 10 bei
Schritt 136 die Maximallast für eine vorbestimmte Zeit bei,
beispielsweise 30 Sekunden, wonach die Last dann ab Schritt 138 in
vorbestimmten Schritten reduziert wird, bis die niedrige Herzfrequenz
erreicht ist, wie bei Schritt 140 bestimmt. Wenn das Laufgerät 10 von
der hohen Herzfrequenz zur niedrigen Soll-Herzfrequenz übergeht, werden alle 30 Sekunden
oder in einem anderen Intervall und Verhältnis Rückwärtszählschritte 138 ausgeführt. Dieser
Zyklus wird so lange fortgesetzt, bis die niedrige Soll-Herzfrequenz
erreicht ist, wonach bei Schritt 142 die niedrige Frequenz
beibehalten wird, oder bis die Abkühl-Zeitspanne begonnen hat,
wie bei Schritt 144 bestimmt. Wenn der zeitlich bestimmte
Programmpunkt zur Abkühlung
erreicht ist, dann wird die Herzfrequenz bei Schritt 146 nicht
mehr überwacht
und die Abkühltrainingsphase
bei Schritt 146 realisiert, wie dies üblich ist.
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Alternativ bestimmt der Schritt 140,
ob innerhalb einer vorbestimmten Zeitspanne keine Herzfrequenz abgetastet
wird und falls ja, wird dieses Ereignis ebenso behandelt wie das Erreichen
der niedrigen Herzfrequenz und führt
bei Schritt 142 zur Beibehaltung der dann erreichten Frequenz,
bis die Abkühlung
eingeleitet wird, wie bei Schritt 144 bestimmt und bei
Schritt 146 realisiert. Dies stellt dann einen Intervalltrainingszyklus
dar, der dann entweder durch die Programmsteuerung vorbestimmt oder
wie vom Anwender 12 ausgewählt mehrmals wiederholt werden
kann.
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Die Ausführungsform gemäß 7 ist allgemein bezogen
auf die Gerätelast
beschrieben worden. Im Falle eines Fahrrads oder Steppers besteht die
Gerätelast
beispielsweise aus der tatsächlichen körperlichen
Kraft, die für
den Tret- oder Fahrradantrieb der Vorrichtung erforderlich ist.
Das Tret- oder Fahrtempo wird vom Anwender als Reaktion auf die Belastung
bestimmt, die durch die erreichte Herzfrequenz begrenzt ist, wie
beschrieben.
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In einer anderen Ausführungsform
kann die Gerätelast
aus Parametern bestehen, beispielsweise sowohl Geschwindigkeit als
auch Steigung, wie es bei einem Laufgerät der Fall ist. In diesem Fall
besteht Schritt 134 beispielsweise aus einer Doppelbestimmung.
Zuerst wird eine Bestimmung vorgenommen, ob das Laufgerät 10 ein
voreingestelltes oder vom Benutzer festgelegtes oberes Geschwindigkeitslimit
erreicht hat oder nicht. Nach persönlicher Vorliebe oder Alter
möchte
der Benutzer die Geschwindigkeit des Laufgeräts vielleicht auf eine bequeme
oder gewünschte
Höhe begrenzen.
Wenn die hohe Soll-Herzfrequenz
bei Schritt 132 nicht erreicht wird, dann wird beim nächsten Zyklus
durch den Schritt 134 die Last erhöht, nicht durch Erhöhen der Geschwindigkeit,
die vermutlich das obere Geschwindigkeitslimit erreicht hat, sondern
durch Erhöhen
der Steigung des Laufgeräts,
beispielsweise mit einem Steigungszuwachs von 2% bei jedem Zyklus durch
den Schritt 134.
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Für
den Fall, dass die Last durch Erhöhen der Steigung des Laufgeräts 10 erhöht worden
ist, wird die Last dann im Abnahmeschritt 138 zuerst durch
Reduzieren der Höhensteigung
abgesenkt, bevor die Geschwindigkeit reduziert wird. Danach wird die
Geschwindigkeit um einen vorbestimmten Anteil abgesenkt, wie z.
B. 0.5 mph (0,8 km/h), bis bei Schritt 140 die Belastungsherzfrequenz
erreicht wird oder keine Herzfrequenz abgetastet wird. Im Falle
einer Vielzahl von Parametern zur Einstellung der Gerätelast wird
keiner der Parameter verändert,
bis gültige
Herzinformationen erhalten werden.
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Als Beispiel sei eine charakteristische
Ausführungsform
betrachtet. Beispielsweise wird der Anwender in 7 nach Auswahl der Herzfrequenzsteuerung
bei Schritt 120 aufgefordert, sein Gewicht, Alter und eine
Zeitdauer für
die Betätigung
mit Unterbrechungen einzugeben, die auf eine Speicherspurdarstellung
zurückgreifen,
für den
Fall, dass einer dieser Eingabeparameter nicht innerhalb einer vorbestimmten
Zeit bereitgestellt wird. Die Speicherspurdarstellung ist eine symbolische
Darstellung einer Spur, um die die Leistung des Trainierenden in Runden
gemessen wird. Die vorgegebene niedrige Herzfrequenz wird dann beispielsweise
durch die Formel 220 – Alter × 0,6 bestimmt.
Der Trainierende 12 akzeptiert entweder die vorgegebene
untere Frequenz oder gibt eine neue Frequenz mit einem charakteristischen
Rückkopplungskontrollton
für jede Änderung
der Herzfrequenz ein, die beispielsweise mit einer Mindeststeigerung
von 5 Schlägen
pro Minute eingegeben wird. Die Maximalfrequenz von beispielsweise
199 Schlägen
pro Minute wird mit einem zweiten unterscheidbaren Ton gestattet,
der als Rückmeldung
an den Anwender bereitgestellt wird, wenn ein Wert außerhalb
des Aktionsradius probiert wird, in welchem Fall der letzte Wert
für die
untere Soll-Herzfrequenz als Standard eingegeben wird. Die hohe
Frequenz wird dann auf die niedrige Frequenz gesetzt, aber um 5
Schläge
pro Minute als Ausgangsparameter erhöht. In diesem Fall bewegt sich
der Trainierende dann innerhalb einer engen Bandbreite von 5 Schlägen pro
Minute in einem Kreislauf zwischen dem unteren und dem oberen Intervallsollwert.
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Der Anwender 12 hat die
Möglichkeit,
diesen Herzfrequenzbereich gemäß seiner
persönlichen Trainingserfahrung
und Zielsetzung auf jede Differenz zu erhöhen, die zwischen der unteren
Sollfrequenz und der maximal erlaubten Frequenz von 199 Schlägen pro
Minute gestattet ist. Wieder wird der erste Ton bei jeder Änderung
der Herzfrequenz beim Festlegen der hohen Zielfrequenz bereitgestellt
und ein zweiter charakteristischer Ton bereitgestellt, wenn versucht
wird, einen Wert außerhalb
des Aktionsradius einzugeben. Wenn ein Wert außerhalb des Aktionsradius als
hohe Sollfrequenz eingegeben wird, dann erscheint die zuletzt eingegebene
hohe Sollfrequenz als Standard.
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Wenn die hohe und niedrige Herzfrequenz auf
diese Weise festgelegt sind, verlangt die Anzeigeeinheit 120 dann
nach einem oberen Geschwindigkeitslimit. Wie dargelegt, kann das
obere Geschwindigkeitslimit mit vorbestimmten Zwischenabständen innerhalb
der Spanne des Gerätes
willkürlich
festgelegt werden und wird von den Anwendern gemäß ihrer eigenen Bequemlichkeit
und nach Belieben willkürlich
ausgewählt.
Wenn daher ein oberes Geschwindigkeitslimit und die niedrige und
hohe Zielfrequenz in die Vorrichtung eingegeben sind, beginnt der
Prozess dann mit der Erfassung einer gültigen Herzfrequenz bei Schritt 126 und
einer Aufwärmphase
bei Schritt 128, gefolgt von dem oben beschriebenen Intervalltraining.
Die Aufwärmphase
von Schritt 128 kann dadurch ausgeübt werden, dass der Laufgerätriemen
mit Erhöhungen
um 0.5 mph (0,8 km/h) über
ein vorbestimmtes Zeitintervall beschleunigt wird, bis 60% des vom
Anwender 12 festgelegten oberen Geschwindigkeitslimits
erreicht sind. Wenn an diesem Punkt keine gültigen Herzfrequenzinformationen
erreicht sind, stellt die Konsole 12 eine Anzeige bereit,
die zeigt, dass sie immer noch nach einer gültigen Herzfrequenz sucht,
und wenn innerhalb von 20 Sekunden keine Herzfrequenz bereitgestellt wird,
wird eine Nachricht an den Anwender angezeigt, dass kein Herzfrequenzsignal
erfasst wurde, und alle weiteren Geschwindigkeits- oder Steigungsanpassungen
des Laufgeräts 10 werden
gestoppt, bis eine gültige
Herzfrequenz erhalten wird.
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Sobald das Laufgerät 10 eine
gültige
Herzfrequenz erhält
und die Aufwärmphase 28 gemäß üblichen
Parametern abgeschlossen ist, wird die Geschwindigkeit alle 30 Sekunden
um 5% erhöht,
bis der hohe Geschwindigkeitssollwert oder hohe Herzfrequenz-Sollwert
erreicht ist. Wenn die hohe Geschwindigkeit erreicht ist, aber die
hohe Sollfrequenz nicht erreicht ist, erhöht das Laufgerät 10 die
Steigung alle 30 Sekunden um 2% Gefälleanstieg, bis es seine höchste Steigung
erreicht oder die hohe Herz-Sollfrequenz erhalten wird. An diesem
Punkt werden die höchste
Steigung und die höchste
eingestellte Geschwindigkeit am Schritt 36 für 30 Sekunden gehalten und
danach Anpassungen zum Erreichen der niedrigen Herz-Sollfrequenz vorgenommen. Das
Laufgerät 10 nimmt
dann alle 30 Sekunden Anpassungen vor, indem die Steigung um Gefälleabnahmen
von 2% bis zur Nullsteigung verringert wird und dann die Geschwindigkeit
um 0.5 mph (0,8 km/h) verringert wird, bis die niedrige Soll-Herzfrequenz erzielt
oder die Zeitdauergrenze erreicht wird. Die Absenkung geht weiter,
bis die Abkühl-Zeitspanne
beginnt oder keine Herzfrequenz abgetastet wird. Der Verlust der
Herzfrequenz führt
dazu, dass die Anzeige zuerst nach der Herzfrequenz sucht, und wenn keine
Herzfrequenzinformationen gefunden werden, nimmt das Laufgerät 10 keine
weiteren Anpassungen der Geschwindigkeit oder Steigung vor, bis
es gültige Herzfrequenzsignale
empfängt.
Die Geschwindigkeits- und Höhenverstellung
gehen jedoch weiter, wie beschrieben, sobald gültige Herzfrequenzinformationen
erstellt sind. Die Methodik erlaubt periodisch die Einstellung der
Herzfrequenz während
der Übung. Wenn
der Benutzer keine Einstellung der niedrigen oder hohen Grenzwerte
vornimmt, dann werden die zuletzt eingestellten Werte als Standard
verwendet.
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In der dargestellten Ausführungsform
verlangsamt die Absenkung der Last in den letzten 60 Sekunden des
Programms den Riemen auf 60% der genau vor den letzten 60 Sekunden
erreichten Geschwindigkeit und verringert die Steigung ungeachtet des
genau vor dem 60-Sek.-Punkt erreichten Belastungspunktes auf 0°. Danach
beginnt die Abkühl-Zeitspanne
von 30 Sekunden, wonach der Riemen zum Stillstand kommt, und es
wird eine Zusammenfassung von Informationen auf der Anzeigeeinheit 20 angezeigt,
wie z. B. die Intervall-Soll-Herzfrequenzen mit beglückwünschenden
oder aufmunternden Hinweisen für
ein erfolgreiches Leistungstraining an den Benutzer.
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Viele Änderungen und Modifikationen
können
von einem normalen Fachmann auf diesem Gebiet vorgenommen werden,
ohne vom Gedanken und Schutzbereich der Erfindung abzuweichen.
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Während
die oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen es beispielsweise
dem Benutzer erlauben, einen Standardbereich von Soll-Herzfrequenzen
zu akzeptieren oder eigene einzugeben, könnte eine alternative Ausführungsform Programme
im Speicher speichern. Dies würde
es dem Benutzer erlauben, ein Programm abzurufen, das bereits die
bevorzugten Soll-Herzfrequenzen, hohe Geschwindigkeit oder Gerätelast und
selbst die Trainingsdauer des Benutzers enthält.
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In einer anderen Ausführungsform
kann auch die Zeitspanne zwischen den Anstiegsparametern verändert werden.
Ferner können
die Erhöhungen
der Gerätelast
von den in den bevorzugten Ausführungsformen
offenbarten abweichen. Beispielsweise können Gerätelastparameter alle 30 Sekunden mit
2–5% Wachstum
geändert
werden.
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Eine andere Ausführungsform kann ferner die
Gerätelast
nach Erreichen des hohen Herzfrequenz-Sollwertes des Anwenders für eine vorbestimmte
Zeitspanne aufrechterhalten. Dasselbe kann jedes Mal passieren,
wenn die niedrige Herzfrequenz des Anwenders erreicht wird.
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Eine andere Ausführungsform der Erfindung würde dem
Benutzer die Eingabe einer Programmdauer erlauben. Mit einer eingegebenen
Programmdauer kann die Erfindung eine "Abkühl"-Phase einschließen, in
der die Gerätelast
vermindert, aber nicht gestoppt wird, was es dem Anwender ermöglicht,
ein abruptes Ende des Trainings zu vermeiden.
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Andere Verbesserungen und Modifikationen werden
für den
Fachmann mit Bezug auf die detaillierte Offenbarung und die Zeichnungen
hierin leicht sichtbar. Daher sollte verständlich sein, dass die dargestellten
Ausführungsformen
nur zu Beispielszwecken dargelegt wurden und dass sie nicht zur
Einschränkung
der Erfindung auf irgendeine Weise herangezogen werden sollten,
ausgenommen wie durch unvoreingenommenes Lesen der folgenden Ansprüche definiert.