DE4413652C2

DE4413652C2 - Ergometer

Info

Publication number: DE4413652C2
Application number: DE4413652A
Authority: DE
Inventors: Karl-Ludwig Hinkelmann
Original assignee: Keiper Dynavit GmbH and Co KG
Current assignee: Keiper Dynavit GmbH and Co KG
Priority date: 1994-04-20
Filing date: 1994-04-20
Publication date: 1996-07-11
Anticipated expiration: 2014-04-21
Also published as: DE4413652A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Ergometer, das die Merkmale des Oberbegriffs des Anspruches 1 aufweist.The invention relates to an ergometer that has the features of the preamble of Claim 1 has.

Bei einem bekannten Ergometer dieser Art (DE 36 29 808 A1) ist auf dem Display eine Landschaft mit Straßen dargestellt. Längs dieser Straßen sind Leuchtdioden angeordnet, die von der Steuerelektronik in Abhängigkeit von der vom Benutzer ausgewählten Fahrtroute und der Anzahl der ausgeführten Umdrehungen der Antriebskurbel angesteuert werden und daher Leuchtsymbo le bilden, die dem Benutzer anzeigen, an welcher Stelle der ausgewählten Straße er sich befinden würde, wenn er diese Straße mit einem Fahrrad befah ren würde. Durch diese Simulation einer realen Radfahrt soll die Trainingsmo tivation des Benutzers gefördert werden.In a known ergometer of this type (DE 36 29 808 A1) is on the Display a landscape depicted with roads. Along these streets are LEDs arranged by the control electronics depending on the route selected by the user and the number of routes taken Revolutions of the drive crank are controlled and therefore illuminated symbols Form le that indicate to the user where the selected one is Street he would be if he cycled that street would ren. Through this simulation of a real bike ride, the training mo tivation of the user.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ergometer zu schaffen, bei dem nicht allein das Herz-Kreislauf-Training die Motivation zur Benutzung des Gerätes liefern muß. Diese Auf gabe löst ein Ergometer mit den Merkmalen des Anspruches 1.The invention has for its object to an ergometer create, in which not only the cardiovascular training Must provide motivation to use the device. This on gabe solves an ergometer with the features of claim 1.

Das während des Gebrauchs des Ergometer ausführbare Spiel führt zwar auch zu einem Herz-Kreislauf-Training und zu einem Muskeltraining, verlangt aber auch geistige Konzentration und Reaktionsfähigkeit, weshalb außer dem körperlichen Training auch ein Training des Geistes absolviert wird. Dabei ist von besonderem Vorteil, daß das ausführbare Spiel wie andere Spiele Spaß macht und deshalb die Motivation zum Gebrauch des Gerätes auch aus diesem Spaß resultiert.The game to play while using the ergometer leads to cardiovascular training and one Muscle training, but also requires mental focus and Responsiveness, which is why besides physical training a training of the mind is also done. It is from particular advantage that the executable game like others Games are fun and therefore the motivation to use the Device also results from this fun.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird zusätzlich zu dem Symbol ein Muster auf dem Display erzeugt, das die Position oder Positionen vorgibt, die mit dem Symbol zu erreichen sind oder vom Symbol nicht eingenommen werden dürfen.In a preferred embodiment, in addition to Icon creates a pattern on the display that represents the position or specifies positions that can be reached with the symbol or must not be taken up by the symbol.

Für das Muster kommen unterschiedliche Formen und Positionen in Frage, wobei vorzugsweise Änderungen z. B. hinsichtlich der Position, programmiert sind, also nicht von der Drehzahl abhängen. Beispielsweise kann das Muster aus einem Leuchtband mit wenigstens einer in ihrer Form mit dem Symbol korrespon dierenden und zu dem Bereich des Displays, in dem sich das Symbol bewegen kann, offenen Lücke im Leuchtband gebildet sein, wobei das Leuchtband sich längs einer Randzone des Displays, vorzugsweise dessen unterer Randzone, erstreckt und in ihm sich die Lücke mit vorgegebener Geschwindigkeit in der Erstreckungsrichtung des Leuchtbandes weiterbewegt. Allerdings kann auch vorgesehen sein, daß die Geschwindigkeit nach jedem erfolgreich absolvierten Spiel erhöht wird, um den Schwierig keitsgrad zu erhöhen. Dabei kann in einem ersten Drehzahl bereich, der sich beispielsweise von der Drehzahl null bis zu einer ersten Drehzahlgrenze erstreckt, das Symbol von der Steuerelektronik mit langsamer Geschwindigkeit lotrecht gegen das Leuchtband bewegt werden. In einem sich an diesen Dreh zahlbereich anschließenden zweiten Drehzahlbereich kann die Steuerelektronik das Symbol entgegen der Bewegungsrichtung des Gegensymbols steuern, und zwar gegebenenfalls auch mit um so größerer Geschwindigkeit, je näher die Drehzahl an der oberen Grenze dieses zweiten Drehzahlbereiches liegt. Innerhalb eines dritten Drehzahlbereiches kann beispielsweise das Symbol von der Steuerelektronik mit von der Drehzahl unabhängiger, aber größerer Geschwindigkeit als im ersten Drehzahlbereich lot recht gegen das Leuchtband bewegt werden. In einem vierten Drehzahlbereich wird das Symbol von der Steuerelektronik in der Bewegungsrichtung des Gegensymbols bewegt, wobei beim Erreichen der oberen Drehzahlgrenze des vierten Drehzahlbe reiches und höher liegenden Drehzahlen das Symbol nicht mehr bewegt wird.Different shapes and positions come for the pattern in question, preferably changes such. B. in terms of Position, are programmed, not the speed depend. For example, the pattern from a light strip with at least one corresponding in shape to the symbol and the area of the display in which the Icon can move, open gap is formed in the light strip be, the light strip extending along an edge zone of the Displays, preferably its lower edge, extends and in it the gap at a given speed in the Direction of extension of the light strip moved. Indeed can also be provided that the speed after each Successfully completed game is increased to the difficulty increase degree of efficiency. It can in a first speed range, for example, from zero speed to a first speed limit, the symbol of the Control electronics perpendicular to slow speed the light strip can be moved. In one go at this turn number range adjoining the second speed range can Control electronics the symbol against the direction of movement of the Control counter symbol, and if necessary also with all the more higher speed, the closer the speed to the upper one The limit of this second speed range is. Within a third speed range, for example, the symbol of the control electronics with independent of the speed, however greater speed than in the first speed range lot be moved quite against the light strip. In a fourth Speed symbol becomes the symbol of the control electronics in the direction of movement of the counter symbol moves, with the Reaching the upper speed limit of the fourth speed limit rich and higher speeds no longer the symbol is moved.

Statt durch Spielerfolge oder zusätzlich zu diesen kann man eine individuelle Wahlmöglichkeit des Schwierigkeitsgrades vorsehen, wobei mit zunehmendem Schwierigkeitsgrad vorzugs weise die Position und/oder die Form des Musters sich zuneh mend schneller ändert.Instead of through or in addition to game successes, you can an individual choice of difficulty provide, preferably with increasing difficulty increase the position and / or shape of the pattern changes faster.

Bei einem Leuchtband kann beispielsweise vom Benutzer die Be wegungsgeschwindigkeit gewählt werden, wodurch er den Schwie rigkeitsgrad auswählen und steigern oder senken kann. Ferner kann hierbei der Schwierigkeitsgrad vom Benutzer dadurch ver ändert werden, daß er statt einer festgelegten Folge von Lücken eine durch einen Zufallsgenerator festgelegte Folge auswählt.With a light strip, for example, the user can movement speed can be chosen, making it difficult select and increase or decrease the degree of severity. Further the user can change the level of difficulty be changed so that instead of a specified sequence of Gaps a sequence determined by a random number generator selects.

Statt eines Leuchtbandes kann das Muster beispielsweise die Form einer Schlange haben, mit deren einem Ende das Symbol in Berührung gebracht werden muß.Instead of a light strip, the pattern can be, for example Have the shape of a snake with the symbol in one end Must be brought into contact.

Vorzugsweise weist das Display für die Symbol- und Musterdar stellung eine aus Leuchtdioden gebildete Punktematrix auf.The display preferably shows the symbols and patterns position a dot matrix formed from light-emitting diodes.

Im folgenden ist die Erfindung an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel im einzelnen erläutert. Es zeigenIn the following the invention is based on one in the drawing illustrated embodiment explained in detail. Show it

Fig. 1 eine schematisch und perspektivisch dargestellte An sicht des Ausführungsbeispiels,An on Fig. 1 schematically and in perspective view of the embodiment shown,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Anzeigetafel des Ausführungs beispiels, Fig. 2 is a plan view of the display panel of the execution example,

Fig. 3 eine Draufsicht auf das Spielfeld des Displays bei Spielbeginn, Fig. 3 is a plan view of the pitch of the display when the game starts,

Fig. 4 eine Draufsicht auf das Spielfeld des Displays während des Spiels. Fig. 4 is a plan view of the playing field of the display during the game.

Ein Ergometer, bei dem es sich im Ausführungsbeispiel um ein Fahrradergometer 1 handelt, das aber auch beispielsweise als Liegeergometer oder Armergometer ausgebildet sein könnte, weist, wie Fig. 1 zeigt, ein in Höhe des Haltegriffes 2, den der Sitzbenutzer mit seinen Händen erfaßt, ein Steuer- und Anzeigegerät 3 auf, dessen Frontplatte 4 im Sichtfeld des Benutzers liegt. Außer einer Reihe von Drucktasten 5 und einer Anschlußbuchse 6 für einen Pulssensor weist die Frontplatte 4 ein erstes Display 7 für die Anzeige von technischen Daten, ein zweites Display B für die Anzeige unterschiedlicher Berei che der Pulsfrequenz und ein drittes Display 9 auf, das als Spielfeld dient und im Ausführungsbeispiel durch eine Leucht dioden-Matrix mit 15×14 Leuchtdioden 11 gebildet ist.An ergometer, which in the exemplary embodiment is a bicycle ergometer 1 , but which could also be designed, for example, as a recumbent ergometer or arm ergometer, has, as shown in FIG. 1, a height of the handle 2 , which the seat user grasps with his hands, a control and display device 3 , whose front plate 4 is in the user's field of vision. In addition to a number of push buttons 5 and a connector 6 for a pulse sensor, the front panel 4 has a first display 7 for the display of technical data, a second display B for the display of different areas of the pulse frequency and a third display 9 , which acts as a playing field serves and is formed in the exemplary embodiment by a light-emitting diode matrix with 15 × 14 light-emitting diodes 11 .

Das Steuer- und Anzeigegerät 3 enthält eine Steuerelektronik, welche wahlweise das an der Tretkurbel 10 aufzubringende Drehmoment oder die Bremsleistung der über die Tretkurbel 10 antreibbaren Bremseinrichtung auf dem gewünschten Wert kon stant hält. Ferner steuert die Steuerelektronik die Anzeige auf dem ersten Display 7, auf dem im Ausführungsbeispiel in der oberen Zeile die Pulsfrequenz, die Bremsleistung, die Drehzahl der Tretkurbel 10 und die simulierte zurückgelegte Wegstrecke, in der unteren Zeile der gewählte Schwierigkeits grad für ein elektronisches Spiel, ein bei diesem Spiel er reichter Punktestand und die seit Benutzungsbeginn des Ergome ter vergangene Zeit angezeigt werden.The control and display device 3 contains control electronics which selectively keep the torque to be applied to the pedal crank 10 or the braking power of the brake device drivable via the pedal crank 10 to the desired value. Furthermore, the control electronics controls the display on the first display 7 , on which, in the exemplary embodiment, the pulse rate, the braking power, the speed of the pedal crank 10 and the simulated distance traveled in the upper line, in the lower line the selected level of difficulty for an electronic game, A score achieved in this game and the time elapsed since the Ergome ter was started are displayed.

Weiterhin steuert die Steuerelektronik, welcher von einem Drehzahlsensor eine der Drehzahl der Tretkurbel 10 entspre chendes elektrisches Signal geliefert wird, die das dritte Display 9 bildende Leuchtdioden-Matrix an, und zwar in der Weise, daß längs des unteren Randes eine aus drei Reihen von Leuchtdioden 11 gebildetes Leuchtband 12 sichtbar ist, in dem wenigstens eine zum oberen Rand des drittes Displays 9 hin offene Lücke 13 vorhanden ist, welche mit gleichmäßiger, wähl barer Geschwindigkeit in Längsrichtung des Leuchtbandes 11, beispielsweise von rechts nach links, wandert. Die Wanderungs geschwindigkeit kann sich aber auch nach jedem erfolgreich ab geschlossenen Spiel erhöhen, wenn diese Spielart gewählt wird. Im Ausführungsbeispiel besteht jede Lücke aus zwei in Quer richtung des Leuchtbandes 12 nebeneinander liegenden Punkten.Furthermore, the control electronics, which is supplied by a speed sensor corresponding to the speed of the crank 10 corre sponding electrical signal, the third display 9 forming LED matrix, in such a way that along the lower edge one of three rows of LEDs 11 formed light strip 12 is visible, in which there is at least one gap 13 open towards the upper edge of the third display 9 , which moves at a uniform, selectable speed in the longitudinal direction of the light strip 11 , for example from right to left. The migration speed can also increase after each successfully completed game if this game type is selected. In the exemplary embodiment, each gap consists of two points lying next to one another in the transverse direction of the light strip 12 .

Die Steuerelektronik steuert ferner die in dem Bereich ober halb des Leuchtbandes 12 liegenden Leuchtdioden so an, daß aus zwei unmittelbar übereinander liegenden Leuchtdioden ein Symbol 14 gebildet wird, das die gleiche Form hat wie die Lücke 13.The control electronics also controls the light-emitting diodes located in the area above the light strip 12 in such a way that a symbol 14 is formed from two light-emitting diodes lying directly one above the other and has the same shape as the gap 13 .

Zu Beginn des Spieles befindet sich das Symbol 14 beispiels weise in der Mitte am oberen Rand des dritten Displays 9, wie dies Fig. 3 zeigt.At the beginning of the game, the symbol 14 is, for example, in the middle at the top of the third display 9 , as shown in FIG. 3.

In einem Drehzahlbereich der Tretkurbel 10, der im Ausfüh rungsbeispiel von 0 bis 50 Umdrehungen pro Minute reicht, steuert die Steuerelektronik das Symbol 14 derart, daß es mit geringer Geschwindigkeit lotrecht nach unten gegen das Leucht band 12 bewegt wird. In dem sich anschließenden zweiten Dreh zahlbereich, der sich im Ausführungsbeispiel von 50 bis 70 Umdrehungen pro Minute der Tretkurbel 10 erstreckt, steuert die Steuerelektronik das Symbol 14 in der der Bewegung der Lücke 13 entgegengesetzten Richtung, im Ausführungsbeispiel also parallel zum Leuchtband 12 nach rechts. Die Wanderungsge schwindigkeit des Symbols 14 ist dabei konstant. Innerhalb eines dritten Drehzahlbereiches, der sich von 70 bis 90 Um drehungen pro Minute der Tretkurbel 10 erstreckt, wird das Symbol von der Steuerelektronik lotrecht gegen das Leuchtband 2 mit konstanter Geschwindigkeit bewegt, die größer ist als die Geschwindigkeit im ersten Drehzahlbereich. In einem vier ten Drehzahlbereich, der sich von 90 bis 110 Umdrehungen er streckt, bewirkt die Steuerelektronik eine Bewegung des Sym bols 14 in der gleichen Richtung wie die Lücke 13, also im Ausführungsbeispiel von rechts nach links. Oberhalb dieses Grenzwertes behält das Symbol 14 seine Position bei.In a speed range of the pedal crank 10 , which ranges from 0 to 50 revolutions per minute in the exemplary embodiment, the control electronics controls the symbol 14 such that it is moved vertically downward at a low speed against the light band 12 . In the subsequent second speed range, which extends from 50 to 70 revolutions per minute of the crank 10 in the exemplary embodiment, the control electronics controls the symbol 14 in the opposite direction to the movement of the gap 13 , in the exemplary embodiment thus parallel to the light strip 12 to the right. The Wanderungsge speed of the symbol 14 is constant. Within a third speed range, which extends from 70 to 90 revolutions per minute of the pedal crank 10 , the symbol is moved perpendicularly by the control electronics against the light strip 2 at a constant speed, which is greater than the speed in the first speed range. In a four-th speed range, which he stretches from 90 to 110 revolutions, the control electronics cause a movement of the symbol 14 in the same direction as the gap 13 , that is to say from right to left in the exemplary embodiment. The symbol 14 maintains its position above this limit.

Sofern, was möglich ist, auch andere elektronische Spiele ausgeführt werden können, wählt der Benutzer zunächst mittels einer der Drucktasten 5 das Spiel und gegebenenfalls, eben falls mittels einer der Drucktasten 5, den Schwierigkeitsgrad aus, der bei vorstehend beschriebenen Spiel die Wanderungsge schwindigkeit der Lücke 13 beeinflußt. Sofern es dann dem Be nutzer gelingt, die Drehzahl der Tretkurbel 10 so zu variie ren, daß das Symbol 14 in die Lücke 13 hineinwandert, hat er das Spiel gewonnen und erhält eine bestimmte Anzahl von Punk ten, die im Ausführungsbeispiel vom Schwierigkeitsgrad ab hängt. Danach beginnt das Spiel von vorne.If, as far as possible, other electronic games can be carried out, the user first selects the game by means of one of the pushbuttons 5 and, if appropriate, also by means of one of the pushbuttons 5 , the level of difficulty, the speed of the gap in the game described above 13 influenced. If the user then succeeds in varying the speed of the crank 10 so that the symbol 14 moves into the gap 13 , he has won the game and receives a certain number of points, which depends on the degree of difficulty in the exemplary embodiment. Then the game starts over.

Wegen der wechselnden Drehzahlen der Tretkurbel 10, die ge wählt werden müssen, um das Symbol 14 in die Lücke 13 zu steuern, erfolgt bei der Benutzung des Ergometers während des Spiels ein aktives Intervalltraining. Gleichzeitig wird aber auch die Konzentrationsfähigkeit und Reaktionsfähigkeit und damit der Geist des Benutzers trainiert. Because of the changing speeds of the pedal crank 10 , which must be selected to control the symbol 14 into the gap 13 , an active interval training takes place when using the ergometer during the game. At the same time, the ability to concentrate and react, and thus the user's mind, is also trained.

Statt einer konstanten, nur vom gewählten Schwierigkeitsgrad abhängigen Wanderungsgeschwindigkeit der Lücke 13 längs des Leuchtbandes 12 kann die Steuerung auch so ausgeführt sein, daß nach jedem Spiel, bei dem es dem Benutzer gelungen ist, das Symbol 14 in die Lücke 13 zu steuern, die Wanderungsge schwindigkeit der Lücke 13 erhöht wird. Außerdem kann die Bremsleistung in Abhängigkeit vom gewählten Schwierigkeitsgrad unterschiedlich groß festgelegt werden. Schließlich ist es auch möglich, die Leistung in Abhängigkeit von der Pulsfre quenz festzulegen.Instead of a constant, only depending on the selected degree of difficulty migration speed of the gap 13 along the light strip 12 , the control can also be carried out so that after each game in which the user has managed to control the symbol 14 in the gap 13 , the Wandergege speed of the gap 13 is increased. In addition, the braking power can be set differently depending on the selected level of difficulty. Finally, it is also possible to determine the power as a function of the pulse frequency.

Claims

1. Ergometer with

a) a crank operated by the user with variable speed,
b) a braking device,
c) control electronics with a speed sensor connected to them,
d) a display on which at least one symbol can be represented, characterized in that
e) the symbol ( 14 ) can be controlled by means of the control electronics in such a way that different speed ranges are assigned different directions of movement of the symbol ( 14 ) on the display ( 9 ), and
f) on the display ( 9 ) in addition to the symbol ( 14 ) a change of the pattern ( 13 ) can be represented, which specifies the position or positions that can be reached with the symbol ( 14 ) or not taken by the symbol allowed to.

2. Ergometer according to claim 1, characterized in that a speed range is associated with a standstill of the symbol ( 14 ).

3. Ergometer according to claim 1 or 2, characterized in that on the display ( 9 ) a pattern ( 13 ) can be represented, which is speed-independent with regard to its position and / or its shape.

4. Ergometer according to one of claims 1 to 3, characterized in that the symbol ( 14 ) from the control electronics

a) in a first speed range, which extends from 0 to a first speed limit, in a first direction,
b) in a second speed range between the first speed limit and a higher second speed limit in a second direction,
c) in a third speed range between the second speed limit and a higher third speed limit in a third direction,
d) controlled in a fourth speed range between the third speed limit and a higher fourth speed limit in a fourth direction and
e) is kept motionless above the fourth speed limit.

5. Ergometer according to one of claims 1 to 4, characterized in that the speed of migration of the symbol ( 14 ) is greater in the different speed ranges, the closer the speed is to the upper speed limit of the speed range.

6. Ergometer according to one of claims 2 to 5, characterized in that the pattern by a light strip ( 12 ) with at least one in its shape with the symbol ( 14 ) corresponding and to the area of the display ( 9 ) in which the Icon ( 14 ) can move, open gap ( 13 ) is formed and the light strip ( 13 ), in which the gap ( 13 ) moves at a predetermined speed and in a predetermined direction, extends along an edge zone of the display ( 9 ).

7. Ergometer according to claim 6, characterized in that the gaps ( 13 ) have a fixed sequence.

8. ergometer according to claim 6, characterized in that the sequence of gaps ( 4 ) is determined by a random generator.

9. Ergometer according to one of claims 6 to 8, characterized by a manually operable selection device for the given movements velocity of the gap.

10. Ergometer according to one of claims 1 to 6, characterized in that the display ( 9 ) for the symbol and pattern representation has a Punktema trix of light-emitting diodes ( 11 ).