DE4107323C2

DE4107323C2 - Trainingsgerät und Datenkarte zum Gebrauch darin

Info

Publication number: DE4107323C2
Application number: DE4107323A
Authority: DE
Inventors: Hachiro Maeyama; Takashi Ueda; Masaaki Matsumoto
Original assignee: CatEye Co Ltd
Current assignee: CatEye Co Ltd
Priority date: 1990-03-09
Filing date: 1991-03-07
Publication date: 1996-05-09
Anticipated expiration: 2011-03-08
Also published as: US5230673A; JPH03114274U; JPH0737642Y2; US5294786A; DE4107323A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Trainingsgerät und auf eine Datenkarte zum Gebrauch in dem Trainingsgerät.

Es sind eine Reihe von Trainingsgeräten für den Heimgebrauch und für den professionellen Einsatz als Ausrüstungen zur Förderung der Gesundheit gebräuchlich.

In der japanischen Patentveröffentlichung 58-8267 wird ein Trainingsgerät beschrieben, dessen mechanischer Aufbau ein Gestell, einen sich drehenden Teil einschließlich von Pedalen, ein Wirbelstromsystem als Bremsteil, ein Steuersystem mit einem Sensor und eine Steuertafel mit einem Displayfenster beinhaltet.

Bei diesem Trainingsgerät muß jedoch der Benutzer Trainingsziel daten eingeben, und das Steuersystem des Trainingsgerätes steu ert die Belastung in dem Bremsteil jedesmal, wenn das Trainings gerät benutzt wird, auf der Basis dieser Daten. Der Benutzer muß daher seine individuellen Daten jedesmal, wenn er das Trainings gerät benutzt, über die Steuertafel eingeben, was beschwerlich ist.

Zudem ist in dem beschriebenen Gerät die Steuerung des Bremstei les (der Betrag der Belastung) standardisiert und kann daher nicht in einem genügenden Maße der physischen Verfassung des Benutzers, die sich bei jedem Gebrauch geändert haben kann, folgen. Dies rührt daher, daß eine Steuerung in Anpassung an das Anwachsen der Pulsfrequenz des Benutzers oder an die Zielpuls frequenz, die bei jedem Gebrauch unterschiedlich sein kann, nicht erfolgen kann. Ein zu bevorzugender Trainingsmodus, bei dem die Pulsfrequenz bis auf den Zielwert gesteigert und bei diesem gehalten werden kann, kann in Anbetracht der Unterschiede zwischen den einzelnen Benutzern nicht automatisch ausgeführt werden.

Aus der US-PS 4,790,528 ist ein Trainingsgerät bekannt, bei dem aufgrund einer vorgegebenen Soll-Pulsfrequenz eine Steuerung der Belastung unter Messung der Ist-Pulsfrequenz erfolgt.

Aus der DE 25 40 493 A1 ist ein Trainingsgerät bekannt, bei dem eine Belastungseinrichtung zum Belasten der Pedalbewegung durch einen Benutzer vorgesehen ist. Der Herzschlag wird erfaßt. Die individuellen Daten des Benutzers müssen durch eine Tastatur eingegeben werden. Entsprechend den eingegebenen Daten wird die Last durch eine Steuereinrichtung gesteuert.

In der nachveröffentlichten DE 39 02 059 A1 mit älterem Zeitrang ist die Verwendung einer Memory-Card als transportables Spei chermedium für Übungsdaten in einem Bewegungstherapiesystem be schrieben. Die Memory-Card dient dazu, Daten an einen Arzt zu übermitteln.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Trainingsgerät mit erleichterter Benutzung, hoher Gebrauchsökonomie, hoher Zuverlässigkeit bei der Benutzung durch mehrere Benutzer und mit erleichterter Handhabung individueller Daten sowie eine Daten karte dafür bereitzustellen.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Trainingsgerät mit den Merk malen des Patentanspruches 1 sowie durch eine Datenkarte mit den Merkmalen des Patentanspruches 8.

In dem auf diese Weise aufgebauten Trainingsgerät können die individuellen Daten durch einfache Einführung der Datenspeicher einrichtung einfach eingelesen und die Belastung darauf beruhend gesteuert werden, es ist komfortabel im Gebrauch und im Grundge rät wird keine Speichereinrichtung großer Kapazität benötigt.

Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Es folgt die Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Figuren. Von den Figuren zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild des Gesamtaufbaus, bezogen auf die Steuerung eines Trainingsgeräts entsprechend einer Ausführungsform;

Fig. 2 den schematischen Aufbau des Trainingsgeräts dieser Ausführungsform;

Fig. 3 eine Draufsicht der in Fig. 2 gezeigten Steuertafel;

Fig. 4 die Vorderansicht entlang der Linie IV-IV der Fig. 3;

Fig. 5 Einzelheiten eines Flüssigkristalldisplays 28 von Fig. 3;

Fig. 6A bis 6C Beispiele spezieller Anzeigen auf dem Flüs sigkristalldisplay von Fig. 5;

Fig. 7 den speziellen Aufbau einer Einchip-CPU nach Fig. 10;

Fig. 8A und 8B die Vorder- und Rückseite der optischen Datenkarte entsprechend der Ausführungsform vor der Bestimmung der individuellen Daten;

Fig. 9A und 9B die Vorder- und Rückseite der optischen Datenkarte entsprechend der Ausführungs form, nachdem die Daten eingeschrieben wur den;

Fig. 10 eine Querschnittsdarstellung der Steuertafel von Fig. 4 entlang der Linie X-X;

Fig. 11 eine Querschnittsdarstellung entlang der Linie XI-XI von Fig. 10;

Fig. 12 eine Querschnittsdarstellung entlang der Linie XII-XII von Fig. 11;

Fig. 13 den schematischen Schaltungsaufbau eines Leseabschnittes eines Kartenlesers nach Fig. 1;

Fig. 14A bis 14C Herstellungsschritte der optischen Daten karte entsprechend der obigen Ausführungs form;

Fig. 15 ein anderes Beispiel eines Herstellungs schrittes der optischen Datenkarte entspre chend der Ausführungsform;

Fig. 16 eine Hauptroutine eines Einchip-CPU nach Fig. 1;

Fig. 17 ein Flußdiagramm, das spezielle Inhalte einer Kartenbestimmungsroutine nach Fig. 16 zeigt;

Fig. 18 ein Flußdiagramm, das spezielle Inhalte einer Trainingssteuerroutine nach Fig. 16 zeigt; und

Fig. 19 die Beziehung zwischen den REG-Daten und dem numerischen Wert X unter Bezug auf das Flußdiagramm von Fig. 17.

Fig. 2 zeigt den Gesamtaufbau eines Trainingsgerätes entspre chend einer Ausführungsform.

Ein Gestell 1 enthält einen Sockel 2, einen vorde ren Ständer 3 und einen hinteren Ständer 4, deren Höhen ver änderbar sind. Ein Lenker 5 mit einer schleifenförmig ebenen Gestalt und eine Steuertafel 6 sind am oberen Ende des vorde ren Ständers 3 angebracht. Die Steuertafel 6 beherbergt, was später beschrieben wird, eine Steuerapparatur und Tasten zum Verändern verschiedener Daten, ein Display zum Anzeigen von Daten und anderen ist an ihrer Oberfläche vorgesehen. Ein Sattel 7 ist am oberen Endabschnitt des hinteren Ständers 4 angebracht. Eine Belastungseinrichtung 8 ist auf dem Sockel 2 angebracht.

Die Belastungseinrichtung 8 enthält eine am hinteren Ständer angebrachte Tretwelle 10, Pedale 9 und eine Lastwelle 12, die durch einen Rahmen 11 auf dem Sockel 2 getragen wird. Ein Übersetzungsmechanismus 13, der die Übersetzung um zwei Stufen erhöht, verbindet die Tretwelle 10 mit der Lastwelle 12. Der Übersetzungsmechanismus 13 ent hält ein Kurbelrad 14, eine Kette 15, ein Schwungrad 16 usw., wobei das Übersetzungsverhältnis einen konstanten Wert hat.

Eine Scheibe 17 aus einer Kupferplatte ist an der Lastwelle 12 befestigt. Der Umfang der Scheibe 17 ist ohne Berührung in einem C-förmigen Kern 19 einer Bremsspule 18 angeordnet, wo durch eine Wirbelstrombremse gebildet wird. Die Einzelheiten der Belastungseinrichtung 8 sind im US-Patent Nr. 4 775 145 beschrieben.

Fig. 1 ist ein Blockschaltbild, das den Aufbau eines Steuersy stems entsprechend einer Ausführungsform zeigt.

Entsprechend Fig. 1 steht mit dem Pedal 9 von Fig. 2 ein Pedalrotationssensor 21 zum Nachweis der Anzahl des Rotati onspedals 9 in Verbindung. Genauer ist der Aufbau eines sol chen Sensors beispielsweise im US-Patent Nr. 4 636 769 be schrieben.

Ein Pulssensor 22 ist am Ohrläppchen eines Nutzers des Trainingsgeräts befestigt, um die Pulsfrequenz des Nutzers zu messen. Ein Pulsver stärker 23, der mit dem Pulssensor 22 verbunden ist, dient zur Verstärkung der vom Pulssensor 22 gemessenen Pulsfrequenz. Er kann integriert mit dem Pulssensor 22 oder separat ausgebildet werden.

Die vom Pedalrotationssensor 21 und dem Pulssensor 22 gemes senen Daten werden an einen Mikrocomputer 24 geliefert. Der Mikrocomputer 24 ist so aufgebaut, daß er eine Einchip-CPU 25 mit Speicherfunktion und einen Erweiterungsanschluß 26 zum Erweitern des Speichers enthält. Ein spezieller Aufbau der Einchip-CPU 25 wird in Fig. 7 gezeigt. Ein ROM 62 zum Spei chern des Steuerprogramms der Betriebsweise des Trainingsge rätes und ein RAM 63 zum Speichern der eingegebenen individu ellen Daten oder ähnliches - sofern benötigt - sind mit einer CPU 61 verbunden.

Die verarbeiteten Ausgangsdaten vom Mikrocomputer 24 werden auf einem Flüssigkristalldisplay 28 mittels einer Flüssigkri stall-Ansteuereinheit 27 angezeigt. Ein Kartenleser 36 liest eine optische Datenkarte (die im einzelnen später beschrieben wird), die individuelle Daten und ähnliches speichert, und liefert die individuellen Daten oder ähnliches an den Mikro computer 24. Die Ausgangsdaten werden auch einem Blatt Auf zeichnungspapier durch eine Drucker 25 ausgedruckt. Eine Ta statur 29 und eine Uhr 30 sind mit dem Mikrocomputer 24 verbunden. Die Tastatur 29 enthält Tasten zur manuellen Auswahl von Betriebsweisen des Trainingsgeräts, Tasten zur Korrektur der individuellen Daten oder ähnlichem, Tasten zur manuellen Dateneingabe usw. Die Uhr 30 dient zum Messen vor gegebener Zeitintervalle, die für den Mikrocomputer 24 benö tigt werden. Weiter ist mit dem Mikrocomputer 24 ein Summer 32 über einen Summerverstärker 31 verbunden. Der Summer 32 ist zur Information des Nutzers des Trainingsgerätes darüber vorgesehen, daß eine vorgeschriebene Übung beendet ist, und dazu, um im Notfall einen Alarm zu geben.

Der Mikrocomputer 24 steuert die Bremsspule 18 (siehe Fig. 2) über einen Digital-Analog(D/A)-Wandler 33 und einen Strom steuerverstärker 34 für die Bremsspule 18. Die Wirbelstrombremse wird über die Bremsspule 18 betätigt, und damit wird die Belastung der Belastungsapparatur des Trainingsgeräts gesteu ert. Ein Beispiel einer solchen Steuerung wird im US-Patent 4 775 145 beschrieben.

Der Mikrocomputer 24, die Flüssigkristall-Ansteuereinheit 27, das Flüssigkristalldisplay 28, der Tastaturabschnitt 29, die Uhr 30, der Kartenleser 36, der Verstärker 31 für den Summer 32, der Summer 32, der D/A-Wandler 33 und der Stromsteuerverstär ker 34 für die Bremsspule 18 sind enthalten in oder angebracht an der Oberfläche der Steuertafel 6 nach Fig. 2.

Fig. 3 ist eine Draufsicht der Steuertafel 6 und Fig. 4 eine Vorderansicht davon.

Gemäß Fig. 3 ist das Flüssigkristalldisplay 28 im Zentrum der Steuertafel angeordnet. Ein Druckerabschnitt ist darüber an geordnet, und eine Druckerabdeckung 42 ist vorgesehen zum Schutz des Druckerkörpers, sowie ein Auslaßschlitz 43 für Blätter des Aufzeichnungspapiers. Auf der rechten Seite vom Flüssigkristalldisplay 28 ist eine Schalttafel 44 vorgesehen, auf der mehrere Schalter angeordnet sind.

Die Funktionen der verschiedenen Schalter auf der Schalttafel 44 sind die folgenden.

Ein "Reset"-Knopf 45 dient dazu, das Programm auf den An fangszustand zu setzen. Ein Klingel-Ein/Aus-Schalter 46 dient zum Umschalten zwischen Betriebszustand und Ruhezustand der Klingel. Ein Drucker-Ein/Aus-Schalter 47 dient zum Umschalten zwischen Betriebs- und Ruhezustand des Druckers. Mit den Ein gabeknöpfen 48 zum Aufwärts-/Abwärtsschalten numerischer Werte wird ein numerischer Wert, der blinkt, um 10 aufwärts oder abwärts geschaltet, wenn der "10"-Knopf gedrückt wird, und er wird um 1 aufwärts oder abwärts geschaltet, wenn der "1"-Knopf gedrückt wird. Wenn der Eingabewert ein Belastungs- oder Momentwert (kg.m) ist, wird er um 1er oder 0,1er Schritte aufwärts oder abwärts geschaltet. Ein blinkendes Zeichen "+1" auf der Flüssigkristalltafel repräsentiert einen Mann, während ein "-1" eine Frau repräsentiert. Wäh rend des Trainings werden die Knöpfe 48 zum Aufwärts- /Abwärtsschalten numerischer Werte zum Aufwärts- /Abwärtsschalten von Belastungswerten um 1er Schritte durch Betätigung des Knopfes "10" und um 0,1er Schritte durch Betä tigung des Knopfes "1" benutzt.

Während des Eingabevorganges wird ein Betriebsartenschalter 49 zur Auswahl eines Programms und zur Eingabe zu verändern der Daten genutzt. Während der Übung wird er zum Umschalten zwischen Anzeige von Trainingszeit und Anzeige von verbrauch ter Energie verwendet.

Ein Betätigungsknopf 50 wird zum Fortschalten des Steuerpro gramms benutzt, z. B. um das Programm zu starten/stoppen.

Gemäß Fig. 4 ist an der Vorderfläche der Steuertafel 6 ein Pulssensoreingang 52, in den der Verbindungsstecker des Puls sensors eingeführt wird, vorgesehen. Auf der rechten Seite davon ist ein Kartenschlitz 51, in den eine die individuellen Daten oder ähnliches speichernde optische Karte eingeführt wird, angeordnet.

Fig. 5 zeigt die Einzelheiten des Flüssigkristalldisplays von Fig. 3.

Entsprechend der Figur repräsentiert "PLL" die Grenzpulsfre quenz, und "MOU" repräsentiert die maximale Sauerstoffauf nahme des Benutzers. Wenn beispielsweise "PLL" auf der Dis playtafel angezeigt wird, so repräsentiert der numerische Wert rechts davon die Grenzpulsfrequenz.

Ähnlich repräsentiert "TM" die Zeitspanne, "WT" das Gewicht des Nutzers und "EC" den durch das Training bewirkten Energie verbrauch. Der numerische Wert rechts davon repräsentiert Zeit, Gewicht oder Energiemenge, je nachdem, welche dieser Marken aufleuchtet.

"TPL" repräsentiert die Zielpulsfrequenz, "TLD" die Zielbela stung und "PWC" die physische Arbeitskapazität. "TTQ" reprä sentiert die Zielbelastung und "PRF" die Auswahl eines Hügel profils im Hügelprofiltraining. "rpm" repräsentiert die Drehzahl des Pedals, "PFL" repräsentiert das physische Niveau des Benutzers und "AGE" das Alter des Nutzers. "TEST" repräsentiert den Testmodus für die physische Leistungsfähig keit, "AUTO" repräsentiert den Auto-Trainingsmodus, "CONST" repräsentiert den isomerischen Leistungstrainingsmodus "INTVL" repräsentiert den Intervall-Trainingsmodus, "HILL" re präsentiert den Hügelprofil-Trainingsmodus und "MANUAL" re präsentiert den manuell gewählten Trainingsmodus. Diese An zeigen erscheinen, wenn entsprechende Programme gewählt sind.

"WARM" ist ein Zeichen, das den Aufwärmzustand darstellt, und "COOL" ist ein Zeichen, das den Abkühlungszustand darstellt. Ein Kartensignal 54 dient dazu, zu bestätigen, ob eine opti sche Datenkarte eingeführt ist und individuelle Daten durch diese Karte eingegeben sind. Eine Klingelanzeige 55 zeigt, wenn sie erscheint, daß es ein Klingelsignal geben wird. Eine Batteriewarnanzeige 56 zeigt an, wenn sie erscheint, daß die Batterie gewechselt werden muß. Eine Druckeranzeige 57 zeigt an, wenn sie erscheint, daß der Drucker arbeitet. Die Ab szisse des Belastungsdisplayabschnittes 53 repräsentiert die Zeitspanne, und die Ordinate repräsentiert die Belastungs skala, d. h. den Pedalwiderstand. Der Zustand der Belastungs steuerung während des Trainings wird auf diesem Belastungs displayabschnitt angezeigt.

Wie oben beschrieben, können sechs verschiedene Trainingsmodi im Trainingsgerät der vorliegenden Ausführungsform ausgewählt werden. Im folgenden werden die entsprechenden Modi kurz be schrieben.

1 Testmodus für die physische Leistungsfähigkeit

Der Widerstand des Pedals wird in 10 min um drei Schritte verändert, und auf der Grundlage der Veränderung der Pulsfrequenz wird die aerobe Leistung: die maximale Sauer stoffaufnahme, die als Anzeichen der gesamten körperlichen Ausdauer anzusehen ist, ermittelt.

2 Autotrainingsmodus

Dieser Modus beinhaltet das Training mit konstant gehaltener Pulsfrequenz. Wenn das Trainingsziel durch die Pulsfrequenz vorgegeben ist, wird der Widerstand des Pedals des Trainings gerätes automatisch derart erhöht oder verringert, daß die Pulsfrequenz bei dem konstanten Zielwert gehalten wird.

3 Isometrischer Leistungstrainingsmodus

In diesem Modus wird die Trainingsbelastung, d. h. der Lei stungsverbrauch, konstant gehalten. Wenn die Anzahl der Pedalumdrehungen verändert wird, wird der Widerstand des Pedals automatisch so verändert, daß die Leistungsaufnahme konstant bleibt.

4 Intervalltrainingsmodus

In diesem Modus werden Training und Ruhe alternierend wieder holt, um die physische Leistungsfähigkeit durch Einstellung der Stärke und Verteilung der Trainings- und Ruhezeiten zu erhöhen.

5 Hügelprofil-Trainingsmodus

Der Widerstand des Pedals wird mit der Zeit verändert. Die Veränderung des Pedalwiderstands hat ein Hügelprofil, wie es auf dem Belastungsdisplayabschnitt 53 angezeigt wird.

6 Manueller Trainingsmodus

Dieser Trainingsmodus ist für den allgemeinen Fall, bei dem der Widerstand des Pedals, d. h. die Belastung manuell be stimmt wird.

Die Fig. 6A bis 6C zeigen Beispiele der Anzeige des Flüssig kristalldisplayabschnitts 28, wenn ein Nutzer mit eingeführ ter optischer Datenkarte trainiert.

Fig. 6A zeigt die Anzeige des Flüssigkristalldisplayab schnitts zum Zeitpunkt, wenn die optische Datenkarte, die vorgeschriebene individuelle Daten speichert, eingeführt wird.

Entsprechend der Abbildung repräsentiert "50" das Alter und "150" die Pulsfrequenz, bei der die Sicherheitsfunktion (Grenzpulsfrequenzsignal) anspricht, d. h. bei der automa tisch ein Alarmsignal gegeben und der Signalwiderstand ver ringert wird, wenn der Wert während des Trainings überschrit ten wird. "16 : 00" repräsentiert die für das auszuführende Training benötigte Zeit, in diesem Beispiel ist die Trai ningszeit 16 min. "HILL" zeigt an, daß das auszuführende Training dem Hügelprofil-Trainingsmodus folgt. "1" zeigt an, daß in diesem Trainingsmodus einer der vorgeschriebenen Bela stungsmodi ausgewählt ist. Der Belastungszustand, der dem Typ der ausgewählten Belastung entspricht, wird im Belastungsdis playabschnitt 53 angezeigt.

Fig. 6B zeigt die Anzeige des Flüssigkristalldisplayab schnitts 28, wenn der ADV-Knopf 50 nach Fig. 3 gedrückt ist.

Entsprechend diesem Bild repräsentiert "103" die Pulsfrequenz des Benutzers und "82" die Anzahl von Umdrehungen des Pedals pro min. "2 : 28" zeigt, daß vom Beginn des Trainings 2 min und 28 s verstrichen sind. "89" zeigt die Trainingsleistung (Watt), und "1.0" repräsentiert den Pedalwiderstand (kg.m). Auf dem Belastungsdisplayabschnitt 53 bewegt sich der Ab schnitt " " mit fortschreitender Zeit, und an der Stellung diese Marke ist zu erkennen, welchem Punkt des gesamten Trai ningszyklus der gegenwärtige Zustand im Training entspricht.

Fig. 6C zeigt die auf Drücken des MODUS-Knopfes 49 nach Fig. 3 gelieferte Energieanzeige.

Wenn der MODUS-Knopf 49 während des Benutzens des Trainingsgerä tes gedrückt wird, wird die Anzeige der verstrichenen Zeit ersetzt durch die Anzeige der verbrauchten Energie (kcal), d. h. der vom Beginn des Trainings bis zum aktuellen Zeitpunkt verbrauchten Energiemenge ersetzt.

Fig. 8A ist eine Draufsicht einer optischen Datenkarte 71 vor dem Einschreiben der Daten, die in einer Ausführungsform ge nutzt wird, und Fig. 8B zeigt deren Rückseite.

Wie das Bild zeigt, ist nahezu auf der gesamten Oberfläche der optischen Datenkarte 71 eine lichtundurchlässige Schicht 76 ausgebildet, und darin sind in einer Matrix Daten darstel lende Löcher 72 angebracht. Etwa in der Mitte der Matrix der datendarstellenden Löcher 72 ist eine Reihe von Timing- Löchern 73 vorgesehen. Auf der Rückseite sind auf der linken Seite Anzeigen für verschiedene Modi und an Positionen, die denen der datendarstellenden Löcher 72 entsprechen, lichtun terbrechende Elemente 74 vorgesehen. Die lichtunterbrechenden Elemente 74 können durch Abkratzen mit dem Nagel oder ähnli chem leicht abgeschält werden, und das datendarstellende Loch 72 mit abgeschältem lichtunterbrechendem Element läßt Licht passieren. Neun Buchstaben A bis I sind in Reihenrichtung der in einer Matrix angeordneten lichtunterbrechenden Elemente 74 vorgesehen. In Spaltenrichtung sind zehn Zahlen von 0 bis 9 vorgesehen. Auf der rechten Seite der in einer Matrix ange ordneten lichtunterbrechenden Elemente 74 ist ein Raum 77′ zum Notieren des Namens des Besitzers und der zur Benutzung im Trainingsgerät verwendeten individuellen Daten vorgesehen. Wie aus diesen Abbildungen deutlich wird, sind vor der Nutzung der optischen Datenkarte 71 alle datendarstellenden Löcher 72 mit lichtunterbrechenden Elementen 74 versehen, so daß keinerlei Löcher außer den Timing-Löchern 73 Licht durch lassen. Im folgenden wird das Verfahren der Bestimmung indi vidueller Daten durch die Datenkarte beschrieben. Die Timing-Löcher 73 dienen zum Erfassen von Zeitpunkten.

Zuerst wird die Spalte "A" zur Bestimmung der oben beschrie benen verschiedenen Trainingsmodi benutzt. Die Spalten "B" und "C" sind zur Angabe des Alters vorgesehen. Die Spalte "B" entspricht der zweiten Stelle des Alters, und "C" bestimmt die erste Stelle des Alters. "D" und "E" bezeichnen die Trainingszeit. Spalte "D" gibt die zweite Stelle der Übungs zeit an, und Spalte "E" gibt die erste Stelle der Übungszeit an.

Die Spalte "F" dient der Angabe des Trainingsmusters, wenn das Intervall- oder Hügelprofil-Trainingsprogramm gewählt ist. Wenn andere Trainingsmodi gewählt sind, wird die Angabe dieser Spalte nicht beachtet.

Die Spalten "G", "H" und "I" dienen der Angabe der Trainings ziele.

Wenn beispielsweise automatischer Trainingsmodus angegeben ist, werden diese Spalten zur Angabe der Zielpulsfrequenz be nutzt, und Spalte "G" entspricht der dritten Stelle, Spalte "H" entspricht der zweiten Stelle, und Spalte "I" entspricht der ersten Stelle.

Wenn der isometrische Leistungstrainingsmodus eingestellt ist, werden diese Spalten für die Angabe der Wattzahl be nutzt, und Spalte "G" entspricht der dritten Stelle, Spalte "H" entspricht der zweiten Stelle und Spalte "I" entspricht der ersten Stelle.

Wenn der Intervalltrainingsmodus gewählt ist, werden diese Spalten zur Angabe der Zielbelastung verwendet. Spalte "H" entspricht der ersten Stelle, und Spalte "I" entspricht der Dezimalstelle. In diesem Falle wird die Angabe der Spalte "G" nicht beachtet. Wenn der Hügelprofil-Trainingsmodus gewählt ist, wird die Angabe der Spalten "G", "H" und "I" nicht be achtet.

Wenn der manuelle Trainingsmodus gewählt ist, werden diese Spalten zur Angabe des Belastungswertes verwendet. Spalte "H" entspricht der ersten Stelle, und Spalte "I" entspricht der ersten Stelle der Dezimalnotierung. In diesem Fall wird die Angabe der Spalte "G" nicht beachtet.

Wenn der Testmodus für die physische Leistungsfähigkeit ge wählt ist, werden die Spalten "D", "E" und "F" zur Angabe des Gewichts nach seiner dritten, zweiten und ersten Stelle ver wendet. In diesem Falle bezeichnet die Spalte "G" das Ge schlecht, und "0" entspricht Frauen und "1" entspricht Män nern.

Fig. 9A zeigt die Vorderansicht der optischen Datenkarte 71, in der individuelle Daten gespeichert sind, und Fig. 9B zeigt deren Rückseite.

In diesem Beispiel der optischen Datenkarte 71 sind die in Fig. 6A gezeigten individuellen Daten gespeichert.

Das heißt, als Trainingsmodus ist das Hügelprofiltraining ge wählt, das Alter des Benutzers ist 50, die Übungsdauer ist 16 min und das Muster des Hügelprofils ist "1". Wie aus der Ab bildung zu sehen, sind die lichtunterbrechenden Elemente 74, die den dem Einsetzen individueller Daten dienenden Löcher 72 zugeordnet sind, durch eine Münze oder ähnliches abgekratzt, so daß durch die entsprechenden datendarstellenden Löcher Licht durchgeht.

Fig. 10 ist eine Querschnittsdarstellung entlang der Linie X-X von Fig. 4, die die interne Struktur des Kartenlesers zeigt.

Fig. 11 ist eine Querschnittsdarstellung entlang der Linie XI-XI von Fig. 10, und Fig. 12 zeigt eine Struktur eines Querschnitts entlang der Linie XII-XII von Fig. 11. Der Auf bau der Kartenlesers wird unter Bezugnahme auf diese Abbil dung beschrieben.

Gemäß der Abbildung ist die in dem Kartenschlitz 51 einge führte optische Datenkarte 71 durch einen Halter 82 mit einer Rippe 83 gehalten, und wenn sie eingeführt ist, wird ein Ver rutschen durch eine Kartenhalteplatte 85 verhindert. Der Halter 82 fixiert sie mit einem Karteneinsatzrahmen 81, der den Einschubbereich der Karte 71 begrenzt. Eine Mehrzahl von Paaren lichtemittierender Elemente (LE5 bis LE9 in dieser Ab bildung und Phototransistoren (PH4 bis PH9 in dieser Abbil dung) sind so angeordnet, daß der Halter 82 zwischen ihnen liegt. Das von den lichtemittierenden Elementen emittierte Licht geht durch die im Halter 82 vorgesehene Öffnung 84 und wird vom entsprechenden Phototransistor empfangen. Fig. 12 zeigt den Zustand, in dem die individuelle datenspeichernde optische Datenkarte 71 tatsächlich eingeführt ist.

Wenn die optische Datenkarte 71 in den Kartenschlitz 51 ein geführt ist, liegt eine Reihe von datendarstellenden Löchern 72 der Karte 71 über der Öffnung 84. Der Zustand zu diesem Zeitpunkt ist in den Fig. 11 und 12 gezeigt. Wie in Fig. 12 gezeigt, wird der Durchgang von Licht durch die datendarstellenden Löcher 72 durch Bereiche gesteu ert, wo die lichtunterbrechenden Elemente 74 noch vorhanden oder wo diese Elemente von der optischen Karte 71 abgekratzt sind. Beispielsweise passiert Licht von den lichtemittieren den Elementen LE7 und LE5 die datendarstellenden Löcher 72 so wie es ist, da die entsprechenden lichtunterbrechenden Ele mente 74 entfernt sind, und das Timingsignal wird vom Photo transistor PH7 und eine datendarstellendes Signal von PH5 durch die Öffnungen 84 des Halters 82 empfangen. Da demgegen über der Durchgang von Licht durch die anderen datendarstel lenden Löcher 72 durch die entsprechenden lichtunterbrechen den Elemente 74 unterbrochen ist, kann das von den lichtemit tierenden Elementen LE6, LE8, LE9 ausgesandte Licht nicht von den entspre chenden Phototransistoren empfangen werden. Auf diese Weise können die durch die optische Datenkarte 71 eingegebenen in dividuellen Daten optisch gelesen werden.

Fig. 13 ist ein schematisches Schaltbild, das den elektri schen Aufbau des optischen Lesebereiches des Kartenlesers 36 zeigt.

Entsprechend der Abbildung ist an die lichtemittierenden Ele mente LE1 bis LE11 eine Betriebsspannung V_PP angelegt, und diese Elemente emittieren Licht einer vorgegebenen Intensität während des Gebrauchs. Die Betriebsspannung wird ebenfalls an die Phototransistoren PH1 bis PH11, die den lichtemittieren den Elementen entsprechen, angelegt, und ein Ende jedes Pho totransistors ist über einen Widerstand mit Erde verbunden. Ein Knotenpunkt zwischen jedem der Phototransistoren und Erde ist mit der Einchip-CPU 25 verbunden. Bei diesem Aufbau wird das durch das datendarstellende Loch 72 der optischen Karte 71 durchgegangene Licht durch den entsprechenden Phototransi stor aufgenommen und im Phototransistor ein Strom einer be stimmten Stärke erzeugt. Damit wird das Potential des ent sprechenden Knotenpunktes erhöht. Durch Bestimmung des Poten tialanstieges durch die Einchip-CPU 25 kann in Abhängigkeit davon, ob das datendarstellende Loch 72 geöffnet ist oder nicht, der Inhalt der individuellen Daten bestimmt werden.

Die Fig. 14A bis 14C sind Querschnittsdarstellungen, die die Herstellungsschritte der optischen Datenkarte 71 entsprechend einer Ausführungsform zeigen.

Wie die Abbildung zeigt, wird auf eine Oberfläche einer transparenten PVC-Harz-Platte 88 mit einer Dicke von bei spielsweise 0,5 mm eine lichtunterbrechende Tinte 76 mit ei ner Mehrzahl von darauf angebrachten Öffnungen 77 (siehe Fig. 14A) aufgebracht. Die PVC-Harz-Platte 88 kann eine gefärbte transparente Platte oder eine transparente Platte sein. Es können daher auch Materialien, wie Polycarbonat, PET (Polyethylenterephthalat)-Harz verwendet werden.

Um die äußere Oberfläche der lichtunterbrechenden Tinte 76 zu schützen, kann eine Laminierung unter Verwendung eines PET- Harzes 89 oder ähnlichem durchgeführt werden (Fig. 14B).

Als Laminierungsmaterial können auch Vinylchlorid, Polypropy len oder ähnliches verwendet werden.

Dann wird auf die äußere Oberfläche der Laminierung 89 auf die Stellen, die den Öffnungen 77 der lichtunterbre chenden Tinte 76 entsprechen, lichtunterbrechende Elemente 74 aufgebracht (Fig. 14C). Als lichtunterbrechende Elemente 74 wird für PET-Harz eine Silbertinte (enthaltend Polyamid, Toluol, Xylol, Pigment und Aluminiumpulver) verwendet.

Dann wird mit einer Verbindung gemischter Tinte auf die Seite des PET-Harzes 89 der auf die oben dargestellte Weise herge stellte Karte aufgetragen, wobei ein Raum 77 freigelassen wird, auf den etwas geschrieben werden kann. Da die Karte 71 auf diese Weise hergestellt wird, wird der Durchgang von Licht durch die datendarstellenden Löcher 72 durch die Öffnungen 77 durch die lichtunterbrechenden Elemente 74 aus der Silbertinte ver hindert. Da die lichtunterbrechenden Elemente 74 wie oben be schrieben gebildet werden, kann sie von dem Laminierungsmate rial 89 unter Nutzung einer Münze oder ähnlichem leicht abge kratzt werden.

Fig. 15 zeigt ein anderes Beispiel der Herstellung der opti schen Datenkarte entsprechend Fig. 14C der oben beschriebenen Ausführungsform.

Entsprechend dem Bild sind im Unterschied zur eben beschrie benen Ausführung die lichtunterbrechenden Elemente 74 aus der Silbertinte nicht auf dem Laminierungsmaterial 89, sondern auf der transparenten Platte 88 gebildet. Der Durchgang von Licht durch die Öffnungen 77 der lichtunterbrechenden Tinte 76 kann auch verhindert werden, wenn die Karte auf diese Weise gebildet ist. In diesem Falle kann die transparente Platte 88 vorzugsweise aus PET-Harz gebildet sein, wenn man die Adhäsionskräfte der Silbertinte in Rechnung stellt.

Die beschriebenen Verfahren der Herstellung der optischen Karte sind nur Beispiele, die Karten können durch andere Ver fahren hergestellt werden, vorausgesetzt, daß die Aufgabe der Erfindung gelöst wird.

Fig. 16 zeigt eine Hauptroutine des Steuerbetriebes der Einchip-CPU entsprechend einer Ausführungsform.

Mit dem Schritt S1 wird der Betrieb aufgenommen, wenn der Netzschalter des Trainingsgerätes eingeschaltet wird. Im Schritt S2 wird bestimmt, ob es über den MODUS-Knopf eine Eingabe gibt. Wenn es durch den MODUS-Knopf eine Eingabe gibt, wird im Schritt S4 die manuelle Eingabe von Trainings bedingungen erlaubt.

Wenn es über den MODUS-Knopf keine Eingabe gibt, geschieht das Festsetzen der Trainingsbedingungen durch Einführung der optischen Datenkarte (Schritt S3). Nachdem die Trainingsbe dingungen durch manuelle Eingabe oder Bestimmung mittels der optischen Karte bestimmt sind, wird im Schritt S5 die Steue rung des Trainings durch das Trainingsgerät durchgeführt. Zum Ende des Trainings kehrt der Fluß zurück zum Schritt S2, wo mit das Trainingsgerät für den nächsten Gebrauch bereit ist.

Fig. 17 ist ein Flußdiagramm, das spezifische Inhalte der in Fig. 16 erwähnten Kartenbestimmungsroutine zeigt.

Vor der Beschreibung dieses Ablaufes wird der Aufbau des Pho totransistors beschrieben. Wie in Fig. 11 und 12 gezeigt, sind auf dem Kartenleser senkrecht zur Einschubrichtung der optischen Datenkartei 71 Phototransistoren PH1 bis PH11 ange ordnet. PH7 bezeichnet einen Phototransistor zum Bestimmen der Position eines Loches zum Datensampling entsprechend dem Timingloch 73, wie in Fig. 8A und 8B gezeigt.

Wenn die optische Datenkartei 71 eingeführt und das Timingloch 73 zwischen das lichtemittierende Element und den Phototransi stor PH7 gebracht wird, wird der Phototransistor PH7 eingeschaltet. Die anderen Phototransistoren PH1 bis PH6 und PH8 bis PH9 werden verwendet, um vorbestimmte individuelle Daten zu lesen.

Zuerst wird im Schritt S10 bestimmt, ob alle Phototransisto ren PH1 bis PH11 eingeschaltet sind oder nicht. Wenn alle Transistoren eingeschaltet sind, wird entschieden, daß die optische Datenkarte 71 nicht eingeführt ist, und im Schritt S12 wird das Register zum Auslesen in der CPU zurückgesetzt. Das heißt, ein Zählerwert wird als "0", der REG-Wert als "0" und die Flag als "1" gesetzt, und die Prozedur kehrt zum Schritt S10 in Bereitschaftsstellung zurück.

Wenn nicht alle der Phototransistoren eingeschaltet sind, wird im Schritt S14 bestimmt, ob der Phototransistor PH7 ein geschaltet ist oder nicht. Wenn der Phototransistor PH7 ein geschaltet ist, werden die Daten der Phototransistoren PH1 bis PH11 (bestimmt durch Ein/Aus der entsprechenden Photo transistoren) im Schritt S16 logisch addiert, um als REG- Werte gespeichert zu werden, und im Schritt S18 wird die Flag als "1" gesetzt.

Wenn der Phototransistor PH7 nicht eingeschaltet ist, wird im Schritt S20 bestimmt, ob die Flag "1" ist oder nicht. Wenn die Flag "1" ist, wird der Zähler im Schritt S24 um 1 inkre mentiert und im Schritt S26 bestimmt, ob der Zählwert 3 ist oder nicht. Wenn der Zählerwert 3 ist, wird im Schritt S30 der REG-Wert in den numerischen Wert X umgewandelt. Fig. 19 zeigt die Korrespondenz zwischen dem REG-Wert und dem numerischen Wert X.

Im Schritt S32 ist ein Moduswert als numerischer Wert X ge setzt, und der Trainingsmodus wird auf der Basis des numeri schen Wertes X bestimmt. Beispielsweise ist in dieser Ausfüh rungsform der Wert der Spalte A der optischen Datenkarte 71 aus gelesen, wenn der Zählerwert 3 ist. Daher repräsentiert der numerische Wert X, wenn er "0" ist, den Testmodus, und wenn der Wert "2" ist, repräsentiert er den Autotrainingsmodus.

Im Schritt S40 wird der REG-Wert als 0 gesetzt, und die Flagge wird als 0 gesetzt, und dann kehrt die Prozedur zum Schritt S10 zurück.

Wenn der Zählerwert im Schritt S26 nicht 3 ist, wird im Schritt S28 bestimmt, ob der Zählerwert nicht kleiner als 4 und nicht größer als 11 ist. Wenn der Zählerwert in diesem Bereich ist, werden die gelesenen REG-Werte auf der Grundlage der Umwandlungstabelle der Fig. 19 in numerische Werte X um gerechnet.

Im Schritt S38 wird auf Grundlage des Inhalts des Zählerwertes und des vorher bestimmten Trainingsmodus der in der optischen Datenkarte 71 gespeicherte Datentyp bestimmt, und der numerische Wert X wird unter der entsprechenden Adresse im RAM 63 ge speichert. Im Schritt S40 wird der REG-Wert als 0 gesetzt, die Flagge als 0 gesetzt, und die Prozedur kehrt zum Schritt S10 zurück.

Wenn der Zählerwert im Schritt S28 außerhalb des Bereiches ist, wird im Schritt S34 bestimmt, ob der Zählerwert 12 ist oder nicht. Wenn der Zählerwert nicht 12 ist, geht die Proze dur weiter zu Schritt S40. Wenn der Wert 12 ist, wird ent schieden, daß die optische Datenkarte 71 voll eingeführt ist, die Leseoperation durch den Kartenleser 36 vollendet ist, und die Prozedur geht weiter zum Schritt S5 der in Fig. 16 ge zeigten Hauptroutine.

Fig. 18 ist ein Flußdiagramm, das spezifische Inhalte der Trainingssteuerroutine nach Fig. 16 zeigt. In dieser Abbil dung ist ein Beispiel eines Flußdiagramms des automatischen Trainingsmodus gezeigt. Wie oben beschrieben, wird jedoch ein Flußdiagramm ausgeführt, das einen bestimmten der Trainings modi, die durch die Datenkarte oder von Hand gewählt wurden, entspricht.

Ein Beispiel des automatischen Trainingsmodus wird auf der Grundlage des Flußdiagramms kurz beschrieben.

Wenn durch Betätigung des ADV-Knopfes 50 im Schritt S50 ein Startbefehlssignal eingegeben wird, setzt ein Mikrocomputer 24 verschiedene Sensoren und den Timer in Betrieb, womit das Messen der Pulsfrequenz, das automatische Setzen der Bela stung auf einen Anfangswert, die Messung der Pedaldrehzahl, das Starten des Timerbetriebes und das Starten des Druckerbe triebes vorgenommen werden (Schritt S52). Wenn der Benutzer zu treten beginnt (Schritt S54), werden durch den Mikrocompu ter 24 im Schritt S55 verschiedene Steuerungen und Funktionen ausgeführt. Die gegenwärtige Pulsfrequenz des Nutzers wird bestimmt (Schritt S56), ein Vergleich zwischen der gegenwär tigen Pulsfrequenz und der Zielpulsfrequenz wird durchgeführt (Schritt S58), und die Belastung wird automatisch erhöht oder verringert (S60). Die gegenwärtige Pedaldrehzahl wird gemes sen (Schritt S62), und die Trainingsrate wird auf der Basis des Belastungswertes und der Drehzahl des Pedals bestimmt (Schritt S66). Weiter wird die Zeitspanne gemessen (Schritt S64), die Zeitspanne wird von der Zieltrainingszeit (Schritt S68) abgezogen, und wenn die Zieltrainingszeit überschritten ist, ertönt ein Summsignal (Schritt S70). Aus der Zeitspanne und der berechneten Trainingsrate (Schritt S66) wird der En ergieverbrauch des Nutzers bei der Übung berechnet (Schritt S72).

Die beschriebenen verschiedenen Steuer- und Arbeitsvorgänge werden im Zeitteilungsbetrieb parallel zueinander ausgeführt. Wenn das Training beendet ist (Schritt S72), wartet die Pro zedur auf die Eingabe eines Endbefehls (Schritt S74), der Drucker druckt den Energieverbrauch aus und stoppt (Schritt S76), und die Prozedur kehrt zur Hauptroutine nach Fig. 16 zurück.

Claims

1. Trainingsgerät mit
einer Belastungseinrichtung (8, 18) zum Belasten der Pedalbewe gung durch einen Benutzer,
einer Datenerfassungseinrichtung (22) zum Erfassen von Daten während der Pedalbewegung durch den Benutzer,
einer externen Datenspeichereinrichtung (71) zum Speichern indi vidueller Daten des Benutzers,
einer Datenempfangseinrichtung (51), in die die Datenspeicher einrichtung (71) wahlweise eingeführt wird,
einer Datenleseeinrichtung (36) zum Lesen der auf der Datenspei chereinrichtung (71) gespeicherten Daten und
einer Steuereinrichtung (24) zum Steuern der Größe der Belastung der Belastungseinrichtung auf der Grundlage der von der Datener fassungseinrichtung (22) erfaßten und der aus der Datenspeicher einrichtung (71) von der Datenleseeinrichtung (36) gelesenen Daten.

2. Trainingsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenerfassungseinrichtung (22) die Pulsfrequenz des Benutzers erfaßt.

3. Trainingsgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die individuellen Daten das Alter und das Geschlecht des Benutzers repräsentierende Werte beinhalten.

4. Trainingsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenleseeinrichtung (36) so ausgebildet ist, daß sie optisch die Daten liest, die in der Datenspeichereinrichtung (71) gespeichert sind.

5. Trainingsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenspeichereinrichtung eine Datenkarte (71) aufweist, von der die Daten optisch gelesen werden können.

6. Trainingsgerät nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die Datenkarte (71) eine Grundkarte (88) aus einer transparenten Platte und einer lichtunterbrechen den Schicht (76) enthält, die auf der Platte mit einem vorgege benen Abschnitt, der Licht durchläßt, ausgebildet ist, und daß eine lichtundurchlässige Schicht (74) auf mindestens einer Ober fläche der Grundkarte (88) in einer Position gebildet ist, die dem vorgegebenen Abschnitt entspricht, und die den Durchgang von Licht durch den vorgegebenen Abschnitt verhindert,
und daß die lichtunterbrechende Schicht entfernbar ist.

7. Trainingsgerät nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, daß eine optische Leseeinrichtung zum optischen Lesen aufweist:
einen Schlitz (51), durch den die Datenkarte (71) eingeführt werden kann,
mindestens ein Paar eines Lichtemitters (LE) und eines Lichtemp fängers (PH) in einer Anordnung, daß sie die in den Schlitz (51) eingeführte Datenkarte (71) zwischen sich einschließen und mit dem vorgegebenen Abschnitt der Datenkarte (71) korrespondieren, einen Datenkartenhalter (82), der durch ein lichtundurchlässiges Teil mit einer Öffnung, die den Empfang von vom Lichtemitter (LE) emittiertem Licht durch den Lichtempfänger (PH) erlaubt, zum Halten der in den Schlitz (51) eingeführten Datenkarte (71), ge bildet ist und einem Abstandshalter (83) am Datenkartenhalter (82) zur Verhinderung eines Kontaktes zwischen der lichtunter brechenden Schicht auf der Datenkarte (71) mit dem Datenkarten halter (82), wenn die Datenkarte (71) eingeführt oder herausge nommen wird, wobei der Lichtempfänger (PH) Licht vom Lichtemitter (LE) empfängt, das durch den vorgeschriebenen Teil der Datenkarte (71) durch die Öffnung des Datenkartenhalters (82) gelangt, wenn die Datenkarte (71) mit der entfernten lichtunterbrechenden Schicht eingeführt wird.

8. Datenkarte zum Gebrauch in dem Trainingsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß die Grundkarte aus einer transparen ten Platte (88) und einer lichtunterbrechenden Schicht (76) zur Unterbrechung von Licht außer an einer Mehrzahl von Abschnitten besteht,
daß eine Mehrzahl von deutlich lichtunterbrechenden Schichten (74) jeweils auf mindestens einer Oberfläche der Grundkarte in einer Position ausgebildet ist, die jeweils den Abschnitten ent spricht, um den Durchgang von Licht durch diese Abschnitte zu verhindern, wobei individuelle Daten durch Entfernung der licht unterbrechenden Schicht in einem Abschnitt gespeichert werden, der den individuellen Daten entspricht.

9. Datenkarte nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundkarte aus Polyvinylchlorid harz besteht und daß auf dem Polyvinylchloridharz eine lichtun terbrechende Tinte gedruckt ist.

10. Datenkarte nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschnitte Öffnungen (84) sind, die matrixförmig in der lichtunterbrechenden Schicht angeordnet sind.

11. Datenkarte nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (84) ein Daten reprä sentierendes Loch zum Bestimmen der individuellen Daten und eine Reihe von Zeiterfassungslöchern (73) zum Bestimmen des Timings der individuellen Daten enthalten.