FI119967B

FI119967B - Harjoituslaite ja menetelmä

Info

Publication number: FI119967B
Application number: FI20050760A
Authority: FI
Inventors: Kimmo Pernu; Mikko Ahlstroem; Philip Butt
Original assignee: Suunto Oy
Priority date: 2005-07-15
Filing date: 2005-07-15
Publication date: 2009-05-29
Also published as: GB2428976A; GB2428976B; DE102006032728B4; GB0613494D0; DE102006032728A1; FI20050760L; HK1100019A1; FI20050760A0

Description

HARJOITUSLAITE JA MENETELMÄ

Keksinnön tausta 5 Keksinnön ala

Esillä oleva keksintö kohdistuu urheilussa käytettävään suorituksenseurantalaitteeseen. Keksintö kohdistuu erityisesti rannelaitteeseen, jota voidaan käyttää harjoittelun intensiteetin mittaamiseen. Tällainen laite tarkkailee urheilijan fysiologista tilaaja tuottaa urheilijalle harjoitukseen liittyvää tietoa. Keksintö kohdistuu myös menetelmään harjoituksen seuran-10 nan suorittamiseksi.

Tekniikan tason kuvaus EP 1245184 kuvaa sydämen syketiheysmonitorin, jossa on digitaalinen näyttö, joka käsittää paneelit syketiheyden korkeimman ja alhaisimman arvon esittämiseksi lukuina. Liuku-15 van palkin korostettu osuus liikkuu ylimmän ja alimman arvon välissä laitteen käyttäjän kulloisenkin syketiheyden esittämiseksi. Syketiheys näytetään myös numeromuotoisena näytön kulmassa. Laite rajoittuu osoittamaan havainnollisesti ainoastaan ylimmän ja alimman rajan välisen syketiheyden. Jos liukupalkin mikään osuus ei ole korostettu, käyttäjän on tarkistettava syketiheys numeerisesta esityksestä. Jos liukupalkin lineaarista asteikkoa 20 pidennetään, tarkkuus heikkenee käyttökelvottomalle tasolle rajallisen tarkkuuden ja digitaalisten näyttöjen koon vuoksi.

Julkaisu US 5876346 kuvaa verisuonen paikallistamislaitteen, jonka toimintona on myös syketiheyden näyttäminen lineaarisena graafisena palkkina.

25

Julkaisuissa EP 0761163 ja EP 0842 635 kuvataan toinen syketiheyden esitysmenetelmä syketiheysmonitoreille. Näytössä on graafinen pulssipalkki ja numeerinen pulssin esitys.

Julkaisussa WO 90/00366 kuvataan numeerinen näyttö, jossa syketiheyden alaraja, syketi-30 heyden yläraja ja kulloinenkin syketiheys kuvataan numeroina.

2

Monissa tekniikan tason mukaisissa laitteissa syketiheyden ylä- ja alarajan asettaminen on erittäin vaikeaa. Jotta rajat voisi asettaa, käyttäjän on usein siirryttävä laitteen oikeaan valikkoon ja naputeltava asetus laitteen ’’suurenna ja pienennä arvoa” -painikkeiden avulla. 5 Tämän vuoksi tämä jätetään usein tekemättä ennen harjoituksen alkua, jolloin laitteen käyt tökelpoista syketiheyden rajoitustoimintoa ei käytetä.

Lisäksi syketiheysmonitorin näyttöihin liittyvät tekniikan tason mukaiset ratkaisut ovat sellaisia, että käyttäjän on vaikeaa nopeasti nähdä kulloinenkin syketiheys ja syketiheysra-10 jät. Esimerkiksi hölkätessä laite tärisee väistämättä, jolloin syketiheyden havaitseminen suhteessa rajoihin kestää kauan.

Keksinnön yhteenveto

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on tuottaa uusi laiterakenne ja menetelmä, jotka 15 mahdo llistavat syketiheysmonitorin yksinkertaisemman käytön.

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on myös tuottaa laite, joka on helposti muunnettavissa avustamaan tietyn harjoituksen suorittamista fysiologisesti edullisella tavalla tai siten, että se vastaa urheilijan yksilöllistä fyysistä kuntoa.

20

Esillä olevan keksinnön tarkoitus on myös tuottaa uusi menetelmä harjoituksen tarkkailun suorittamiseksi.

Keksintö perustuu ajatukseen, että käytetään analogityyppistä (kehämäistä liikettä hyödyn-25 tävää) rannelaiteympäristöä sellaisen teknisen rakenteen toteuttamiseen, joka hyödyntää uusien visuaalisesti tunnistettavissa olevia kulloisenkin syketiheyden viiteilmaisimien ja viiteilmaisimien määrittämän syketiheyden viitealueen kombinaatiota, jolloin kulloisenkin syketiheyden asteikon ja syketiheyden viitealueen suhteellinen säätäminen on mahdollista.

3

Esillä olevan keksinnön mukainen syketiheysmonitori käsittää näyttötaulun, jossa on kulloisenkin syketiheyden ilmaisin ja viiteilmaisin. Kulloisenkin syketiheyden ilmaisin on herkkä laitteen käyttäjästä (tai laitteeseen liitettyä anturilaitetta, esimerkiksi lähetinvyötä, käyttävästä henkilöstä) mitatulle signaalille. Ilmaisin on toiminnallisesti yhdistetty syketi-5 heysasteikkoon. Viiteilmaisimessa on visuaalisesti tunnistettavissa oleva syketiheyden viitealue. Syketiheyden asteikko ja syketiheyden viitealue ovat säädettävissä suhteessa toisiinsa.

Esillä olevan keksinnön mukainen menetelmä käsittää henkilön syketiheyden seurannan 10 ilmaisemalla henkilöstä mitattua syketiheyssignaalia vastaava kulloinenkin syketiheys visuaalisesti ja ilmaisemalla syketiheyden viitearvoalue visuaalisesti. Kulloisenkin syketiheyden visuaalista ilmaisua säätelee syketiheysasteikko, joka on säädettävissä suhteessa syketiheyden viitealueeseen.

15 Kulloisenkin syketiheyden ilmaisimen ja syketiheysasteikon välisellä ’’toiminnallisella yhteydellä” tarkoitamme, että ilmaisimen fyysinen sijoittaminen on sidoksissa abstraktiin skaalaan, joka on tallennettu laitteen ohjelmistoon tai laitteistoon ja jota laitteen ohjelmisto tai laitteisto voi mahdollisesti säätää. Tämä tarkoittaa, että tarvitaan todellisen syketiheyden ja syketiheysilmaisimen paikan välinen muunnos. Skaalaus voidaan piilottaa käyttäjäl-20 tä täysin tai se voidaan näyttää taulussa.

Ilmaisimien sijoittelualueet voidaan sovittaa näyttötauluun erillisille tai päällekkäisille vyöhykkeille, edullisesti täysin tai osittain elliptisille, tyypillisesti muodoltaan ympyrämäisille vyöhykkeille. Kulloisenkin syketiheyden ilmaisin saattaa käsittää perinteisen osoitti-25 men (viisarin), kiinnitysrenkaaseen kiinnitettyn (bezel-kiinnitettyjä) elimen tai digitaalisia segmenttejä, esimerkiksi LCD- tai TFT-näytön. Viitealueen ilmaisin on näyttötauluun painettu tai muuten tämän suhteen kiinteä kaari, levy tai taulun sektori. Riippuen suoritusmuodosta, syketiheysasteikon ja viitealueen säätö (sovittaminen) voidaan tehdä joko manuaalisesti tai automaattisesti. Automaattisessa tilassa syketiheysasteikkoa ja siten kulloi-30 senkin syketiheyden ilmaisimen toimintaa suhteessa näyttötauluun muutetaan esimerkiksi edellisten harjoitusten aikana kerättyjen tietojen perusteella.

4 Täsmällisemmin sanottuna esillä olevalle syketiheysmonitorille on tunnusmerkillistä se, mitä patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa on esitetty.

Menetelmän tunnusmerkilliset piirteet on kuvattu patenttivaatimuksessa 16.

5

Esillä olevan keksinnön avulla saavutetaan huomattavia etuja. Erityisesti tarve linkittää yksilölliset syketiheysrajat absoluuttiselle syketiheysasteikolle aina rajoja asetettaessa on nyt tarpeetonta. Niinpä, jos syketiheyden asteikkoa säädetään, käyttäjän ei tarvitse tietää viitealueen syketiheysarvoja. Tämä on mahdollista syketiheysilmaisimen ja viiteilmaisi-10 men uuden sijoittelun ja toiminnan avulla. Näin ollen kulloisenkin syketiheyden ilmaisin ja viitealueen ilmaisin voivat toimia täysin itsenäisesti, mikä ei ole mahdollista tekniikan tason mukaisissa laitteissa, joissa kulloinenkin syketiheysarvo esitetään aina suhteessa esi-määritettyihin arvoihin.

15 Keskimääräisen käyttäjän näkökulmasta harjoituksessa tarvittavia tärkeitä toimintoja ei menetetä. Käyttäjä voi päinvastoin keskittyä suorittamaan harjoitukseensa oikealla syketi-heysalueella, kuunnella kehoaan tarkemmin ja kiinnittää vähemmän huomiota tai olla jopa kokonaan kiinnittämättä huomiota absoluuttisiin syketiheysarvoihin. Lisäksi myös syketi-heysmonitorin ohjelmointiin käytettävää aikaa voidaan lyhentää.

20

Keksinnön eri sovellutusmuotojen mukainen rakenne mahdollistaa näin ollen laitteen yksinkertaisen ja selkeän käytön. Laitteen käyttäjä voi lukea käynnissä olevaan harjoitukseen liittyvät syketiheystiedot ilmaisimien suhteellisesta asennosta selkeämmin ja nopeammin. Ympyrämäisen näyttötaulun kehä on yli kolme kertaa suurempi kuin sen halkaisija. Tällöin 25 on mahdollista käyttää kolme kertaa suurempaa syketiheysasteikkoa kuin tekniikan tason mukaisissa laitteissa. Tällöin laitteen näyttötaulun aluetta käytetään tehokkaasti ja samalla mahdollistetaan käyttökelpoisen syketiheysasteikon laajentaminen ilman, että menetetään halutun syketiheystason ilmaisu.

30 Useimmille käyttäjille syketiheysmonitorin käyttämisen tärkeimmät seikat ovat sen helppo määrittäminen ja hyvä luettavuus. Näiden ominaisuuksien toteuttaminen ja yhdistäminen 5 on kuitenkin osoittautunut vaikeaksi. Olemme havainneet, että muokatuissa analogiranne-kellotyyppisissä (joskaan ei välttämättä analogisissa) syketiheyden ja/tai syketiheyden rajojen ilmaisu on graafisempaa ja urheilussa nopeammin havaittavissa. Lisäksi se tuottaa helpon syketiheysrajojen tai harjoitusalueiden määrittämisen.

5

Kierrettävillä tai koaksiaalisilla järjestelyillä tarkoitamme ratkaisuja, jotka sallivat syketiheyden ilmaisimen liikkeen olennaisesti laitteen näyttötaulun alueen ympäri. Ilmaisimien liikkeen muodot tai säteet voivat olla millaisia tahansa. Ilmaisimet voidaan toteuttaa esimerkiksi käyttämällä digitaalisia näyttöjä tai analogisia osoittimia tai näiden yhdistelmää. 10 Niinpä termi "kierrettävä” tarkoittaa myös suoritusmuotoja, joissa ilmaisin on liikutettavissa pitkin käyrää rataa. Pyörivä liike voidaan järjestää tapahtumaan esimerkiksi pitkin täysin tai osittain elliptistä, edullisesti ympyrämäistä rataa.

Syketiheydellä tarkoitamme tässä yhteydessä todellista pulssitaajuutta tai siitä johdettua 15 suuretta (harjoituksen intensiteetti). Yleisesti mitä tahansa urheilijan ponnistuksista riippuvaa fysiologista mittausta, joka on mitattavissa kannettavalla laitteella tai joukolla kannettavia laitteita (esimerkiksi rintakehään kiinnitettävällä anturilla tai rannelaitteella) voidaan käyttää.

20 Viitealueella tarkoitamme mielivaltaista syketiheyden vaihtelualuetta. Viitealue voi siten merkitä käyttäjän määrittämää syketiheyden alempaa tai ylempää rajaa, joiden välissä käyttäjä haluaa pitää syketiheyden harjoituksen aikana. Vaihtoehtoisesti viitealue voi merkitä laajempaa syketiheysaluetta, joka käsittää esimerkiksi visuaalisesti erotettavat alueet levolle, aerobiselle harjoitukselle, anaerobiselle harjoitukselle ja teholtaan maksimaaliselle 25 harjoitukselle. Viitealue on keksinnön mukaisesti kiinteästi kiinnitetty tauluun.

Kulloisenkin syketiheyden tai viitearvon ilmaisimesta puhuttaessa termejä ’’digitaalinen" ja ’’analoginen” käytetään yleisesti selkeyttämään ilmaisimien visuaalista toteutusta. Termillä ’’digitaalinen” tarkoitetaan käyttöä, jossa käytetään hiukkasten mikrotason liikkeitä, esi-30 merkiksi nestekidenäyttöjä. Termi ’’analoginen” tarkoittaa klassista osoitintyyppistä toteutusta ja muita ratkaisuja, joissa käytetään kierrettävää tai liikkuvaa makrotason osoitinta.

6

Ilmaisimien visuaalinen toteutustapa ei kuitenkaan rajoita tuotteen sähköisten tai mekaanisten toteutustapojen mahdollisuuksia taulun paneelia pidemmälle.

Seuraavaksi kuvataan keksinnön suoritusmuotoja yksityiskohtaisemmin viitaten oheiseen 5 piirustukseen.

Piirustusten lyhyt kuvaus

Kuvio 1 on ylhäältä nähty kaaviomainen näkymä esillä olevan keksinnön suoritusmuodosta, jossa on digitaalinen kulloisenkin syketiheyden ilmaisin ja kiinteä viiteilmaisin.

10

Keksinnön yksityiskohtainen kuvaus

Kuvio 1 esittää suoritusmuotoa, jossa syketiheyden asteikkoa ei näytetä tarkasti numeroina, kulloisenkin syketiheyden ilmaisin 51 käsittää näyttöosuuden, jossa on useita näyttöseg-15 menttejä, jotka on järjestetty olennaisesti säteittäisesti suhteessa näyttötauluun, jotka näyt-tösegmentit voidaan tuoda näkyviin yksi kerrallaan. Viiteilmaisin käsittää alialuetta osoittavan näyttötaulun kaarevan tai sektorityyppisen (tai vastaavan) vyöhykkeen 52. Vyöhyke on edullisesti kiinnitetty näyttötauluun staattisesti esimerkiksi maalaamalla, painamalla, pinnoittamalla, liimaamalla tai kaivertamalla. Harjoitusalueet voidaan ilmaista esimerkiksi 20 väreillä. Tässä tapauksessa alemman rajan ilmaisimen merkki 53a ja ylemmän rajan ilmaisimen merkki 53b vastaavat vyöhykkeen 52 päitä. Kulloisenkin syketiheyden ilmaisin sijaitsee ympyrämäisellä vyöhykkeellä, joka sijaitsee viiteilmaisimen sisällä, päällä tai ulkopuolella. Kulloisenkin syketiheyden ilmaisin 51 on sovitettu sijoittumaan viitevyöhyk-keelle säätämällä kulloisenkin syketiheyden ilmaisimen 51 edustamaa syketiheyden asteik-25 koa. Tämä tarkoittaa, että dynaaminen syketiheyden alue, jonka laite voi ilmaista kulloisenkin syketiheyden ilmaisimen 51 avulla, voidaan säätää vastaamaan esimerkiksi syketi-heyttä välillä 0 - 220, 50 - 220, 60 - 180, 140 - 170 tai mitä tahansa näiden välissä olevia arvoja.

7

Kuten ylempänä on mainittu, kulloisenkin syketiheyden ilmaisin voi vaihtoehtoisesti käsittää osoittimen, kuten viisarin, joka on kierrettävästi kiinnitetty näyttötaulun keskiosaan.

Edellä kuvatun syketiheyden asteikon valinnan voi tehdä käyttäjä tai laite itse. Edullisessa 5 suoritusmuodossa asteikkoa säädetään käyttämällä edellisten harjoitusten aikana koottuja syketiheystietoja. Tämän lisäksi saattaa esimerkiksi olla tietty kalibrointiohjelma, jonka aikana käyttäjän on suoritettava tiettyjä tehtäviä, ja laite tarkkailee syketiheyttä, päättää käyttäjälle sopivan syketiheysalueen ja säätää syketiheysasteikkoa suhteessa esitettyyn viitealueeseen (sovittaa syketiheysasteikon siihen). Lisäksi asteikko voi riippua valitusta 10 harjoitustilasta, esimerkiksi ’’kävelyhaijoitus”, ’’rasvanpolttotila” tai ’’kova harjoitus”.

Näyttötauluun voidaan järjestää ylimääräinen näyttöosuus 55 osoittamaan esimerkiksi suurimman syketiheysarvon keskiarvoa, harjoituksen kestoa tai muita tyypillisesti syketi-heysmonitoreissa käytettäviä toimintoja.

15

Rannetietokoneen toimintoja voidaan käyttää ohjauselinten avulla, jotka ohjauselimet voivat käsittää esimerkiksi nuppeja, painikkeita tai liukukytkimiä, jotka on liitetty laitteen runkoon tai näyttötauluun. Analogisissa suoritusmuodoissa, siis elektromekaanisissa toteutuksissa, ilmaisimien siirtoon voidaan käyttää askelmoottoreita. Digitaalisissa suoritus-20 muodoissa ohjauselimet on edullisesti yhdistetty laitteen keskusyksikköön komentojen välittämiseksi digitaaliselle näyttöyksikölle.

Alan ammattilaiselle on ilmeistä, että edellä kuvattuja suoritusmuotoja voidaan muunnella ja yhdistellä esillä olevan keksinnön piiristä poikkeamatta. Erityisesti näyttötaulun visuaa-25 lista ja mekaanista esitystä ja toteutusta sekä ilmaisimia voidaan vaihdella laajasti oheisten patenttivaatimusten puitteissa.

Claims

1. Rannetietokone, jossa on näyttötaulu (50), joka käsittää kulloisenkin syketiheyden ilmaisimen (51), joka on herkkä rannetietokoneen käyttäjältä mitatulle syketiheyssignaalille ja joka on toiminnallisesti yhdistetty syketi-5 heysasteikkoon, ja - viiteilmaisimen, joka määrittelee visuaalisesti tunnistettavan syketiheysalueen (52), tunnettu siitä, että viitealueen ilmaisin on kiinnitetty kiinteästi suhteessa näyttötauluun, kulloisenkin syketiheyden ilmaisin on kierrettävästi liikutettavissa suhteessa näyttötauluun 10 ja syketiheysasteikko ja syketiheyden viitealue ovat säädettävissä suhteessa toisiinsa.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen rannetietokone, tunnettu siitä, että ilmaisimet on sijoitettu ainakin osittain sisäkkäin näyttötaulun reuna-alueelle.

3. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen rannetietokone, tunnettu siitä, että viiteilmaisin käsittää alemman tason osoittimen (53a) ja ylemmän tason osoittimen (53b).

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen rannetietokone, tunnettu siitä, että viiteilmaisin käsittää kaaren tai levyn muotoisen elimen, jolla on visuaalisesti tunnistettavia 20 osoittimia useille fyysisen harjoituksen alueille.

5. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen rannetietokone, tunnettu siitä, että kulloisenkin syketiheyden ilmaisin käsittää osoittimen, joka on kierrettävästi kiinnitetty näyttötaulun keskiosaan. 25

6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen rannetietokone, tunnettu siitä, että kulloisenkin syketiheyden ilmaisin käsittää näyttöosuuden, jossa on useita näyttösegmenttejä, jotka on järjestetty olennaisesti säteittäisesti suhteessa näyttötauluun, jotka näyttösegmentit voidaan tuoda näkyviin yksi kerrallaan.

7. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen rannetietokone, tunnettu siitä, että se käsittää ensimmäisen elliptisen vyöhykkeen ja toisen elliptisen vyöhykkeen, jotka sijaitsevat näyttötaulussa sisäkkäin siten, että ensimmäinen vyöhyke käsittää kulloisenkin syke- 5 tiheyden ilmaisimen ja toinen vyöhyke käsittää viiteilmaisimen.

8. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen rannetietokone, tunnettu siitä, että se käsittää pyöritettävän nupin syketiheyden viitealueen säätämiseksi suhteessa syketiheys-asteikkoon. 10

9. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen rannetietokone, tunnettu siitä, että se käsittää muistin syketiheystietojen tallentamista varten.

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen rannetietokone, tunnettu siitä, että se käsittää tietolii-15 kenneliittymän rannetietokoneen kytkemiseksi isäntälaitteeseen syketiheystietojen siirtämiseksi isäntälaitteeseen.

11. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen rannetietokone, tunnettu siitä, että se käsittää elimet syketiheyden viitealueen säätämiseksi sähköisesti. 20

12. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen rannetietokone, tunnettu siitä, että se käsittää tietoliikenneliittymän rannetietokoneen kytkemiseksi isäntälaitteeseen syketiheyden viitetietojen siirtämiseksi rannetietokoneeseen.

13. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen rannetietokone, tunnettu siitä, että viitealue käsittää alemman tason osoittimien ja ylemmän tason osoittimen ja että syketiheyden asteikko on säädettävissä siten, että alemman tason osoitin osoittaa alempaa syketi-heyttä ja ylemmän tason osoitin osoittaa ylempää syketiheyttä, jotka alempi ja ylempi sy-ketiheys on määritetty rannetietokoneen käyttäjän fyysisten ominaisuuksien ennalta mitat-30 tujen tietojen avulla.

14. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen rannetietokone, tunnettu siitä, että se käsittää elimet viiteilmaisimen asennon säätämiseksi manuaalisesti näyttötaulussa.

15. Menetelmä henkilön syketiheyden seuraamiseksi rannetietokoneen avulla, joka mene telmä käsittää henkilön kulloisenkin syketiheyden ilmaisemisen ensimmäisellä elementillä (51) vasteena henkilöstä mitattuun syketiheyssignaaliin, ja syketiheyden viitealueen ilmaisemisen (52) vähintään yhdellä toisella elementillä 10 (52), tunnettu siitä yhdistelmästä, että kulloisenkin syketiheyden ilmaiseminen suoritetaan käyttämällä syketiheysasteik-koa, joka syketiheysasteikko ja syketiheyden viitealue ovat säädettävissä toisiinsa nähden, ja 15. käytetään syketiheyden viitealueen ilmaisinta, joka on kiinteä suhteessa näyttötau luun ja kulloisenkin syketiheyden ilmaisinta, joka on kierrettävissä suhteessa näyttötauluun.

16. Patenttivaatimuksen 15 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kulloisenkin syketi-20 heyden ilmaiseminen tehdään kiertämällä mekaanista ensimmäistä elementtiä, joka on kiinnitetty rannetietokoneen näyttötaulun keskiosaan.

17. Patenttivaatimuksen 15 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kulloisenkin syketiheyden ilmaiseminen tehdään tuomalla näkyviin elektronisen näytön segmenttejä, jotka on 25 j ärj estetty ympyrämäisesti ja jotka voidaan tuoda näkyviin yksi kerrallaan.

18. Jonkin patenttivaatimuksen 15-17 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että syketiheysasteikko sovitetaan syketiheyden viitealueeseen käyttämällä henkilön fyysisten ominaisuuksien ennalta mitattua tietoa.