Die Erfindung betrifft ein Sportgerät nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 sowie ein Aufzeichnungsmedium nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 5 sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Aufzeichnung.

Sportgeräte, wie sie beispielsweise als Trimmgeräte oder auch zum Training für Rekonvaleszente, Fitness-Studios etc. her¬ gestellt werden, sind üblicherweise in der Form eines sta¬ tionären Fahrrads, Rudergeräts, Langlauftrainers etc. ausge¬ bildet. Häufig weisen sie auch Meßeinrichtungen wie ein Ohr¬ clip oder dergleichen zur Abnahme von körpereigenen Impulsen auf, die dem Trainierenden Zustandsinformationen über Kreis¬ lauf, verbrauchte Kalorien, effektiv zurückgelegte Strecke etc. übermitteln.

Diese Geräte haben üblicherweise auch einen verstellbaren Trainingswiderstand, der entsprechend den Wünschen des Be¬ treibers einzustellen ist.

Nichtsdestoweniger ist der Betrieb derartiger Sportgeräte auf Dauer langweilig und, da diese insbesondere im häuslichen Bereich häufig in wenig attraktiven Räumen aufgestellt wer¬ den, nicht sehr erfreulich. Aus diesem Grunde werden von einigen Besitzern dieser Anlagen Fernsehgeräte, Radios oder dergleichen aufgestellt, um sich durch akustische bzw. op¬ tische Signale während des Ablaufs des Trainings zu unter¬ halten.

Die auf diesen Abspielgeräten für Informationen ausgegebenen Bild- und Tonsignale waren jedoch nicht korreliert zum Auf¬ wand beim Training. Es gibt auch bereits computersimulierte Programme, die beim Training trainingsabhängige Bilder/Töne erzeugen. Diese bisherigen Geräte vermögen nicht zu überzeu¬ gen, da es ihnen an Wirklichkeitsnähe und auch an Simulatio¬ nen einer natürlichen Trainingsumgebung fehlt.

Die Progam e sind üblicherweise auf Dauer langweilig und können nicht beliebig ergänzt werden.

Es ist demgegenüber Aufgabe der Erfindung, ein Sportgerät zu schaffen, das mit dem Training entsprechende Informationen akustischer und/oder optischer Art abgeben kann, so daß der Trainierende entsprechend der körperlichen Anstrengung Informationen erhält.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Sportgerät gemäß Patentanspruch 1 gelöst.

Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf ein Aufzeichnungs¬ medium zur Verwendung im Sportgerät gemäß Anspruch 5 sowie auf ein Verfahren zur Herstellung des AufZeichnungsmediums gemäß Anspruch 7.

Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Dadurch, daß nun erstmals Bildsignale einer natürlichen Um¬ gebung gemeinsam mit Bewegungssignalen und dergleichen auf ein Aufzeichnungsmedium aufgebracht werden können und sodann an das Trainingsgerät übermittelt werden bzw. die Abspiel¬ einheit durch die Trainingsgeschwindigkeit steuerbar ist, entsteht erstmals eine Simulation der natürlichen Bewegung, wobei der Trainierende über seine körperliche Aktivität auch ein schnelleres Laufen der Bilder - wie in der Natur bei einer höheren Geschwindigkeit - erzielen kann.

Es ist erfindungsgemäß möglich, verschiedenste Umgebungen aufzuzeichnen und auf vom Trainingsgerät getrennten Wieder¬ gabemedien zu verkaufen, so daß es dem Trainierenden möglich ist, während des Trainings beispielsweise Stadtrundfahrten durchzuführen oder besonders schöne Umgebungen zu betrachten. Insbesondere eignet sich die erfindungsgemäße Anlage auch zur Vorbereitung von Fahrradtouren, zum Training unter Wettkampf- bedingungen, wenn nämlich Wettkampfstrecken für die Aufzeich-

nung abgefahren wurden, zur Vermittlung von Lerninhalten ent¬ sprechend der Trainingsaktivität etc., wodurch die Sportgerä te für den Trainierenden attraktiver werden.

Es bestehen zwar bereits sogenannte "Trimm-Dich-Videos", bei denen gymnastische Übungen über den Fernsehbildschirm abzu nehmen sind oder auch Informationen über Golfkurse, woraus man sich auf einen bestimmten Kurs vorbereiten kann sowie Simulationsprogramme für Flugzeuge, anhand derer das Steuern eines Flugzeugs erlernt werden kann.

Letztere Aufzeichnungen können auch zur Steuerung bzw. über Simulatoren in ihrer Geschwindigkeit bzw. ihrem Verhalten gesteuert werden.

Es handelte sich dabei allerdings um künstliche Bilder, wie beispielsweise beim Flugsimulator, wobei eine künstliche Um¬ gebung dargestellt wird.

Es war bisher nicht möglich, zusätzliche BewegungsInformatio vom Trainingsgerät abzunehmen und dementsprechend die Aufzeichnung zu beeinflussen, wie dies insbesondere für Fahrradtouren etc. möglich ist.

Erfindungsgemäß wird somit eine Trainingsvorrichtung ge¬ schaffen, deren teach-in unter natürlichen Bedingungen er¬ folgt und demzufolge eine Wiedergabe der Bilder der natür¬ lichen Umgebung während des Trainings ermöglicht. Es kann dadurch auch - abhängig von der Art und Anzahl der entspre¬ chenden Abnehmer beim teach-in bzw. beim Abspielen der Auf¬ zeichnung - die Beherrschung eines Sportgerätes gelehrt wer¬ den, so daß aufwendige bzw. risikoreiche Trainingseinheiten vermieden werden können und der Trainierende die Sportart erst in einem fortgeschrittenen Stadium tatsächlich mit ver¬ ringerter Verletzungs- bzw. Unfallgefahr ausüben kann.

Die Aufzeichnungsmedien können bei den unterschiedlichsten Bedingungen aufgezeichnet und vermarktet werden, wodurch sic

eine äußerst abwechslungsreiche Programmgestaltung ermög¬ licht.

Es ist auch möglich, derartige Abspieleinheiten für bestimm¬ te körperliche Behinderungen bzw. zur Rehabilitation einzu¬ setzen, um die Langeweile bei derartigen sich wiederholenden Trainingseinheiten zu verringern.

Nachfolgend soll die Erfindung anhand eines fahrradartigen

Sportgerätes, dessen allgemeiner Aufbau in der einzigen Figur schematisch dargestellt ist, näher erläutert werden.

Beispiel 1: Fahrradtrainer

Erfindungsgemäß wird ein fahrradartiges Ergometer geschaffen, das mit Pedalen, einem elektronisch einstellbaren Bremsband, einem Puls- und Geschwindigkeitsprozessor mit Anzeigeeinheit sowie einem Leistungsaufnehmer versehen ist. Der Leistungs¬ aufnehmer sendet elektrische Signale über eine Leitung an eine Kontrolleinheit, die diese Signale in entsprechende Form umwandelt und zur Steuerung einer Wiedergabeeinheit, in die ein Aufzeichnungsmedium eingelegt ist - hier ein Videoband - abgibt. Die Geschwindigkeit des Abspielens des Videobandes in der Wiedergabeeinheit wird durch die Kontrolleinheit entspre¬ chend den vom Trainingsgerät abgenommenen Impulsen gesteuert. Falls der Trainierende schneller tritt, beschleunigt sich die Geschwindigkeit des Videogeräts, während bei langsameren Treten die Videoablaufgeschwindigkeit geändert wird. Im Freilauf bzw. beim Nichttreten kann vorgesehen sein, daß eine langsame Grundgeschwindigkeit automatisch eingestellt wird, falls die Kontrolleinheit innerhalb eines vorherbestimmten Zeitraumes keine Tretsignale vom Gerät empfängt. Es kann auch vorgesehen sein, daß nach einer vorbestimmten Zeit, innerhalb derer keine Tretsignale empfangen werden, das Gerät abgeschaltet wird.

Bei dieser Ausführungsform handelt es sich beim Abspielgerät

um ein Videoabspielgerät, das seine Informationen über einen Bildschirm oder aber eine aufzusetzende Monitorbrille oder aber einen Projektor abgibt.

Beispiel 2: Rudergerät

Erfindungsgemäß wird ein Rudergerät mit einem Leistungsab¬ nehmer vorgesehen, der seine Signale in eine Kontrolleinheit abgibt. Die Kontrolleinheit besitzt wiederum eine Steuerlei¬ tung zum Rudergerät, mittels derer sie den Ruderwiderstand steuern kann.

Die Kontrolleinheit ist wiederum mit einer Bildwiedergabe¬ einheit verbunden, die zum Abspielen von Videobändern mit Be wegungsinformationen geeignet ist. Die Bewegungsinforma- tionssignale werden vom Videoband der Kontrolleinheit über¬ mittelt, die entsprechend den beim teach-in aufgenommenen Wi derständen des tatsächlichen Rudergeräts den Widerstand der Trainingsrudermaschine verändert, so daß der Trainierende de gleichen optischen Eindruck entsprechend seiner körperlichen Anstrengung erhält, wie er tatsächlich beim Abfahren der geruderten Strecke erfahren wurde.

Die Erfindung geht von einer Aufzeichnungs- und Wiedergabe¬ einrichtung sowie einem Aufzeichnungs- und Wiedergabemedium aus, wie sie derzeit dem Stand der Technik entsprechen, also beispielsweise einem Videorekorder für Magnetband oder -kassetten.

Für eine erfindungsgemäße Einrichtung sollen neben Bild und Ton auch Daten auf dem Aufzeichnungs- und Wiedergabemedium gespeichert werden. Diese Daten werden für die mit dem Bildablauf koordinierte Steuerung des Bremswiderstandes am Trainingsgerät benötigt. Sie können aber auch für andere Zwecke eingesetzt werden, beispielsweise um an das Computer¬ oder Mikroprozessor-Programm, das die Abläufe der gesamten Einrichtung steuert, Parameter zu übertragen, um dessen Funktionen an Eigenschaften des gerade gebrauchten Vi-

deobandes oder auch einzelner Szenen darin anzupassen. Aber auch eine Übertragung von Programmteilen wie Unterprogrammen, verbesserten Programmteilen (neue Versionen) oder sogar an die Übertragung des gesamten Steuerprogramms am Anfang eines Bandes kann vorteilhaft sein.

Zur Unterbringung von digitalen Signalen auf dem Videoband z.B. zur Steuerung des Bremswiderstandes am Trainingsgerät gibt es verschiedene Möglichkeiten. Üblich ist z.B. die Nut¬ zung einer oder mehrerer Zeilen in der sog. 'Bildaustast¬ lücke', und auch eine der Tonspuren könnte damit belegt oder die Daten könnten im Begleitton mit untergebracht werden, wofür es verschiedenste bewährte Verfahren gibt. Es hat sich aber für die benötigten Datenströme als passend und in Bezug auf eine einfache Auswertung als vorteilhaft erwiesen, mit jeder Zeile im Bild ein Datenbit zu übertragen, und dieses an den Anfang der Zeile zu plazieren, wo es in der Auswertschal¬ tung auf sehr einfache Weise durch zeitliche Zuordnung zum Ende des Zeilenrücklaufpulses identifiziert werden kann und doch im Bild gerade noch nicht sichtbar ist. Werden größere Datenströme benötigt, kann man auch leicht noch mehrere Bits nebeneinander am Anfang der Zeile, z.B. als Nibble oder auch als ganzes Byte unterbringen. Es hat sich darüberhinaus auch als vorteilhaft erwiesen, die Daten redundant aufzuzeichnen, insbesondere sie vor ihrer Aufzeichnung mittels eines selbst¬ reparierenden Codes zu codieren und bei der Wiedergabe entsprechend zu decodieren.

Die Aufzeichnung der Fahraufnahmen z.B. durch eine Landschaft auf Videoband ist verbesserungsfähig, als das Band wegen der langen Vor- und Rückspulzeiten nur sehr beschränkte Wahlmöglichkeiten im Ablauf bietet. Dem kann ziemlich weitgehend abgeholfen werden, indem zwei Wiedergabegeräte gleichzeitig benutzt werden. Diese müssen dann nur durch ein Programm von der Steuereinheit so angesprochen werden, daß immer nur eines vor- oder zurückspult, während das andere wiedergibt. Bei geschickter Gestaltung des Bildprogramms und der Koordinationssoftware fallen die verbleibenden

Einschränkungen nicht mehr stark ins Gewicht.

Nun sind für jedermann erschwingliche Aufzeichnungs-, Spei¬ cher und Wiedergabeverfahren und -Elemente (also Chips, PC-Karten usw. ) erhältlich, die den freien Zugriff auf Bild, Ton und Text und damit eine weitere sehr wesentliche Erweite rung der Möglichkeiten einer erfindungsgemäßen Einrichtung bieten. Bewegte Szenen, Sprach- und Musikstücke sowie Textda teien können auf einem Massenspeicher-Medium (z.B. Com- pact-Disk) in stark komprimierter Form digital abgespeichert und über eine Programmsteuerung, die dem Benutzer große Frei heiten der Gestaltung des Ablaufs lassen kann, frei zur ge¬ meinsamen Wiedergabe über in geeigneter Weise gestaltete Steuer- und Wiedergabeeinrichtungungen, z.B. einen Personal Computer mit geeigneten Bildprozessorkarten und mit Monitor und Lautsprecher kombiniiert werden. Diese Technik ist unter der Sammelbezeichnung 'Multi—Media' bekannt geworden.

Diese neuen technischen Möglichheiten sind an und für sich nicht Aufgabe der Erfindung, sondern sie werden zur Zeit oh¬ nehin für andere Anwendungen an verschiedenen Stellen entwickelt. Sie können aber mit Vorteil für die Erfindung eingesetzt werden und eröffnen für diese ganz besondere Ausgestaltungsmöglichheiten.

Für einen Radfahrer auf seinem Trainingsgerät, das als Fahr¬ radtrainer ausgebildet ist, ist es besonders reizvoll, bei seinem Training eine Fahrt durch Landschaft zu erleben. Die schon beschriebenen erfindungsgemäßen Möglichkeiten können hier ohne Abstriche eingesetzt werden, also wird z.B. das vo Trainierenden vorgelegte Tempo die Geschwindigheit des Ab¬ laufs der Darstellung steuern, und zusätzlich zu Bild und To z.B. in digitaler Form auf dem Medium mit abgespeicherte Si¬ gnale werden nach Verlauf der Straße, auf der sich der Trai¬ nierende durch die Landschaft zu bewegen meint, auch den Bremswiderstand des Trainingsgerätes steuern.

Da aber in der Multimedia-Technik jeweils auf bewegte Bilds-

zenen, Toninformation (Sprache, Musik etc.) in Form von Da¬ teien frei zugegriffen werden kann, kann zusätzlich ein Pro¬ gramm gestaltet und mit abgespeichert werden, das diese Einzeldateien sinnvoll verknüpft, um sie bei der Wiedergabe dem Trainierenden mit sinnvollen Auswahlmöglichheiten zur Verfügung zu halten.

So kann dem Trainierenden die Wahl gelassen werden, in welche Richtung er sich an bestimmten Kreuzungspunkten oder Verzweigungen der Straße weiter bewegen will. Da alle Szenen auf dem Massenspeicher frei greifbar sind, gibt es hier das vom Videoband her bekannte Problem nicht mehr, zu einer Szene eines anderen Streckenabschnitts erst vor- oder zurückspülen zu müssen.

Auch kann dem Trainierenden zur Wahl gestellt werden, in die Fahraufnahmen mit dem Ablauf der Landschaftsdarstellung be¬ stimmte Standbilder oder auch kurze Szenen vom Rande seiner Strecke, also z.B. Kirchen, Ortsansichten, Kulturobjekte, oder auch eine Übersicht (z.B. Karte mit einem hineinproji- zierten Zeiger, passendes Luftbild) etc. einzublenden.

Die Wahlmöglichkeiten können auch auf die Toninformation ausgedehnt werden. Hier ist es beispielsweise möglich, den Standard-Begleitton (in der Regel wohl Musik vermischt mit Szenengeräuschen) abzuwählen und sich zu den Fahraufnahmen gesprochene Begleittexte zu der Landschaft, der Kultur, der Geologie etc. vorspielen zu lassen. Genausogut kann natürlich auch einfach eine andere Musik ausgewählt werden, und sowohl Texte wie Musik können durch Programm gesteuert sinnvoll gemischt werden, wobei der Mischvorgang wieder durch abgespeicherte zu den jeweiligen Bildern synchron gelesene digitale Steuerinformationen beeinflußt werden kann. Ein an der Aufnahmekamera vorbeifahrendes lautes Fahrzeug z.B. soll¬ te ja bei der Wiedergabe auch hörbar sein, damit diese nicht unnatürlich wirkt. Man wird also die Tondarstellung vorzugs¬ weise auch so organisieren, daß sowohl ein zur Fahraufnahme gehörender #sound track' mit einer anderen Tonwiedergabe,

also Sprache oder Musik, sowie auch diese untereinander pro¬ grammgesteuert mit sinnvollen Wahlmöglichkeiten gemischt werden können.

Wie das Bild, so sind auch die Tonsignale komprimiert in di¬ gitaler Form auf dem Datenträgermedium abgelegt und werden wie dieses erst bei der Wiedergabe in 'realtime' wieder in physikalische Signale umgesetzt. Besonders für Musik beste¬ hen dadurch sehr umfangreiche Speicher- und Gestaltungsmög¬ lichkeiten, da diese weiter in Instrumentierungs- und Ton¬ information zerlegt und bei der Wiedergabe mit einer Syn¬ thesizer-Einrichtung vollständig synthetisiert werden kann, wodurch die Speicherung minimalen Platz erfordert.

Zusätzlich zu den geschilderten stark erweiterten Möglich¬ keiten der Gestaltung durch die kommende Multimedia-Technik in Bezug auf Bild und Ton erlaubt diese nun auch die Ein¬ blendung von Texten in das Bild bzw. deren getrennte Dar¬ stellung auf dem Bediengerät Solche Texte können auf dem Massenspeicher in großer Menge abgespeichert und ebenfalls über das Organisationsprogramm anderen Dateien (Bild, Ton) s zugeordnet werden, daß sie in sinnvoller Kombination mit die sen aufgerufen bzw. automatisch dargeboten werden können. Da bei erlaubt es die Organisation über Software auch, daß sol¬ che Texte mehrsprachig und sogar in verschiedenen Schriften (griechisch, kyrillisch, arabisch) vorhanden sein können. Si können dann als Hinweise, z.B. auch in Lautschrift auf dem Display des Steuergerätes, oder auch in das Monitorbild, z.B dort auch als Volltextbild oder eingeblendet, dargestellt werden. Beim Start des Programms kann der Trainierende die Sprache seiner Wahl eingeben und erhält dann alle Texte und gegebenenfalls auch die Sprache in seiner Sprache dargeboten

Bei der Darbietung einer Landschaft mit so vielen Wahlmög¬ lichkeiten für den Trainierenden ist es wichtig, daß der wirklichkeitsgemäße räumliche bzw. zeitliche Eindruck nicht verlorengeht, d.h. der Trainierende sollte für eine Strecke unabhängig von allen frei gewählten Einblendungen von andere

Szenen oder Texten etc. auch in etwa so lange im Training brauchen, wie das Durchfahren in Wirklichkeit gedauert hätte. Dies kann durch geeignete Gestaltung des Organisati¬ onsprogramms gewährleistet werden.

Ebenso kann das Organisationsprogramm dem Trainierenden auch zwangsweise Einblendungen anbieten, wenn ein Streckenab¬ schnitt optisch nichts hergibt und daher gar nicht erst ge¬ filmt wurde. Für den Fall, daß der Trainierende keine Wahl vornimmt, kann eine feste Einblendung vorgesehen sein, d.h. sie kommt immer wieder an dieser Stelle der Landschaft, oder es wird eine solche mittels eines Zufallsgenerators aus einer Auswahl von zeitlich und im Zusammenhang passenden Szenen, Texten usw. automatisch ausgewählt, sodaß an dieser Stelle bei jedem neuen Abspielen eine andere Einblendung zu erwarten ist.

Solche Einblendungen können vorzugsweise Szenen oder Stand¬ bilder sein, aber auch Texte, die in einem Zusammenhang zu dem gerade durchfahrenen oder nicht lange zurückliegenden Landschaftsteil stehen. Dabei ist es auch möglich und oft so¬ gar vorteilhaft, zusätzlich zur Einblendung die Fahraufnahme fortzusetzen, indem dafür ein passender Bildausschnitt reser¬ viert wird, oder auch durch Bildmischung, oder beidem.

Alle Wahlen, die der Trainierende vornimmt, sowie andere aus seinem Verhalten an der erfindungsgemäßnen Einrichtung ge¬ wonnene Daten können unter einem Namen abgespeichert und klassifiziert und später vom Steuerprogramm dazu verwendet werden, die automatischen Einblendungen und andere Vorgänge, wie Wahl der Begleitmusik etc. nicht mehr nur nach dem Zu¬ fallsprinzip auszuwählen, sondern dem gewonnenen Muster der Information entsprechend.

Vorteilhafte Weiterbildung und Fortentwicklungen der Erfin¬ dung sind selbstverständlich dem Fachmann geläufig, wobei die Erfindung keinesfalls auf Rudergeräte oder Fahrräder be¬ schränkt ist, sondern an jegliche andere Trainingseinheiten,

wie beispielsweise Laufbänder etc. angeschlossen werden kann, Die Erfindung ist keinesfalls auf den Einsatz von Videogerä¬ ten beschränkt, sondern kann sich jeglicher anderer Bilder¬ zeugungsmaterialien bedienen.