RU104852U1 - Система контроля спортивных нагрузок и спортивный тренажер для проведения тренировок или соревнований - Google Patents

Abstract

1. Система контроля спортивных нагрузок, характеризующаяся тем, что она включает блок обработки, хранения и вывода информации и, по крайней мере, один тренажер, снабженный, по крайней мере, одним датчиком физических нагрузок спортсмена, датчиками перемещений, размещенными на движущихся или неподвижных частях тренажера, и устройством электронного управления, связанным с датчиками перемещений, причем датчик физических нагрузок спортсмена выполнен обеспечивающим восприятие внешних воздействий, непрерывное преобразование их в сигналы измерительной информации и передачу проводным или беспроводным образом блоку обработки, хранения и вывода информации для ее визуального отображения, а устройство электронного управления выполнено с возможностью анализа последовательностей сигналов измерительной информации от датчиков перемещений и передачи их проводным или беспроводным образом блоку обработки, хранения и вывода информации для ее визуального отображения. ! 2. Система по п.1, отличающаяся тем, что блок обработки, хранения и вывода информации включает, по меньшей мере, один компьютер. ! 3. Система по п.1, отличающаяся тем, что при снабжении системы несколькими тренажерами каждый тренажер дополнительно оснащен компьютером, который связан с блоком обработки, хранения и вывода информации. ! 4. Система по п.1, отличающаяся тем, что при снабжении системы несколькими тренажерами каждый тренажер оснащен, по крайней мере, одним датчиком физических нагрузок спортсмена, датчиками перемещений и устройством электронного управления. ! 5. Система по п.1, отличающаяся тем, что блок обработки, хранения и вывода информации дополн�

Description

Группа технических решений относится к спортивному оборудованию и может быть использована при проведении тренировок или соревнований на спортивных тренажерах для контроля или подведения итогов.

Из уровня техники известна система для тренировки велосипедистов, содержащая блок набора программ, один из выходов которого соединен с входом блока записи и считывания программ, другой выход соединен с одним из входов блока управления нагрузки, выход которого соединен с одним из входов блока нагрузки, связанным с велостанком с седлом и педалями, первый блок синхронизации, выход которого соединен с входом блока проектирования изображения трассы, совмещенного с экраном, блок задания скорости лидера, вычитающий блок, дисплей спортсмена, расположенные на теле спортсмена датчик электрокардиографических параметров, датчик частоты дыхания, выходы которых посредством соответствующих блоков преобразования сигналов соединены соответственно с входом блока измерения электрокардиографических параметров и с входом блока измерения частоты дыхания, датчик электромиографии, а выход блока преобразования электромиографии соединен с входом блока измерения электромиографии. Изобретение позволяет повысить эффективность тренировки наличием пульта управления тренера, дисплея тренера, блока согласования, блока выбора изображений, второго блока синхронизации, блока управления медико-биологическим воздействием и блоков регулирования положения велотренажера (SU 1347949 A1, А63В 23/04, 30.10.1987). Недостатком является сложность устройства.

Также из уровня техники известна система для осуществления способа оздоровления и сопряженного взаимозависимого развития физических и интеллектуальных способностей человека по патенту, содержащее велотренажер, функции руля которого выполняет "мышь" компьютера, дополнительно снабженная рукоятками и грузовой массой, а рабочий стол для размещения "мыши" жестко связан с велотренажером. Известное устройство требует специально разработанного для него велотренажера и программного обеспечения. Устройство за счет использования игры-соревнования формирует мотивационный и/или стимулирующий интерес занимающегося для выполнения действий в режиме оптимальных значений измеряемых физиологических параметров, при этом в качестве действий занимающийся выполняет физические упражнения для задания пространственных движений опорно-двигательному аппарату при дозированной нагрузке, а также выполняет интеллектуальные задания. В качестве интеллектуальных заданий используют логические, математические и психологические задания, которые отображают на экране дисплея компьютера. При выполнении физических упражнений постепенно увеличивают нагрузку, а при выполнении интеллектуальных заданий - степень их сложности. Физические упражнения проводят при дозированной нагрузке мышц ног, мышц плечевого пояса и/или мышц, образующих мышечный корсет, причем выполнение физических упражнений и интеллектуальных заданий сопровождают и стимулируют художественными, звуковыми и музыкальными средствами. Во время игры-соревнования значения измеряемых физиологических параметров сравнивают с их оптимальными значениями и в случае выхода из режима оптимальных значений выдают ответствующие рекомендации уменьшить или увеличить нагрузку, и при невыполнении рекомендаций прекращают игру (RU 2238765 C2, А61М 21/00, 27.10.2004).

Также известен тренажер-приставка, который содержит каркас с неподвижным рулем и регулируемым сиденьем, нагрузочное устройство и установленные с возможностью вращения педали, связанные с нагрузочным устройством посредством передачи гибкой связью. Тренажер снабжен дополнительным рулем, установленным на каркасе с возможностью качания в поперечном направлении и поворота вокруг собственной оси и упруго зафиксированным в среднем положении. На дополнительном руле имеются опорные площадки, на одной из которых расположена компьютерная мышь, а на другой закреплен пульт с дополнительными игровыми клавишами. На неподвижном руле закреплена компьютерная клавиатура. На гибкой связи, передающей вращение от педалей нагрузочному устройству, установлен упор, имеющий возможность перемещения с усилием вдоль гибкой связи и контакта с двумя микровыключателями, установленными на каркасе вдоль гибкой связи по обе стороны от упора. На каркасе установлена еще одна пара микровыключателей, расположенных с двух сторон от дополнительного руля с возможностью контакта с ним при его повороте или наклоне. Контакты микровыключателей и дополнительных клавишей пульта электрически соединены с соответствующими контактами клавиатуры. При подключении мыши и клавиатуры к персональному компьютеру вращением педалей в ту или иную сторону, а также поворотом или наклоном руля можно управлять запущенной на компьютере игрой (RU 52338 U, А63В 69/16, 27.03.2006).

Из уровня техники также известна система интерактивных тренажеров и интерактивный тренажер, который включает электронную и механическую части, причем электронная часть содержит блок обработки информации соединенный проводным и/или беспроводным способом с системами и устройствами, в том числе с аудиосистемой для вывода акустических сигналов и аудиоэффектов, системой вывода тактильных эффектов и информации, устройством отображения визуальной информации, устройствами ввода информации, а механическая часть включает, по крайней мере, один спортивный тренажер, на котором размещена часть устройств ввода информации, причем блок обработки информации содержит процессор с тактовой частотой не менее 1600 МГц, не менее 512 Мб оперативной памяти, видеоподсистему, оснащенную не менее, чем 256 Мб памяти. Система интерактивных тренажеров включает, по крайней мере, два интерактивных тренажера, выполненных описанным образом, и сервер, объединенных через компьютерную сеть посредством проводной или беспроводной связи или иного устройства обеспечивающего локальную сеть, причем сервер содержит, по крайней мере, один процессор с тактовой частотой не менее 1800 МГц и оперативную память с пропускной способностью не менее 3200 Мб/сек. (см. RU 87094, 27.09.2009, А63В 69/16)

Однако все указанные технические решения не позволяют осуществлять объективный контроль спортивных нагрузок при проведении тренировок и подведении итогов соревнований на спортивных тренажерах. В предлагаемой полезной модели такой контроль возможен.

Задача, на решение которой направлено заявленное техническое решение в части всех ее объектов, заключается в создании тренажера и системы, обеспечивающих стимуляцию спортивных достижений ее пользователей и позволяющих объективно контролировать спортивные нагрузки при проведении тренировок и подведении итогов соревнований на спортивных тренажерах.

Поставленная задача в части системы контроля спортивных нагрузок решается за счет того, что система включает блок обработки, хранения и вывода информации и, по крайней мере, один тренажер, снабженный, по крайней мере, одним датчиком физических нагрузок спортсмена, датчиками перемещений, размещенными на движущихся или неподвижных частях тренажера, и устройством электронного управления, связанным с датчиками перемещений, причем датчик физических нагрузок спортсмена выполнен обеспечивающим восприятие внешних воздействий, непрерывное преобразование их в сигналы измерительной информации и передачу проводным или беспроводным образом блоку обработки, хранения и вывода информации для ее визуального отображения, а устройство электронного управления выполнено с возможностью анализа последовательностей сигналов измерительной информации от датчиков перемещений и передачи их проводным или беспроводным образом блоку обработки, хранения и вывода информации для ее визуального отображения.

Блок обработки, хранения и вывода информации может включать, по меньшей мере, один компьютер.

При снабжении системы несколькими тренажерами, каждый тренажер может дополнительно быть оснащен компьютером, который связан с блоком обработки, хранения и вывода информации.

При снабжении системы несколькими тренажерами, каждый тренажер может быть оснащен, по крайней мере, одним датчиком физических нагрузок спортсмена, датчиками перемещений и устройством электронного управления.

Блок обработки, хранения и вывода информации может быть дополнительно оснащен, по крайне мере, одним электронным или световым устройством генерации и вывода видео изображений, в том числе выполненным с возможностью генерации трехмерных видео 3D изображений, например, графическим адаптером, монитором, проектором, видеоочками, шлемом виртуальной реальности.

Блок обработки, хранения и вывода информации может быть дополнительно оснащен устройством для генерации и вывода аудио сигналов, или блок обработки, хранения и вывода информации дополнительно оснащен устройством для генерации аудио сигналов, а каждый тренажер, входящий в систему, оснащен индивидуальной аудиосистемой для воспроизведения аудиосигналов, например, наушниками и/или колонками, предпочтительно с сабвуфером.

Система может быть дополнительно снабжена устройством воспроизведения тактильных сигналов, закрепленным на, по крайней мере, одном тренажере или взаимодействующим с ним, а блок обработки, хранения и вывода информации дополнительно оснащен, по меньшей мере, одним устройством для генерации тактильных сигналов, воспроизводимых с помощью устройства воспроизведения тактильных сигналов.

Беспроводное соединение может быть выполнено с использованием, по меньшей мере, одного маршрутизатора, например, беспроводного роутера.

Устройство электронного управления может быть выполнено в виде игрового манипулятора и имеет элементы управления и электрическую плату, размещенную внутри манипулятора и представляет собой геймпад, джойстик, руль или штурвал.

При этом игровой манипулятор предпочтительно дополнительно включает, по меньшей мере, один переключатель, выполняющий функции переключения скоростей.

Датчики перемещений могут быть выполнены размещенными на циклично движущихся частях тренажера, или на неподвижных его частях с возможностью получения информации от циклично движущихся частей тренажера, а устройство электронного управления выполнено с возможностью анализа достоверности несовпадающих по времени попеременных последовательностей сигналов, по меньшей мере, двух датчиков перемещений.

Датчики перемещений и/или физических нагрузок спортсмена, а также устройство электронного управления каждого тренажера могут быть выполнены в виде съемного комплекса типа игровой приставки, закрепленного на тренажере.

Датчики перемещений могут быть выполнены механо-электрическими, электро-механическими, магнитными, электромагнитными, оптическими, гравитационными, акселерометрическими.

Датчики и/или устройство электронного управления могут содержать преобразователь частоты последовательностей сигналов в аналоговый сигнал, передаваемый блоку обработки, хранения и вывода информации.

Устройство электронного управления может иметь универсальный последовательный интерфейс USB спецификации для подключения к блоку обработки, хранения и вывода информации.

По крайней мере, один из тренажеров может иметь дистанционно управляемый регулятор нагрузки тренировки, а блок обработки, хранения и вывода информации дополнительно оснащен, по меньшей мере, одним устройством управления регулятором нагрузки тренировки.

Поставленная задача в части спортивного тренажера для тренировок или соревнований, решается за счет того, что он включает механические подвижные и неподвижные части, оснащенные системой рычагов и тросов, электронную часть, содержащую, по крайней мере, один датчик физических нагрузок спортсмена, датчики перемещений, размещенные на движущихся и/или неподвижных частях тренажера, и устройство электронного управления, связанное электронным образом с датчиками перемещений и системой рычагов и тросов, выполненной с возможностью управления посредством активно не задействованных в данной тренировке или соревновании частей тела спортсмена, при этом устройство электронного управления выполнено с обеспечением возможности обработки и передачи управляющего импульса от системы рычагов и тросов для ориентировки в виртуальном пространстве и с возможностью анализа последовательностей сигналов измерительной информации от датчиков перемещений и передачи их проводным или беспроводным образом для ее визуального отображения.

Датчик физических нагрузок спортсмена может быть выполнен обеспечивающим восприятие внешних воздействий, непрерывное преобразование их в сигналы измерительной информации и передачу проводным или беспроводным образом для ее визуального отображения.

Спортивный тренажер может быть дополнительно снабжен аудиосистемой для вывода акустических сигналов и аудиоэффектов, системой вывода тактильных эффектов и информации, устройством отображения визуальной информации.

Спортивный тренажер может представлять собой велотренажер, устройство электронного управления которого выполнено в виде руля с возможностью поворота, причем, по крайней мере, часть системы рычагов и тросов смонтирована на руле.

Устройство электронного управления может быть выполнено в виде игрового манипулятора и иметь элементы управления и электрическую плату, размещенную внутри манипулятора и представляет собой геймпад, джойстик, руль или штурвал, при этом игровой манипулятор дополнительно включает, по меньшей мере, один переключатель, выполняющий функции переключения скоростей.

Датчики перемещений могут быть выполнены размещенными на циклично движущихся частях тренажера, или на неподвижных его частях с возможностью получения информации от циклично движущихся частей тренажера, а устройство электронного управления выполнено с возможностью анализа достоверности несовпадающих по времени попеременных последовательностей сигналов, по меньшей мере, двух датчиков перемещений.

Датчики перемещений и/или физических нагрузок спортсмена, а также устройство электронного управления каждого тренажера могут быть выполнены в виде съемного комплекса типа игровой приставки, закрепленного на тренажере.

Датчики перемещений могут быть выполнены механо-электрическими, электро-механическими, магнитными, электромагнитными, оптическими, гравитационными, акселерометрическими.

Спортивный тренажер может быть дополнительно снабжен дистанционно управляемым регулятором нагрузки тренировки.

Технический результат, достигаемый посредством использования заявленного технического решения в части всех его объектов, заключается в обеспечении стимуляции, как отдельного спортсмена - пользователя спортивного тренажера, так и группы тренирующихся в целом за счет обеспечения вовлеченности в процесс тренировки за счет снабжения системы блоком обработки, хранения и вывода информации и снабжения тренажера устройством электронного управления, выполненным с возможностью анализа последовательностей сигналов измерительной информации от датчиков перемещений и передачи их проводным или беспроводным образом блоку обработки, хранения и вывода информации для ее визуального отображения, дающего представление о ходе тренировки или соревнования, а также в обеспечении возможности объективного контроля спортивных нагрузок за счет снабжения тренажера, по крайней мере, одним датчиком физических нагрузок спортсмена, датчиками перемещений, размещенными на движущихся или неподвижных частях тренажера и выполнения датчика физических нагрузок спортсмена обеспечивающим восприятие внешних воздействий, непрерывное преобразование их в сигналы измерительной информации и передачу проводным или беспроводным образом блоку обработки, хранения и вывода информации для ее визуального отображения, создающего дополнительную мотивацию пользователя тренажера, направленную на достижение наилучших спортивных результатов и улучшение его психо-эмоционального состояния в процессе тренировки. Кроме того, снабжение спортивного тренажера системой рычагов и тросов обеспечивает интеграцию двигательной и интеллектуально-логической деятельности пользователя в создаваемой виртуальной реальности за счет оценки ответных реакций пользователя на различные воздействия. Использование предложенного тренажера и системы контроля спортивных нагрузок обеспечивает возможность проведения тренировок без тренера с одновременным контролем режима, ритма тренировок спортсмена, а также точности выполнения упражнений.

Спортивный тренажер для тренировок или соревнований включает механические подвижные и неподвижные части, оснащенные системой рычагов и тросов, электронную часть. Электронная часть содержит один датчик физических нагрузок спортсмена, датчики перемещений, размещенные на движущихся и/или неподвижных частях тренажера, и устройство электронного управления, связанное электронным образом с датчиками перемещений и системой рычагов и тросов, выполненной с возможностью управления посредством активно не задействованных в данной тренировке или соревновании частей тела спортсмена. Устройство электронного управления может быть выполнено с обеспечением возможности обработки и передачи управляющего импульса от системы рычагов и тросов для ориентировки в виртуальном пространстве и с возможностью анализа последовательностей сигналов измерительной информации от датчиков перемещений и передачи их проводным или беспроводным образом для ее визуального отображения.

Датчики перемещений могут быть размещены на движущихся и неподвижных частях тренажера и реализованы, например, в виде излучателей и отражателей света.

Система контроля спортивных нагрузок включает блок обработки, хранения и вывода информации и один описанный выше тренажер. При этом датчик физических нагрузок спортсмена выполнен обеспечивающим восприятие внешних воздействий, непрерывное преобразование их в сигналы измерительной информации и передачу проводным или беспроводным образом блоку обработки, хранения и вывода информации для ее визуального отображения. А манипулятор выполнен с возможностью анализа последовательностей сигналов измерительной информации от датчиков перемещений и передачи их проводным или беспроводным образом блоку обработки, хранения и вывода информации для ее визуального отображения.

Блок обработки, хранения и вывода информации включает один компьютер.

При снабжении системы несколькими тренажерами (например, двумя, тремя и т.д.) каждый тренажер дополнительно оснащен компьютером, который связан с блоком обработки, хранения и вывода информации.

Блок обработки, хранения и вывода информации дополнительно оснащен одним электронным или световым устройством генерации и вывода видео изображений, в том числе выполненным с возможностью генерации трехмерных видео 3D изображений. Это может быть, например, графический адаптер, монитор, проектор, видеоочки, шлем виртуальной реальности.

Блок обработки, хранения и вывода информации дополнительно оснащен устройством для генерации и вывода аудио сигналов.

Или блок обработки, хранения и вывода информации дополнительно оснащен устройством для генерации аудио сигналов, а каждый тренажер, входящий в систему, оснащен индивидуальной аудиосистемой для воспроизведения аудиосигналов, например, наушниками и/или колонками, предпочтительно с сабвуфером.

Система дополнительно снабжена устройством воспроизведения тактильных сигналов, закрепленным на, по крайней мере, одном тренажере или взаимодействующим с ним, а блок обработки, хранения и вывода информации дополнительно оснащен, по меньшей мере, одним устройством для генерации тактильных сигналов, воспроизводимых с помощью устройства воспроизведения тактильных сигналов в виде ощутимых тактильных эффектов.

Беспроводное соединение выполнено с использованием, по меньшей мере, одного маршрутизатора, например, беспроводного роутера.

Датчики перемещений могут быть выполнены размещенными на циклично движущихся частях тренажера, или на неподвижных его частях с возможностью получения информации от циклично движущихся частей тренажера. Устройство электронного управления при этом выполнено с возможностью анализа достоверности несовпадающих по времени попеременных последовательностей сигналов, по меньшей мере, двух датчиков перемещений.

Датчики перемещений и/или физических нагрузок спортсмена, а также устройство электронного управления каждого тренажера выполнены в виде съемного комплекса типа игровой приставки, закрепленного на тренажере.

Устройство электронного управления может быть выполнено в виде игрового манипулятора, предпочтительно геймпада, джойстика, руля или штурвала. Игровой манипулятор при этом имеет элементы управления и электрическую плату, помещенную внутрь манипулятора и выполнен в виде При этом игровой манипулятор может включать D-pad - кнопку-крестовину, объединяющую в себе четыре или более кнопок. Также игровой манипулятор может включать «action buttons» - кнопки соответствующие, предпочтительно, кратковременным, преимущественно, нерегулярным действиям. Игровой манипулятор может включать триггеры - кнопки, располагаемые, преимущественно, в районе досягаемости указательных пальцев, обеспечивающие дополнительную функциональность игрового манипулятора. Игровой манипулятор может включать аналоговый стик, который представляет собой выступающую часть на базе контроллера, отвечающий, в основном, за ориентирование в трехмерном виртуальном пространстве. Игровой манипулятор может быть снабжен служебными кнопками «Start», «Select», «Mode», «Back», обеспечивающими функции контроля за самим игровым процессом такими как, например, пауза во время игры, вызов меню опций игры, смена режима работы игрового манипулятора. Игровой манипулятор дополнительно может включать, по меньшей мере, одно управляющее устройство типа «трекбол» и/или, по меньшей мере, один джойстик, предпочтительно, мини-джойстик. Также он дополнительно может включать, по меньшей мере, один переключатель, выполняющий функции переключения скоростей.

Датчик физических нагрузок может быть выполнен в виде датчика, снимающего показания сердечной деятельности, легочной активности, температуры тела спортсмена и т.д.

Датчики перемещений выполнены механо-электрическими, электромеханическими, магнитными, электромагнитными, оптическими, гравитационными, акселерометрическими. Датчики перемещений включают в том числе приемники и/или устройства локации движущихся частей тренажера.

Движущиеся объекты могут быть выполнены с возможностью механического воздействия на устройства локации, изменяя одну из характеристик их электрической цепи, например, замыкая/размыкая электрические контакты.

Движущиеся объекты могут быть выполнены из материала с магнитной проницаемостью, отличной от проницаемости окружающей среды, в частности воздуха, а в качестве устройств локации движущихся объектов использованы датчики изменения магнитной проницаемости, например, индуктивные и/или трансформаторные преобразователи.

Движущиеся объекты могут быть выполнены из материала с диэлектрической проницаемостью, отличной от проницаемости окружающей среды, в частности воздуха, а устройствами локации движущихся объектов являются емкостные датчики.

На движущихся объектах могут быть установлены магниты, а устройствами локации движущихся объектов могут являться магниточувствительные датчики.

Устройствами локации движущихся объектов могут являться оптические приемники-демодуляторы модулированного сигнала.

Оптические датчики движения могут включать светоприемники и/или светоизлучатели световых импульсов.

По меньшей мере, один светоизлучатель может быть выполнен светодиодным.

Датчики могут быть снабжены генератором или генераторами модулированного сигнала.

Датчики могут быть снабжены оптическими отражателями, которые выполнены с возможностью закрепления на подвижных частях тренажера, например, выполнены в виде наклеек имеющих клеящий и светоотражающий слои. Генераторами модулированного сигнала могут являться излучатели световых потоков. Приемники могут быть выполнены с возможностью избирательного приема заданного диапазона волн и настроены на частоту несущей волны излучаемых видеоимпульсов генератора модулированного сигнала.

Датчики и/или устройство электронного управления могут содержать преобразователь частоты последовательностей сигналов в аналоговый сигнал, передаваемый блоку обработки, хранения и вывода информации.

Устройство электронного управления может иметь универсальный последовательный интерфейс USB спецификации для подключения к блоку обработки, хранения и вывода информации.

По крайней мере, один из тренажеров может представлять собой велотренажер, при этом его устройство электронного управления выполнено в виде руля велотренажера с возможностью поворота.

При снабжении системы несколькими тренажерами, каждый тренажер оснащен, по крайней мере, одним датчиком физических нагрузок спортсмена, датчиками перемещений и устройством электронного управления.

Система может быть снабжена разными тренажерами, например, несколькими велотренажерами, парой беговых дорожек, степперов, несколько силовых тренажеров типа силовой рамы для приседаний и тяги. Все тренажеры подключены к системе контроля силовых нагрузок.

По крайней мере, один из тренажеров имеет дистанционно управляемый регулятор нагрузки тренировки, а блок обработки, хранения и вывода информации дополнительно оснащен, по меньшей мере, одним устройством управления регулятором нагрузки тренировки. Таких тренажеров в системе может быть несколько.

Дистанционное управление нагрузкой позволяет блоку обработки хранения и вывода информации изменять нагрузку по результатам анализа получаемых от спортсмена данных, например, уменьшать нагрузку при критических данных с датчика физических нагрузок и увеличивать при получении с него данных о слабой нагрузке спортсмена. Кроме того, изменение нагрузки может проходить запланировано, как усложнение заданий при соревнованиях, для выявления более сильного и выносливого спортсмена.

Работа тренажера и системы может быть проиллюстрирована следующим примером. На тренажер устанавливают датчик физической нагрузки и датчики перемещений. Причем датчики перемещений размещают на одну или несколько подвижных частей тренажера. Игровой манипулятор, которым в предпочтительном случае является поворачиваемый руль велотренажера, установлен в пределах досигаемости рук пользователя. Игровой манипулятор подключают к блоку обработки, хранения и вывода информации - компьютер. Включают компьютер, который загружает операционную систему, предпочтительно, одну из ОС семейства Windows. Далее с помощью устройств управления компьютера - клавиатуры либо мыши загружают программу, обеспечивающую создание виртуального пространства, например, гоночный симулятор. В меню программы пользователь выбирает нужный режим и начинает процесс тренировки, в процессе которой он перемещает движущиеся части тренажера. Датчики перемещения фиксируют скорость перемещения движущихся частей и в соответствии с ней задают через манипулятор скорость движения объекта управляемого в виртуальном пространстве пользователем, а датчик физической нагрузки фиксирует параметры физического состояния пользователя.

При этом пользователь имеет возможность управлять направлением движения и другими функциями игры, например, стрельбой с помощью кнопок и джойстиков, расположенных на руле велотренажера - игрового манипулятора. Пользователь, вовлекаясь в игровой процесс симулятора, вынужден поддерживать определенный темп движения для того, чтобы полноценно участвовать в игровом процессе, добиваясь определенного прогресса.

Для ориентировки в виртуальном пространстве, (вправо - влево, вверх - вниз) используется закрепленная на неподвижных частях тренажера система состоящая из рычагов и тросов соединенных с устройством (например: переменным сопротивлением) позволяющим заводить требуемый импульс на устройство управления компьютерной программой, с помощью активно не задействованных в данной тренировке или соревновании частей тела (пальцы рук, стопы ног, движение головы, наклоны туловища). Это позволяет контролировать, в том числе положение частей тела спортсмена в процессе тренировки, обеспечивая при этом наиболее правильное выполнение упражнений, а при проведении соревнований добавляет еще один критерий при оценке результатов.

При тренировках и соревнованиях для управления параметрами движения, (быстрее - медленней, вперед - назад) используются циклично движущиеся части тренажера с которых необходимые данные могут считываются как механоэлектрическим, электромеханическим, магнитным, электромагнитным, оптическим, гравитационным, акселерометрическим, так и другими методами.

При включении в систему нескольких тренажеров, каждый тренажер, принимающий участие в тренировке или соревновании, оборудуется специальным электронным устройством, позволяющим считывать информацию о параметрах тренировки или соревнования с датчиков перемещений и датчиков физических нагрузок. В дальнейшем полученные сигналы обрабатываются необходимым образом в команды для специальной компьютерной программы, позволяющим при выведении их на общий экран блока обработки, хранения и вывода информации иметь представление о ходе тренировки или соревнования. При занятиях с тренером его параметры могут задаваться как основные, подлежащие повторению. Данные, поступающие с каждого тренажера, поступают в блок обработки, хранения и вывода информации, где с помощью дополнительной программы, индивидуальные данные каждого участника записываются в индивидуальную ячейку (дорожку) экрана. Это позволяет проводить тренировки в режиме наибольшего соответствования требованиям, запрограммированным тренером. При проведении соревнований или тренировок данные могут быть представлены в виде таблиц, графиков световой индикации. Например: зеленый цвет - норма, желтый - отставание, красный - излишнее превышение нагрузки. Количество участников тренировки или соревнования не ограничено. И при соревнованиях, и при тренировках может быть использован видеоряд с элементами ландшафта, воздушной и водной среды, виды населенных пунктов с музыкальным и голосовым сопровождением. При желании можно использовать подходящие по формату компьютерные игры и программы. При одиночных тренировках может быть использован как виртуальный тренер, так и виртуальный соперник, или компьютерные игры.

Заявленное техническое решение позволяет создать на базе тренажера систему контроля спортивных нагрузок при проведении соревнования или тренировок на спортивных тренажерах, обеспечивающую стимуляцию спортивных достижений ее пользователей и позволяющую объективно контролировать спортивные нагрузки при проведении тренировок и подведении итогов соревнований на спортивных тренажерах, в том числе за счет регистрации количества циклов движения подвижных частей тренажера

Claims (25)

1. Система контроля спортивных нагрузок, характеризующаяся тем, что она включает блок обработки, хранения и вывода информации и, по крайней мере, один тренажер, снабженный, по крайней мере, одним датчиком физических нагрузок спортсмена, датчиками перемещений, размещенными на движущихся или неподвижных частях тренажера, и устройством электронного управления, связанным с датчиками перемещений, причем датчик физических нагрузок спортсмена выполнен обеспечивающим восприятие внешних воздействий, непрерывное преобразование их в сигналы измерительной информации и передачу проводным или беспроводным образом блоку обработки, хранения и вывода информации для ее визуального отображения, а устройство электронного управления выполнено с возможностью анализа последовательностей сигналов измерительной информации от датчиков перемещений и передачи их проводным или беспроводным образом блоку обработки, хранения и вывода информации для ее визуального отображения.

2. Система по п.1, отличающаяся тем, что блок обработки, хранения и вывода информации включает, по меньшей мере, один компьютер.

3. Система по п.1, отличающаяся тем, что при снабжении системы несколькими тренажерами каждый тренажер дополнительно оснащен компьютером, который связан с блоком обработки, хранения и вывода информации.

4. Система по п.1, отличающаяся тем, что при снабжении системы несколькими тренажерами каждый тренажер оснащен, по крайней мере, одним датчиком физических нагрузок спортсмена, датчиками перемещений и устройством электронного управления.

5. Система по п.1, отличающаяся тем, что блок обработки, хранения и вывода информации дополнительно оснащен, по крайне мере, одним электронным или световым устройством генерации и вывода видео изображений, в том числе выполненным с возможностью генерации трехмерных видео 3D изображений, например, графическим адаптером, монитором, проектором, видеоочками, шлемом виртуальной реальности.

6. Система по п.1, отличающаяся тем, что блок обработки, хранения и вывода информации дополнительно оснащен устройством для генерации и вывода аудио сигналов, или блок обработки, хранения и вывода информации дополнительно оснащен устройством для генерации аудио сигналов, а каждый тренажер, входящий в систему, оснащен индивидуальной аудиосистемой для воспроизведения аудиосигналов, например наушниками и/или колонками, предпочтительно с сабвуфером.

7. Система по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно снабжена устройством воспроизведения тактильных сигналов, закрепленным на, по крайней мере, одном тренажере или взаимодействующим с ним, а блок обработки, хранения и вывода информации дополнительно оснащен, по меньшей мере, одним устройством для генерации тактильных сигналов, воспроизводимых с помощью устройства воспроизведения тактильных сигналов.

8. Система по п.1, отличающаяся тем, что беспроводное соединение выполнено с использованием, по меньшей мере, одного маршрутизатора, например беспроводного роутера.

9. Система по п.1, отличающаяся тем, что устройство электронного управления выполнено в виде игрового манипулятора и имеет элементы управления и электрическую плату, размещенную внутри манипулятора, и представляет собой геймпад, джойстик, руль или штурвал.

10. Система по п.9, отличающаяся тем, что игровой манипулятор дополнительно включает, по меньшей мере, один переключатель, выполняющий функции переключения скоростей.

11. Система по п.1, отличающаяся тем, что датчики перемещений выполнены размещенными на циклично движущихся частях тренажера, или на неподвижных его частях с возможностью получения информации от циклично движущихся частей тренажера, а устройство электронного управления выполнено с возможностью анализа достоверности несовпадающих по времени попеременных последовательностей сигналов, по меньшей мере, двух датчиков перемещений.

12. Система по п.1, отличающаяся тем, что датчики перемещений и/или физических нагрузок спортсмена, а также устройство электронного управления каждого тренажера выполнены в виде съемного комплекса типа игровой приставки, закрепленного на тренажере.

13. Система по п.1, отличающаяся тем, что датчики перемещений выполнены механоэлектрическими, электромеханическими, магнитными, электромагнитными, оптическими, гравитационными, акселерометрическими.

14. Система по п.1, отличающаяся тем, что датчики и/или устройство электронного управления содержат преобразователь частоты последовательностей сигналов в аналоговый сигнал, передаваемый блоку обработки, хранения и вывода информации.

15. Система по п.1, отличающаяся тем, что устройство электронного управления имеет универсальный последовательный интерфейс USB спецификации для подключения к блоку обработки, хранения и вывода информации.

16. Система по п.1, отличающаяся тем, что, по крайней мере, один из тренажеров имеет дистанционно управляемый регулятор нагрузки тренировки, а блок обработки, хранения и вывода информации дополнительно оснащен, по меньшей мере, одним устройством управления регулятором нагрузки тренировки.

17. Спортивный тренажер для тренировок или соревнований, характеризующийся тем, что он включает механические подвижные и неподвижные части, оснащенные системой рычагов и тросов, электронную часть, содержащую, по крайней мере, один датчик физических нагрузок спортсмена, датчики перемещений, размещенные на движущихся и/или неподвижных частях тренажера, и устройство электронного управления, связанное электронным образом с датчиками перемещений и системой рычагов и тросов, выполненной с возможностью управления посредством активно незадействованных в данной тренировке или соревновании частей тела спортсмена, при этом устройство электронного управления выполнено с обеспечением возможности обработки и передачи управляющего импульса от системы рычагов и тросов для ориентировки в виртуальном пространстве и с возможностью анализа последовательностей сигналов измерительной информации от датчиков перемещений и передачи их проводным или беспроводным образом для ее визуального отображения.

18. Спортивный тренажер по п.17, отличающийся тем, что датчик физических нагрузок спортсмена выполнен обеспечивающим восприятие внешних воздействий, непрерывное преобразование их в сигналы измерительной информации и передачу проводным или беспроводным образом для ее визуального отображения.

19. Спортивный тренажер по п.17, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен аудиосистемой для вывода акустических сигналов и аудиоэффектов, системой вывода тактильных эффектов и информации, устройством отображения визуальной информации.

20. Спортивный тренажер по п.17, отличающийся тем, что он представляет собой велотренажер, устройство электронного управления которого выполнено в виде руля с возможностью поворота, причем, по крайней мере, часть системы рычагов и тросов смонтирована на руле.

21. Спортивный тренажер по п.17, отличающийся тем, что устройство электронного управления выполнено в виде игрового манипулятора и имеет элементы управления и электрическую плату, размещенную внутри манипулятора и представляет собой геймпад, джойстик, руль или штурвал, при этом игровой манипулятор дополнительно включает, по меньшей мере, один переключатель, выполняющий функции переключения скоростей.

22. Спортивный тренажер по п.17, отличающийся тем, что датчики перемещений выполнены размещенными на циклично движущихся частях тренажера или на неподвижных его частях с возможностью получения информации от циклично движущихся частей тренажера, а устройство электронного управления выполнено с возможностью анализа достоверности несовпадающих по времени попеременных последовательностей сигналов, по меньшей мере, двух датчиков перемещений.

23. Спортивный тренажер по п.17, отличающийся тем, что датчики перемещений и/или физических нагрузок спортсмена, а также устройство электронного управления каждого тренажера выполнены в виде съемного комплекса типа игровой приставки, закрепленного на тренажере.

24. Спортивный тренажер по п.17, отличающийся тем, что датчики перемещений выполнены механоэлектрическими, электромеханическими, магнитными, электромагнитными, оптическими, гравитационными, акселерометрическими.

25. Спортивный тренажер по п.17, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен дистанционно управляемым регулятором нагрузки тренировки.