RU87094U1 - Интерактивный тренажер и система интерактивных тренажеров - Google Patents

Abstract

1. Интерактивный тренажер, характеризующийся тем, что он 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. ! 2. Интерактивный тренажер по п.1, отличающийся тем, что блок обработки информации выполнен в виде системного блока, а процессор выполнен многоядерным. ! 3. Интерактивный тренажер по п.1, отличающийся тем, что электронная часть содержит жесткий диск с частотой вращения шпинделя не менее чем 5400 об/мин, и пропускной способностью не менее 150 Мб/с. ! 4. Интерактивный тренажер по п.1, отличающийся тем, что устройства ввода информации содержат, по меньшей мере, один датчик для измерения физиологических параметров человека, например пульса. ! 5. Интерактивный тренажер по п.1, отличающийся тем, что одно из устройств ввода информации выполнено в виде цифровых перчаток. ! 6. Интерактивный тренажер по п.1, отличающийся тем, что одно из устройств ввода информации выполнено в виде джойстика. ! 7. Интерактивный тренажер по п.1, отличающийся тем, что устройства ввода информации содержат подключенн�

Description

Полезная модель относится к области оздоровления, воспитания и обучения человека, а именно к комбинированным устройствам - тренажерам и устройствам для погружения человеческого индивидуума в пространство виртуальной реальности и предназначена для улучшения качества оздоровительных занятий на спортивных тренажерах.

Из уровня техники известна компьютерная приставка, входящая в интерактивную систему для упражнений по патенту US 6244988 В1 опубликованному 12.06.2001, выполненная в виде велотренажера, снабженного датчиком скорости вращения педалей и управляющими кнопками, связанными с компьютером. Данная система позволяет обеспечить интерактивное взаимодействие пользователя с отображаемым на экране компьютерного монитора изображением, что значительно повышает интерес к процессу тренировки. Данная система требует специально приспособленного к ней программного обеспечения и представляет собой единый комплекс из компьютера и тренажерной компьютерной приставки.

Известно устройство для осуществления способа оздоровления и сопряженного взаимозависимого развития физических и интеллектуальных способностей человека по патенту RU 2238765 С2 опубликованному 27.10.2004, 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.

Также известен тренажер-приставка по патенту RU 52338, опубликованному 27.03.2006, которая 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.

Задача, на решение которой направленно, заявленное техническое решение в части всех его объектов, заключается в создании комплексного комбинированного тренажера оснащенного современными техническими средствами, моделирующими виртуальную реальность для стимулирования использующего его индивидуума к достижению наилучших спортивных результатов.

Поставленная задача в части интерактивного тренажера, решается за счет того, что он 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.

Блок обработки информации может быть выполнен в виде системного блока, а процессор может быть выполнен многоядерным.

Электронная часть может быть содержит жесткий диск с частотой вращения шпинделя не менее чем 5400 об/мин., и пропускной способностью не менее 150 Мб/сек.

Устройства ввода информации могут содержать, по меньшей мере, один датчик для измерения физиологических параметров человека, например, пульса.

Одно из устройств ввода информации может быть выполнено в виде цифровых перчаток.

Одно из устройств ввода информации может быть выполнено в виде джойстика.

Устройства ввода информации могут содержать подключенный к механической части или интегрированный в конструкцию механической части, по меньшей мере. один датчик, регистрирующий параметры перемещения, по крайней мере, одной точки, расположенной на, по меньшей мере, одной движущийся детали тренажера или одной части тела тренирующегося.

По меньшей мере, одна его, часть, предпочтительно, электронная может быть подключена к электрической сети через источник бесперебойного питания.

Блок обработки информации может содержать, по меньшей мере, один жесткий диск с интерфейсом SATA.

Блок обработки информации может содержать, по меньшей мере, один твердотельный накопитель информации, например, флеш и/или SSD-диск.

Блок обработки информации может содержать интегрированный или съемный WI-FI модуль.

Блок обработки информации может содержать интегрированный или съемный 3G модуль, на основе сотовой или мобильной связи третьего поколения основанной на пакетной передаче данных по технологии мобильной связи, обеспечивающий как высокоскоростной мобильный доступ с услугами сети Интернет, так и технологию радиосвязи, которая создает канал передачи данных.

Устройство отображения визуальной информации может быть выполнено в виде проектора, LCD или плазменной панели с разрешением не менее, чем 800Х600 пикселей, а предпочтительно, с разрешением высокой четкости формата HD, 480р, 576р, 720р, 1080i, 1080р или в виде виртуального шлема или 3-D очки виртуальной реальности.

Блок обработки информации может быть соединен с аудиосистемой для вывода акустических сигналов и аудиоэффектов, содержащей не менее, чем один сабвуфер, например формата 2.1, а предпочтительно, формата 5.1, 7.1.

Видеоподсистема может содержать две видеокарты, соединенных между собой в режиме SLI или CROSSFIRE.

Видеоподсистема может содержать видеокарту с разрядностью шины памяти не менее, чем 128 бит.

Видеоподсистема может содержать две видеокарту, оснащенную многоядерным процессором, например, на основе Radeon HD 4850 Х2.

Спортивный тренажер может быть выполнен в виде велотренажера, беговой дорожки, гребного тренажера.

Или спортивный тренажер может быть выполнен в виде горнолыжного тренажера, степпера, эллиптического тренажера.

Или спортивный тренажер может быть выполнен в виде многофункционального тренажера, тренажера для развития определенной группы мышц.

Механическая часть может содержать два спортивных тренажера, направленных каждый на развитие разных групп мышц пользователей, например, велотренажер и гребной тренажер.

Поставленная задача в части системы интерактивных тренажеров, решается за счет того, что она включает, по крайней мере, два интерактивных тренажера, выполненных вышеописанным 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.

Интерактивные тренажеры идентичные по своей комплектации, могут содержать разные спортивные тренажеры, направленные на развитие разных групп мышц.

Сервер может быть выполнен на базе блока обработки информации одного из интерактивных тренажеров.

Сервер содержит, по крайней мере, два жестких диска, соединенных в RAID массив уровня 0 или 1.

Технический результат, достигаемый заявленным техническим решением в части интерактивного тренажера и системы интерактивных тренажеров, заключается в интеграции двигательной и интеллектуально-логической деятельности пользователя в создаваемой виртуальной реальности за счет использования электронной части для оценки ответных реакций пользователя на различные воздействия в т.ч. акустические, визуальные и тактильные, применение этих воздействий, а также оказание ими влияния на пользователя во время выполнения двигательных заданий на интерактивном тренажере или системе тренажеров, совмещенных с решением интеллектуально-логических и иных задач, направленных на повышении заинтересованности пользователя в их выполнении, за счет обеспечения качества трехмерной графики и других эффектов, способствующих более глубокому погружению пользователя в виртуальную реальность и создании как можно более качественной модели виртуальной среды в т.ч. многопользовательской, для мотивации и более полной заинтересованности пользователя к достижению лучших спортивных результатов, что определяет мощностные характеристики электронной части тренажера, нижние пределы показателей которых соответствуют указанным минимальным значениям. Кроме того, погружение в виртуальную реальность обеспечивает аудиосистема и система вывода тактильных эффектов, таких как вибрация и отдача руля при наезде на виртуальное препятствие и т.п.А для обеспечения работы перечисленных составляющих устройства, а также при интеграции его в сеть и создания системы интерактивных тренажеров, необходима установка соответствующего программного обеспечения, например, современной операционной системы, такой как, windows vista или выше, которая также требует затрат ресурсов процессора, оперативной памяти, и памяти видеоподсистемы.

3-D графика определяется высококачественными текстурами, с качественным рендерингом и высокой детализацией трехмерных объектов достаточной геометрической сложности использования требующих больших объемов текстур, что требует использования сложных шейдеров - специальных программ обеспечивающих качество визуального изображения как основного средства отображения виртуальной реальности, что требует повышения возможностей со стороны электронной части блока обработки информации, в частности тактовой частоты процессора, размера оперативной памяти, а также ее пропускной способности и размера памяти видеоподсистемы.

Техническое решение поясняется следующим образом:

Интерактивный тренажер включает электронную и механическую части. Электронная часть содержит блок обработки информации соединенный проводным 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.

Или электронная часть содержит блок обработки информации соединенный 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.

Или электронная часть содержит блок обработки информации соединенный проводным и 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.

Механическая часть включает один спортивный тренажер, на котором размещена часть устройств ввода информации.

Или механическая часть включает несколько спортивных тренажеров, на которых размещена часть устройств ввода информации.

Блок обработки информации содержит процессор с тактовой частотой не менее 1600 МГц, не менее 512 Мб оперативной памяти, видеоподсистему, оснащенную не менее чем 256Мб памяти.

Блок обработки информации может быть выполнен в виде системного блока, а процессор может быть выполнен многоядерным.

Электронная часть может быть содержит жесткий диск с частотой вращения шпинделя не менее чем 5400 об/мин., и пропускной способностью не менее 150 Мб/сек.

Устройства ввода информации могут содержать, по меньшей мере, один датчик для измерения физиологических параметров человека, например, пульса.

Одно из устройств ввода информации может быть выполнено в виде цифровых перчаток.

Одно из устройств ввода информации может быть выполнено в виде джойстика.

Устройства ввода информации могут содержать подключенный к механической части или интегрированный в конструкцию механической части, по меньшей мере, один датчик, регистрирующий параметры перемещения, по крайней мере, одной точки, расположенной на, по меньшей мере, одной движущийся детали тренажера или одной части тела тренирующегося.

По меньшей мере, одна его, часть, предпочтительно, электронная может быть подключена к электрической сети через источник бесперебойного питания.

Блок обработки информации может содержать, по меньшей мере, один жесткий диск с интерфейсом SATA.

Блок обработки информации может содержать, по меньшей мере, один твердотельный накопитель информации, например, флеш и/или SSD-диск.

Блок обработки информации может содержать интегрированный или съемный WI-FI модуль.

Блок обработки информации может содержать интегрированный или съемный 3G модуль, на основе сотовой или мобильной связи третьего поколения основанной на пакетной передаче данных по технологии мобильной связи, обеспечивающий как высокоскоростной мобильный доступ с услугами сети Интернет, так и технологию радиосвязи, которая создает канал передачи данных.

Устройство отображения визуальной информации может быть выполнено в виде проектора, LCD или плазменной панели с разрешением не менее чем 800Х600 пикселей, а предпочтительно, с разрешением высокой четкости формата HD, 480р, 576р, 720р, 1080i, 1080р или в виде виртуального шлема или 3-D очки виртуальной реальности.

Блок обработки информации может быть соединен с аудиосистемой для вывода акустических сигналов и аудиоэффектов, содержащей не менее, чем один сабвуфер, например формата 2.1, а предпочтительно, формата 5.1, 7.1.

Видеоподсистема может содержать две видеокарты, соединенных между собой в режиме SLI или CROSSFIRE.

Видеоподсистема может содержать видеокарту с разрядностью шины памяти не менее чем 128 бит.

Видеоподсистема может содержать две видеокарту, оснащенную многоядерным процессором, например, на основе Radeon HD 4850 Х2.

Спортивный тренажер может быть выполнен в виде велотренажера, беговой дорожки, гребного тренажера.

Или спортивный тренажер может быть выполнен в виде горнолыжного тренажера, степпера, эллиптического тренажера.

Или спортивный тренажер может быть выполнен в виде многофункционального тренажера, тренажера для развития определенной группы мышц.

Механическая часть может содержать два спортивных тренажера, направленных каждый на развитие разных групп мышц пользователей, например, велотренажер и гребной тренажер.

Система интерактивных тренажеров включает сервер и два интерактивных тренажера. 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.

Каждый интерактивный тренажер включает электронную и механическую части. Его электронная часть содержит блок обработки информации соединенный проводным 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.

Или его электронная часть содержит блок обработки информации соединенный 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.

Или его электронная часть содержит блок обработки информации соединенный проводным и 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 его механическая часть включает один спортивный тренажер, на котором размещена часть устройств ввода информации.

Или его механическая часть включает несколько спортивных тренажеров, на которых размещена часть устройств ввода информации.

Блок обработки информации содержит процессор с тактовой частотой не менее 1600 МГц, не менее 512 Мб оперативной памяти, видеоподсистему, оснащенную не менее, чем 256М6 памяти.

Интерактивные тренажеры и сервер объединены через компьютерную сеть посредством проводной связи в локальную сеть.

Или интерактивные тренажеры и сервер объединены через компьютерную сеть посредством беспроводной связи в локальную сеть.

Интерактивные тренажеры и сервер объединены через компьютерную сеть посредством иного, чем устройства для проводной или беспроводной связь, устройства, обеспечивающего локальную сеть.

Сервер может быть выполнен на базе блока обработки информации одного из интерактивных тренажеров.

Сервер может содержать, по крайней мере, два жестких диска, соединенных в RAID массив уровня 0 или 1.

Интерактивные тренажеры могут быть идентичными по своей комплектации и при этом содержат в своем составе разные спортивные тренажеры, направленные на развитие разных групп мышц.

Работа интерактивного тренажера и системы интерактивных тренажеров осуществляется следующим образом:

Пользователь или оператор тренажера включает электронную часть тренажера в электрическую сеть и нажимают кнопку питания на системном блоке, после чего происходит загрузка операционной системы. В операционной системе производят запуск необходимого программного обеспечения, соответствующего выбору пользователя или типу тренажера. Подключают необходимые датчики или в случае использования тренажера с интегрированными датчиками подключают их к системному блоку и в случае необходимости включают дополнительное питание датчиков.

Выбирают тип игры индивидуальный, в котором пользователь соревнуется с виртуальными персонажами или совершает, например, прогулочную поездку в виртуальной среде, либо многопользовательский в котором пользователь вступает в соревнование или совершает иные действия в реальном времени с персонажами соответствующими другим пользователям, в данный момент также подключенным к пространству виртуальной реальности.

В режиме многопользовательского соревнования все реальные пользователи подключаются посредством проводной и/или беспроводной связи к серверу, причем в частном случае роль сервера может выполнят один из тренажеров для этого его предварительно настраивают в режим сервера.

Перед началом физических и интеллектуальных воздействий следует измерить и зарегистрировать значения тех параметров, по которым будет проводиться слежение за физиологическим (физическим и психическим) состоянием каждого занимающегося пользователя, а также провести упрощенное тестирование по некоторым информативным показателям значения коэффициента интеллекта.

Пользователь надевает на себя устройства, входящие в аудиосистему для вывода акустических сигналов и аудиоэффектов - наушники, берется за устройства вывода тактильной информации (информации, получаемой через прикосновение руками, например, информации о текстуре, прочности, температуре, весе, наличии вибрации), например, за ручки велотренажера, или надевает цифровые перчатки, которые служат одновременно и устройствами ввода информации. Также пользователь надевает на себя устройства для отображения визуальной информации - виртуальные 3D очки и с помощью устройства ввода информации - например клавиатуры, или кнопок, размещенных на ручках тренажера, или цифровых перчаток инициирует старт виртуальной реальности из меню программы.

Совокупность технических, программных, художественных, звуковых, музыкальных и иных средств (устройств вывода аудио, тактильных а также визуальных эффектов и т.д.) создает воздействующую на пользователя виртуальную реальность, которая не только воздействует на него физически и интеллектуально, но создает мотивацию и интерес у человека добровольно подвергаться этим воздействиям, а также контролирует его физическое (или психическое) состояние посредством измерения и анализа основных параметров ответных реакций его организма на эти воздействия посредством датчика для измерения физиологических параметров человека, например, пульса.

При этом выполнение физических упражнений осуществляется пользователем при дозированной нагрузке и интеллектуальном воздействии и, наоборот, интеллектуальное воздействие выполняется им путем приложения определенных дозированных физических усилий. Мотивацию и интерес у пользователя создают с помощью соревнования и/или с помощью игрового режима при выполнении физических упражнений и интеллектуальных заданий.

Технически это реализуется следующим образом. При нагружении мышц ног на велотренажере блок обработки информации устанавливает дозированную для субъекта воздействия - пользователя величину нагрузки, которая обеспечивается путем создания нагрузки на мышцы ног механической частью интерактивного тренажера. Состояние и положение конструкций механической части определяется с помощью соответствующих устройств ввода информации - датчиков, размещенных на конструкциях механической части, и полученная информация поступает в системный блок компьютера, обрабатывается им и отображается в виде картинки и цифр на устройстве отображения визуальной информации, например экране дисплея. Одновременно с воздействием на мышцы ног пользователя осуществляется интеллектуальное воздействие на него в виде постановки перед ним определенных интеллектуальных задач, которые высвечиваются на мониторе вместе с отображением параметров физического воздействия и может сопровождаться звуковыми, музыкальными и иными сигналами, создаваемыми аудиосистемой для вывода акустических сигналов и аудиоэффектов, системой вывода тактильных эффектов и информации. Этими же средствами создается промежуточная мотивация, стимулирующая выполнение указанных физических упражнений и интеллектуальных заданий.

Пусть в качестве мотива берется соревнование с использованием велотренажера. Пользователь (человек) садится на велотренажер, установив ноги на его педали, обеими руками берется за рукоятки велотренажера, и смотрит на установленный на уровне глаз LCD панель. Системный блок электронной части интерактивного тренажера проводным или беспроводным способом связан с устройствами ввода информации - блоком датчиков, клавиатурой, а также с LCD панелью, аудиосистемой для вывода акустических сигналов и аудиоэффектов, системой вывода тактильных эффектов и информации. При работе запущенного программного обеспечения на экране LCD панелью высвечивается задание для пользователя, например, дается соревновательное задание проехать как можно быстрее на велотренажере n-ное количество километров. Пользователь начинает крутить педали велотренажера, стараясь развить наибольшую скорость. Датчик частоты сердечных сокращений и датчик частоты дыхания устройств ввода информации следят за пульсом и частотой дыхания и другими жизненно важными параметрами пользователя, их численные значения отображаются на экране LCD панели. Причем в системном блоке под управлением соответствующей программы эти значения могут сравниваться с оптимальными, измеренными заранее при предварительном обследовании значениями для данного пользователя, и отображение производится относительно минимальных, оптимальных, пороговых и критических значений. Требования задания состоят не только в том, чтобы быстрее проехать расстояние, но и в том, чтобы значения пульса и частоты дыхания или других параметров не выходили за пределы зоны их оптимального значения для данного пользователя. Если указанные параметры ниже зоны оптимальных значений, блок обработки информации высвечивает на экране LCD панели или соответствующим акустическим сигналом информирует пользователя о необходимости увеличения нагрузки. Подобным же образом блок обработки информации дает рекомендации об уменьшении нагрузки при пороговом или критическом значении указанных параметров.

При вращении педалей, т.е. при "движении", на экране LCD панели может высвечиваться и интеллектуальное задание, например на внимание и память (знаки дорожного движения или что-то иное). По окончании пути пользователю предлагается назвать знаки дорожного движения или иные фрагменты интеллектуального задания, которые встретились ему на "пути". Оценивается выполнение задания по затраченному времени, неправильные ответы на вопросы интеллектуального задания оцениваются, например, штрафным временем, которое прибавляется к основному, как в биатлоне, прохождением дополнительных кругов.

При соревновании нескольких пользователей в системе интерактивных тренажеров, работающих подобным же образом (соревнование может происходить между удаленными друг от друга пользователями посредством сети Интернет), победит тот из соревнующихся, кто затратит наименьшее время на выполнение физических и интеллектуальных заданий и не выйдет из зоны оптимальных значений измеряемых параметров жизнедеятельности.

Из этого следует, что пользователь для победы в соревновании должен обладать не только физической силой, чтобы вращать педали велотренажер, но и иметь развитый интеллект, чтобы быстро и без ошибок выполнять интеллектуальные задания. Соревновательный режим выполнения этих задании в данном случае создает мотивацию (интерес) их выполнения - стать победителем, подкрепляемый создаваемой виртуальной реальностью с качественной трехмерной графикой и акустическими, тактильными и другими эффектами, способствующими более глубокому погружению пользователя в виртуальную реальность и создании как можно более качественной модели виртуальной среды в т.ч. многопользовательской. Оздоровительный эффект достигается регулярным и постепенным воздействием на различные группы мышц тела и отделы головного мозга, постепенным наращиванием дозированных физических нагрузок и постепенным усложнением интеллектуальных заданий при непрерывном контроле за физическим и психическим состоянием пользователя.

Аналогично осуществляется нагружение мышц туловища (позвоночника) и интеллектуальное воздействие при этом. Но при этом механическая часть тренажера выполнена в виде тренажера для развития определенной группы мышц, а именно спины. Интеллектуальное задание и сопровождающие аудиоэффекты и сигналы, тактильные эффекты и информация, поступающие проводным и/или беспроводным способом от блока обработки информации могут отличаться и при этом могут быть логически завязаны с предыдущим заданием, выполненным пользователем на другом тренажере, например, велотренажере.

В процессе тренировки пользователь воздействует на виртуальную реальность посредством устройств ввода, а виртуальная реальность на пользователя посредством устройств вывода создавая богатый видео- и аудио ряд, тем самым обеспечивая глубокую вовлеченность пользователя в процесс тренировки и стимулируя его к лучшим спортивным результатам.

Процесс тренировки оканчивается либо по усмотрению пользователя, либо в момент, когда истечет время, заранее отведенное для тренировки, либо в случае «проигрыша» - виртуальным соперникам или проекциям реальных пользователей, либо в случае превышения нормы какого либо биологического параметра, например пульса, пользователя определенной критической величины.

Принципы постепенности и регулярности должны неизменно соблюдаться при работе с описанным выше интерактивным тренажером и системой интерактивных тренажеров для осуществления сопряженного взаимозависимого развития физических и интеллектуальных способностей человека на мотивационной основе. Постоянном пользователю постепенно, но регулярно надо наращивать нагружение мышц ног, мышц плечевого пояса и мышц туловища, а также постепенно надо усложнять интеллектуальные задания - от простого к более сложному. Можно также производить постепенное увеличение длительности занятий, учитывая возрастные, физические и психические особенности пользователя.

Таким образом, при работе с заявленным техническим решением в части интерактивного тренажера и системы интерактивных тренажеров, достигается интеграция двигательной и интеллектуально-логической деятельности пользователя в создаваемой виртуальной реальности за счет использования электронной части для оценки ответных реакций пользователя на различные воздействия в т.ч. акустические, визуальные и тактильные, применение этих воздействий, а также оказание ими влияния на пользователя во время выполнения двигательных заданий на интерактивном тренажере или системе тренажеров, совмещенных с решением интеллектуально-логических и иных задач, направленных на повышении заинтересованности пользователя в их выполнении, за счет обеспечения качества трехмерной графики и других эффектов, способствующих более глубокому погружению пользователя в виртуальную реальность и создании как можно более качественной модели виртуальной среды в т.ч. многопользовательской, для мотивации и более полной заинтересованности пользователя к достижению лучших спортивных результатов, что определяет мощностные характеристики электронной части тренажера, нижние пределы показателей которых соответствуют указанным минимальным значениям.

Кроме того, погружение в виртуальную реальность обеспечивает аудиосистема и система вывода тактильных эффектов, таких как вибрация и отдача руля при наезде на виртуальное препятствие и т.п. А для обеспечения работы перечисленных составляющих электронной части устройства, а также при интеграции его в сеть и создания системы интерактивных тренажеров, необходима установка соответствующего программного обеспечения, например, современной операционной системы, такой как, windows vista или выше, которая также требует затрат ресурсов процессора, оперативной памяти, и памяти видеоподсистемы.

Claims (25)

1. Интерактивный тренажер, характеризующийся тем, что он 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.

2. Интерактивный тренажер по п.1, отличающийся тем, что блок обработки информации выполнен в виде системного блока, а процессор выполнен многоядерным.

3. Интерактивный тренажер по п.1, отличающийся тем, что электронная часть содержит жесткий диск с частотой вращения шпинделя не менее чем 5400 об/мин, и пропускной способностью не менее 150 Мб/с.

4. Интерактивный тренажер по п.1, отличающийся тем, что устройства ввода информации содержат, по меньшей мере, один датчик для измерения физиологических параметров человека, например пульса.

5. Интерактивный тренажер по п.1, отличающийся тем, что одно из устройств ввода информации выполнено в виде цифровых перчаток.

6. Интерактивный тренажер по п.1, отличающийся тем, что одно из устройств ввода информации выполнено в виде джойстика.

7. Интерактивный тренажер по п.1, отличающийся тем, что устройства ввода информации содержат подключенный к механической части или интегрированный в конструкцию механической части, по меньшей мере, один датчик, регистрирующий параметры перемещения, по крайней мере, одной точки, расположенной на, по меньшей мере, одной движущийся детали тренажера или одной части тела тренирующегося.

8. Интерактивный тренажер по п.1, отличающийся тем, что, по меньшей мере, одна его, часть, предпочтительно электронная, подключена к электрической сети через источник бесперебойного питания.

9. Интерактивный тренажер по п.1, отличающийся тем, что блок обработки информации содержит, по меньшей мере, один жесткий диск с интерфейсом SATA.

10. Интерактивный тренажер по п.1, отличающийся тем, что блок обработки информации содержит, по меньшей мере, один твердотельный накопитель информации, например флеш и/или SSD-диск.

11. Интерактивный тренажер по п.1, отличающийся тем, что блок обработки информации содержит интегрированный или съемный WI-FI модуль.

12. Интерактивный тренажер по п.1, отличающийся тем, что блок обработки информации содержит интегрированный или съемный 3G модуль на основе сотовой или мобильной связи третьего поколения, основанной на пакетной передаче данных по технологии мобильной связи, обеспечивающий как высокоскоростной мобильный доступ с услугами сети Интернет, так и технологию радиосвязи, которая создает канал передачи данных.

13. Интерактивный тренажер по п.1, отличающийся тем, что устройство отображения визуальной информации выполнено в виде проектора, LCD или плазменной панели с разрешением не менее чем 800Х600 пикселей, а предпочтительно, с разрешением высокой четкости формата HD, 480р, 576р. 720р, 1080i, 1080р или в виде виртуального шлема или 3-D очки виртуальной реальности.

14. Интерактивный тренажер по п.1, отличающийся тем, что блок обработки информации соединен с аудиосистемой для вывода акустических сигналов и аудиоэффектов, содержащей не менее чем один сабвуфер, например формата 2.1, а предпочтительно формата 5.1, 7.1.

15. Интерактивный тренажер по п.1, отличающийся тем, что видеоподсистема содержит две видеокарты, соединенные между собой в режиме SLI или CROSSFIRE.

16. Интерактивный тренажер по п.1, отличающийся тем, что видеоподсистема содержит видеокарту с разрядностью шины памяти не менее чем 128 бит.

17. Интерактивный тренажер по п.1, отличающийся тем, что видеоподсистема содержит две видеокарту, оснащенную многоядерным процессором, например, на основе Radeon HD 4850 Х2.

18. Интерактивный тренажер по п.1, отличающийся тем, что спортивный тренажер выполнен в виде велотренажера, беговой дорожки, гребного тренажера.

19. Интерактивный тренажер по п.1, отличающийся тем, что спортивный тренажер выполнен в виде горнолыжного тренажера, степпера, эллиптического тренажера.

20. Интерактивный тренажер по п.1, отличающийся тем, что спортивный тренажер выполнен в виде многофункционального тренажера, тренажера для развития определенной группы мышц.

21. Интерактивный тренажер по п.1, отличающийся тем, что механическая часть содержит два спортивных тренажера, направленных каждый на развитие разных групп мышц пользователей, например велотренажер и гребной тренажер.

22. Система интерактивных тренажеров, характеризующаяся тем, что она включает, по крайней мере, два интерактивных тренажера, выполненных по п.1, 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/с.

23. Система по п.22, отличающаяся тем, что сервер выполнен на базе блока обработки информации одного из интерактивных тренажеров.

24. Система по п.22, отличающаяся тем, что интерактивные тренажеры, идентичные по своей комплектации, содержат разные спортивные тренажеры, направленные на развитие разных групп мышц.

25. Система по п.22, отличающаяся тем, что сервер содержит, по крайней мере, два жестких диска, соединенных в RAID массив уровня 0 или 1.