WO2009138547A1 - Metodo para la simulacion de ambientes reales o virtuales en la practica de actividades deportivas en aparatos estaticos y aparato en el que se realiza dicha simulacion - Google Patents

Metodo para la simulacion de ambientes reales o virtuales en la practica de actividades deportivas en aparatos estaticos y aparato en el que se realiza dicha simulacion Download PDF

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    • A63F2300/302—Features of games using an electronically generated display having two or more dimensions, e.g. on a television screen, showing representations related to the game characterized by output arrangements for receiving control signals generated by the game device specially adapted for receiving control signals not targeted to a display device or game input means, e.g. vibrating driver's seat, scent dispenser
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    • A63F2300/80—Features of games using an electronically generated display having two or more dimensions, e.g. on a television screen, showing representations related to the game specially adapted for executing a specific type of game
    • A63F2300/8017—Driving on land or water; Flying

Definitions

  • the technical sector of this invention is that of sport static apparatus, in particular of apparatus, which reproduce a moving sport in a static way, for example a treadmill, an exercise bike or a static paddle.
  • this invention is related to the simulation of environments in open spaces for this type of apparatus.
  • ES 2 085 895 describes an apparatus for training and examining drivers for land vehicles.
  • said invention there is no direct relationship between the effort of the individual and the displacement that takes place in relation to said individual, such as the speed of movement of the tape in which the person performs the exercise.
  • a method is therefore described for the simulation of real or virtual environments in the practice of sports activities in static devices, which includes, on the one hand, the obtaining or realization of the images that will determine the space to travel , on the one hand, on the other, the reproduction and synchronization of the sports practice apparatus with said images, as well as the set of devices that allow its execution, so that the user receives a sensation, although not identical to that of the natural environment, but allowing a sensation of displacement proportionate to the effort and in the conditions most similar to those of a natural displacement.
  • This invention is applicable to any type of exercise performed on a static machine, but which simulates an exercise in which a displacement is performed naturally, particularly treadmills, exercise bikes, rowing exercise machines, simulation of Water skiing, or any other similar.
  • static sports apparatus and “sports apparatus” indicate the same;
  • speed of the (static) sports apparatus represents the speed with which the operator exercises in the (static) sports apparatus, for example the speed of the treadmill.
  • the proposed method consists mainly of three stages, which are explained below.
  • continuous images are obtained at a constant speed or at regular (short) intervals, identifying the position of each of said images.
  • this tour can take place in uniquely attractive environments, such as a park, a area with a singular monument, a tour of a city, the shore of the sea, or the view on a river or a lake, when it comes to water sports, although any combination that involves a displacement proportionate to the movement is admissible.
  • the sequence of images must remain unchanged and be conditioned to the position, for example to a GPS position. Normally, although not necessarily, the images will be taken along the path and in the direction of the displacement.
  • a second stage comprises the assembly of the sequence of images, the identification of each image in combination with its relative position.
  • the position of origin and end of each sequence will be identified, so that the speed of the passage of the images will determine a speed of displacement, and vice versa.
  • the images are shown on a monitor in front of the person who is performing the exercise.
  • the speed of the displacement of the images will be proportionate to the speed of movement of the user in the corresponding apparatus.
  • the speed at which the sequence of images is presented is not fixed, but depends on the instantaneous speed of the sports practice apparatus.
  • the speed of presentation of the images is adjusted so that the operator sees the images approximately in the same way that he would see them making the same effort in a real path.
  • the real / virtual displacement ratio has another relationship than 1/1.
  • the exercise station be complemented with at least one air emitting device, so that, by means of a control means, the wind speed produced approximates the virtual speed virtual movement (movement of the individual with respect to the tape, etc).
  • Said device will preferably be automatic and will be adjusted, as well as the display speed of the images at the speed of the sport apparatus.
  • the device has a device UV emitter whose position and orientation will be adequate in each case, controlled by a control means.
  • Both the fan speed and the intensity of the UV radiation source can be adjusted so that they increase or decrease depending on the simulation of gusty wind, the presence of clouds, etc.
  • the method includes the possibility of obtaining and reproducing natural sounds of the place of origin of the images, although not necessarily obtained simultaneously.
  • the present invention is also extended to an apparatus for the practice of sports without displacement, which comprises a virtual displacement support (treadmill, exercise bike, rowing or static skiing), which is provided with at least one monitor in which they visualize the images according to the method of the present invention, a control device that coordinates the speed of virtual displacement of the device with the speed of visualization of the sequence of images.
  • a virtual displacement support tiltmill, exercise bike, rowing or static skiing
  • At least one air emission device the speed and orientation of which may be governed by means of the control device;
  • At least one source of UV radiation projection which can be governed by the control device;
  • At least one sound emitting medium for example obtained at the place of origin of the images.

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Abstract

Método para la simulación de ambientes reales o virtuales en la práctica de actividades deportivas en aparatos estáticos que comprende la obtención de imágenes continuas a una velocidad constante o a intervalos regulares (cortos), identificando la posición de cada una de dichas imágenes, de modo que la secuencia de imágenes debe mantenerse invariable y ser condicionadas a la posición, por ejemplo a una posición GPS, montaje de las secuencias de imágenes, y mostrado de la secuencia de imágenes al usuario en un monitor asociado a una máquina estática de práctica deportiva, estando la velocidad de desplazamiento o cambio de imágenes el mostrado de la secuencia de imágenes condicionada a la velocidad de desplazamiento virtual relativo de la máquina estática utilizada por el usuario. Comprende también la invención un aparato en el que se realiza dicha simulación.

Description

Descripción
Método para Ia simulación de ambientes reales o virtuales en Ia práctica de actividades deportivas en aparatos estáticos, y aparato en el que se realiza dicha simulación.
Sector técnico
El sector técnico de esta invención es el de los aparatos estáticos de deporte, en particular de los aparatos, que reproducen de forma estática un deporte en movimiento, por ejemplo una cinta de correr, una bicicleta estática o un remo estático. Especialmente, esta invención está relacionada con Ia simulación de ambientes en espacios abiertos para este tipo de aparatos.
Antecedentes
La práctica de actividades deportivas, tales como el jogging, bicicleta, remo, se ha venido realizando desde tiempos remotos. Debido a Ia indisponibilidad de espacios abiertos en los que realizar algún tipo de estos ejercicios, se han desarrollado aparatos que permiten realizar el mismo tipo de ejercicio que en el medio natural, pero dispuesto, normalmente, en un espacio interior.
Estos aparatos estáticos son ampliamente conocidos y divulgados, y de uso común en gimnasios, sin embargo, resultan monótonos, aburridos, por cuanto Ia actividad se desarrolla en un entorno sin cambio alguno. Una solución que se ha dado a dicha situación es Ia colocación de aparatos audiovisuales, tales como monitores de televisión en los que puede estar viéndose y escuchándose un determinado programa o una grabación determinada. Sin embargo, Ia televisión es independiente del ejercicio que se realiza, y no "premia" el esfuerzo realizado, tal como el alcance de un determinado objetivo tras un cierto periodo de uso del aparato con una cierta intensidad.
Existen, según otro tipo de aplicación, aparatos de simulación de realidad virtual, tales como juegos o aparatos de entrenamiento como simuladores de vuelo o conducción. ES 2 085 895, describe un aparato para el entrenamiento y examen de conductores para vehículos de tierra. Sin embargo, en dicha invención no hay una relación directa entre el esfuerzo del individuo y el desplazamiento que tiene lugar en relación con dicho individuo, tal como Ia velocidad de desplazamiento de Ia cinta en Ia que Ia persona realiza el ejercicio.
Descripción detallada de Ia invención Se describe, por tanto, un método para Ia simulación de ambientes reales o virtuales en Ia práctica de actividades deportivas en aparatos estáticos, que incluye, por una parte Ia obtención o realización de las imágenes que determinarán el espacio a recorrer, por una parte, por otra Ia reproducción y sincronización del aparato de práctica deportiva con dichas imágenes, así como el conjunto de dispositivos que permite su ejecución, de modo que el usuario reciba una sensación, si bien no idéntica a Ia del entorno natural, sí permitiendo una sensación de desplazamiento proporcionada al esfuerzo y en las condiciones más parecidas posible a las de un desplazamiento natural.
Esta invención es aplicable a cualquier tipo de ejercicio realizado en una máquina estática, pero que simula un ejercicio en el que de modo natural se realiza un desplazamiento, particularmente cintas de correr, bicicletas estáticas, máquinas de práctica del ejercicio del remo, de simulación de esquí acuático, o cualquier otra similar.
A continuación, las expresiones "aparato estático de deporte" y "aparato de deporte" indican Io mismo; Ia expresión "velocidad del aparato (estático) de deporte" representa Ia velocidad con que el operador hace ejercicio en el aparato (estático) de deporte, por ejemplo Ia velocidad de Ia cinta de correr.
El método que se propone, según esta invención y conforme a una primera realización de Ia misma, consta principalmente de tres etapas, que son explicadas a continuación.
En una primera etapa se obtienen imágenes continuas a una velocidad constante o a intervalos regulares (cortos), identificando Ia posición de cada una de dichas imágenes. Por ejemplo, este recorrido puede tener lugar en ambientes singularmente atractivos, tales como un parque, un área con un monumento singular, un recorrido por una ciudad, Ia orilla del mar, o Ia vista en un río o un lago, cuando se trata de deportes acuáticos, aunque es admisible cualquier combinación que suponga un desplazamiento proporcionado al movimiento. La secuencia de imágenes debe mantenerse invariable y ser condicionadas a Ia posición, por ejemplo a una posición GPS. Normalmente, aunque no necesariamente, las imágenes se tomarán a Io largo del recorrido y en Ia dirección del desplazamiento.
Una segunda etapa comprende el montaje de Ia secuencia de imágenes, Ia identificación de cada imagen en combinación con su posición relativa. En el caso de imágenes continuas se identificará Ia posición de origen y fin de cada secuencia por Io que Ia velocidad del paso de las imágenes determinará una velocidad de desplazamiento, y viceversa. En esta etapa se pueden determinar también pendientes de los recorridos o de los tramos de ellos. Esta etapa puede estar implícita en Ia primera.
Conforme a una tercera etapa, las imágenes se muestran en un monitor frente a Ia persona que está realizando el ejercicio. La velocidad del desplazamiento de las imágenes (y por tanto del desplazamiento virtual) estará proporcionada a Ia velocidad de movimiento del usuario en el aparato correspondiente. En las cintas de correr, dependerá de Ia velocidad que el usuario haya impuesto a Ia máquina, en las máquinas de remo, de Ia velocidad de desplazamiento, proporcionada al esfuerzo del usuario, etc. La velocidad a Ia que se presenta Ia secuencia de imágenes no es fija, sino que depende de Ia velocidad instantánea del aparato de práctica deportiva. De preferencia, Ia velocidad de presentación de las imágenes se ajusta de forma que el operador vea las imágenes aproximadamente de Ia misma manera que las vería realizando el mismo esfuerzo en un recorrido real. No obstante, es también posible que Ia relación desplazamiento real/virtual tenga otra relación que 1/1.
En las máquinas en que ello es posible (cintas de correr, por ejemplo) se ha previsto que Ia inclinación de Ia cinta se ajuste automáticamente a Ia pendiente real del recorrido cuyas imágenes se muestran.
De cara a que el usuario tenga una impresión más realista, se propone también como un modo de realización de Ia presente invención, que el puesto de ejercicio se vea complementado con al menos un dispositivo emisor de aire, de modo que, por medio de un medio de control, Ia velocidad del viento producido se aproxime a Ia velocidad virtual movimiento virtual (movimiento del individuo respecto a Ia cinta, etc). Dicho dispositivo será preferentemente automático y se ajustará, al igual que Ia velocidad de visualización de las imágenes a Ia velocidad del aparato de deporte.
Aún con objeto de proporcionar una simulación más ajustada a Ia realidad, se propone también que el dispositivo cuente con un dispositivo emisor UV cuya posición y orientación será Ia adecuada en cada caso, controlado por un medio de control.
Tanto Ia velocidad del ventilador como Ia intensidad de Ia fuente de radiación UV pueden ajustarse de modo que aumenten o disminuyan en función de Ia simulación de viento racheado, Ia presencia de nubes, etc.
Finalmente, el método incluye Ia posibilidad de obtención y reproducción de sonidos propios naturales del lugar de origen de las imágenes, aunque no necesariamente obtenidas simultáneamente.
Se extiende también Ia presente invención a un aparato para Ia práctica de deportes sin desplazamiento, que comprende un soporte de desplazamiento virtual (cinta de correr, bicicleta estática, remo o esquí estáticos), que está provisto de al menos un monitor en el que se visualizan las imágenes conforme al método de Ia presente invención, un dispositivo de control que coordina Ia velocidad de desplazamiento virtual del dispositivo con Ia velocidad de visualización de Ia secuencia de imágenes.
Además, puede comprender adicionalmente uno o más de los siguientes dispositivos:
• Al menos un dispositivo de emisión de aire, cuya velocidad y orientación puede ser susceptible de ser gobernada por medio del dispositivo de control; • Al menos una fuente de proyección de radiación UV, susceptible de ser gobernada por el dispositivo de control;
• Al menos un medio emisor de sonido, por ejemplo obtenido en el lugar de origen de las imágenes.
Es de aplicación industrial en Ia industria de aparatos para Ia práctica estática de deportes.

Claims

REIVINDICACIONES
1.- Método para Ia simulación de ambientes reales o virtuales en Ia práctica de actividades deportivas en aparatos estáticos, caracterizado por comprender las siguientes etapas: a. Obtención de imágenes continuas a una velocidad constante o a intervalos regulares (cortos), identificando Ia posición de cada una de dichas imágenes, de modo que Ia secuencia de imágenes debe mantenerse invariable y ser condicionadas a Ia posición, por ejemplo a una posición GPS; b. Montaje de las imágenes o secuencias de imágenes, incluyendo Ia identificación de las posiciones relativas de cada una de ellas, o las posiciones inicial y final en el caso de secuencias continuas; c. Mostrado de Ia secuencia de imágenes al usuario en un monitor asociado a una máquina estática de práctica deportiva, tal como una cinta de correr, aparato de remo, bicicleta estática o similar; estando Ia velocidad de desplazamiento o cambio de imágenes o el mostrado de Ia secuencia de imágenes exhibida en función de Ia velocidad de desplazamiento virtual relativo de Ia máquina estática utilizada por el usuario.
2.- Método, según Ia reivindicación 1, caracterizado por que incluye Ia determinación de pendientes en los recorridos en los que han sido tomadas las imágenes.
3.- Método, según las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado por que
Ia máquina estática se ajusta automáticamente en inclinación o resistencia a Ia pendiente del recorrido de de las imágenes mostradas.
4.- Método, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el aparato estático de deporte es una cinta de correr.
5.- Método, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que el aparato estático de deporte es una bicicleta estática.
6.- Método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que el aparato estático de deporte es aparato de simulación de remo estático.
7.- Método, según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que el aparato estático de deporte es un simulador de esquí.
8.- Método, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por comprender al menos un dispositivo emisor de viento, tal como un ventilador.
9.- Método, según Ia reivindicación 8, caracterizado porque Ia velocidad del viento producido por el emisor de viento es proporcional a Ia velocidad virtual de desplazamiento.
10.- Método, según cualquiera de las reivindicaciones 8 y 9, caracaterizado porque el viento producido por dispositivo emisor incluye secuencias racheadas y/o de orientación variable.
11.- Método, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por comprender además Ia proyección de radiación ultravioleta.
12.- Método, según Ia reivindicación 11, caracterizado por que Ia emisión de radiación es variable en orientación y en intensidad.
13.- Método, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por comprender Ia grabación de un sonido natural en el lugar de obtención de las imágenes.
14.- Método, según Ia reivindicación 13, caracterizado por comprender Ia reproducción del sonido grabado independientemente de Ia velocidad de mostrado de las imágenes.
15.- Aparato en el que se realiza dicha simulación como parte del método de Ia reivindicación 1, caracterizado por comprender:
• Al menos un monitor de visualización; • Al menos un medio reproductor de imágenes;
• Al menos un órgano de control que determina las condiciones de uso del aparato y las coordina con las condiciones de visualización, particularmente con Ia velocidad virtual de uso de un aparato deportivo.
16.- Aparato, según Ia reivindicación 15, caracterizado por que incluye además al menos un dispositivo emisor de viento.
17.- Aparato, según Ia reivindicación 16, caracterizado por que Ia velocidad y orientación del viento emitido por el dispositivo emisor de viento están gobernadas por el dispositivo de control.
18.- Aparato, según Ia reivindicación 15, caracterizado por que incluye además al menos un dispositivo emisor de radiación UV.
19.- Aparato, según Ia reivindicación 18, caracterizado por que Ia intensidad y orientación de Ia radiación UV emitida por el dispositivo emisor de radiación UV están gobernadas por el dispositivo de control.
20.- Aparato, según cualquiera de las reivindicaciones 15 a 19, caracterizado porque comprende además un dispositivo emisor de sonido.
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