(54) СПОРТИВНЫЙ ТРЕНАЖЕР
Изобретение относится к спортивным тренажерам и может быть использовано в спортивных играх.
Известен спортивными тренажер, содержащий кинеэометрический блок, соединенный с блоком преобразования сигналов, и блок отображения информации С1 .
Недостатком этого тренажера является невысокая эффективность проведения спортивных игр.
Целью настоящего изобретения является повьшение эффективности проведения спортивных игр.
Поставленная цель достигается тем, что спортивный тренажер, содержащий кинезометрический блок, соединенный с блоком преобразования сигналов, и блок отображению информации, согласно изобретения имеет блок датчиков биоинформации, преобразователь биоинформации, блок ввода информации, узел управления, блок считывания информации и вычислитель при этом выход блока датчиков биоинформации через преобразователь биоинформации подключен к первому входу блока ввода информации, второй вход которого связан с выходом блок считывания информации, а третий вход - с выходом блока преобразования сигналов,четвертый вход и выход блока ввода информации связаны, соответственно, с первым входом и первым выходом узла управления, вторые вход и выход которого связаны с входом и выходом вычислителя, третий выход узла управления соединен со входом блока отображения
10 информации, который подсоединен к управляющим входу и выходу вычислителя, причем четвертые выходы узла управления связаны с соответствующими входами кинезометрического бло15ка.
На чертеже приведена блок-схема спортивного тренажера.
Тренажер содержит кинезометрический блок 1, блок 2 преобразования
20 сигналов с датчиков кинезометрических параметров, блок датчиков Оиоинформации 3, преобразователь биоинформации 4, блок ввода информации 5, блок считывания информации 6, пульт
25 управления 7, блок управления 8, вычислитель 9, блок отображения информации 10.
Узел управления включает в себя пульт 7 управления и блок 8 управле-;
30 ния, при этом выход блока датчиков биоинформации через преобразователь биоинформации подключен к первому входу блока информации, второй вход которого связан с выходом блока счи тывания информации, а третий вход с выходом блока преобразования сигн лов, четвертый вход и выход блока ввода информации связаны, соотБатст венно, с первым входом и первым выходом узла управления, вторые вход м выход которого связаны с входом и выходом вычислителя, третий выход узла управления соединен со входом блока отображения информации, котор подсоединен к управляющим входу и выходу вычислителя, причем четвертые выходы узла управления связаны с соответствующими входами кинезометрического блока. Спортивный тренажер работает сле дующим образом. При подготовке к работе в схему вводят программу игровой деятельнос ти через блок считывания информации б, с выхода которого она в виде закодированных электрических сигналов поступает на третий вход блока ввода информации 5, где эти сигналы преобразуются.в вид, необходимый для дальнейшего ввода в блок оперативной памяти вычислителя 9. При этом электрические сигналы с выхода блока ввода информации 5 поступают на первый вход блока управления 8, с третьего выхода которого поступают на второй вход вычислителя 9, где 3anofvMкаются в блоке оперативной памяти. При этом блок управления 8 введен с целью расширения функциональных возможностей тренажера и уменьшения функций, выполняемых вычислителем 9. Это позволяет применить микроэвм, состоящую из арифметического устройства, устройства операти ной памяти, собственного устройства управления и микропрограммного устройства. Вычислитель 9 выполняет следующи функции: воспринимает и хранит программу игровой деятельности и обра тывает всю информацию с датчиков биологических блока 3 кинезоэргометрических параметров; формирует экране блока отображения информации 10 изображение точки игроводо сост ния и цифровой информации; анализи рует изменение положения точки игроного состояния, изменение контро лируемых датчиками параметров и в соответствии с программой игровой деятельности управляет работой кинезометрического блока 1. Все сигналы управления проходят через блок управления 8, выполняющи функции как согласования микроЭВМ с кинезометрическим блоком 1, так и автономного управления работой вы числителя 9, блока отображенияинформации 10 и кинезометрического блока 1 с пульта управления 7. Кроме того, программа может вводиться произвольно с пульта 7 управления. В этом случае информация о программе игровой деятельности, а также тренажа поступает со второго выхода пульта управления 7 на один из входов блока ввода информации 5. Перед началом работы тренажа на пульте управления 7 соответствующим тумблером выбирается вид игровой деятельности, хранярщйся в оперативной памяти Вычислителя 9 в виде одной из программ. Устройство включается при помещении игроков на каждое из кинезометрических нагрузочных устройств блока 1 пороговым устройством, работающим от электрического сигнала, поступающего от датчика, реагирующего на вес игрока. При этом по сигналу управления, поступающему по каналу связи третьего выхода блока управления 8 со вторым входом вычислителя 9, подготавливается к работе выбранная,программа игровой деятельности. Информация о ней поступает со второго выхода вычислителя 9 на первый вход блока отображения информации 10, и на его экране формируется изображение игрового поля - единого для всех игроков на основании сигналов управления работой блока отображения информации 10, поступающих на его второй вход со второго выхода блока управления 8. В качестве блока отображения информации взят цветной дисплей. Игровое поле занимает левую половину экрана дисплея. Программа игровой деятельности высвечивается в виде расположенных попарно на горизонтальных уровнях игрового поля фигур-меток, изображающих игроков-соперников, окрашенных, например, в синий цвет, и высвеченного в верхней части поля створа ворот, в которые надо забить гол. В нижнем левом углу игрового поля для каждого игрока высвечивается, окрашенная-в условный цвет метка-мяч. Правую половину экрана занимает информационное поле, на котором высвечиваются текущие значения параметров: количество голов, время, значения биологических пара метров и значения эргометрических затрат. Окраска значений параметров, соответствующих каждому играющему, идентична окраске его мяча-метки. Кинезометрический блок 1 представляет собой, например, горизонтальную площадку, снабженную системой датчиков для измерения «инезоэргометрических параметров (усилий, механической работы, темпа бега) и био логических параметров (частоты пул са сердечных сокращений и др,). В дальнейшем тренажер работает в автоматическом режиме, В одном из вариантов игра проис ходит следующим образом. Игрокам дается задание таким образом осуществлять свои функции на кинезометрическом блоке 1, чтобы с минимальными эргометрическими за ратами обеспечить перемещение свое го мяча-метки, например последова, тельно между игpoкaми-coпepникa ш, расположенНЕЛМИ на горизонтальных уровнях игрового поля, и забить гол в ворота. Горизонтальное положение мячаметки играющего на игровом поле соответствует соотношению кинезоэргометрических параметров его движения например частоты шагов, и суммарных эргометрических параметров, отнесен ных к единице массы тела игрока, на ример, дж/кг. Регулируя это соотношение своим двигательным режимом, игрок произвольно управляет горизонтальным пол жением точки игрового состояния, в то время как скорость его вертикаль ного перемещения определяется скоростью прироста суммарной удельной пульсометрии. Таким образом, скорос роста физиологической стоимости работы будет лимитировать время такти ;ческого изменения режима двигательной деятельности при обеспечении благополучного прохождения (обведе .ния) игроков-соперников на игровом поле и все в большей степени по мер приближения мяча-метки к верхнему краю игрового поля, так как будет раз виваться усталость, При этом сигналы с датчиков кине зометрического блока 1 поступают с его выхода на вход блока преобразования сигналов с датчиков кинезоэргометрических параметров 2, а с выхода блока датчиков биоинформации 3 - на вход преобразователя биоинформации 4. С выходов блоков 2 и 3 импульсы поступают на первый и второй входы блока ввода информации 5 соответственно, с выхода которого они попадают на первый вход блока управления 8. Затем с одного из выходов блока 8 эта информация поступает на второй вход вычислителя 9, в котором она обрабатывается в соот ветствии с подпрограммой обработки данных, хранящейся в блоке оператив ной памяти. Результаты обработки данных кодируются и поступают со второго выхода вычислителя 9 на пер вый вход блока отображения информации 10, где формируется изображение текущего положения мяча-метки. Игрок может наказываться при столкновении его мяча-метки с игроками-соперниками. При этом его мяч- метка отбрасывается на предыдущий уровень, и соответствующим образом изменяется режим работы кинезометрического блока по каналу технической обратной связи, например, появляются колебания двигательной площадки в горизонтальной плоскости. Этим создаются дополнительные помехи движению игрока. Таким образом, двигательная деятельность каждого игрока в кинезометрическом блоке осуществлется на основе визуального контроля за перемещением мяча-метки на игровом поле и На основе отработки технической обратной связи, сигнал которой вырабатывается блоком управления 8 и поступает с его первого выхода на второй вход кинезометрического блока 1. Сигнал обратной связи формируется на основе оценки в вычислителе 9 движения мяча-метки по каналу связи первого входа вычислителя 9 с выходом блока отображения информации 10 и поступает с первого выхода вычислителя 9 на третий вход блока управления 8, с первого выхода которого поступает на второй вход ;, кинезометрического блока 1. Кроме того, наличие биологической обратной связи позволяет в соответствии с заложенной в тренажер программой на основании информации с датчиков биологических параметров облегчить режим двигательной активности игрока при достижении его параметров предельной величины, управляя режимом работы кинезометрического блока, например, уменьшая его горизонтальные колебания или уменьшая удельную скорость вертикального перемещения точки игрового состояния. Это будет лиг итировать игрока в меньшей мере. Кроме того, обеспечивается сигнализация играющим о приближении его параметров к околопредельным значениям. Например, при достижении частоты пульса у иг- раюЩего значения 130 уд,/мин условная часть информационного поля окрашивается в зелёный цвет, при 150 уд./мин - в желтый цвет, при 180 уд,/мин - в красный и при 200 уд,/мин игра останавливается. Режим работы кинезометрического лока управляется следующим образом, игналы с выхода блока датчиков иоинформации 3 поступают на вход лока преобразователя биоинформации 4, выхода которого поступают на втоой вход блока ввода информации 5, оттуда на первый вход блока управения 8, Этот блок вырабатывает сигал управления на основе обработки оступающей на его третий вход инфорации с первого выхода вычислителя 9, редварительно посыпая поступаюоогю
с блока ввода 5 информацию со своего третьего выхода на второй вход вычислителя 9. Сигнал управления затем поступает с первого выхода блока управления на второй вход кинезометрического блока 1.
Управление скоростью перемещения точки игрового состояния и предупреждения о достижении значений биологических параметров околопредельной и предельной величины осуществляется сигналами, поступающими со второго выхода вычислителя 9 на первый вход блока отображения информации 10 на основании сигналов с блока датчиков биологической.информации 3,
Технический канал управления работой кинезометрического блока и блока отображения информации аналогичен каналам биологической обратной связи, только, исходная информация поступает с датчиков кинезоэргометрических параметров кинезометрического блока 1.
При необходимости можно усложнять задачу игровой деятельности с пульта управления, заставляя игроков-соперников перемещаться с определенной скоростью по игровому полю. В этом случае сигнал с третьего выхода пульта управления 7 поступает на второй вход блока управления 8, с третьего выхода которого поступает на второй вход вычислителя 9, где в программу игровой деятельности вносятся изменения и отображаются затем на экране блока отображения информации.10 на основании сигнала, поступающего на его первый вход со второго выхода вычислителя 9.
Возможно и оперативное управление работой кинезометрического блока 1 с пульта управления 7 сигнашом, поступающим с его первого В1ахода на первый вход кинезометрического блока 1.
При достижении игроком конечной цели (он забил свой мяч в ворота соперника или закончилось установленное время) игра останавливается. Блок управления 8 выключает соответствующее кинезометрическое устройство блока 1 по каналу связи с ним. На информационном поле высвечиваются конечные значения параметров: количество голов и значения эргометрических затрат. Выигравшим счи тается игрок, который с наименьшими эргометрическими затратами забил свои голы в ворота за установленное время.
Использование изобретения позволяет повысить эффективность проведения спортивных игр.
Формула изобретения
Спортивный тренажер, содержащий кинезометрический блок, соединенный с блоком преобразования сигналов,
и блок отображения информации, о т личающийся тем, что, с целью повышения эффективности проведения спортивных игр, он имеет блок датчиков биоинформации, преобразователь биоинформации, блок ввода информации, узел управления, блок считывания информации и вычислитель, при этом выход блока датчиков биоинформации через преобразователь биоинформации подключен к первому входу блока ввода информации, второй вход которого связан с выходом блока считывания информации, а третий вход с выходом блока преобразования сигна ов, четвертый вход и выход блока ввода информации связаны соответственно с первым входом и первым выходом узла управления, вторые вход и выход которого связаны с входом и выходом вычислителя, третий выход
узла управления соединен с входом блока отображения информации, который подсоединен к управляющим входу и выходу вычислителя, причем четвертые выходы узла управления связаны
с соответствующими входами кинезометрического блока.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР
№ 624646, кл. А 63 В 69/00, 1976.
