СИСТЕМА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВОЗРАСТА ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ НА ОСНОВЕ ЕГО ФИЗИЧЕСКОЙ СИЛЫ
SYSTEM FOR DETERMINING USER AGE BASING ON THEIR PHYSICAL STRENGTH

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к системе, используемой в центре активного отдыха, для количественной оценки физической подготовленности, более конкретно к системе, определяющей возраст пользователя на основе его физической силы. Предлагаемая система (1) включает в себя различные типы маршрутов упражнений, которые могут содержать некоторые развлекательные (игровые) элементы, стимулирующие пользователя на проведение разнообразных упражнений, и (2) позволяет определить, как долго пользователь может выполнять упражнения, и на основании полученных данных рассчитать возраст пользователя, соответствующий его физической силе, и оценить, в каких видах атлетической активности пользователь проявляет себя хорошо, а в каких плохо.
Уровень техники
Обычно оборудование, применяемое в центрах активного отдыха, предназначено для молодых людей, которые имеют соответствующую физическую подготовку и достаточную силу мышц. Для пожилых людей или детей такое оборудование непригодно. В связи с этим в свое время было предложено устройство, измеряющее связанные со здоровьем факторы и позволяющее всем членам семьи, в том числе и достаточно пожилым, выполнять умеренное упражнение в виде представления, в ходе которого все участники могут испытывать удовольствие (см. выложенные заявки JP 2001-29503 и JP 2004-278150). С помощью указанного устройства можно измерить время, затраченное каждым членом семьи на полное выполнение определенного набора упражнений, причем интерес участников заключается в том, что, сопоставляя соответствующие индивидуальные отрезки времени, они могут определить, кто в семье самый сильный. Однако такое устройство непригодно для определения возраста пользователя на основе его физической силы.
При определении возраста учащегося (например, ученика начальной, неполной средней или средней школы) на основе его физической силы требуется, чтобы он выполнял простые упражнения повторяющегося характера, проведение которых количественно оценивают следующим образом: мгновенное усилие измеряют расстоянием, преодолеваемым учеником с места прыжком в длину, силу захвата измеряют с помощью ручного динамометра, подвижность оценивают по количеству прыжков в поперечном направлении, которое ученик успевает совершить за определенный отрезок времени, гибкость - по тому, сколько раз ученик может наклониться вперед, сидя на полу с вытянутыми перед собой ногами, выносливость измеряют количеством приседаний-вставаний, которое ученик успевает совершить за определенный отрезок времени, равновесие оценивают по времени, в течение которого он может простоять на одной ноге с открытыми глазами, и т.д. В измерениях такого рода, чтобы оценить возраст на основе физической силы, пользователя заставляют совершать простые упражнения повторяющегося характера. Поэтому при их выполнении 1) пользователь не получает удовольствия в достаточной степени, 2) пользователю не приходится совершать сложные мышечные действия, 3) у пользователя нет необходимости работать мышцами, которые он обычно не использует, и 4) определению подлежат только основные физические возможности пользователя, но не сложные физические параметры, такие как память, внимательность и другие функции мозга. В соответствии с таким подходом пользователю предлагают выполнить длинную серию разнообразных упражнений и оценивают его возраст, соответствующий физической силе, посредством измерения времени выполнения указанной серии и сравнения полученного результата с предварительно известными данными. Однако такой способ, использующий длинную серию упражнений, не позволяет оценить, в каких видах атлетической деятельности пользователь проявляет себя хорошо, а в каких плохо.
Раскрытие изобретения
Задачи, решаемые посредством изобретения
Настоящее изобретение направлено на решение проблем, перечисленных выше. Одна из задач, решенных изобретением, заключается в разработке системы, предназначенной для определения возраста пользователя (как мужского, так и женского пола) на основе его физической силы, причем указанная система должна 1) включать в себя несколько маршрутов различных упражнений, которые могут содержать в себе некоторые игровые элементы, и 2) предоставлять возможность оценить, в течение какого времени пользователь полностью выполняет каждый маршрут и всю серию маршрутов, чтобы на основе физической силы пользователя вычислить его возраст и определить, насколько хорошо или насколько плохо пользователь выполняет каждое упражнение.
Средства для решения указанных проблем
Система по настоящему изобретению предназначена для определения возраста, соответствующего физической силе, и состоит из нескольких маршрутов упражнений, причем в указанных маршрутах используются различные типы устройств/деталей, связанных с упражнениями. Маршруты составлены таким образом, что:
пользователь использует различные физические возможности, в том числе силу мышц многих частей своего тела, а также такие свойства тела, как гибкость, равновесие и подвижность,
степень, в которой пользователь использует каждую из своих различных физических возможностей, применяется в качестве числового показателя объема выполненного упражнения, причем комбинация значений указанных показателей для каждого маршрута упражнений отличается от соответствующей комбинации для каждого из остальных маршрутов,
возраст пользователя, соответствующий физической силе, вычисляется на основе времени, которое пользователь затрачивает до завершения всех маршрутов упражнений, и
каждая из различных физических возможностей пользователя оценивается на основе времени, которое пользователь затрачивает до завершения каждого из маршрутов упражнений.
Предпочтительно составить конкретные упражнения в рамках каждого маршрута таким образом, чтобы пользователю приходилось запоминать их последовательность и специфические особенности, а также делать заключения относительно выбора позы или трассы при проведении каждого упражнения. Таким образом, одним из показателей является интеллект.
Предпочтительно, чтобы один маршрут упражнений (далее обозначаемый как "маршрут 1 упражнений") был оборудован:
проходом, в котором горизонтально или по диагонали на заданных высотах над землей (полом) установлено множество площадок, имеющих плоские верхние лицевые стороны, и
конструкцией, расположенной в середине прохода и имеющей низкий потолок, вынуждающий пользователя перейти от выпрямленной позы к согнутой позе, позе на корточках или позе на четвереньках.
Предпочтительно, чтобы другой маршрут упражнений (далее обозначаемый как "маршрут 2 упражнений") представлял собой извилистый, поднимающийся вверх проход. Данный проход имеет заданную ширину и длину и снабжен множеством выступов или углублений. Это вынуждает пользователя при обходе препятствий выполнять одно или несколько из следующих телодвижений: лазанье вверх и спрыгивание, перепрыгивание, заползание вверх и сбегание вниз, а также подъем с сгибанием препятствий.
Предпочтительно, чтобы третий маршрут упражнений (далее обозначаемый как "маршрут 3 упражнений") состоял из прохода, который на большей части своей длины представляет собой две раздельные поверхности для ходьбы (далее именуемые "пешеходными поверхностями"), причем каждая такая поверхность предназначена для одной ноги пользователя и имеет заданные ширину, расположение по высоте и длину, а проход устроен так, что на некоторых его участках одна пешеходная поверхность расположена выше другой.
При этом проход имеет один или несколько участков, на которых две пешеходные поверхности отделены друг от друга (участок/участки с разделенными пешеходными поверхностями), и один или несколько участков, на которых обе пешеходные поверхности сходятся в одну (участок/участки с объединенными пешеходными поверхностями). Кроме того, участок/участки с разделенными пешеходными поверхностями содержит/содержат одну или несколько секций, в которых пользователь может или вынужден передвигаться с широко расставленными ногами, одну или несколько секций, в которых две пешеходные поверхности находятся на разных высотах, и одну или несколько секций, в которых две пешеходные поверхности расположены на одинаковой высоте.
Предпочтительно, чтобы четвертый маршрут упражнений (далее обозначаемый как "маршрут 4 упражнений") состоял из одного прохода, имеющего заданные ширину, расположение по высоте и длину и сконструированного так, что проход
петляет на всем протяжении и
содержит участок, на котором пешеходная поверхность идет вверх и вниз, участок, на котором она горизонтальна, участок, на котором она наклонена в одну сторону, и участок, на котором указанная поверхность наклонена в обе стороны, причем граница между этими двумя сторонами проходит по середине пешеходной поверхности.
Предпочтительно, чтобы пятый маршрут упражнений (далее обозначаемый как "маршрут 5 упражнений") состоял из извилистого прохода заданной длины, разделенного по оси стеной, причем стена
снабжена множеством отверстий, в которые пользователь может вставлять руки, чтобы поддерживать свое тело, и
имеет приблизительно вертикальный участок, наклонный участок и участок, который изогнут на обеих боковых сторонах.
Предпочтительно, чтобы шестой маршрут упражнений (далее обозначаемый как "маршрут 6 упражнений") состоял из прохода в виде туннеля, по всей длине которого с заданными интервалами размещены трубы, имеющие форму перевернутой буквы U. При этом указанные трубы
имеют различную высоту, т.е. проход имеет участок, на котором пользователь может идти выпрямившись, участок, на котором пользователю для передвижения вперед приходиться нагибаться, и участок, на котором пользователь для передвижения вперед должен присесть, и
наклонены направо или налево, т.е. проход имеет один или несколько участков, на которых пользователю для передвижения вперед приходится изгибаться направо или налево.
Предпочтительно, чтобы седьмой маршрут упражнений (далее обозначаемый как "маршрут 7 упражнений") представлял собой проход заданной длины, сконструированный так, что он извивается вверх/вниз и направо/налево. При этом проход оборудован
двумя направляющими, одна из которых находится на правой стороне прохода, а другая на левой стороне прохода, причем направляющие сконструированы так, что они иногда отклоняются вверх, иногда отклоняются вниз, иногда направлены налево, а иногда направо,
металлическими втулками, установленными на направляющих с возможностью скольжения вперед и назад, и
взаимосвязанными наборами подвешенных колец, присоединенных к металлическим втулкам.
Предпочтительно разместить указанные маршруты упражнений в длинном куполообразном сооружении, построенном из пенополистирола.
Технические результаты, достигаемые изобретением
Система по настоящему изобретению, предназначенная для определения возраста пользователя на основе его физической силы, охватывает:
устройства и приспособления различных типов, связанные с упражнениями и выполненные таким образом, чтобы пользователь мог продемонстрировать разнообразие физических возможностей, в том числе силу мышц, расположенных в разных частях его тела, а также гибкость, равновесие и подвижность тела;
метод, посредством которого измеряют числовой показатель объема упражнения, выполняемого пользователем, с определением продолжительности демонстрации каждой из физических возможностей пользователя;
маршруты упражнений, в каждом из которых скомбинирован индивидуальный набор упражнений, т.е. каждый маршрут имеет собственное значение числового показателя, отличающееся от показателей остальных маршрутов, и
использование разнообразных и отличающихся друг от друга типов устройств/деталей, связанных с упражнениями, с целью реализации различных маршрутов упражнений.
В результате появляется возможность оценить по шкале хорошо/плохо способности пользователя по отношению к различным упражнениям с помощью вычислений, проведенных на основе продолжительности отрезков времени, затраченного пользователем на полное выполнение каждого маршрута упражнений. Суммируя эти данные по всем маршрутам, можно на основе полученного значения физической силы определить итоговый возраст пользователя.
В вычислениях возраста пользователя на основе его физической силы учитывают также такие функции мозга, как память и способность к заключениям, поскольку маршруты упражнений составлены таким образом, что в перечень числовых показателей включен интеллект, причем соответствующий ему показатель превышает значение любого другого показателя.
На маршруте 1 упражнений пользователь проходит по описанным выше площадкам, причем, чтобы удержаться от падения с них, он должен использовать свое чувство равновесия. Кроме того, пользователю необходимо использовать ножные мышцы, такие как четырехглавые мышцы, и мышцы, относящиеся к голени, а также мышцы живота. Востребована также гибкость тела. В добавление к этому пользователь должен применять свою способность быстро решить, причем с учетом своей физической силы, какая поза наиболее пригодна для данного движения. Числовым показателям, представляющим подвижность или силу ручных мышц, можно придать небольшие значения, поскольку в данном маршруте 1 упражнений оценивают главным образом а) силу мышц ног и б) гибкость тела.
На маршруте 2 упражнений пользователь поднимается по склону, на котором установлены препятствия. Поэтому величину числового показателя для силы ножных мышц можно сделать большой. Значения соответствующих показателей для равновесия, подвижности и гибкости также следует задать большими. Кроме того, нужно, чтобы пользователь имел возможность оценить ситуацию и решить, выбрать ли ему обходную трассу, на которой нет препятствий, несмотря на повышенные затраты времени, или идти прямо вперед, перелезая через большие препятствия, даже если он, выбрав такой путь, может несколько раз споткнуться или замешкаться. Если пользователь сохраняет в памяти, что позади первого препятствия, через которое он перебрался, таятся ямы, и далее соблюдает осторожность, он будет знать, что за последующими препятствиями также могут находиться незаметные ямы, и, таким образом, сможет легко их избежать. А поскольку при преодолении препятствий пользователь использует также силу рук, соответствующий числовой показатель можно задать на среднем уровне.
В маршруте 3 упражнений используют две пешеходные поверхности, причем требуется, чтобы пользователь шел с расставленными ногами. Поэтому в такой ситуации востребована сила ножных мышц, хотя востребована также и способность к гибкости, подвижности и равновесию. Пользователь передвигается вперед, перемещая ноги на поверхностях при ходьбе таким образом, при котором они поворачиваются с использованием внутрибедренных мышц, таких как портняжная мышца и приводящие мышцы (обычно эти мышцы не задействованы). Кроме того, считается, что такое упражнение эффективно для предотвращения недержания. Поскольку человеку трудно в течение долгого времени сохранять положение стоя с расставленными ногами, ему приходится поддерживать режим быстрого шага. Поэтому числовой показатель для подвижности можно сделать большим.
На маршруте 4 упражнений пользователю приходится идти по узкому проходу, имеющему заданные ширину, высоту и длину. Поскольку сооружение сформировано так, что конфигурация пешеходной поверхности изменяется от места к месту, числовой показатель для равновесия тела наравне с другими показателями, например силы ножных мышц и гибкости, можно сделать большим.
На маршруте 5 упражнений пользователю приходится идти по узкому проходу вдоль стены, причем чтобы удерживать свое тело от падения с прохода, ему нужно использовать руки. В особенности это относится к месту, в котором указанная стена наклонена или изгибается в сторону пользователя. В соответствии с такой ситуацией числовой показатель для силы ручных мышц можно сделать большим. Сказанное относится также и к числовым показателям для гибкости и равновесия тела.
На маршруте 6 упражнений пользователю приходится проходить через туннель, образованный трубами в форме перевернутой буквы U, причем некоторые участки указанного туннеля имеют наклон налево или направо. В данном случае можно сделать большим числовой показатель для гибкости.
Маршрут 7 упражнений представляет собой проход, спроектированный таким образом, чтобы пользователь передвигался вперед, используя свои кисти для захвата взаимосвязанных наборов подвешенных колец. В тех местах, где направляющая находится далеко от пользователя, указанный маршрут позволяет также проводить упражнение на растяжение, в ходе которого пользователю приходится вытягивать свои руки. Таким образом, значения числовых показателей для гибкости и силы ручных мышц можно установить высокими.
Поскольку в предлагаемом длинном куполообразном сооружении отсутствуют колонны (столбы), для каждого размещенного здесь индивидуального маршрута нет ничего, что могло бы ограничить его содержание или какие-либо характерные особенности. А так как указанное сооружение можно дополнительно удлинить, предусмотрена возможность приспособить его даже для маршрута, очень длинного по своей пространственной протяженности. Кроме того, поскольку это сооружение не зависит от погоды, коэффициент использования предлагаемых маршрутов упражнений не ограничен погодными условиями и, таким образом, может быть очень высоким.
Краткое описание чертежей
На фиг.1 представлена схема, иллюстрирующая последовательность маршрутов упражнений согласно одному из вариантов осуществления системы по настоящему изобретению, предназначенной для определения возраста пользователя на основе его физической силы.
На фиг.2 представлена блок-схема, иллюстрирующая процедуру применения системы по настоящему изобретению, предназначенной для определения возраста пользователя на основе его физической силы.
На фиг.3 на виде сбоку представлен маршрут упражнений с условным названием "Цепочка площадок", входящий в систему по настоящему изобретению.
На фиг.4 маршрут, показанный на фиг.3, представлен в поперечном сечении.
На фиг.5 в продольном сечении представлен маршрут упражнений с условным названием "Отчаянное лазанье", входящий в систему по настоящему изобретению.
На фиг.6 маршрут, показанный на фиг.5, представлен в перспективном изображении.
На фиг.7 в перспективном изображении представлен маршрут упражнений с условным названием "Разделенная тропа", входящий в систему по настоящему изобретению.
На фиг.8 в поперечном сечении проиллюстрированы варианты пешеходной поверхности (пешеходных поверхностей) в маршруте, показанном на фиг.7: на фиг.8А - единая пешеходная поверхность; на фиг.8В и 8С - две пешеходные поверхности, пространственно разделенные различным образом; на фиг.8D, 8Е и 8F - три различным образом спроектированные пары пешеходных поверхностей, отличающиеся друг от друга расстоянием между поверхностями и расположением двух поверхностей по высоте.
На фиг.9 в перспективном изображении представлен маршрут упражнений с условным названием "Дорога изгибания", входящий в систему по настоящему изобретению.
На фиг.10 в поперечном сечении представлен соединяющий проход маршрута, показанного на фиг.9, с иллюстрацией вариантов (фиг.9A-9D) пешеходной поверхности.
На фиг.11 в перспективном изображении представлен маршрут упражнений с условным названием "Стена застоя", входящий в систему по настоящему изобретению.
На фиг.12 маршрут, показанный на фиг.11, представлен в поперечном сечении с иллюстрацией вариантов (фиг.12А-12С) центральной стены маршрута.
На фиг.13 в перспективном изображении представлен маршрут упражнений с условным названием "Пещера костей", входящий в систему по настоящему изобретению.
На фиг.14 в поперечном сечении представлен проход в виде туннеля маршрута, показанного на фиг.13, с иллюстрацией вариантов (фиг.14A-14D) размеров и конфигураций труб маршрута.
На фиг.15 в перспективном изображении представлен маршрут упражнений с условным названием "Подвешенные кольца растяжения", входящий в систему по настоящему изобретению.
На фиг.16 представлены варианты положений рук пользователя, соотносящиеся с вариантами направляющих маршрута, показанного на фиг.15.
На фиг.17 на виде сверху представлено расположение маршрутов упражнений по настоящему изобретению, сосредоточенных в длинном куполообразном сооружении.
На фиг.18 в продольном сечении представлено расположение оборудования для упражнений в ситуации, когда маршруты упражнений сосредоточены в длинном куполообразном сооружении.
Расшифровка цифровых обозначений, использованных на чертежах
1 - маршрут упражнений "Цепочка площадок", входящий в систему, предназначенную для определения возраста пользователя на основе его физической силы;
2 - маршрут упражнений "Отчаянное лазанье", входящий в указанную систему;
3 - маршрут упражнений "Разделенная тропа", входящий в указанную систему;
4 - маршрут упражнений "Дорога изгибания", входящий в указанную систему;
5 - маршрут упражнений "Стена застоя", входящий в указанную систему;
6 - маршрут упражнений "Пещера костей", входящий в указанную систему;
7 - маршрут упражнений "Подвешенные кольца растяжения", входящий в указанную систему;
8 - маршрут упражнений Трубопровод", входящий в указанную систему;
9 - маршрут упражнений "Воздушный лес", входящий в указанную систему;
10 - маршрут упражнений "Коридор зеркал", входящий в указанную систему;
11 - маршрут упражнений "Дорога доставания", входящий в указанную систему;
12 - маршрут упражнений "Висячий мост мужества", входящий в указанную систему;
15 - пользователь;
20 - схема, иллюстрирующая последовательность маршрутов упражнений указанной системы;
30 - проход;
31 - площадка в виде отрезка гимнастического бревна;
32 - опорная стойка;
40 - проход с наклоном вверх;
41, 42, 43 - препятствия;
44 - углубление;
50 - проход;
51, 52 - разделенные пешеходные поверхности;
60 - проход с неразделенной пешеходной поверхностью;
70 - извилистый проход;
71 - стена;
72 - отверстие;
80 - проход в виде туннеля;
81 - труба;
90 - проход;
91, 92 - направляющие;
93, 94 - металлические втулки;
95, 96 - взаимосвязанные наборы подвешенных колец;
97 - лестница;
100 - длинное куполообразное сооружение;
110 - пункт старта;
120 - конечный пункт;
130 - арка;
S20-S27 - шаги процедуры применения системы, предназначенной для определения возраста пользователя на основе его физической силы.
Осуществление изобретения
Далее система по настоящему изобретению будет подробно описана со ссылками на прилагаемые чертежи.
На фиг.1 представлено расположение маршрутов упражнений согласно одному из вариантов осуществления системы по настоящему изобретению, предназначенной для определения возраста пользователя на основе его физической силы. Указанную систему устанавливают в виде оборудования для использования на открытом воздухе. Однако все предлагаемые маршруты упражнений можно также разместить внутри сооружения, имеющего крышу, или внутри здания. Как показано на схеме 20, иллюстрирующей расположение маршрутов, такой вариант осуществления системы включает в себя 12 маршрутов и соответственно 12 этапов (номер каждого этапа обведен кружком). Каждый маршрут спланирован таким образом, чтобы пользователь мог продемонстрировать разнообразие физических способностей. Пользователь проходит через серию маршрутов, выполняя при этом телодвижения типа упражнений с подсчетом времени, затраченного на полное выполнение указанной серии. Количество маршрутов не ограничено числом 12, а программу маршрутов можно изменять в зависимости от типа и количества измеряемых физических возможностей.
Каждому маршруту присвоено собственное наименование. Маршрут (7) (этап 1) имеет название "Подвешенные кольца растяжения". В указанном маршруте требуется, чтобы пользователь проходил, вытягивая руки и удерживая в каждой из них взаимосвязанный набор подвешенных колец. Маршрут (8) (этап 2) имеет название Трубопровод"; в этом случае пользователю приходится проходить через скопление труб. Маршрут (9) (этап 3) имеет название "Воздушный лес" и требует от пользователя при передвижении вперед проталкиваться через большие резиновые шары. Маршрут (1) (этап 4) имеет название "Цепочка площадок"; в нем требуется, чтобы пользователь проходил по площадкам, удерживая равновесие. Маршрут (2) (этап 5) имеет название "Отчаянное лазанье"; в нем пользователю необходимо взобраться по склону, на котором расположено много препятствий. Маршрут (4) (этап 6) имеет название "Дорога изгибания", здесь пользователь проходит по узкой дорожке. Маршрут (10) (этап 7) имеет название "Коридор зеркал" и требует, чтобы пользователь взобрался на лестничную конструкцию в виде лабиринта. Маршрут (11) (этап 8) имеет название "Дорога доставания", причем на этой дороге пользователю необходимо пройти по дорожке из труб, держась за перила. Маршрут (12) (этап 9) имеет название "Висячий мост мужества", здесь от пользователя требуется перейти через висячий мост. Маршрут (3) (этап 10) имеет название "Разделенная тропа", т.е. здесь во время ходьбы ноги пользователя взаимно разнесены. Маршрут (5) (этап 11) имеет название "Стена застоя"; в этом случае пользователь должен идти боком, держась за стенку. Маршрут (6) (этап 12) имеет название "Пещера костей" и требует, чтобы пользователь передвигался через туннель в "сложенном" положении.
В сокращенном варианте осуществления системы маршрутом 1 является "Цепочка площадок" (1), маршрутом 2 - "Отчаянное лазанье" (2), маршрутом 3 - "Разделенная тропа" (3), маршрутом 4 - "Дорога изгибания" (4), маршрутом 5 - "Стена застоя" (5), маршрутом 6 - "Пещера костей" (6), а маршрутом 7 - "Подвешенные кольца растяжения" (7). Перечисленные маршруты в своих основных чертах будут описаны далее. Длительность полного выполнения одного маршрута пользователем колеблется от нескольких десятков секунд до нескольких минут. Однако оборудование для упражнений спроектировано таким образом, чтобы пользователь имел возможность завершить каждый маршрут приблизительно за одну минуту. Поэтому в том случае, когда в сумме выполняются 12 маршрутов, пользователь может закончить всю серию приблизительно за 12 мин, а с учетом времени перехода от одного маршрута к другому - приблизительно за 30 мин. Выполнение упражнений в рамках таких маршрутов позволяет оценить выносливость пользователя. Кроме того, каждый маршрут спланирован так, что пользователю приходится проявлять и мгновенную силу своих мышц, что не менее важно, чем выносливость.
На фиг.2 представлена блок-схема, иллюстрирующая процедуру применения системы, предназначенной для определения возраста пользователя на основе его физической силы. Как видно из чертежа, сначала пользователь регистрирует (шаг S20) в пункте обслуживания заявление об участии в системе определения возраста на основе физической силы. Затем он измеряет свои кровяное давление и частоту пульса. Далее пользователь делает наклон вперед, находясь на площадке или на полу, чтобы определить и затем зарегистрировать (шаг S21) на карточке участника (в блокноте) расстояние, на которое кончики его пальцев не доходят до пальцев ног или, наоборот, опускаются ниже пальцев ног. После этого проверяется физическое состояние пользователя (шаг S22). Например, пользователю, у которого в результате проверки (шаг S23) выявляется высокое кровяное давление или неудовлетворительное физическое состояние, советуют (шаг S24) воздержаться от упражнений на данном маршруте.
Далее каждый пользователь получает секундомер и счетчик пульса. После этого он проходит каждый маршрут и записывает на упомянутой выше карточке участника, сколько времени потребовалось ему для полного выполнения каждого маршрута. Кроме того, в начале и конце каждого маршрута пользователь записывает свою частоту пульса. Еще одна функция счетчика пульса заключается в том, что он помогает гарантировать отказ пользователя от чрезмерного участия в упражнениях. При достижении пользователем конца серии маршрутов он снова измеряет свое кровяное давление, частоту пульса, а также указанное выше расстояние при наклоне вперед и записывает эти данные на карточке участника. На этой стадии пользователь может определить, что завершение 30-минутной серии маршрутов упражнений улучшило его способность наклоняться вперед. Кроме того, сопоставляя начальную и конечную частоты пульса, пользователь получает возможность принять решение, что выполненных упражнений для него достаточно. После того как пользователь запишет свой реальный возраст в карточке участника и предъявит ее в пункт обслуживания, указанную карточку анализируют, вычисляют возраст пользователя на основе его физической силы и далее печатают сертификат, который отдают пользователю. Пользователь получает также информацию о своих хороших или плохих физических данных.
Систему вычисления возраста пользователя на основе его физической силы можно создать, используя, например, персональный компьютер. При этом в компьютере сохраняют данные о предыдущих пользователях, а статистическую взаимосвязь между временем, которое требуется пользователю для завершения всех маршрутов, и реальным возрастом пользователя корректируют каждый раз, когда он завершает серию маршрутов. После того как в систему поступит время, затраченное пользователем на каждый полный маршрут, возраст вычисляют на основе физической силы с учетом этих статистических данных.
Возраст, соответствующий физической силе, рассчитывают с учетом времени, которое пользователь затратил на полную серию маршрутов. Однако его можно вычислить и по времени, затраченному пользователем на любой одиночный полный маршрут. В любом случае значение возраста на основе физической силы сохраняют в системе. Примеры данных по "Стене застоя" (5) (маршрут 5 упражнений) на этапе 11 и по "Пещере костей" (6) (маршрут 6 упражнений) на этапе 12 представлены соответственно в Таблицах 1 и 2. Возраст классифицируют с разбивкой на 10-летние группы, но период классификации можно уменьшать. Форма указанных таблиц пригодна и для таблиц, представляющих возраст пользователя, определенный по его физической силе, но вычисленный с учетом времени, необходимого для завершения всей серии маршрутов.
Таблица 1
Время завершения
Возраст, соответствующий физической силе
1
32 с
10-19
2
36 с
20-29
3
41 с
30-39
4
53 с
40-49
5
62 с
50-59
6
70 с
60-69
7
75 с
70-79
8
82 с
80 и старше
Таблица 2
Время завершения
Возраст, соответствующий физической силе
1
15 с
10-19
2
16 с
20-29
3
21 с
30-39
4
28 с
40-49
5
32 с
50-59
6
36 с
60-69
7
40 с
70-79
8
45 с
80 и старше
В данном варианте осуществления изобретения превалируют следующие пять физических параметров: сила ног, сила рук (от кисти до плеча), гибкость тела, равновесие тела и подвижность тела. Кроме того, используют шесть числовых показателей, соответствующих пяти перечисленным параметрам с добавлением интеллекта. Таким образом, среди мышц различных участков тела для оценки выбирают силу ручных и ножных мышц. Однако указанный вариант осуществления не ограничен оценкой силы рук и ног, он может анализировать также силу мышц в кистях рук, животе и других частях тела. Более того, можно ограничиться рассмотрением одной важной мышцы на конкретном участке ног. Так, по отношению к силе ног можно сфокусироваться или на мышце, доминирующей в плане выносливости, или на мышце, которая наиболее важна в короткие периоды напряжения мышечного усилия. В качестве уровня, до которого исследуемая мышца напрягает свою силу, используют объем упражнения, а маршруты упражнений спланированы так, чтобы для разных маршрутов требовались различающиеся объемы упражнения. В том случае, когда тело приходится анализировать более детально, чтобы решить, какую конкретную мышцу (какие конкретные мышцы) следует оценивать в плане мышечной силы, для анализа силы каждой выбранной мышцы придется проводить увеличенное количество маршрутов, хотя это и приведет к усложнению всего оборудования для упражнений.
Обычно сила мышц увеличивается при их применении. В процессе упражнений они становятся толстыми и твердыми, но теряют эластичность. Поэтому при оценке мышечной силы следует учитывать также и характеристики мышц, неоднозначные с точки зрения взаимосвязи между их толщиной/твердостью и эластичностью. Кроме того, в качестве числового показателя добавляют интеллектуальные факторы, такие как память, внимательность и способность к заключениям, которые считают ухудшающимися с возрастом. Например, физические возможности пользователя, в том числе функции его мозга, можно оценить, заставляя пользователя выбрать, какая трасса короче, или установив устройство с дверью, открывающейся после набора определенного многозначного числа, которое пользователь должен запомнить и набрать. Если объем активности мозга приравнять к объему упражнения, способность к заключениям можно рассматривать как эквивалент упражнения. Если кто-то проявил отличную способность к заключениям (т.е. на решение вопроса затрачено мало времени), ее рассматривают как быстроту. В случае низкой способности к заключениям (когда на решение вопроса затрачено много времени) ее рассматривают как медлительность.
В этом варианте осуществления изобретения для каждого типа маршрута упражнений в качестве их измерительной оценки выбраны следующие параметры:
физические данные (т.е. сила рук и ног, гибкость и равновесие тела) и степень, в которой проявляется интеллект. Маршруты упражнений спланированы таким образом, чтобы все они имели различающиеся числовые показатели. Объем упражнения соответствует определенной рабочей нагрузке, например, для ног это 10 махов ногой вверх и вниз. Если указанный объем упражнения обозначить числовым показателем 10, показатель 5 для ног означает половину объема упражнения с показателем 10. Если этот объем упражнения разделить на показатель мышечной силы ноги, можно определить время, требуемое для выполнения такого объема. Указанную зависимость можно выразить уравнением W/F=t, где W - объем упражнения, F - показатель силы мышцы, а t - время, затраченное на проведение данного объема упражнения. Если отношение 1/F обозначить как "х", приведенное уравнение приобретает вид W·x=t.
Если на маршруте пользователю приходится выполнить упражнение в объеме W с измеренным на момент завершения упражнения временем t, можно вычислить коэффициент х, обратный мышечной силе. При этом, если на маршруте упражнений требуется, чтобы пользователь выполнил только одно простое упражнение, оно может не содержать в себе каких-либо занимательных или интересных элементов. С другой стороны, в том случае, когда маршрут упражнений спланирован так, чтобы заставить пользователя выполнить три различных упражнения (например, упражнения для ног, рук и живота), количество типов мышц, подлежащих оценке, увеличивается. Соответственно, количество коэффициентов, обратных мышечной силе, т.е. определяемых переменных, возрастает до трех (х1, х2 и х3). В этом случае время t1 на момент завершения такого маршрута упражнений можно выразить уравнением W1·x1+W2·x2+W3·x3=t1. Если завершен только один маршрут упражнений, значения х1, х2 и х3 определить невозможно. Таким образом, для определения трех переменных величин можно предусмотреть, например, три маршрута упражнений. В этом случае маршруты составляют так, чтобы объемы W упражнений, входящих в разные маршруты, различались между собой. Измерив отрезки времени t1, t2 и t3, затраченные на полное выполнение трех маршрутов, получаем следующую систему трех уравнений: W11·x1+W12·x2+W13·x3=t1, W21·x1+W22·x2+W23·x3=t2 и W31·x1+W32·x2+W33·x3=t3. Такая система совместных линейных уравнений позволяет определить величины х1, х2 и х3.
В Таблице 3 в виде числовых показателей представлены объемы упражнений, проведенных на маршрутах 1-7 ("Цепочка площадок" (1), "Отчаянное лазанье" (2), "Разделенная тропа" (3), "Дорога изгибания" (4), "Стена застоя" (5), "Пещера костей" (6) и "Подвешенные кольца растяжения" (7)). Как видно из Таблицы 3, комбинация показателей (для силы ног, силы рук, гибкости, равновесия, подвижности и интеллекта) составлена так, чтобы для каждого маршрута она была специфичной. Различные типы упражнений и различные условия маршрутов спланированы таким образом, чтобы каждый физический параметр можно было оценить, измеряя время, затраченное на каждый маршрут. Первый маршрут ("Подвешенные кольца растяжения") выполняет также функцию разогревающего маршрута, расслабляющего мышцы тела. В варианте, содержащем 12 маршрутов, в каждом из них используются различные устройства/детали, связанные с упражнениями, или различные условия для упражнений, причем количество различных физических параметров, для которых предусмотрена возможность дифференциации, теоретически равно 12.
Из 12 маршрутов системы определения возраста на основе физической силы далее более подробно будут описаны маршруты упражнений, приведенные в Таблице 3. На фиг.3 на виде сбоку представлен маршрут (1) "Цепочка площадок". Как видно из указанного чертежа, данный маршрут представляет собой проход 30 (см. также фиг.4), в котором на поддерживающих стойках 32 горизонтально или по диагонали на заданных высотах от земли установлено множество площадок 31 с плоской верхней поверхностью. В середине прохода 30 с потолка свешивается балка 33, ограничивающая для пользователя высоту. Поэтому для продвижения вперед ему приходится изменять свою позу от стоячего (выпрямленного) положения до согнутого положения с наклоном в талии, положения в приседе с согнутыми ногами или положения на четвереньках. Если пользователь не может быстро решить, какую позу принять, время, требуемое для завершения маршрута, удлиняется. На фиг.4 маршрут (1) "Цепочка площадок" представлен в поперечном сечении. Поскольку верхняя поверхность площадки 31 узкая, пользователь 15 по пути вперед вынужден удерживать равновесие. Если он теряет равновесие и падает с площадки 31, время, требуемое для завершения маршрута, соответствующим образом удлиняется.
На фиг.5 в продольном сечении представлен маршрут (2) "Отчаянное лазанье". Как видно из фиг.5 и 6, данный маршрут представляет собой извилистый проход 40 с подъемом, причем проход имеет заданные ширину и длину. В проходе 40, предназначенном для лазанья, расположены препятствия 41-43, имеющие различные формы, а также углубление 44. Пользователь взбирается на препятствие 41 и спрыгивает с него. Затем он заползает на препятствие 42 и прыгает с него вниз. После этого пользователь перепрыгивает через углубление 44 и препятствие 43. В порядке альтернативы он может выбрать вариант преодоления прохода 40 с обходом препятствий и/или углубления, хотя в этом случае время, необходимое для завершения маршрута, может удлиниться. На фиг.6 маршрут (2) "Отчаянное лазанье" представлен в перспективном изображении. Препятствия 41-43 расположены вдоль прохода. Если пользователь не уверен, что сможет преодолеть подъем напрямую, ему предоставляется возможность передвигаться вверх по проходу, уклоняясь вправо или влево.
На фиг.7 в перспективном изображении показано оборудование для упражнений маршрута (3) "Разделенная тропа". Указанный маршрут состоит из прохода 50, который на большей части своей длины разделен на две пешеходные поверхности 51, 52, по одной для соответствующей ноги пользователя. Каждая из поверхностей 51, 52 имеет заданные ширину, длину и расположение по высоте и может иметь приподнятую среднюю часть, наклоненную в обе стороны. Таким образом, в проходе 50 имеется участок, на котором проход разделяется на две пешеходные поверхности 51, 52, а также участок, где указанные поверхности сходятся в одну. Участок с разделенными поверхностями пользователь проходит, расставив ноги. На фиг.8 в поперечном сечении показано расположение по высоте двух пешеходных поверхностей на данном маршруте (3). В частности, на фиг.8А представлен участок, на котором две пешеходные поверхности сходятся в одну; фиг.8В иллюстрирует участок, разделенный на две пешеходные поверхности, а на фиг.8С изображен участок с большим расстоянием между двумя пешеходными поверхностями. Верхние стороны пешеходных поверхностей могут иметь приподнятую среднюю часть и наклон в обе стороны. Это сделано для того, чтобы затруднить пользователю быстрый проход только по одной поверхности 51 или 52 вместо варианта прохода по обеим поверхностям с расставленными ногами. Фиг.8D, 8Е, 8F иллюстрируют для двух пешеходных поверхностей возможные варианты расстояний между ними и расположения по высоте. Такие конфигурации пешеходных поверхностей соотносятся с упражнением, требующим от пользователя частого перемещения центра тяжести тела с одной стороны на другую.
На фиг.9 в перспективном изображении представлен маршрут (4) "Дорога изгибания". Указанный маршрут состоит из одного извилистого прохода 60 с неразделенной пешеходной поверхностью, имеющего заданные ширину, длину и расположение по высоте, причем по длине прохода изменяется его расположение по высоте. На фиг.10 проход 60 показан в поперечном сечении. Он имеет участок (см. фиг.10А) с горизонтальной пешеходной поверхностью, участки, на которых указанные поверхности наклонены в разные стороны (см. фиг.10В и 10С), и участок (см. фиг.10D), на котором пешеходная поверхность наклонена в обе стороны, разделенные осевой линией прохода.
На фиг.11 в перспективном изображении представлен маршрут (5) "Стена застоя". Указанный маршрут состоит из извилистого прохода 70, имеющего заданную длину, и расположенную по его середине стену 71. Стена 71 разделяет проход на две дорожки, причем в ней проделано много отверстий 72, в которые пользователь может всовывать руки, чтобы поддерживать свое тело. На фиг.12 указанный маршрут изображен в поперечном сечении. Стена 71 имеет приблизительно вертикальный участок, показанный на фиг.12А, изогнутый участок, показанный на фиг.12В, и наклонный участок, показанный на фиг.12С. Поэтому для передвижения вперед пользователю приходится всовывать руки в отверстия 72, поддерживая таким образом свое тело, чтобы не упасть с дорожки, а это требует усилия ручных мышц. В добавление к сказанному пешеходную поверхность прохода можно наклонить.
На фиг.13 в перспективном изображении представлен маршрут (6) "Пещера костей". Он состоит из прохода 80 в виде туннеля, по всей длине которого с заданными интервалами размещены трубы 81, имеющие форму перевернутой буквы U, причем указанные трубы образуют дуги разной высоты. На фиг.14 проход 80 показан в четырех поперечных сечениях. Он имеет участок, на котором пользователь может идти выпрямившись (см фиг.14А), участки (см фиг.14В и (4С), на которых ему для продвижения вперед приходится нагибаться направо или налево (т.к. трубы 81 наклонены), участок, где пользователь для передвижения вперед должен присесть на пятки или припасть к земле (см фиг.14D), а также участок (не показан), на котором для передвижения вперед пользователю приходится идти сутулясь.
На фиг.15 в перспективном изображении представлен маршрут (7) "Подвешенные кольца растяжения". На этом маршруте используют 1) проход 90 заданной длины, 2) две направляющих 91, 92, извивающиеся вверх и вниз, а также направо и налево, 3) множество металлических втулок 93, 94, установленных на направляющих и скользящих вперед и назад, и 4) два взаимосвязанных набора 95, 96 подвешенных колец, присоединенные соответственно к металлическим втулкам 93, 94 и выполняющие функцию сложного эспандера, т.е. растягивающиеся и сжимающиеся, как аккордеон. На фиг.16 показаны варианты позиций рук пользователя 15 в зависимости от положений направляющих 91, 92. В вариантах по фиг.15А и 15В одна из рук пользователя поднята вверх, в варианте по фиг.15С обе руки вытянуты вниз с отклонением от горизонтали, а в варианте по фиг.15D обе руки подняты с отклонением от горизонтали. Кольца сконструированы таким образом, что возможны и другие позиции рук пользователя.
На фиг.17 на виде сверху представлено расположение маршрутов упражнений, сосредоточенных в длинном куполообразном сооружении 100. На фиг.18 внутреннее пространство указанного сооружения показано в продольном сечении. Как видно из указанных чертежей, сооружение 100 состоит из переднего и заднего участков, соответствующих полусферным половинам купола, и промежуточного участка, состоящего из множества арок 130 между указанными передним и задним участками. Кроме того, у переднего и заднего участков сооружение 100 имеет соответственно вход (пункт старта) 110 и выход (конечный пункт) 120. Длину куполообразного сооружения 100 можно увеличивать, добавляя к нему дополнительное количество арок 130. К тому же, при наличии большого количества маршрутов, можно для их размещения скомбинировать в одно целое несколько таких сооружений.
Предпочтительно построить указанное сооружение из пенополистирола. В таком варианте оно имеет преимущество, заключающееся в легкости сборки, причем срок службы будет долгим, а возведение сооружения недорогим. К тому же в указанном длинном куполообразном сооружении можно запроектировать много окон верхнего света и остекленных эркеров, т.е. внутреннее пространство сооружения будет хорошо освещено и создаст у пользователей ощущение простора. В качестве примера можно привести следующие конструкции, размещенные внутри сооружения 100: "Лестница" (97), имеющая различные наклоны, "Трубопровод" (8), в котором собрано вместе большое количество труб, изогнутых в виде ворот, "Дорога доставания" (11), где пользователи вытягивают руки, чтобы ухватиться за поручни, размещенные на потолке и пешеходных боковых дорожках в узком проходе, "Пещера костей" (6), в которой пользователи продвигаются вперед, проходя через изогнутые туннели, и "Отчаянное лазанье" (2), где пользователи взбираются вверх по склону, оборудованному множеством препятствий.
Промышленная применимость
Систему по изобретению, предназначенную для определения возраста пользователя на основе его физической силы и содержащую маршруты упражнений различного типа, которые могут включать в себя некоторые игровые элементы, можно устанавливать в помещениях для активного отдыха или в других местах подобного типа, причем предусмотрена возможность ее массового производства.