ИГРОВАЯ ПРИСТАВКА ТРЕНАЖЕРА

Техническое решение относится к спортивному оборудованию, а именно к съемным приставкам для спортивных тренажеров.
Из уровня техники известно устройство для тренировки велосипедистов, содержащее блок набора программ, один из выходов которого соединен с входом блока записи и считывания программ, другой выход соединен с одним из входов блока управления нагрузки, выход которого соединен с одним из входов блока нагрузки, связанным с велостанком с седлом и педалями, первый блок синхронизации, выход которого соединен с входом блока проектирования изображения трассы, совмещенного с экраном, блок задания скорости лидера, вычитающий блок, дисплей спортсмена, расположенные на теле спортсмена датчик электрокардиографических параметров, датчик частоты дыхания, выходы которых посредством соответствующих блоков преобразования сигналов соединены соответственно с входом блока измерения электрокардиографических параметров и с входом блока измерения частоты дыхания, датчик электромиографии, а выход блока преобразования электромиографии соединен с входом блока измерения электромиографии. Изобретение позволяет повысить эффективность тренировки наличием пульта управления тренера, дисплея тренера, блока согласования, блока выбора изображений, второго блока синхронизации, блока управления медико-биологическим воздействием и блоков регулирования положения велостанка. (SU 1347949 A1, А63В 23/04, 30.10.1987). Недостатком является сложность устройства.
Также из уровня техники известно устройство для осуществления способа оздоровления и сопряженного взаимозависимого развития физических и интеллектуальных способностей человека по патенту, содержащее велотренажер, функции руля которого выполняет "мышь" компьютера, дополнительно снабженная рукоятками и грузовой массой, а рабочий стол для размещения "мыши" жестко связан с велотренажером. Известное устройство требует специально разработанного для него велотренажера и программного обеспечения. Устройство за счет использования игры-соревнования формирует мотивационный и/или стимулирующий интерес занимающегося для выполнения действий в режиме оптимальных значений измеряемых физиологических параметров, при этом в качестве действий занимающийся выполняет физические упражнения для задания пространственных движений опорно-двигательному аппарату при дозированной нагрузке, а также выполняет интеллектуальные задания. В качестве интеллектуальных заданий используют логические, математические и психологические задания, которые отображают на экране дисплея компьютера. При выполнении физических упражнений постепенно увеличивают нагрузку, а при выполнении интеллектуальных заданий - степень их сложности. Физические упражнения проводят при дозированной нагрузке мышц ног, мышц плечевого пояса и/или мышц, образующих мышечный корсет, причем выполнение физических упражнений и интеллектуальных заданий сопровождают и стимулируют художественными, звуковыми и музыкальными средствами. Во время игры-соревнования значения измеряемых физиологических параметров сравнивают с их оптимальными значениями и в случае выхода из режима оптимальных значений выдают ответствующие рекомендации уменьшить или увеличить нагрузку, и при невыполнении рекомендаций прекращают игру (RU 2238765 C2, А61М 21/00, 27.10.2004).
Недостатком является невозможность проведения полноценной тренировки на тренажере, поскольку исключение из устройства «руля» не позволяет произвести пользователю полноценное опирание на руки при проведении тренировки.
Также известен тренажер-приставка, который содержит каркас с неподвижным рулем и регулируемым сиденьем, нагрузочное устройство и установленные с возможностью вращения педали, связанные с нагрузочным устройством посредством передачи гибкой связью. Тренажер снабжен дополнительным рулем, установленным на каркасе с возможностью качания в поперечном направлении и поворота вокруг собственной оси и упруго зафиксированным в среднем положении. На дополнительном руле имеются опорные площадки, на одной из которых расположена компьютерная мышь, а на другой закреплен пульт с дополнительными игровыми клавишами. На неподвижном руле закреплена компьютерная клавиатура. На гибкой связи, передающей вращение от педалей нагрузочному устройству, установлен упор, имеющий возможность перемещения с усилием вдоль гибкой связи и контакта с двумя микровыключателями, установленными на каркасе вдоль гибкой связи по обе стороны от упора. На каркасе установлена еще одна пара микровыключателей, расположенных с двух сторон от дополнительного руля с возможностью контакта с ним при его повороте или наклоне. Контакты микровыключателей и дополнительных клавишей пульта электрически соединены с соответствующими контактами клавиатуры. При подключении мыши и клавиатуры к персональному компьютеру вращением педалей в ту или иную сторону, а также поворотом или наклоном руля можно управлять запущенной на компьютере игрой (RU 52338 U, А63В 69/16, 27.03.2006).
Недостатком является сложность, как самого устройства, так и использования его, что отвлекает пользователя и не позволяет достигнуть его вовлеченности в процесс виртуальной игры и тренировки соответственно.
Задача, на решение которой направлено заявленное техническое решение заключается в создании средства, дополняющего механические части тренажера и сообщающего ему новые функции, обеспечивающие стимулирование пользователя к тренировкам, а также в обеспечении универсальности за счет возможности закрепления на многих типах тренажерах, и возможности интеграции с большинством типов электронно-вычислительных устройств, обеспечивающих виртуализацию с выводом графической, звуковой, тактильной информации для стимуляции и дополнительной мотивации пользователя тренажера направленной на достижение наилучших спортивных результатов и улучшения его психо-эмоционального состояния в процессе тренировки.
Поставленная задача решается за счет того, что игровая приставка для тренажера включает игровой манипулятор, предпочтительно, геймпад, имеющий электрическую плату, помещенную внутрь манипулятора, кнопки и/или переключатели, выведенные на внешнюю панель корпуса или на тренажер, и датчики движения, а также средства крепления корпуса манипулятора, кнопок и/или переключателей и датчиков движения к тренажеру, при этом электрическая часть манипулятора соединена с электрическими частями датчиков движения, например, с электрическими платами, а приставка выполнена с возможностью проводной или беспроводной коммутации с блоком обработки и выдачи информации, причем манипулятор выполнен с возможностью анализа достоверности несовпадающих по времени попеременных последовательностей импульсов, по меньшей мере, двух датчиков движения.
Манипулятор может включать D-pad - кнопку-крестовину, объединяющую в себе четыре или более кнопок.
Манипулятор может включать «action buttons» - кнопки соответствующие, предпочтительно, кратковременным, преимущественно, нерегулярным действиям.
Манипулятор может включать триггеры - кнопки, располагаемые, преимущественно, в районе досягаемости указательных пальцев, обеспечивающие дополнительную функциональность манипулятора.
Манипулятор может включать аналоговый стик, который представляет собой выступающую часть на базе контроллера, отвечающий, в основном, за ориентирование в трехмерном виртуальном пространстве.
Манипулятор может быть снабжен служебными кнопками «Start», «Select», «Mode», «Back», обеспечивающими функции контроля за самим игровым процессом такими как, например, пауза во время игры, вызов меню опций игры, смена режима работы геймпада соответственно.
Манипулятор дополнительно может включать, по меньшей мере, одно управляющее устройство типа «трекбол» и/или, что манипулятор дополнительно включает, по меньшей мере, один джойстик, предпочтительно, мини-джойстик.
Манипулятор дополнительно может включать, по меньшей мере, один переключатель, выполняющий функции переключения скоростей.
Игровой манипулятор может быть выполнен в виде джойстика или руля или штурвала.
Датчики движения могут включать приемники и/или устройства локации движущихся объектов
Движущиеся объекты могут быть выполнены с возможностью механического воздействия на устройства локации, изменяя одну из характеристик их электрической цепи, например, замыкая/размыкая электрические контакты.
Движущиеся объекты могут быть выполнены из материала с магнитной проницаемостью, отличной от проницаемости окружающей среды, в частности воздуха, а в качестве устройств локации движущихся объектов использованы датчики изменения магнитной проницаемости, например, индуктивные и/или трансформаторные преобразователи.
Движущиеся объекты могут быть выполнены из материала с диэлектрической проницаемостью, отличной от проницаемости окружающей среды, в частности воздуха, а устройствами локации движущихся объектов являются емкостные датчики.
На движущихся объектах могут быть установлены магниты, а устройствами локации движущихся объектов являются магниточувствительные датчики.
Устройствами локации движущихся объектов могут являться оптические приемники-демодуляторы модулированного сигнала.
Оптические датчики движения могут включать светоприемники и/или светоизлучатели световых импульсов.
По меньшей мере, один светоизлучатель может быть выполнен светодиодным.
Датчики могут быть снабжены генератором модулированного сигнала.
Датчики могут быть снабжены оптическими отражателями, которые выполнены с возможностью закрепления на подвижных частях тренажера, например, выполнены в виде наклеек имеющих клеящий и светоотражающий слои.
Генераторами модулированного сигнала могут являться излучатели световых потоков.
Приемники могут быть выполнены с возможностью избирательного приема заданного диапазона волн и настроены на частоту несущей волны излучаемых видеоимпульсов генератора модулированного сигнала.
Игровая приставка тренажера может содержать не меньше двух датчиков движения, обеспечивающих формирование несовпадающих по времени попеременных последовательностей импульсов
Электрические части датчиков и/или манипулятора могут содержать формирователи-анализаторы электрических импульсных сигналов и/или анализатор наличия двух несовпадающих по времени попеременных последовательностей импульсов.
Электрические части датчиков и/или манипулятора могут содержать преобразователь частоты последовательностей импульсов в аналоговый сигнал, определяющий направления и/или скорость перемещения в модели виртуального игрового пространства.
Манипулятор может иметь универсальный последовательный интерфейс USB спецификации для подключения к блоку обработки и выдачи информации, предпочтительно, компьютеру или игровой приставки.
Технический результат, достигаемый посредством использования заявленного технического решения заключается в облегчении процесса тренировки и увеличении ее продолжительности за счет обеспечения возможности закрепления приставки на тренажере и расширения возможности интеграции приставки с любым тренажером, обеспечения интерактивной связи с виртуальной средой с помощью приставки, а также упрощения конструкции приставки и исключения лишних проводных связей за счет подключения датчиков непосредственно к приставке, регистрации количества циклов движения подвижных частей тренажера, передаче информации через геймпад в игровое устройство и сведение к минимуму ошибок обработки информации за счет использования, по меньшей мере, двух датчиков движения и сверяющего их показания устройства геймпада, что повышает точность работы устройства и удобство пользования в целом тренажером с приставкой.
Игровая приставка для тренажера включает игровой манипулятор, предпочтительно, геймпад, имеющий электрическую плату, помещенную внутрь манипулятора, кнопки (в другом варианте выполнения кнопки и переключатели, или переключатели) выведенные на внешнюю панель корпуса (возможно выведение на тренажер), и датчики движения, а также средства крепления корпуса манипулятора, кнопок (в другом варианте выполнения кнопки и переключатели, или переключатели) и датчиков движения к тренажеру.
Электрическая часть манипулятора соединена с электрическими частями датчиков движения, например, с электрическими платами, а приставка выполнена с возможностью проводной или беспроводной коммутации с блоком обработки и выдачи информации, причем манипулятор выполнен с возможностью анализа достоверности несовпадающих по времени попеременных последовательностей импульсов, по меньшей мере, двух датчиков движения.
Работа приставки осуществляется следующим образом. Устанавливают датчики движения на одну или несколько подвижных частей тренажера, а манипулятор, которым в предпочтительном случае является геймад, крепят на части тренажера находящейся в пределах досигаемости рук пользователя. Приставку подключают к электронно-вычислительному устройстве, которым может являться компьютер или игровая приставка. Включают компьютер, который загружает операционную систему, предпочтительно, одну из ОС семейства Windows. Далее с помощью устройств управления компьютера - клавиатуры либо мыши загружают программу обеспечивающую создание виртуального пространства, например, гоночный симулятор. В меню программы пользователь выбирает нужный режим и начинает процесс тренировки, в процессе которой он перемещает движущиеся части тренажера. Датчики движения фиксируют скорость перемещения движущихся частей и в соответствии с ней задают через манипулятор скорость движения объекта управляемого в виртуальном пространстве пользователем.
Датчики работают следующим образом. Пользователь также имеет возможность управлять направлением движения и другими функциями игры, например, стрельбой с помощью кнопок, джойстиков и т.д. манипулятора. Пользователь вовлекаясь в игровой процесс симулятора вынужден поддерживать определенный темп движения для того чтобы полноценно участвовать в игровом процессе добиваясь определенного прогресса.
При этом манипулятор может включать D-pad - кнопку-крестовину, объединяющую в себе четыре или более кнопок.
Также манипулятор может включать «action buttons» - кнопки соответствующие, предпочтительно, кратковременным, преимущественно, нерегулярным действиям.
Манипулятор может включать триггеры - кнопки, располагаемые, преимущественно, в районе досягаемости указательных пальцев, обеспечивающие дополнительную функциональность манипулятора.
Манипулятор может включать аналоговый стик, который представляет собой выступающую часть на базе контроллера, отвечающий, в основном, за ориентирование в трехмерном виртуальном пространстве.
Манипулятор может быть снабжен служебными кнопками «Start», «Select», «Mode», «Back», обеспечивающими функции контроля за самим игровым процессом такими как, например, пауза во время игры, вызов меню Опций игры, смена режима работы геймпада соответственно.
Манипулятор дополнительно может включать, по меньшей мере, одно управляющее устройство типа «трекбол» и/или, что манипулятор дополнительно включает, по меньшей мере, один джойстик, предпочтительно, мини-джойстик.
Манипулятор дополнительно может включать, по меньшей мере, один переключатель, выполняющий функции переключения скоростей.
Игровой манипулятор может быть выполнен в виде джойстика или руля или штурвала.
Датчики движения могут включать приемники и/или устройства локации движущихся объектов
Движущиеся объекты могут быть выполнены с возможностью механического воздействия на устройства локации, изменяя одну из характеристик их электрической цепи, например, замыкая/размыкая электрические контакты.
Движущиеся объекты могут быть выполнены из материала с магнитной проницаемостью, отличной от проницаемости окружающей среды, в частности воздуха, а в качестве устройств локации движущихся объектов использованы датчики изменения магнитной проницаемости, например, индуктивные и/или трансформаторные преобразователи.
Движущиеся объекты могут быть выполнены из материала с диэлектрической проницаемостью, отличной от проницаемости окружающей среды, в частности воздуха, а устройствами локации движущихся объектов являются емкостные датчики.
На движущихся объектах могут быть установлены магниты, а устройствами локации движущихся объектов являются магниточувствительные датчики.
Устройствами локации движущихся объектов могут являться оптические приемники-демодуляторы модулированного сигнала.
Оптические датчики движения могут включать светоприемники и/или светоизлучатели световых импульсов.
По меньшей мере, один светоизлучатель может быть выполнен светодиодным.
Датчики могут быть снабжены генератором модулированного сигнала.
Датчики могут быть снабжены оптическими отражателями, которые выполнены с возможностью закрепления на подвижных частях тренажера, например, выполнены в виде наклеек имеющих клеящий и светоотражающий слои.
Генераторами модулированного сигнала могут являться излучатели световых потоков.
Приемники могут быть выполнены с возможностью избирательного приема заданного диапазона волн и настроены на частоту несущей волны излучаемых видеоимпульсов генератора модулированного сигнала.
Игровая приставка тренажера может содержать не меньше двух датчиков движения, обеспечивающих формирование несовпадающих по времени попеременных последовательностей импульсов
Электрические части датчиков и/или манипулятора могут содержать формирователи-анализаторы электрических импульсных сигналов и/или анализатор наличия двух несовпадающих по времени попеременных последовательностей импульсов.
Электрические части датчиков и/или манипулятора могут содержать преобразователь частоты последовательностей импульсов в аналоговый сигнал, определяющий направления и/или скорость перемещения в модели виртуального игрового пространства.
Манипулятор может иметь универсальный последовательный интерфейс USB спецификации для подключения к блоку обработки и выдачи информации, предпочтительно, компьютеру или игровой приставки.
Рассмотрим конкретный пример выполнения устройства, не охватывающий и тем более не ограничивающий весь объем притязаний данного технического решения, а лишь являющийся частным случаем его выполнения, и предназначенной для использования в играх-симуляторах движения на ПК под управлением ОС Windows, таких, как например, Need for Speed, симуляторы F1, Midtown Madness, 3D-инструктор и пр.
Игровой USB манипулятор, например, VELOCITY устанавливается на велотренажер и предназначен для использования в играх-симуляторах движения на ПК под управлением ОС Windows, таких, как Need for Speed, симуляторы F1, Midtown Madness, 3D-инструктор и пр.
Уникальной особенностью используемого манипулятора является то, что управление скоростью движущегося транспортного средства в игре-симуляторе производится изменением скорости вращения педалей велотренажера. Поворот транспорта осуществляется двумя рычагами, установленными на руле.
Игровой манипулятор, например, VELOCITY поддерживает Plug&Play/ USB1.1 и 2.0 / Direct 7.0 и выше
Системные особенности:
- CPU P-166MHz или мощнее;
- RAM 32 MB или более;
- порт USB;
- поддержка Plug&Play/ USB 1.1 и 2.0 / Direct 7.0 и выше;
- Win 98/2000/Me/XP.
Порядок установки манипулятора на велотренажер, например, TORNEO
1. На правой левой стороне тренажера установить датчик движения манипулятора. Для этого:
- установить датчик движения в зазор между осью рычага педали и отверстием в кожухе так, как показано на рисунке. Зафиксировать датчик, сняв защитную пленку с клеевого поверхностного слоя корпуса датчика;
- на оси рычага педали установить напротив друг друга два магнита, расположив их, как показано на рисунке.
Установить рычаги поворота на руль манипулятора, как показано на рисунке. Отвернуть винт крепления регулятора нагрузки на 5 оборотов. Снять защитную пленку с клеевого поверхностного слоя корпуса блока электроники, и установить блок на стойке руля, как показано на рисунке.
2. Присоединить манипулятор к порту USB компьютера, вызвать «Панель управления - игровые устройства - свойства. Вращая педали тренажера, проверить, что при вращении педалей вперед крестик положения скорости кратковременно скачками перемещается вверх, а вращении педалей назад - вниз. Изменяя положение вариатора (см. рисунок), убедиться, что длительность скачков крестика также изменяется.
В случае неустойчивого управление движением настройте чувствительность датчика движения, изменяя на 3-5 мм положения магнитов. При устойчивом управлении зафиксируйте положение магнитов 2-3 каплями клея, нанесенными на место прижима магнита к рычагу.
3. Нажимая на рычаги поворота, проконтролировать, что крестик передвигается вправо и влево.
Порядок использования манипулятора с велотренажером
Запустив на компьютере выбранную игру, управляйте движущимся транспортным средством Вашим игровым USB манипулятором.
Технический результат, достигаемый посредством использования заявленного технического решения заключается в обеспечении возможности закрепления приставки на тренажере, регистрации количества циклов движения подвижных частей тренажера, передаче информации через геймпад в игровое устройство и сокращение количества ошибок при обработке информации за счет использования, по меньшей мере, двух датчиков движения и сверяющего их показания устройства геймпада с минимальным количеством используемых проводов, повышение удобства пользования приставкой за счет применения геймпада, а также облегчения процесса тренировки и увеличения ее продолжительности за счет обеспечения интерактивной связи с виртуальной средой с помощью приставки. Заявленное решение более простое и универсальное по сравнению с известными с расширенными возможностями за счет использования датчиков, в которых отсутствуют механические подвижные части, что также обеспечения необходимой вариабельность размещения приставки на тренажере.