устройство для контроля и индикации перемещения спортсмена

Формула изобретения

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ И ИНДИКАЦИИ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ СПОРТСМЕНА, содержащее блок управления и узлы индикации, каждый из которых содержит дешифратор и индикаторы, отличающееся тем, что, с целью наглядного отображения заданного графика движения спортсмена, в каждый узел индикации введены счетчик и по числу индикаторов усилители, выходы которых подключены к входам соответствующего сигнализатора, выход счетчика соединен с входом дешифратора, выходы которого подключены к входам усилителей, первый и второй выходы блока управления соединены соответственно с первым и вторым входами счетчиков всех узлов индикации.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что блок управления содержит генератор импульсов, первый, второй и третий регистры по числу отрезков дистанции и первый, второй и третий регистры по числу номеров последних ламп отрезков, первого и второго коммутаторов, первого, второго и третьего элементов сравнения, первый и второй счетчики, первый и второй ключи, первый и второй формирователи импульсов сброса, выход первого из которых подключен к входу сброса первого счетчика, выход которого соединен с первым входом первого элемента сравнения, выход которого подключен к входу формирователя импульсов сброса, к входу второго счетчика и первому входу второго ключа, выход которого является первым выходом блока управления, выход генератора импульсов соединен с первым входом первого ключа, второй вход которого является стартовым входом блока управления, выход первого ключа подключен к счетному входу первого счетчика, выход второго коммутатора соединен с первым входом второго элемента сравнения, выход которого подключен к управляющим входам первого и второго коммутаторов, выходы первого, второго и третьего регистров по числу отрезков дистанции соединены с информационными входами первого коммутатора, выходы первого, второго и третьего регистров по числу номеров последних ламп индикаторов отрезков подключены к информационным входам второго коммутатора, выход последнего регистра второго блока регистров соединен с первым входом третьего элемента сравнения, второй вход которого подключен к выходу второго счетчика, выход третьего элемента сравнения соединен с вторым входом второго ключа, выход второго формирователя импульсов сброса является вторым выходом блока управления.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится области проведения спортивных соревнований и тренировочного процесса и может быть использовано для наглядного практически непрерывного указания места спортсмена, который двигался бы в соответствии с заданным графиком, например, по графику мирового рекорда. Указатель может быть использован в таких споpтивных дисциплинах, как бег на любые дистанции, в том числе и на коньках, плавание, прыжки с трамплина, бобслей, горнолыжный спорт и т.п.

Известно устройство для контроля времени прохождения спортсменом промежуточных отрезков дистанции с числовой индикацией времени на табло или экране телевизора [1].

Недостатком такого аналога является недостаточная наглядность, вызванная необходимостью зрителю держать в памяти результаты рекордных графиков и сравнивать их с реальными результатами наблюдаемого забега, что отвлекает от непосредственного наблюдения бега спортсменов. Иногда практикуется использование диктора для указания на соответствие графика движения спортсмена рекордному, что не применимо в разноязычной аудитории. Другим недостатком является дискретность получаемых результатов, например, через круг, что в случае быстротечных дистанций 100+200+400 м, а также при одиночных забегах (бобслей, горнолыжный спорт) не дает возможности спортсменам скорректировать усилия во время прохождения дистанции, а зрителям определить насколько быстро бегут спортсмены.

Наиболее близким к заявленному является устройство для регистрации времени соревнований, содержащее блок управления и узлы индикации, выполненные из последовательно соединенных дешифратора и индикатора [2].

Недостаток его - отсутствие индикации о перемещении спортсмена по дистанции.

Целью изобретения является наглядное отображение заданного графика движения спортсмена.

На фиг. 1 показана схема устройства; на фиг. 2 - схема блока управления.

Устройство состоит из блока 1 управления, информационного кабеля 2, кабеля 3 начальной установки (сброса), узлов 4 и 5 индикации, каждый из которых содержит счетчик 6 (номера включаемой в данный момент лампы), дешифратор 7, усилители 8-12, которые на короткое время включают индикаторы 13-17 соответственно. Количество узлов 4 и 5 определяется длиной дистанции.

Блок 1 управления (фиг. 2) содержит вводы 18 времени перемещений от одного индикатора до другого каждого из отрезков, на которые разбита дистанция, вводы 19 номеров последних индикаторов отрезков дистанции, первый, второй и третий регистры 20, 21 и 22 по числу отрезков дистанции, первый, второй и третий регистры 23, 24, 25 по числу номеров последних индикаторов отрезков, первый и второй коммутаторы 26 и 27, первый и второй элементы 28 и 29 сравнения, первый счетчик 30, первый формирователь 31 импульсов сброса счетчика 30, второй счетчик 32, третий элемент 33 сравнения, первый ключ 34, стартовый вход 35 от стартового пистолета или его имитации, генератор 36 импульсов, второй ключ 37, второй формирователь 38 сброса импульсов в исходное состояние счетчиков 6.

Устройство работает следующим образом.

Если требуется равномерное движение огня-маркера по дистанции, то в блок 1 вводятся длина дистанции или количество индикаторов в ней и требуемое время движения по дистанции. После подачи сигнала по кабелю 3 установки счетчиков 6 в нулевое состояние и прихода в блок 1 команды "старт" от стартового пистолета он начинает вырабатывать последовательность импульсов с временными интервалами, отделяющими импульсы друг от друга, соответствующими требуемому графику движения бегущего огня, т.е. с такими, за которые спортсмен в соответствии с графиком переместится от одного индикатора к другому. Поскольку до момента старта счетчик 6 находился в нулевом состоянии, то дешифратор 7, управляя усилителем 8, держит индикатор 13, расположенный на стартовой линии, включенным. С приходом первого импульса от блока 1 по кабелю 2 счетчик 6 узла 4 и соответствующие счетчики всех остальных узлов переходят в положение I, что позволяет дешифратору 7, управляя усилителем 9, включить индикатор 14, т.е. следующий после стартовой линии. В это же время все остальные индикаторы первого и последующих узлов не горят. С приходом следующего импульса гаснет индикатор 14 и загорается индикатор 15 и так далее до индикатора 17 включительно. С последующими импульсами начинают зажигаться индикаторы узла 5, в то время как индикаторы всех других узлов не горят. Таким образом, дешифраторы узлов позволяют загореться только тому индикатору устройства, номер которого равен числу импульсов, пришедших от блока 1 в данный момент. Количество импульсов, вырабатываемых блоком 1 для данного забега, равно числу индикаторов на данной дистанции. Поэтому рядом со спортсменами от старта до финиша "пробежит" огонек-маркер. Численные характеристики могут быть примерно следующие. Для дорожки легкоатлетического стадиона длиной 400 м достаточно 512-1024 лампы, объединенные в кусты по восемь ламп в каждом, т.е. количество кустов 64-128. В этом случае минимизируется общая стоимость кабеля и коммутационных элементов.

Для одновременного указания графиков мирового, олимпийского рекордов и лучшего времени данных соревнований могут быть реализованы три таких системы параллельно с индикаторами разного цвета. При забеге на другую дистанцию, старт которой находится в другом месте дорожки, в блок 1 вводятся длина дистанции или количество индикаторов в нем, номер индикатора, находящегося у стартовой линии, и время прохождения дистанции. Блок 1 сбрасывает счетчики 6 узлов 4 и 5 в нулевое положение импульсом по кабелю 3. Затем по кабелю 2 передаются импульсы в количестве, численно равном номеру индикатора 13, находящегося у стартовой линии. В результате этот индикатор 13 загорается. Система готова к старту. Далее после старта все происходит так же, как описано выше.

Если требуется, чтобы движение происходило с разными скоростями и ускорениями на различных участках дистанции, то наряду с названной информацией в блок 1 должны быть введены номера индикаторов, соответствующие концу каждого отдельного отрезка, время их прохождения и указания на характер движения - равномерное, равнозамедленное. Этой информации достаточно для вычисления временного интервала между соседними импульсами, переключающими лампы.

Блок 1 (фиг. 2) работает следующим образом. До начала состязаний определяются на какое количество участков разбита вся дистанция забега, где его начало (у лампы с каким номером) и какое время прохождения каждого участка должно быть. Перед началом забега в последний регистр 25 вводится номер индикатора 13, расположенного у стартовой черты, а в регистр 22 - условное время выхода метки к стартовой линии, например номер индикатора 13 у старта. Регистры 20, 21 и т.д., кроме 22, заполняются произвольными числами, например единицами, а регистры 23, 24 и т.д., кроме 25, обнуляются. Счетчики 30 и 32 переводятся в исходное положение (т.е. обнуляются). Ключ 34 разомкнут, а ключ 37 разомкнут. Коммутаторы 26 и 27 подключают регистры 20 и 23 соответственно к элементам 28 и 29. Формирователь 38 по кабелю 3 счетчика 6 поставлен в нулевое состояние. Поскольку в регистрах 23, 24 и т.д., за исключением регистра 25, - нули, а в регистре 25 - номер индикатора 13 у стартовой черты и так как в счетчике 32 в исходном состоянии тоже нули, то элемент 29 последовательно вырабатывает ряд сигналов управления поочередно подключив коммутатором 27 все эти регистры и остановившись на последнем регистре 25, содержимое которого отличается от нулевого содержимого счетчика 32. Одновременно к коммутатору 26 поступают те же сигналы управления от элемента 29, что обеспечивает подключение регистра 22 к элементу 28 сравнения.

Подготовка к разметке старта выполнена. После этого имитацией старта по входу 35 замыкается ключ 34, позволяя импульсам генератора 36 поступать на счетчик 30. В момент численного равенства содержания счетчика 30 и регистра 22 элемент 28 выработает импульс, который с помощью формирователя 31 сбрасывает счетчик 30 в исходное состояние, увеличивает на единицу содержимое счетчика 32 и через ключ 37 уходит по кабелю 2 к счетчикам 6, что ведет к гашению индикатора с нулевым номером и зажиганию индикатора с первым номером.

Далее цикл повторяется столько раз, пока в счетчике 32 окажется число, равное номеру индикатора 13 у стартовой черты, заложенному в регистр 25. Тогда элемент 33 сравнения размыкает ключ 37 и индикатор у стартовой черты остается гореть. Разметка старта выполнена.

Исходное положение для забега.

В регистры 20-22 вводятся числа, равные времени движения между смежными индикаторами выбранных отрезков, например, выраженному в микросекундах, в регистры 23-25 - номера последних индикаторов отрезков дистанции. Если отрезков меньше, чем регистров, то данные по последнему отрезку вводятся в последние регистры (22 и 25), по предпоследнему - в предпоследние и т.д. Содержимое свободных регистров номеров (23 и др.) обнуляют, а регистров времен (20 и др.) заполняют произвольными ненулевыми числами. Счетчик 30 обнуляется. В счетчике 32 содержимое - номер индикатора 13 у старта. Ключ 34 разомкнут, ключ 37 замкнут, коммутаторы 26 и 27 подключают регистры, соответствующие первому отрезку дистанции, к элементам 28 и 29. Светится индикатор 13 у стартовой черты.

По команде от стартового пистолета по входу 35 замыкается ключ 34 и тактовые импульсы генератора 36, следующие в нашем примере с частотой 1 МГц, направляются в счетчик 30. По прохождении времени, требуемого для преодоления спортсменом расстояния между соседними индикаторами, содержимое счетчика сравнивается с содержимым регистра 22, соответствующим времени движения от индикатора к индикатору на первом отрезке дистанции, и элемент 28 вырабатывает импульс, который с помощью формирователя 31 очищает счетчик 30, увеличивает содержимое счетчика 32 на единицу и через ключ 37 направляется по кабелю 2 к счетчикам 6, что тушин один индикатор и зажигает следующий. Это повторяется столько раз, сколько индикаторов в первом отрезке (например, в регистре 23). Тогда, поскольку сравниваются коды чисел, подаваемых на входы элемента 29, он вырабатывает сигнал управления переключения элементов 28 и 29 с помощью коммутаторов 26 и 27 к следующим регистрам, соответствующим следующему отрезку, и все повторяется сначала, но тепеpь уже для следующего отрезка и т.д. Все происходит до тех пор, пока в счетчике 32 и, следовательно, в кабель 2 не поступит столько импульсов (с учетом стартовой установки), каков номер последнего индикатора, содержащийся в регистре 25. В этом случае элемент 33 вырабатывает сигнал управления, размыкая ключ 37. Следовательно, остается после забега зажженной лампа у финишной черты.

При неравномерном графике движения спортсмена в качестве блока управления может быть использована микроЭВМ практически любого типа, например БК 0010. Электроника ДЗ-28, Искра 1030, ДВК-2м и т.п.