УСТРОЙСТВО ИНДИКАЦИИ ВЗЯТИЯ ВОРОТ В ФУТБОЛЕ Российский патент 1994 года по МПК A63B69/34 

Изобретение относится к спортивной технике, используемой, в частности, при проведении футбольного матча.

Известен тренажер для тренировки спортсменов (авт. св. N 1172573, кл. А 63 В 69/00, 1985), содержащий мишень в виде ворот с установленными на ней датчиками ударов, выходами через блок управления подключенными к индикатору.

Однако это устройство не индицирует ситуацию взятия ворот в футболе, когда мяч после попадания в перекладину ворот делает отскок за лицевую линию ворот, а затем возвращается в поле.

Целью изобретения является повышение качества судейства футбольного матча за счет точного определения взятия ворот.

На фиг. 1 показан общий вид футбольных ворот, снабженных системой индикации взятия ворот; на фиг. 2 - конструкция устройства без пьезодатчиков, закрепленных на стойках и перекладине ворот; на фиг. 3 - функциональная схема блока управления; на фиг; 4 - геометрическое расположение внешнего контура блока датчиков, находящихся в площади ворот, относительно лицевой линии ворот; на фиг. 5 - способ крепления датчиков к стойкам и перекладине ворот; на фиг. 6 - схема прокладки соединительных кабелей между датчиками, закрепленными на стойках и перекладине ворот, и блоком управления.

Устройство индикации взятия ворот содержит датчики 1-4 механических колебаний. Датчики 1 и 4 закреплены при помощи магнитов 37 к стойкам 21 ворот в задней их части около крестовин 27, служит для регистрации различных ударов о стойки 21 ворот (попадание в них мяча, постукивание о них бутс вратаря команды при очистке подошв от грязи и т. п. ) и связаны посредством соединительных кабелей 39 с блоком управления 43. Датчики 2 и 3 крепятся аналогично в задней части перекладины 22 около крестовин 27, служат для регистрации ударов мяча о перекладину 22 и связаны посредством кабеля 39 с блоком управления 43.

В местах крепления датчиков в перекладине 22 и стойках 21 ворот имеются отверстия 38, через которые пропускается кабель 30 с разъемами 40 на концах. Через разъемы 40 на соединительные кабели 39 надеваются резиновые шайбы 42 для того, чтобы при снятии датчиков 1-4 с ворот соединительные кабели 39 не смогли проскочить внутрь стоек 21 или перекладины 22.

Для крепления датчиков 1-4 на поверхность ворот на них при помощи резьбы крепятся магниты 37, имеющие плоскую цилиндрическую форму и паз для удобства подсоединения кабелей 39 к датчикам 1-4. Соединительный кабель 39 крепится к датчиками 1-4 при помощи разъемов 40, которые посредством резьбы наворачиваются на разъемы 41 датчиков 1-4.

Для соединения датчиков 1-4 с блоком управления 43 кабели 39 пропускают внутри перекладины 22, стоек 21 ворот, боковые нижних труб 24 и задней нижней трубы 25, в середине которой сделано отверстие 26, через которое кабели 39 подсоединяются к блоку управления 43 (кабели 39 можно пропускать также через задние радиальные дуги 23 ворот).

Блок управления содержит металлический каркас 33, представляющий собой коробчатую сварную конструкцию, в верхней части которого с внутренней стороны закреплены датчики 5-20, воспринимающие механические нагрузки (удары мяча, нагрузки от перемещения футболистов, попавших на травяной покров 29, находящийся над верхней частью металлического каркаса 33), передающие электрические сигналы на блок управления 43 посредством кабеля 39. Через отверстие 28 в боковой части металлического каркаса 33 кабели 39 проходят внутри гибкого металлического шланга 35, присоединенного одним концом 34 к металлическому каркасу 33, а другим концом к блоку управления 43. Дно и боковые части каркаса 33 склеены резиной 32 для предотвращения передачи механических нагрузок на него сбоку и снизу, причем верхние кромки резины 32 выступают над поверхностью каркаса 33 на расстоянии h, что соответствует их расположению на уровне земли 30.

Каркас 33 установлен на бетонном основании 31, вкопанном в землю 30 на определенном расстоянии Н от ее поверхности и имеющим форму поддона для фиксации каркаса 33 в определенном положении. На каркас 33 насыпается земля 30 слоем определенной толщины Н, на которой после засева вырастает травяной покров 29. Каркас 33 с резиной 32 геометрически так расположены относительно лицевой линии 36 ворот, что одна из верхних кромок резины 32 является внутренней по отношению к воротам кромкой лицевой линии 36, имеющей определенную толщину m.

Блок управления 43 содержит мультиплексор 44, который в зависимости от адреса, поступающего с каналов от датчиков 1-4, подает уровни лог. "1" и лог. "0" на элемент И 48. Последний соединен с RS-триггером 51, необходимым для запоминания информации и соединенным с реле времени 52, которое переключается через t₁ = 2 с. С реле времени 52 сигнал в зависимости от текущей коммутации поступает на элемент ИЛИ 49 или DV-триггер 53, в котором запоминается сигнал, поступающий с каналов от датчиков 5-20. Реле времени 54, которое отключается через t₂ = 10 с, необходимо для увеличения времени индикации лампы 55. Каналы от датчиков 1-4 также связаны с элементом ИЛИ 45, который выдает на вход элемента И 46 уровень лог. "1". Элемент И 46 соединен с RS-триггером 50, необходимым для запоминания информации. Элемент 47 является устройством задержки, в котором сигнал задерживается на время, равное времени прохождения сигнала через элемент И 48, RS-триггер 51, реле времени 52 и элемент ИЛИ 49.

Устройство работает следующим образом.

В первоначальном состоянии все триггеры 50, 51 и 53 системы обнулены.

При попадании мяча в перекладину 22 сработает один из датчиков 2 или 3, который находится ближе к месту удара. По каналу от датчика 2 или 3 сигнал попадает на адресные входы мультиплексора 44 и элемента ИЛИ 45, которые скоммутированы так, что при приеме сигналов от датчиков 2 и 3 на их выходах имеется сигнал лог. "1". Соответственно на выходах элементов И 46 и 48 устанавливается сигнал лог. "1". RS-триггер 51 устанавливается в этом случае в единицу. Выходной сигнал RS-триггера 51 через реле времени 52 подается на разрешающий вход V DV-триггера 53, который становится готовым к приему информации от каналов датчиков 5-20. Если мяч отскакивает от перекладины 22 в площадь ворот, тогда срабатывает один из датчиков 5-20, сигнал с которого устанавливает выход DV-триггера 53 в положении лог. "1". Этот сигнал через реле времени 54 включает лампу 55. Одновременно сигнал лог. "1" канала датчиков 5-20 через элемент ИЛИ 49 подается на R входы RS-триггеров 50 и 51 и устанавливает их входы на лог. "0", т. е. в первоначальное состояние
В ситуации, когда мяч от перекладины 22 отскакивает в поле, т. е. когда не срабатывают датчики 5-20, реле времени 52 переключает сигнал лог. "1" через t₁ = 2 c с входа DV-триггера 53 на вход элемента ИЛИ 49, после чего RS-триггеры 50 и 51 устанавливаются в нуль, т. е. в начальное положение.

При попадании мяча в стойку 21 ворот первым срабатывает датчик 1 или 4, сигнал с которого через соответствующий канал попадает на адресные входы мультиплексоры 44. В соответствии с этим адресом на выходе мультиплексора 44 устанавливается уровень сигнала лог. "0", на выходе элемента ИЛИ 45 - лог. "1", на выходе элемента И 46 - сигнал лог. "1", который запоминается в RS-триггере 50. Далее на инверсном выходе последнего устанавливается уровень лог. "0", который подается на вход элемента И 48, в результате закрывается прохождение сигналов от остальных датчиков.

При отскоке мяча от стойки 21 в поле сигнал лог. "1" с выхода элемента ИЛИ 45 через устройство задержки поступает на R вход RS-триггера 50, т. е. устанавливает его в начальное состояние.

Данное изобретение повышает качество судейства футбольного матча за счет правильного определения судьей положения мяча относительно линии ворот при отскоке им от перекладины в землю. (56) Авторское свидетельство СССР N 1172573, кл. А 63 В 69/00, 1985.

Сущность изобретения: устройство содержит стойки и перекладину ворот, к которым крепятся пьезодатчики 1 - 5, аналогичные датчики 5 - 20 размещены в площади ворот. Датчики скоммутированы с электронной схемой блока управления, при помощи которой срабатывает индикатор, установленный за воротами, когда мяч попадает сначала в перекладину, а затем отскакивает в площадь ворот. 2 з. п. ф-лы, 6 ил.

1. УСТРОЙСТВО ИНДИКАЦИИ ВЗЯТИЯ ВОРОТ В ФУТБОЛЕ, содержащее ворота с установленными на них датчиками ударов мяча, выходами подключенными через блок управления к индикатору, отличающееся тем, что датчики ударов выполнены пьезоэлектрическими и установлены на стойках и перекладине с тыльной стороны в местах стыка и в площади ворот. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок управления содержит мультиплексор, элементы И, ИЛИ, задержки, триггеры, реле времени, причем входы первой схемы ИЛИ и первая группа входов мультиплексора являются первыми входами блока управления, вторая группа входов которого является первым входом второго элемента ИЛИ, при этом выход первого элемента ИЛИ подключен к первому входу первого элемента И и входу элемента задержки, выходом подсоединенного к R-входам первого и второго RS-триггеров и выходу второго элемента ИЛИ, выход первого элемента И подключен к первому входу второго элемента И и S-входу первого RS-триггера, инверсный выход которого соединен с вторым входом первого элемента И, а выход мультиплексора через второй вход второго элемента И подключен к S-входу второго RS-триггера, выход которого соединен с первым реле времени, выходом подключенным к V-входу третьего DV-триггера, выход которого соединен с вторым реле времени, выход которого является выходом блока управления , а второй выход первого реле времени подключен к второму входу второго элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с D-входом третьего DV-триггера.