Устройство для контроля сердечной деятельности при спортивной тренировке Советский патент 1986 года по МПК A61B5/02 

fl I

Изобретение отиосит ся к медицине и может быть использовано для управления процессом спортивной тренировки.

Цель изобретен1« --повьшение эффективности тре 1ировки за счет повышения точности контроля и регистра- ПИИ сердечной деятельности.

На фиг.1 показан пример конкретной реализации устройства, на 4 - примеры выполнения формирователя блока управления и блока управления режимами J на фиг. 5 - временные диаграммы, иллюстрирующие работу устройства.

Устройство, функциональная схема которого приведена на фиг,1, содержи последовательно соединенные преобразователь 1 входного сигнала, преобразователь 2 временной интервал кодр блок 3 формирования сигналов лидирования и блок 4 индикации.

Блок 5 задания порогов частоты сердечных сокращений (ЧСС) представляет собой постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), на выходе которого появляется код, соответствующий эта лонным значениям биосигнапа. Изменение эталонного значения биосигнала может быть выполнено путем подключения переключателя.

Блок 3 формирования сигналов лидирования состоит из формирователя б, к тактовым входам которого подключены выходы генератора 7 двух сигналов с частотами в звуковом диапазоне, отличающимся на две и более октавы, и третьего сигнала с частотой 1-2 Гц« К управляющим входам формирователя 6 подключены выходы схемы 8 сравнения, входы которой подключены к вькоду блока 5 задания порогов. Другие входы формирователя 6 соединены с выходами преобразователя 2 временной интервал - код, а вькод индикации соединен с входом блока 4 индикации. Преобразователь 2 временной интервал - код через оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) 9 соединен с регистром 10, счетчик 11 адреса - с блоком 12 упраБления, Блок 13 регистршщи и блок 14 управления ре жимами конструктивно объединены в блок тренера, подключаемый к устройству посредством разъемного соединения.

На фиг.2 показан пример выполнения формирователя 6, в состав которого входят элементы И 15 и 16, эле5902

менты ИЛИ Г, схема запрета 18, регистр 19 и расширитель 20 импульса; на фиг,,3 - блок 12 управления, содержащего счетчик 21,, элемент ИЛИ 22,

формирователи 23, 24, 25 и триггер .26, на фиг,4 - блок 14 управления режимом, содержащего кнопочный выключатель 27, переключатели 28 и 29, генератор 30 одиночных импульсов,

Q генератор 31 импульсов и схем ИЛИ 32,

Устройство работает следуюш 1м образом (см, временные диаграммы фиг, 5).

После прихода импульса А с выхода преобразователя 1 в блоке 12

5 управления на первом выходе 33 формирователя 23 возникает импульс Ф( , которьм начиная с момента t,;останавливает процесс преобразования временного интервала в код преобразова0 теля 2 по входу 34 останова-, разрешает запись этого кода в ОЗУ 9 по адресу,, текущее значение которого определяется состоянием выходных шин 35 счетчика 11 адреса (фиг,5)-, за5 пись выходного кода преобразователя 2 в регистр 19 (фиг. Зе)-, выработку .сигналив лидирования в формирователе 6 (фиг, 5i).

В момент ij действие импульса , за0

канчивается и на втором выходе 36

0

формирователя 24 возникает импульс Р (ф«г, 5 ), который начиная с момента ij : устанавливает преобразователь 2 в исходное (нулевое) состояние (фиг. Зс) ;, изменяет состояние выход ных шин счетчика 11 адреса (фиг.Зс), подготовляя ОЗУ 9 к приему следзпощего значения измеренного параметра.

На первом входе 37 схемы 8 сравнения, начиная с момента i, появляется измеренное значение, например ЧСС5 а на его выходах - результат сравнения измеренного значения ЧСС и эталонного, заданного ПЗУ 3. Результат сравнения появляется в виде сигнала на. выходах схемы 8 сравнения t у и поступает на соот- ветствуЕощи входы 38, 39, 40 формирователя 6 о

Под действием выходных сигпапов

5 cxeivibi 8 сравнения с помощью сигналов генератора 7 на выходе 41 индикаций формирователя 6 появляется сигнал .т-1дирования (фиг.5f), состоя- . щий из L импульсов звукового Тона вы55 сокой или низкой частоты. Высота тона и число им;ггульсов f зависят от соотношения между измеренным и эталонным значениями ЧСС, Сигнал лидирования

45

поступает на блок 4 .индикации и спорсмен получает информацию об интенсивности вьшолнения своего тренировочного задания. Исходя из представленных на Лиг.5 временных диаграмм, спортсмен работал в -1-ом цикле с интенсивностью, меньшей заданной, в 1-ом цикле с интенсивностью, равной заданной, в i +1-ом цикле с интенсивностью, большей заданной.

Рассмотрим работу формирователя 6 (фиг.2), начиная с момента времени, когда измеренное в -1-ом цикле значение чес будет записано в регистр 19 по сигналу 9 и сохраняется в нем в течение всего следующего t -го цикла. Сигнал с выхода 42 регистра 19- поступает на схему 8 сравнения и сравнивается с эталонным значением чес с ПЗУ 5. Результат сравнения появляется в виде сигнала на вторых входах формирователя 6. Измеренное значение ЧСС в i -1-ом цикле меньше эталонного (фиг. 5е), поэтому возникает разрешающий потенциал на входе 40. Этот потенциал разрешает прохождение импульсов низкого звукового тона.(фиг. 5i) от генератора 7 через второй элемент И 16 и элемент ИЛИ 17 на выход 41 индикации формирователя 6. Длительность прохождения импульсов звукового тона определяется длительностью импульса с выхода расширителя 20, а число импульсов - частотой сигнала на входе 43 формирователя 6 (фиг. За).

При равенстве измененного и эталонного значения ЧСС (i-й цикл) сигнал с входа 39 запрещает прохождение импульсов с входа 43 и сигналы лидирования не возникают (фиг. 5f), а когда измеренное значение ЧСС больше эталонного (+1-й цикл), потенциал с входа 38 разрешает прохождение импульсов высокого звукового тона (фиг. 5f) от генератора 7 через .пер- вьй элемент И 15 и элемент ИЖ 17 на выход 42 формирователя 6. Длительность прохождения импульсов звукового тона определяется так же, как и в первом случае, длительностью импульса расширителя 20 и частотой сигналов на входе 43 формирователя 6,

Таким образом, в результате функционирования формирователя 6 спорт- смен получает информацию об интенсивности выполнения тренировочного задания.

т2305904

Для случая, изоЬраженног о на фиг.5, сигналы лидирования оянача- ют низкую интенсивность нагрузки в -1-ом цикле, нормальную - в i -ом цикле и чрезмерную нагрузку в i +1-ом цикле. Кроме того, сигналы лидирования с выхода формирователя 6 по вто- рому варианту позволяют судить и о величине недогрузки или перегрузки спортсмена относительно эталонного значения.

Запись информации в ОЗУ 9 в процессе вьшолнения тренировочного задания производится до его заполнения. В момент перехода счетчика 11 адреса из состояния 111...111 в состояние 000...000 с выхода переполнения происходит установка триггера

10

15

26 по входу 44 в положение, при ко

тором счетчик 11 адреса удерживается в нулевом состоянии. Указанное состояние сохраняется до подключения блоков 13 и 14. Это не сказьгоается на функционировании формирователя 6. Спортсмен может продолжать тренировку и без записи информации в ОЗУ 9.

Установка программы может осуществляться измерением положения переключателя в блоке 5 задания порогов и подключением к этому блоку выходов счетчика 11 адреса.

После окончания тренировки (всей или ее определенной части) блоки 13 и 14 тренера подключаются к регист- РУ 10 и элементу ИЛИ 22,шины 45, 46, 47 соединяются с соответствующими входами 48, 49, 50. Затем переключателем 29 устанавливается режим Счи- тьшание информации из ОЗУ 9. В зави

симости от используемого типа устройства регистрации (индикатор цифровой или стрелочный самопишущий прибор) вьшод информации может быть потактовым или непрерьшным. Выбор того или иного режима вьшода информации производится переключателем 28 блока 14 управления режимом, причем при непрерывном выводе информации переключатель 28 подключает к первому выходу блока 14 управления режимом генератор 31 тактовых импульсов. Импульсы с шины 46 блока 14 управления режимом поступают на первый управляющий вход блока 12 управления и вызьшают срабатьшание формирователей 23 и 24 и триггера 26. Создаются импульсы г и Р и снимается сигнал удержания нулевого состояния счетчи-

ка 11 адреса. Так как переключатель 29 находится в режиме Считывание, то сигнал об этом с шины 45 блока 14 управления поступает на второй управляющий вход 48 блока 12 управления и через формирователь 25 устанавливает ОЗУ 9 по входу 51 разрешения считывания в режим Считывание, Импульс (р, производит перепись информации из ОЗУ 9 в буферный регистр 10 по текущему адресу на выходных шинах счетчика 11 адреса. Буфер- ньй регистр 10 вьщает ин(юрмацию на блок 13 регистрации. Импульс Р изменяет адрес на выходньрс шинах счет-

ика 11 адреса на следующий, подготавливая ОЗУ 9 к выдаче информации на буферный регистр 10 и блок 13 регистрации,

При потактовом выводе информации переключатель 28 подключается к шине 46 блока 14 управления режимом через генератор 30 одиночных импульсов, запуск которого производится нажатием кнопочного выключателя 27.

Информация, полученная с помощью блока 13 регистрации, используется для анализа закончившейся тренировки и плани1)ования следукщей.

I о

Z1

22

33

4.

Т

26

12

35

36

Ч-/4

срие.З

32

4ff

29

45

(рие.4I i-lLfUff/ I / i/Uff IL+ i i{UM/7j

АО At дГЯ-4 A . V/-4 Ai AS АЗ A AZ

gjuff. 5