Устройство для регистрации результатов выполнения спортивных упражнений Советский патент 1987 года по МПК G07C1/28 

1 ,

Изобретение относится к автоматизации процесса измерения и регистра- 1ЩИ результатов спортивных упражнений, например при судействе соревнований по синхронным прыжкам на батуте.

Целью изобретения является повышение информативности устройства за

счет измерения времени выполнения уп- Q чества упражнений и времени выполнеражнении, повышение надежности измерения времени асинхронности„

На фиг. 1 изображена функциональная схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие его работу.

Устройство содержит первый 1 и второй 2, например пьезоэлектрические датчики, первый 3 и второй 4 усилители, первый 5 и второй 6 компараторы, первый 7 и второй 8 источники опорного напряжения, первый 9 и второй 10 формирователи импульсов, первый ключ 11, элемент И-НЕ 12, второй ключ 13, второй счетчик 14 для учета количества упражнений, второй индикатор 15, первый элемент И 16 первый счетчик 17 для учета асинхронности, первый индикатор 18, делитель 19 частоты, генератор 20 импульсов, второй элемент И 21, третий счетчик 22 для учета времени выполнения упражнений, третий индикатор 23.

Во время соревнований по прыжкам на батуте датчики механически укрепляются на двух батутах. Вследствие приземления спортсмена на батут в датчике возникает механический сигнал, преобразуемый в электрический. Последний является информационным параметром, сигнализирующим о мрмен- те приземления спортсмена на батут, а разность во времени сигналов от двух датчиков является временем асинхронности выполнения упражнения двумя спортсменами.

Устройство работает следующим образом.

Подготовка устройства к работе осуществляется включением ключа 11 в положение Работа, В этом состоянии на соответствующие входы элементов 12, 16 и 21 поступает сигнал уровня О, вследствие чего на выход элемента И-НЕ 12 устанавливается уровень 1, а на выходах элементов 16 и 21 - уровень О. Выходные сигналы элементов 12, 16 и 21 в этом

случае не зависят от величин сигналов, подаваемых на другие входы этих элементов. Поэтому счетчики 17, 14 и 22 количества упражнений и времени выполнения упражнений не изменяют своего состояния, вследствие чего устройство фиксирует измеренные значения времени асинхронности, коли5

0

5

0

5

0

0 5

ния упражнении.

Включением ключа 11 Работа (фиг. 2а) устройство готово к измерению указанных параметров. В этом состоянии на счетный вход счетчика 22 через элемент И 21 с генератора 20 импульсов поступают импульсы Uj (фиг. 26), подсчет количества которых позволяет определять время выполнения упражнений спортсменом. Это время высвечивается на индикаторе 23. .С выхода генератора 20 импульсы поступают и на вход делителя 19 частоты.

Делитель 19 необходим для понижения частоты во столько раз, во сколько дискрета, необходимая для измерения времени выполнения упражнения, меньше дискреты, необходимой для измерения времени асинхронности (фиг. 2в). В момент нажатия на ключ 13 Сброс счетчики 17, 14 и 22 обнуляются , и последний начинает считать время выполнения упражнений, которое высвечивается на индикаторе 23..

Рассмотрим работу устройства в трех случаях, определяемых последовательностью приземления спортсменов на батут.

Первый случай. При выполнении упражнений первый спортсмен приземляется на батут раньше второго. Тогда вследствие приземления первого спортсмена на батут в момент времени t в первом датчике 1 возникает затухающий колебательньй процесс. Сигнал датчика 1, усиленный первым усилителем 3, поступает на вход первого компаратора 5. На его второй вход с целью предотвращения срабатывания компаратора от шумовых помех подается напряжение от первого источника 7 опорного напряжения (фиг. 2г). В результате на выходе первого компаратора 5 появляется последовательность импульсов, количество которых зависит от соотношения между амплитудой колебаний в датчике 1 и уровнем напряжения источника 7 опорного напря -жения (фиг. 2д). На выходе первого формирователя 9 в момент времени t появляется импульс, длительность которого задается равной максимальн допустимому правилами соревнований времени асинхрЬнности прыжков (фиг, 2е). Этот импульс необходим для надежного выделения временного промежутка асинхронности. Аналогичный процесс, начинающийся в момент времени t, т.е. при приземлении на второй батут второго спортсмена, возникает в датчике 2, усилителе 4 (фиг. 2з), компараторе 6 (фиг. 2и) и формирователе 10 импульсов (фиг. 2к) .

Для выделения элементом И 16 разности времени между импульсами первого 9 и второго 10 формирователей, эквивалентной времени асинхронности упражнения, элемент И-НЕ 12 инвертирует сигнал, возникающий на выходе первого формирователя 9 импульса. В промежуток времени , ограниченный спадами импульсов на выходе первого 9 и второго 10 формирователей импульса, на входе элемента И 16 создается уровень напряжения логической 1, возникающий на выход второго формирователя 10 импульса. На другом входе элемента И 16 создается уровень напряжения 1, возникающий на выходе элемента И-НЕ 12. На входе элемента 16 в это время установлен уровень напряжения 1 за счет включенного ключа 11 Работа.

Таким образом, в промежуток времени tj-t. импульсы с делителя 19 частоты проходят на счетный вход счетчика 17 (фиг. 2л). Последний считает количество поступивших импульсов, которое определяет величину времени асинхронности. Это количество импульсов высвечивается на индикаторе 18. Кроме того, после приземления на батут первого спортсмена импульс с выхода элемента И-НЕ 12 поступает на счетный вход счетчика 14, который увеличивает на единицу свое значение и высвечивает его на индикаторе 15. Следовательно, в том случае, когда первый спортсмен приземляется на батут раньше, чем второй, время асинхронности определяется разностью во времени между спадами импульсов, вырабатываемых формирователями 9 и 10 импульсов.

63277 4

Второй случай. При выполнении упражнений оба спортсмена приземляются на батуты одновременно. Тогда на вы ходах формирователей 9 и 10 импуль- 5

СОВ в момент приземления спортсменов

на батуты одновременно появятся импульсы, которые вследствие идентичности формирователей 9 и 10 импуль- 1Q сов окончатся в один и тот же момент времени В результате не будет промежутка времени, в течение которого на входах элемента И 16 одновременно возникают уровни напряжения 15 1.Поэтому на счетчик Т7 не поступят импульсы с делителя 19 частоты, т.е. время асинхронности прыжков равно нулю. Счетчик количества упражнений по-прежнему увеличит на еди- 2Q ницу свое значение, так как на него поступит импульс, созданный первым формирователем 9 импульса, не зависящий от значения асинхронности..

Третий случай. При выполнении упраж- 25 нений второй спортсмен приземлится на батут раньше первого.Тогда на выходе второго формирователя 10 импульс появится раньше в момент времени ty , а на выходе первого формирователя 9 3Q импульсов - позже, в момент времени tg. В промежуток времени , ограниченный фронтами импульсов, на счетный ВХОД счетчика 17 будут посту- пать импульсы с делителя 19 частоты, количество которых и будет определять- величину времени асинхронности. Счетчик количества упражнений, работа которого зависит не от значения асинхронности, а от появления импульса на выходе первого формирователя 9 импульса, вновь увеличит на единицу свое значение. Следовательно, в том случае, когда второй спортсмен приземлится на батут раньше, чем первый, время асинхронности будет определяться разностью во времени меж- . ду фронтами импульсов, вырабатываемых формирователями 9 и 10 импульсов. Формула изобретения

35

40

45

50

55

Устройство для регистрации результатов выполнения спортивных упражнений, содержащее первый и второй датчики, первый и второй формирователи импульсов, выход последнего из которых соединен с первым входом первого элемента И, выход которого подключен к входу первого счетчика, выход которого соединен с входом первого индикатора, первый и второй ключи, выход последнего из которых подключен к установочным входам первого и второго счетчиков, выход последнего из которых соединен с входом второго индикатора, и генератор импульсов, отличающееся тем, что, с целью повьшения надежности и информативности устройства, в него внедрены усилители, компараторы, источники опорного напряжения, элемент И-НЕ, второй элемент И, делитель Частоты, третий счетчик и третий индикатор, выход первого датчика через последовательно соединенные первые усилитель, компаратор и формирователь импульсов подключен к первому входу элемента И-НЕ, выход которого соединен с входом второго счетчика и с вторым входом первого элемента

И, выход второго датчика через последовательно соединенные вторые усилитель и компаратор подключен к входу второго формирователя импульсов, выход генератора импульсов соединен через делитель частоты с третьим входом первого элемента И и непосредственно с первым входом второго элемента И, выход которого ключен к входу третьего счетчика, выход которого соединен с входом третьего индикатора, выход второго ключа подключен к установочному вхо- ДУ третьего счетчика, выход первого ключа соединен с вторыми входами элемента И-НЕ, второго элемента И и с четвертым входом первого элемента И, выходы источников опорного напряжения подключены к входам уставки компараторов.

Изобретение относится к автоматизации процесса измерения и регистрации результатов спортивных упражнений, например, при судействе соревнований по синхронным прыжкам на батуте. Устройство обеспечивает высокую информативность за счет дополнительного измерения времени выполнения упражнений, а также высокую надежность измерения времени асинхрон- ности. Устройство содержит датчики 1,2, усилители 3,4, компараторы 5,6, источники опорного напряжения 7,8, формирователи импульсов 9,10, ключи 11,13, элемент И-НЕ 12, счетчики 14,17,22, индикаторы 15,18,23, элементы И 16, 21, делитель частоты 19, генератор импульсов 20. Измерение времени выполнения упражнения осуществляется счетчиком 22. 2 ил. О) О5 со ГчЭ

3

t, tt ti t

Редактор Е.Копча

Составитель Г.Усачев Техред л.Олийньк

Заказ 6367/44

Тираж 470 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

tr tf

Корректор И.Муска