Устройство для контроля попадания мяча в аут Советский патент 1989 года по МПК A63B61/00 A63B71/06 

/

V

ч

Ь

И

/

/

i

§ (Л

114

Изобретение относится к спортивным играм и может быть использовано, например, при игре или тренировке в волейбол.

Цель изобретения - повышение качества контроля попадания мяча в аут.

На фиг.1 представлена структурная схема устройства; на фиг.2 - схема сравнения; на фиг.З - временные диаграммы, поясняющие работу схемы сравнения.

Устройство содержит мяч 1, датчик 2 касания мяча с передатчиком 3, ус- тановленными внутри мяча 1, приемник 4, блок 5 индикации, датчики 6 давления, расположенные по периметру игровой площадки, схемы 7 сравнения. Первые входы схем 7 сравнения соединены с выходом приемника 4, вторые входы схем 7 сравнения связаны с датчиками 6 давления, а выходы схем 7 сравнения соединены с вторым входом блока 5 индикации, выход приемника 4 связан с первым входом блока индикации.

Схема 7 сравнения содержит первую 8, вторую 9, третью 10, четвертую 11 и пятую 12 схемы И, схему 13 задержки, первый 14 и. второй 15 ключи, RS-триггер 16, первый 17 и второй 18 инверторы. Первый вход схемы 7 сравнения соединен с входом первого инвертора 17 и с первыми входами первой 8 и второй 9 схем И. Второй вход схемы 7 сравнения связан с входом второго инвертора 18 и с вторыми входами первой 8 и третьей 10 схем И, выход первого инвертора 17 связан с первыми входами третьей 10 и четвертой 11 схем И, выходы третьей 10 и второй 9 схем И соединены между собо и связаны с вторым входом управления первого ключа 14 и с входом второго ключа 15, выход второго инвертора 18 связан с вторыми входами второй 9 и четвертой 11 схем И, выход четвертой схемы И 11 связан с первым входо управления второго ключа 15 и с S- входом RS-триггера 16, выход первой схемы И 8 соединен с первым входом пятой схемы И 12 и с входом схемы задержки, выход которой связан с входо первого ключа 14, выход пятой схемы И 12 связан с первым входом управления первого ключа 14, выход которого связан с выходом схемы 7 сравнения, выход RS-триггера 16 связан с вторым

0

0

5

0

5

0

5

0

входом пятой схемы И 12, инверсный выход RS-триггера 16 связан с вторым входом управления второго ключа 15, выход которого связан с R-входом RS- триггера 16.

Схемы 7 сравнения предназначены для сравнения сигналов, поступающих от приемника 4 и соответствующего датчика 6. Всего устройство содержит ш схем 7 сравнения сигналов.

Датчики 6 давления расположены за пределами игровой площадки так, чтобы исключить одновременное касание мячом игровой площадки и датчика. Каждый датчик 6 воспринимает давление с определенного участка, размеры которого исключают одновременное попадание в него мяча и игрока без касания их друг друга. Всего устройство содержит m датчиков 6, обслуживаемые участки которых расположены вплотную, но механически и электрически не соединены друг с другом.

Блок 5 индикации содержит цифровой индикатор продолжительности времени касания мяча и сигнализатор попадания мяча в аут.

Сигнализатор может быть выполнен на основе сигнальной лампочки, реле и кнопки сброса.

Устройство работает следующим образом.

Мяч 1 с радиопередатчиком 3, находясь в игре, при любом касании излучает радиосигнал, который воспринимается и преобразуется приемником 4 в сигнал некоторой длительности. Цифровой индикатор блока 5 индикации фиксирует продолжительность времени касания мяча. Этот же сигнал поступает на первые входы m блоков 7 сравнения сигналов.

Датчики 6 давления при восприятии давления (от удара мяча, ступни игрока и т.д) формируют сигналы, которые поступают на вторые входы соответствующих схем 7 сравнения.

При одновременном поступлении в устройство от радиопередатчика 3 мяча 1 и датчика 6 сигналов одинаковой длительности схема 7 сравнения формирует сигнал, который поступает на дополнительный вход блока 5 индикации. При этом срабатывает сигнализация (загорается лампочка), что свидетельствует о попадании мяча в аут, т.е. на участок одного из датчиков 6.

314

Схема 7 сравнения сигналов работает следующим образом.

При включении устройства во время отсутствия сигналов от радиопередатчика 3 мяча 1 и от датчика 6 элементы НЕ 17 и 18 формируют сигналы, которые поступают на входы четвертого элемента И 11, на входе которого формируется сигнал, открывающий второй ключ 15 и устанавливающий триггер 16 в исходное состояние, на выходе устанавливается состояние 1.

Во время игры могут возникнуть различные варианты поступления сигна- лов в схему 7 сравнения.

1. Сигнал поступает в схему 7 сравнения сигналов либо от мяча t (Гм), либо от датчика 6 (д) (фиг.За)

Если в схему 7 сравнения поступа- ет сигнал LM только с выхода приемника 4, а сигнал от датчика 6 отсутствует, то второй элемент И 9 закрывает первый ключ 14 и через второй ключ 15 поступает на R-вход RS-триг- гера 16. При этом RS-триггер 16 переходит в состояние, при котором на выходе триггера сигнал соответствует О, а инверсном - 1. Сигнал с инверсного выхода RS-триггера 16 закрывает второй ключ 15.

По окончании сигнала Јм и отсутст вия сигнала от датчика 6, т.е. в период ЛЯУЭИ , схема 7 сравнения возвращается в исходное состояние, при котором второй ключ 15 открывается, а выход RS-триггера 16 принимает состояние 1.

Если в схеме 7 сравнения поступает сигнал -С А только от датчика 6, то третий элемент И 10 формирует сигнал, закрывающий первый ключ 14 и через RS-триггер 16 - второй ключ

15. По окончании сигнала д схема 7 сравнения возвращается в исходное состояние.

2. Сигналы 1}д совпадают по длительности и времени действия (фиг.З.д).

В момент, предшествующий действию сигналов, устройство находится в исходном состоянии. В момент t t одновременного действия сигналов м и fAc выхода первого элемента И 8 на вход схемы 13 задержки поступает сигнал, который открывает первый ключ 14. В момент t действие двух сигналов прекращается одновременно. Первый ключ 14 продолжаем оставатьс

10

«г

0 5

0

в открытом состоянии. Сигнал со схемы 13 задержки через первый ключ 14 поступает на второй вход блока индикации 5 и включает сигнализатор. Длительность задержки выбирается больше длительности времени касания мяча.

3. Длительность действия сигнала от датчика Јд превышает длительность действия сигнала от мяча, т.е. д м(фиг.3,в).

В этом случае после прекращения действия сигнала Јм с выхода приемника выходе первой схемы НЕ 17 появляется сигнал 1, который проходит через третью схему И 10 на первый ключ 14 и закрывает его. Поэтому задержанный сигнал См с выхода схемы 13 задержки не проходит на выход схемы сравнения и сигнализатор блока индикации не срабатывает.

Таким образом, алгоритм работы схемы 7 сравнения обеспечивает включение сигнализатора только при падении мяча за пределами игровой площадки в зону участка одного из датчиков 6.

Формула изобретения

5

0

5

0

5

1.Устройство для контроля попадания мяча в аут, содержащее датчик касания мяча с передатчиком, установленные внутри мяча, и приемник, связанный с блоком индикации, отличающееся тем, что, с целью повышения точности контроля, в устройство введены схемы сравнения, расположенные по периметру игровой площадки датчики давления, причем первые входы схем сравнения соединены

с выходом приемника, вторые входы схем сравнения связаны с датчиками давления, а выходы схем сравнения соединены с вторым входом блока индикации.

2.Устройство по п.1, отличающееся тем, что схема сравнения содержит схемы И, схему задержки, ключи, RS-триггер, инверторы, причем первый вход схемы сравнения является входом первого инвертора и первыми входами первой и второй схем И, второй вход схемы сравнения является входом второго инвертора, вторым входом первой схемы И, вторым входом третьей схемы И, выход первого инвертора связан с первыми входами

третьей и четвертой схем И, выходы третьей и второй схем И соединены между собой и связаны с вторым входом управления первого ключа и с входом второго ключа, выход второго инвертора связан с вторыми входами второй схемы И и четвертой схемы И, выход которой связан с первым входом управ ления второго ключа и с S-входом триггера, выход первой схемы И соединен .с первым входом пятой схемы И

808296

и входом схемы задержки, выход которой связан с входом первого ключа, причем выход пятой схемы И связан с первым входом управления первого ключа, выход которого является выходом схемы сравнения, выход RS-триггера связан с вторым входом пятой схемы И, инверсный выход RS-триггера связан Q с вторым входом управления второго ключа, выход которого связан с R-вхо- дом RS-триггера.

Изобретение позволяет повысить качество контроля попадания мяча в аут путем сравнения сигналов с датчика 2 касания мяча и датчиков 6 давления, расположенных за пределами игровой площадки. При совпадении сигналов по длительности одна из схем сравнения 7 выдает сигнал на блок индикации 5, по которому срабатывает сигнализатор попадания мяча в аут. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

О.т приемника Ч

v

Л

8

10

v

11

12

Е

8

г

ю

От датчика 5

;з

«

.Выход --

фие.2