Устройство для определения параметров бега спортсмена Советский патент 1989 года по МПК A63B23/06 A63B5/00 

сл

05 OQ

со

Изобретение относится к спортивной измерительной технике.

Цель изобретения - повышение эффективности учебно-тренировочного процесса спортсменов,

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство для определения параметров бега спортсмена содержит дат- чик 1 касания ноги спортсмена беговой дорожки, регистратор 2 времени безопорной фазы бега, регистратор 3 времени опорной фазы бега-, коммутатор 4, генератор 5 частот, переключатель 6 частот, звуковой индикатор 7, датчики начала 8 и конца 9 беговой дорожки, регистратор 10 времени пробегания беговой дороткки. Выход датчика 1 касания ноги спортсмена беговой дорожки связан с первым входом коммутатора 4 и с первым входом управления переключателя 6 частот, первый, второй, третий выходы коммутатора 4 связаны с входами регистраторов времени опор- ной 3 и безопорной 2 фаз бега и регистратором 10 пробегания беговой дорожки, второй и третий входы коммутатора 4 связаны с датчиками начала 8 и конца 9 беговой дорожки, пер- вый и второй выходы генератора 5 частот связаны с первым и вторым входом переключателя 6 частот, выход которого связан с входом звукового индикатора 7, третий выход генератора частот связан со счетными входами регистраторов времени опорной 3 и безопорной 2 фаз бега и регистратором времени пробегания беговой дорожки, третий выход коммутатора А свя- зав с вторым управляющим входом переключателя 6 частот.

Датчик касания ноги спортсмена беговой доро:кки выполнен в виде параллельно расположенных контактных дорожек 11, схемы 12 защиты от дребезга. Один из концов контактных дорожек 11 соединен с входом схемы 12 защиты от дребезга, выход которой

связан с выходом датчика 1 касания ноги спортсмена беговой дорожки.

Каждый из регистраторов времени безопорной 2 и опорной 3 фаз бега и регистратор 10 времени пробегания беговой дорожки выполнены одинаково в виде последовательно соединенных схемы И 13, счетчика 14, дешифратора 15 и цифрового индикатора 16.

0 5 Q

5

0

5

Датчики начала 8 и конца 9 беговой дорожки могут быть выполнены, например, в виде фотоэлектронного устройства.

Перед началом работы на коммутатор 4, регистраторы времени безопорной 2 и опорной 3 базы бега и регистратор 10 времени пробегания беговой дорожки подается импульс 17 сброса.

Звуковой индикатор 7 в ыполнен в виде усилителя 18 и громкоговорителя 19.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Спортсмен использует обувь, на подошве которой закреплена металлическая пластина, которая служит для замыкания проводников контактной дорожки 11, в результате чего на первый вход схемы защиты от дребезга поступает сигнал Лог. О. При отсутствии замыкания проводников контактной дорожки 11 на вход блока

3защиты от дребезга поступает сигнал Лог. 1.

Перед началом работы производится установка устройства в исходное состояние путем подачи сигнала Сброс по цепи 17 на коммутатор 4 и счетчики 14.1-14.3. Информация о состоянии счетчиков 14.1-14.3 через дешифраторы 15.1-15.3 поступает на цифровые индикаторы 16.1-16.3. После поступления сигнала Сброс цифровые инди- каторы 16.1-16.3 высвечиваиот нули, На первом-третьем выходах коммутатора 4 устанавливается уровень Лог. запрещающий прохождение частоты с третьего выхода генератора 5 частот, на счетчики 14.1-14,3 через элементы И 13.1-13.3, а также запрещая прохождение частоты с выхода переключателя 6 частот на усилитель 18.

Спортсмен начинает бег. Забегая на контактную дорожку 11, он пересекает луч фотоэлектронного устройства 8. При этом фотоэлектронное устройство 8 вырабатывает импульс, который поступает на первый вход коммутатора 4. На третьем выходе коммутатора

4устанавливается уровень Лог. 1, разрешающий прохождение импульсов тактовой частоты с третьего выхода генератора 5 частот через элемент

И 13.3 на первый вход счетчика 14.3, который начинает счет поступающих импульсов. Так как тактовая частота выбрана равной 1 кГц, то длительность

5

между импульсами соответствует одной миллисекунде.

Таким образом, количество импульсов тактовой частоты, просчитанных счетчиком 14.3, соответствует длительности временного интервала, в течение которого на этот счетчик поступала тактовая частота. Уровень Лог, 1 с третьего выхода коммутатора 4 управления поступает также на второй вход управления переключателя 6 частот, разрешая прохождение частоты, соответствующей фазе касания или полета на вход усилителя 18, На четвертом выходе коммутатора 4 устанавливается уровень Лог. 1, разрешающий прохождение сигнала с контактной дорожки 11 на первый вход коммутатора 4 через схему 12 от дребезга. При касании спортсменом контактной дорожки 11 на первый вход схемы 12 защиты от дребезга поступает уро-. вень Лог. О.

С выхода схемы 12 защиты от дребезга уровень Лог. 1 поступает на первый вход коммутатора 4 и первый вход управления переключателя 6 частот. При этом на вход усилителя- 18 с выхода переключателя 6 частот поступает частота, соответствующая фазе касания. На первом выходе коммутатора

4устанавливается уровень Лог. 1, раэреша1ощий прохождение тактовой частоты с третьего выхода генератора

5частот через злемент И 13.1 на счетчик 14.1, который измеряет длительность касания. При отрьше ноги спортсмена от контактной дорожки 11 на вход схемы 12 защиты от дребезга поступает уровень Лог,, С выхода схемы 12 запшты от дребезга выдается уровень Лог. О на первый вход коммутатора 4 и первый вход управления переключателя 6 частот. При этом на вход усилителя 18 поступает частота, соответствующая фазе полета.

На первом выходе коммутатора 4 устанавливается уровень Лог. О, запрещающий прохождение частоты с третьего выхода генератора 5 частот на счетный вход счетчика 14.1, а на втором выходе коммутатора 4 устанавливается уровень Лог. 1, разрешающий прохождение тактовой частоты с третьего вькода генератора 5 частот через элемент И 13.2 на счетный вход счетчика 14.2, который измеряет длительность полета. После десятого

161336

касания на первом входе коммутатора 4 до конца цикла работы устанавливается уровень Лог. О, а на цифровом индикаторе 16,1 высвечивается суммар- ное время десяти касаний. С приходом импульса от одиннадцатого касания на первый вход коммутатора А на втором выходе этого блока до конца

.Q цикла работы устанавливается уровень Лог. О, а на индикаторе 16.2 высвечивается суммарное время десяти полетов.

Во время касания контактной дорож)5 ки 11 возникает механический дребезг, проявляющийся в периодическом, кратковременном возникновении и пропадании импульсов. Защита от дребезга осуществляется путем введения опреде20 ленной временной задержки, в период которой .блок не реагирует на поступающие импульсы помехи. Если импульс помехи больше, чем время задержки, то он воспринимается как импульс по25 лета. Время задержки калибровано и может изменяться в зависимости от величины дребезга (качества покрытия стадиона). Так как блок защиты от дребезга работает по принципу задерж30 ки, то показания индикатора 16.1 являются суммой десяти касаний и десяти временных задержек, а показ ания инди-, катора 16,2 являются разностью суммы десяти полетов и/десяти временных задержек. Поэтому для восстановления истинного результата в первом случае вычитают сумму десяти временных задержек, во втором - прибавляют. Работа устройства заканчивается

дл после пересечения датчика 9 конца беговой дорожки-луча фотоэлектронного устройства. При зтом на девятый вход блока 4 управления поступает импульс от фотоэлектронного устройства. На

АС третьем выходе коммутатора 4 устанавливается уровень Лог. О, запрещающий прохождение тактовой частоты с третьего выхода генератора 5 частот ;на первый вход счетчика 14.3 через

Q элемент И 13,3. На индикаторе 16,3 вьювечивается общее время пробегания спортсменом беговой дорожки,

Переключатели 4,1-4,3 изменяют режим работы устройства.

Устройство может производить измерение времени десяти касаний (индикатор 16.1) и времени десяти полетов (индикатор 16,2). При изменении положения переключателей 4.2 и 4,3 уст35

5

ройство производит измерение времени пяти касаний одной ногой контактной дорожки 11 (индикатор 16.1) и пять касаний другой ногой (индикатор 16.2), При изменении положения переключателя 4.1 (переключатели 4.2 и 4.3 остаются как в предьиущем режиме) производится измерение времени пяти полетов одной ноги (индикатор 16.1) и пяти петов другой ноги (индикатор 16.2).

Устройство дает возможность тренеру проводить контроль параметров бегового шага на различных периодах подготовки спортсмена, устранять асимметрию бега обоих ног спортсмена. С помощью двухтонального озвучивания бега тренер добивается от спортсмена воспроизведения звукового Образа будущего рекорда после предварительного прослушивания звуколидера.

Устройство может широко использоваться для работы как с начинающими спортсменами, так и с квалифицированными .

Формула изобретения

1. Устройство для определения параметров бега спортсмена, содержащее датчик касания ноги спортсмена беговой дорожки, регистратор времени безопорной фазы бега, регистратор времени опорной фазы бега, коммутатор, отличающееся тем.

что, с целью повышения эффективности тренировки путем двухтональной звуковой индикации опорной и безопорной фаз бега, в устройство введены генератор частот, переключатель частот, звуковой индикатор, датчики начала

0

5

0

5

0

5

Q

и конца беговой дорожки, регистратор времени пробегания беговой дорожки, причем выход датчика касания спортсменом беговой дорожки связан с первым входом коммутатора и первым входом управления переключателя частот, первый, второй, третий выходы коммутатора связаны с первыми входами регистраторов времени опорной, безопорной фаз бега, и первым входом регистратора времени пробегания беговой дорожки, второй и третий входы коммутатора связаны с датчиками начала и конца беговой дорожки, первый и второй выходы генератора частот связаны с первым и вторым входами переключателя частот, выход которого свя зан с входом звукового индикатора, третий выход генератора частот связан со вторыми входами регистраторов времени опорной и безопорной фаз бега и вторым входом регистратора времени пробегания беговой дорожки, третий выход коммутатора связан с вторым входом управления переключателя.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что датчик касания ног спортсмена беговой дорожки вьтолнен в виде двух групп параллельно расположенных чередующихся контактных дорожек из металлических разноцветных проводников, схемы защиты от дребезга, причем первая группа контактных дорожек соединена со схемой защиты от дребезга, выход которой связан с выходом датчика касания ноги спортсмена беговой дорожки, вторая группа соединена с общей шиной устройства.

Изобретение позволяет повысить эффективность тренировки путем двухтональной звуковой индикации опорной и безопорной фаз бега спортсмена. При замыкании ногой спортсмена контактных дорожек 11 вырабатывается сигнал опорной и безопорной фаз бега спортсмена, который через схему 12 защиты от дребезга поступает на вход коммутатора 4, а с его выходов - на вход регистраторов времени опорной 3 и безопорной 2 фаз бега спортсмена. Одновременно сигнал с выхода схемы 12 защиты от дребезга поступает на вход управления переключателя частот 6, который подает на звуковой индикатор 8 частоту, зависящую от того, в какой фазе бега находится спортсмен. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.