Устройство для контроля попадания мяча в аут Советский патент 1990 года по МПК A63B71/00 A63B71/06 

сл

4ь СО СЛ 4Ь 0

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

Цель изобретения - повышение точности контроля.

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

Устройство содержит датчик касания мяча 1, передатчик 2, установленный в мяче 3, приемник 4, блок индикации 5, N блоков сравнения 6, N датчиков 7 давления, генератор импульсов 8, ключ 9, элемент НЕ 10, ключ 11, сумматор 12 по модулю «2, элемент НЕ 13, первый 14 и второй 15 триггеры, первую 16 и вторую 17 схемы И.

Устройство работает следующим образом.

Мяч 3 с радиопередатчиком 2, находясь в игре, при любом касании излучает радиосигнал, который воспринимается и преобразуется приемником 4 в сигнал, некоторой длительности. Блок индикации 5 фиксирует продолжительность времени касания. Этот же сигнал поступает на ключ 9 и открывает его на время, равное длительности посту- паемого сигнала. С генератора 8 через открытый ключ 9 на вторые входы N блоков сравнения поступает импульсная последовательность.

Датчики 7 при восприятии давления от удара мяча формируют сигналы, которые поступают на первые входы соответствующих блоков сравнения 6.

При одновременном поступлении в устройство от датчика 2 мяча 3 и датчика 7 сигналов одинаковой длительности блок сравнения 6 формирует сигнал, который поступает на второй вход индикатора 5. При этом срабатывает сигнализация (загорается лампочка), что свидетельствует о попадании мяча в аут, т. е. на участок одного из датчиков 7.

Блок сравнения 6 сигналов работает следующим образом.

При включении устройства во время отсутствия сигналов от мяча 3 и датчика 7 давления на входах элемента И 16 и 17 элементами НЕ 10 и НЕ 13 формируются сигналы. При этом элемент И 17 устанав- ливает триггеры 14 и 15 в исходное состояние, при котором на выходе второго триггера 15 устанавливаете уровень «1, а на- выходе первого триггера 14 - уровень «О. Таким образом, в исходном состоянии на втором, третьем и четвертом входах элемента И 16 формируется , а на первом входе «О. На выходе элемента И 16 сигнал отсутствует.

Во время игры могут возникнуть различные варианты поступления сигналов в уст- ройство. Рассмотрим основные.

Сигнал поступает в блок сравнения 6 сигналов либо от мяча (тм), либо от датчика 7 (тэ) (фиг. 2а).

5

5

5

0

5

0

0

Если сигнал формируется только на выходе приемника 4, то открывается ключ 9 и импульсы с генератора 8 через ключ 9 поступают на второй вход сумматора 12 по модулю «2 и на первый вход триггера 14. Так как на первом входе сумматора 12 сигналы отсутствуют, то с его выхода на первый вход триггера 15 поступают «1, которые устанавливают на выходе «О, т. е. на втором входе элемента И 16 устанавливается «О. По окончании сигнала от мяча 3 элементы НЕ 10 и НЕ 13 на третьем и четвертом входах И 16 формируют «1, но так как не на всех входах имеется «1, то сигнал на выходе элемента И 16 отсутствует, а элемент И 17 устанавливает триггеры 14 и 15 в исходное состояние.

Если сигнал td формируется только на выходе датчика 7, то импульсы с генератора 8 через открытый ключ 11 поступают только на первый вход сумматора 12, который переводит триггер 15 в рабочее состояние и на втором входе элемента И 16 формируется «О. Так как сигнал от мяча отсутствует, то и на первом входе элемента И 16 сигнал отсутствует. В момент окончания сигнала от датчика 7 на входах 3 и 4 элемента И 16 формируются «1, но на выходе формирование сигнала не происходит.

Сигнал im от мяча 3 и id от датчика 7 поступают в блок сравнения 6 одновременно, но начало и конец их действия не совпадает (фиг. 26).

В этом случае на выходе сумматора 12 по модулю «2 формируется импульсная последовательность вида 111... 1000...0111... 1, где «1 соответствуют моменту действия одного из сигналов, а «О - их совместному поступлению в сумматор 11.

«1 устанавливают триггер 15 в рабочее состояние, которое изменяется только после окончания действия сигналов. Триггер в момент поступления сигнала от ключа 5 переходит в рабочее состояние и формирует «1 на первом входе элемента И 16. Таким образом, в момент поступления «единиц на входы 3 и 4 элемента И 16 на его втором входе «1 отсутствует, поэтому на выходе И 16 сигнал не формируется, а триггеры 14 и 15 принимают исходное состояние.

Сигналы тт и т, поступают в блок сравнения в один и тот же момент, но окончание их действия не совпадает (фиг. 2Ь).

Сумматор 12 формирует последовательность вида 000...0111...1. Так как начало действия сигналов совпадает, то на выходе сумматора 12 «единицы отсутствуют, триггер 15 не меняет своего исходного состояния, в результате чего на втором входе элемента И 16 имеется «1. Триггер 14 под действием сигнала от мяча изменяет свое исходное состояние и на первом входе элемента И 16 формируется «1. Однако в момент окончания совместного действия сигналов сумматор 12 формирует «единицы, которые переводят триггер 15 в рабочее состояние, и тогда к моменту поступления «единиц от элементов НЕ 13 и НЕ 10 на втором входе элемента И 16 имеется «О. Сигнал на выходе элемента И 16 не формируется.

Сигналы тт и т поступают в различные моменты времени, а заканчиваются одновременно (фиг. 2г).

Сумматор 12 формирует последовательность вида 111 ...1000...0. В начальный момент работы сумматора 12 триггер 15 принимает рабочее состояние и не изменяет его до окончания действия сигналов, т. е. на втором входе элемента И 16 сформирован «О и на его выходе в момент прихода сигналов от элементов НЕ 10 и НЕ 13 «единица не формируется, а элемент И 17 устанавливает триггеры 14 и 15 в исходное состояние.

Сигналы im и т совпадают до длительности и времени действия (фиг. 2д).

Сумматор 12 формирует последовательность вида 000...0. Триггер 15 не изменяет своего состояния, в результате чего на втором входе элемента И 16 имеется «1. Триггер 14 под действием сигнала от мяча принимает рабочее состояние и формирует на первом входе элемента И 16 «1. После окончания действия сигналов элементы НЕ 13 и НЕ 10 формируют «единицы на третьем и четвертом входах элемента И 16. В момент одновременного поступления «1 на все четыре входа на выходе элемента И 16 формируется сигнал, который поступает в блок индикации 5 и включает сигнализацию, а триггеры 14 и 15 элементов И 17 устанавливаются в исходное состояние.

Таким образом, алгоритм работы блока сравнения 6 сигналов обеспечивает включение сигнализатора только при падении мяча за пределами игровой площадки в зону участка одного из датчиков 7. В то же время любое другое касание мяча фиксируется цифровым индикатором.

0

Формула изобретения

Устройство для контроля попадания мяча в аут, содержащее датчик касания мяча

с передатчиком, установленным внутри мяча, приемник, связанный с первым входом блока индикации, N блоков сравнения, первые входы которых связаны с выходами N датчиков давления, установленных по периметру игровой площадки, при этом первые выходы блоков сравнения соединены со вторым входом блока индикации, отличающееся тем, что, с целью повышения точности контроля, в устройство введены генератор импульсов, первый ключ, первый элемент НЕ, причем выход генератора импульсов соединен с вторыми входами блоков сравнения и первым входом первого ключа, второй вход которого подключен к выходу приемника, а выход - к третьим входам блоков сравнения и к входу первого элемента НЕ, выход которого соединен с четвертыми входами блоков сравнения, причем блок сравнения содержит второй ключ, сумматор по модулю «2, второй элемент НЕ, первый и второй триггеры и первую и вто5 рую схемы И, при этом первый вход второго ключа является первым входом блока сравнения, а второй вход второго ключа - вторым входом блока сравнения, а выход второго ключа соеди-нен с первым входом сумматора по модулю «2 и входом вто0 рого элемента НЕ, второй вход сумматора по модулю «2 является третьим входом блока сравнения и первым входом первого триггера, выход сумматора по модулю «2 соединен с первым входом второго триггера, выходы первого и второго триггеров

5 соединены с первым и вторым входами первой схемы И, выход которой является первым выходом блока сравнения, а третий вход соединен с выходом второго элемента НЕ и первым входом второй схемы И, причем

0 четвертый .вход первой схемы И является четвертым входом блока сравнения и соединен с вторым входом второй схемы И, выходом соединенной со вторыми входами первого и второго триггеров.

Изобретение относится к спортивным играм и может быть использовано при игре в волейбол. Цель изобретения - повышение точности контроля попадания мяча в аут. При одновременном поступлении в устройство сигнала от датчика 1 касания мяча и датчика 7 сигналов одинаковой длительности блок сравнения 6 формирует сигнал, что свидетельствует о попадении мяча в аут. 2 ил.