УСТРОЙСТВО И.В.МЕСЬКИНА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДЛИНЫ ПРЫЖКА Советский патент 1996 года по МПК A63B5/00 

Изобретение относится к оборудованию спортивных площадок для прыжков в длину и тройных прыжков и может быть использовано в спортивных состязаниях.

Целью изобретения является повышение удобства использования.

На фиг. 1 дана структурная схема устройства; на фиг. 2 структурная схема первого и второго селекторов; на фиг. 3 структурная схема первого вычислителя; на фиг. 4 структурная схема второго вычислителя; на фиг. 5 - структурная схема блока разрешения считывания; на фиг. 6 структурная схема логического блока.

Устройство для определения длины прыжка содержит источники 1 и приемники 2 излучения, блок 3 обработки информации, первый индикатор 4, дополнительные источники 5 и приемники 6 излучения, пороговые блоки 7, первый селектор 8 сигналов, первый вычислитель 9, второй селектор 10 сигналов, второй вычислитель 11, регистр 12, сумматор 13, блок 14 разрешения считывания, преобразователь 15, первую 16 и вторую 17 схемы задержки, логический блок 18, блок элементов И 19, блок элементов ИЛИ 20.

Селектор сигналов (фиг. 2) содержит блок элементов ИЛИ 21, RS-триггеры 22, элементы И 23, сумматоры по модулю 24, переключатель сброса 25.

Первый вычислитель 9 (фиг. 3) содержит шифратор 26, регистр 27. Второй вычислитель 11 (фиг. 4) содержит шифратор 28, сумматор 29, блок элементов И 30.

Блок 14 разрешения считывания (фиг. 5) содержит первый 31 и второй 32 блоки элементов И.

Логический блок 18 (фиг. 6) содержит первый 33 и второй 34 элементы НЕ, элемент ИЛИ 35, элемент И 36. К блоку 19 подключен регистр ошибок 37.

Устройство работает следующим образом.

В зоне отталкивания дорожки для разбега формируют электромагнитные сигналы W_o, W₁, W₂, W₃,N, ориентированные в направлении, перпендикулярном направлению разбега. Нулевой электромагнитный сигнал W_o совмещен с линией измерения, а остальные электромагнитные сигналы W₁, W₂, W₃,N горизонтально сдвинуты от нулевого электромагнитного сигнала W_o на заданные интервалы длины в направлении, противоположном направлению разбега. Электромагнитные сигналы W_o, W₁, W₂, W₃,N преобразуют в электрические сигналы U_o, U₁, U₂, U₃, U_N, например в постоянные уровни напряжений, каждому из которых присваивают соответствующее значение длины l_o, l₁, l₂,l₃,l_N, определяемое расстоянием соответствующего электромагнитного сигнала от нулевого электромагнитного сигнала.

При прыжке определенные электромагнитные сигналы затеняются. Например, затеняются электромагнитные сигналы W₃, W₄, W₅. Соответствующие электрические сигналы U₃, U₄, U₅ прерываются и получают электрические сигналы прерывания U*3

U*4 U*5. Значение длины l определяют по ближайшему к минимальному электрическому сигналу прерывания U^*. Так как в приведенном примере минимальный электрический сигнал прерывания есть U*3 то ближайшее к нему значение длины определяется как l₂.

Произведя измерение расстояния L' от линии измерения до ближайшей к ней точки следа в зоне приземления известным способом, например считыванием информации с эталонного носителя и округлением до целой величины в сантиметрах в сторону уменьшения, осуществляют формирование конечного результата.

Результат прыжка L получают путем суммирования значения длины в зоне отталкивания, что соответствует величине l₂, и расстояния L' от линии измерения до ближайшей к ней точки следа в зоне приземления, т. е. L l₂ + L'.

Значение длины l в зоне отталкивания не должно быть менее нуля, так как в этом случае результат прыжка не формируется по причине "заступа" прыгун наступил на линию измерения.

В зоне приземления формируют дополнительные электромагнитные сигналы WI0

, Wl1, Wl2, Wl3, Wl4, ..., ориентированные в направлении, перпендикулярном направлению разбега. Дополнительные электромагнитные сигналы Wl0, Wl1, Wl2, Wl3, Wl4, ... горизонтально сдвинуты относительно друг друга через заданные интервалы длины. Эти сигналы преобразуют в дополнительные электрические сигналы Ul0, Ul1, Ul2, Ul3, Ul4, ...,например в постоянные уровни напряжений, каждому из которых присваивают соответствующие дополнительные значения длины Il0, Il1, Il2, Il3, Il4, ...,возрастающие в сторону направления разбега.

При прыжке в зоне отталкивания получают значение длины l, например, в виде l₂. В зоне приземления пересекаются определенные дополнительные электромагнитные сигналы, например, Wl4

, Wl5, что влечет за собой прерывание соответствующих дополнительных электрических сигналов Ul4, Ul5 и получение соответствующих дополнительных электрических сигналов прерывания U*l4, U*l5. Расстояние от линии измерения до ближайшей к ней точки следа в зоне приземления определяют по дополнительному значению длины l', ближайшему к минимальному дополнительному электрическому сигналу прерывания U^*1. Так как в рассматриваемом примере минимальный дополнительный электрический сигнал прерывания есть U4^*l, то ближайшее к нему дополнительное значение длины определяется как Il3.

Результат прыжка получают в данном примере как L=I₂+Il3

.
Источник излучения формирует в зоне отталкивания электромагнитные сигналы W_o, W₁, W₂, W₃, расположенные в горизонтальной плоскости и чередующиеся через заданные интервалы длины. Каждый приемник излучения воспринимает свой электромагнитный сигнал и преобразует его в электрический сигнал. Каждый сигнал усиливается и поступает на соответствующий пороговый блок 7. Пороговые элементы этого блока настроены на пороги срабатывания, например, равные половинным значениям усиленных сигналов, поступающих на входы блока. Переключателем сброса 25 обнуляются двоичные элементы селектора 8 и 10 сигналов; при этом только на нулевом выходе этого блока появляется сигнал.

Селектор 8 сигналов формирует сигнал на одном из его выходов, ближайшем к минимальному сигналу прерывания, а также выдает на разрешающем выходе сигнал, показывающий, что прыжок произведен. Вычислитель 9 присваивает сигналу на соответствующем его входе требуемое численное значение длины. Имея сигнал на нулевом входе блок 14 разрешения считывания информации, получив задержанный на схеме задержки сигнал с разрешающего выхода селектора 8 сигналов, поступивший на управляющий вход этого блока, осуществляет передачу информации с выхода вычислителя 9 на вход преобразователя 15. Последний преобразует входную информацию о численном значении длины в требуемую форму сигналов индикатора, которая поступает через блок элементов ИЛИ 20 на индикатор 4, который высвечивает величину значения длины на своем табло.

Если в зоне отталкивания пересечены все электромагнитные сигналы, включая нулевой электромагнитный сигнал, что является пересечением линии измерения, т. е. появлением так называемого "заступа", то на всех выходах и на нулевом выходе селектора 8 сигналов отсутствует информация. Отсутствие сигнала на нулевом входе блока 14 разрешения считывания информации не разрешает передачу информации через этот блок. Однако отсутствие сигнала на нулевом входе логического блока 18 при наличии сигнала на управляющем входе этого блока обуславливает появление сигнала на выходе логического блока 18. Этот сигнал, попадая на управляющий вход блока элементов И 19, открывает клапаны этого блока и на табло индикатора появляется информация, показывающая, что данный прыжок не засчитан.

В том случае, если на индикаторе 4 есть информация о значении длины в зоне отталкивания, то она суммируется с округлением до целой величины в сантиметрах в сторону уменьшения результата измерения расстояния от края зоны отталкивания, являющейся линией измерения до ближайшей к ней точке следа. Получается результат, являющийся реальной длиной прыжка.

Устройство при прыжке без заступа работает следующим образом.

Расположенный по одну сторону от зоны отталкивания блок 1 излучателей формирует в зоне отталкивания электромагнитные сигналы W_o, W₁, W₂, W₃, расположенные в горизонтальной плоскости и чередующиеся через заданные интервалы длины. Каждый приемник излучения воспринимает свой электромагнитный сигнал и преобразует его в электрический сигнал, например, уровень напряжения. Каждый сигнал усиливается и поступает на соответствующий пороговый элемент блока 7. Пороговые элементы этого блока настроены на пороги срабатывания, например, равные половинным значениям усиленных сигналов, поступающих на входы блока. Переключателем 25 обнуляются двоичные элементы первого селектора 8 сигналов; при этом только на нулевом выходе этого блока появляется сигнал. Расположенные по одну сторону от зоны приземления дополнительные излучатели формируют дополнительные электромагнитные сигналы Wl0

, Wl1, Wl2, Wl3, расположенные в горизонтальной плоскости и чередующиеся через заданные интервалы длины. Каждый дополнительный приемник излучения воспринимает свой дополнительный электромагнитный сигнал и преобразует его в дополнительный электрический сигнал, например, уровень напряжения. Каждый такой сигнал усиливается. Регистр 12 величины расстояния присваивает каждому дополнительному электрическому сигналу значение длины, возрастающее в сторону направления разбега, или этим блоком вводят значение длины, соответствующее дополнительному нулевому электромагнитному сигналу Wl0, поступающее на установочные входы вычислителя 11.

В результате прыжка и попадания толчковой ноги прыгуна в зону отталкивания осуществляется пересечение определенных электромагнитных сигналов. Это в свою очередь вызывает прерывание электрических сигналов с выходов соответствующих приемников излучения. Первый селектор 8 сигналов формирует сигнал на одном из его выходов, ближайшем к минимальному сигналу прерывания, а также выдает на разрешающем выходе сигнал, показывающий, что начальная стадия прыжка произведена.

Первый вычислитель 9 присваивает сигналу на соответствующем его входе требуемое численное значение длины, которое поступает на первые входы сумматора 13. Сигнал с разрешающего выхода первого селектора 8 сигналов, задержанный на схеме 16 задержки, поступает соответственно как на нулевой вход и управляющий вход блока 14 разрешения считывания информации, так и на нулевой вход и управляющий вход логического блока 18. При приземлении прыгуна в зоне приземления осуществляется пересечение определенных дополнительных электромагнитных сигналов вплоть до сигнала, расположенного за ближайшей от зоны отталкивания точкой следа; оставленного в зоне приземления. Это в свою очередь вызывает прерывание дополнительных электрических сигналов с выходов соответствующих приемников излучения. Второй селектор 10 сигналов формирует сигнал на одном из его выходов, ближайшем к минимальному дополнительному сигналу прерывания, а также выдает на разрешающем выходе сигнал, показывающий, что завершающая стадия прыжка осуществлена. Вычислитель 11 присваивает сигналу на соответствующем его входе требуемое численное значение расстояния, которое поступает на вторые входы сумматора 13. Сигнал с нулевого выхода второго селектора 10 сигналов и сигнал с его разрешающего выхода, задержанный на второй схеме 17 задержки, поступают соответственно как на дополнительный нулевой вход и дополнительный управляющий вход блока 14 разрешения считывания информации, так и на дополнительный нулевой вход и дополнительный управляющий вход логического блока 18. Так как есть сигналы на нулевом, дополнительном нулевом, управляющем и дополнительном управляющем входах блока 14 разрешения считывания информации, то результат сложения с выхода сумматора 13 проходит через блок 14 разрешения считывания информации, преобразуется преобразователем 15 и через блок элементов ИЛИ 20 поступает на индикатор 4. На табло этого индикатора высвечивается результат прыжка.

Изобретение относится к спортивному инвентарю и может быть применено в спортивных соревнованиях по прыжкам в длину и тройном прыжке. Целью изобретения является повышение удобства использования. Устройство содержит две группы источников 1 и 5 излучения и приемников 2 и 6 излучения, первая группа установлена в зоне отталкивания, а вторая - в зоне приземления прыгуна. Блок 3 обработки информации содержит селекторы 8 и 10 сигналов, вычислители 9 и 11, логический блок 18 и индикаторы. 6 з. п. ф-лы, 6 ил.

1. Устройство для определения длины прыжка, содержащее первую группу N источников излучения и N приемников излучения, установленных по горизонтали с равными интервалами между собой, причем каждый источник излучения оптически связан с соответствующим ему приемником излучения, выходы приемников излучения через первую группу входов блока обработки соединены с индикатором, отличающееся тем, что, с целью повышения удобства использования, первая группа приемников и источников излучения установлена в зоне толчка сектора для прыжков, в устройство введена дополнительная группа источников и приемников излучения, установленная в зоне приземления сектора для прыжков, причем выходы дополнительных приемников излучения подключены к второй группе входов блока обработки информации, а блок обработки информации содержит пороговый блок, первый селектор сигналов, первый вычислитель, второй селектор сигналов, второй вычислитель, регистр, сумматор, блок разрешения считывания, преобразователь, первую и вторую схемы задержки, логический блок, блок элементов И, блок элементов ИЛИ, причем выходы первого селектора сигналов соединены с входами первого вычислителя, выходы которого подключены к первой группе входов сумматора, а выходы второй группы приемников излучения подсоединены к входам второго селектора сигналов, выходы которого подключены к входам второго вычислителя, к второй группе входов которого подсоединен регистр, причем выходы вычислителя подключены к второй группе входов сумматора, выходы которого подключены к блоку разрешения считывания, выходами подключенного к второму индикатору, выходы которого соединены с первой группой входов блока элементов ИЛИ, выходом соединенных с первым индикатором, причем второй выход первого селектора сигналов подключен к первому входу логического блока, а третий выход первого селектора сигналов через первую схему задержки подключен к второму входу логического блока, при этом второй выход второго селектора подключен к третьему входу логического блока, а третий выход второго селектора подключен через вторую схему задержки к четвертому входу логического блока, причем первый, второй, третий и четвертый входы логического блока подключены соответственно к второму, третьему, четвертому и пятому входам блока разрешения считывания, а выход логического блока подключен к входу блока элементов И, выходами подключенного к второй группе входов блока элементов ИЛИ. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что первый и второй селекторы содержат блок элементов ИЛИ, N входов которого являются первыми входами селектора сигналов N+1 RS-триггеров, N-1 элементов И, N-1 сумматоров по модулю 2, переключатель сброса, причем S-входы RS-триггеров с первого по N подключены к входам блока элементов ИЛИ, выход которого подключен к S-входу N+1 RS-триггера, R-входы всех триггеров подключены к переключателю сброса, причем выходы RS-триггеров с первого по N-1 подключены к первым входам элементов И, причем выход первого элемента И подключен к первому входу первого сумматора по модулю 2, второй вход которого соединен с первым входом второго сумматора по модулю 2, к выходу второго элемента И и второму входу первого элемента И, второй вход второго сумматора по модулю 2 подключен к первому входу N-1 сумматора по модулю 2, к выходу N-1 элемента И и к второму входу второго элемента И, причем выход N RS-триггера подключен к второму входу N-1 элемента И, к второму входу N-1 сумматора по модулю 2 и является нулевым выходом селектора сигналов, выходы сумматоров по модулю 2 являются N выходами селектора сигналов, а выход N+1 RS-триггера является разрешающим выходом селектора. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что первый вычислитель содержит шифратор, выходами соединенный с реверсивным сдвиговым регистром, причем N входов блока являются входами шифратора, а N его выходов выходами регистра. 4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что второй вычислитель содержит шифратор, N входов которого являются первыми входами вычислителя, сумматор, блок элементов И, причем выходы шифратора подключены к первой группе входов сумматора, выходы которого являются выходами вычислителя, вторая группа входов подключена к выходам блока элементов И, входы которого являются второй группой входов вычислителя, а нулевой вход вычислителя подключен к второму входу блока элементов И. 5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что блок разрешения считывания содержит первый и второй блоки элементов И, причем N входов первого блока элементов И является входами блока разрешения считывания, а его выходами являются выходы первого блока элементов И, вторые входы которого подключены к выходу второго блока элементов И, входы которого являются вторым, третьим, четвертым и пятым входами блока разрешения считывания. 6. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что логический блок содержит первый и второй элементы НЕ, элементы ИЛИ и И, причем первый и третий входы логического блока являются входами первого и второго элементов НЕ, второй и четвертый входы логического блока являются первым и вторым входами схемы И, третий вход которой подключен к выходу элемента ИЛИ, входом соединенного с выходами первого и второго инверторов, а выход элемента И является выходом логического блока.