Регистратор финиша Советский патент 1981 года по МПК G07C1/24 

i

Изобретение относится к устройствам регистрации времени спортивных состязаний и используется для судейства соревнований по легкой атлетике.

Для определения времени бега на дистанциях обычно используется так называемый финиш с лентой. Он представляет собой следующее. По сигналу стартера судейская бригада на финише включает секундомеры, остановка которых лооиз водится в момент, когда спортсмен пересекает грудью финишную ленту. Результат для казкдого спортсмена определяется после усреднения показаний группы секу1щомеров, причем для спортсмена, финиширующего первым, необходимо не менее трех показаний .

Довольно сложно определить результат каждого спортсмена при хронометрировании финиша группы спортсменов, когда несколько спортсменов финишируют без просвета. Сложность состоит в определении времени второго.

третьего и т.д. спортсменов финиши-т ровавшсй группы. Это, а также низкая точность ру гного хронометража, ограничивает применение финиша с лентой.

Требованиям простоты обслуживания и срочности получения информации отвечает система электронного финиша, используемая в конькобежном спорте и состоящая из измерителя временных интервалов, соединенного через запоминающее устройство с индикаторным устройством, и формирователей сигна лов Старт и Финиш, выходы которых соединены со входом измерителя временных интервалов, формирователь сигнала Финиш состоит из источника и приемника света, расположе|сных на одной оптической оси в плоскости финиша по разные стороны беговой дорожки на фиксированной высоте, и компаргтора, вход которого пошслю чен к приемнику света СО и 127. 38 Рассматриваемая система позволяет получать результаты хронометража только одного конькобежца. Результаты спортсменов, бегущих по соседним дорожкам, могут быть получены, еели на каждой конькобежной дорожке на финише расположен свой формирователь сигнала Финиш, подключенный к соответствующему измерителю временных интервалов. Другими словами, система электронного финиша для и конькобежцев состоит из п одноканальных систем электронного финиша, связанных лишь общим сигналом старта, и является сложной и дорогой. Из известных устройств наиболее близок к предлагаемому регистратор финиша, содержащий последовательно соединенные формирователь импульсов старта, измеритель временных интерва лов, первый блок памяти и первый блок и.ндикации, формирователь импульсов финиша, выполненный в виде последовательно соединенных источника света, приемника света и компаратора, выход которого через формирователь кодовых слов подключен к адресному входу пе вого блока памяти ЗЗ, Основной недостаток такого уст- ройства, значительно затрудняющий его практическое использова1ше, состоит в том, что невозможно с достаточной точностью определить результа второго, третьего и т.д. спортсмена, финишировавшргх группой без просвеЦель изобретения - уменьшение оши бок хронометража, возникающих при финишировании группы спортсменов бе просвета. Указанная цель достигается тем, что в регистратор финиша, содержащий последовательно соединенные формиров тель импульсов старта, измеритель времен1Вз1х интервалов, первый блок па мяти и первый бхюк индикации, формирователь импульсов финиша, выполненный в виде последовательно соединенных источника света, приемника света и компаратора, выход которого через формирователь кодовых слов подключен к адресному входу первого блока памя ти, введены измеритель длительности импульсов, второй блок памяти и второй блок индикации, которые соединены последовательно, выход формироваТ еля импульсов финиша подключен ко входу измерителя длительности, импульсов, выход формирователя кодовых слов соединен с адресным входом второго блока памяти. На фиг. I изображена структурная схема регистратора финиша; на фиг.2 финиш четырех спортсменов, вид сверху, схематическое изображение; на фиг. 3 - временная диаграмма, поясняющая работу регистратора финиша. Регистратор финиша (фиг. 1) содерждит формирователь импульсов старта, измеритель 2 временных интервалов, первый блок 3 памяти, первый блок 4 индикации, формирователь 5 кодовых слов, ф-орммрователь 6 и яfyльcoв финиша, состоящий из компаратора 7, источника 8 и приемника 9 света, измеритель 10 дальности импульса, второй блок 1I памяти, второй блок 12 индикации. Блоки индикации 4 и J 2 образуют индикаторное табло для судей и тренеров. Формирователь 1 импульсов старта, представляющий собой устройство формирования импульса в момент выстрела стартового пистолета, соединен через измеритель 2 вреь5еннь х интервалов с первым (информаднонньм) входом первого блока 3 , выход которого соединен с первым блоком 4 индикации. В фop fflpoвaтeлё импульса 6 финиша источник 8 и приемник 9 света расположены на одной оптической оси в плоскости финиша, на фиксированной высоте за пределами беговых дорожек по обе их стороны, причем выход приемника 8 света соединен с компаратором 7. Выход формирователя 6 импульсов финиша соединен со входом формирова-,. теля 5 кодовых слов и через измеритель 10 длительности импульса - с первым (информационным) входом второго . блока 11 памяти, выход которого соединен со вторым блоком 12 индикации. Выход формирователя 5 кодовых слов соединен со вторыми (адресными) входами обоих блоков 3 и 11 памяти. .На фиг. 2 изображен случай, когда по че1ырем беговым дорожкам к линии финиша бегут четыре спортсмена А, Б, В, и Г, причем спортсмеш 1 В и Г, если смотреть сбоку, без просвета. Индикаторное табло для судей и Т ренеров конструктивно объединяет оба блока 4 к 12 индикации. Первые 58 девять разрядов принадлежат первому блоку 4 индикации (одш разряд отводится для индикации места, занятого спортсменом, а остальные разряды - для индикации времени финиширования спортсменов в часах, минутах и секундах с точностью до тысячных долей секунды), а три последние разряда - второму блоку 12 индикации, на котором индикация результата производится в тысячных долях секунды. Работа регистратора финиша заключается в следующем. Перед началом забега вручную, например кнопкой, или автоматически устанавливаются в исходное положение (если это является необходимым) формирователь 5 кодовых слов, измери тели временных интервалов 2 и длительности импульса 10, первый и второй блоки 3 и 11 памяти (например, производится установка в заданное состояние сче.тчиков и триггеров) . Ва риант автоматической установки устройства показан пунктиром. Выстрелом стартового пистолета подается команда Старт и запускается формирователь 1 импульсов старт сигнал с выхода которого включает из меритель 2 временных интервалов. В первую группу ячеек первого бло ка 3 прмяти начинается запись текуще го времени, что отражено на первой строке первого блока 4 индикации. По правилам спортсмены до.пжны пересечь финишную ленту грудью, руки при этом подняты вверх и вперед (спортсмен как бы падает на линию фи ниша грудью). Эквивалент финишной ленты в устройстве - это луч света, идущий от источника 8 к приемнику 9 света. Поэтому на выходе формирователя 6 импульсов финиша в результате затенения спортсменом луча света воз никают импульсы (в дальнейшем - импульсы затенения). Импульсы затенения, возникающие при финишировании спортсменов, переводят формирователь 5 кодовых слов в режим разрешения записи во вторую третью и четвертую группы ячеек.первого блока 3 памяти. При появлении первого импульса затенения перепись текущего времени от начала стартовог импульса в первую ячеек первого блока 3 памяти прекращается и начинается запись текущего времени во вторую группу ячеек. После появления второго импульса затенения перепись текущего времени во вторую группу ячеек первого блока 3 памяти прекращается и начинает ся запись текущего времени в третью группу ячеек и т.д. После появления импульсов затенения на первой, второй и т.д. строке на табло появляются первьш, второй и т.д. результаты финиширования. При финищировакии группой результат бега будет точным для первого спортсмена в группе и требующим уточнения для остальных членов группы. Одновременно с воздействием на формирователь 5 кодовых слов импульсы затенения с выхода формирователя 6 импульсов финиша включают (запускают) измеритель 10 длительности импульса. Результаты измерения длительности импульсов затенения записываются по соответствующему адресу во второй блок I1 памяти и одновременно высвечиваются на втором блоке 12 индикации. В случае, если спортсмены финишируют так, как показано на фиг. 2, на выходе формирователя 6 импульсов финиша возникают импульсы затенения А , Б , в , Г (см. фиг. 3) длительностьюТ, Vq , t ,С , причем импульсы В и Г накладываются друг на друга (длительность общего импульса становится 1Г , так как спортсмены В и Г финишировали группой, т.е. без просвета. На ф;сГ. 3 обозначены интервал времени от момента старта до финиша первого спортсмена (переднего фронта А} - t до финиша второ импульса го спортсмена переднего фронта импульса Б ) - tj , до финиша третьего спортсмена (переднего фронта импульса В) - to . Интервал времени до финиша четвертого спортсмена предстоит вычислить (импульсы В и Г наложились друг на друга и поэтому; интервал времени t устройством не зафиксирован. На четвертой строке первого бло- ка 4 индикации индицируется текущее . время, так как импульс затенения от четвертого спортсмена Г наложился на импульс затенения от третьего спортсмена В,и поэтому длительность импульса затенения от четвертого спортсмена равна ну лю,то есть импульс затенения Г не возник. 8 По результатам на обоих блоках индикации оператор регистратора финиша или судья соревнований должен определить время бега спортсмена, финишировавшего в группе со спортсменом В. Анализ результатов измерения длительности импульсов затенения, полученных на легкоатлетических соревнова.ниях, показывает, что для спринта длительность импульсов затенения от спортсменов лежит в некоторых огр , ничен1шх пределах. Отсюда следует, что если длительностЬ имяульсов затенения от первого и второго спортсменов А и Б лежит в указанных пределах, то длительности по-видимому, относятся к финишу одного спортсмена. Очевидность сказанного подтверждается фиг. 2. Длительность импульса затенения на третьей строке второго блока 12 индикации выходит за указанные пределы и поэтому может быть идентифицирована как групповой финиш. В рассматриваемом примере время. показанное спортсменом Г, отличается от времени, показанного сйортсменом В, зафиксированного на первом блоке 4 индика1щи на величину (t - t3) Эта величина получается, если из длительйости импульса затенения группы спортсменов В и Г ( ) вычесть длительность импульса затенения спортсмена Г ()Полученная разность (1: 4 равна времени запаздьшания спортсмена Г относительно спортсмена в т.е. результат спортсмена Г можно определить по формуле Ч ) В финиша группы спортсменов величина t неизвестна. Однако, зная скорость группы спортсменов и геометряческие размеры грудной клетки сйортсмена Смогут быть определёшл как до стёрта, так и после фетиша) можно определить величину t и следователь но, время бега четвертого спортсмена Г но призаеденной формуле. Такой путь определения 1 fmji,ocrafO4ao удобен. Анализ результатов яегкоатлвтческих соревнований разного ранга поКйдывает, что дяятельность импульса затенения от тела конкретного спортсмена не скяъво отличается от среднего значения полученного усреднеш ем по многю результатам. Исходя цз это8го, с некоторой малой погрешностью, конкретное Тд. можно заменить на среднюю длительность импульса затенения (J. Длительность импульсаТ зависит от вида беговой программы,классности спортсмена, его пола и может быть протабулировака. При финишировании группы из трех спортсменов время первого спортсмена в группе определяется непосредственно по соот,ветстВ5Ж)щей строке первого блока 4 индикации; время последнего спортсмена - по формуле. Время второго спортсмена в группе определЯется как среднее между временами первого и последнего спортсменов в группе. При этом максимальная ошибка результата второго спортсмена в группе из трех спортсменов не превьш1ает необходимые требования, Высокая точность хронометража, а главное, сравнительно низкая стоимость аппаратуры, простота обслуживания и оперативность получения результата позволяют рекомендовать предлагаемое устройство для использования в массовых легкоатлетических соревнованиях, что повысит качество судейства и будет способствовать подготовке спортсменов высокой квалификацииКроме того, устройство может быть использовано также для судейства в других видах спортивных состязаний. например при гребле, или технических видах спорта, например в гонках на автомобилях. Формула изобретения Регистратор финиша, содержаошй последовательно соединенные формнрова- ; Реяь импульсов старта, измеритель времеиньш интервалов, первыЯ блок памяти и первый блок индикации, формиров.атель шетульсов финиша, выполненаый в виде яоследовательно соединенных источника света, приемника света и кошгаратора, выход которого через рмирователь кодовых слов подключен кадресному входу первого блока памяти, о т п и ч а ю щ и и с я тем, что, с цеш nosi temiH точности устройства, в него введеры измеритель длительности ивдиульсов, второй блок памятн н второй (5яок иццикации, которые соединены последовательно, выход компаратора формирователя импульсов фи ниша подключен ко входу измерителя длительности импульсов, выход форми рователя кодовых слов соединен с ад ресным входом второго блока памяти.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

I. Авторское свидетельство СССР № 229854, кл. G 07 С 1/24, 1967,

6010510

2. Автоматическая установка для регистрадии времени бега, - Материалы к назгчно-технической конференции Электроника и спорт. Л., 1968.

5 3. Фотоэлектрическое устройство дпя измерения скорости лыжника на трамплине. - Приборы и методы в спортивной тренировке и эксперименте (Материалы к Всероссийской научно10 технической конференции), Л., 1968 (прототип).

/

(рие.2

иг. 3