Устройство и.в.меськина для определения высоты прыжка

Устройство и.в.меськина для определения высоты прыжка

Реферат

 

Сущность изобретения: устройство содержит высотный визуальный ориентир, расположенный за блоками источников и приемников излучения относительно зоны разбега в непосредственной близости от них. 2 ил.

Изобретение относится к обоpудова-нию спортивных площадок для прыжков в высоту и с шестом.

Известен шкаф со световым табло и измерительным прибором для подсчета высоты прыжка, содержащее блок источников излучения с установленными по вертикали источниками излучения с равным шагом между собой, блок приемников излучения с установленными по вертикали приемниками излучения с равным шагом между собой, причем каждый источник излучения оптическим связан с соответствующим ему приемником излучения.

Недостатком известного устройства является отсутствие высотного визуального ориентира. В связи с этим спортсмену, особенно в начальный период освоения техники прыжка, психологически затруднительно преодолевать высоту, так как измерительные лучи невидимы или плохо различимы, вследствие чего результаты прыжка могут быть меньше возможных.

Техническим результатом изобретения является повышение удобства использования известного устройства.

На фиг.1 показана функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 примеры выполнения высотного визуального ориентира.

Устройство для определения высоты прыжка (см.фиг.1) содержит блок 1 источников излучения, блок 2 приемников излучения, блок 3 пороговых элементов, селектор 4 сигналов, вычислитель 5, преобразователь 6 кодов, индикатор 7, регистр 8 величины высоты, высотный визуальной ориентир 9. На фиг.2 показаны планка-ориентир 10, набор держателей 11 планки-ориентира, направляющие 12 вертикального перемещения, держатель 13 планки-ориентира, фиксатор 14, вертикальные стойки 15, вертикальные выдвижные стойки 16, фиксатор 17 перемещающейся части стойки, источник 18 света, блок 19 коммутации, управляющий вход 20 блока коммутации, световой луч 21, а также зона А разбега и направление Б разбега.

Блок 1 источников излучения содеpжит установленные по вертикали источники излучения с равным шагом между собой, Блок 2 приемников излучения содержит установленные по вертикали приемники излучения с равным шагом между собой, причем каждый источник излучения оптически связан с соответствующим ему приемником излучения.

Высотный визуальный ориентир 9 расположен за блоком 1 источников излучения и блоком 2 приемников излучения относительно зоны А разбега в непосредственной близости от этих блоков, т.е. на минимально возможном расстоянии от измерительных лучей, формируемых блоком 1 источников излучения и представляющих собой сигналы уровней высоты.

Высотный визуальный ориентир 9, являющийся ориентировочной высотой для спортсмена, может быть выполнен, например, на основе активного излучателя световой луч, или в виде пассивного излучателя, т.е. формирующего отраженный свет, например, в виде планки-ориентира.

Крепление высотного визуального ориентира 9 может быт осуществлено как непосредственно на блоках источника излучения или (и) приемника излучения, так и автономно с помощью дополнительных стоек, причем без устройства вертикального перемещения или с использованием устройства вертикального перемещения.

Установка высотного визуального ориентира 9 не требует точности выставки и поэтому осуществляется приближенно.

Рассмотрим особенности выполнения высотного визуального ориентира в виде планки-ориентира с соответствующей высотной ее установкой.

Выполняемая функция планки-ориентира высотный ориентир для спортсмена, не связанный с измерением высоты, т.е. уровень высоты, создаваемый планкой-ориентиром, является не измерительным, а сугубо ориентировочным, визуально ощутимым препятствием для реализации спортсменом определенных фаз прыжка. Действительную же высоту прыжка определяет измерительная система, построенная с использованием сигналов уровней высоты.

Основные требования к планке-ориентиру заключаются в следующем. Длина планки-ориентира должны превышать расстояние между крайне отдаленными плоскостями блоков источников и приемников излучения. Это связано с тем, что в случае, если в процессе прыжка спортсмен сбивает планку-ориентир, она не должна при своем падении пересекать оптические уровни высоты, чтобы не создавались ложные сигналы прерывания. Планка-ориентир может иметь произвольное поперечное сечение (как круглое, так и квадратное, прямоугольное, треугольное и др. ) и неравномерное сечение по длине. Форма планки-ориентира может быть не строго прямолинейной (см.фиг.2,а) а, например, изогнутой (см. фиг. 2, б). Планка-ориентир может иметь произвольный (в пределах разумного) прогиб (см.фиг.2,в), т.е. выполняться из материала, имеющего не обязательно повышенную жесткость.

Расположение планки-ориентира в предлагаемом устройстве может быть не обязательно горизонтальное, т.е. допускается и с небольшим наклоном (см.фиг. 2,г).

Держатели для установки планки-ориентира могут иметь произвольную форму; располагаться не обязательно горизонтально, но и под небольшим углом к горизонту. Держатели должны быть обращены по направлению разбега.

Функция планки-ориентира. Засчитанная высота не связана с высотой установки планки-ориентира. Вне зависимости от того, что при выполнении прыжка планка-ориентир осталась на месте или сбита, засчитывается высота по пересечению измерительных лучей оптических уровней высоты, а не по высоте планки-ориентира.

Планка-ориентир, сбитая при прыжке (как указывалось выше) должна падать, не осуществляя пересечение измерительных лучей.

Выполнение высотного визуального ориентира с использованием планки-ориентира может быть осуществлено в нескольких вариантах.

Высотный визуальный ориентир может быть выполнен (см.фиг.2,д) в виде планки-ориентира 10 произвольной формы как по длине, так и по поперечному сечению, длиной, превышающей расстояние между крайне отдаленными плоскостями блоков 1 и 2 источников и приемников излучения, на задних стенках которых закреплен набор держателей 11 планки-ориентира 10, расположенных по вертикали с интервалом, превышающим сечение планки-ориентира 10, и обращенных по направлению Б разбега.

Высотный визуальный ориентир может быть выполнен (см.фиг.2,е) также в виде планки-ориентира 10, а на задних стенках блоков источников и приемников излучения расположены направляющие 12 вертикального перемещения с закрепленным на каждой из них держателем 13 планки-ориентира 10, обращенных по направлению Б разбега. Фиксация каждой направляющей осуществляется посредством фиксатора 14.

Устройство может быть реализовано (см.фиг.2,ж) с использованием двух вертикальных стоек 15, расположенных соответственно около наружных боковых сторон блоков 1 и 2 источников и приемников излучения, на каждой из которых закреплен набор держателей 11 планки-ориентира, расположенных по вертикали с интервалом, превышающим сечение планки-ориентира и обращенных по направлению Б разбега, а также планка-ориентир 10.

Возможно в устройстве предусмотреть (см.фиг.2,з) две вертикальные выдвижные стойки 16, расположенные около наружных боковых сторон блоков 1 и 2 источников и приемником излучения, на перемещающейся части каждой стойки 16 закреплен держатель 13 планки-ориентира, обращенный по направлению Б разбега, и фиксатор 17 перемещающейся части стойки 16, а также планка-ориентир 10. Использование стоек 15 или 16 позволяет механически развязать крепление планки-ориентира 10 и блоков 1 и 2 источников и приемников излучения.

Как было сказано выше, высотный визуальный ориентир 9 может быть реализован в виде светового луча.

В этом случае высотный визуальный ориентир 9 может быть выполнен (см. фиг.2,и) в виде расположенного по вертикали набора источников 18 света, закрепленных на задней стенке блока 2 приемников излучения, входы источников 18 света соединены с соответствующими выходами блока 19 коммутации, имеющего управляющий вход 20. Источник света формирует световой луч 21.

Источник 18 света представляет собой формирователь светового луча 21 направленного действия. Световой луч 21 существенно отличается от формируемых блоком 1 источников излучения измерительных лучей как по размеру сечения, расходимости, так и по длине волны излучения.

Так как назначение светового луча ориентир для спортсмена, то этот луч должен быть хорошо визуально различимым (видимая область спектра) и может иметь большую расходимость и большее сечение чем измерительный луч. Например, если измерительный луч должен иметь сечения порядка нескольких миллиметров, то световой луч 21 может иметь сечение порядка 10-20 мм.

Источник 18 света может быть выполнен в виде лазера (зеленого, красного и др. цветов) или другого видимого источника излучения с коллимирующей оптикой или с отражателем и т.д.

Интервал между источниками света может быть существенно больше интервала между измерительными лучами так как световой луч 21, как было сказано выше, является лишь ориентировочной высотой при прыжке. Интервал между измерительными лучами обычно 1 см. Интервал же между световыми лучами может составлять 5-10 см и более.

Блок 19 коммутации осуществляет по сигналу, подаваемому на его управляющий вход 20, подключение того источника света, который соответствует выбранной спортсменом перед прыжком ориентировочной высоте.

Предпочтительным является расположение источников 18 света со стороны блока 2 приемников излучения, так как при расположении источников света со стороны блока 1 источников излучения на приемники излучения может наводиться дополнительный шумовый сигнал подсветки.

Высотный визуальный ориентир 9 может быть выполнен (см.фиг.2,к) в виде источника 18 света, закрепленного на направляющей 12 вертикального перемещения, расположенной на задней стенке блока 2 приемников излучения.

В устройстве может быть предусмотрена (см.фиг.2,л) вертикальная стойка 15, расположенная около наружной боковой стороны блока 2 приемников излучения. На стойке закреплен расположенный по вертикали набор источников света 18, входы которых соединены с соответствующими выходами блока 19 коммутации, имеющего управляющий вход 20.

Кроме того, в устройстве может использоваться (см.фиг.2,м) вертикальная выдвижная стойка 16, расположенная около наружной боковой стороны блока 2 приемника излучения; на перемещающейся части стойки 16 закреплен источник 18 света. На стойке 16 предусмотрен фиксатор 17 для фиксации перемещающейся части стойки.

Использование стоек в случае с источниками или одним источником света позволяет получить минимальное расстояние между измерительными лучами и световым лучом 21, так как за счет указанной выше установки стоек удается скомпенсировать половинную ширину источника 18 света, т.е. максимально приблизить световой луч 21 к задней стенке блока 2 приемников излучения.

Устройство для определения высоты прыжка работает следующим образом.

Расположенные на ограничителях зоны прыжка блок 1 источников излучения формирует сигналы уровней высоты измерительные лучи, пространственно сдвинутые в вертикальной плоскости и чередующиеся через заданные интервалы. Каждый приемник блока 2 приемников излучения воспринимает свой сигнал уровня высоты и преобразует его в электрический сигнал, например, уровень напряжения. Каждый сигнал усиливается усилителем блока усилителей и поступает на блок 3 пороговых элементов. Пороговые элементы этого блока настроены на пороги срабатывания, например, равные половинным значениям усиленных сигналов, поступающих на входы блока 3. При помощи регистра 8 величины высоты осуществляют ввод численного значения, присваиваемого минимальному уровню высоты, или же численные значения, соответствующие каждому уровню высоты.

Перед прыжком спортсмен заказывает уровень ориентировочной высоты, в соответствии с которой устанавливается высотный визуальный ориентир 9.

Во время прыжка спортсмен, ориентируясь на высотный визуальный ориентир 9, так выполняет разбег, толчок и группирование в воздухе, чтобы с максимальной высотой пройти область между ограничителями зоны прыжка. Пересекая эту зону, спортсмен прерывает свои телом определенные электромагнитные сигналы уровней высоты измерительные лучи. Это обуславливает, с свою очередь, прерывание электрических сигналов с выходов соответствующих приемников блока 2 приемников излучения и изменение величины сигналов на соответствующих выходах блока усилителей и блока 3 пороговых элементов. Селектор 4 сигналов сформирует сигнал на одном из своих выходов, ближайшем к минимальному сигналу прерывания, а также выдаст на разрешающем выходе сигнал, показывающий, что прыжок произведен. Вычислитель 5 присвоит сигналу на соответствующем его входе требуемое численное значение, а преобразователь 6 кодов преобразует входную информацию в требуемую форму усиленных сигналов, которые будут воспроизведены индикатором 7 в виде десятичного значения взятой спортсменом высоты. Вне зависимости от того, что при выполнении прыжка высотный визуальный ориентир 9, выполненный, например, в виде планки-ориентира, остался на месте или сбит, засчитывается высота прыжка по пересечению соответствующих сигналов уровней высоты.

Если в результате прыжка, например, высотный визуальный ориентир 9, выполненный в виде планки-ориентира, остался не сбитым, а прерваны уровни сигнала уровней высоты, включая минимальный, то на всех выходах селектора 4 сигналов будет отсутствовать информация. На индикаторе 7 в этом случае будет нулевое число, а прыжок (попытка) не засчитывается. В случае выполнения высотного визуального ориентира 9 в виде светового луча 21 его пересечение или непересечение в процессе прыжка не оказывает никакого влияния на работу устройства.

Эффективность предлагаемого устройства заключается в том, что наличие высотного визуального ориентира помогает спортсмену лучше сориентироваться в пространстве при преодолении высоты и тем самым повысить результаты прыжков.

Формула изобретения

Устройство для определения высоты прыжка, содержащее блок источников излучения с установленными по вертикали с равным шагом источниками излучения, блок приемников излучения с установленными по вертикали с равным шагом приемниками излучения, причем каждый источник оптически связан с соответствующим ему приемником излучения, отличающееся тем, что в устройство дополнительно введены высотный визуальный ориентир, блок пороговых элементов, селектор сигналов, вычислитель, преобразователь кодов, индикатор, регистр величин высоты, причем выходы приемников излучения подключены к входам блока пороговых элементов, выход которого через последовательно соединенные селектор сигналов, вычислитель, преобразователь кодов подключен к индикатору, а регистр величин высоты соединен с вторым входом вычислителя, причем высотный визуальный ориентир расположен за блоками источников и приемников излучения относительно зоны разбега в непосредственной близости от них.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2