Путемер

СОК)3 СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК О 1 С 22 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ НОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЬ В ГОРСЯОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(57) Изобретение относится к устройствам для измерения пути, проходимого человеком. С целью повышения надежности перед работой в .первый 10 и второй 9 блоки постоянной уставки вводятся значения,уставок а и Ь, предварительно определяемые на известной дистанции, При ходьбе датчик 1 фиксирует шаг, соответственно которому Формирователь 2 импульсов выдает короткий импульс, С помощью данного импульса с первого счетчика 4 в регистр 801434259 А 1 6 считывается код, соответствующий периоду шага. Этим же импульсом с задержкой на элементе ИЛИ 5 первыйсчетчик 4 обнуляется. С регистра 6 код поступает в первый блок деления 10, где определяется частное от деления первой уставки а на код периода шага, которое далее поступает на вход сложения второго счетчика 12. В блоке 7 осуществляется возведение в квадрат значения периода шага, после чего во втором блоке деления 8 осуществляется деление второй уставки Ь на квадрат периода шага. Формируемые в процессе деления импульсы поступают на вход вычитания второго счетчика 12, Значение расстояния, сформирован-ного вторым счетчиком 12, поступает на индикатор 13. При следующем шаге срабатывает датчик 1 и весь процесс определения длины шага повторяется.В счетчике 12 суммируются сАормиро- ф ванные длины шагов, и на индикатор 13 выводится суммарное значение прой ем денного пути. 1 ил. 4 ьИзобретение относится к устройствамдля измерепия пути, пройденного чело,векам.Цель изобретения - повьшение надежности.а чертеже представлена блок-схемапутемера,Устройство состоит из датчика 1,шагов, Йормлравателя 2 импульсов 189ВБ-.трлггера 3, первого счетчика 4,элемента ИЛИ 5, регистра 6, блока 7возведения в степень второго блокаделения, второго блока 9 задания4 1"ггостспнной уставки, первого блока д1 О деления первого блока 1 заданляггостоянной уставки второго счетчика2 ипдикятора 13, генератора 14,де 3":т е:я5 астсти блока питания,ятчиксоединен с входом формирователя 2 выход которого соединенвдом 8 риггеря 3, первьмвходсь элемента ИЛИ 5 и управляющими2 Гвходами блоков 6 и 10. Прямой выходГВ-триггера 3 соединен с управляюцимвходам первого счетчика 4, выход переноса которого соединен с К-входом.ч" гр.ггеря 3 и вторым входам элемента 11 ПИ 5 выход которого соединен сЕ-" ходоь первого счетчика 4 а выходы ".чет:. л соединены с входами;ре.огра 6, вьхады которого саединек,ны с иформационными Входами блока 7возведения в степень и входами делителя первого блока 10 деления. Управляющий вход блока 7 возведения в стелень соединен с выходом готовностиг.:ерпого блока 10 деления. Ингормационные выходы блока 7 соединены с вхо Орами делителя второго блока 8 деления управляющий вход которого соедине; с выходом готовности блока 7 возвепения в степень. Выход ьторого блок;. 9 =.алания постоянной уставки соединан с входом делимого второго блока 8 ггеления а. выход первого блоказа,ая постоянной уставки соединен с входам делимсга первого блока10 деления, Инпормациснный выход второго блока 8 деления соединен с входом вычитания второго счетчика 12, алнФормяцайный выход первого блокаО деления соединен с входом сложения второго счетчика 12 выходы кото- урога соединены с вхопами индикатора13, Выход генератора 14 соединен свходам делителя 15 частать, первый -четвертый вьгходы которого соединеныс тактовыми входами первого счетчика 4, первого блока 10 деления, блока 7 возведения в степень и второго блока 8 деления соответственно.Длина шага определяется по темпу движения из формулы;= К Т (1)где 1 - длина шага (м);К - коэААициент отношения длинышага к частоте шагов в минуту или темпу движения (м//мин)",Т- темй,цвижения (шаг/мин),Коэййициент К зависит от темпацвижения и может быть определен длякаждого человека опытным путем и вобщем виде представлен следующимуравнением К = а + Ь Тгде а и Ь - константы, индивидуальные для кадога пользователя.Выразив темп движения через период шага Тш как Ти = 60/Тш, с учетам выражений (1) и (2) 60 601 а. + ( ) 2 или Ь 7 + Тт а 11 = в+Тш(3) где Тш - период шага (с),Значения а, и Ь, являются постоянными уставками, вводимьми в прибор и определяемыми индивидуальными характеристиками человека, поэтому не меняются в процессе ходьбы, что также доказано экспериментально КоэфАициент Ь, имеет. знак минус, тяк как каэффкциент К с увеличением темпа убывает,Перед началом эксплуатации путемера каждому пользователю следует определить индивидуальные значения уставок а.и Ь,. Дчя зтога необходимопройти одну и ту же заранее известную дистанцию 1. (например, 200 м)несколько раэ с различными темпамиТ ходьбы, подсчитывая число М шагов,требующихся для прохождения этой дистанции, Темпы ходьбы далжнь быть так"же известны и задаваться метранамными устройствами, Ппя каждого прохода5 О 15 Щ 25 50 определяется средняя длина 1 = 1,/И и коэАициект К = 1/Т. В результате после всех проходов (желательнс, чтобы их было ке менее трех) получают совокупность пар значений К - Тд, по которым графически или методами регрессионного анализа (например, с помощью микрокалькулятора) можно установить линейную зависимость (2), преобразовать ее в зависимость (3) и определить необходимые коэЬЬициенты а, и Ь задающие последнюю.Устройство работает следующим образом.Перед работой в устройство вводят постоянные уставки: а, - в блок 11, Ь, - в блок 9 задания постоянной уставки при помощи переключателей соответствующего блока. Устройство Аиксируют на поясе человека в вертикальном положении так, чтобы датчик 1 воспринимал колебания 01 К, которые обусловливаются ходьбой. После включения прибора счетчик 1, второй счетчик 12 и индикатор 13 обнуляются, Ходьба человека сопровождается вертикальными колебаниями при каждом шаге, Колебания ОЦК воспринимаются датчиком 1, и при помощи формирователя 2 импульсов Формируется короткий имкуль" ка каждый шаг. Импульс с формирователя 2 переписывает код первого счетчика 4, соответствующий периоду Тш шага, в регистр 6 и через время, равное задержке ка элементе ИЛИ 5, обнуляет первый счетчик 4. По импульсу с формирователя 2 с использованием значения кода, хранящегося в регистре 6, блоком 10 определяется частное от деления первой уставки а, на код периода шага. Полученное частное поступает на вход сложения счетчика 12.Блоки 8 и 10 деления реализованы так, что при значении периода шага, равном нулю, например, после включе-. ния прибора, на выходах блоков 8 и 10 деления импульсы отсутствуют.По окончании деления блок 10 выдает команду готовности блоку 7 возведения в степень. Елок 7 возводит в квадрат значение периода Т,шага,Блок 8 деления пс команде готовности с блока 7 делит вторую постоякную уставку Ъ, на код Т;. Деление происходит так жк, как и в блоке 10. В процессе деления блоком 8 на его выходе появляются импульсы, которые поступают на вход вычитания счетчика 12, Таким образом, из числа импульсов, подсчитанных счетчиком 12 за время деления блока 10, вычитается число импульсов, полученных при деле нии в блоке 8. Значение кода, образо вавшегося в счетчике 12, соответству. ет пройденному пути, что отображается индикатором 3.Следующий шаг заставляет сработать датчик 1, он активирует формирователь 2, импульс с которого переписывает код предыдущего шага из первого счетчика 4 в регистр 6 и дает команду блоку 1 О начать деление этого кода. Затем обнуляется счетчик 4 который начинает считать значение периода текущего шага. И весь процесс определения дликы предыдущего ша. аповторяется, а счетчик 12 суммируетэти значения. На индикаторе 13 отсбражаетсл суммарное значение про.".,екного пути. Это происходит дс :ах .пор,пока человек ке остановите.с,Формула и з с б р е т е к и я Путемер, содержащий генератор, датчик, первый счетчик. .сгистр первый блок задания постоянной уставкк, соедикеккый с вторым входом первого блока деления, и индикатор, с т л и - ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности, сн снабжен Асрмирователем импул. сов, КБ-триггером,элементом ИЛИ, делителем частоты,блоком возведения в степень, вторымблоком зацания постоянной уставки,вторым блоком делеки и вторым счетчиком, датчик выполнен в виде датчика шагов, выход которогс через формирователь импульсов соединен с первымивходами элемента ИЛИ, регистра, первого блока деления и ЕЯ-триггера, выход которого соединен с первым вхсдом первого счетчика, первый выход которого соединен с вторым входом регистра, второй выход, соединен с вторыми входами элемента ИЛИ и КБ-триггера, а второй вход соединен с выходом элемента ИЛИ, выход регистра соединен с третьим входом первого блока деления и первым входом блока возведения в степень, второй вход которого соединен с первым выходом первого блока деления, а первый и второй выоды соединены соответственно с первым и вторым входами второго блока5543/42тираж 630 ПодписноеВИИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Рауаская наб., д. 4 И За.каз Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, ч 5 1 деления, третий вход которого соедин: :.ходом второго блока задания . постоянной уставки, выход второго сче:-лка соединен с входом индикатора, а первый и второй входы соединены соо 1 ветственно с вторым выходом первого бно,а деления и выходом Второго блока деления, причем выход генератора соединен с входом делителя частоты, первый, второй, третий и четвертый выходы которого соответ- Бственно соединены с третьим входом первого счетчика, четвертым входом первого блока деления, третьим входом блока возведения в степень и четвертым входом второго блока деления.