Способ определения параметров движения спортсмена

8. =1+7 К - К г 89,1 =Я. -Я Иф ,э Ь0( . ( агсгя2 К 1 13Изобретение относится к измерителям скорости медленно перемещающихся физиологических объектов радиотехническим методом с использованием инфракрасного излучения и может быть использовано для определения скорости и длины шага бегуна, конькобежца, лыжника.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей.На фиг,1 показано положение спортсмена и измерителя углов на стадионе; на фиг,2 - расположение передатчика на спортсмене; на фиг.3 - график изменения угловой скорости измерителя углов; на фиг.4 - структурная схема, реализующая предложенный способ.Поставленная цель достигается определением длины шага и скорости шага на прямолинейных 1,2 и криволинейном 3 участках беговой дорожки стадиона, определением минимальных значений угловых скоростей движения спортсмена относительно центра стадиона и соответствующие этим значениям промежутков времени от начала отсчета. Длину шага и скорость спортсмена определяют по следующей зависимости где Я Я, - значения расстояний,пройденных спортсменом за время г.-Расстояние ЯБ, определяют путем измерения угловположения1спортсмена на дорожке относительно оси симметрии спортивного поля с помощью измерителя 4 углов, следящего за датчиком 3, установленным на ноге спортсмена, и вычисления для различных участков беговой дорожки по следующим формулам.Для прямолинейного участка 1 беговой дорожки, соответствующему интервалу углов Я, определяется по зависимости Я, =К г 8. где К - радиус криволинейного участка беговой дорожки; Ь - длина прямолинейного участка беговой дорожки.407672Для криволинейного участка 3 беговой дорожки, соответствующему интервалу углов 5 1. Ь агсс - - у,й -агсг 1 2 К2 КБ, определяют по зависимости Ь . 1,1 О 8 2 К(. -агсз 1 п 2 соз), Для прямолинейного участка 2 беговой дорожки, соответствующему интерЬ15 валу углов Й -агсгр -- (. с в2 Кф Б определяют по зависимости Работа системы, реализующей данный способ, осуществляется следующимобразом.В исходном состоянии фотоэлементы5 и 6 приемника в момент включения25 системы могут быть в общем случае неориентированы на излучатель света.При этом на выходе дифференциальногоусилителя 7 и на выходе активногофильтра 8 отсутствует электрическийЗО сигнал, а на выходе формирователя 9импульсов формируется логический сиг.нал, прерывающий работу вычислительного устройства 10 и подключающийчерез аналоговый ключ 11 двигатель3512 постоянного тока к источнику постоянного напряжения Е. Двигатель,12начинает вращаться по ходу движенияспортсмена с максимальной скоростью.При ориентации фотоэлементов 5 и 6 4 О на излучатель 13 света, излучающийинфракрасный световой поток, модулируемый с определенной частотой, фотоэлементы 5 и 6 преобразуют принимаемый световой сигнал в электричес 45 кие сигналы усиливаемые дифференциальным усилителем 7 и активнымфильтром 8, При этом на выходе формирователя 9 импульсов формируетсялогический сигнал, разрешающий работу вычислительного устройства 10 иподключающий выход усилителя 14 мощности к двигателю 12. Последний поворачивает фотоэлементы 5 и 6 такимобразом, чтобы освещенность их была 55равной и постоянной. Изменение освещенности одного из фотоэлементов,вызванное увеличением или уменьшениемскорости движения, приводит соответственно к увеличению или уменьшению3 13407выходных напряжений дифференциальногоусилителя 7, выпрямителя 15 и усилителя 14 мощности и повышению или понижению скорости вращения двигателя512, Угол поворота последнего преобразуется в цифровой код с помощью преобразователя 16, Исследования фаздвижения ног бегуна показали, чтоскорость перемещения каждой из ногизмеряется во время бега, как показано на графике 17 (фиг.З)При этомскорость изменения угла поворота фотоприемника изменяется синхронно сигналу 17 (график 18). Вычислительноеустройство 1 О определяет минимальноезначение отношения л Ч/4 г при условии,что йг=сопзг, равной периоду временисчитывания информации об угле поворота. Для всех минимальных значений отношения В ддг фиксируется соответствующее значение угла поворотаизначение времени г от начала движенияПо полученным значениямоопределяется расстояние 251между точками Б ЯЯ. Длинашага есть расстояние между точкамиБ, те. 1,.=8, -ЯСредняя скорость выполнения одного шага есть частное от деления длины данного шага на время его выполнения,т,е,Результаты вычислений фиксируютс помощью регистрирующего устройства9 на бумажной ленте или фотобумаге. Формула изобретения 40 1, Способ определения параметров движения спортсмена, заключающийся в измерении скорости движения спортсмена, о т л и ч а ю щ и й с я тем, 45 что, с целью расширения функциональных возможностей путем определения длины и скорости шага на прямолинейном и криволинейном участках дорожки стадиона, определяют минимальные зна. чения угловых скоростей и соответствующие им промежутки времени от начала отсчета, затем определяют расстояния, пройденные спортсменом за эти периоды времени, а по ним опреде ляют длину шага и скорость шагаспортсмена по следующим зависимостям; где 5Б - значения расстояний,пройденных спортсменами за время1 12Способ по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что фиксируют значения углов положения спортсмена на дорожке относительно оси симметрии спортивного поля, а значение расстояния, пройденного спортсменом за время г; по начальному прямолинейному участку беговой дорожки, определяется по зависимости в интервале углов, определяемых выражением где К - радиус криволинейного участка беговой дорожки;Е - длина прямолинейного участкабеговой дорожки;угол положения спортсменана дорожке относительно осисимметрии спортивного поля.3. Способ по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что фиксируют значения углов положения спортсмена, а значения расстояний, пройденных спорт сменом за время г по криволинейному1участку беговой дорожки, определяются по зависимости 1. 1.Б, = --- К ( - агсзп - -соз , ) 2 2 К в интервале углов, определяемых выражением агсгя -- 4 .7 -агсгя 2 Р 1 2 Р 4. Способ по.п.1, о т л и ч а - ю щ и й с я тем, что фиксируют значения углов положения спортсмена, а значение расстояния, пройденного спортсменом эа время г, для конечно" го прямоугольного участка беговой дорожки, определяется выражением в интервале углов поворота, определяемых выражениемставитель В.Топо Редактор Н.Слободяник Техред Д.Сердюкова Корректор С.Черн Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная Заказ 4373/9 Тир ВНИИПИ Государственно по делам изобрете 113035, Москва 6-35, азк 396 о коми ий и о Подписноета СССРрытийнаб., д,4/5