Пристрій для суддівства змагань

Пристрій для суддівства змагань, що складається із блоків керування, індикації та видачі інформації і датчиків, розміщених на одязі спортсменів у зонах зараховуваних ударів, та поєднаних у групи між собою, який відрізняється тим, що до нього введено блок пневматичних порожнин сполучених між собою у групи, таймер, блоки формувачів імпульсів та підсилювачів, аналоговий комутатор, аналого-цифровий перетворювач, процесор, блок генераторів, послідовно сполучені перший модем і передавач та послідовно сполучені приймач і другий модем, причому перший і другий виходи блока керування відповідно сполучені із 35996 вуються, та поєднаних у групи між собою забезпечити підвищення об'єктивності суддівства змагань. Недоліком відомого технічного рішення є те, що воно також не забезпечує достатньої об'єктивності суддівства внаслідок неможливості оцінки сили пропущених ударів, визначення моментів та кількості нанесених у заборонені зони ударів та тому, що передача інформації про пропущені удари виконується за допомогою провідникової системи, яка може бути у будь-яку мить пошкоджена під час виконання спортсменами захисних або атакуючих дій, крім того, застосування відомого технічного рішення суттєво обмежує можливість маневрів спортсменів та створює умови для пропуску ударів внаслідок застосування даного технічного рішення. В основу винаходу поставлено задачу здійснити одночасне визначення кількості, якості та сили пропущених і нанесених кожним із спортсменів ударів як у дозволені так і заборонені для нанесення ударів зони чим забезпечити підвищення об'єктивності та ефективності суддівства змагань. Суть пристрою для суддівства змагань полягає у тому, що для одночасного визначення кількості та сили пропущених і нанесених кожним із спортсменів ударів як у дозволені, так і заборонені для нанесення ударів зони, пристрій упорядковано блоками керування, видачі інформації та датчиків, розміщених на одежі спортсменів у зонах зараховуємих ударів та поєднаних у групи між собою, крім того, до нього додатково введено блок пневматичних камер, сполучених між собою у групи для підрахування не тільки дозволених, а і заборонених для нанесення ударів, таймер, блоки формувачів імпульсів та підсилювачів, аналоговий комутатор, аналого-цифровий перетворювач, процесор, блок генераторів, послідовно сполучені перший модем і передавач та послідовно сполучені приймач і другий модем, причому перший і другий виходи блоку керування відповідно сполучені із входами блоку індикації та таймера, вихід якого підключено до першого входу блоку керування, блок пневматичних камер з'єднано із входом блоку датчиків, перший і другий виходи якого відповідно сполучені із входом блоку формувачів імпульсів та першим входом блоку підсилювачів, вихід якого через послідовно сполучені аналоговий комутатор, аналого-цифровий перетворювач підключено до першого входу процесора, перший, другий, третій, четвертий, п'ятий та шостий виходи якого з'єднано відповідно із другими входами блоку підсилювачів, аналогового комутатора, аналогоцифрового перетворювача, передавача та входами першого модему і блоку генераторів, а другий і третій входи процесора з'єднано відповідно із виходами блоків формувачів імпульсів та генераторів, третій і четвертий виходи блоку керування відповідно підключено до входу приймача та другого входу другого модему, вихід якого з'єднано із другим входом блоку керування, чим забезпечено підвищення об'єктивності та ефективності суддівства змагань. Новим у пристрою для суддівства змагань є те, що до нього додатково введено блок пневматичних камер, сполучених між собою у групи для підрахування не тільки дозволених, а і заборонених для нанесення ударів, таймер, блоки форму вачів імпульсів та підсилювачів, аналоговий комутатор, аналого-цифровий перетворювач, процесор, блок генераторів, послідовно сполучені перший модем і передавач та послідовно сполучені приймач і другий модем, причому перший і другий виходи блоку керування відповідно сполучені із входами блоку видачі інформації та таймера, вихід якого підключено до першого входу блоку керування, блок пневматичних порожнин з'єднано із входом блоку датчиків, перший і другий виходи якого відповідно сполучені із входом блоку формувачів імпульсів та першим входом блоку підсилювачів, вихід якого через послідовно сполучені аналоговий комутатор, аналого-цифровий перетворювач підключено до першого входу процесора, перший, другий, третій, четвертий, п'ятий та шостий виходи якого з'єднано відповідно із другими входами блоку підсилювачів, аналогового комутатора, аналого-цифрового перетворювача, передавача та входами першого модему і блоку генераторів, а другий і третій входи процесора з'єднано відповідно із виходами блоків формувачів імпульсів та генераторів, третій і четвертий виходи блоку керування відповідно підключено до входу приймача та другого входу другого модему, вихід якого з'єднано із другим входом блоку керування. Додаткове введення блоку пневматичних камер та їх сполучення між собою у групи для підрахування не тільки дозволених, а і заборонених для нанесення ударів дозволяє визначати не тільки кількість, але і силу нанесених (пропущених) ударів, додаткове введення: таймера, дає можливість контролювати тривалість поєдинку в цілому, та окремих його складових зокрема, а також оперативно визначати успішність дій кожного із спортсменів; блоків формувачів імпульсів, оперативно визначати моменти та місця нанесення ударів; підсилювачів, дає можливість визначати силу ударів; аналогового комутатора, створює умови для оперативного визначення сили нанесених у контролюємі місця ударів; аналого-цифрового перетворювача, дозволяє визначати у цифровому вигляді інформацію про силу ударів; процесора, програмним шляхом забезпечити взаємодію, необхідну послідовність дій та контроль працездатності і метрологічних властивостей усіх встановлених на спортсменах блоків; блоку генераторів, задавати еталонні проміжки часу та потрібну стабільність частоти включення, необхідних у ті чи інші проміжки часу, блоків; першого модему, для перетворення інформації із цифрового у необхідний для передачі на відстань вигляд; передавача, для передачі потрібної інформації на відстань; приймача, для сприймання, а другого модему, для перетворення у цифровий вигляд переданої інформації для її вводу у блок керування; організація зв'язків між блоками таким чином, що перший вихід блоку керування підключено до входу блоку видачі інформації, дозволяє оперативно видавати потрібну інформацію у вигляді зорової та слухової інформації; сполучення другого виходу блоку керування із входом таймера, а його виходу із першим входом блоку керування дозволяє автоматично задавати тривалість тих чи інших етапів змагань, а також оперативно визначати динаміку успішності дій спортсменів; сполучення блоку пневматичних камер із входом блоку датчиків дає можливість ви 2 35996 значати силу ударів; сполучення першого виходу блоку датчиків із входом блоку формувачів імпульсів, дозволяє формувати еталонні імпульси у початковий момент нанесення ударів, а також інформувати про місце нанесення ударів шляхом формування і надходження відповідного сигналу із виходу блоку формувачів імпульсів на другий вхід процесора; підключення другого виходу блоку датчиків із першим входом блоку підсилювачів, а його виходу через аналоговий комутатор - до першого входу аналого-цифрового перетворювача, дозволяє підсилити та перетворити у цифровий вигляд сигнал про силу ударів; підключення першого, другого та третього виходів процесора до других входів блоку підсилювачів, аналогового комутатора та цифро-аналогового перетворювача дозволяє забезпечити метрологічні параметри вимірювань, а також визначення сили, нанесеного у відповідну точку удару шляхом підключення потрібного каналу для визначення та видачі у цифровому вигляді інформації про силу удару; сполучення виходу аналого-цифрового перетворювача із другим входом процесора, а його п'ятого виходу - через перший модулятор із першим виходом передавача дозволяє перетворити у форму, необхідну для передачі цифрової інформації на відстань за дозволяючим це сигналом із четвертого виходу процесора на другий вхід передавача; з'єднання шостого виходу процесора із входом блоку генераторів, а його виходу - із третім входом процесора, забезпечує надходження потрібного для того чи іншого режиму роботи частоти функціонування відповідних блоків; сполучення третього та четвертого виходів блоку керування через приймач із першим та безпосередньо із другим входами другого модему забезпечує послідовність прийому та визначення характеру інформації, яка надходить у той чи інший момент змагань, а у цілому введення нових блоків, зв'язків між ними та з іншими блоками і елементами пристрою для суддівства змагань забезпечує підвищення об'єктивності та ефективності суддівства. На малюнку представлено блок - схему пристрою для суддівства змагань, що заявляється. Пристрій для суддівства змагань містить: - блок 1 керування для включення, автоматичного контролю та програмного забезпечення гнучкого режиму роботи; - блок 2 видачі інформації для відображення у цифровому вигляді інформації про кількість, точність та силу нанесених або пропущених ударів спортсменів, кількість порушень, часу проведення змагань, а також видачі необхідної інформації у звуковій формі; - блок 3 датчиків для автоматичного визначення місць та сили нанесених або пропущених ударів; - блок 5 пневматичних камер для поєднання місць нанесення ударів у групи відповідно певним зонам та для передачі пропорційного силі нанесеного удару зусилля на відповідний датчик; - блок 6 формувачів імпульсів для видачі стандартного імпульсу по передньому фронту імпульсу у момент нанесення ударів; - блок 7 підсилювачів для підсилення сигналів про силу ударів до потрібного для подальшої обробки рівня; - аналоговий 8 комутатор для підключення для подальшої обробки відповідної зони нанесення удару; - аналого-цифровий 9 перетворювач для перетворення аналогового сигналу про силу нанесеного удару у цифрову; - процесор 10 для програмного забезпечення необхідних режимів роботи, у тому числі необхідних метрологічних характеристик; - блок 11 генераторів для формування еталонних часових проміжків та частот, для забезпечення необхідних метрологічних характеристик пристрою; - перший 12 модем для перетворення цифрових сигналів у форму необхідну для надійної передачі відповідної інформації на відстань; - передавач 13 для передачі необхідної інформації на відстань; - приймач 14 для прийому інформації про силу та місця нанесених або пропущених тим чи іншим із спортсменів ударів; - другий 15 модем для перетворення переданої інформації про силу та місця нанесених сигналів у цифрову форму. Пристрій для суддівства змагань містить: блоки 1 керування, 2 видачі інформації і 3 датчиків, розміщених на одежі спортсменів у зонах зараховуємих ударів та поєднаних у групи між собою, а також до нього додатково введено блок 4 пневматичних камер, таймер 5, блок 6 формувачів імпульсів, блок 7 підсилювачів, аналоговий комутатор 8, аналого-цифровий перетворювач 9, процесор 10, блок 11 генераторів, перший 12 модем, передавач 13, приймач 14 та другий 15 модем, при чому перший та другий виходи блоку 1 керування підключено відповідно до входу блоку 2 видачі інформації та входу таймера 5, вихід якого з'єднано із першим входом блоку 1 керування, вхід блоку 3 датчиків підключено до виходу блоку 4 пневматичних камер, а перший та другий виходи блоку 3 датчиків з'єднано відповідно із входом блоку 6 формувачів імпульсів та першим входом блоку 7 підсилювачів, вихід якого через перший вхід аналогового 8 комутатора та його вихід з'єднано із першим входом аналого-цифрового 9 перетворювача, вихід аналого-цифрового 9 перетворювача підключено до першого входу процесора 10, перший, другий, третій, четвертий, п'ятий та шостий виходи якого відповідно з'єднано із другими входами блоку 7 підсилювачів, аналогового 8 комутатора, аналого-цифрового 9 перетворювача та передавача 13, а також входами першого 12 модему та блоку 11 генераторів, другий та третій входи процесора 10 підключено відповідно до блоку 6 формувачів імпульсів та блоку 11 генераторів, вихід першого 12 модему з'єднано із першим входом передавача 13, третій та четвертий виходи блоку 1 керування підключено через приймач 14 до першого і безпосередньо до другого входу другого 15 модему, вихід якого з'єднано із другим входом блоку 1 керування. Реалізують пристрій для суддівства змагань таким чином: блок 1 керування може бути виконано аналогічно відомим, наприклад, у його якості може бути застосований комп'ютер типу IBM PC [6] із відповідною архітектурою; блок 2 видачі інформації може бути виконано, наприклад, на основі 3 35996 модулів екрану типу АЛС347А [7], а також виносних акустичних систем, наприклад, типу 35АС-1 [8]; блок 3 датчиків може бути виготовлений на основі відомих технічних рішень, наприклад, датчики ударів можуть бути виготовлені на основі мікроперемикачів [9] із обмежувачами руху, вимірювачі сили ударів - на основі тензоперетворювачів [10]; блок 4 пневматичних камер може бути виготовлений аналогічно відомим [11], наприклад, із застосуванням гумоподібних матеріалів із металевим вкрапленням; таймер 5 може бути виготовлено аналогічно відомим [12], наприклад, із застосуванням програмуючих таймерів типу КР580ВИ53; блок 6 формувачів імпульсів також може бути виготовлений аналогічно відомим [12], наприклад, із застосуванням мікросхем типу К155ТЛ1 - тригерів Шмідта; блок 7 підсилювачів може бути виконано аналогічно відомим, наприклад, на основі вимірювальних підсилювачів К140УД17 [13]; аналоговий 8 комутатор може бути виготовлено аналогічно відомим [12], наприклад, із застосуванням мікросхем типу К561КП2, К561КП1; аналого-цифровий 9 перетворювач також може бути виготовлений аналогічно відомим, наприклад, на основі мікросхем АЦП К1113ПВ1 [14] ; процесор 10 може бути виконано аналогічно відомим [15], наприклад, із застосуванням мікроконтролерів типу К1816ВЕ51; блок 11 генераторів також може бути виконано аналогічно відомим [17], наприклад, на основі мікросхем К555ЛАЗ; модеми 12 та 15 також можуть бути виконані аналогічно відомим [18], наприклад, на основі мікросхем LM393, LF347, MV9009, R5631; передавач 13 може бути виконано аналогічно відомим [18], наприклад, на основі мікросхем SL652C; приймач 14 також може бути виконано на основі відомих технічних рішень [20], наприклад, за допомогою мікросхем PSM53V, СХ-7934 (SONY), OPA102AM та SL6700C. Працює пристрій для суддівства змагань таким чином. Після того, як суддя на ринзі запрошує спортсменів на середину майданчика, головний суддя натискає на перемикач без фіксації "ПУСК" блоку 1 керування, що призводить до формування через його перший вихід звукового сигналу блоком 2 видачі інформації, а по сигналу із його другого виходу до початку відліку часу таймером 5, через третій і четвертий його виходи поступають сигнали на включення приймача 14 та другого модему 15. Для контролю та об'єктивного визначення результату поєдинку екіпіровка кожного із спортсменів упорядкована блоком пневматичних 4 порожнин, з розміщеними у них датчиками блоку 3 датчиків для реєстрації міст і кількості нанесених / пропущених ударів та розміщеними на задній частині тіла у спеціальному ударостійкому корпусі блоку із розміщеними в ньому блоками 6 формувачів імпульсів, підсилювачів 7, аналоговим 8 комутатором, аналого-цифровим 9 перетворювачем, процесором 10, блоком 11 генераторів, першим 12 модемом та передавачем 13 з автономним живленням і сполучаємих із датчиками блоку 3 датчиків через роз'ємний з'єднувач за допомогою гнучкого тонкого кабелю. У момент нанесення ударів у будь-яку частину тіла будь-кого із спортсменів спрацьовує відповідний датчик блоку 3 датчиків, при цьому по сигналу з першого виходу блоку 3 датчиків блок 6 формувачів імпульсів виробляє по початковому моменту стандартний сигнал, який через його вихід надходить на другий вхід процесора 10, де визначається місце нанесення удару і з першого, другого та третього виходів процесора 10 надходять сигнали на другі входи блоку 7 підсилювачів, аналогового 8 комутатора та аналого-цифрового 9 перетворювача. При цьому блок 7 підсилювачів підсилює сигнал, що надходить на його перший вхід з другого виходу блоку 3 датчиків до необхідного для надійного визначення сили удару рівня і з його виходу потрапляє через перший вхід аналогового 8 комутатора по відповідному сигналу на його другий вхід з другого виходу процесора 10 на перший вхід аналого-цифрового 9 перетворювача, який по сигналу на його другий вхід з третього виходу процесора 10 перетворює сигнал про силу удару у цифрову форму. З виходу аналого-цифрового 9 перетворювача цифрова інформація про силу нанесеного удару потрапляє на перший вхід процесора 10. Процесором 10 виконується збір та обробка даних. Відбувається це таким чином. Процесор 10 задає для аналогового 8 комутатора адресу каналу, для передачі поступаючої із блоку 7 підсилювачів аналогової інформації на вхід аналого-цифрового 9 перетворювача. По команді процесора 10 вхідні аналогові дані перетворюються у цифрові. В момент отримання цифрового значення аналогового сигналу аналого-цифровий 9 перетворювач видає сигнал переривання, який з його виходу надходить на перший вхід процесора 10, по цьому сигналу вироблена аналого-цифровим 9 перетворювачем цифрова інформація надходить у процесор 10 по шині даних відповідно до підпрограми переривання. Для передачі даних з процесору 10 на відстань можуть бути застосовані відомі засоби радіопередачі шляхом модуляції, наприклад, амплітудна, частотна або фазова. Це виконується за допомогою блоку 11 генераторів та першого 12 модему. Перетворена у форму, необхідну для здійснення передачі на відстань, інформація поступає з виходу першого 12 модему і по сигналу з четвертого виходу процесора 10 на другий вхід передавача 13 відбувається передача інформації на відстань. Отримана приймачем 14 за допомогою другого 15 модему інформація проходить зворотне перетворення у цифровий вигляд і з його виходу надходить на другий вхід блоку 1 керування, а з його першого виходу надходить у блок 2 видачі інформації, який видає її у цифровому вигляді та за необхідності у звуковому вигляді. Наприклад, в момент нанесення удару у заборонену зону або забороненою для нанесення ударів частиною рукавичок видається сигнал на суддівському моніторі з додатковою подачею світло - звукового сигналу у куту "порушника". Аналогічним чином відбувається видача інформації при нанесенні сильного удару у життєво важливий центр тощо. Блок 1 керування дозволяє програмним чином задавати різні режими роботи. Наприклад, якщо це суддівство змагань з боксу за схемою: п'ять раундів по дві хвилини та по хвилині відпочинку між раундами, то, крім того, що постійно видається інформація на суддівському моніторі відбувається автоматичний контроль та зупинка поєдинку у необхідні моменти часу. Окрім того, можна, наприклад, по командам з блоку 1 керування фіксувати 4 35996 хід поєдинку за допомогою відеокамери, чим забезпечити можливість у разі виникнення спірних ситуацій здійснити повторний перегляд необхідних моментів поєдинку. Об'єктивний контроль і автоматична обробка і накопичення інформації дозволяє більш точно та об'єктивно визначати переможців по таким показникам, як: - загальна кількість нанесених/пропущених кожним із спортсменів ударів; - кількість ударів у життєво важливі точки та їх акцентованість; - загальна кількість акцентованих ударів; - кількість заборонених ударів та якість виконання ударів, чим суттєво - підвищується якість та об'єктивність суддівства. Усе це дозволяє забезпечити принцип справедливості при визначенні переможця, що суттєво важливо тому, що дуже часто саме суб'єктивне суддівство призводить до психічних травм та відштовхує спортсменів від занять спортом і участі у змаганнях. Таким чином, запропонований пристрій для суддівства змагань дозволяє вирішити поставлену задачу, а саме: здійснити одночасне визначення кількості, якості та сили пропущених і нанесених кожним із спортсменів ударів як у дозволені, так і не дозволені для нанесення ударів зони, чим забезпечити підвищення об'єктивності та ефективності суддівства змагань. Джерела інформації. 1. SU №1653795 МКИ5 А63В71/06. Судейская установка. Ю.В. Щербина. Опубл. 07.06.91. БИ № 21. Заявлено: 10.06.88. № 4439370/12. 2. А.С. №710556 М. Кл.2 А63В71/00. Устройство для подсчета очков при судействе соревнований по боксу. Е.В. Дружинин, И.А. Калимулин, Ю.М. Поляков и др. Опубл. 25.01.80. БИ № 3. Заявлено: 04.11.76. № 2417736/18-24. 3. А. с. № 598613 М.Кл.2 А63В71/00. Фиксатор ударов. В.И. Бутенко и Ю.П. Кашурин. Опубликовано 25.03.78. БИ № 11. Заявлено: 28.12.76. № 2437120/28-12. 4. Янсен Й. Курс цифровой электроники: В 4-х т. - Т.4. Микрокомпьютеры. // Пер. с голланд. - М.: Мир, 1987. - 406 с. 5. Янсен Й. Курс цифровой электроники: В 4-х т. - Т. 3. Сложные ИС для устройств предачи данных. // Пер. с голланд. - М.: Мир, 1987. - 412 с. 6. Король Э.Н. Архитектура центра IBM PC. Харьков: Милосердие, 1997. - 205 с. 7. Иванов В.И., Аксенов А.И., Юшин A.M. Полупроводниковые оптоэлектронные приборы: Справочник. - М.: Энергия, 1988. - 446 с. 8. Справочник радиолюбителя-конструктора. 3-е изд. перераб. и доп. - М.: Радио и свіязь, 1983. - 560с. 9. Томас Р.К. Коммутационные устройства: Справ. пособие. - М.: Радио и свіязь, 1982. - 80 с. 10. Тензопреобразователь // Техническое описание и инструкция по эксплуатации. 08844244 ТО. Министерство приборостроения, средств автоматизации и систем управления России. 11. Васильев В.В., Протасов В.Д., Болотин В.В и др. Копмпозиционные материалы: Справочник. /Под общей ред. В.В. Васильева, Ю.М. Тарнопольского. - М.: Машиностроение, 1990. - 512 с. 12. Микропроцессоры и микроЭВМ в системах автоматического управления: Справочник / С.Т. Хвощ, Н.Н. Варлинский, Е.А. Попов. Под общей ред. С.Т. Хвоща. - Л.: Машиностроение, 1987. 640 с. 13. Шило В.Л. Популярные цифровые микросхемы: Справочник. - М.: Радио и связь, 1987. 352с. 14. Алексеенко А.Г., Коломбет Е.А., Стародуб Е.А. Применение прецизионных аналоговых микросхем. - М.: Радио и свіязь, 1985. - 256 с. 15. Федорков Б. Г., Телец В.А., Дегтяренко В.П. Микроэлектронные цифро-аналоговые и аналого-цифровые преобразователи. - М.: Радио и свіязь, 1984. - 120 с. 16. Проектирование цифровых устройств на однокристальных микроконтроллерах / В.В. Сташин, А.В. Урусов, О.Ф. Мологонцева. - М.: Энергоатомиздат, 1990. - 224 с. 17. Гутников B.C. Интегральная электроника в измерительных устройствах. - Л.: Энергоатомиздат, 1988. - 304 с. 18. Дж. Уитсон. 500 практических схем на ИС. / Пер. с англ. - М.: Мир, 1992. - 376 с. 5 35996 Фіг.1 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2001 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 6