СВЕТОЛИДЕР
LIGHT-LEADER

Изобретение относится к области спорта и, в частности, может быть использовано для тренировки бегунов на беговой дорожке, конькобежцев, велосипедистов на треке, спортсменов на багги и для других видов спорта, маршрут движения которых расположен на участке, обозреваемом с одной позиции.
Наиболее близким по технической сущности заявленного изобретения является елочная, праздничная или рекламная гирлянда «бегущие огни», содержащая соединенные в электрическую цепь лампочки и управляющий их включением четырехфазный мультивибратор, см., например, статью И. Абзелилова в ж. Радио, №11, 1988 г., стр.53.
Однако известная схема обладает определенными недостатками.
Известное решение имеет узкое и ограниченное применение, только для праздничной новогодней елочной или ночной городской иллюминации.
В электрической цепи постоянно происходит периодическое включение всех электрических лампочек, создающее совсем другой, чем требуется эффект бегущей световой волны, и потому имеющее высокое энергопотребление.
Кроме того, наличие на беговой дорожке электрических лампочек и подводящих проводов под электрическим напряжением, которые могут быть смещены ветром, припорошены снегом, создает потенциальную опасность для спортсменов быть пораженными электрическим током.
Целью создания настоящего изобретения является обеспечение технического результата по расширению функциональных возможностей за счет создания эффективной системы тренировки спортсменов, перемещающихся по замкнутому и обозреваемому маршруту.
Указанный технический результат обеспечивается тем, что в известном устройстве, содержащем источник светового излучения с рефлектором, предлагается в качестве источника светового излучения использовать светодиодную матрицу с рефлектором или лазерный излучатель, которые предлагается разместить на вышке, установленной на краю, середины беговой стометровой дорожки или на краю обозримого маршрута движения спортсмена. К источнику светового излучения непосредственно или через обтюратор предлагается подключить торец гибкого световода, выполненного из сплетенных волоконных проводников или секционного патрубка с внутренними зеркальными стенками, второй торец световода предлагается ориентировать наружу, чтобы проецировать световое излучение на беговую дорожку.
Кроме того, световод предлагается закрепить пружинами по центру рамы, на наружной поверхности торца гибкого световода предлагается разместить три кольца с внутренними желобами на их внешней стороне, в два из которых должны входить, соответственно, кромки большого и малого конгруэнтных, плоских овалов, повторяющих профиль беговой дорожки, видимой с вышки. При этом большие оси овалов должны быть взаимно перпендикулярны.
Желоб третьего кольца опирается на кромку контура беговой дорожки, вырезанной в шаблоне. Оси вращения большого и малого овалов должны лежать, соответственно, в горизонтальной и вертикальной плоскостях с продольной осью гибкого световода. Длина большой оси большого овала должна быть равна величине отклонения излучателя световода по горизонтали, малая ось большого овала равна длине большой оси малого овала, которая равна величине отклонения излучателя световода по вертикали.
Овалы предлагается соединить через редукторы с электродвигателем, имеющим регулятор скорости вращения, а обтюратор также соединить со своим, индивидуальным или общим электродвигателем.
Изобретение поясняется графическими материалами. На Фиг.1 показана стандартная беговая дорожка и место установки вышки со световым излучателем, на Фиг.2 показана схема прохождения светового излучения и конструкция управления световодом, на Фиг.3 показана рама с системой крепления света, на Фиг.4 показана беговая дорожка 1 с проецируемым на ней световым пятном, показан шаблон с вырезанной траекторией перемещения внешнего торца световода, на Фиг.5 - система редуцирования овалов, на Фиг.6 изображен шаблон с вырезанным контуром для перемещения выходного торца световода.
Светолидер содержит источник светового излучения 1, в качестве которого используется матрица светодиодов с параболическим рефлектором 2 или лазерный излучатель, который размещен на вышке 3, установленной на внешнем краю середины стометровой беговой дорожки 4 или на краю обозримого маршрута движения спортсмена.
К источнику светового излучения 1 непосредственно или через обтюратор 5 подсоединен торец гибкого световода 6, выполненного из волоконных проводников или секционного патрубка с внутренними зеркальными стенками, второй, наружный торец световода 6 ориентирован на беговую дорожку 4, кроме того, выходной торец световода 6 закреплен равными по техническим параметрам пружинами 7 так, что в свободном состоянии он располагается по центру рамы 8.
На наружной поверхности внешнего конца гибкого световода 6 размещены три кольца 9, 10, 11 с внутренними желобами 12 на их наружной стороне, в первые два входят кромки, соответственно, большого 13 и малого 14 плоских конгруэнтных овала, а желоб 12 третьего кольца 11 контактирует с кромкой контура 15 беговой дорожки, вырезанной в шаблоне 16, см. Фиг 2.
Последнее сделано с целью обеспечения плавности перемещения светового пятна вдоль беговой дорожки из-за возможных геометрических неточностей при изготовлении овалов 13, 14, для исключения колебаний выходного торца световода 6 от ветра, вибрации от редуктора, электродвигателей и других факторов.
Большие оси овалов 13, 14 взаимно перпендикулярны и их оси вращения лежат, соответственно, в горизонтальной и вертикальной плоскостях с продольной осью гибкого световода 6.
Длина большой оси большого овала 13 равна величине отклонения выходного излучателя световода 6 по горизонтали, малая ось большого овала 13 равна длине большой оси малого овала 14, которая равна величине отклонения излучателя световода 6 по вертикальной оси.
Овалы 13, 14 через редукторы 15, 16 соединены с электродвигателем 17, см. Фиг.5, а обтюратор 5 соединен с электродвигателем 18 (на Фиг. не показаны). Каждый из электродвигателей 17, 18 имеет соответствующие регуляторы скорости вращения 19, 20 (на Фиг. не показаны). Крепление световода 6 к пружинам 7 осуществляется через одетое на него крепежное кольцо 21, см. Фиг.2.
Для скрепления наружной и вырезанной внутренней частей шаблона использованы наружно установленные скобки 21, не мешающие перемещению внешнего торца световода 6, см. Фиг.6.
Со светолидером работают следующим образом.
Стандартная беговая дорожка стадиона представляет собой две параллельные прямые стометровые дорожки, соединенные двумя полуокружностями, по сто метров каждая, см. Фиг.1.
При взгляде на нее с вышки 3, установленной в середине внешнего края стометровой дорожки, эти окружности видны как полуэллипсы, соединенные прямыми дорожками. Т.е., по - существу, вся беговая дорожка, в данном ракурсе, смотрится как эллипс, с чуть плоскими верхней и нижней сторонами. Для чистоты терминологии будем в дальнейшем считать это изображение дорожки как овал.
Для обеспечения проецирования светового излучения на дорожку, выходной луч источника светового излучения 1 должен двигаться по данной овальной траектории, см. Фиг.4.
Источник светового излучения 1 установлен на вышке 3, размещенной на внешнем краю середины стометровой беговой дорожки, см. Фиг.1.
При настройке работы светолидера большой 13 и малый 14 овалы вращают вручную и проверяют появление светового пятна точно в крайних точках беговой дорожки:
- правой - А,
- в середине дальней стометровой дорожки - В,
- в крайней левой - С,
- в середине ближайшей к излучателю стометровой дорожки - D, см. Фиг.1 и 4. После чего овалы 13, 14 окончательно механически закрепляют в таком положении.
Включают источник света 1 и свет от него падает на внутренний торец гибкого световода 6 непосредственно или через обтюратор 5 и через его выходной торец проецируется на беговую дорожку.
Овалы 13, 14, приводимые через редукторы 15, 16 во вращение электродвигателем 17, отклоняют гибкий световод 6. При этом его выходной торец, желобом 12 кольца 11 опираясь на кромку контура 15 беговой дорожки, скользит по ней так, что проецируемое световое пятно непрерывно перемещается точно по беговой дорожке, см. Фиг.2.
Редукторы 15, 16 рассчитываются по известной методике с учетом высоты вышки 3, диаметра световода 6, значений отклонений выходного торца световода 6 в горизонтальной и вертикальной плоскостях и диапазона изменения скорости двигателя 18.
Пружины 7, фиксирующие световод 6 в центре рамы 8, стремятся удержать его в исходном состоянии и плотно прижимают его к овалам 13, 14, дополнительно обеспечивая его надежное перемещение по контуру, см. Фиг.3.
При использовании обтюратора 5 световое пятно может проецироваться импульсно, частота которого может регулироваться, путем изменения скорости вращения электродвигателя 18 или введением дополнительного редуктора.
Скорость перемещения светового пятна по беговой дорожке устанавливают такой, чтобы она была чуть больше физической скорости спортсмена бегуна, конькобежца, велосипедиста и т.д. Перемещение светового пятна заставляет его, как бы, «тянуться», за ним, тем самым, дополнительно раскрывая его физические ресурсы.
После «освоения» данной скорости ее снова чуть увеличивают, заставляя спортсмена вновь «подтягиваться» к новому скоростному рубежу. И так до максимально возможного для данного спортсмена предела.
Заявленное устройство предназначено, в основном, для тренировки спортсменов олимпийского резерва и потенциальных кандидатов на мировые рекорды в беге, в конькобежном спорте, в велоспорте и других аналогичных видах спорта. Но может быть использовано и для спортсменов - разрядников.
Гибкий световод 6 может быть выполнен сплетенным из отдельных световолоконных жил или секционного патрубка с отдельными цилиндрами, с внутренними зеркальными стенками, частично входящими друг в друга, что позволяет ему изгибаться за счет смещения цилиндров друг относительно друга под воздействием овалов 13, 14.
Конструкция и схема светолидера является новой, ранее неизвестной, что говорит о его соответствии критерию патентоспособности - новизна.
Светолидер может быть изготовлен на любом приборостроительном или радиотехническом предприятии средней степени технологической оснащенности и может быть установлен на любом стадионе, что говорит о его соответствии критерию патентоспособности - промышленная применимость.