СИСТЕМА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДЛИНЫ ПРЫЖКА ПРИ ПРОВЕДЕНИИ ЛЕГКОАТЛЕТИЧЕСКИХ СОРЕВНОВАНИЙ ПО ГОРИЗОНТАЛЬНЫМ ПРЫЖКАМ

Полезная модель относится к оборудованию спортивных площадок для прыжков в длину и тройных прыжков и может быть использована в спортивных состязаниях.
Прыжки в длину (см. http://ru.wikipedia.org/wiki/Прыжок_в_длину) проводятся в секторе для горизонтальных прыжков по общим правилам, установленным для этой разновидности технических видов. При выполнении прыжка атлеты в первой стадии совершают разбег по дорожке, затем отталкиваются одной ногой от специальной доски (бруска) и прыгают в яму с песком. Дальность прыжка рассчитывается как расстояние от специальной метки на доске отталкивания до начала лунки от приземления в песке.
В настоящее время горизонтальные прыжки в легкой атлетике проводятся в прыжковые ямы, заполненные песком (речным, морским, кварцевым, взятым из карьеров и т.д.). На практике песок в прыжковых ямах на стадионах заменяется редко, в него попадают посторонние предметы (листья, трава, ветки и. т.п.) и при определенных условиях (повышенная влажность, жаркий период времени) в нем заводится микрофлора.
Кроме того, при приземлении спортсмена выполнившего прыжок, песок разлетается во все стороны, попадая не только на одежду, а часто в глаза судейского персонала, обслуживающего данный вид легкоатлетического соревнования, что может привести ко временной потери зрения.
Следует также отметить, что песок является очень «жестким» травматическим материалом: нередко во время соревнований и на тренировках спортсмены получают повреждения, связанные с растяжением связок и смещением суставов в поясничной и коленной областях.
Также замеры места приземления спортсмена производятся вручную по следам лунки на песке. В процессе приземления истинный след подвергается «смазке» посредством выброса масс песка в зоне лунки приземления (т.н. образование кратера аналогичное эффекту падения метеорита). Замеры производятся по кальдере следа лунки, хотя истинная граница следа всегда находится дальше. И чем сильнее удар о землю, тем больше выброс грунта и тем больше кальдера и ошибка при замерах, снижающая показания спортсмена в сторону уменьшения.
Снизить ошибки при измерениях прыжков в длину можно за счет установки измерительного оборудования, фиксирующего длину прыжков.
Из уровня техники известно устройство для определения длины прыжка (SU 1591233), содержащее первую группу N источников излучения и N приемников излучения, установленных по горизонтали с равными интервалами между собой, причем каждый источник излучения оптически связан с соответствующим ему приемником излучения, выходы приемников излучения через первую группу входов блока обработки соединены с индикатором, отличающееся тем, что, с целью повышения удобства использования, первая группа приемников и источников излучения установлена в зоне толчка сектора для прыжков, в устройство введена дополнительная группа источников и приемников излучения, установленная в зоне приземления сектора для прыжков, причем выходы дополнительных приемников излучения подключены ко второй группе входов блока обработки информации, а блок обработки информации содержит пороговый блок, первый селектор сигналов, первый вычислитель, второй селектор сигналов, второй вычислитель, регистр, сумматор, блок разрешения считывания, преобразователь, первую и вторую схемы задержки, логический блок, блок элементов И, блок элементов ИЛИ, причем выходы первого селектора сигналов соединены с входами первого вычислителя, выходы которого подключены к первой группе входов сумматора, а выходы второй группы приемников излучения подсоединены к входам второго селектора сигналов, выходы которого подключены к входам второго вычислителя, ко второй группе входов которого подсоединен регистр, причем выходы вычислителя подключены ко второй группе входов сумматора, выходы которого подключены к блоку разрешения считывания, выходами подключенного ко второму индикатору, выходы которого соединены с первой группой входов блока элементов ИЛИ, выходом соединенных с первым индикатором, причем второй выход первого селектора сигналов подключен к первому входу логического блока, а третий выход первого селектора сигналов через первую схему задержки подключен ко второму входу логического блока, при этом второй выход второго селектора подключен к третьему входу логического блока, а третий выход второго селектора подключен через вторую схему задержки к четвертому входу логического блока, причем первый, второй, третий и четвертый входы логического блока подключены соответственно ко второму, третьему, четвертому и пятому входам блока разрешения считывания, а выход логического блока подключен к входу блока элементов И, выходами подключенного ко второй группе входов блока элементов ИЛИ.
Существенными недостатками этого устройства являются низкая надежность работы, обусловленная большим количеством контактов, и невысокая точность. При этом устройство не исключает песок в зоне приземления спортсмена со всеми его негативными свойствами.
Известно устройство (SU 1155278) регистрации параметров выполнения прыжка, содержащее ряд последовательно размещенных планок с установленными под ними контактами и регистрирующий прибор, включающий в себя вычислитель на базе цифровых логических элементов и индикаторы.
Существенными недостатками этого устройства являются низкая надежность работы, обусловленная большим количеством контактов, и невысокая точность измерения из-за невозможности размещения планок большой длины (например, длиной 4 м при прыжках в высоту) с достаточно малым шагом. При этом устройство не исключает песок в зоне приземления спортсмена со всеми его негативными свойствами.
Известно устройство (RU 2106171) для определения величины прыжка спортсмена, содержащее блок источников излучения с установленными с равным шагом источниками излучения, блок приемников излучения с установленными с тем же шагом приемниками излучения по числу источников излучения, при этом каждый приемник излучения расположен напротив соответствующего источника излучения и составляет с ним оптопару, отличающееся тем, что в устройство введены подключенный к блоку приемников излучения блок пороговых элементов и вычислитель, вход которого подключен к регистру величины установки, а выход - к индикатору, генератор синхросигналов, блок формирования адреса оптопар, блок управления источниками излучения и коммутатор сигналов, причем генератор синхросигналов подключен к входу блока формирования адреса оптопар, выходы которого подключены к блоку управления источниками излучения, управляющим входам коммутатора сигналов и вторым входам вычислителя, источники излучения подключены к выходам блока управления источниками излучения, входы коммутатора сигналов подключены к выходам блока пороговых элементов, а выход - к третьему входу вычислителя.
Недостатком данного решения является техническая сложность установки данного оборудования, низкая точность замеров. При этом устройство не исключает песок в зоне приземления спортсмена со всеми его негативными свойствами.
Известно устройство для оценки величины прыжков (RU 82127 U), содержащее блок источников излучений, установленных с равным шагом, блок приемников излучения по числу источников излучений, установленных с тем же шагом и ориентированных против одноименных источников излучений, так что одноименные источники и приемники излучений составляют оптопары, а также подключенный к блоку приемников излучения блок обработки информации, в котором входы пороговых элементов подключены к выходам одноименных источников излучений, и индикатор, отличающееся тем, что в него введены основание с вмонтированными уровнем для горизонтирования и шарнирами с фиксаторами на концах для присоединения блоков источников и приемников излучений, а также в блок обработки информации введены фильтр дискретной информации, устройство оценки дисперсии параметров и второй блок индикации.
Решение выбрано за прототип.
Недостатком данного решения является техническая сложность установки данного оборудования, низкая точность замеров. При этом устройство не исключает песок в зоне приземления спортсмена со всеми его негативными свойствами.
Целью полезной модели является замена песка на более мягкий материал, исключающий негативные свойства песка и обеспечивающий возможность контроля следов приземления спортсмена без использования сложного оборудования.
Техническим результатом полезной модели является повышение удобства и безопасности при приземлении спортсмена, обеспечение возможности измерения длины прыжка без использования сложного оборудования.
2
Указанный технический результат достигается за счет того, что Система определения длины прыжка, включающая брусок отталкивания с «нулевой» отметкой и яму с песком в качестве зоны приземления спортсмена, отличающаяся тем, что яма с песком покрыта сверху мягким материалом в виде мата, на поверхность которого с шагом не более 1 см нанесены датчики давления, координаты которых занесены в память системы измерения, выполненной с возможностью определения длины прыжка посредством разницы расстояния от самого ближнего к бруску отталкивания сработавшего датчика давления до метки на бруске отталкивания.
Кроме того, концы мата натянуты по разные стороны так, что формируют постоянное натяжение мата с возможностью сохранения им пространственного положения.
Датчики давления установлены по параллельным линиям вдоль длины и ширины мата. Вдоль длины мата через заданный шаг (соответствующий интервалу размещения датчиков) выведены концы проходящих по ширине проводов замыкания цепей активных зон, каждым из которых соединены все датчики, расположенные на одном расстоянии по длине мата, причем система измерения выполнена с возможностью использования для расчетов длины прыжка показаний только самой ближней из сработавших активных зон.
Полезная модель поясняется чертежами.
На Фиг.1 показано устройство системы, где 1 - брусок для отталкивания, 2 - яма с песком, 3 - мягкий материал типа мата с нанесенными поверх датчиками давления, 4 - информационное табло с системой измерения, 5 - контактные провода, 6 - тросы натяжения мата.
На Фиг.2 показан принцип работы датчиков системы, где 7 - след спортсмена, 8 - сработавшие датчики давления, 9 - активные зоны, 10 - неактивные датчики, 11 - провода замыкания цепей активных зон.
Осуществление полезной модели.
Полезная модель может быть реализована следующим образом.
От бруска отталкивания (1) с меткой и до ямы с песком (2) в качестве зоны приземления спортсмена, всегда точно известно расстояние. Также при установке мягкого материала в виде мата (3), можно точно зафиксировать расстояние D от мата (3) до бруска отталкивания (1) (см. Фиг.1).
2
На саму поверхность мата (3) с шагом не более 1 см наносят датчики давления, координаты которых заносят в память системы измерения, а длину прыжка определяют посредством разницы расстояния от самого ближнего к бруска отталкивания (1) сработавшего датчика (8) давления до метки на бруска отталкивания.
Для сохранения мата (3) в постоянном положении (для исключения его сдвига) предпочтительно, чтобы концы мата натягивались тросами (6) по разные стороны к яме (2), формируя постоянное натяжение мата.
При приземлении спортсмена на мат (3) он оставляет следы (7), по ближайшему из которых по правилам соревнований засчитываются результаты длины прыжка.
Принцип снятия показаний с мата (3) о длине прыжка может быть реализован посредством сработавших датчиков давления (8). Датчики давления (8) могут быть установлены по параллельным линиям вдоль длины и ширины мата (3). Вдоль длины мата через заданный шаг (соответствующий интервалу размещения датчиков), но не более 1 см, выводят провода замыкания (11) цепей активных зон (9), каждым из которых соединяют все датчики (8), расположенные на одном расстоянии по длине мата.
В случае срабатывания одного из датчиков давления (8), он активирует провод замыкания (11), который формирует активную зону (9).
След спортсмена (7) на мате (3) (см. Фиг.2) формирует несколько активных зон (9). Но система измерения берет для расчетов показания только самой ближней из сработавших активных зон (9), расстояние от метки на бруске (1) до которой и будет считаться длиной прыжка согласно правилам соревнований.
Каждая из активных зон (9) занесена в базу координат системы измерений (4), которую можно установить внутри информационного табло, автоматически формирующего данные о прыжке. Система измерения может представлять собой микроконтроллер или компьютер, в которые прошивают или записывают программу расчета длины прыжка и данные о координатах всех активных зон.
Длина прыжка Х рассчитывается по простой формуле:
Х=D+d, где d - расстояние от начала мата (3) до ближайшей сработавшей активной зоны (9). Значение D вводимое в систему измерений как поправка.
Начало координат расчета длины является ближним концом мата (3) к бруску (1).
При подготовке системы измерения (4) и мата (3) для работы по замеру длины прыжков помимо укладки и натяжения мата необходимо занести расстояние D начального положение мата (3) от метки на бруске (1). Это расстояние D замеряют с большой точностью несколько раз рулеткой, после чего его значение как поправочное вносят в систему измерений. После чего система измерений будет выдавать точные показания по длине прыжков спортсменов.