Устройство контроля выполнения упражнений на быстроту

Область техники
Устройство относится к области спортивных снарядов и устройств для физических упражнений и может использоваться для контроля выполнения упражнений на быстроту («бег на 100 м», «бег на 60 м», «челночный бег 10×10» и т.д.).
Уровень техники
Известно устройство для контроля качества техники бега «бегафон» [патент РФ № 2011396, МПК А63В 71/06, Доленко Ф.Л.; заявл. 05.05.1991 г.; опубл. 30.04.1994 г.]. Устройство содержит закрепленный на теле пользователя держатель со звуковым индикатором, причем корпус индикатора выполнен в виде металлической коробки-колокола с полусферическим дном и крышкой, в котором размещен металлический шар, подвешенный на пружине, прикрепленной к ввинченной в крышку пробке. Пружина расположена в телескопическом устройстве, состоящем из двух трубок, верхняя из которых шарнирно прикреплена к пробке, а нижняя жестко соединена с шаром.
Недостатком устройства является отсутствие возможности количественного измерения параметров бега, в частности времени.
Известны автоматизированные системы фотофиниша [например Система фотофиниша Alge-Timing. - URL: www.teamprofils.com (дата обращения: 11.11.2016 г.)]. Система содержит, по меньшей мере, одну камеру фотофиниша аппаратно-программный комплекс фиксации и анализа параметров бега.
Недостатком системы является значительная сложность настройки системы и ее высокая стоимость, что затрудняет ее использование в широкой практике контроля физической подготовленности спортсменов.
Наиболее близким техническим решением, принятым за прототип является устройство - электронный секундомер [Stopwatch and Timer calibrations / Jeff С. Gust, Robert M. Graham, Michael A. Lombardi. - Physics Laboratory, 2004. - 63 р.]. Устройство содержит: счетчик времени, механический датчик «старт», механический датчик «финиш», блок хранения результатов контроля, блок вывода результата контроля.
Недостатком прототипа является отсутствие ряда функциональных возможностей, снижающих эффективность контроля выполнения упражнения на быстроту, а именно:
отсутствие возможности автоматической фиксации момента начала старта и финиша контролируемого лица. В известном устройстве фиксация начала выполнения упражнения (старта) и окончания выполнения (финиша) осуществляется путем механического воздействия (нажатия) контролирующего лица на датчик «старт»\«стоп» устройства. Как следствие, результат выполнения упражнения отражает не только время преодоления контролируемого отрезка, но и субъективные параметры проверяющего (время реакции при фиксации старта и финиша) и проверяемого (время реакции при старте). В результате, снижается объективность результата контроля;
отсутствует возможность выдачи в автоматическом режиме итогового результата контроля с учетом соответствия времени выполнения упражнения и принятых в организации нормативов, выраженных в баллах. Это снижает оперативность и достоверность получения итогового результата контроля.
Раскрытие полезной модели
Технической задачей, на решение которой направлена заявленная полезная модель, является расширение функциональных возможностей существующих средств контроля выполнения упражнений на быстроту за счет разработки устройства, реализующего фиксацию времени выполнения упражнения на быстроту и выдачи итогового результата контроля упражнений в автоматическом режиме.
Технический результат достигается тем, что в известном техническом решении, содержащем счетчик времени, механический датчик «старт», механический датчик «финиш», блок хранения результатов контроля, блок вывода результата контроля, причем вход «старт» счетчика времени соединен с выходом механического датчика «старт», вход «стоп» счетчика времени соединен с выходом механического датчика «финиш», выход счетчика времени соединен с входом блока хранения результатов контроля, выход которого соединен с входом блока вывода результатов контроля, дополнительно введены блок ввода исходных данных, блок хранения исходных данных, счетчик количества пересечений отметки «финиш», блок переключения датчиков «финиш», автоматический датчик «финиш», блок переключения датчиков «старт», автоматический датчик «старт», блок сравнения, причем выходы блока ввода исходных данных одновременно соединены с входом блока хранения исходных данных, счетчиком количества пересечений отметки «финиш», блоком переключения датчиков «финиш» и блоком переключения датчиков «старт», выход блока хранения исходных данных соединен с входом блока сравнения, выход которого соединен с входом блока хранения результатов контроля, выход которого соединен с входом блока вывода результатов контроля, вход блока сравнения соединен с выходом счетчика времени, выход автоматического датчика «финиш» соединен с входом блока переключения датчиков «финиш», выход которого соединен с входом счетчика количества пересечений отметки «финиш», выход которого соединен с входом «стоп» счетчика времени, выход автоматического датчика «старт» соединен с входом блока переключения датчиков «старт», выход которого соединен с входом «старт» счетчика времени.
Благодаря указанной новой совокупности существенных признаков обеспечивается выдача комплексного результата контроля выполнения упражнений на быстроту в автоматизированном и полуавтоматизированном режиме. Проведенный анализ уровня техники позволил установить, что в известных источниках информации аналоги, характеризующиеся совокупностью признаков, тождественных всем признакам заявленного технического решения, отсутствуют, что указывает на соответствие заявленной полезной модели условию патентоспособности «новизна».
Сущность полезной модели
Заявленное техническое решение поясняется следующим чертежом:
фиг. 1 - функциональная схема устройства контроля выполнения упражнений на быстроту.
Устройство контроля выполнения упражнений на быстроту содержит блок ввода исходных данных (1); блок хранения исходных данных (2); счетчик времени (3); счетчик количества пересечений отметки «финиш» (4); блок переключения датчиков «финиш» (5); механический датчик «финиш» (6); автоматический датчик «финиш» (7); блок переключения датчиков «старт» (8); механический датчик «старт» (9); автоматический датчик «старт» (10); блок сравнения (11); блок хранения результатов контроля (12); блок вывода результата контроля (13), причем выходы блока ввода исходных данных (1) одновременно соединены с входом блока хранения исходных данных (2), счетчиком количества пересечений отметки «финиш» (4), блоком переключения датчиков «финиш» (5) и блоком переключения датчиков «старт» (8), выход блока хранения исходных данных (2) соединен с входом блока сравнения (11), выход которого соединен с входом блока хранения результатов контроля (12), выход которого соединен с входом блока вывода результатов контроля (13), вход блока сравнения (11) соединен с выходом счетчика времени (3), вход «стоп» которого соединен с выходом счетчика количества пересечений отметки «финиш» (4), вход «старт» счетчика времени (3) соединен с выходом блока переключения датчиков «старт», входы которого соединены с выходами автоматического (10) и механического (9) датчика «старт», вход счетчика количества пересечений отметки «финиш» (4) соединен с выходом блока переключения датчиков «финиш» (5), входы которого соединены с выходами автоматического (7) и механического (6) датчика «финиш».
Устройство работает следующим образом. С использованием блока ввода исходных данных (1) в блок хранения исходных данных (2) заносится таблица соответствия времени выполнения упражнения виду упражнения («бег на 60 м», «бег на 100 м», «челночный бег 10×10 м») и определенному количеству балов. Далее выбирается вид упражнения, режим работы датчиков (автоматический, механический). При выборе упражнения «бег на 60 м» или «бег на 100 м» счетчик количества пересечений отметки «финиш» (4) устанавливается в режим «1» (одно пересечение), при выборе вида упражнения «челночный бег 10×10 м» счетчик (4) устанавливается в режим «5» (пять пересечений). При установке автоматического или механического режима функционирования датчиков блоки (5) и (8) коммутируют на вход блока (4) и вход «старт» счетчика времени (3) соответствующий тип датчика. Это позволяет обеспечить четыре варианта функционирования устройства в режимах: «механический старт»-«механический финиш»; «механический старт»-«автоматический финиш»; «автоматический старт»-«механический финиш»; «автоматический старт»-«автоматический финиш». В механическом режиме сигнал «старт» и «стоп» подается на вход счетчика времени (3) при механическом нажатии датчика (6), (9) проверяющим. В автоматическом режиме сигнал «старт» и «стоп» подается на вход счетчика времени (3) в результате срабатывания автоматического датчика (7), (10) (например, при пересечении лазерного луча между источником и приемником лазерного излучения). После фиксации времени выполнения упражнения счетчиком (3) полученные данные поступают в блок сравнения (11) где сравниваются с исходными данными, хранимыми в блоке (2), результат сравнения сохраняется в блоке (12) и выводится в блоке вывода результатов контроля (13) в формате: время выполнения упражнения\ полученное количество баллов\ минимальное количество баллов.