SU1257678A1 - Устройство дл дистанционного контрол эффективности бега - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к биорадиотелеметрии , в частности к устройствам дл  дистанционного контрол  и измерени  эффективности мышечной работы и физиологических параметров спортсменов в процессе бега. Цель изобретени  - повышение точности контрол  эффективности бега. Устройство содержит на передающей стороне блок датчиков 1, электроды которого размещаютс  на испытуемом спортсмене. Выходы блока 1 датчиков по реопнев- мографической и кардиологической информации соединены с входами передатчика 2, осуществл ющего их смешивание , модул цию и передачу. Прин тый суммарный сигнал раздел етс  в приемнике 3 на сигнал, несущий информацию о частоте сердечных сокращений (ЧСС), и суммарный сигнал, несущий информа1C (Л ,;1Х //,.

Description

цию о минутном объеме дыхани  (МОД), частоте дыхани  (ЧД) и частоте ша- гов (ЧШ) спортсмена. Посредством перемножител  4 сигналов, полосового фильтра 5, дифференциального усилител  6, формирователей 7 и 8 импульсов , преобразовател  9 напр жение в частоту, блока делени  частот имИзобретение относитс  к биорадиотелеметрии , в частности к устройствам дл  Дистанционного контрол  и измерени  эффективности мышечной работы и физиологических параметров спортсменов в естественных услови х, на тренировках, в процессе бега, спортивной ходьбы, в конном спорте, а также при исследовани х водителей автотранспортных и тракторных средств, при удалении спортсмена (водител ) от пункта контрол  в пределах достигаемости радиоканала св зи.

Цель изобретени  - повышение точности оценки эффективности бега путем учета св зи между кардиореспи- раторными и кинематическими параметрами .

На фиг.1 изображена структурна  схема устройства; на фиг.2 - структурна  схема блока датчиков; на фиг.З - диаграммы сигнала на выходе респираторной информации {А) приемника , сигнала, несущего инфомацию о респираторных показател х (Б) и частоте шагов (В), а также сигнала (Г) на вьгходе кардиоинформации приемника .

Устройство содержит на передающей стороне блок 1 датчиков и передатчик 2, на приемной стороне - приемник 3, перемножитель 4 сигналов, полосовой фильтр 5, дифференциальный усилитель 6, первый 7 и второй 8 формирователи импульсов, преобразователь 9 напр жени  в частоту, блок 10 делени  частот импульсных последовательностей, регистратор 11 и переключатель 12.

Блок 1 датчиков содержит (фиг.2) генераторные 13 и 14 и измерительные 15 и 16 электроды, генератор 17 стапульсных последовательностей 10 и переключател  12 реализуютс  три режима работы устройства. В первом режиме выходна  информапп  регистратора 1 1 пропорциональна величине , где, например, X Y 1, во втором режиме - МОД/ЧШ и в третьем режиме - ЧД/ЧШ. 3 ил.

бильного тока высокой частоты, первый 18 и второй 19 дифференциальные усилители, конденсаторы 20 и 21, синхронный детектор 22 и фильтр 23 ниж5 них частот. Выход.синхронного детектора 22  вл етс  выходом блока 1 датчиков по реопневмографической информации , выход второго дифференциального усилител  19 - выходом по кардио10 информации. Электроды 13-16 размещены на испытуемом объекте 24. На фиг.1 показан также канал 25 св зи.

Устройство работает следующим образом .

5 В процессе бега (ходьбы) испытуе- мого с помощью измерительных электродов с него снимают сигнал, содержащий информацию о кардио- и реопнев- мографических показател х, включа 

20 информацию о частоте шагов. Кардио- информаци  о частоте сердечных сокращений (чес) вьщеЛ етс  с помощью фильтра 23 нижних частот, реопневмо- графическа  о минутном объеме дыха- 25 ни  (МОД) и частоте дыхани  (ЧД) и кинематическа  информаци  о частоте щагов (ЧШ) выдел етс  синхронным детектором 22.

С выходов блока 1 датчиков инфор30 наци  в виде аналогового сигнала пос- . тупает на входы передатчика 2, модулирует высокочастотные колебани  и передаетс  на приемник 3. Аналого- вьш сигнал с информацией о ЧСС с пер35 вого выхода приемника поступает на первый вход перемножител  4. Аналоговый сигнал (фиг.За) с информацией о МОД (ЧД) и ЧШ с второго выхода приемника поступает на первый вход диф40 ференциального усилител  6 и вход

полосового фильтра 5. На выходе фильтра 5 действует сигнал (фиг.Зб) с

информацией только о ЧР за счет nojro сы пропускани  |1)ильтра 5 от 1,5 до 4 Гц. Сигнал 4W вычитаетс  в дифференциальном усилителе 6 из сигнала МОД+ЧШ, при этом на втором входе пе- ремножител  4 и контактах II и III переключател  12 дер1ствует аналоговый сигнал (фиг. 38) с информацией только о МОД (Щ) . С первого выхода приемника на первый вход перемножите л  4 сигналов поступает сигнал (фиг.Зг) с информацией о ЧСС.

На выходе перемножител  4 по вл X

етс  аналоговый сигнал вида МОД ЧСС где, например, X 1, Y 1. На вы- ходе формировател  7 импульсов (триггера Шмитта) из аналогового сигнала информацией о ЧШ формируетс  последовательность импульсов с частотой следовани , пропорциональной ЧШ, Этот сигнал действует на первом вход блока делени  импульсных последовательностей . В первом режиме работы устройства подвижные контакты переключател  12 наход тс  в положении 1/l /. При этом на входе преобразовател  9 напр жени  в частоту действует аналоговый сигнал МОД ЧСС . На выходе преобразовател  9 имеет место последовательность импульсов с Частотой следовани , содержащей информацию о произведении МОД ЧСС , При этом на выходе делител  10 (например частотомера типа 43-33 в режиме делени  частот) действует сиг- нал с информацией вида МОД ЧСС /ЧШ.

Во втором режиме работы подвижные контакты переключател  12 став т с  в положение 11(11 ). При этом на входе преобразовател  9 действует сигнал с выхода усилител  6 с информацией о МОД, а на выходе преобразовател  9 по вл етс  последовательность импульсов с частотой следовани , пропорциональной МОД, и попадае на вход делител  10. На его выходе действует сигнал с информацией вида МОД/ЧШ.

В третьем режиме работы подвижные контакты переключател  12 став тс  в положение III(IIl ), на входе формировател  8 импульсов (триггера Шмитта ) действует сигнал с и нформацией о МОД, из которого на его выходе фор мируетс  последовательность импульсов с частотой следовани , пропорциональной ЧД, попадает на вход делител  10 и на его выходе действует сигнал с информацией ЧД/ЧШ,

Возможност.ь извлекать из реопнев- мосигнала, действующего на выходе усилител  6, информацию как о МОД, так и о ЧД, обусловлена, наличием известной зависимости вида МОД ЧД ДО где ДО - дыхательный объем. Величина МОД пропорциональна суммарной амплитуде экстремумов,(амплитуде ДО), а величина ЧД - частоте следовани  соответствующих экстремумов аналогового сигнала. Поэтому МОД вьщел етс  с помощью преобразовател  9, а ЧД - с помощью формировател  8 импульсов. Аналогично последнему значени  ЧШ определ ютс  частотой следовани  экстремумов аналогового сигнала, пропорциональных частоте шага испытуемого, и выдел ютс  с помощью формировател  7 импульсов. Возможность селекции сигналов, пропорциональных ЧД и ЧШ, обусловлена различием в частотах. Обычна  частота шага при беге (кроссе , спортивной ходьбе) составл ет 1,5-4 Гц, что соответствует полосе частот фильтра 5, а частота дыхани  спортсмена составл ет меньше 1,5 Гц.

Первый режим работы устройства реализует получение комплексной интегральной оценки эффективности мьш1еч- ной работы испытуемого вида МОД ЧСС /ЧШ, второй режим - комплексной оценки вида МОД/ЧШ и третий режим - комплексной оценки вида ЧД/ЧШ. Указанные три показател  обеспечивают оценку и контроль эффективности мышечной работы испытуемого с учетом конечного результата - скорости бега характеризуемой частотой шага.

Изобретение обеспечивает повышенную точность оценки эффективности мышечной работы испытуемого с учетом конечных результатов (скорости бега) и физиологических возможностей (резервов ) кардиореспираторной системы.

Ф Ормула изобретени 

Устройство дл  дистанционного контрол  эффективности бега, с одержащее на передающей стороне блок датчиков и передатчик, выход которого соединен с каналом св зи, на приемной стороне - приемник, вход которого соединен с каналом св зи, и регистратор, отличающеес  тем, что, с целью повьщтени  точности оценки

512

:ч(|x г:кти1 ll(1cти , п у трс йствс на переданчцгй стороне uepnbiii и пторой выходы Гхпока датчикок сп(ми1нены соот BeTCTBf HHo с перпым и  торым входами передатчика, на ripneMHoii ciopone в устройство введены по.иосоьой фильтр, прремножитель сигг1алов, дифференциальный усилитель, формирователи импульсов , преобразователь напр жени  в частоту, блок делени  частот им пульсньгх после.довател1 ностей и переключатель , первый выход приемника соединен с первым входом перемножител  сигналов, выход которого соединен с первым входом переключател , второй выход приемника соединен с объединенными первыми входами дифференциального усилит ел  и полосового

з

0

5

786

фильтра, выход пологовогс фильтра соеди}1е-н непосредственно с вторым входом дифференциального усилител  и через первР)1Й формирователь импульсов с первым входом блока делени  частот импульсных последовательностей, выход дифференциального усилител  соединен с вторым входом перемножител  сигналов и с вторым и третьим входами переключател , первый и второй выходы которого соединены соответственно через преобразователь напр жени  в частоту и второй формирователь импульсов с вторым входом блока делени  частот импульсных последовательностей, выход которого соединен с входом регистратора.

7

Фае2

Составитель В.Федотов Редактор Е.Копча Техред М.Ходанич Корректор В.Синицка 

Заказ 4960/49 Тираж 466Подписное

ВНИИГ1И Государственного комитета СССР

гю ;1,1;: лам изобретений и открытий Г130Т), Москва, Ж-35, Раушска  наб,, д. 4/S

Производстврико -П1 1лиг-Г1афическое прелпри ти{ , г . Ул 1мр1 Д, v. i. i па  ,

ЛЛЛЛЛЛЛЛЛЛЛЛЛЛЛЛЛЛ

ДДШШШ-

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Устройство для дистанционного контроля эффективности бега, содержащее на передающей стороне блок датчиков и передатчик, выход которого соединен с каналом связи, на приемной стороне - приемник, вход которого соединен с каналом связи, и регистратор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности оценки эффектинности бега, в устройстве на передающей стороне черный и второй выходы блока датчиков соединены соответственно с первым и вторым входами передатчика, на приемной стороне в 5 устройство введены полосовой фильтр, перемножитель сигналов, дифференциальный усилитель, формирователи импульсов, преобразователь напряжения в частоту, блок деления частот им^- Ю пульс.ных последовательностей и переключатель, первый выход прие.мника соединен с первым входом перемножителя сигналов, выход которого соединен с первым входом переключателя, 15 второй выход прие.мника соединен с объединенными первыми входами дифференциального усилителя и полосового фильтра, выход полосового фильтра соединен непосредственно с вторым входом дифференциального усилителя и через первый формирователь импульсов с первым входом блока деления частот импульсных последовательностей, выход дифференциального усилителя соединен с вторым входом перемножителя сигналов и с вторым и третьим входами переключателя, первый и второй выходы которого соединены соответственно через преобразователь напряжения в частоту и второй формирователь импульсов с вторым входом блока деления частот импульсных последовательностей, выход которого соединен с входом регистратора.