RU2486851C1 - Защитная система спортсмена - Google Patents
Защитная система спортсмена Download PDFInfo
- Publication number
- RU2486851C1 RU2486851C1 RU2012100831/12A RU2012100831A RU2486851C1 RU 2486851 C1 RU2486851 C1 RU 2486851C1 RU 2012100831/12 A RU2012100831/12 A RU 2012100831/12A RU 2012100831 A RU2012100831 A RU 2012100831A RU 2486851 C1 RU2486851 C1 RU 2486851C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- athlete
- radio
- human body
- signals
- shock
- Prior art date
Links
Landscapes
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Abstract
Изобретение относится к универсальным техническим средствам по обеспечению комплексной системы безопасности в травмоопасных видах спорта, таких как, например, горные лыжи, прыжки в воду, парашютный спорт (наземные тренировки), фигурное катание, а также в травмоопасных видах искусства, например в цирковом. Защитная система спортсмена включает расположенную на теле человека исполнительную часть с ударосмягчающими элементами для защиты от травматизма и управляющую систему, приводящую в действие исполнительную часть при критическом падении. Новым является то, что управляющая система выполнена автоматической на основе радионавигационных средств, как внешних, так и частично расположенных на теле человека, и содержит размещаемые на теле спортсмена элементы для определения взаимного положения частей тела человека, конечностей, туловища и для постоянного отслеживания положения спортсмена в трехмерном пространстве. В качестве таких элементов могут быть использованы резонансные отражатели радиоволн с резонансами на разных частотах, либо миниатюрные активные ответчики на зондирующие радиосигналы, или радиомаячки, излучающие сигналы разных частот или разных форм, закрепляемые на теле спортсмена предпочтительно на каждом большом суставе или рядом. К внешним радионавигационным средствам относится система активных и пассивных радаров, содержащая, как минимум, четыре приемных антенны 1, 2, 3 и 4, не расположенные все в одной плоскости. Приемные антенны соединены с приемными устройствами 5, 6, 7, 8, каждое из которых содержит каналы, соответствующие частотам резонансов отражателей или сигналам, излучаемым активными ответчиками либо радиомаячками. Выходы каналов приемных устройств соединены с компьютером 9, осуществляющим обработку сигналов и определение трехмерных координат каждого отражателя, активного ответчика или радиомаячка. С компьютером 9 соединен генератор управляющих сигналов 10, имеющий свою передающую антенну 11 для передачи с компьютера 9 управляющих сигналов через приемник 12 на исполнительную часть 13 с соответствующими виду спорта ударосмягчающими элементами. Система дополнительно содержит генератор зондирующих сигналов 14. Технический результат заключается в создании универсальной системы защиты спортсмена, в автоматическом срабатывании системы и в повышении эффективности защитной функции от удара о твердую поверхность или воду. 5 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к универсальным техническим средствам по обеспечению комплексной системы безопасности на тренировках начинающих спортсменов и опытных спортсменов в новых условиях в травмоопасных видах спорта, таких как, например, горные лыжи, прыжки в воду, парашютный спорт (наземные тренировки), фигурное катание, а также в травмоопасных видах искусства, например в цирковом.
Известна защитная одежда для мотоциклиста, содержащая надувную подушку безопасности в виде тугих мешков, сложенных подобно плиссе и укрепленных в полосе на защитной одежде, каждый из тугих мешков снабжен пиротехническим газогенератором, управляемым с помощью электронного или сенсорного устройства (патент Германии №DE 10316766, А1, дата приоритета 10.04.2003, дата публикации 28.10.2004, GENIMA INNOVATIONS MARKETING G, DE).
Недостатком известного аналога является ограниченная область использования, преимущественно для защиты от удара при падении с мототранспортного средства.
В качестве прототипа принято устройство для защиты от травматизма при падении, включающее ударопоглощающие элементы в виде надувных подушек безопасности, закрепленных на теле человека, преимущественно в области пояса и тазобедренных костей, с возможностью перестановки вдоль пояса и по высоте относительно пояса, подушки безопасности соединены с электроуправляемой системой, содержащей датчик угловой скорости, микроконтроллер, исполнительный элемент и источник электропитания, при этом выход датчика угловой скорости подключен к входу микроконтроллера, выход которого соединен с управляющим входом исполнительного элемента, источник электропитания подключен к датчику угловой скорости, микроконтроллеру и исполнительному элементу, выполненному в виде газогенератора мгновенного действия с электроуправляемым пиропатроном и клапаном, связанным с подушками безопасности (патент РФ №53110, U1, дата приоритета 07.12.2005, дата публикации 10.05.2006, авторы Фирсаев Ю.Ф. и Быков Ю.Я., RU, прототип).
Недостатком прототипа является ограниченная область применения и низкая эффективность, так как устройство полностью находится на теле человека, защищает от удара лишь отдельные части тела и не может быть применено в таких травмоопасных видах спорта, как горные лыжи, прыжки в воду, парашютный спорт (наземные тренировки), фигурное катание.
Задачей изобретения является создание универсальной системы защиты спортсмена путем повышения эффективности защитной функции от удара о твердую поверхность или воду.
Для решения поставленной задачи в защитной системе спортсмена, включающей расположенную на теле человека исполнительную часть, содержащую ударосмягчающие элементы для защиты от травматизма, приводимые в действие при критическом падении с помощью управляющей системы, согласно изобретению, управляющая система выполнена на основе радионавигационных средств, как внешних, так и частично расположенных на теле человека (в целях навигации, в частности, может быть использована радиолокация), и с возможностью определения взаимного положения частей тела человека, конечностей и туловища, при этом на поверхности тела человека рядом с крупными суставами установлены миниатюрные резонансные отражатели радиоволн с резонансами на разных частотах, либо миниатюрные активные ответчики на зондирующие радиосигналы, либо радиомаячки, излучающие сигналы разных частот или разных форм, внешние радионавигационные средства содержат систему активных или пассивных радаров, генератор управляющих сигналов, соединенный со своей передающей антенной для передачи управляющих сигналов на исполнительную часть, и связанный с ними компьютер, при этом система радаров содержит, по меньшей мере, систему, как минимум, из четырех приемных антенн, не находящихся в одной плоскости, соединенных с приемными устройствами, каждое из которых содержит каналы, соответствующие частотам резонансов отражателей или сигналам, излучаемым активными ответчиками либо радиомаячками, причем выходы каналов соединены с компьютером.
Согласно изобретению, передающие и приемные антенны радаров могут быть полностью или частично совмещены, что уменьшает количество антенн и соответственно облегчает и удешевляет конструкцию.
Согласно изобретению, защитная система спортсмена при использовании в ней резонансных отражателей радиоволн либо активных ответчиков дополнительно содержит устройство генерации зондирующих сигналов, соединенное со своей передающей антенной.
Согласно изобретению, в качестве ударосмягчающих элементов могут быть использованы миостимуляторы, закрепляемые на мышцах спортсмена.
Согласно изобретению, в качестве ударосмягчающих элементов могут быть использованы надувные подушки безопасности или двухслойный герметичный костюм, раздуваемый с помощью газогенераторов мгновенного действия.
На чертеже приведена структурная схема защитной системы спортсмена, обеспечивающей отслеживание траектории движения спортсмена и передачу управляющих сигналов на исполнительную часть с использованием радионавигационных средств (в частности, радиолокации в целях навигации).
Защитная система спортсмена универсальна для таких травмоопасных видов спорта, как горные лыжи, прыжки в воду, парашютный спорт (наземные тренировки), фигурное катание, а также для травмоопасных видов искусства, например циркового, так как содержит, во-первых, систему постоянного отслеживания положения спортсмена и оценки того, является ли это положение безопасным, предшествующим падению или получению травмы; во-вторых, систему мягкого безопасного падения за счет наличия на спортсмене ударосмягчающих элементов в виде подушек безопасности или миостимуляторов, автоматически срабатывающих в тот момент, когда положение спортсмена становится неустойчивым или травмоопасным.
Защитная система спортсмена включает расположенную на теле человека исполнительную часть с ударосмягчающиими элементами для защиты от травматизма и управляющую систему, приводящую в действие исполнительную часть при критическом падении. Управляющая система выполнена автоматической на основе радионавигационных средств (в частности, радиолокационных средств в целях навигации), как внешних, так и частично расположенных на теле человека, и содержит размещаемые на теле спортсмена элементы для определения взаимного положения частей тела человека, конечностей, туловища и для постоянного отслеживания положения спортсмена в трехмерном пространстве. В качестве таких элементов могут быть использованы резонансные отражатели радиоволн с резонансами на разных частотах, либо миниатюрные активные ответчики на зондирующие радиосигналы, или радиомаячки, излучающие сигналы разных частот или разных форм, закрепляемые на теле спортсмена по всему росту предпочтительно на каждом большом суставе или рядом (условно не показано). К внешним радионавигационным средствам относится система радаров, содержащая, например, четыре приемных антенны 1, 2, 3 и 4, не расположенные все в одной плоскости. Приемные антенны соединены с приемными устройствами 5, 6, 7, 8, каждое из которых содержит каналы, соответствующие частотам резонансов отражателей или сигналам, излучаемым активными ответчиками либо радиомаячками. При этом число каналов соответствует количеству установленных на теле человека резонансных отражателей, активных ответчиков или радиомаячков. Выходы каналов приемных устройств соединены с компьютером 9, осуществляющим обработку сигналов и определение трехмерных координат каждого отражателя, активного ответчика или радиомаячка. С компьютером 9 соединен генератор управляющих сигналов 10, имеющий свою передающую антенну 11 для передачи с компьютера 9 управляющих сигналов через приемник 12 на исполнительную часть 13.
Защитная система спортсмена при использовании в ней резонансных отражателей радиоволн либо активных ответчиков дополнительно содержит генератор зондирующих сигналов 14, соединенный через передатчик 15 со своей передающей антенной 16.
Для функционирования радионавигационных средств вокруг места проведения тренировок, либо вдоль горнолыжной трассы должна быть установлена система радаров, связанных с компьютером, программы которого используют объекты (матрицы, массивы и т.п.), функционально аналогичные объектам программ, рисующих движения человека, в части описания поз человека. На горнолыжных трассах устанавливаются несколько систем радаров в зависимости от длины трасс.
Защитная система спортсмена используется следующим образом. При тренировках начинающих спортсменов, а также и опытных спортсменов на новых для них трассах или других спортивных сооружениях, площадках, радары, установленные вокруг места проведения тренировок, либо вдоль трассы, следят за положением тела спортсмена по установленным в его костюме резонансным отражателям, активным ответчикам или радиомаячкам. Каждый резонансный отражатель, активный ответчик или радиомаячок распознается соответственно по своей резонансной частоте или излучаемому сигналу. Информация о взаимном расположении резонансных отражателей, активных ответчиков или радиомаячков, а следовательно, и суставов, в трехмерном пространстве, получаемая не менее чем четырьмя приемными антеннами 1, 2, 3 и 4, связанными со своими приемниками 5, 6, 7 и 8, отслеживается компьютером 9 с применением математического описания положения человека, функционально подобного используемому, например, в программах «Poser» и аналогичных. В начале падения спортсмена компьютер 9 по положению отражателей, активных ответчиков или радиомаячков, соответствующему положению человека, определит, что ситуация критическая, и через генератор управляющих сигналов 10, соединенный со своей передающей антенной 11, пошлет радиосигнал на срабатывание подушек безопасности либо миостимуляторов. При этом данный радиосигнал через антенну управляющих сигналов 11 поступит на приемник управляющих сигналов 12, который, в свою очередь, подаст электрический сигнал на исполнительную часть 13 для срабатывания, например, газогенераторов мгновенного действия либо миостимуляторов. Применение указанных или иных ударосмягчающих элементов зависит, прежде всего, от вида спорта и условий, в которых происходят тренировки. В случае тренировки, например, горнолыжника целесообразно использование раздуваемого двухслойного костюма, в котором расположены газогенераторы мгновенного действия, при срабатывании которых костюм надувается настолько, что приобретает форму шара, внутри которого находится спортсмен. При этом ни одна часть тела спортсмена не касается внешнего слоя. В случае тренировки прыгуна в воду генератор управляющих сигналов 10, соединенный со своей передающей антенной 11, пошлет сигнал на рассчитанное компьютером 9 согласованное срабатывание миостимуляторов, которые повернут конечности спортсмена таким образом, чтобы сделать безопасным его вхождение в воду.
Преимущество заявляемой защитной системы спортсмена по сравнению с прототипом состоит в получении более высокого технического результата, который заключается в автоматическом срабатывании системы и применении ее в тех видах спорта, где для определения положения, предшествующего критическому падению, недостаточно датчика угловой скорости, а также в создании универсальной системы защиты спортсмена, требующей для различных видов спорта или искусства лишь замены программ, и в повышении эффективности защитной функции от удара о твердую поверхность или воду.
Claims (6)
1. Защитная система спортсмена, включающая расположенную на теле человека исполнительную часть, содержащую ударосмягчающие элементы для защиты от травматизма, приводимые в действие при критическом падении с помощью управляющей системы, отличающаяся тем, что управляющая система выполнена на основе радионавигационных средств, как внешних, так и частично расположенных на теле человека, в частности с использованием радиолокации в целях навигации и с возможностью определения взаимного положения частей тела человека, конечностей и туловища, при этом на поверхности тела человека рядом с крупными суставами установлены резонансные отражатели радиоволн с резонансами на разных частотах, либо активные ответчики, либо радиомаячки, излучающие сигналы разных частот или разных форм, внешние радионавигационные средства содержат систему активных или пассивных радаров, генератор управляющих сигналов, соединенный со своей передающей антенной для передачи управляющих сигналов на исполнительную часть, и связанный с ними компьютер, при этом система радаров содержит, по меньшей мере, систему, как минимум, из четырех приемных антенн, не находящихся в одной плоскости, соединенных с приемными устройствами, каждое из которых содержит каналы, соответствующие частотам резонансов отражателей или сигналам, излучаемым активными ответчиками либо радиомаячками, причем выходы каналов соединены с компьютером.
2. Защитная система спортсмена по п.1, отличающаяся тем, что передающие и приемные антенны радаров могут быть полностью или частично совмещены.
3. Защитная система спортсмена по п.1, отличающаяся тем, что при использовании резонансных отражателей либо активных ответчиков система дополнительно содержит устройство генерации зондирующих сигналов, соединенное со своей передающей антенной.
4. Защитная система спортсмена по п.1, отличающаяся тем, что в качестве ударосмягчающих элементов на мышцах спортсмена укреплены миостимуляторы.
5. Защитная система спортсмена по п.1, отличающаяся тем, что в качестве ударосмягчающих элементов использованы надувные подушки безопасности.
6. Защитная система спортсмена по п.5, отличающаяся тем, что в качестве ударосмягчающих элементов использован двухслойный герметичный костюм, раздуваемый с помощью газогенераторов мгновенного действия.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012100831/12A RU2486851C1 (ru) | 2012-01-11 | 2012-01-11 | Защитная система спортсмена |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012100831/12A RU2486851C1 (ru) | 2012-01-11 | 2012-01-11 | Защитная система спортсмена |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2486851C1 true RU2486851C1 (ru) | 2013-07-10 |
Family
ID=48788083
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012100831/12A RU2486851C1 (ru) | 2012-01-11 | 2012-01-11 | Защитная система спортсмена |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2486851C1 (ru) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2117991C1 (ru) * | 1993-03-23 | 1998-08-20 | Маннесманн Аг | Система расчетов за пользование |
RU53110U1 (ru) * | 2005-12-07 | 2006-05-10 | Юрий Федорович Фирсаев | Устройство для защиты от травматизма при падении |
RU75145U1 (ru) * | 2008-03-26 | 2008-07-27 | Михаил Анатольевич Зубарев | Телеметрический комплекс для контроля и диагностики функционального состояния человека |
US20110295083A1 (en) * | 2009-12-31 | 2011-12-01 | Doelling Eric N | Devices, systems, and methods for monitoring, analyzing, and/or adjusting sleep conditions |
-
2012
- 2012-01-11 RU RU2012100831/12A patent/RU2486851C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2117991C1 (ru) * | 1993-03-23 | 1998-08-20 | Маннесманн Аг | Система расчетов за пользование |
RU53110U1 (ru) * | 2005-12-07 | 2006-05-10 | Юрий Федорович Фирсаев | Устройство для защиты от травматизма при падении |
RU75145U1 (ru) * | 2008-03-26 | 2008-07-27 | Михаил Анатольевич Зубарев | Телеметрический комплекс для контроля и диагностики функционального состояния человека |
US20110295083A1 (en) * | 2009-12-31 | 2011-12-01 | Doelling Eric N | Devices, systems, and methods for monitoring, analyzing, and/or adjusting sleep conditions |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10154695B2 (en) | Personal wearable airbag device for preventing injury | |
US11000078B2 (en) | Personal airbag device for preventing bodily injury | |
EP2025372B1 (en) | Tracking balls in sports | |
EP2869901B1 (en) | Tracking balls in sports | |
US6634959B2 (en) | Golf ball locator | |
ES2760950T3 (es) | Objetivo | |
ES2781331T3 (es) | Aparato para monitorizar y registrar la ubicación y la intensidad de impactos en los deportes | |
US7017195B2 (en) | Air bag inflation device | |
MX2007008303A (es) | Manejo de energia de un sistema para medir la aceleracion de una parte del cuerpo humano. | |
CN105229664A (zh) | 团队体育环境中的运动表现监测***和方法 | |
WO2004056609A9 (en) | Inflation control system for inflatable garment | |
US20180236303A1 (en) | Golf Ball, System, and Method For Locating A Golf Ball | |
US20160331316A1 (en) | Impact prediction systems and methods | |
US9881477B2 (en) | Device having a sensor for sensing an object and a communicator for coupling the sensor to a determiner for determining whether a subject may collide with the object | |
US20200215405A1 (en) | Practice device for improving volleyball skills | |
RU2486851C1 (ru) | Защитная система спортсмена | |
CN105327505B (zh) | 一种体感游戏控制设备及其控制方法 | |
WO2015153965A1 (en) | Protective helmets for disaster situations | |
CN107249698A (zh) | 用于检测身体表现的方法和装置 | |
US9721152B1 (en) | Athletic training method and system | |
RU2637712C1 (ru) | Сигнальное устройство обозначения места аварии летательного аппарата | |
US10335086B2 (en) | Item attachable to a subject and including a sensor for sensing an object that a body portion of the subject may contact | |
US11154765B1 (en) | Ski binding with pyrotechnic fastener release | |
WO2011061535A1 (en) | A height monitoring device for monitoring the distance of an object from a surface | |
SE467640B (sv) | Elektroniskt soeksystem |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD4A | Correction of name of patent owner | ||
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170112 |