Устройство для контроля сердечной деятельности при спортивной тренировке

 

ССФОЗ СОНЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (д j. А 61 В 5/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3455356/28-13 (22) 14. 06. 82 (46) 15.05.86. Бюл. ¹ 18 (71) Ленинградский ордена Ленина эл ек тро те хниче ский инс титу т им. В.И.Ульянова (Ленина) (72) И.А.Боровицкий, А.К.Краюхин и Б.И.Смирнов (53) 615.47(088.8) (56) Патент CLA В"- 421 1238, кл. А 61 P. 5/04, 1980.

Патент CIIIA ¹ 4223683, кл. А 61 В 5/04, 1980.

Авторское свидетельство СССР № 216903, кл. А 61 В 5/02, 1965. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ

СЕРДЕЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ПРИ СПОРТИВНОЙ ТРЕНИРОВКЕ, содержащее последовательно соединенные преобразователь входного сигнала, преобразователь временной интервал — код, блок формирования сигналов лидирования и блок индикации, о т л и ч а ю щ е— е с я тем, что, с целью повышения эффективности тренировки за счет по вышения точности контроля и регистрации сердечной деятельности, устройство содержит оперативное запоминаерее устройство (ОЗУ), регистр, счетчик адреса, блок управления, блок управления режимом и блок регистрации, причем вход ОЗУ соединен с выходом преобразователя временной интервал — код, выход ОЗУ вЂ” с входом

„„SU 1230590 А 1 регистра, выход которого соединен с входом блока регистрации, адресный вход ОЗУ соединен с выходом счетчика адреса, а в блоке управления первый и второй сигнальные входы соединены соответственно с выходом преобразователя входного сигнала и с выходом переполнения счетчика адреса, первый и второй управляющие входы соединены соответственно с тактовым выходом и выходом выбора режима блока управления режимом, первый выход соединен с входом останова преобразователя временной интервал— код и входами разрешения записи ОЗУ, регистра и блока формирования сигналов лидирования, второй выход соединен с входом запуска преобразователя временной интервал — код и счетным входом счетчика адреса, а третий и четвертый выходы соединены соответственно с входом блокировки счетчика адреса и входом разрешения считывания ОЗУ, при этом блок формирования сигналов лидирования выполнен в виде формирователя с выходом индикации и входами сигнала и разрешения записи, а к тактовым входам формирователя подключены выходы генератора, к управляющим входам — выходы схемы сравнения, входы которой соединены ,соответственно с выходом формирова теля и выходом блока задания порогов.

1 2 Q

Изобретение относится к медицине и может быть использовано для управления процессом спортивной тренировки.

Цель изобретен««з — - повьппение эфАективности тренировки за счет повышения точности контроля и регистрации сердечной деятельности„

На фиг.1 показан пример конкретной реализации устройства," на фиг.24 — примеры выполнения формирователя, блока управления и блока упр«явления режимами, íà фиг,5 — временнь«е диаграммы, иллюстрирующие работу устройства.

Устройство, функциональная схема которого приведена на фиг.1, содержит последовательно соединенные преобразователь 1 входного сигнала, преобразователь 2 временной интервал — код, блок 3 Аормирования сигналов лидирования и блок 4 индикации.

Блок 5 задания порогов частоты сердечных сокращений (ЧСС) представляет собой постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), на выходе которого появляется код, соответствующий эталонным значениям биосигнала. Изменение эталонного значения биосигнала может быть выполнено путем подключения переключателя.

Блок 3 Аормирования сигналов л««дирования состоит из формирователя

6, к тактовым входам которого подключены вьгходы генератора 7 двух сигналов с частотами в звуковом диапазоне, отличающимся на две и более октавы, и третьего сигнала с частотой

1-2 Гц. К управляющим входам форми-. рователя 6 подключены выходы схемы 8 сравнения, входы которой подключены к выходу блока 5 задания порогов.

Другие входы формирователя 6 соединены с выходами преобразователя 2 временной интервал — код, а выход индикации соединен с входом блока 4 индикации. Преобразователь 2 временной интервал — код через оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) 9 соединен с регистром 10, счетчик 11 адреса — с блоком 12 управления. Блок

13 регистрации и блок 14 управления режимами конструктивно объединены в блок тренера, подключаемый к устройству посредством разъемного соединения.

Fla фиг.2 показан пример выполнения формирователя 6, в состав которого входят элементы И 15 и 16, эле0590 2 ме««ть«ИЛИ 17. схема запрета 18, регистр 19 и расп«иритель 20 импульса, на фиг„.3 — блок 12 управления, содержашегс счетчик 21, элемент ИЛИ 22, формирователи 23, 24, 25 и триггер

26, на фиг. 4 — блок 14 управления режимом, содержащего кнопочный выключатель 27, переключатели 28 и 29, генератор 30 одиночных импульсов, генератор 31 импульсов и схему ИЛИ 32.

Устройство работает следующим образом (см. временные диаграммы фиг.5).

После прихода импульса А,„с выхода «треобразователя 1 в блоке 12

1 управления на первом выходе 33 Аормирователя 23 возникает импульс Ф, которьп«начиная с момента f,;oñòàнавливает процесс преобразования временного интервала в код преобразова2 теля 2 по входу 34 останова; разре«паеr запись этого кода в ОЗУ 9 по адресу,, текущее значение которого определяется состоянием выходных шин

35 счетчика 11 адреса (фиг.5 д ); запись выходного кода преобразователя

2 в регистр 19 (фиг, 5а); выработку св«гнал<ив лидирования в формирователе 6 (фиг. 5$).

В момент 4 действие импульса У за2 « канчивается и на втором выходе 36 формирователя 24 возникает импульс Fz (фиг. >1«-), который начиная с момента 1 : устанавливает преобразователь

2 в исходное (нулевое) состояние

",фиг. 5с)(, изменяет состояние выходных шин счетчика l1 адреса (фиг.Я), ««оцготсвляя ОЗУ 9 к приему следующего значения измеренного параметра.

На и:ервом входе 37 схемы 8 сравнения, начиная с момента (, появляет4Î ся измеренное значение, например

ЧСС, а на его выходах — результат сравнения измеренного значения ЧСС и эталонного, заданного ПЗУ 5. Результат сравнения появляется в виде

45 сигнала на. выходах схемы 8 сравнения и поступает HB cooT ветствуняцие«входы 38, 39, 40 формиро" вателя 6.

Под действием выходных сигналов

>ll cxem« 8 сравнения с помощью сигналов генератора 7 на выходе 4 1 индикации формирователя 6 появляется сигнал лидирования (фиг.5f), состоящий из 1 . импульсов звукового тона вы > сокой или .низкой частоты. Высота тона и число импульсов зависят от сооТношения между измеренным и эталонным значениями ЧСС. Сигнал лидирования

1230590 поступает на блок 4 .индикации и спортсмен получает информацию об интенсивности выполнения своего тренировочного задания. Исходя из представленных на фиг.5 временных диаграмм, 5 спортсмен работал в I -1-ом цикле с интенсивностью, меньшей заданной, в

1 -ом цикле с интенсивностью, равной ю заданной, в +1-ом цикле с интенсивностью, большей заданной.

Рассмотрим работу формирователя 6 (фиг.2), начиная с момента времени, когда измеренное в -1-ом цикле значение ЧСС будет записано в регистр

19 по сигналу 9, и сохраняется в нем в течение всего следующего t -го цикла. Сигнал с выхода 42 регистра 19 поступает на схему 8 сравнения и сравнивается с эталонным значением

ЧСС с ПЗУ 5. Результат сравнения появляется в виде сигнала на вторых входах формирователя 6. Измеренное значение ЧСС в 1 -1-ом цикле меньше эталонного (фиг. 5е), поэтому возникает разрешающий потенциал на входе 40. Этот потенциал -разрешает прохождение импульсов низкого звукового тона .(фиг. 51) от генератора 7 через второй элемент И 16 и элемент

ИЛИ 17 на выход 41 индикации форми- 30 рователя 6. Длительность прохождения импульсов звукового тона определяется длительностью импульса с выхода расширителя 20, а число импульсов— частотой сигнала на входе 43 формирователя 6 (фиг. 5g).

При равенстве иэмевенного и эталонного значения ЧСС (i-й цикл) сигнал с входа 39 запрещает прохождение импульсов с входа 43 и сигналы 40 лидирования не возникают (фиг. Я), а когда измеренное значение ЧСС больше эталонного (< +1-й цикл), потенциал с входа 38 разрешает прохождение импульсов высокого звукового тона (фиг. 5k) от генератора 7 через первый элемент И 15 и элемент ИЛИ 17 на выход 42 формирователя 6. Длительность прохождения импульсов звукового тона определяется так же, как и в первом случае, длительностью импульса расширителя 20 и частотой сигналов на входе 43 формирователя 6.

Таким образом, в результате функционирования формирователя 6 спорт- смен получает информацию об интенсивности выполнения тренировочного задания.

Для случая, изоораженного на фиг.5, сигналы лидирования означают низкую интенсивность нагрузки в

i †1 — ом цикле, нормальную — в 1 — ом цикле и черезмерную нагрузку в +t — îì цикле. Кроме того, сигналы лидирования с выхода формирователя 6 по второму варианту позволяют судить и о величине недогрузки или перегрузки спортсмена относительно эталонного значения.

Запись информации в ОЗУ 9 в процессе выполнения тренировочного задания производится до его заполнения. В момент перехода счетчика 11 адреса из состояния t11...111 в состояние 000...000 с выхода переполнения происходит установка триггера

26 по входу 44 в положение, при котором счетчик 11 адреса удерживается в нулевом состоянии. Указанное состояние сохраняется до подключения блоков 13 и 14. Это не сказывается на функционировании формирователя 6.

Спортсмен может продолжать тренировку и без записи информации в ОЗУ 9.

Установка программы может осуществляться измерением положения переключателя в блоке 5 задания порогов и подключением к этому блоку выходов счетчика 11 адреса.

После окончания тренировки (всей или ее определенной части) блоки 13 и 14 тренера подключаются к регистру 10 и элементу ИЛИ 22,шины 45, 46, 47 соединяются с соответствующими ( входами 48, 49, 50. Затем переключателем 29 устанавливается режим "Считывание" информации из ОЗУ 9. В зависимости от используемого типа устройства регистрации (индикатор цифровой или стрелочный самопишущий прибор) вывод информации может быть потактовым или непрерывным. Выбор того или иного режима вывода информации производится переключателем 28 блока 14 управления режимом, причем при непрерывном выводе информации переключатель 28 подключает к первому выходу блока 14 управления режимом генератор 31 тактовых импульсов.

Импульсы с шины 46 блока 14 управления режимом поступают на первый управляющий вход блока 12 управления и вызывают срабатывание формирователей 23 и 24 и триггера 26. Создаются импульсы » и @ и снимается сигнал удержания нулевого состояния счетчи-

5 12305 ка 11 адреса. Так как переключатель

29 находится в режиме "Считывание", то сигнал об этом с шины 45 блока 14

1 управления поступает на второй управляющий вход 48 блока 12 управления и через формирователь 25 устанавливает ОЗУ 9 по входу 51 разрешения считывания в режим "Считывание", Импульс Р, производит перепись икформации иэ ОЗУ 9 в буферный ре- "О гистр 10 по текущему адресу на выходных шинах счетчика 11 адреса. Буферный регистр 10 выдает информацию на блок 13 регистрации. Импульс Р иэЯ меняет адрес на выходных шиках счетl чика 11 адреса на следующий, подготавливая ОЗУ 9 к выдаче информации на буферный регистр 10 и блок 13 регистрации, При потактовом выводе информации переключатель 28 подключается к шине

46 блока 14 управления режимом через генератор 30 однночньгх импульсов, запуск которого производится нажатием кнопочного выключателя 27.

Информация, полученная с помощью блока 13 регистрации, используется для анализа закончившейся тренировки и планирования следующей.

1230590

Составитель A.Васильев

Редактор N. Товтин Техред И. Гайдощ Корректор С.Черни

"аказ 2470/б Тираж 660 с ПодписноЙ

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий !13035, Москва, Ж-35, Раушская наб„, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r, Ужгород, ул. Проектная, 4