專利名稱：競走運動中對跑步的自動示警監(jiān)視裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是利用聲光顯示，反映使用者鞋底壓力變化的一種技術(shù)設(shè)施。
從最新一屆奧運會(即2000年9月悉尼奧運會)上看，競走比賽中，對于運動員是否違規(guī)跑步，除了有限的錄相外，在很大程度上仍然要憑肉眼觀察下結(jié)論，運動員與裁判員常常為此發(fā)生爭執(zhí)，有時卻很難斷定誰是誰非，可見，能夠客觀、準確監(jiān)視走與跑的有效手段至今仍然沒有面世。
本發(fā)明的目的，就在于用一套簡單裝置，客觀、準確的反映和記錄使用者是否同時雙腳離開了地面(即是否已跑步)，從而可以大大減少競走比賽中，在裁判工作上的人為差錯。
以下按監(jiān)視裝置的總體結(jié)構(gòu)、各部件的構(gòu)造、部件的組裝以及工作原理等四部分加以說明。
一、監(jiān)視裝置的總體結(jié)構(gòu)監(jiān)視裝置是一個閉合的電路系統(tǒng)，除了作為工作能源的電池外，共包括兩大部分，一是對違規(guī)跑步的監(jiān)測部分，二是對違規(guī)行為的顯示和記錄部分，二者之間以導(dǎo)線串聯(lián)。監(jiān)測部分的主體是壓控開關(guān)，顯示部分則包括燈泡、電鈴、錄音機。
二、各部件構(gòu)造1、電池普通5號電池2個，對此無特殊要求，所以不作另外說明。
2、燈泡手電筒用1.5～2.5伏小燈泡一個，無特殊要求，也不另作說明。
3、電鈴小型普通電鈴一個，無特殊要求，也不另作說明。
4、錄音機微型錄音機一個，無特殊要求，也不另作說明。
5、壓控開關(guān)是一種受到垂直地面的壓力會自動切斷電流，壓力解除后又會自動接通電流的部件，現(xiàn)將它的內(nèi)部構(gòu)造結(jié)合附

圖1加以說明，其中①是壓控開關(guān)的頂?shù)?，用軟塑料制成，頂?shù)组g距約6mm。
②是兩端頂?shù)椎木植吭龊癫糠郑窦s2mm。
③是彈性橡膠，分布于壓控開關(guān)的兩端，厚約4mm。
④是被動離合片，由窄而薄的鋼片制成。水平鑲嵌在下方的塑料增厚層的底部，向外一端連接導(dǎo)線接頭，向內(nèi)一端則貼在壓控開關(guān)內(nèi)側(cè)的底部。
⑤是主動離合片，由窄而薄且彈性強的鋼片制成。水平鑲嵌在上方塑料增厚層的頂部，向外一端連接導(dǎo)線接頭，向內(nèi)一端在伸入壓控開關(guān)后，隨即從水平折向?qū)蔷€的下方，直至近壓控開關(guān)的底部，再折向水平并重疊在被動離合片之上。由于在制作時已使主動離合片具明顯的向下彈性壓力，所以在無外力作用下，兩離合片之間接觸緊密。
⑥是主動離合片的頂鈕，位于底部的中央，呈半園柱狀，弧面向上，走向與離合片的延長方向相垂直，長度約為離合片寬度的一倍，高度約為3mm。由塑料制成，與壓控開關(guān)底面連為一體。
三、部件的組裝1、電源—示警盒將電池、燈泡、電鈴、錄音機串聯(lián)后裝入一矩形塑料盒中，盒的規(guī)格不限，但不宜過大。對其外部有以下要求，結(jié)合圖2說明如下。
①盒的外側(cè)(佩帶面為內(nèi)側(cè))蓋面應(yīng)用紅色透明塑料制成，并在電鈴的相應(yīng)部位開有若干園孔，以利于燈光和聲音顯示。
②盒上方的左右兩角各開一導(dǎo)線通孔，以便于導(dǎo)線的連通。
③盒的兩端設(shè)計一對懸掛架，以便于使用者將其掛在身上。(正確的佩帶方法是系于腰部，并在所有衣服之外，以方便裁判人員隨時檢查)。
④在盒底邊緣，沿水平方向設(shè)計一個兩端敞開的塑料細管，用作導(dǎo)線通道，以支撐連接兩腿之間的導(dǎo)線。
2、競走專用鞋競走專用鞋的特殊之處在于鞋底。每只鞋的鞋底，各裝有3個壓控開關(guān)。為適應(yīng)這一需要，將競走專用鞋底分為三層。
①鞋底的下層是與地面相接觸的耐磨層，這一層與一般運動鞋沒有區(qū)別。
②鞋底的中層是壓控開關(guān)的安裝層，實際上壓控開關(guān)即是中層的組成部分，壓控開關(guān)的頂?shù)准粗袑拥捻數(shù)?。頂?shù)拙鶠檐浰芰现瞥?，上下間距6mm。沿鞋底邊緣寬1cm的周邊地段，用彈性軟橡膠充填封閉(這些橡膠也即是壓控開關(guān)兩端的橡膠)，以保護壓控開關(guān)中的主動離合片所需的上下活動空間和清潔的環(huán)境。在該層的腳尖、前掌和后根部位(按腳的長度百分比計算，從腳尖算起約在10、40和90地方)，沿垂直腳長的方向，通過頂?shù)讓拥木植考雍瘛⒅鲃与x合片和被動離合片的鑲嵌安裝以及在相應(yīng)部位頂鈕的設(shè)置，各構(gòu)成一個壓控開關(guān)。這些壓控開關(guān)的長度，即所在部位鞋底的寬度，因此彼此各不相同。
③鞋底上層是一般運動鞋常用的海綿層。但需在實踐中測試選擇適中的厚度，太厚有可能降低壓控開關(guān)的靈敏度，使其不能充分達到預(yù)期的壓控效果，若太薄又可能消除不了壓控開關(guān)的頂鈕給腳底帶來的不適感。
3、監(jiān)視裝置的導(dǎo)線連接路線導(dǎo)線從電源—示警盒一端的導(dǎo)線通孔引出，沿使用者身后的一側(cè)向下延伸，經(jīng)大腿、小腿、足腕從鞋后的導(dǎo)線用孔進入鞋內(nèi)(圖2⑤)，依次串聯(lián)3個壓控開關(guān)后再從鞋后的同一導(dǎo)線用孔引出，然后向上經(jīng)足腕、小腿、大腿至腰部，穿過電源—示警盒下側(cè)的導(dǎo)線支撐管到達使用者身后的另外一側(cè)。再后的連接方式與第一條腿相同。最后返回電源—示警盒的另一端，從這一端的導(dǎo)線通孔進入盒內(nèi)，形成一個完整的回路，如圖2所表示的。
為了使監(jiān)視裝置的使用者在運動中不致受身后導(dǎo)線擺動的干擾，須對導(dǎo)線采取必要的穩(wěn)定措施，為此，可考慮用弧形卡在腿部加以固定，弧形卡用強彈性鋼絲制成，略成大小不對稱的兩個園圈所組成的“8”字形，其中小園呈封閉狀，使導(dǎo)線從中穿過，用以控制其擺動幅度，大園則有一開口，以便在使用時隨意卡在人的身上。弧形卡應(yīng)有大小不同的多種規(guī)格，以適應(yīng)人與人之間以及人體的不同部位之間不同規(guī)格的需要。當然，除此之外，選用膠帶、小繩索等其他方式固定也是未嘗不可的。
四、工作原理1、壓控開關(guān)對電流的控制原理每一壓控開關(guān)的兩離合片，各連接一個導(dǎo)線接頭，在無外力作用下，由于主動離盒片存在固有的向下彈性壓向，使得它與下面的被動離合片接觸緊密，因此，電流可以從二者之間順利通過，參見圖1；如果壓控開關(guān)頂?shù)资艿酱怪庇谛追较虻膲毫?，壓控開關(guān)內(nèi)之彈性橡膠將因受壓而變薄，頂?shù)组g的距離必將縮短，位于底面中央的頂鈕勢必相對上升，并向上推動主動離合片，以致使主動離合片與被動離合片脫離接觸，從而導(dǎo)致之間的電流被切斷(如圖3所示)。當外力取消、壓控開關(guān)的頂?shù)组g距靠橡膠的彈性得以恢復(fù)，頂鈕因此相對下降至原來位置，而不再對主動離合片產(chǎn)生壓力，主動離合片則因自身的彈性也重新恢復(fù)與被動離合片的密切接觸，電流隨之可以接通。
2、競走監(jiān)視裝置對跑步的監(jiān)測原理它的監(jiān)測作用在于準確反映使用者的雙腳在同一時間是否都離開了地面。如果運動員嚴格遵守雙腳不得同時離地的規(guī)定，在行進中的任何時間里，就必然至少有一只腳的腳尖、腳掌或腳根著地，因此，相應(yīng)地至少有一個壓控開關(guān)因受運動員自身重量的壓力而將電流切斷，所以示警的訊號就不會發(fā)出；反之，如果使用者違反規(guī)定令雙腳同時都離開了地面(實質(zhì)即是跑步)，由于所有6個壓控開關(guān)都受不到壓力，以致全部電路暢通。此時，作為示警用的警燈、警鈴和對警鈴聲的錄音將同時工作。
權(quán)利要求
1.競走運動中對跑步的自動示警監(jiān)視裝置。這是一個閉合電路系統(tǒng)，通過壓控開關(guān)以監(jiān)測使用者是否違規(guī)跑步，而監(jiān)測結(jié)果則以聲、光和錄音的形式顯示出來。
2.競走專用鞋。是壓控開關(guān)與普通運動鞋的結(jié)合。壓控開關(guān)固定在運動鞋鞋底的中層。
3.壓控開關(guān)。是控制電流的自動開關(guān)。在無外力作用下，電流可以自由流通于壓控開關(guān)內(nèi)的主動離合片和被動離合片之間；當壓控開關(guān)受到垂直地面的壓力后，開關(guān)的頂?shù)组g距縮小，固定在底板上的頂鈕相對上升，并從下向上推動原來重疊在被動離合片之上的主動離合片，使兩離合片脫離接觸，之間的電流因而中斷；外力消除后，壓控開關(guān)頂?shù)椎木嚯x靠頂?shù)组g橡膠的彈性得以恢復(fù)，頂鈕因此相對下降，而不再壓迫主動離合片，主動離合片則因其自身的彈性也恢復(fù)到原來部位，兩離合片間之電流隨之接通。
全文摘要
本發(fā)明是通過對使用者鞋底受壓的監(jiān)測和對監(jiān)測結(jié)果的聲、光顯示(及錄音),以確認其是否已違規(guī)跑步的。壓控開關(guān)是監(jiān)測的中心。如圖中示,當受到上下方向壓力時,壓控開關(guān)會自動切斷電流,壓力解除后又會自動接通電流。本發(fā)明是一個閉合的電路系統(tǒng),串聯(lián)了裝在鞋底上的6個壓控開關(guān)(每只鞋的前、中、后各1個)和燈泡、電鈴、錄音機。使用者如違規(guī)跑步,因全部壓控開關(guān)接受不到壓力,電流因之暢通,聲、光顯示(和錄音)就會發(fā)出;相反,若部分壓控開關(guān)因受壓而切斷電流,則無任何顯示出現(xiàn)。
文檔編號A63B71/06GK1350876SQ0011754
公開日2002年5月29日 申請日期2000年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2000年10月31日
發(fā)明者王其榮, 王玉珉 申請人:王其榮