Elektronische Überwachung von Flächen, insbesondere der Begrenzungsflächen von Spielfeldern Electronic monitoring of areas, especially the boundaries of playing fields
Die Erfindung bezieht sich auf eine elektronische Überwachung von Flächen, insbesondere der Begrenzungsflächen von Spielfeldern. Sie betrifft zunächst ein Verfahren zur Bestimmung des Ortes des Auftreffens eines Gegenstandes auf eine Fläche und zum anderen eine Vorrichtung zur Bestimmung dieses Ortes.The invention relates to electronic monitoring of surfaces, in particular the boundary surfaces of playing fields. It initially relates to a method for determining the location of the impact of an object on a surface and, secondly, to a device for determining this location.
Ein bevorzugtes Anwendungsgebiet der Erfindung ist die automatische, elektronische Überwachung von Spielfeld-Begrenzungslinien, z.B. beim Tennis. In der Regel werden, selbst und insbesondere gerade bei hochdotierten Tunieren die Linien durch eine Vielzahl von Linienrichtern überwacht. Deren Tätigkeit ist außerordentlich anstrengend, und die Überwachung erfordert einen beträchtlichen Personalbedarf. Von den internationalen Tennismeisterschaften von England in Wimbledon her ist es bekannt, die Aufschlaglinie elektronisch zu überwachen. Dies geschieht dort mit Hilfe jeweils einer Lichtschranke. Diese überwacht indirekt die Umgebung der Aufschlaglinie, wodurch eine millimetergenaue Überwachung nicht mö'glicn ist. Dadurch bedingter Fehlalarm ist nicht auszuschließen und führt zu beträchtlicher Verwirrung bei den Linien- und Schiedsrichtern und verursacht erhebliche Störungen für die Spieler. Die Lichtschrankentechnik ist im übrigen nur bei der Aufschlaglinie möglich. Die Überwachung z.B. der Grundlinie mit denselben Mitteln
würde dazu führen, daß jedesmal ein Alarm ausgelöst wird, wenn der Spieler selbst in die Lichtschranke gerät, was naturgemäß nur beim Aufschlag ausgeschlossen ist.A preferred field of application of the invention is the automatic, electronic monitoring of field boundary lines, for example in tennis. As a rule, the lines are monitored by a large number of line judges, especially in the case of highly doped tournaments. Their work is extremely demanding and monitoring requires a considerable amount of staff. It is known from the international tennis championships of England in Wimbledon to electronically monitor the service line. This is done there with the help of a light barrier. This indirectly monitors the surroundings of the service line, which means that monitoring with millimeter precision is not possible. The resulting false alarm cannot be ruled out and leads to considerable confusion among the line and referees and causes considerable disruption to the players. The light barrier technology is only possible with the service line. Monitoring eg the baseline using the same means would lead to an alarm being triggered every time the player gets into the light barrier, which is of course only possible with a serve.
Es sind im Stand der Technik schon mehrere Möglichkeiten aufgezeigt worden, Spielfeld-Begrenzungslinien auf "gut" oder "aus" hin zu überwachen. Ein etwas abstruse Idee gemäß DE-OS 34 40 325 sieht vor, den Ball mit einer elastischen Metallschicht, einem Leiternetz oder einem elektrisch leitfähigen Kunststoff zu überziehen oder einen Leiter (Draht) in die Oberflächen- beschichtung, z.B. die Filzschicht des Balles einzuarbeiten und mit diesem präparierten Ball getrennte Leiterbahnen aus Metall oder elektrisch leitfähigem Kunststoff zu überbrücken bzw. kurzzuschließen. Zwar kann theoretisch mit einer solchen Einrichtung beim Auftreffen des Balles in die Aus-Zone ein elektrisches und/oder akustisches Signal ausgelöst werden, doch verbietet es sich für die Praxis, Bälle zu verwenden, die in ihren Eigenschaften von den bisher verwendeten abweichen. Abgesehen davon dürfte die Rasterung der Leiterbahnen nicht so feinstufig ausgeführt werden können, daß mit Sicherheit alle Fehler - und nur solche - gemeldet werden.Several possibilities have already been shown in the prior art for monitoring playing field boundary lines for "good" or "off". A somewhat abstruse idea according to DE-OS 34 40 325 provides for the ball to be covered with an elastic metal layer, a conductor network or an electrically conductive plastic or a conductor (wire) in the surface coating, e.g. incorporate the felt layer of the ball and use this prepared ball to bridge or short-circuit separate conductor tracks made of metal or electrically conductive plastic. Theoretically, with such a device, an electrical and / or acoustic signal can be triggered when the ball hits the off zone, but it is forbidden in practice to use balls that differ in their properties from those previously used. Apart from this, the screening of the conductor tracks should not be able to be carried out so finely that all errors - and only such - are reported with certainty.
Die DE-OS 25 27 465 sieht in den Boden eingelassene Leiter hinter der jeweils zu überwachenden Linie vor, die, durch z.B. einen Luftspalt voneinander getrennt, in Lagen übereinander angeordnet sind. Bei einem Aufprall des Spielgerätes (Ball) wird die obere Lage der Leiter gegen die
darunter liegende Lage gedrückt, wodurch ein Signal ausgelöst werden kann. Auch die DE-OS 32 41 468 schlägt eine derartige Überwachung vor und verwendet hierzu streifenförmige Signalgeber- Elemente, die im "Aus"-Bereich entlang den zu überwachenden Linien verlegt sind und aus Kunststoff-Hohlprofilen bestehen, in denen Metallfolien als Kontaktfolien beabstandet angeordnet sind und beim Auftreffen eines Gegenstandes elektrisch leitend miteinander kontaktiert werden.DE-OS 25 27 465 provides conductors embedded in the floor behind the line to be monitored in each case, which are separated from one another by layers, for example by an air gap. In the event of an impact of the play equipment (ball), the upper layer of the ladder is against the underlying position pressed, whereby a signal can be triggered. DE-OS 32 41 468 also suggests such monitoring and uses strip-shaped signaling elements for this purpose, which are laid in the "off" area along the lines to be monitored and consist of hollow plastic profiles in which metal foils are arranged spaced apart as contact foils and are electrically conductively contacted when an object hits.
Mit den Einrichtungen und Verfahren gemäß DE-OS 25 27 465 und DE-OS 32 41 468 ist es mit einiger Genauigkeit möglich, optisch und/oder akustisch einen im "Aus" auftreffenden Ball kenntlich zu machen. Allerdings ist es nicht möglich, den Ort des Auftreffens als solchen, also etwa den Abstand von der Spielfeldecke zum Auftreffpunkt hinter der Grundlinie festzustellen. Dies aber ist eine wesentliche Voraussetzung dafür, daß das Überwachungsverfahren auch dann funktioniert, wenn zeitgleich oder in einem mit dem Auge nicht mehr wahrzunehmenden zeitlich geringen Abstand der Spieler selbst den zu überwachenden Flächenbereich betritt und dadurch fälschlich ein "Aus" des Balles simuliert.With the devices and methods according to DE-OS 25 27 465 and DE-OS 32 41 468, it is possible with some accuracy to optically and / or acoustically identify a ball hitting the "off". However, it is not possible to determine the location of the impact as such, i.e. the distance from the corner of the field to the point of impact behind the baseline. However, this is an essential prerequisite for the monitoring method to function even if the player himself enters the area to be monitored at the same time or at a short distance that is no longer perceptible to the eye, and thus incorrectly simulates an "out" of the ball.
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1, wie es beispielsweise aus der DE-OS 25 27 465 oder der DE-OS 32 41 468 bekanntgeworden ist. Ihr liegt die Aufgabe zugrunde, ein einfaches Verfahren vorzuschlagen, mit dem es in allen oder doch nahezu allen auftretenden Fällen möglich
ist, sämtliche Spieifeidlinien selbst dann mit hinreichender Sicherheit und Genauigkeit zu überwachen, wenn mehrere Aufprallereignisse gleichzeitig oder mit geringstem Zeitversatz stattfinden. Es soll z.B. insbesondere möglich sein, einen Ball korrekterweise als "gut" zu erkennen, der in der Nähe einer "Aus"-Linie innerhalb des Feldes auftrifft, während zugleich der Spieler die "Aus"-Zone betritt. Ebenso soll es möglich sein, einen Ball als "Aus" zu erkennen, obwohl gleichzeitig der Spieler ebenfalls im überwachten "Aus"-Bereich steht. Dies ist mit den bisher bekannten Verfahren nicht einmal annäherungsweise möglich.The invention is based on a method according to the preamble of claim 1, as has become known for example from DE-OS 25 27 465 or DE-OS 32 41 468. It is based on the task of proposing a simple method with which it is possible in all or almost all cases that occur is to monitor all mirror lines with sufficient security and accuracy even if several impact events take place simultaneously or with the least delay. For example, it should be possible, in particular, to correctly identify a ball as "good" that strikes near an "off" line within the field while the player is entering the "off" zone. It should also be possible to recognize a ball as "out", even though the player is also in the monitored "out" area. This is not even possible with the previously known methods.
Die Erfindung löst diese Aufgabe in erster Linie und im wesentlichen durch das im Patentanspruch 1 angegebene Verfahren, welches im wesentlichen dadurch gekennzeichnet ist, daß man eine der Kontaktflächen als Widerstandsfläche mit konstantem Flächenwiderstand und die andere Kontaktfläche als Leiterfläche ausbildet, daß man an wenigstens zwei Enden der Widerstandsfläche diese über je einen Vorwiderstand mit einer Speisespannung beaufschlagt und während der Dauer der Köntaktierung der Kontaktflächen wenigstens zwei Spannungsteiler erhält, deren Spannungswerte proportional zum jeweiligen Abstand der Kontaktierungszone von den Enden der Widerstandsbahn sind.The invention solves this problem in the first place and essentially by the method specified in claim 1, which is essentially characterized in that one of the contact surfaces is formed as a resistance surface with constant surface resistance and the other contact surface as a conductor surface, that one has at least two ends the resistor area is supplied with a supply voltage via a series resistor and receives at least two voltage dividers during the contacting of the contact areas, the voltage values of which are proportional to the respective distance of the contacting zone from the ends of the resistance track.
Vorteilhafte weitere Ausgestaltungen dieses Verfahren sind in den Unteransprüchen 2 bis 8 angegeben.
Stellt man sich eine Kontaktflächenanordnung als mit geringem Abstand hinter der Spielfeldlinie und parallel zu dieser verlegten Streifen vor, dessen Länge beispielsweise der Spielfeldlinie entspricht, halten die beabstandeten Kontaktflächen den Stromkreis offen, bis durch Auftreffen eines Gegenstandes auf den Streifen die Widerstandsfläche die Leiterfläche berührt. Die Widerstandsfläche mit beispielsweise einem Widerstand von 750 Ω /m wird nun in zwei Abschnitte unterteilt. Hierdurch entstehen zwei Spannungsteiler, deren Abgriffsspannungen proportional zum Abstand des Auftreffpunktes zum jeweiligen Ende des Streifens sind. Die beiden gemessenen Spannungswerte lassen also eine Aussage über die entsprechenden Abstände des Auftreffpunktes von den beiden Enden der Kontaktflächenanordnung zu. Es läßt sich daher z.B. aussagen, daß der Ball in einem Abstand von 2,5 m von der linken Ecke der Grundlinie im "Aus" aufgetroffen ist.Advantageous further refinements of this method are specified in subclaims 2 to 8. If you imagine a contact surface arrangement as being a small distance behind the field line and parallel to this strip, the length of which corresponds to the field line, for example, the spaced contact surfaces keep the circuit open until the object comes into contact with the resistance surface and the resistance surface touches the conductor surface. The resistance area, for example with a resistance of 750 Ω / m, is now divided into two sections. This creates two voltage dividers, the tap voltages of which are proportional to the distance from the point of impact to the respective end of the strip. The two measured voltage values therefore allow a statement about the corresponding distances of the point of impact from the two ends of the contact surface arrangement. It can therefore be stated, for example, that the ball hit the "Aus" at a distance of 2.5 m from the left corner of the baseline.
Wenn nun zwei Auftreffereignisse im selben zu überwachenden Flächenbereich auftreten, beispielsweise der Ball neben dem im überwachten "Aus"- Bereich stehenden Spieler auftrifft, entstehen wiederum zwei Spannungsteiler, wobei der durch Kurzschluß überbrückte Bereich zwischen Spieler und Ball für die Messung ausfällt. Zunächst läßt sich hierdurch aussagen, in welchem Abstand von einer der beiden Spielfeldecken das eine und in welchem Abstand vom anderen Ende das andere Aufprallereignis stattgefunden hat. Aber - und daß ist für die Erfindung besonders wesentlich können auch Aussagen darüber getroffen werden, wo
der Spielsr und wo der Ball den signalgebenden Kontakt zwischen den Kontaktflächen hergestellt hat.If two impact events now occur in the same area to be monitored, for example the ball strikes next to the player standing in the monitored "off" area, two voltage dividers again arise, the area bridged by short circuit between player and ball failing for the measurement. First of all, it can be used to determine the distance from one of the two corners of the field and the distance from the other end to the other impact event. But - and that is particularly important for the invention, statements can also be made about where the game room and where the ball made the signaling contact between the contact surfaces.
Messungen haben ergeben, daß, abhängig vom Bodenbelag und der Spielstärke der Spieler, ein Tennisball beim Aufprall eine Verweildauer von etwa 2 bis 20 ms zeigt, die wegen der Kompressibilität des Balles bei zunehmender Auftreffgeschwindigkeit ebenfalls zunimmt. Ein Spieler berührt nun aber, wenn er auf den zu überwachenden Flächenbereich tritt, diesen in der Regel für eine weitaus größere Zeitspanne. Wenn also während dieser größeren Kontaktierungzeit gleichzeitig eine kürzere registriert wird, kann mit Sicherheit ausgesagt werden, daß folglich der Ball im "Aus" gewesen ist.Measurements have shown that, depending on the floor covering and the strength of the players, a tennis ball shows a dwell time of approximately 2 to 20 ms upon impact, which also increases with increasing impact speed due to the compressibility of the ball. However, a player now touches the area to be monitored as a rule for a much longer period of time. If a shorter one is registered at the same time during this longer contacting time, it can be stated with certainty that the ball has consequently been "out".
Wie später bei der Beschreibung von Ausführungsbeispielen näher erläutert wird, ist selbst dann noch eine Unterscheidung möglich, wenn während des Auftreffens des Spielballs auf die zu überwachende "Aus"-Zone der Spieler ebenfalls auf diese Zone gerät, sein Fuß aber durch Prellung sehr kurzzeitige Impulse setzt.As will be explained in more detail later in the description of exemplary embodiments, a distinction is still possible even if the player also gets into this zone while the game is hitting the “off” zone to be monitored, but his foot bruises very briefly due to bruising puts.
Nach dem beschriebenen Verfahren kann jede relevante Spielfeldlinie überwacht werden. Da während eines Spielverlaufs die Bedeutung der Linien wechselt - so besitzt beispielsweise nur die T-Linie des gegenüberliegenden Feldes ausschließlich beim Aufschlag Bedeutung, die zueinander parallelen Seitenlinien jeweils entweder für das Einzelspiel oder für das Doppelspiel -
sind die Zu- und Abschaltungen der betreffenden Linien entsprechend auszuführen. Auch die Lichtschranke zur Überwachung der Aufschlaglinie in Wimbledon wird nur eingeschaltet, wenn sich ein Spieler zum Aufschlag anschickt. Führt der Aufschlag zur Fortsetzung des Spiels, muß die Sensoreinrichtung wieder abgeschaltet werden, um während des Spiels irrelevante Meldungen zu vermeiden.Every relevant field line can be monitored according to the described procedure. Since the meaning of the lines changes during the course of a game - for example, only the T-line of the opposite field is only important when serving, the parallel side lines either for the single game or for the double game - the connections and disconnections of the lines concerned must be carried out accordingly. The light barrier to monitor the service line in Wimbledon is only switched on when a player prepares to serve. If the surcharge continues the game, the sensor device must be switched off again in order to avoid irrelevant messages during the game.
Das Verfahren geht zunächst davon aus, daß - wie beim Stand der Technik entsprechend DE-OS 25 27 465 und 32 41 468 - die Kontaktflächen mit geringem Abstand hinter jeder betreffenden Spielfeldbegrenzungslinie anzuordnen sind. Hiermit ist noch ein Unsicherheitsfaktor bezüglich der exakten "Aus"/"Gut"-Aussage vorhanden. Denn diese Anordnung berücksichtigt nicht, daß je nach Auftreffgeschwindigkeit des Balles dieser mehr oder weniger stark komprimiert und somit einen im Durchmesser kleineren oder größeren Abdruck erzeugt. Ein mit hoher Auftreffgeschwindigkeit im "Aus"-Bereich landender und somit die Kontaktflächen betätigender Ball kann einen so großen Abdruck erzeugen, daß dieser noch die Feld-Linie berührt, also noch als "gut" anzusehen wäre, obwohl bereits ein "Aus" gemeldet wird.The method initially assumes that - as in the prior art according to DE-OS 25 27 465 and 32 41 468 - the contact surfaces are to be arranged at a short distance behind each relevant field boundary line. This means that there is still an uncertainty factor with regard to the exact "off" / "good" statement. Because this arrangement does not take into account that, depending on the speed of impact of the ball, it compresses to a greater or lesser extent and thus produces an imprint that is smaller or larger in diameter. A ball landing in the "off" area with a high impact speed and thus actuating the contact surfaces can produce such a large impression that it still touches the field line, that is to say it would still be considered "good" even though an "off" is already reported .
Diese Fehlerquelle kann gemäß weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens dann vollständig behoben werden, wenn man entsprechend Anspruch 5 verfährt. Ist die "Gut"-Zone trotz gleichzeitiger Berührung der "Aus"-Zone kontaktiert worden, kann der Ball zutreffenderweise als "gut" klassifiziert werden. Diese Einrichtung ge
stattet im übrigen auch die Überwachung der Übertretens beim Aufschlag. Hier ist die logische Verknüpfung dergestalt zu treffen, daß, wenn der Spieler zusätzlich zum "Aus"-Bereich noch den "Gut"-Bereich betritt, dies als Übertrittsfehler gewertet werden muß.According to a further embodiment of the method according to the invention, this source of error can be completely eliminated if one proceeds in accordance with claim 5. If the "good" zone has been contacted despite simultaneous touching of the "off" zone, the ball can correctly be classified as "good". This facility ge also allows monitoring of violations upon service. The logical connection is to be made in such a way that if the player enters the "good" area in addition to the "off" area, this must be interpreted as a mistake.
Das bislang beschriebene und erörterte Verfahren ist vortrefflich zur Überwachung von Spielfeldlinien geeignet. Mit Hilfe des im Anspruch 2 näher gekennzeichneten Verfahrens läßt sich aber auch eine beliebige Fläche lückenlos überwachen, und zwar mit drei bildbaren Spannungsteilern für ein singuläres Auftreffereignis und mit vier Spannungsteilern gar für zwei zeitgleiche Auftreffereignisse. Wie weiter unten noch erläutert werden wird, ist es hiermit z.B. möglich, bei Wurf-, Schieß- und anderen eine Spielwand od.dgl. einbeziehenden Veranstaltungen den exakten Auftreffpunkt festzustellen und ggf. digital und/oder analog wie auch akustisch anzuzeigen.The method described and discussed so far is excellently suited for monitoring field lines. With the help of the method characterized in more detail in claim 2, however, any surface can be monitored without gaps, namely with three imageable voltage dividers for a singular impact event and with four voltage dividers even for two simultaneous impact events. As will be explained further below, it is hereby e.g. possible, with throwing, shooting and others a game wall or the like. determining the exact meeting point and including digital and / or analogue as well as acoustically.
Die Erfindung versteht sich im übrigen am besten anhand der nachfolgenden Beschreibung seiner wesentlichen und besonders vorteilhaftenThe invention is best understood from the following description of its essential and particularly advantageous
Verfahrens- und Vorrichtungsmerkmale anhand derProcess and device features based on the
Zeichnungen. In den Zeichnungen zeigen:Drawings. The drawings show:
Fig. 1 eine schematische Anordnung und elektrische Beschaltung eines Kontaktflächenpaares,1 shows a schematic arrangement and electrical wiring of a pair of contact surfaces,
Fig. 2 die Anordnung nach Fig. 1 im Falle einer singulären Berührung der Kontaktflächen,
Fig. 3 ein zu Fig. 2 gehöriges Spannungs-Zeit- Diagramm,2 shows the arrangement according to FIG. 1 in the case of a singular contact of the contact surfaces, 3 shows a voltage-time diagram belonging to FIG. 2,
Fig. 4 eine der Fig. 2 entsprechende Darstellung bei Doppelberührung,4 shows a representation corresponding to FIG. 2 with double contact,
Fig. 5 ein Spannungs-Zeitschaubild zu Fig. 4,5 shows a voltage-time diagram for FIG. 4,
Fig. 6 das Schaubild aufgrund einer abweichenden Berührungssituation,6 shows the diagram due to a different touch situation,
Fig. 7 einen schematischen Querschnitt durch einen die Kontaktflächen aufweisenden Sensor,7 shows a schematic cross section through a sensor having the contact surfaces,
Fig. 8 eine schematische Anordnung des Sensors nach Fig. 7 unterhalb einer Fläche,8 shows a schematic arrangement of the sensor according to FIG. 7 below a surface,
Fig. 9 eine alternative Anordnung zu Fig. 8,9 shows an alternative arrangement to FIG. 8,
Fig. 10 eine schematische Aufsicht auf eine Widerstandsflächenanordnung, bei der die eine Fläche in zwei Teilflächen aufgeteilt ist,10 is a schematic plan view of a resistance surface arrangement in which the one surface is divided into two partial surfaces,
Fig. 11 das Auftreffen eines "Gut"-Balles auf eine Anordnung nach Fig. 10,11 shows the impact of a "good" ball on an arrangement according to FIG. 10,
Fig. 12 das Auftreffens eines "Aus"-Balles auf die Anordnung nach Fig. 10,12 shows the impact of an "off" ball on the arrangement according to FIG. 10,
Fig. 13 eine schematische Darstellung eines Fußfehlers bei Linienübertritt,13 is a schematic representation of a foot defect when crossing the line,
Fig. 14 eine schematische Blockbild-Darstellung der elektronischen Überwachung,
Fig. 15 eine schematische Darstellung einer Bildschirm-Anzeige und14 is a schematic block diagram representation of the electronic monitoring, Fig. 15 is a schematic representation of a screen display and
Fig. 16 eine schematische Darstellung einer elektronischen Flächenüberwachung.Fig. 16 is a schematic representation of an electronic area monitoring.
In den Fig. 1 und 2 ist mit 10 eine erste Kontaktfläche und mit 11 eine zweite Kontaktfläche bezeichnet. Die Länge L der Kontaktflächenanordnung 10/11 entspricht im wesentlichen der Länge einer zu überwachenden Linie, insbesondere einer Spielfeldlinie. Sofern nachfolgend von einem Spielfeld die Rede ist, beziehen sich die Erläuterungen auf die Überwachung der Linien eines Tennisplatzes. Selbstverständlich ist die Erfindung aber hierauf nicht beschränkt. Mit ihr ist es möglich, sämtliche Linien aller bekannten Spielfelder oder sonstige Linien exakt zu überwachen. Eine interessante weitere Möglichkeit kann etwa in der Überwachung der Aufsprungzone bei Skispringen realisiert werden. Da hier nur Weiteangaben auszuwerten sind, kommt eine gleich einfache Lösung in Betracht, bei der die Speisespannungen zu einem unterhalb der schanzentypischen Minimalsprungweite und zum anderen außerhalb der denkbaren Schanzenrekordmarke an eine Kontaktflächenanordnung anzuschließen wären. Selbstverständlich lassen sich auch Übertritt von Grenzlinien z.B. in der Leichtathletik (Startlinie, Weitsprungbalken o.ä.) überwachen.1 and 2, 10 denotes a first contact surface and 11 denotes a second contact surface. The length L of the contact surface arrangement 10/11 essentially corresponds to the length of a line to be monitored, in particular a field line. If a playing field is mentioned below, the explanations relate to monitoring the lines of a tennis court. Of course, the invention is not limited to this. With it, it is possible to precisely monitor all lines of all known playing fields or other lines. An interesting further possibility can be realized, for example, in the monitoring of the jump zone in ski jumping. Since only width information is to be evaluated here, an equally simple solution can be considered, in which the supply voltages would have to be connected to a contact surface arrangement below the minimum jump distance typical of the hill and on the other outside the conceivable hill record mark. Of course you can also cross border lines e.g. monitor in athletics (start line, long jump bar or similar).
Beim Ausführungsbeispiel ist die Kontaktflächenanordnung 10/11 in der Aufsicht als
Streifen ausgebildet. Dieser Streifen ist dazu bestimmt, mit geringem Abstand im "Aus"-Bereich benachbart der zu überwachenden Spielfeldlinie angeordnet zu werden.In the exemplary embodiment, the contact surface arrangement 10/11 is viewed from above as Stripes formed. This strip is intended to be arranged at a short distance in the "off" area adjacent to the field line to be monitored.
Bei der Kontaktfläche 10 handelt es sich um eine Widerstandsfläche mit konstantem Flächenwiderstand, genauer mit konstantem Widerstand pro laufendem Meter in Richtung L. Als Zahlenbeispiel sei angeführt, daß die Widerstandsfläche 10 etwa einen Widerstand von 750 Ω /m aufweisen kann.The contact surface 10 is a resistance surface with constant surface resistance, more precisely with constant resistance per running meter in direction L. As a numerical example, it should be mentioned that the resistance surface 10 can have a resistance of approximately 750 Ω / m.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich, sind beide Enden der streifenförmigen Widerstandsfläche bzw. Widerstandsbahn 10 mit je einer Speisespannung U1 bzw. U2 beaufschlagt. Diese Beaufschlagung erfolgt unter jeweiliger Zwischenschaltung je eines Vorwiderstandes R1 bzw. R2.As can be seen from FIG. 1, both ends of the strip-shaped resistance surface or resistance track 10 are each supplied with a supply voltage U 1 or U 2 . This application takes place with the respective interposition of a series resistor R 1 or R 2 .
im einfachsten möglichen Fall sei angenommen, daß U1 = U2 sei und z.B. 12V betrage. Die Vorwiderstände R1 und R2 sind vorzugsweise konstant einstellbar (z.B. abgleichbar). Dies muß allerdings nicht sein, da das Verfahren auch dann exakt funktioniert, wenn die Widerstände R1 und R2 variabel, die betreffenden Ströme jedoch konstant gehalten sind.in the simplest possible case, assume that U 1 = U 2 and is, for example, 12V. The series resistors R 1 and R 2 are preferably constantly adjustable (for example, adjustable). This does not have to be the case, however, since the method also functions exactly when the resistors R 1 and R 2 are variable, but the currents in question are kept constant.
Mit RL (Fig. 2) ist der Gesamtwiderstand der Widerstandsbahn 10 bezeichnet. Wenn die Länge L beispielsweise knapp 11 m analog der Grundlinienlänge eines Tennis-Doppelspielfeldes von 10,97 m entspricht, betrage der Gesamtwiderstand ca. RL 8,25 k Ω . Die Kontaktfläche 11 ist leitend und beim Ausführungsbeispiel gegen Masse (UO = OV) geschaltet.
Kommt es zwischen den Kontaktflächen 1 und 2 zu einer Berührung, entstehen zwei Spannungsteiler, deren jeweilige Teilspannungen UX1 bzw. UX2 zwischen den Punkten A und C bzw. B und C abgegriffen werden können. Die Stelle der Berührung (Berührungsort in Fig. 2) unterteilt die Kontaktflächenanordnung in zwei Abschnitte mit der Länge L1 und der Länge L2. Der gesamte Ohm' sehe Widerstand der Widerstandsfläche oder -bahn 10 ergibt sich daher zuR L (FIG. 2) denotes the total resistance of the resistance track 10. For example, if the length L corresponds to just under 11 m analogous to the baseline length of a double tennis court of 10.97 m, the total resistance is approx. R L 8.25 k Ω. The contact surface 11 is conductive and connected to ground (U O = OV) in the exemplary embodiment. If there is contact between the contact surfaces 1 and 2, two voltage dividers arise, the respective partial voltages U X1 and U X2 between the points A and C or B and C can be tapped. The point of contact (contact point in FIG. 2) divides the contact surface arrangement into two sections with the length L 1 and the length L 2 . The total ohm 'see resistance of the resistance surface or path 10 therefore results
(1) RL = RL1 + RL2 . (1) R L = R L1 + R L2.
Für die Teilwiderstände RL1 und RL2 gilt folglich:The following therefore applies to the partial resistors R L1 and R L2 :
(2) RL1 = RL .(2) R L1 = R L.
(3) RL2 = RL .
(3) R L2 = R L.
Die abgreifbare Teilspannung UX1 ergibt sich mitThe partial voltage U X1 that can be tapped results from
(4) UX1= RL1
zu(4) U X1 = R L1 to
(5) UX1 = (U1-U0) .(5) U X1 = (U 1 -U 0 ).
und entsprechend and accordingly
(6) UX2 = (U2-U0) .(6) U X2 = (U 2 -U 0 ).
Aus (5) und (6) ist ersichtlich, daß, sofern U1, U0, R1 und R2 konstant sind, die abgreifbaren Teilspannungen UX1 und UX2 in proportionaler Abhängigkeit zur jeweiligen Teillänge L1 bzw. L2 stehen. Mit der bevorzugten Einstellung der Vorwiderstände R1 und R2 mit 1/2 RL folgende VereinfachungenFrom (5) and (6) it can be seen that, provided that U 1 , U 0 , R 1 and R 2 are constant, the tensions U X1 and U X2 which can be tapped are proportional to the respective partial lengths L 1 and L 2 . With the preferred setting of the series resistors R 1 and R 2 with 1/2 R L the following simplifications
(7) UX1 = U1 .(7) U X1 = U 1 .
(8) UX2 = U2 .(8) U X2 = U 2 .
Findet die Berührung an dem bezüglich Fig. 1 linken Ende der Kontaktflächenanordnung 10/11 statt, ist L1 = O und L2 = L. In diesem Falle ergeben sich: If the contact takes place at the left end of the contact surface arrangement 10/11 with respect to FIG. 1, L 1 = O and L 2 = L. In this case, the following result:
(9) UX1 = U1 . = Φ
und
(10) UX2 = U2 (9) U X1 = U 1 . = Φ and (10) U X2 = U 2
Entsprechend verhalten sich die Extremwerte für UX1 und UX2, wenn der Berührungspunkt am anderen Ende der Kontaktflächenanordnung 10/11 liegt.The extreme values for U X1 and U X2 behave accordingly if the point of contact is at the other end of the contact surface arrangement 10/11.
Bei dem gewählten Beispiel kann also die jeweils abgegriffene Teilspannung UX1 und UX2 nur zwischen O und 2/3 U1. bzw. zwischen O und 2/3 U2 schwanken. Dies sind die Spannungs-Eckwerte, zwischen denen sich im Falle des Eintretens eines Aufprallereignisses "etwas tut". Nur im Ruhezustand sind UX1 = U1, und UX2 = U2.In the example selected, the partial voltage U X1 and UX 2 tapped in each case can only be between O and 2/3 U 1 . or fluctuate between O and 2/3 U 2 . These are the basic parameters between which "something happens" in the event of an impact event. U X1 = U 1 and U X2 = U 2 are only in the idle state.
Wie sich nun aufgrund der Abhängigkeit der abgegriffenen Teilspannungen UX1 und UX2 von der jeweiligen Länge L1 und L2 ergibt, läßt sich anhand der effektiven Spannungswerte feststellen, in welchem Abstand von dem einen und/oder dem anderen Ende der zu überwachenden Linie der Gegenstand auf diese aufgetroffen ist.As can be seen from the dependence of the tapped partial voltages U X1 and U X2 on the respective length L 1 and L 2 , the effective voltage values can be used to determine the distance from one and / or the other end of the line to be monitored Object hit on this.
Überwacht man die zeitliche Dauer des Aufprallereignisses - vgl. hierzu die schematische Fig. 3 - läßt sich auch eine Aussage darüber treffen, ob ein Ball und/oder ein Spieler die Linie berührt hat. Im Falle der Fig. 3 ist der Spannungs-Zeitverlauf beim Auftreffen eines Balles dargestellt. Dieser berührt zu einem Zeitpunkt t1 die Kontaktflächenanordnung 10/11 und
verläßt sie wieder nach Ablauf einer Zeitspanne Δ t zur Zeit t2. Die sich bei Berührung einstellenden Teilspannungen UX1 und UX2 sind im Diagramm qualitativ angegeben. Die Absolutwerte UX1 und UX2 lassen einen unmittelbaren Rückschluß auf den Ort der Berührung zu, während die Zeitspanne der Berührung Δ t eine Unterscheidung zwischen dem Auftreffen des Balles oder einem Spieler gibt. In Versuchen wurde festgestellt, daß die Verweildauer eines Tennisballs, je nach dessen Aufprallenergie und/oder Belagbeschaffenheit in der Größenordnung von etwa 2 bis 20 ms liegt. Wird eine Aufprall-Verweildauer Δ t innerhalb dieses Bereichs festgestellt, läßt sich schon deshalb mit großer Sicherheit aussagen, daß nicht der Spieler die zu überwachende Fläche oder Linie berührt hat, denn die Verweildauer seines Fußes am Boden ist in der Regel wesentlich größer.If the duration of the impact event is monitored - cf. here the schematic Fig. 3 - can also make a statement about whether a ball and / or a player has touched the line. In the case of FIG. 3, the voltage-time curve when a ball hits is shown. This touches the contact surface arrangement 10/11 and at a time t 1 it leaves again after a period of time Δ t at time t 2 . The partial voltages U X1 and U X2 that occur when touched are indicated qualitatively in the diagram. The absolute values U X1 and U X2 allow an immediate conclusion to be drawn about the location of the touch, while the time period of the touch Δ t gives a distinction between the impact of the ball or a player. In experiments it was found that the dwell time of a tennis ball, depending on its impact energy and / or surface quality, is of the order of about 2 to 20 ms. If an impact dwell time Δt is found within this range, it can therefore be said with great certainty that the player has not touched the area or line to be monitored, since the dwell time of his foot on the ground is generally much longer.
Nun können aber im Verlaufe eines Spiels im Zeitpunkt einer zu treffenden "Gut"/"Aus"-Entscheidung gleichzeitig Ball und Spieler auf das "Aus"-Feld treffen bzw. treten. Schematisch ist ein solches Doppelereignis in Fig. 4 dargestellt. Der dortige Berührungspunkt 1 markiere die Zone der Ballberührung, der Berührungspunkt 2 diejenige des Spielerstandorts. Der Abstand des ersten Berührungspunktes vom benachbarten Linienende ist mit L1, derjenige des zweiten Berührungspunktes 2 von dem ihm zugeordneten Ende mit L2 und die Kurzschlußlänge mit L3 bezeichnet. Unter Hinweis auf Fig. 5 würde bei diesem Beispiel der Spieler zum Zeitpunkt t1 die Kontaktflächenanordnung betreten und sie zum Zeitpunkt t 4 wieder
verlassen. Wenn er ruhig auf der Linie steht, stellt sich in der Zeit von t1 bis t. die konstanten Teilspannungen UX2 und UX1 ein. Die Absolutwerte sind natürlich wiederum ortsabhängig. Wenn jetzt zusätzlich der Ball auf die Kontaktflächenanordnung prallt und sich die in Fig. 4 schematisch dargestellte Situation ergibt, verringert sich aufgrund der BeziehungNow, however, in the course of a game, at the time of a "good" / "off" decision, the ball and player can hit or kick the "off" field at the same time. Such a double event is shown schematically in FIG. 4. The contact point 1 there marks the zone of the ball contact, the contact point 2 that of the player location. The distance of the first point of contact from the adjacent line end is denoted by L 1 , that of the second point of contact 2 from the end assigned to it by L 2 and the short-circuit length by L 3 . With reference to FIG. 5, in this example the player would enter the contact surface arrangement at time t 1 and again at time t 4 leave. If he is standing calmly on the line, he turns from t 1 to t. the constant partial voltages U X2 and U X1 . The absolute values are of course location-dependent. If the ball also hits the contact surface arrangement and the situation shown in FIG. 4 results, the relationship decreases
(11) RL = RL1 + RLK + RL2 (11) R L = R L1 + R LK + R L2
auf der jeweiligen Seite für die Dauer Δ t der Ballberührung der Widerstand RL. Nach (5) sinkt die Teilspannung UX1 entsprechend ab, und zwar auf einen der Länge L1 entsprechenden Absolutwert. Aufgrund der wesentlich geringeren Zeitspanne Δ t der Ballverweildauer gegenüber der Verweildauer des Spielers (t4 - t1 ) läßt sich also trotz gleichzeitiger Kontaktflächenberührung seitens des Spielers die Tatsache einer Ballberührung feststellen und lokalisieren.the resistance R L on the respective side for the duration Δ t of the ball contact. According to (5), the partial voltage U X1 drops accordingly, to an absolute value corresponding to the length L 1 . Due to the significantly shorter time period Δ t of the ball dwell time compared to the dwell time of the player (t 4 - t 1 ), the fact of touching the ball can be determined and localized despite simultaneous contact surface contact on the part of the player.
In Fig. 6 ist ein Sonderfall dargestellt, der sich von dem nach Fig. 5 dargestellten dadurch unterscheidet, daß der Spieler nicht ruhig auf der Kontaktflächenanordnung 10/11 steht, sondern mit seinem Fuß dort prellt, also die Kontaktflächenanordnung in raschem Wechsel ständig belastet und wieder entlastet. Ein solches Prellen kann insbesondere beim Rutschen ("über den Boden rubbeln") auftreten.In Fig. 6 a special case is shown, which differs from that shown in FIG. 5 in that the player is not standing still on the contact surface arrangement 10/11, but bounces with his foot there, i.e. the contact surface arrangement is constantly loaded and in rapid change relieved again. Such bouncing can occur especially when sliding ("rubbing the floor").
Die sich zunächst nur durch das Prellen einstellenden Spannungsimpulse sind in Fig. 6 dar
gestellt; sie unterschreiten niemals die für den Standort typischen UX1min bzw. UX2min während der Zeitspanne t4 - t1. Trifft der Ball nun bezüglich Fig. 5 links des Spielers am Berührungspunkt 1 auf, ändert sich für die Messung die bisherige Länge (L1 + L3) in L1, verringert sich also in jedem Falle. Nach (5) hat dies für die Ballverweildauer Δ t einen sprunghaften Abfall der Teilspannung UX1 zur Folge. Also kann auch hier trotz des zeitgleichen Spielerverhaltens am Boden die Tatsache der Ballberührung und der Ort des Auftreffens des Balles anhand des Spannungsverlaufs von UX1 festgestellt werden.The voltage impulses that initially only arise from the bouncing are shown in FIG. 6 posed; they never fall below the U X1 min or U X2 min typical for the location during the time period t 4 - t 1 . If the ball now strikes at the point of contact 1 on the left of the player with respect to FIG. 5, the previous length (L 1 + L 3 ) changes to L 1 for the measurement, thus reducing in any case. According to (5), this leads to a sudden drop in the partial voltage U X1 for the ball dwell time Δ t. Thus, despite the simultaneous player behavior on the ground, the fact of touching the ball and the location of the ball hitting can be determined based on the voltage curve of U X1 .
In der Grundversion des erfindungsgemäßen Verfahrens und seiner Vorrichtung wird für insbesondere einfachere Ausführungen davon ausgegangen, daß man eine streifenförmige Kontaktflächenanordnung 10/11 im "Aus"-Bereich einer zu überwachenden Linie in dichtem Abstand zu dieser anordnet. Hierdurch ergibt sich aber noch eine gewisse geometrische Unsicherheit, die namentlich davon abhängt, mit welcher Aufprallenergie der Ball die Spielfeldlinie im Sinne von "gut" berührt und/oder alternativ bzw. zugleich auch den das "Aus" markierenden Sensor. Um hier zu noch objektiven Ergebnissen zu gelangen, unterteilt man die Widerstandsbahn 10 in zwei zueinander parallele Streifen 10, 10' (Widerstandsbahn 1 und Widerstandsbahn 2) - Fig. 10. Die Widerstandsbahn 1 wird deckungsgleich zur Spielfeldlinie verlegt, die Widerstandsbahn 2 in geringem Abstand von z.B. 1-2 cm daneben im "Aus". Die beiden Streifen 10, 10' können von einer gemeinsamen Leiterbahn
11 unterlegt sein. Jedoch wird sowohl die Widerstandsbahn 1 als auch die Widerstandsbahn 2 jeweils in der beschriebenen Art und Weise insbesondere nach Fig. 1 beschaltet. Auf diese Weise läßt sich feststellen, ob der Ball die Widerstandsbahn 1 und/oder die Widerstandsbahn 2 berührt hat. Da jede noch so minimale Berührung der Spielfeldlinie von den Regeln als "gut" bewertet wird, beim gleichzeitigen Auftreffen des Balles auf die Widerstandsbahn 2 aber ein "Aus" gemeldet wird, kann man hier durch logische Verknüpfung erreichen, daß, wenn der Ball entsprechend Fig. 4 nur oder auch die Widerstandsbahn 1 ("gut") berührt hat, die an sich zu erwartende Fehlermeidung durch Aufprall auf die Widerstandsbahn 2 ("aus") unterdrückt wird.In the basic version of the method and its device according to the invention, it is assumed, in particular for simpler versions, that a strip-shaped contact surface arrangement 10/11 is arranged in the "off" region of a line to be monitored at a close distance from it. However, this still results in a certain geometric uncertainty, which depends in particular on the impact energy with which the ball touches the field line in the sense of "good" and / or alternatively or at the same time also the sensor marking the "off". In order to achieve objective results here, the resistance track 10 is divided into two strips 10, 10 '(resistance track 1 and resistance track 2) which are parallel to one another - FIG. 10. The resistance track 1 is laid congruent with the field line, the resistance track 2 at a short distance of eg 1-2 cm next to it in the "off". The two strips 10, 10 'can have a common conductor track 11 be highlighted. However, both the resistance path 1 and the resistance path 2 are each connected in the manner described, in particular according to FIG. 1. In this way it can be determined whether the ball has touched the resistance track 1 and / or the resistance track 2. Since every minimal touch on the field line is rated as "good" by the rules, but an "off" is reported when the ball hits resistance track 2 at the same time, one can achieve here by logical connection that if the ball according to Fig 4 has touched only or also the resistance track 1 ("good"), the error avoidance to be expected per se is suppressed by impact on the resistance track 2 ("off").
Lediglich dann, wenn der Ball entsprechend Fig. 5 die Widerstandsbahn 1 ("gut") nicht kontaktiert, gilt der Ball als "aus".Only if the ball does not contact the resistance track 1 ("good") according to FIG. 5 does the ball count as "out".
In analoger Anwendung kann man durch entsprechende logische Verknüpfung auch einen Fußfehler beim Aufschlag überwachen. Ein Fußfehler im Tennis gilt dann als ein solcher, wenn der Spieler mit seinem Fuß die Spielfeldlinie berührt. Hier wäre also eine logische Verknüpfung durchzuführen, die dann einen Fehler meldet, wenn der Spieler auch oder nur die Widerstandsbahn 1 ("gut") berührt.In an analog application, you can also monitor a foot fault when serving by using the appropriate logical link. A foot fault in tennis is considered to be one if the player touches the field line with his foot. A logical link would have to be carried out here, which then reports an error if the player touches resistance path 1 ("good") or only.
Selbstverständlich sind, da die Bedeutung der einzelnen Spielfeldlinien während eines kompletten Spielzyklus unterschiedlich sind, entsprechende Umschaltungen, z.B. vom Schiedsrichter
vorzunehmen. Nur insofern entspricnt dies noch dem Stand der Technik.Of course, since the meaning of the individual field lines are different during a complete game cycle, appropriate switching, for example by the referee to make. Only in this respect does this correspond to the state of the art.
Zu einer möglichen konkreten Ausführung der Kontaktflächenanordnungen 10/11 pro Spielfeld- Linie sei beispielhaft auf Fig. 7 verwiesen. Sie zeigt den Querschnitt eines Sensors 12 bestehend aus einer unteren elastischen Folie oder auch starren Platte 13, einer darauf aufgebrachten Leiterbahn 14 z.B. aus Leitsilber, einer oberen, flexiblen Trägerfolie 15 und einer unter dieser angebrachten Schicht aus einem einen Ohm'sehen Widerstand bildenden Material, z.B. Graphit. Die beiden Teilanordnungen 13, 14 einerseits und 15/16 andererseits sind mit Hilfe von Abstandshaltern 17, 17' auf - geringe - Distanz gehalten, die gewährleisten, daß ohne Druck auf die FolieFor a possible specific implementation of the contact surface arrangements 10/11 per playing field line, reference is made to FIG. 7 by way of example. It shows the cross section of a sensor 12 consisting of a lower elastic film or also rigid plate 13, a conductor track 14 applied thereon, e.g. made of conductive silver, an upper, flexible carrier film 15 and a layer attached underneath this made of a material forming an ohmic resistance, e.g. Graphite. The two sub-assemblies 13, 14 on the one hand and 15/16 on the other hand are kept at a short distance with the help of spacers 17, 17 ', which ensure that there is no pressure on the film
15 ein Kontakt zwischen den Bahnen 16 und 14 (entsprechend den Kontaktflächen 10 und 11) nicht stattfindet. Vorzugsweise sind die Abstandshalter 17 selbst elastisch ausgebildet, damit sie der beim Aufprall eines Gegenstandes erwünschten Information insbesondere der oberen Anordnung 15,15 there is no contact between the tracks 16 and 14 (corresponding to the contact surfaces 10 and 11). The spacers 17 are preferably themselves elastic, so that they provide the information desired in the event of an object impacting, in particular the upper arrangement 15,
16 keine nennenswerten Widerstand leisten. Man kann die Träger 13 und 15 im Wege des Siebdrucks mit den erforderlichen Materialien wie Leitsilber, Graphit o.a. bedrucken. Dies ist an sich etwa von Folientastaturen her bekannt.16 do not offer any significant resistance. The supports 13 and 15 can be screen printed with the required materials such as conductive silver, graphite or the like. print. This is known per se from membrane keyboards.
Die weiter oben beschriebene Ausführung, bei der zwei Widerstandsbahnen 10, 10' parallel zueinander vorgesehen sind, kann man sich bezüglich Fig. 7 im Querschnitt z.B. so abgewandelt vorstellen, daß man über dem mit 17' bezeichneten Ab
standshalter die widerstandsbahn 16 längs durchlaufende unterbricht und den Abstandshalter 17' entsprechend bis zur Folie 15 verlängert. Es entstehen dann die galvanisch voneinander getrennten beiden Kontaktflächen 10 und 10' und somit ein "Doppelsensorstreifen".The embodiment described above, in which two resistance tracks 10, 10 'are provided parallel to one another, can be imagined with respect to FIG. 7 in cross-section, for example, modified so that one over the Ab den designated 17' The resistance track 16 interrupts the longitudinal path and extends the spacer 17 'accordingly up to the film 15. The galvanically separated two contact surfaces 10 and 10 'then arise and thus a "double sensor strip".
Zum Schutz gegen äußere Einflüsse, insbesondere gegen Feuchtigkeit, ist vorgesehen, daß die Kontaktflächenanordnung (Sensor) von einem isolierenden Kunststoff 18 (Fig. 8 und 9) eingehüllt ist. Selbstverständlich soll die Einhüllung das gewünschte flexible Verhalten des Sensors nicht beeinträchtigen.To protect against external influences, in particular against moisture, it is provided that the contact surface arrangement (sensor) is encased by an insulating plastic 18 (FIGS. 8 and 9). Of course, the encapsulation should not impair the desired flexible behavior of the sensor.
In Fig. 8 ist mit 19 ein Teppichbodenbelag oder ein Kunststoffbelag bezeichnet, unter dem die Anordnung angebracht ist.In Fig. 8, 19 is a carpet or a plastic covering, under which the arrangement is attached.
in Fig. 9 ist. mit 20 etwa eine spielfeldtypische Aus-Linie bezeichnet, unterhalb der die Anordnung angebracht ist.in Fig. 9. with 20, for example, an out-line typical of the playing field, below which the arrangement is attached.
Natürlich gibt es eine Vielzahl anderer Möglichkeiten. So kann Teil 10' der Kontaktflächenanordnung (Sensor) selbst als Spielfeld-Begrenzungslinie ausgebildet sein und eine entsprechend dem Platz angepaßte Oberfläche crhalten. Bei Kunststoffbelägen kann die Sensoranordnung auch jeweils in im Boden vorpräparierten Taschen eingesteckt od.dgl. sein oder z.B. schon beim Weben oder Tuften des Bodens mit in diesen eingearbeitet werden.
Fig. 14 veranschaulicht schematisch die elektronische Auswertung jeder Linie unter Verwendung je eines "Doppelsensorstreifens". Pro zu überwachender Linie sind zwei zweifache Spannungsteuer auszuwerten. Der Linie 1 zugeordnet sind folglich zwei Anordnungen A1 und B1 etwa entsprechend Fig. 1, der Linie 2 zwei analoge Anordnungen A2 und B2 etc.Of course there are a variety of other options. Part 10 'of the contact surface arrangement (sensor) can itself be designed as a playing field boundary line and can hold a surface which is adapted to the space. In the case of plastic coverings, the sensor arrangement can also be inserted or the like in pockets prepared in the floor. be or, for example, be incorporated into the floor during weaving or tufting. 14 schematically illustrates the electronic evaluation of each line using a "double sensor strip". Two double voltage controls must be evaluated for each line to be monitored. Line 1 is thus assigned two arrangements A 1 and B 1 approximately corresponding to FIG. 1, line 2 two analog arrangements A 2 and B 2 etc.
Jedem Spannungsabgriff UX1, UX2 für jede Kontaktflächenpaarung ist ein A/D-Wandler zugeordnet, der die digitalisierten Werte je einem Auswerteprozessor zuführt. Handelt es sich um 8bit A/D-Wandler, läßt sich jede Linie meßtech- nisch in 256 Stufen "rastern". Die längste Linie des Tennisfeldes, die Seitenlinie von 23, 77 m folglich etwa im Raster von 10 cm Genauigkeit längs der Linie erfassen. Sämtliche Auswerteprozessoren werden von einem Koordinationsprozessor koordiniert, der die ausgewerteten Signale z.B. auf einem Bildschirm zur Anzeige bringen kann.An A / D converter is assigned to each voltage tap U X1 , U X2 for each contact surface pair, which feeds the digitized values to an evaluation processor. If 8-bit A / D converters are involved, each line can be "rasterized" in 256 steps. The longest line of the tennis court, the side line of 23.77 m, should therefore be measured in a grid of 10 cm accuracy along the line. All evaluation processors are coordinated by a coordination processor, which can display the evaluated signals on a screen, for example.
Eine solche Bildschirmanzeige könnte etwa nach Fig. 15 gestaltet sein. Auf dem Bildschirm ist hier ein Tennisfeld mit seinen charakteristischen Linien dargestellt. Wenn ein Ball auf eine Kontaktflächenanordnung trifft, kann er mit einem Punkt oder einem sonstigen Symbol ortsgerecht zur Anzeige gebracht werden. Auch der den Sensor berührende Spieler wird als solcher auf dem Bildschirm ausgegeben. Mit Hilfe eines geeigneten Bildspeichers läßt sich diese momentan auftretende Erscheinung für einen längeren Betrachtungs
Zeitraum festhalten und/oder auch auf Datenspeicher, wie z.B. Videobänder aufzeichnen.Such a screen display could be designed according to FIG. 15. A tennis court with its characteristic lines is shown on the screen. If a ball hits a contact surface arrangement, it can be displayed with a point or another symbol according to location. The player touching the sensor is also displayed as such on the screen. With the help of a suitable image memory, this currently occurring phenomenon can be viewed for a longer period Record the time period and / or record it on data storage devices such as video tapes.
Beim Tennisspiel oder anderen Feldspielen werden Überschreitungen von Linien überwacht. Die Erfindung dient daher der Überwachung des Überschreitens solcher Linien. Gleichwohl erfolgt die Überwachung in einem endlich breiten Streifen längs der Linie. Dabei sollte d r Streifen so breit sein, daß ein Überschreiten des Sensors durch den Ball in Richtung "aus", bei dem keine Anzeige mehr erfolgen kann, vom Auge des Schiedsrichters zweifelsfrei erkannt wird. Trotz der Linienüberwachung ist also daher der Sensor nach der Anmeldung sehr wohl flächig ausgebildet.When playing tennis or other field games, line crossings are monitored. The invention therefore serves to monitor the crossing of such lines. Nevertheless, the monitoring takes place in a finally wide strip along the line. The stripe should be so wide that the referee's eye will unequivocally recognize that the ball has crossed the sensor in the "off" direction, which can no longer be displayed. Despite the line monitoring, the sensor is therefore very well designed after registration.
Nun kann man mit der Erfindung nicht nur das Überschreiten von Linien innerhalb relativ schmaler Bandzonen, sondern auch das Auftreffen eines Gegenstandes über eine ausgedehntere Fläche hinweg überwachen. Man denke sich beispielsweise ein Wurfspiel, bei dem ein Ball gegen eine Wandfläche geworfen, dort aber nicht festgehalten wird, sondern wieder zurückprallt. Um solche Berührungen zu signalisieren, kann man erfindungsgemäß an wenigstens drei Enden, Ecken oder Randzonen der Widerstandsfläche diese über je einen Vorwiderstand R1 bis R3 mit einer SpeisespannungU 1 bis U3 beaufschlagen, so daß man während der Dauer der Kontaktierung der Kontaktflächen wenigstens drei Spannungsteiler erhält, deren Spannungswerte UX1 bis UX3 proportional zum jeweiligen Abstand der Kontaktierungszone von den Anschlüssen der Speisespannungen U1 bis U3 sind.
Mit einer derartigen Dreifachanordnung läßt sich exakt die geometrische Lage eines singulären Auftreffereignisses feststellen. Kann der Fall eintreten, daß gleichzeitig zwei Gegenstände auf die zu überwachende Fläche auftreffen und sollen beide Ereignisse unabhängig voneinander kenntlich gemacht werden, ist es zweckmäßig, die Dreifachanordnung auf eine Vierfachanordnung auszudehnen, wie sie in Fig. 16 dargestellt ist. Die Abhängigkeiten der abgreifbaren Teilspannungen UX1 bis UX4 zwischen dem jeweiligen Berührungsort und den Einspeisungsstellen ist aus den auf dem Zeichnungsblatt der Fig. 16 enthaltenen einfachen Formeln ersichtlich.Not only can the invention be used to monitor the crossing of lines within relatively narrow band zones, but also the impact of an object over a larger area. For example, imagine a throwing game in which a ball is thrown against a wall surface, but is not held there but bounces back. In order to signal such contacts, according to the invention, at least three ends, corners or edge zones of the resistance surface can be supplied with a supply voltage U 1 to U 3 via a series resistor R 1 to R 3 , so that at least three are kept during the contacting of the contact surfaces Receives voltage divider whose voltage values U X1 to U X3 are proportional to the respective distance of the contacting zone from the connections of the supply voltages U 1 to U 3 . With such a triple arrangement, the geometric position of a singular impact event can be determined exactly. If the case occurs that two objects hit the surface to be monitored at the same time and both events are to be identified independently of one another, it is expedient to extend the triple arrangement to a quadruple arrangement, as shown in FIG. 16. The dependencies of the tapped partial voltages U X1 to U X4 between the respective contact point and the feed points can be seen from the simple formulas contained on the drawing sheet in FIG. 16.
Der (Spiel-) Fläche entsprechend sind die Kontaktflächen bemessen.
The contact areas are dimensioned according to the (play) area.