CN112533680B - 用于足球场中的标准用球的控制系统和标准用球支撑件 - Google Patents

Abstract

一种用于足球场中的标准用球的控制系统以及一种用于足球场中的标准用球的标准用球支撑件。所述系统包括布置于足球场(20)中的球支撑件(1)、中心控制单元(22)以及便携式电子装置(25)。每个球支撑件(1)包括用于检测支撑底座(3)中的足球(2)的存在传感器(5)以及用于将来自存在传感器(5)的信息无线地传递至所述中心控制单元(22)的数据处理装置(10)。所述中心控制单元(22)监视每个球支撑件(1)中的足球(2)的存在并且反复地将监视的结果无线地发送至所述便携式电子装置(25)，所述便携式电子装置在屏幕(28)上以图形方式显示相对应的球支撑件(1)中的足球的存在或不存在。

Description

用于足球场中的标准用球的控制系统和标准用球支撑件

技术领域

本发明涉及一种用于足球比赛期间所使用的备用标准用足球的位置的控制系统。

背景技术

在足球比赛期间存在与标准用球的可用性有关的困难，这些困难通常导致混乱。这些困难主要集中在由于球运动远离运动场以及球不可用于进行掷界外球的球员、不可用于发角球或不可用于进行球门发球的球员而造成的时间的损失。

通常，不可供球员进行掷界外球、发角球或球门发球以及因此继续正确的比赛进程的标准用球改变游戏性、时间以及游戏规则。比赛经常由于俱乐部的成员撤回替代球而中断，因为随着比赛的助理裁判员失去对标准用球的视觉控制，在界外球、角球或球门球中实际上无法获得标准用球来恢复比赛。

这些不规则性连同其它情况(比如当地俱乐部的成员故意撤走球童)破坏比赛的进程，从而导致时间的损失或仅仅中断比赛的进程以使地方队受益。

因此，需要一种在足球比赛期间控制并且促进标准用替换球的正确的布置的系统。

发明内容

本发明涉及一种用于足球场中的标准用替代球的控制系统，所述控制系统特别地适合于在职业足球比赛的过程期间被使用。用于比赛的所提出的控制和监管系统使得能够改善公平竞赛，并且防止在比赛中的不同的掷球和情况中在标准用球、替代球以及球童的布置中存在的不同的不规则性。

所述系统使得能够实现对足球场的、在界定运动场的边界外部(主要在边线、球门以及拐角区域中)的指定位置中的每个替代球的状态和位置的实时控制。每个位置中登记的信息实时到达第四裁判员所携带的移动装置。所述移动装置具有这样的应用程序：该应用程序为第四裁判员提供对不同的指定位置中的标准用球的存在的控制或者对替换不同的指定位置中的标准用球的需要的控制，从而防止球消失并且实时维持对球的控制以及维持球的位置。以这种方式，不会由于重新获得由于移动和运动离开而不受球员和比赛的裁判员的控制的标准用球以及手动地使用放置于本发明的球支撑件中的替换球而损失时间。

本发明的第一方面涉及一种用于足球场中的标准用球的控制系统。所述系统包括多个球支撑件、中心控制单元以及便携式电子装置。

所述球支撑件布置于足球场的先前确立的位置中。每个球支撑件包括被制备用来固定足球的支撑底座、电源、被构造成检测所述球支撑件中的足球的存在的存在传感器装置、无线通信装置、以及数据处理装置，所述数据处理装置被构造成接收来自所述存在传感器装置的信息并且通过所述无线通信装置将关于所述球支撑件中的足球的存在的信息无线地传递至中心控制单元。

例如在计算机中实现的中心控制单元包括：无线通信装置，所述无线通信装置被构造成接收由每个球支撑件所发送的球存在信息；以及处理器，所述处理器被构造成通过使用所接收的存在信息来监视每个支撑件中的足球的存在并且反复地通过无线通信媒介将监视的结果无线地发送至便携式电子装置(例如，电子平板电脑)。

所述便携式电子装置包括处理器、无线通信模块以及屏幕。所述处理器被构造成通过所述无线通信模块接收监视的结果并且以图形方式显示相对应的球支撑件中的足球的存在或不存在。

在一个实施例中，所述支撑底座具有在其上部部分中制成的空腔或孔，所述空腔或孔被制备用来部分地容纳足球，所述存在传感器装置位于所述空腔或孔的轮廓中。根据一个实施例，所述存在传感器装置包括至少一个障碍物传感器或至少一个重量传感器。

所述系统可以进一步包括与所述中心控制单元通信的远程服务器，所述远程服务器被构造成接收对每个球支撑件中的足球的存在的监视的结果。每个球支撑件的无线通信装置可以被构造成与所述远程服务器无线地通信并且发送关于所述球支撑件中的足球的存在的信息。在一个实施例中，每个球支撑件的无线通信装置包括用于与所述服务器进行远程通信的蜂窝通信模块以及用于与所述中心控制单元进行通信的Wi-Fi调制解调器。

所述便携式电子装置优选地被构造成显示代表带有每个球支撑件的位置的足球场的图像以及显示状态信号，所述状态信号在所述图像中在视觉上指示每个球支撑件中的足球的存在或不存在。所述球支撑件优选地沿着所述足球场的边线布置、布置于所述足球场的拐角中以及布置于所述足球场的球门后面。

本发明的第二方面涉及一种标准用球支撑件，所述标准用球支撑件用于促进对足球场中的标准用球的控制。所述球支撑件布置于足球场的确立的位置中，并且包括以下元件：

-被制备用来固定足球的支撑底座；

-电源；

-存在传感器装置，所述存在传感器装置被构造成检测所述球支撑件中的足球的存在；

-无线通信装置；

-数据处理装置，所述数据处理装置被构造成接收来自所述存在传感器装置的信息并且通过所述无线通信装置无线地传递关于所述球支撑件中的足球的存在的信息。

本发明的目的还是一种用于足球场中的标准用球的控制方法，包括以下步骤：

检测布置于足球场的确立的位置中的不同的球支撑件中的足球的存在。

将关于所述球支撑件中的足球的存在的信息从每个球支撑件无线地传递至中心控制单元。

通过使用所接收的存在信息从所述中心控制单元监视每个球支撑件中的足球的存在。

反复地将监视的结果从所述中心控制单元无线地发送至便携式电子装置。

在所述便携式电子装置的屏幕上显示监视的结果，以图形方式表示相对应的球支撑件中的足球的存在或不存在。

附图说明

以下是对一系列附图的非常简短的描述，所述附图有助于更好地理解本发明，并且所述附图明确地与所述发明的实施例有关，所述实施例被通过所述发明的非限制性示例的方式呈现。

图1A至1K示出根据本发明的球支撑件的不同的实施方式。

图2示意性地示出根据本发明的用于足球场中的标准用球的控制系统的元件。

图3和4示出每个球支撑件中的球的存在的状态的、在便携式电子装置中制成的图形表示。

具体实施方式

根据可能的实施例，图1A示出被制备用来支撑和保持标准用足球2的球支撑件1。球支撑件1包括支撑底座3，一旦足球安放于支撑底座3中，支撑底座就被制备用来固定足球2。

为此，在该特定实施例中，支撑底座3具有在其中心部分中制成的孔4，所述孔具有的尺寸足以部分地容纳足球2。所述孔优选地具有圆形形状，所述圆形形状具有减小的直径以更好地固定足球2，但是它也可以具有其它形状(亦即正方形)。尽管图1A中所示的孔4穿过支撑底座3，但是替代地它可以不穿过支撑底座3，而是使用空腔、壳体或狭缝，所述空腔、壳体或狭缝被制备用来固定足球2而使足球不会滚远。

球支撑件1还包括存在传感器装置5，所述存在传感器装置被构造成检测球支撑件1中的足球2的存在。在图1A中所示的实施例中，存在传感器装置5为位于孔4的轮廓或壁中的两个红外障碍物传感器，以使得当足球2正确地安放于支撑底座2的孔4中时，两个传感器5检测球的存在。当足球2不处于支撑件1中时，存在传感器装置5检测足球2的不存在。

尽管在该实施例中示出两个存在传感器，但是取决于冗余性和要实现的对足球2的检测的可靠性，可以使用单个传感器，或者可以使用大于两个的多个传感器。此外，可以使用任何其它类型的存在传感器装置，包含力或重量传感器(当超过所测量的重量的一定的阈值时，所述力或重量传感器确定球安放于其上)、激光传感器、以及通常适合于检测球支撑件1中的足球2的存在的任何传感器。

球支撑件1还可以可选地包含光警报装置7、优选地LED，所述光警报装置发送光信号以在每种情况下利用某种颜色指示球支撑件1中的球的存在或不存在(例如，绿色指示球的存在，并且红色指示球支撑件1中的球的不存在)。在图1A的实施例中，示出在支撑底座3的前部部分中的光警报装置7的使用，但是光警报装置可以位于任何其它位置中，例如可以使用在支撑底座3外部的、在支撑底座附近的或者与支撑底座成一体的光警报装置。

图1B示出图1A的球支撑件1的顶视图，其中未示出足球2。图1B以虚线示出球支撑件1的、容纳于支撑底座3内部的电子构件，但是电子构件可以布置于支撑底座3外部。因此，球支撑件1包含用于为不同的电子构件供电的电源8、无线通信装置9、以及数据处理装置10(亦即例如通过处理器或微控制器实现的控制单元)，所述数据处理装置被构造成接收存在传感器装置5所捕获的信号，以确定球支撑件1中的足球2的存在或不存在并且通过无线通信装置9将球支撑件1中的足球2的存在或不存在无线地传递至中心控制单元。

在图1B中所示的实施例中(在图1A中未示出)，电源8通过至电网的电缆连接件11(通过插针12)接收电力。可选地，可以使用获得电力的其它不同的或互补的方法，比如太阳能电池板或者一个或几个电池。

图1C至1K通过图示示出球支撑件1可以采用的其它示例性实施例。在图1C的示例中，支撑底座1的上表面(负责接收足球2的表面)采用被孔4截断的球形表面形状。存在传感器装置5(四个障碍物传感器)布置于倾斜的上壁中。

在图1D的实施例中，示出球支撑件1，其中支撑底座3具有柱或弯曲的柱的形状，并且足球安放于在支撑底座3的端附近的区域中制成的开口或孔4中。支撑底座3可以直接地紧固至足球场，或者如图1D中所示，紧固至另外的支撑结构13，比如用于显示广告的带有LED照明的围栏。

图1E、1F、1G以及1H示出类似于图1D的柱型实施例的不同的视图，其中支撑底座3的下端14竖直地延伸，支撑底座3的中间部分以一定的倾斜度上升以便在水平的上端16处结束。

图1I和1J示出球支撑件1的另一种可能的实施例的两个视图，其中利用弯曲的柱实现支撑底座3，所述弯曲的柱直接地在LED广告围栏17后面安放于足球场的场地上。此外，球支撑件1具有容器6，所述容器6在其上部部分上敞开，所述容器至少部分地容纳足球2。所述容器与支撑底座3成一体，所述支撑底座可以可选地在其上部部分中具有空腔或孔4，以便有助于足球2的固定。存在传感器装置5可以布置于容器6的内壁中，或者替代地布置于支撑底座3本身的孔4的轮廓中。容器6的外侧壁、特别地放置于足球场的前部的平行于广告围栏17的前壁可以被用来显示粘附至容器6的广告18。容器6的设计可以为具有打开折板的盒、闭合的盒(其中球的一部分从上部部分突出)、或者其它不同的设计。

在足球场20中，多个球支撑件1位于某些位置中。图1K根据球支撑件1的另一种可能的实施例示出在广告围栏17后面位于足球场20的边线上的多个球支撑件1，所述多个球支撑件彼此相隔一定的距离。图1K中所示的球支撑件1包括具有平行六面体形状的支撑底座3(但是它可以具有其它形状)，足球2安放于所述支撑底座的上表面上。为了固定足球2，支撑底座3可以具有在其上表面中制成的空腔或狭缝(图1K中未示出)，所述空腔或狭缝容纳存在传感器装置5。支撑底座3可以在其侧面上包含广告，所述广告被印刷或粘附至所述侧面。在这种情况下，为了使广告具有更大的可视性，支撑底座3位于比广告围栏17更大的高度处。

图2示出根据本发明的可能的实施例的用于足球场中的标准用球的控制系统的元件。所述系统包括布置于足球场20的确立的位置中的多个球支撑件1。在图2的示例中，示出根据图1A和1B中所示的实施例的多个球支撑件1，所述多个球支撑件在广告围栏17上方沿着足球场20的边线布置，并且通过插座21连接至电网。

球支撑件1检测足球2的存在或不存在并且通知位于足球场本身中的、优选地位于方便准备的房间中的中心控制单元22。中心控制单元22包括无线通信装置23，所述无线通信装置被构造成通过无线信号24接收由每个球支撑件1所发送的球存在信息。

在一个实施例中，中心控制单元22通过计算机实现并且无线通信装置23通过Wi-Fi路由器或模块实现，所述Wi-Fi路由器或模块与球支撑件1建立安全的Wi-Fi通信(亦即2.4Ghz、5Ghz)。替代地，可以使用具有适当的范围容量(几十或几百米)的其它无线通信协议(亦即Zigbee)。

中心控制单元22包括数据处理装置(处理器)，所述数据处理装置被构造成通过使用所接收的存在信息监视每个球支撑件1中的足球的存在。中心控制单元22反复地通过无线通信装置23将球存在监视的结果无线地发送至由助手26(优选地第四裁判员)携带的便携式电子装置25。所述信息通过无线信号27、例如Wi-Fi信号发送。

便携式电子装置25(优选地由电子平板电脑实现，但是也可以使用便携式计算机、智能手机、平板手机或类似的便携式装置)包括处理器、无线通信模块以及屏幕28。便携式电子装置25的处理器通过执行已安装的特设应用程序而接收(使用无线通信模块)由中心控制单元22所发送的无线信号27以及对安装于足球场20中的不同的球支撑件1中的足球2的存在或不存在的监视的结果。处理器随后在便携式电子装置25的屏幕28上以图形方式显示(或更新)相对应的球支撑件1中的足球的更新的存在或不存在。

图3以示例的方式示出便携式电子装置25在其屏幕28上所制成的图形表示。在图3的实施例中，屏幕28上所示的图像30代表足球场以及每个球支撑件的位置。

通过每个位置中的状态信号31，在图像30中在视觉上指示每个球支撑件1中的球的存在或不存在。例如，蓝色状态信号31可以指示球的存在，并且红色状态信号31可以指示相对应的球支撑件中的球的不存在。在优选实施例中，如在图3的示例中所看到的，球支撑件1沿着足球场的边线布置(每个边线上存在用于替代球的四个布置点)，布置于拐角中(四个布置点)以及布置于球门后面(两个布置点)。

以这种方式，助手26可以始终将足球的在足球场的先前确定的位置中的正确的布置置于控制之下，从而快速地且在视觉上指导球童执行对需要更长的时间来替换的那些足球的正确的替换。

便携式电子装置25的应用程序甚至可以在足球2不存在于球支撑件1中超过一定量的时间时在视觉上或在听觉上警告裁判员，例如通过图像30中的与所述球支撑件相关联的状态信号31的闪烁。位于用于布置替代球的位置处的每个球支撑件1可以具有分配的球童，所述球童负责替换球支撑件1中的足球2。在该种情况下，助手26将例如通过音频通信(亦即通过使用对讲机)呼叫相对应的球童，以替换相对应的球支撑件1中的替代球。

替代地，球支撑件1本身可以通过计时器控制足球不存在于支撑底座3中的时间，以使得如果累积的不存在时间超过某个阈值，则其警告上述情况。警报可以为光警报(借助于光警报7)、声音警报(借助于内置的声音警报装置)或无线地发送至中心控制单元22或便携式电子装置25的警报消息。

返回图2，中心控制单元22也可以被构造成将对球支撑件1中的足球2的存在的监视的结果发送至位于远离足球场20的位置中的远程服务器32。两个装置(22、32)之间的通信可以被以不同的方式执行，例如通过因特网33、或者通过蜂窝通信(亦即4G，即将到来的5G，等等)。在一个实施例中，球支撑件1自身具有蜂窝通信模块(亦即4G调制解调器)，球支撑件通过所述蜂窝通信模块将球存在信息直接地发送至远程服务器32。远程服务器32可以同时监视不同的足球比赛中的标准用球的存在。每场比赛的统计信息将被保存于远程服务器32上以用于不同的用途(内部、市场以及商业等等)。

根据另一个可能的实施例，图4示出便携式电子装置25在其屏幕28上所制成的、带有每个球支撑件1的状态信号31的图形表示的图像30。在这种情况下，状态信号31的形状决定球支撑件1中的标准用球的存在(圆形形状)或不存在(方形形状)。也可以使用不同的颜色(亦即用于存在的蓝色、用于不存在的红色)来强调球的存在或不存在。

在图4的示例中，每个球支撑件1与便携式电子装置25建立直接的无线通信34，由便携式电子装置25的处理器执行的应用程序负责监视球支撑件的存在/不存在状态并且更新图像30中的相对应的状态信号31。在图4的示例中，代替被制备用来固定足球2的空腔、壳体或狭缝，使用平台35，所述平台与支撑底座3的上部部分成一体(或为存在于上表面上的突起)。

Claims (10)

1.一种用于足球场中的标准用球的控制系统，其特征在于，所述控制系统包括：

-布置于足球场(20)的确立的位置中的多个球支撑件(1)，其中每个球支撑件(1)包括：

被制备用来固定足球(2)的支撑底座(3)；

电源(8)；

存在传感器装置(5)，所述存在传感器装置被构造成检测所述球支撑件(1)中的足球(2)的存在；

无线通信装置；

数据处理装置(10)，所述数据处理装置被构造成接收来自所述存在传感器装置(5)的信息并且通过所述无线通信装置将关于所述球支撑件(1)中的足球(2)的存在的信息无线地传递至中心控制单元(22)；

-所述中心控制单元(22)，包括：

无线通信装置，所述中心控制单元的无线通信装置被构造成接收由每个球支撑件(1)所发送的球存在信息；

处理器，所述处理器被构造成使用所接收的球存在信息来监视每个球支撑件(1)中的足球(2)的存在并且反复地通过所述中心控制单元的无线通信装置将监视的结果无线地发送至便携式电子装置(25)；

-所述便携式电子装置(25)，包括处理器、无线通信模块以及屏幕(28)，所述便携式电子装置的处理器被构造成通过所述无线通信模块接收监视的结果并且在所述屏幕(28)上以图形方式显示相对应的球支撑件(1)中的足球的存在或不存在。

2.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述支撑底座(3)具有在其上部部分中制成的空腔或孔(4)，所述空腔或孔被制备用来部分地容纳足球(2)，所述存在传感器装置(5)位于所述空腔或孔(4)的轮廓中。

3.根据权利要求2所述的控制系统，其特征在于，所述存在传感器装置(5)包括至少一个障碍物传感器。

4.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述控制系统包括与所述中心控制单元(22)通信的远程服务器(32)，所述远程服务器被构造成接收对每个球支撑件(1)中的足球(2)的存在的监视的结果。

5.根据权利要求4所述的控制系统，其特征在于，每个球支撑件(1)的无线通信装置被构造成与所述远程服务器(32)无线地通信并且发送关于所述球支撑件(1)中的足球(2)的存在的信息。

6.根据权利要求5所述的控制系统，其特征在于，每个球支撑件(1)的无线通信装置包括用于与所述远程服务器(32)进行远程通信的蜂窝通信模块以及用于与所述中心控制单元(22)进行通信的Wi-Fi调制解调器。

7.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述便携式电子装置(25)为电子平板电脑。

8.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述中心控制单元(22)为计算机。

9.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述便携式电子装置(25)被构造成显示：

表示出带有每个球支撑件(1)的位置的足球场的图像(30)；

状态信号(31)，所述状态信号在所述图像(30)中在视觉上指示每个球支撑件(1)中的足球(2)的存在或不存在。

10.根据前述权利要求中的任一项所述的控制系统，其特征在于，所述球支撑件(1)沿着所述足球场(20)的边线布置、布置于所述足球场的拐角中、以及布置于所述足球场的球门后面。

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