DE10029464A1

DE10029464A1 - Einrichtung und Verfahren zur medialen Aufbereitung von statischen Zuständen und/oder Bewegungsabläufen

Info

Publication number: DE10029464A1
Application number: DE10029464A
Authority: DE
Inventors: Hartmut Braun; Walter Englert; Udo Kuenzler; Roland Stucky
Original assignee: Cairos Technologies AG
Current assignee: Cairos Technologies AG
Priority date: 2000-03-06
Filing date: 2000-06-21
Publication date: 2001-09-20
Also published as: DE10029456A1; DE20004174U1; DE10029463A1; DE10029459A1

Abstract

Eine Einrichtung und ein Verfahren zur medialen Aufbereitung von statischen Zuständen und/oder Bewegungsabläufen, insbesondere von Spielabläufen, umfassen ein Sensorsystem mit einem wenigstens einem Objekt (O) und/oder einem wenigstens einem Lebewesen (S1, S2) zugeordneten Übertragungsmittel für elektromagnetische Wellen oder Sonarwellen, das Signale an wenigstens einen Empfänger (E1, ..., E4) zur Detektion zumindest der Lage des Objekts und/oder Lebewesens. Aus den vom Sensorsystem übertragenen Signalen ermittelt eine Auswerteeinheit (A) und ein Rechner (R1) Lage- und/oder Bewegungsdaten des Objekts (O) und/oder Lebewesens (S1, S2). Die ermittelten Daten und/oder Informationen werden auf wenigstens einem Darstellungsmittel (R2, TV, PC) dargestellt (Fig. 1).

Description

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung sowie ein Verfahren zur medialen Aufbereitung von statischen Zuständen und/oder Bewegungsabläufen, insbesondere von Spie labläufen, nach dem Oberbegriff der Ansprüche 1 oder 13.

Stand der Technik

Bisher finden Video-Überwachungen oder Bildübertragungen von statischen Zustän den und/oder Bewegungsabläufen, sei es im Logistikbereich oder auch bei der Über tragung von Spielen wie z. B. Fußballspielen oder Leichtathletikveranstaltungen in der Form statt, dass mehrere Kameras das Spielgeschehen aufnehmen und die so ge wonnenen Bilder in Form bekannter Bild- und Tonübertragungen an entsprechende Fernsehgeräte übertragen werden. Ferner können Übertragungen auch über Daten netze an Computer und Computer-Bildschirme erfolgen. Es ist dabei z. B. im digitalen Fernsehen bekannt, verschiedene Spielsituationen, die von verschiedenen Kameras eingefangen werden, bedarfsweise auf Knopfdruck dem Benutzer zur Verfügung zu stellen.

Zusammenfassung der Erfindung

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Auf gabe zugrunde, eine Einrichtung bzw. ein Verfahren zur medialen Aufbereitung von statischen Zuständen und/oder Bewegungsabläufen zu schaffen, die weitere Darstel lungs- und Informationsmöglichkeiten eröffnen.

Diese Aufgabe wird durch eine Einrichtung und ein Verfahren mit den Merkmalen der Ansprüche 1 oder 13 gelöst.

Um die mediale Aufbereitung zu ermöglichen, wird ein Sensorsystem vorgesehen, das verschiedenen Objekten und/oder verschiedenen Lebewesen Übertragungsmittel zu ordnet, die eine Lagedetektion der Objekte und/oder Lebewesen ermöglicht. Da die gesendeten Daten zur Bestimmung der Lage in regelmäßigen Zeitabständen übertra gen werden, lassen sich daraus auch Bewegungsdaten gewinnen, die dann als Daten und Information über die verschiedenen Objekte und/oder Lebewesen übertragen weiden können. Diese Daten und fnformationen werden einem Darstellungsmittel un mittelbar oder über ein Datennetz zur Verfügung gestellt, das daraus dann die stati schen Zustände und/oder Bewegungsabläufe medial aufbereitet.

Die Positionserfassung kann nach den Ansprüchen 10 bis 12 auch passiv erfolgen, indem Kameras den Zustand oder Bewegungsablauf aufnehmen und das ermittelte Bild auf Veränderungen hin gescannt wird. Wird zu Beginn der Aufnahme ein Lebe wesen und/oder Objekt einmal gekennzeichnet, kann der Rechner im Folgenden des sen Bewegung nachvollziehen. Man kann aber auch die Objekte und/oder Lebewesen mit Mitteln kennzeichnen, die diese z. B. für Wärmebildkameras unterscheidbar ma chen. Zudem ist die je nach Zustand von den Lebewesen abgestrahlte Wärme auch ein Indiz für deren Gesamtzustand.

Zur Darstellung selbst bestehen verschiedene Möglichkeiten, wobei es nicht erforder lich ist, sämtliche Daten und Informationen gleichzeitig darzustellen. So können z. B. gemäß Anspruch 17 und 18 für die jeweilige Anwendung relevante Daten, bei einem Spiel z. B. den Spielregeln widersprechende Linienüberschreitungen in eine Ton- und Bildübertragung eingeblendet werden. Ebenso lässt sich jedoch auch gemäß den An sprüchen 19 und 20 eine Draufsicht generieren, die einen Überblick und bei Spielen z. B. auch eine Darstellung von Spielzügen erleichtert.

Gemäß den Ansprüchen 21 bis 26 lassen sich aufgrund der von den Sensoren über tragenen Informationen auch virtuelle Kamerapositionen berechnen, die dann dem Zuschauer zur Verfügung gestellt werden. Schließlich können auch gemäß den An sprüchen 27 bis 29 die Daten und Informationen über ein Datennetz dem Benutzer zur Verfügung gestellt werden, der auf seinem eigenen Computer zu Hause dann ent sprechende Darstellungen berechnet oder sogar selbst die jeweilige Kameraposition bestimmt.

Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Kurzbeschreibung der Figuren

Im folgenden wird die Erfindung anhand der beigefügten Figuren an einem Ausfüh rungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 Eine schematische Darstellung des Sensorsystems mit medialer Aufbe reitung,

Fig. 2, 3 Alternative Übertragungsmöglichkeiten für die Daten zu den Empfän gern.

Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele

Fig. 1 zeigt eine Einrichtung zur medialen Aufbereitung von statischen Zuständen und/oder Bewegungsabläufen, wobei unter statische Zustände und/oder Bewegungs abläufe verschiedenste Arten von Bewegungsabläufen verstanden werden können. Solche statischen Zustände und/oder Bewegungsabläufe können z. B. die Erfassung von Containern in einem Containerbahnhof oder von Waggons in einem Güterbahnhof ebenso sein wie die Erfassung von Spielern und Spielgeräten bei einem beliebigen Spiel, unabhängig ob es sich dabei um eine Einzel- oder Mannschaftssportart handelt. So können z. B. im Fußbali, Football oder Rugby, im Tennis oder Golf die Bälle erfasst werden, genauso jedoch aber beim Kugelstoßen, Diskuswerfen oder Speerwerfen die entsprechenden Sportgeräte. Erfasst werden kann aber auch die jeweilige Person, wie z. B. der Kugelstoßer oder auch ein Wert- oder Hochspringer, um den Bewe gungsablauf zu erfassen. Ebenso ist ein Einsatz denkbar bei Rennen aller Art, seien es nun Pferderennen, Hunderennen oder ein Marathonlauf oder ein Formel 1-Rennen. Je nach Einsatzzweck müssen nur entsprechende Übertragungsmittel in Form von Sender 10,11 und Empfänger E1 . . . E4, 12 entsprechend den Objekten O (Container, Spielgerät, Rennwagen usw.} oder den Lebewesen S1, S2 (Pferd, Hund, Mensch, usw.) zugeordnet werden, um deren Lage und ergänzend auch Bewegung zu erfas sen.

Der Einfachheit halber wird im folgenden nur noch von Bewegungsabläufen gespro chen, wenngleich eine Übertragung auf statische Zustände ebenso möglich ist.

Zur Erfassung der Lage und/oder Bewegung ist ein Sensorsystem vorgesehen, wobei wenigstens einem Objekt O Übertragungsmittel für elektromagnetische Wellen oder - im Unterwasserbereich - für Sonarwellen zugeordnet sind. Ebenso ist dem Lebewe sen S1, S2 ein weiteres Übertragungsmittel für elektromagnetische Wellen oder Sonarwellen zugeordnet. Die Signale dieser Übertragungsmittel überträgt das Über tragungsmittel an wenigstens einen Empfänger E1 . . . E4 zur Detektion zumindest der Lage der Objekte und/oder Lebewesen.

Die Positionserfassung erfolgt ähnlich dem GPS-System, allerdings begrenzt auf ei nen räumlich begrenzten Bereich, der letztlich in Abhängigkeit der Sende- und Emp fangsleistung von Sender und Empfänger bestimmt ist. Vorzugsweise wird dem we nigstens einen Objekt und/oder dem wenigsten einen Lebewesen S1, S2 ein Sender 10 zugeordnet, der gemäß Fig. 1, 2 Signale an mehrere zumindest vorübergehend ortsfeste Empfänger E1 . . . E4 sendet. Gemäß Fig. 3 kann jedoch ein Empfänger 12 dem Objekt O und/oder dem Lebewesen S1, S2 zugeordnet sein, der die Signale meh rerer im und um den räumlich begrenzten Bereich angeordneter, zumindest während der Datenerfassung ortsfester Sender 17 empfängt und die empfangenen Sendedaten mittels eines eigenen Senders 12 an einen weiteren Empfänger 13 zur Lagedetektion sendet. Dabei werden mit Hilfe einer ausreichend großen Anzahl von Empfängern E1, E2, E3, E4 bzw. Sendern 17 in einem abgegrenzten Raum die Distanz der Sender von jedem Empfänger zyklisch erfasst. Vorteilhafterweise sollten wenigstens drei Empfänger E1, . . ,E4 bzw. Sender 17 vorhanden sein, um aufgrund der ermittelten Di stanzdaten die Position von Objekt O oder Lebewesen S1, S2 auf der Fläche berech nen zu können. Bevorzugterweise wird aufgrund der zu ermittelnden Daten die Lö sung eingesetzt, bei der die Daten des Senders am Objekt O und/oder am Lebewesen S1, S2 an die Empfänger E1 . . . E4 senden. Die erfassten Distanzen werden an einen Rechner R1 gemeldet. Dieser wertet die Signale mit einer Auswerteeinheit A zur Er mittlung von Lage- und/oder Bewegungsdaten des Objekts O und/oder Lebewesen S1, S2 aufgrund der vom Sensorsystem übertragenen Signale aus und berechnet die absoluten Positionen im Raum. Da die Positionen zyklisch bestimmt werden, kann der Rechner nicht nur die Positionen der Sender 10, sondern auch deren Bewegungs richtung, Geschwindigkeit und Beschleunigung bestimmen. Die dem Objekt O oder dem Lebewesen S1, S2 zugeordneten Übertragungsmittel, vorzugsweise also der Sender 10 übermittelt zunächst einen Kenndatensatz, damit verschiedene Sender voneinander unterschieden werden können, sowie ein Signal, das von den Empfän gern E1, . . ,E4 empfangen wird. Aufgrund der Empfangdaten kann der Rechner R1 dann die Position des Senders 10 berechnen. Er kann aber auch weitere Daten über tragen. So ist es z. B. möglich, bei einem Ball den Luftdruck und den Drall zu messen und zu übertragen, mit dem der Ball z. B. bespielt wird. Bei Lebewesen S1, S2 können ergänzend auch medizinische Daten z. B. vom zusätzlichen Sender 18 übertragen werden.

Alternativ kann das Positionserfassungssystem passiv die Objekte und/oder Lebewe sen erfassen. So können z. B. mehrere Bild gebende Kameras den Bewegungsablauf von Objekten und/oder Lebewesen erfassen und ein Rechner R1 tastet die ermittelten Bilder zur Erfassung der Position der Objekte und/oder Lebewesen ab. Dazu wird ein Raster auf das Bild gelegt und, nachdem vorzugsweise zu Beginn der Aufnahme die Objekte und/oder Lebewesen für den Rechner entsprechend gekennzeichnet wurden, lassen sich die Bewegungsabläufe verfolgen. Man kann aber auch die Objekte und/oder Lebewesen mit Mitteln kennzeichnen, die diese z. B. für Wärmebildkameras unterscheidbar machen. Zudem ist die je nach Zustand von den Lebewesen abge strahlte Wärme auch ein Indiz für deren Gesamtzustand.

In beiden Fällen (aktiv oder passiv) können Mittel zur Überprüfung der Lage- und/oder Bewegungsdaten auf Bewegungsabläufe wie bestimmte Bewegungsmuster vorgese hen sein. Aus diesen Bewegungsabläufen lassen sich zudem durch Differenzierung nach der Zeit Geschwindigkeit und Beschleunigung der Objekte und/oder Lebewesen bestimmen. Diese Überprüfung, die im Rechner R1 erfolgen kann ermöglicht vor allem bei der Überwachung von Spielabläufen oder Rennabläufen eine Aussage über die z. B. regelgerechte Bewegung von Objekten und/oder Lebewesen. Aber auch im Logi stikbereich kann anhand der vorliegenden Informationen überprüft werden, ob z. B. ordnungsgemäß der seit langem einlagernde Container rechtzeitig wieder weiterge leitet wird.

Im folgenden wird als Ausführungsbeispiel ein Beispiel mit einem Sender 10 erläutert, da bei einem Empfänger im Spielgerät gemäß Fig. 3 das Prinzip nur umgedreht wer den muss und die im Spielgerät empfangenen Daten dann wieder nach außen über mittelt werden müssen, was dort über den Sender 11 erfolgt.

Die Positionserfassung eines Objekts O, wie z. B. eines Balls, oder eines Rennwa gens, erfolgt ähnlich dem GPS-System, wobei die Signale des dem Objekt O und/oder dem Lebewesen S1, S2 zugeordneten Senders 10 von mehreren Empfängern E1 . . . E4 ausgewertet werden. Ermittelt werden kann z. B. die Phasenlage, der Zeitpunkt oder die Feldstärke der empfangenen Signale. Dem Fachmann sind die entsprechenden Alternativen bekannt. So ist z. B. der Zeitpunkt der eintreffenden Signale relativ zu ei ner allen Empfängern bekannten Zeit eine gute Möglichkeit die Distanz zu berechnen. Die weitere Erläuterung erfolgt hier jedoch am Beispiel einer Detektion der Phasenla ge der empfangenen Signale.

Damit die Phasenlage der empfangenen Signale ermittelt und verglichen werden kön nen, müssen die Phasendetektoren der Empfänger E1 . . . E4 über eine Ringleitung SL gemäß Fig. 1 miteinander synchronisiert werden. Es muss sich dabei nicht um eine hardwaremäßige Leitung handeln, es ist nur erforderlich, die Empfänger auf geeignete Weise zu synchronisieren. Die Genauigkeit der Positionsmessung kann durch Erhö hung der Anzahl der Empfänger E1 . . . E4 verbessert werden. So sollten die Empfänger vorzugsweise an relevanten Stellen angeordnet werden, wobei es nicht erforderlich ist, dass sie wie in Fig. 1 zum Beispiel außen um das dort dargestellte Spielfeld F herum angeordnet sind, das dort den räumlich abgegrenzten Bereich darstellt. Ge nauso ist es möglich, die Empfänger mittig innerhalb eines räumlich begrenzten Be reichs anzuordnen, wobei die Grenzen der Genauigkeit hier dem Fachmann bekannt sind. Je dichter nämlich die Empfänger beieinander stehen, desto schwieriger ist eine Detektion von Objekten O und/oder Lebewesen S1, S2 zu ermitteln, insbesondere wenn der Abstand des Objekts oder Lebewesens zu den Empfängern zunimmt.

Im Falle des Spielfeldes F in Fig. 1 wird man z. B. bei einem Fußballspiel Empfänger vor allem in Tornähe anordnen. Um die Position des Objekts mit ausreichender Ge nauigkeit im dreidimensionalen Raum messen zu können, sollten vorzugsweise min destens vier Empfänger eingesetzt werden. So sind im Beispiel der Fig. 1 jeweils ein Empfänger E1, E2 hinter dem Tor am Boden und je ein Empfänger E3, E4 auf jeder Seite der Mittellinie am Boden angeordnet. Die Anordnung am Boden ist nicht zwin gend erforderlich.

Der den Objekten O und/oder den Lebewesen, hier zwei Spielern S1, S2 zugeordnete Sender 10 sendet zu einem bestimmten Zeitpunkt ein Startsignal, indem z. B. der Trä gerwelle ein Peak aufmoduliert wird. Die Entfernungsmessung erfolgt durch Zählen der Nulldurchgänge in gleicher Richtung der Trägerwelle und Addition der Phasenver schiebung. Bei einer Trägerfrequenz von 300 MHz ergibt sich eine Wellenlänge von 1 m. Wird die Phasenverschiebung im Bereich von 0 bis 360° mit einer Genauigkeit von +/- 2% gemessen, so ergibt sich eine Positionsauflösung von ca. +/- 2 cm. Die Ge nauigkeit kann mit Erhöhung der Trägerfrequenz gesteigert werden. Eine Distanz von z. B. 40 m entspricht einer Gesamtphasenverschiebung von 14 400°. Da die Positionen der Empfänger E1 . . . E4 bekannt sind, kann aus den Phasenverschiebungsdifferenzen über ein relativ einfaches Gleichungssystem mit vier unabhängigen Gleichungen die Position des Senders berechnet werden. Das Ergebnis liefert zwei Lösungen, wobei die Lösung, bei der sich der Sender 12 unterhalb der Erdoberfläche befindet, ver nachlässigt werden kann. Da das Gleichungssystem überbestimmt ist, können die zusätzlichen Informationen zur Verbesserung der Auflösung herangezogen werden. Dies ist auch der Grund, warum die Auflösung durch Erhöhung der Empfängeranzahl gesteigert werden kann. Bei der alternativen Ausführungsform eines Empfänger 12 am Objekt O und/oder an den Lebewesen S1, S2 wird z. B. der Startimpuls allen Sen dern aufmoduliert.

Die so ermittelten Daten werden der Auswerteeinheit A und dem Rechner R1 zuge leitet, der die Gleichungssysteme löst und die absolute Position der Objekte O und der Lebewesen S1, S2 erfasst. Durch die zyklische Messung kann ein Vektor für die Be wegungsrichtung des Senders 10 bestimmt werden. Als Ergebnis steht damit die Po sition und/oder die Bewegungsrichtung des Senders 10 zur Verfügung.

Dem Rechner R1 zugeordnet ist eine Datenbank 14 mit einem Expertenwissen über die Beziehung zwischen den Objekten O und/oder den Lebewesen S1, S2. Diese Be ziehungen können z. B. Daten sein, die die Priorität der Abarbeitung einzelner Objekte beinhalten. So können auf einem Containerbahnhof die Container dadurch gekenn zeichnet sein, wie lange ihre Standzeit dauert (first in - first out) und welchen Inhalt die Container haben. Auf einem Spielfeld F sind die im Expertenwissen gespeicherten Beziehungen z. B. die Regeln des jeweiligen Spiels, um daraus spielrelevante Infor mationen zu erstellen. Solche spielrelevanten Informationen können z. B. beim Fußball Linienüberschreitungen, Tore oder die Entscheidung über Eckball, Einwurf als auch Abseitspositionen sein. Spielrelevante Informationen sind insbesondere im Trainings bereich für verschiedene Sportarten aber z. B. auch die Wurfbahn eines Speers oder Diskus, der Bewegungsablauf des Läufers, der Absprungpunkt beim Dreisprung und dergleichen. Diese Information kann zunächst über ein Sendeelement 19 per Funk an einen Funkwellenempfänger 20 übertragen werden, den der Schiedsrichter oder Trai ner mit sich trägt. Dadurch wird der Schiedsrichter in Echtzeit informiert und kann so fort auf das Spielgeschehen Einfluss nehmen. Diese Informationen sind jedoch meist ausgewählte Informationen für den Schiedsrichter, die in dieser Allgemeinheit nicht dem Publikum und den Zuschauern zur Verfügung gestellt werden, da es letztlich bei vielen Spielen im Ermessen des Schiedsrichters liegt, inwieweit er diese Informatio nen nutzt.

Die ermittelten Daten und Informationen können aber auch einem weiteren Rechner R2 zur Verfügung gestellt werden, der z. B. eine automatische statistische Auswertung des Bewegungsablaufs oder des Spielablaufs durchführt. Außer den oben bereits ge nannten Daten im Falle eines Containers oder z. B. den Motor- und Zustandsdaten eines Rennwagens können bei einem Ballspiel z. B. für jeden Spieler folgende Werte statistisch erfasst werden:

- Anzahl der Ballkontakte,
- zurückgelegte Strecke,
- Höchstgeschwindigkeit,
- maximale Schusskraft,
- Bewegungsprofil,
- Genauigkeit der Ballabgaben.

Ergänzend können aber auch von einem zusätzlichen Sender 18 insbesondere im Trainingsbereich medizinische Daten übermittelt werden, sei es nun Puls oder Blut druck, Sauerstoffgehalt des Blutes oder weitere Kriterien, die z. B. den Erschöpfungs zustand des Lebewesens zeigen. Dass dies nicht nur bei Spielern, sondern auch bei anderen Lebewesen sinnvoll eingesetzt werden kann, versteht sich von selbst. Wäh rerid insofern der Sender bei Objekten an geeigneter Stelle im oder am Objekt O an geordnet wird, kann er bei Spielern vorzugsweise im Kleidungsbereich eingesetzt oder bei anderen Lebewesen sogar implantiert werden. Bei Menschen wird man von einer Implantation zwar absehen, auszuschließen ist dies jedoch nicht. Auf diesen zusätzli chen medizinischen Daten lassen sich in Verbindung mit den weiteren Daten auch Bewertungskriterien für die einzelnen Lebewesen bestimmen, die auch zum Schutz der jeweiligen Lebewesen herangezogen werden können, inbesondere wenn es dar um geht, z. B. Spieler rechtzeitig auszuwechseln. Grundsätzlich können bei Lebewe sen aber auch Statistiken zur Bestimmung des Werts betrieben werden.

Die Daten und Informationen werden über wenigstens ein Übertragungselement 15 auch Darstellungsmitteln wie z. B. einem Fernseher TV oder einem Computerbild schirm PC zugeleitet. So kann die mediale Aufbereitung der zusätzlichen Visualisie rung des Bewegungsablaufs bzw. Spielablaufs dienen. Insbesondere ein Spiel kann mit Hilfe dieser Daten attraktiver gestaltet werden. So kann über mehrere Übertra gungskanäle K1, K2, K3 das Spiel durch einen Aufbereiter M aufbereitet dargestellt werden. Die zur Verfügung stehenden Informationen, die der Rechner R1 berechnet hat, können zusammen mit den bei der Auswerteeinheit A ankommenden Daten auf einem Darstellungsmittel Rechner R2, Fernseher TV und Computerbildschirm PC zu mindest teilweise, bedarfsweise aber auch gemeinsam zumindest mit einem Teil der Daten dargestellt werden. So ist es z. B. denkbar, dass ein erster Übertragungskanal das Spiel wie gewohnt sendet. Ein zweiter Übertragungskanal zeigt das Spiel wie ge wohnt mit der zusätzlichen Einblendung von spielrelevanten Informationen. So kann z. B. im Fußball die Abseitslinie eingeblendet werden und der Ball wird entsprechend des letzten Ballkontakts eingefärbt, so dass der Zuschauer Abseitspositionen sofort erkennen kann. Ein dritter Übertragungskanal zeigt das Spiel wie gewohnt mit der zu sätzlichen Einblendung des Namens des Spielers, der den Ball zuletzt gespielt hat. Außerdem werden statistische Daten wie die zurückgelegte Strecke, die Anzahl der Ballkontakte usw. z. B. unmittelbar oder über Videotext zusätzlich angezeigt.

Ergänzend ist aber auch eine virtuelle Aufbereitung möglich. So kann ein vierter Übertragungskanal im Falle eines Spiels eine Darstellung in Form einer Draufsicht generieren, wobei die Bewegung der Spieler und des Balls grafisch nachgezeichnet werden. Dadurch werden z. B. Spielzüge sehr gut erkennbar. Bei Fahrzeugrennen ist es z. B. dann nicht mehr erforderlich, an allen relevanten Stellen Kameras zu positio nieren, da aufgrund der Kenntnis von Strecke und der ermittelten Daten die Fahrzeu ge jederzeit zu erfassen sind. Dies bietet auch Hilfsinformationen für das Boxenperso nal. In der Leichtathletik besteht vielfach die Möglichkeit, unmittelbar die Weiten bei Wurfsportarten zu ermitteln oder optimale Bewegungsabläufe von Springern zu er kennen und zu analysieren. Auch diese Informationen können unmittelbar zur Verfü gung gestellt werden. So wird sich z. B. stets beim Auftreffen eines Wurfgeräts eine Unstetigkeit im Bewegungsablauf einstellen, die unmittelbar zur Weitenmessung her angezogen werden kann.

Ein weiterer Kanal kann das Spiel virtuell aufbereitet aus Sicht einer virtuellen Kame raposition darstellen. Die Spieler selbst werden dabei ähnlich wie bei einem Compu terspiel dargestellt und bewegen sich in Echtzeit genau so wie in dem momentan lau fenden Spiel. Bei einem Fußballspiel wird dazu nicht nur der Fußball einen Sender 10 tragen, sondern die Spieler tragen als Lebewesen S1, S2 vorzugsweise in jedem Schuh einen Sender. Damit kann nicht nur die Abseitsposition eindeutig geklärt wer den, sondern es ist stets auch zu erkennen, in welche Richtung sich der Spieler be wegt, insbesondere, ob er sich in Brust- oder Rückenrichtung bewegt. Da zudem der Spieler üblicherweise dem Ball mit seinem Blick folgen wird, lassen sich verschiedene Kamerapositionen virtuell berechnen. So kann z. B. eine Kameraposition generiert werden, die mitten auf dem Spielfeld steht. Es ist ebenso möglich, über den räumlich begrenzten Bereich hinweg zu fliegen oder man kann das Spiel aus dem Blickwinkel eines bestimmten Lebewesens, hier eines Spielers S1, S2, gesehen darstellen. Je nach Einsatzzweck oder Sportart können auch weitere Sender demselben Objekt und/oder Lebewesen zugeordnet werden.

Bei einer Fernsehübertragung können die Daten und Informationen auch so aufberei tet werden, dass das Spiel über eine fünften Übertragungskanal dreidimensional dar stellbar wird. Zum Beispiel werden hierzu zwei virtuelle Kameras eingesetzt, deren Bilder als rotgrün-Bild übertragen werden. Besitzt der Zuschauer nun eine rotgrün 3- D Brille, entsteht ein dreidimensionales Bild. Selbstverständlich können auch weitere Informationen und Effekte über separate Fernsehkanäle übertragen werden.

Zu einer weiteren Steigerung der medialen Aufbereitung ist es aber auch möglich, die ermittelten Daten und ggf. Informationen über ein Datennetz 16 zur Verfügung zu stellen. Hierzu kann z. B. ein Internet-Server IS vorgesehen sein, der die Daten und Informationen einem Nutzer des Datennetzes zur Verfügung stellt, der diese Informa tionen und Daten dann auf seinem PC lädt. Der Nutzer kann dann selbst hieraus die Darstellung und - falls nicht übertragen - die spielrelevanten Informationen generie ren. Dadurch kann der Zuschauer im Gegensatz zur Übertragung im Fernsehen die virtuelle Kameraposition selbst bestimmen. Dies kann z. B. über einen speziellen Joy stick realisiert werden. Durch das Bewegen des Joysticks wird die Kameraposition über das Spielfeld bewegt. Es ist damit z. B. möglich, an jeder Position in das aktuelle Spielgeschehen einzutauchen, es aus allen Richtungen zu betrachten oder zu analy sieren oder dem Ball hinterher zu fliegen. Es ist sogar mit entsprechenden Hilfsmitteln möglich, dass sich der Zuschauer selbst in das virtuelle Spielfeld einbringt. Das Spiel kann dabei auch am Bildschirm in Farbe 3-dimensional betrachtet werden. Als weitere Funktion ist es möglich, das gesamte Spiel auf der Festplatte aufzuzeichnen, so dass das Spiel später erneut dargestellt und ausgewertet werden kann.

Sämtliche dieser Informationen können jedoch nicht nur für Spiele und Sportarten gleich welcher Art - zu denken wäre z. B. auch an Skilanglauf, Skispringen, Wasser sportarten oder auch Unterwassersport - ein Einsatz ist ebenso in anderen Bereichen möglich, in denen in einem abgegrenzten räumlichen Bereich eine Datenerfassung erforderlich ist und von einer medialen Aufbereitung profitiert werden kann. Damit ein Einrichtung zu schaffen, die genau genug die Position auch mehrere Objekte und/oder Lebewesen erfasst, um diese Information in geeigneter Form auszuwerten.

Claims

1. Einrichtung zur medialen Aufbereitung von statischen Zuständen und/oder Bewe gungsabläufen, insbesondere von Spielabläufen, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung umfasst:

- ein Sensorsystem mit
- einem wenigstens einem Objekt (O) zugeordneten Übertragungsmittel für elektromagnetische Wellen oder Sonarwellen, das Signale an wenigstens einen Empfänger (E1, . . . , E4) zur Detektion zumindest der Lage des Objekts überträgt, und/oder
- einem wenigstens einem Lebewesen (S1, S2) zugeordneten weiteren Übertragungsmittel für elektromagnetische Wellen oder Sonarwellen, das Signale an wenigstens einen Empfänger (E1, . . . , E4) zur Detektion zumin dest der Lage des Lebewesens überträgt,
- einer Auswerteeinheit (A) zur Ermittlung von Lage- und/oder Bewegungsdaten des Objekts (O) und/oder Lebewesens (S1, S2) aufgrund der vom Sensorsy stem übertragenen Signale,
- einem Rechner (R1) zur Berechnung von Informationen aufgrund der von der Auswerteeinheit ermittelten Lage- und/oder Bewegungsdaten,
- wenigstens einem Darstellungsmittel (R2, TV, PC) zur Darstellung der ermit telten Daten und/oder Informationen.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Übertragungs mittel durch Sender (10,11) und Empfänger (E1, . . . , E4) gebildet ist, wobei entwe der der dem Objekt (O) und/oder Lebewesen (S1, S2) zugeordnete Sender (10) Si gnale an mehrere Empfänger (E1, . . . , E4) zur Detektion des Objekts und/oder Le bewesens (S1, S2) sendet, oder ein Empfänger (12) dem Objekt und/oder Lebewe sen zugeordnet ist, der die Signale mehrerer Sender (17) empfängt und die emp fangenen Sendedaten mittels eines Senders (11) an einem weiteren Empfänger (13) zur Detektion des Objekt und/oder Lebewesens sendet.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Sender (10, 11, 17) und Empfänger (E1 , . . . , E4, 12) so ausgebildet sind, dass das Sensor system einen räumlich begrenzten Bereich überdeckt.

4. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sender (10,11) oder ein zusätzlicher Sender (18) Zusatzdaten wie z. B. medizinische Daten des Lebewesens (S1, S2) überträgt.

5. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Objekt (O) ein Spielgerät und dass die Lebewesen (S1, S2) Spieler eines Spiels innerhalb eines räumlich begrenzten Bereichs sind, wobei die Auswerteein heit (A) spielrelevante und/oder spielerrelevanter Daten aufgrund der vom Sensor system übertragenen Daten ermittelt und der Rechner (R1) hieraus spielrelevante Informationen berechnet.

6. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Rechner (R1) eine Datenbank (14) mit einem Expertenwissen über die Beziehungen zwischen den Objekten und/oder den Lebewesen zugeordnet ist.

7. Einrichtung nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenbank (14) ein Expertenwissen über die Regeln des jeweiligen Spiels ist, um daraus spielrelevante Informationen zu erstellen.

8. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Darstellungsmittel (R2, TV, PC) ein Fernseher oder ein Computerbild schirm ist, dem die ermittelten Daten über wenigstens ein Übertragungselement (15) zugeleitet werden.

9. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragungselemente (15) als verschiedene Übertragungskanäle (K1, K2, K3, . . .) ausgebildet sind, die zumindest einen Teil der jeweils ermittelten Daten und Informationen den Darstellungsmitteln (R2, TV, PC) zuleiten.

10. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass anstelle des Sensorsystems ein Positionserfassungssystem passiv die Ob jekte und/oder Lebewesen erfasst.

11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das passive Positi onserfassungssystem mehrere Bild gebende Kameras umfasst und dass der Rechner (R1) die ermittelten Bilder zur Erfassung der Position der Objekte und/oder Lebewesen abtastet.

12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Kameras eine Wärmebildkamera ist.

13. Verfahren zur medialen Aufbereitung von statischen Zuständen und/oder Bewe gungsabläufen, insbesondere von Spielabläufen mit einer Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die von dem Sen sorsystem ermittelten Daten von einem Rechner (R1) zu Informationen aufbereitet werden, die auf einem Darstellungsmittel (R2, TV, PC) zumindest teilweise, be darfsweise gemeinsam zumindest mit einem Teil der Daten dargestellt werden.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die von einem Spiel stammenden Daten vom Rechner (R1) zu spielrelevanten Informationen aufberei tet werden, die auf dem Darstellungsmittel (R2, TV, PC) zumindest teilweise, be darfsweise gemeinsam zumindest mit einem Teil der spielrelevanten und/oder spielerrelevanten Daten dargestellt werden.

15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Informa tionen unter Verwendung der Daten in Verbindung mit einem auf einer Datenbank (14) hinterlegten Expertenwissen über die Beziehungen zwischen den Objekten (O) und/oder Lebewesen (S1, S2) erstellt werden.

16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenbank (14) Expertenwissen über die jeweiligen Regeln des Spiels enthält.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Informationen ggf. gemeinsam mit den Daten in eine Ton- und Bildübertragung eingeblendet werden.

18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die spielrelevanten Informationen ggf. gemeinsam mit den spielrelevanten und/oder spielerrelevanten Daten in die Ton- und Bildübertragung eines Spiels eingeblendet werden.

19. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Rechner aufgrund der ermittelten Daten und Informationen eine Draufsicht auf Objekt (O) und/oder Lebewesen (S1, S2) generiert.

20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass in der Draufsicht Spielzüge dargestellt werden.

21. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass aufgrund der ermittelten Daten und/oder Informationen eine virtuelle Aufbereitung erfolgt.

22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass aufgrund der virtuel len Aufbereitung eine Kameraposition berechnet wird und die sich daraus erge bende Darstellung an die Darstellungsmittel (R2, TV, PC) übertragen wird.

23. Verfahren nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass die berech nete Kameraposition einer über den räumlich begrenzten Bereich fliegenden Ka mera entspricht.

24. Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die berechnete Kameraposition dem Blickwinkel eines Lebewesens (S1, S2), wie dem eines Spielers entspricht.

25. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass aufgrund der ermittelten Daten und/oder Informationen mehrere virtuelle Kamera positionen berechnet werden und dass die aus den einzelnen Kamerapositionen ermittelten Darstellungen in verschiedenfarbigen Darstellungen dem Darstel lungsmittel (R2, TV, PC) übertragen werden.

26. Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzielung einer dreidimensionalen Darstellung die Übertragung der beiden Kamerapositionen in rot bzw. grün erfolgt, so dass der Benutzer mit einer 3-D-Brille ein dreidimensionales Bild erhält.

27. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass die ermittelten und ggf. Informationen über ein Datennetz (16) zur Verfügung gestellt werden und dass ein beim Nutzer des Datennetzes angeordneter Rechner (PC) hieraus die Darstellung und - falls nicht übertragen - die spielrelevanten Informa tionen generiert.

28. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass die ermittelten spiel- und/oder spielerrelevanten Daten und ggf. spielrelevanten Infor mationen über das Datennetz (16) zur Verfügung gestellt werden und dass ein beim Nutzer des Datennetzes angeordneter Rechner (PC) hieraus die Darstellung und - falls nicht übertragen - die spielrelevanten Informationen generiert.

29. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass der Benutzer über Bedienungsmittel die jeweilige Kameraposition bestimmt, für die der Rechner (PC) die Darstellung generiert.

30. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass anstelle des Sensorsystems ein passives Positionserfassungssystem die Objekte und/oder Lebewesen erfasst.

31. Verfahren nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass das passive Positi onserfassungssystem mehrere Bild gebende Kameras umfasst und dass der Rechner (R1) die ermittelten Bilder zur Erfassung der Position der Objekte und/oder Lebewesen abtastet.