DE102005017257A1 - Ball monitor, e.g. for tennis, uses a ball with ferro- or ferrimagnetic material and a contact mat at the court marking line linked to an evaluation unit - Google Patents

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Abstract

The ball, for a ball game e.g. tennis, contains ferromagnetic or ferrimagnetic material. The tennis court (5) is fitted with a ball detection system (1) incorporating a contact mat (2) with connecting leads (4) to an evaluation unit (3), with a display. The contact mat is bisected by the court line marking.

Description

Die Erfindung betrifft einen Ball für Ballspiele sowie eine Vorrichtung zur Überwachung der Ballauftreffposition bei Ballspielen mit solchen Bällen auf Spielfeldern.The The invention relates to a ball for Ball games and a device for monitoring the ball impact position at ball games with such balls on playing fields.

Es sind viele Beispiele bekannt, bei denen auf einem abgegrenzten Spielfeld gespielt wird und bei denen die Regel gilt, daß der Ball sich nur innerhalb des Spielfeldes oder je nach Spielstadium in bestimmten Spielfeldabschnitten befinden sollte bzw. bei Verlassen des Spielfeldes oder Spielfeldabschnitts der Ballbesitz wechselt. Als Beispiel sei hier Basketball, Volleyball und insbesondere Tennis genannt.It Many examples are known in which on a demarcated field is played and where the rule is that the ball only within of the playing field or depending on the stage of play in certain pitch sections should be located or when leaving the field or field section the ball ownership changes. As an example, here is basketball, volleyball and especially called tennis.

Da die Feststellung, ob der Ball im Spielfeld oder außerhalb des Spielfeldes aufgetroffen ist, zuweilen spielentscheidende Bedeutung hat, ist es von großer Bedeutung, technische Hilfsmittel zu finden, die den Spielern oder dem Schiedsrichter anzeigen, auf welcher Seite der Spielfeldbegrenzung der Ball den Boden berührt hat.There determining whether the ball is in the field or outside the game field has hit, sometimes crucial game importance has, it is of great Importance to find technical aids that the players or indicate to the referee on which side of the field boundary the ball touches the ground Has.

Eine Möglichkeit könnte darin bestehen, längs der Spielfeldbegrenzungen Lichtschranken aufzubauen. Allerdings wäre es selbst mit hohem technischen Aufwand nicht möglich, sicher zwischen der Bewegung des Balles und der Bewegung eines Spielers zu unterscheiden.A possibility could consist in, longitudinal of the field boundaries build photocells. Indeed would it be even with high technical effort not possible, certainly between the To distinguish movement of the ball and the movement of a player.

Es ist also Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Gerätschaften bereitzustellen, die es erlauben, die Auftreffposition des Balles und nur des Balles während eines Ballspieles bezüglich der Spielfeldbegrenzung zu überwachen bzw. festzustellen.It It is therefore an object of the present invention to provide equipment, which allow the impact position of the ball and only the ball during one Ball Game Re to monitor the field boundary or determine.

Gelöst wird diese Aufgabe durch einen Ball für Ballspiele, der ferromagnetisches oder ferrimagnetisches Material aufweist.Is solved this task through a ball for Ball games, the ferromagnetic or ferrimagnetic material having.

Außerdem wird diese Aufgabe gelöst durch eine Vorrichtung zur Überwachung der Ballposition beim Ballspielen mit Bällen, wie sie oben beschrieben sind, auf Spielfeldern, die mindestens eine Kontaktmatte und eine mit ihr verbundene Auswerteeinrichtung aufweist, wobei die mindestens eine Kontaktmatte mindestens eine Spule mit einer oder mehr Wicklungen aufweist.In addition, will solved this task by a device for monitoring the ball position when playing ball with balls, as described above are, on playing fields, the at least one contact mat and one Having associated with her evaluation, wherein the at least a contact mat at least one coil with one or more windings having.

Dadurch, daß der erfindungsgemäße Ball ferro- oder ferrimagnetisches Material enthält, weist er ein magnetisches Feld auf. Dieses magnetische Feld kann bei der Detektion der Ballposition, insbesondere der Ballauftreffposition genutzt werden.Thereby, that the Ball according to the invention or ferrimagnetic material, it has a magnetic Field up. This magnetic field can be used in the detection of ball position, be used in particular the ball impact position.

Damit das durch das magnetische Feld des erfindungsgemäßen Balles erzeugte Signal unabhängig von der Orientierung des Balles ist, ist vorteilhafteweise das ferro- oder ferrimagnetische Material homogen über eine Kugelfläche oder ein Kugelvolumen verteilt, und zwar unterhalb der Außenflächen, damit die Homogenität der Verteilung nicht durch Verschleiß gemindert werde.In order to the signal generated by the magnetic field of the ball according to the invention independently from the orientation of the ball, advantageously the ferromagnetic or ferrimagnetic material homogeneously over a spherical surface or distributed a spherical volume, below the outer surfaces, so that the homogeneity the distribution is not reduced by wear.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Ball in seinem Inneren Ferrit auf. Bei Ferriten handelt es sich um keramische Eisenoxidverbindungen mit ferrimagnetischen Eigenschaften. Insbesondere werden Ferrite mit hexagonaler Struktur, wie z.B. Barium und Strontiumferrite BaO(Fe2O3)6 bzw. SrO(Fe2O3)6, da sie eine hohe Koerzivität aufweisen. Dazu eignen sie sich als Permanentmagnete. Durch die Anwesenheit des Ferrits ist der erfindungsgemäße Ball magnetisiert. Wenn sich der Ball bewegt, verändert er in seiner Umgebung das Magnetfeld.In a preferred embodiment, the ball has ferrite in its interior. Ferrites are ceramic iron oxide compounds with ferrimagnetic properties. In particular, ferrites having a hexagonal structure such as barium and strontium ferrites are BaO (Fe 2 O 3 ) 6 and SrO (Fe 2 O 3 ) 6 , respectively, since they have high coercivity. They are suitable as permanent magnets. Due to the presence of the ferrite ball of the invention is magnetized. As the ball moves, it changes the magnetic field in its environment.

Dies wird durch die erfindungsgemäße Vorrichtung ausgenutzt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung aus mindestens einer Kontaktmatte sowie einer mit ihr verbundenen Auswerteeinrichtung weist in der mindestens einen Kontaktmatte mindestens eine Spule mit einer oder mehr Wicklungen auf. Verändert sich in unmittelbarer Umgebung einer Spule das magnetische Feld, wird in der Spule ein Strom induziert. Trifft also der erfindungsgemäße Ball auf die Kontaktmatte auf, verändert sie dort lokal das Magnetfeld und induziert somit in der Spule der Kontaktmatte einen Strom. Dieser Strom kann von einer Auswerteeinrichtung detektiert werden. Indem man nun die erfindungsgemäße Vorrichtung geschickt auf einem Spielfeld plaziert, kann durch die erfindungsgemäße Vorrichtung beim Auftreffen des erfindungsgemäßen Balles festgestellt werden, wo der Ball aufgetroffen ist.This is achieved by the device according to the invention exploited. The device according to the invention from at least one contact mat as well as one connected to it Evaluation device has in the at least one contact mat at least a coil with one or more windings on. Changes in the immediate vicinity of a coil, the magnetic field is induces a current in the coil. So meets the ball of the invention on the contact mat, changed locally there the magnetic field and thus induces in the coil of the Contact mat a stream. This stream can be from an evaluation device be detected. By now the device according to the invention skillfully placed on a playing field, can by the device according to the invention be determined when hitting the ball according to the invention, where the ball has hit.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Kontaktmatte mindestens ein Kabel, das in parallelen Bahnen angeordnet ist, und mindestens eine Folie als Schutz sowie zwei Anschlüsse zur Auswerteeinrichtung auf. Das mindestens eine Kabel ist derart angeordnet, daß möglichst viel von der Fläche der Kontaktmatte erfaßt wird. Die Kabelwindungen können in einer Ebene angeordnet sein, sie können auch übereinander angeordnet sein, so daß sich eine Spule mit mehr als einer Wicklung ergibt. Beide Enden des mindestens einen Kabels münden in Anschlüsse, die mit der Auswerteeinrichtung verbunden werden können, so daß der durch den erfindungsgemäßen Ball induzierte Stromstoß detektiert werden kann. Zusätzlich ist um die Kabellage eine Folie als Schutz gegen Verschmutzung und als Trittschutz angeordnet. Dabei kann die Folie auf dem Kabel angeklebt sein, so daß gewährleistet wird, daß sich die Anordnung des Kabels auch bei hoher Tritt- und Druckbeanspruchung während eines Spieles nicht verschiebt.In a preferred embodiment, the contact mat has at least one cable, which is arranged in parallel paths, and at least one film as protection and two connections to the evaluation device. The at least one cable is arranged such that as much as possible of the surface of the contact mat is detected. The cable windings can be arranged in one plane, they can also be arranged one above the other so that a coil results with more than one winding. Both ends of the at least one cable open into connections which can be connected to the evaluation device so that the current surge induced by the ball according to the invention can be detected. In addition, a foil is provided around the cable layer as protection against contamination and as a step protection. In this case, the film may be glued to the cable, so as to ensure that the arrangement of the cable, even at high tread and compressive stress during a game not shifts.

Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, genau zwei Kabel in der Kontaktmatte anzuordnen, wobei das eine Kabel auf einem Flächenabschnitt der Kontaktmatte und das andere Kabel auf einem dazu komplementären Flächenabschnitt der Kontaktmatte angeordnet ist. Die Kontaktmatte sollte dann derart auf dem Spielfeld positioniert werden, daß die Grenze zwischen beiden Flächenabschnitten der Spielfeldbegrenzung entspricht. Je nachdem welche Spule beim Auftreffen des erfindungsgemäßen Balles anspricht, ist der Ball entweder noch im Spielfeld oder bereits außerhalb des Spielfeldes aufgetroffen.When It has proven particularly advantageous exactly two cables in to arrange the contact mat, wherein the one cable on a surface portion the contact mat and the other cable on a complementary surface section the contact mat is arranged. The contact mat should then be like this be positioned on the playing field, that is the boundary between the two Area sections of Playground limit corresponds. Depending on which coil on impact the ball of the invention the ball is either still in the field or already outside hit the field.

Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, als Kabel isolierte Kupferkabel zu verwenden, da sie eine hohe elektrische Leitfähigkeit haben.When it has proven to be particularly advantageous when insulated as a cable Use copper cable as it has high electrical conductivity to have.

Vorzugsweise weist die Auswerteeinrichtung eine Anzeige auf. Im einfachsten Fall besteht die Auswerteeinrichtung bzw. ihre Anzeige aus mindestens einer Glühlampe, die mit jeweils einer Spule verbunden ist. Wird durch Auftreffen des erfindungsgemäßen Balles in der Spule ein Strom induziert, leuchtet die Glühlampe auf. In einer etwas komplizierteren Ausführungsform ist die mindestens eine Spule an ein Relais angeschlossen, das bei Auftreten eines Stromstoßes umschaltet und dafür sorgt, daß beispielsweise eine Glühlampe auch dann noch leuchtet, wenn der Stromstoß, d.h. die Einwirkung des erfindungsgemäßen Balles bereits vorbei ist. Dieser Schalter kann entweder manuell oder elektronisch zurückgeschaltet werden.Preferably the evaluation device has an indication. In the simplest case if the evaluation device or its display consists of at least a light bulb, which is connected to a respective coil. Will by impact the ball of the invention in the coil induces a current, the bulb lights up. In a somewhat more complicated embodiment, that is at least a coil is connected to a relay that switches when a surge occurs and therefor ensures that, for example a light bulb even when the surge, i. the action of the Balles according to the invention is already over. This switch can be switched back either manually or electronically become.

Auf den hier aufgezeigten Prinzipien aufbauend können sowohl die Kontaktmatte als auch die Auswerteeinrichtung nach Belieben optimiert werden, um eine präzise und aussagekräftige Ermittlung der Ballposition bezüglich der Spielfeldgrenze zu ermöglichen.On Based on the principles shown here, both the contact mat as well as the evaluation device are optimized at will, to be precise and meaningful Determination of the ball position with respect to to allow the field boundary.

Insbesondere wird mit der vorliegenden Erfindung das Auftreten von Störsignalen durch beispielsweise die Spieler vermieden, da die Anwesenheit von Spielern in unmittelbarer Nähe der Kontaktmatten das magnetische Feld in Umgebung der Kontaktmatte nicht derart zu beeinflussen vermag, daß ein meßbarer Stromstoß fließt.Especially With the present invention, the occurrence of spurious signals For example, by avoiding the presence of players Players in the immediate vicinity the contact mats the magnetic field in the vicinity of the contact mat not be able to influence such that a measurable current surge flows.

Die Erfindung soll anhand der beiliegenden Figuren erläutert werden. Dazu zeigen:The The invention will be explained with reference to the accompanying figures. To show:

1 ein Tennisplatz mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, 1 a tennis court with a device according to the invention,

2a eine schematische Draufsicht einer Kontaktmatte und 2a a schematic plan view of a contact mat and

2b eine schematische Schnittansicht einer Kontaktmatte. 2 B a schematic sectional view of a contact mat.

In 1 ist ein Tennisplatz 5 von oben dargestellt. Schematisch eingezeichnet ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1, die aus einer Kontaktmatte 2, einer Auswerteeinrichtung 3 sowie vier elektrischen Leitungen 4 besteht, die die Kontaktmatte 2 mit der Auswerteeinrichtung 3 verbinden. Die Kontaktmatte 2 ist an der Grundlinie der einen Spielfeldseite angeordnet. Und zwar ist die Kontaktmatte 2 derart bezüglich der Grundlinie positioniert, daß sich zu beiden Seiten der Grundlinien jeweils eine Hälfte der Fläche der Kontaktmatte 2 befindet.In 1 is a tennis court 5 shown from above. Schematically drawn is a device according to the invention 1 that made a contact mat 2 , an evaluation device 3 and four electrical lines 4 that is the contact mat 2 with the evaluation device 3 connect. The contact mat 2 is located at the baseline of a field side. And that is the contact mat 2 positioned with respect to the baseline so that on either side of the baselines one half of the surface of the contact mat 2 located.

Wie in 2a dargestellt, weist die Kontaktmatte 2 zwei Spulen mit jeweils einer Wicklung auf. Die Spulen werden aus den Kupferkabeln 6a und 6b gebildet, und sind jeweils in einer Hälfte der Kontaktmatte angeordnet. Die Grenze zwischen den beiden Flächenhälften ist durch die gestrichelte Linie angedeutet. Ihr Verlauf sollte beim Positionieren der Kontaktmatte 2 auf dem Tennisplatz 5 dem Verlauf der Grundlinie entsprechen. Dadurch wird gewährleistet, daß genau detektiert werden kann, ob der erfindungsgemäße Ball noch innerhalb des Spielfeldes oder bereits außerhalb des Spielfeldes aufgetroffen ist.As in 2a shown, the contact mat has 2 two coils, each with a winding on. The coils are made of copper cables 6a and 6b formed, and are each arranged in one half of the contact mat. The boundary between the two surface halves is indicated by the dashed line. Your course should be during positioning of the contact mat 2 on the tennis court 5 correspond to the course of the baseline. This ensures that it can be accurately detected whether the ball according to the invention has yet hit within the playing field or already outside the field.

Um die zur Verfügung stehende Fläche möglichst gut erfassen zu können, sind sowohl das Kabel 6a als auch das Kabel 6b in parallelen Bahnen angeordnet, die sich über die gesamte Länge der Kontaktmatte erstrecken. Die beiden Kabel 6a, 6b münden in Anschlüsse 7a, 7b, an die elektrische Leitungen angeschlossen werden können, die die Kontaktmatte 2 mit der Auswerteeinrichtung 3 verbinden. Dadurch wird der Stromkreis geschlossen und ein eventuell auftretender Stromstoß, der durch die Anwesenheit des erfindungsgemäßen Balles induziert wird, kann detektiert werden.To capture the available area as well as possible, both the cable 6a as well as the cable 6b arranged in parallel tracks which extend over the entire length of the contact mat. The two cables 6a . 6b lead into connections 7a . 7b to which electrical lines can be connected, which are the contact mat 2 with the evaluation device 3 connect. As a result, the circuit is closed and a possible current surge, which is induced by the presence of the ball according to the invention, can be detected.

Wie in 2b zu erkennen, sind die Kabel 6a, 6b von einer Folie 8 umhüllt. Sie dient als Trittschutz sowie als Schutz gegen Verschmutzungen und Oxidation. Die Kabel 6a, 6b sind an der Folie festgeklebt, so daß sie während des Spiels ihre Position nicht verändern.As in 2 B to recognize, are the cables 6a . 6b from a slide 8th envelops. It serves as step protection as well as protection against dirt and oxidation. The cables 6a . 6b are glued to the film so that they do not change their position during play.

Die Auswerteeinrichtung 3 weist eine Schaltung. die das ankommende Stromsignal verstärkt, sowie eine Anzeige in Form von zwei Lämpchen auf (rot für draußen und grün für drinnen), die durch den Stromstoß aktiviert werden, so daß der Schiedsrichter erkennen kann, auf welche Hälfte der Kontaktmatte der erfindungsgemäße Ball aufgetroffen ist.The evaluation device 3 has a circuit. which amplifies the incoming current signal, and an indicator in the form of two lights (red for outside and green for indoors), which are activated by the surge, so that the referee can recognize on which half of the contact mat of the ball according to the invention has hit.

Selbstverständlich kann die gesamte Spielfeldbegrenzung sowie die Begrenzung des Aufschlagfeldes mit Kontaktmatten ausgestattet sein. Die Anzeige könnte dann dahingehend optimiert werden, daß in einer zweidimensionalen Darstellung die exakte Ballposition angezeigt würde.Of course, the entire game field limitation and the limitation of the impact field be equipped with contact mats. The display could then be optimized to display the exact ball position in a two-dimensional representation.

Claims (8)

Ball für Ballspiele, dadurch gekennzeichnet, daß er ferromagnetisches oder ferrimagnetisches Material aufweist.Ball for ball games, characterized in that it comprises ferromagnetic or ferrimagnetic material. Ball nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das ferro- oder ferrimagnetische Material unterhalb der Außenfläche homogen über ein Kugelvolumen oder eine Kugelfläche verteilt ist.Ball according to claim 1, characterized in that the ferromagnetic or ferrimagnetic material below the outer surface homogeneously over Spherical volume or a spherical surface is distributed. Ball nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem ferrimagnetischen Material um ein Ferrit handelt.Ball according to claim 2, characterized in that it is wherein the ferrimagnetic material is a ferrite. Vorrichtung zur Überwachung der Ballauftreffposition bei Ballspielen, insbesondere mit Bällen nach einem der Ansprüche 1 bis 3 auf Spielfeldern, die mindestens eine Kontaktmatte (2) und eine mit dieser verbundenen Auswerteeinrichtung (3) aufweist, wobei die mindestens eine Kontaktmatte (2) mindestens eine Spule (6a, 6b) mit einer oder mehreren Wicklungen aufweist.Device for monitoring the ball impact position in ball games, in particular with balls according to one of Claims 1 to 3, on playing fields comprising at least one contact mat ( 2 ) and an evaluation device ( 3 ), wherein the at least one contact mat ( 2 ) at least one coil ( 6a . 6b ) having one or more windings. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktmatte (2) mindestens ein Kabel (6a, 6b), das in parallelen Bahnen angeordnet ist, und mindestens eine Folie (8) als Schutz sowie zwei Anschlüsse (7a, 7b) zur Auswerteeinrichtung (3) aufweist.Device according to claim 4, characterized in that the contact mat ( 2 ) at least one cable ( 6a . 6b ), which is arranged in parallel paths, and at least one film ( 8th ) as protection as well as two connections ( 7a . 7b ) to the evaluation device ( 3 ) having. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktmatte (2) genau zwei Kabel (6a, 6b) aufweist, die in parallelen Bahnen angeordnet sind, wobei das eine Kabel (6a) auf einem Flächenabschnitt und das andere Kabel (6b) auf einem dazu komplementären Flächenabschnitt der Kontaktmatte (2) angeordnet ist.Apparatus according to claim 4 or 5, characterized in that the contact mat ( 2 ) exactly two cables ( 6a . 6b ), which are arranged in parallel paths, wherein the one cable ( 6a ) on one surface section and the other cable ( 6b ) on a complementary surface portion of the contact mat ( 2 ) is arranged. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Kabel oder den Kabeln (6a, 6b) um isolierte Kupferkabel handelt.Device according to Claim 5 or 6, characterized in that the cable or cables ( 6a . 6b ) are insulated copper cables. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteeinrichtung (3) eine Anzeige aufweist.Device according to one of claims 4 to 7, characterized in that the evaluation device ( 3 ) has an indication.
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