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Die Erfindung betrifft ein Zeitmesssystem zur Zeitmessung bei einer Sportveranstaltung oder im Training.
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Aus der
DE 103 36 447 A1 sind bereits ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erfassen und Verarbeiten von Daten eines Sportereignisses bekannt. Bei diesem bekannten Verfahren wird zur Bestimmung der Laufzeit für jeden Teilnehmer zum Zeitpunkt des Zieleinlaufs ein Signal ausgelöst. Weiterhin wird jeder Teilnehmer im Bereich des Zieles durch wenigstens ein optisches Bilderfassungssystem derart erfasst, dass dieser Teilnehmer zum Zeitpunkt der Auslösung des Signals identifizierbar ist. Die ermittelten Zeiten und die Identität der Teilnehmer werden zur Bestimmung eines Klassements korreliert.
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Aus der
DE 2007 040 602 A1 ist ein Zeiterfassungssystem bekannt, bei welchem der Start- und der Zielpunkt einer begrenzten Wegstrecke jeweils mit einem Lesegerät für einen personifizierbaren Datenträger ausgestattet sind. Des Weiteren ist am Startpunkt und am Zielpunkt jeweils eine Uhr vorgesehen. Ferner werden am Startpunkt und am Zielpunkt die Daten des Datenträgers und ggf. die jeweilige Uhrzeit über ein Datennetz an eine Datenbank geleitet.
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Des Weiteren ist bereits ein Zeitmesssystem bekannt, bei welchem die Auslösung der Zeitnahme unter Verwendung eines Startgates bzw. einer Lichtschranke erfolgt. Der Sportler trägt eine Uhr bei sich, welche durch einen vom Startgate bzw. von der Lichtschranke ausgelösten Impuls unmittelbar durch die drahtlose Aussendung einer Information dazu veranlasst wird, eine Zeitnahme zu starten sowie Zwischenzeiten und Endzeiten zu speichern.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein neues Zeitmesssystem anzugeben, das eine erhöhte Sicherheit gegen einen Verlust von gemessenen Zeitdaten aufweist.
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Diese Aufgabe wird durch ein Zeitmesssystem mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüche angegeben. Der Patentanspruch 11 hat ein Tag zum Gegenstand, wie es bei einem System mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen verwendet werden kann.
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Die Vorteile der Erfindung bestehen darin, dass auch in dem Falle, dass eine oder mehrere der Übertragungsstrecken zum Empfangsgerät unterbrochen sind, keine der gemessenen Zeiten verloren geht. Des Weiteren können die im Tag gespeicherten Zeiten vom Benutzer auch mittels seines privaten Personal Computers oder Laptops ausgelesen und angezeigt werden. Dies hat den Vorteil, dass Sportler auch für sich alleine unter Wettkampfbedingungen trainieren können und nach dem Training einen Zugriff auf Informationen über ihre Zwischenzeiten und die Gesamtlaufzeiten erhalten können, ohne dass es weiterer Personen bedarf und ohne dass es einer Inanspruchnahme des Empfangsgerätes bedarf.
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Der beim erfindungsgemäßen System vorgesehene Tag hat in vorteilhafter Weise nur einen vergleichsweise niedrigen Energieverbrauch, der auch einen Batteriebetrieb gewährleistet. Folglich ist es nicht notwendig, den Tag mit einem großen und sperrigen Akku zu versehen.
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In vorteilhafter Weise ist ein Zeitmesssystem gemäß der Erfindung dazu ausgestattet, mit unterschiedlichen Arten der Zeitauslösung am Start und am Ziel arbeiten zu können. Insbesondere besteht am Start die Möglichkeit einer Zeitauslösung durch das Passieren einer Lichtschranke oder eines Magnetfeldes, das durch einen Magnetfeldgenerator erzeugt wird. Alternativ dazu oder auch zusätzlich dazu ist ein System gemäß der Erfindung dazu ausgestattet, eine Zeitauslösung am Start durch ein Durchschreiten eines Startgates oder mittels einer Startpistole, eines Startknopfes oder einer Voicebox vorzunehmen. Ein Stoppen der Zeitnahme im Ziel geschieht vorzugsweise durch ein Durchqueren einer Lichtschranke oder das Passieren eines Magnetfeldes.
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Vorzugsweise weist ein Zeitmesssystem gemäß der Erfindung auch einen oder mehrere Zwischenzeitauslöser auf. Diese arbeiten jeweils mit einer Sende- und Empfangseinheit zusammen und erlauben eine Ermittlung und Abspeicherung von Zwischenzeiten im Tag. Informationen über diese Zwischenzeiten können auch vom Tag unter Verwendung der Sende- und Empfangseinheit des Tags und der Sende- und Empfangseinheit, die dem Zwischenzeitauslöser zugeordnet ist, an das Endgerät übertragen und dort angezeigt und abgespeichert werden.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, das Zeitmesssystem mit einer Zeitkalibriereinrichtung zu versehen. Mittels dieser Zeitkalibriereinrichtung kann dann, wenn ein Tag in Reichweite der Zeitkalibriereinrichtung kommt, dessen Abweichung von einer Referenzzeit, wie beispielsweise der Atomzeit, über das DCF77 oder GPS Signal erfasst werden und es kann von der Kalibriereinrichtung ein Korrekturfaktor an den Tag gesendet werden. Durch diese Zeitkalibrierung, die vorzugsweise mittels eines eigenen Gerätes bzw. Moduls durchgeführt wird, können beispielsweise durch Alterungsprozesse hervorgerufene Abweichungen der Taktung der vom Zeitzähler verwendeten Quarze korrigiert werden. Dies ermöglicht eine so genaue Messung, um den Anforderungen von Wettkämpfen zu genügen. Ohne eine derartige Zeitkalibrierung kann mittels eines Messsystems gemäß der Erfindung eine Genauigkeit von gemessenen Zeiten erreicht werden, die den Anforderungen in Trainingszwecken genügen und eine genaue Trainingsanalyse ermöglichen. Dies prädestiniert eine Verwendung eines Messsystems gemäß der Erfindung speziell zu Trainingszwecken.
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Weitere vorteilhafte Eigenschaften der Erfindung ergeben sich aus deren beispielhafter Erläuterung anhand der Figuren. Es zeigt
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1 eine Skizze zur Veranschaulichung eines ersten Ausführungsbeispiel für ein Zeitmesssystem gemäß der Erfindung,
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2 eine Skizze zur Veranschaulichung eines zweiten Ausführungsbeispiel für ein Zeitmesssystem gemäß der Erfindung,
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3 eine Skizze zur Veranschaulichung eines dritten Ausführungsbeispiel für ein Zeitmesssystem gemäß der Erfindung und
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4 eine Skizze zur Veranschaulichung eines vierten Ausführungsbeispiel für ein Zeitmesssystem gemäß der Erfindung.
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Nachfolgend wird ein Zeitmesssystem beschrieben, welches zur Messung der Laufzeit eines Sportlers oder eines Sportgerätes von einer Startlinie zu einer Ziellinie vorgesehen ist. Dieses Zeitmesssystem kann insbesondere in der Leichtathletik, im Skisport, im Radsport und im Schwimmsport Anwendung finden, und zwar sowohl im Trainingsbereich als auch im Wettkampfbereich. Ein Zeitmesssystem gemäß der Erfindung weist einen Startzeitauslöser, einen Zielzeitauslöser, einen am Sportler bzw. dem Sportgerät angebrachten, d. h. von diesem mitgeführten, Tag und ein Empfangsgerät auf. Der Tag enthält einen Zeitzähler, der durch ein vom Startzeitauslöser bereitgestelltes Starttriggersignal gestartet und durch ein vom Zielzeitauslöser bereitgestelltes Zieltriggersignal gestoppt wird. Des Weiteren weist der Tag einen Microcontroller auf, der aus den Zählerständen des Zeitzählers Daten ermittelt, die der Laufzeit des Sportlers oder Sportgerätes entsprechen. Ferner weist der Tag einen Speicher auf, welcher zur Abspeicherung der Daten dient, die der Laufzeit des Sportlers oder Sportgerätes entsprechen. Des Weiteren werden dem Empfangsgerät vom Tag zeitnah Informationen über den Start des Zeitzählers und die Laufzeit des Sportlers oder Sportgerätes übermittelt.
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Die 1 zeigt eine Skizze zur Veranschaulichung eines ersten Ausführungsbeispiels für ein Zeitmesssystem gemäß der Erfindung.
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Gemäß diesem ersten Ausführungsbeispiel erfolgt eine Messung der Laufzeit eines Sportlers 3, der von einer Startlinie 1 auf einer Laufbahn bis zu einer Ziellinie 2 sprintet. Bei diesem Ausführungsbeispiel weist das Zeitmesssystem einen Startzeitauslöser 6, eine erste Sende- und Empfangseinheit 7, einen am Trikot des Sportlers befestigten Tag 4, ein Anzeige-/Auswertungsgerät 8, einen Zielzeitauslöser 11 und eine dritte Sende- und Empfangseinheit 12 auf.
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Der am Trikot des Sportlers befestigte Tag 4 enthält eine zweite Sende- und Empfangseinheit 5, einen Microcontroller 13, einen Zeitzähler 14 und einen Speicher 15, wobei die Funktion des Zeitzählers 14 auch vom Microcontroller 13 wahrgenommen werden kann.
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Das Anzeige-/Auswertegerät 8 weist eine Sende-Empfangseinheit 9, einen nicht gezeichneten Prozessor und ein Display 10 auf.
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Das Zeitmesssystem arbeitet wie folgt:
Durch den Startzeitauslöser 6, der beim gezeigten Ausführungsbeispiel als Voicebox ausgebildet ist, wird beim Start des Sportlers ein Starttriggersignal bereitgestellt und an die erste Sende- und Empfangseinheit 7 ausgegeben. Die erste Sende- und Empfangseinheit 7 leitet das Starttriggersignal über eine Funkverbindung an den Tag 4 weiter. Dort wird das Starttriggersignal von der zweiten Sende- und Empfangseinheit 5 empfangen und löst über den Microcomputer 13 ein Starten des Zeitzählers 14 aus. Des Weiteren wird von der zweiten Sende- und Empfangseinheit 5 ein Startbestätigungssignal an die erste Sende- und Empfangseinheit 7 zurückgeschickt, um der dritten Sende- und Empfangseinheit 9 im Anzeige-/Auswertungsgerät 8 zu bestätigen, dass das Starttriggersignal vom Tag 4 empfangen wurde und zum Starten des Zeitzählers 14 verwendet wurde. Dieses von der zweiten Sende- und Empfangseinheit 5 an die erste Sende- und Empfangseinheit 7 zurückgeschickte Startbestätigungssignal ist mit einer Kennung für den Tag 4 versehen. Die erste Sende- und Empfangseinheit 7 überträgt das Startbestätigungssignal inklusive der genannten Kennung über eine Funkverbindung an die Sende-/Empfangseinheit 9 des Anzeige-/Auswertungsgeräts 8. Im Anzeige-/Auswertungsgerät 8 erfolgt mittels des Prozessors eine Umsetzung des empfangenen Signals in ein Anzeigesignal, welches auf dem Display 10 des Empfangsgerätes angezeigt wird und beispielsweise Auskunft darüber gibt, dass der Sportler X gestartet ist. Des Weiteren kann mittels des Displays 10 die momentane Laufzeit des Sportlers eingeblendet werden.
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Erreicht der Sportler die Ziellinie 2, dann löst der Zielzeitauslöser 11, der beim gezeigten Ausführungsbeispiel als Lichtschranke ausgebildet ist, aus, stellt ein Zieltriggersignal bereit und gibt dieses an die dritte Sende- und Empfangseinheit 12 aus. Die dritte Sende- und Empfangseinheit 12 leitet das Zieltriggersignal über eine Funkverbindung an den Tag 4 weiter. Dort wird das Zieltriggersignal von der zweiten Sende- und Empfangseinheit 5 empfangen und löst über den Microcontroller 13 ein Stoppen des Zeitzählers 14 aus. Der Microcontroller 13 wertet den Zählerstand des Zeitzählers 14 aus und stellt Daten bereit, die der Laufzeit des Sportlers entsprechen. Diese Daten, die der Laufzeit des Sportlers entsprechen, werden im Speicher 15 des Tags 4 abgespeichert und auch von der zweiten Sende- und Empfangseinheit 5 zusammen mit einer Kennung für den Tag 4 an die dritte Sende- und Empfangseinheit 12 übertragen. Diese wiederum überträgt die Daten, die der Laufzeit des Sportlers entsprechen, zusammen mit der Kennung des Tags 4 an das Anzeige-/Auswertungsgerät 8. Dort werden die genannten Daten von Sende-/Empfangseinheit 9 empfangen, vom Prozessor des Anzeige-/Auswertungsgerätes verarbeitet, auf dem Display 10 angezeigt und in einem Speicher des Anzeige-/Auswertungsgeräts 8 abgespeichert. Diese Anzeige der Laufzeit des Sportlers auf dem Display 10 erfolgt mit nur minimaler Verzögerung nach dem Zieldurchlauf, d. h. quasi in Echtzeit. Die genannte minimale Verzögerung beruht lediglich auf den systembedingten Gegebenheiten.
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Ein Vorteil des vorstehend beschriebenen Zeitmesssystems besteht darin, dass in dem Fall, dass während des Laufes des Sportlers eine der Funkübertragungen zum Empfangsgerätes gestört oder unterbrochen war, die Daten über die gemessenen Zeiten nicht verloren gehen. Sie können zu einem späteren Zeitpunkt ohne Probleme aus dem Speicher 15 des Tags 4 ausgelesen und dem Empfangsgerät 10 zur weiteren Auswertung zur Verfügung gestellt werden. Diese Möglichkeit des Auslesens und der weiteren Auswertung der im Speicher 15 des Tags 4 abgespeicherten Daten besteht auch für den Sportler selbst. Er kann die genannten Daten vom Speicher 15 des Tags 4 in einen Speicher seines privaten Computers übertragen und mittels seines privaten Computers in gewünschter Weise archivieren und/oder auswerten.
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Beim vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel wurde als Startauslöser 6 eine Voicebox verwendet. Alternativ dazu kann ein Zeitmesssystem gemäß der Erfindung auch andere Arten von Startauslösern verwenden. Beispielsweise kann am Start eine Zeitauslösung auch durch das Passieren einer Lichtschranke, das Durchschreiten eines Startgates, mittels einer Startpistole oder mittels eines Startknopfes vorgenommen werden. Ein Zeitmesssystem gemäß der vorliegenden Erfindung kann mit allen diesen Startauslösern arbeiten, da es bei derartigen Zeitauslösern lediglich notwendig ist, der ersten Sende- und Empfangseinheit 7 ein Starttriggersignal zuzuführen.
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Eine weitere Möglichkeit der Zeitauslösung beim Start besteht in der Verwendung eines Magnetfeldes, das durch einen Magnetfeldgenerator erzeugt wird. Ein derartiges Beispiel wird noch unten anhand der 4 beschrieben.
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Bei dem anhand der 1 beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel ist der Zielzeitauslöser durch eine Lichtschranke verwirklicht. Alternativ dazu kann die Zielzeitauslösung auch durch die Verwendung eines Magnetfeldes erfolgen, das durch einen Magnetfeldgenerator erzeugt wird. Auch dies wird noch unten anhand der 4 beschrieben.
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Bei dem in der 1 gezeigten Anzeige-/Auswertungsgerät 8 handelt es sich vorzugsweise um einen Personal Computer, ein Laptop oder ein Handgerät. Dieses Empfangsgerät weist – wie oben beschrieben wurde – eine Empfangseinheit auf. Diese enthält eine Empfangsantenne oder ist mit einer Empfangsantenne gekoppelt.
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Die Übertragung der Signale zwischen der ersten Sende- und Empfangseinheit 7 und der zweiten, im Tag 4 angeordneten Sende- und Empfangseinheit 5 erfolgt über eine Funkverbindung. Die Sendeleistung dieser Funkverbindung ist derart eingestellt, dass die erforderliche Reichweite der Funksignale sichergestellt ist. Alternativ ist dies durch die Übertragung einer eindeutigen Identifizierung der Sende-Empfangseinheit an den Tag erreicht, da der Tag die Plausibilität durch einen internen Zähler prüfen kann.
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Die Übertragung der Signale zwischen der dritten Sende- und Empfangseinheit 12 und der zweiten Sende- und Empfangseinheit 5 erfolgt ebenfalls über eine Funkverbindung. Die Sendeleistung dieser Funkverbindung ist derart eingestellt, dass die erforderliche Reichweite der Funksignale sichergestellt ist, eine Übertragung über größere Strecken, beispielsweise bis zur ersten Sende- und Empfangseinheit 7, nicht möglich ist. Alternativ ist dies durch die Übertragung einer eindeutigen Identifizierung der Sende-Empfangseinheit an den Tag erreicht, da der Tag die Plausibilität durch einen internen Zähler prüfen kann.
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Die Übertragung der Signale von den Sende- und Empfangseinheiten 7 und 12 zum Anzeige-/Auswertungsgerät 8 erfolgt ebenfalls über eine Funkverbindung. Die Sendeleistung dieser Funkverbindung ist jeweils derart eingestellt, dass eine Übertragung über die benötigte Strecke erfolgen kann, wobei die Entfernung zwischen den genannten Sende- und Empfangseinheiten und dem Empfangsgerät ein wesentlicher Faktor für die Dimensionierung der Sendeleistung ist.
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Die 2 zeigt eine Skizze zur Veranschaulichung eines zweiten Ausführungsbeispiels für ein Zeitmesssystem gemäß der Erfindung.
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Gemäß diesem zweiten Ausführungsbeispiel erfolgt eine Messung der Laufzeit eines Skifahrers, der auf einer Skipiste von einer Startlinie 1 bis zu einer Ziellinie 2 fährt. Bei diesem Ausführungsbeispiel weist das Zeitmesssystem ebenso wie bei dem anhand der 1 erläuterten Ausführungsbeispiel einen Startzeitauslöser 6, eine erste Sende- und Empfangseinheit 7, einen am Rennanzug des Skifahrers befestigten Tag 4, ein Anzeige-/Auswertungsgerät 8, einen Zielzeitauslöser 11 und eine dritte Sende- und Empfangseinheit 12 auf. In weiterer Übereinstimmung mit dem anhand der 1 erläuterten Ausführungsbeispiel enthält der Tag 4 eine zweite Sende- und Empfangseinheit 5, einen Microcontroller 13, einen Zeitzähler 14 und einen Speicher 15, wobei auch hier die Funktion des Zeitzählers 14 vom Microcontroller 13 wahrgenommen werden kann. Auch bei diesem zweiten Ausführungsbeispiel weist das Anzeige-/Auswertungsgerät 8 eine Empfangseinheit 9 und ein Display 10 auf. Die Funktionsweise dieser Komponenten stimmt mit der Funktionsweise der entsprechenden Komponente der 1 überein.
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Das in der 2 gezeigte zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem in der 1 gezeigten ersten Ausführungsbeispiel dadurch, dass zusätzlich auch eine Zwischenzeit des Skifahrers erfasst, abgespeichert und gemeldet wird.
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Zu diesem Zweck weist das in der 2 gezeigte Zeitmesssystem zusätzlich zu dem in der 1 gezeigten Messsystem einen Zwischenzeitauslöser 16 und eine vierte Sende- und Empfangseinheit 17 auf, wobei der Zwischenzeitauslöser 16 als Lichtschranke realisiert ist.
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Durchbricht der Skifahrer 3 die Lichtschranke, dann wird das Zwischenzeittriggersignal an die vierte Sende- und Empfangseinheit 17 ausgegeben. Die vierte Sende- und Empfangseinheit 17 leitet das Zwischenzeittriggersignal über ein Funkverbindung an den Tag 4 weiter. Dort wird das Zwischenzeittriggersignal von der zweiten Sende- und Empfangseinheit 5 empfangen und bewirkt über den Microcontroller 13 ein Erfassen des momentanen Zählerstandes des Zeitzählers 14. Dieser momentane Zählerstand des Zeitzählers 14 wird vom Microcontroller 13 in eine Zwischenzeit umgerechnet. Daten, die dieser Zwischenzeit entsprechen, werden im Speicher 15 des Tags 4 abgespeichert und des Weiteren zusammen mit der Kennung des Tags 4 über eine Funkverbindung von der zweiten Sende- und Empfangseinheit 5 des Tags 4 an die vierte Sende- und Empfangseinheit 17 gesendet. Diese wiederum überträgt die Daten, die der Zwischenzeit entsprechen, zusammen mit der Kennung des Tags 4 an das Anzeige-/Auswertungsgerät 8. Dort erfolgt eine Abspeicherung der Zwischenzeit und der Kennung sowie eine Anzeige der Zwischenzeit und der Kennung auf dem Display 10.
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Wie aus der 2 ersichtlich ist, wird bei diesem Ausfürhungsbeispiel als Startzeitauslöser 6 ein Startgate, als Zwischenzeitauslöser 16 eine Lichtschranke und als Zielzeitauslöser 11 ebenfalls eine Lichtschranke verwendet.
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Die 3 zeigt eine Skizze zur Veranschaulichung eines dritten Ausführungsbeispiels für ein Zeitmesssystem gemäß der Erfindung.
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Gemäß diesem dritten Ausführungsbeispiel erfolgt eine Messung der Laufzeiten von drei Sportlern 3a, 3b, 3c, die von einer Startlinie 1 auf benachbarten Bahnen einer Laufbahn bis zu einer Ziellinie 2 sprinten.
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Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem in der 1 gezeigten Ausführungsbeispiel unter anderem dadurch, dass es sich bei dem Zielzeitauslöser 12 nicht um eine Lichtschranke, sondern um eine Magnetfeldmatte handelt.
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Bei diesem Ausführungsbeispiel trägt jeder der Sportler 3a, 3b bzw. 3c einen eigenen Tag 4a, 4b bzw. 4c mit sich, auf welchem jeweils eine individuelle Kennung für den Tag und damit für den Sportler abgespeichert ist. Im Speicher des jeweiligen Tags werden dann die Laufzeiten des jeweiligen Sportlers abgespeichert.
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Beim Startvorgang wird auf dieselbe Weise, wie sie oben im Zusammenhang mit der 1 beschrieben wurde, der Zeitzähler des jeweiligen Tags gestartet. Beim Zieldurchlauf des jeweiligen Sportlers wird der Zeitzähler des Tags des jeweiligen Sportlers gestoppt, aus dem Zählerstand die Laufzeit ermittelt und die Laufzeit an das Anzeige-/Auswertungsgerät 8 gemeldet. Auf dem Display 10 des Anzeige-/Auswertungsgeräts 8 werden schließlich die Laufzeiten der Sportlers in üblicher Weise in Form einer Liste bzw. Tabelle angezeigt.
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Bei diesem Ausführungsbeispiel erfolgt – wie bereits ausgeführt wurde – die Zielzeitauslösung nicht unter Verwendung einer Lichtschranke, sondern unter Verwendung eines Magnetfeldes, das unter Verwendung der Magnetfeldmatte 11 erzeugt wird. Diese Erzeugung eines Magnetfeldes erfolgt dann, wenn der jeweilige Sportler die Ziellinie 2 überquert. Im Unterschied zu einer Zielzeiterfassung mittels einer Lichtschranke wird in diesem Fall die Zieldurchquerung direkt im Tag des jeweiligen Sportlers erfasst, so dass dessen Zeitzähler beim Erreichen der Ziellinie gestoppt wird. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel wird schließlich die Laufzeit des jeweiligen Sportlers im Speicher des zugehörigen Tags abgespeichert und auch zusammen mit einer Kennung des jeweiligen Tags an das Empfangsgerät übertragen und dort in gewünschter Weise verarbeitet.
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Die 4 zeigt eine Skizze zur Veranschaulichung eines vierten Ausführungsbeispiels für ein Zeitmesssystem gemäß der Erfindung.
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Bei diesem vierten Ausführungsbeispiel erfolgt eine Messung der Laufzeiten von vier Sportlern 3a, 3b, 3c und 3d, die auf einer geschlossenen Laufbahn in einem Stadion beispielsweise einen 400 m-Lauf durchführen.
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Bei diesem Ausführungsbeispiel wird als Startzeitauslöser 6 wiederum eine Voicebox verwendet.
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Der Zieldurchlauf der vier Sportler wird unter Verwendung eines Zielzeitauslösers 12 erfasst, bei dem es sich ebenso wie bei dem in der 3 gezeigten Ausführungsbeispiel um eine Magnetfeldmatte handelt.
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Des Weiteren ist bei diesem vierten Ausführungsbeispiel auch die Erfassung der Zwischenzeiten der Sportler vorgesehen, wobei diese Erfassung der Zwischenzeiten ebenfalls unter Verwendung einer Magnetfeldmatte als Zwischenzeitauslöser erfolgt.
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Auch bei diesem vierten Ausführungsbeispiel wird beim Startvorgang der Zeitzähler des jeweiligen Tags gestartet, beim Passieren der als Zwischenzeitauslöser dienenden Magnetfeldmatte werden aus den dann vorliegenden Ständen der Zeitzähler die Zwischenzeiten der Sportler erfasst, im Speicher des jeweiligen Tags abgespeichert und zusammen mit der Kennung des jeweiligen Tags an die Sende-/Empfangseinheit des jeweiligen Zeitauslösers, der diese dann auf das Anzeige-/Auswertungsgerät 8 überträgt. Schließlich erfolgt beim Zieldurchlauf beim Passieren der als Zielzeitauslöser dienenden Magnetfeldmatte ein Stoppen des jeweiligen Zeitzählers, eine Ermittlung der Laufzeit des jeweiligen Sportlers, eine Abspeicherung der Laufzeit des jeweiligen Sportlers im Speicher des ihm zugehörigen Tags und eine Übertragung von Daten, die dieser Laufzeit entsprechen, zusammen mit der Kennung des jeweiligen Tags an die Sende-/Empfangseinheit des jeweiligen Zeitauslösers, der diese dann auf das Anzeige-/Auswertungsgerät 8 überträgt. Auf deren Display 10 erfolgt die Anzeige einer Liste bzw. Tabelle, in welcher die Laufzeiten zusammen mit den Kennungen in üblicher Weise angezeigt werden.
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Mittels der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele sind Zeitmessungen durchführbar, die die Laufzeit des jeweiligen Sportlers wettkampftauglich genau angeben.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, das Zeitmesssystem gemäß der Erfindung zusätzlich mit einer Zeitkalibriereinrichtung auszustatten. Diese Zeitkalibriereinrichtung weist eine Zeitbasis, die zum Beispiel über einen GPS Empfänger realisiert werden kann, eine fünfte Sende- und Empfangseinheit und einen Microcontroller auf. Bei dieser Zeitkalibriereinrichtung handelt es sich um ein eigenständiges Gerät bzw. Modul, welches zur Erfassung der primär durch Alterungseffekte hervorgerufenen Abweichungen der Taktung der bei der Zeitmessung verwendeten Quarze der Zeitzähler vorgesehen ist. Beispielsweise wird mittels des GPS-Empfängers die Atomzeit empfangen, die als Referenz für die Zeitkalibrierung dient.
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Gelangt ein Tag in die Reichweite der Zeitkalibriereinrichtung, dann wird automatisch die zeitliche Abweichung der Taktung des jeweiligen Zeitzählers erfasst und es wird ein Korrekturfaktor gebildet. Dieser Korrekturfaktor wird von der Zeitkalibriereinrichtung an den Tag gesendet und bei der Ermittlung der Zwischenzeit und der Laufzeit des jeweiligen Sportlers berücksichtigt. Aufgrund dieser Zeitkalibrierung ist es möglich, Zeitmessungen durchzuführen, die eine wettkampftaugliche Genauigkeit aufweisen. Dies ermöglicht einen Einsatz eines Zeitmesssystems gemäß der Erfindung auch bei offiziellen Wettkämpfen. Ohne diese Zeitkalibrierung eignet sich ein Zeitmesssystem gemäß der Erfindung in erster Linie zu einem Einsatz im Training.
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Vorstehend wurden Ausführungsbeispiele für ein Zeitmesssystem zur Messung der Laufzeit eines Sportlers oder Sportgerätes von einer Startlinie bis zu einer Ziellinie beschrieben, bei welchem ein Tag die zentrale Komponente des Systems darstellt, die für die Zeitnahme verantwortlich ist und mit allen weiteren Komponenten des Systems direkt oder indirekt kommuniziert.
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Vorzugsweise ist dieser Tag aktivierbar und deaktivierbar, um den Energiebedarf gering zu halten. Die Aktivierung des Tags kann beispielsweise durch einen Tastschalter erfolgen, wobei nach der Aktivierung des Tags beispielsweise alle 5 Sekunden eine LED blinkt, um den Aktivierungszustand des Tags zu bestätigen.
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Vorzugsweise weist der Tag des Weiteren einen Sleepmodus auf, in welchen er nach seiner Benutzung versetzt wird und aus welchem er dann bei Bedarf geweckt werden kann.
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Jedem Tag, der mit dem Sportler selbst, seiner Sportkleidung oder auch seinem Sportgerät, beispielsweise einem BMX-Rad, verbunden ist, wird eine eindeutige Kennung zugeordnet, die im Falle einer Ausstrahlung von Daten mit ausgestrahlt wird.
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Beispielsweise sendet der Tag in seinem aktivierten Zustand alle 500 ms eine Information/Anforderung zur Kontaktaufnahme und horcht daraufhin – um Strom zu sparen und die Akkuladezeit zu verlängern – für eine festgelegte Zeit nach einer Antwort/Kontaktaufnahme einer Sende- und Empfangseinheit.
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Eine Sende-Empfangseinheit sendet dem Tag nur dann eine Zeit-Information, wenn eine Zeitauslösung stattgefunden hat. Empfängt der Tag ein Signal von einer Sende- und Empfangseinheit, dann wird über die bekannten zeitlichen Abstände (500 ms) der genaue Zeitpunkt der Zeitauslösung zurückgerechnet. Der Tag sendet – wie oben ausgeführt wurde – die zum Signal gehörenden Echtzeiten als Start-, Zwischen- und Zielzeit an die jeweilige Sende- und Empfangseinheit, die diese Informationen an das Empfangsgerät weiterleitet. Des Weiteren werden im Tag auch alle ermittelten Zeiten abgespeichert. Diese können nach dem Training oder auch nach einem Wettkampf auch vom Tag auf einen privaten Computer bzw. ein privates Laptop des Sportlers übertragen werden.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung des Systems besteht darin, die Anforderung zur Kontaktaufnahme seitens des Tags mit einem variablen Zeitversatz auszusenden, um dauerhafte Signalüberlagerungen verschiedener Tags zu vermeiden oder zumindest zu minimieren.
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Um bei einer Trainingseinheit mit mehreren Läufern, bei denen jeweils Laufzeiten gemessen werden, die Zeiten zwischen dem jeweiligen Zieleinlauf und dem erneuten Start nicht als Fehlerzeiten zu erfassen bzw. abzuspeichern, kann in vorteilhafter Weise eine Information über die Art der Zeitauslösung, d. h. Start, Zwischenzeit oder Ziel, vom jeweiligen Sende- und Empfangsgerät an den Tag gesendet werden. Dabei ist insbesondere eine Information darüber, dass eine bestimmte Zeitauslösung die Zielzeitauslösung ist, von Bedeutung, damit der Tag die Zeitnahme für diesen Lauf beendet und bereit ist für den Start der Zeitnahme eines neuen Laufes.
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Wie bereits oben ausgeführt wurde kann ein Tag gemäß der Erfindung sowohl über Sende- und Empfangseinheiten als auch durch das Passieren eines Magnetfeldes getriggert bzw. eine Zeitnahme ausgelöst werden.
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Eine Zeitnahme unter Verwendung eines Magnetfeldes ist vor allem für Sportarten wichtig, bei denen mehrere Athleten gleichzeitig oder nahezu gleichzeitig an Zwischenzeitstellen oder am Ziel ankommen können, da in diesem Fall eine Messung der individuellen Zeiten unter Verwendung von Lichtschranken aufgrund einer Überlagerung von Körpern nicht möglich ist. Bei einer Verwendung eines Magnetfeldes erkennt hingegen der Tag über eine eingebaute Magnetspule das jeweilige Magnetfeld, das von einer Magnetfeldmatte oder einem Magnetfeldstab erzeugt wird. Der Microcontroller des Tags errechnet einen Mittelwert zwischen dem Eintritt des Tags in das Magnetfeld und dem Austritt des Tags aus dem Magnetfeld und steuert das Aussenden einer zugehörigen Laufzeitinformation an die jeweilige Sende- und Empfangseinheit.
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Auch hierbei wird in vorteilhafter Weise zusätzlich zur Laufzeitinformation eine Information über die Art der Zeit (Start-, Zwischen- oder Zielzeit) mit ausgesendet.
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Bei den oben beschriebenen Sende- und Empfangseinheiten handelt es sich vorzugsweise um eigenständige Boxen, die an verschiedenartige Zeitauslöser (Lichtschranke, Voicebox, Startpistole, Startgate, etc.) angeschlossen werden können, sowie Daten per Funk senden und empfangen können. Diese Sende- und Empfangseinheiten kommunizieren sowohl mit dem Tag als auch mit dem Empfangsgerät.
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Bekommt eine Sende- und Empfangseinheit einen Impuls, d. h. ein Triggersignal, von einem angeschlossenen Zeitauslöser, dann übermittelt die Sende- und Empfangseinheit zeitnah dem Tag einen Befehl zur Zeitnahme (Start, Zwischenzeit oder Zielzeit). Informationen über die jeweils auftretende Verzögerung zum Versand des jeweiligen Datenpaketes, die beispielsweise 300 ms beträgt, werden dem Tag mitgesendet und vom Tag vom „Zeitstempel” abgezogen, um eine möglichst hohe Messgenauigkeit zu erhalten.
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Danach empfängt die Sende- und Empfangseinheit die im Tag berechnete Zeit (Start-, Zwischen- oder Zielzeit) und sendet diese an das Empfangsgerät.
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Die Energieversorgung der Sende- und Empfangseinheit erfolgt entweder unter Verwendung von wiederaufladbaren Akku-Packs oder über die Energieversorgung des jeweiligen Zeitauslösers.
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Die Sende- und Empfangseinheiten weisen vorzugsweise einen Schalter auf, mittels dessen die Art der Zeitnahme (Start, Zwischenzeit, Ziel) eingestellt werden kann.
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Da insbesondere die Information, dass eine Zielzeit vorliegt, wichtig ist, sendet die Sende- und Empfangseinheit im Zielraum eine weitere Information an den Tag, um damit die Zeitnahme für den aktuellen Lauf zu beenden. Dies ist vor allem bei Sportarten von Bedeutung, die einen unterschiedlichen Start- und Zielort haben.
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Als Empfangsgerät kommt – wie bereits oben ausgeführt wurde – vorzugsweise ein Personalcomputer bzw. Laptop mit einer angeschlossenen (USB) oder integrierten Empfangsantenne oder ein Handcomputer mit Antenne zum Einsatz. Das Empfangsgerät ist dazu vorgesehen, die von den Sende- und Empfangseinheiten per Funk ausgestrahlten Datenpakete zu empfangen und diese mittels einer Anwendungssoftware zu bearbeiten.
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Beispielsweise ist diese Anwendungssoftware derart erstellt, dass ein Trainer die Möglichkeit hat, die Live-Zeiten von mehreren Sportlern einzusehen. Diese Zeiten werden dabei entweder in zeitlich chronologischer Folge abgebildet oder aufsteigend ausgehend von der besten Zeit. Dabei werden aktuell am Empfangsgerät ankommende Daten jeweils in die dargestellte Liste eingeblendet.
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In der Software des Empfangsgerätes können den Kennungen der Tags entsprechende Namen der Sportler hinterlegt werden, um in der dargestellten Liste anstelle von Tag-Kennungen die Namen der Sportler angeben zu können.
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Die oben beschriebenen Zeitauslöser werden für Start-, Zwischen- und Zielzeitmessungen genutzt und sind über Schnittstellen mit einer jeweils zugehörigen Sende- und Empfangseinheit verbunden, vorzugsweise unter Verwendung einer Kabel-Steckverbindung.
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Die in der Praxis am häufigsten verwendeten Komponenten für eine Auslösung der Zeitnahme sind Lichtschranken und Magnetfelder, die von Matten oder Stäben bereitgestellt werden.
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Aufgrund der unterschiedlichen sportspezifischen Anforderungen für den Startvorgang ist es wichtig, verschiedenartige Startzeitauslöser verwenden zu können, und dennoch eine exakte Zeitnahme zu gewährleisten. Dazu ist ein Zeitmesssystem gemäß der Erfindung in vorteilhafter Weise in der Lage.
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Während im Falle einer Zeitauslösung unter Verwendung eines Magnetfeldes die Zeitnahmeauslösung direkt im Tag erfolgt, wird bei allen anderen Zeitauslösern (Lichtschranke, Startpistole, Startgate, Startknopf, Voicebox) ein Impuls bzw. Triggersignal mit übereinstimmenden Spannungspegel an die jeweilige Sende- und Empfangseinheit ausgegeben und von der Sende- und Empfangseinheit an den Tag weitergeleitet, um eine Zeitnahme auszulösen.
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Durch die oben beschriebene Zeitkalibrierung wird im Zeitmesssystem eine wettkampfgerechte Messgenauigkeit erreicht. Da die in den verschiedenen, vom jeweiligen Sportler oder Sportgerät mitgeführten Tags vorgesehenen Zeitgeber (Quarze) unterschiedliche Abweichungen zur Atomzeit aufweisen, müssen diese Abweichungen in den einzelnen Tags ausgeglichen werden. Um diese individuellen Abweichungen auszugleichen, weist ein Zeitmesssystem gemäß der Erfindung in vorteilhafter Weise eine Zeitkalibriereinrichtung auf, bei der es sich beispielsweise um ein gesondertes Gerät handelt, das mit einem GPS- oder DCF77-Modul versehen ist. Dieses Gerät wird vor einem Start aktiviert und nimmt vor dem Start der Sportler völlig automatisch Funkkontakt mit dem jeweiligen Tag auf, sobald sich dieser im Empfangsbereich des Gerätes befindet. Der Tag sendet dann in regelmäßigen Abständen Datenpakete. Da der Kalibrierungseinheit die Soll-Abstände bekannt sind werden die Zeitabstände mit der Referenzzeitbasis abgeglichen und ein Korrekturfaktor erstellt und gesendet. Zusätzlich kann die aktuelle Uhrzeit mitgesendet werden. Dadurch wird der Tag quasi geeicht und es wird bei der nachfolgenden Zeitnahme der aktuelle Korrekturwert berücksichtigt.
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Eine vorteilhafte Weiterentwicklung des Systems besteht darin, das oben beschriebene Tag mit einem Display auszustatten. Dadurch können gespeicherte Zeiten/Informationen sowohl während, als auch nach der Nutzung eingesehen werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Startlinie
- 2
- Ziellinie
- 3
- Sportler
- 4
- Tag
- 5
- zweite Sende- und Empfangseinheit
- 6
- Startzeitauslöser
- 7
- erste Sende- und Empfangseinheit
- 8
- Anzeige-/Auswertungsgerät
- 9
- Empfangseinheit des Empfangsgerätes
- 10
- Display des Empfangsgerätes
- 11
- Zielzeitauslöser
- 12
- dritte Sende- und Empfangseinheit
- 13
- Microcontroller
- 14
- Zeitzähler
- 15
- Speicher
- 16
- Zwischenzeitauslöser
- 17
- vierte Sende- und Empfangseinheit
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10336447 A1 [0002]
- DE 2007040602 A1 [0003]
