DE2047653C3 - Anlage zur Messung einer Zeit spanne, insbesondere zur Zeitmessung bei Sportwettkampfen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anlage zur Messung einer Zeitspanne, deren Ende durch ein sichtbares Ereignis bestimmt ist. Diese Anlage ist insbesondere zur Zeitmessung bei Sportwettkämpfen geeignet. Sie enthält eine Grunduhr zur Erzeugung eines Taktsignals, Einrichtungen zur Untersetzung dieses Taktsignals zwecks Erzeugung eines impulsförmigen Zeitsignals mit einem der kleinsten zu messenden Intervall entsprechenden Impulsabsland, Mittel zur phasenrichtigen Ingangsetzung dieser Untersetzung auf Grund eines von außen zugeführten Signals, mindestens eine Einrichtung zur Zählung der Impulse des Zeitsignals, und mindestens, eine zur Aufnahme von Bildern des genannten Ereignisses dienende Fernsehkamera, sowie Mittel zum Einblenden von Zeitanzeigen in das Fernsehbild. Bei Sportwettkämpfen, bei denen sich alle Wettkämpfer gleichzeitig in Bewegung setzen und daher nahezu gleichzeitig am Ziel eintreffen, bietet es meist keine Schwierigkeiten, die Zeit des Siegers auf Hundertstel- oder sogar Tau-

3 4

sendstelsekunden zu erfassen, indem auf Grund eines Weise Bewegungsabläufe samt der zugehörigen Zeitder Anlage von außen zugeführten, beispielsweise angabe festzuhalten, als weitere Schwierigkeit der beim Durchbrechen einer Lichtschranke erzeugten Umstand entgegen, daß die Fortschaltung der ange-Signals die genannte Zähleinrichtimg angehalten oder zeigten Ziffern nicht mit dem Bildwechsel übereindas von ihr bis zu jenem Zeitpunkt ermittelte Ergeb- 5 stimmt, so daß, wenn die Bilder aufgezeichnet und nis zwecks Ablesung an einer besonderen Anzeige- einzeln betrachtet werden, entweder die in einem einrichtung oder zur Steuerung eines Druckwerkes in Bild eingeblendete Zeitangabe nicht in allen Fällen einen Speicher versetzt wird. Die Messung der Zei- mit dem Bildinhalt übereinstimmt oder in den Fällen, ten der übrigen Wettkämpfer ist jedoch auf dkse in denen eine Ziffer während der Abtastung geändert Weise nur dann in einwandfreier Weise möglich, io wurde, unleserlich sein kann (Prospekt OMEGA: wenn sich jeder auf einer eigenen Bahn bewegt und »The scientific art of OMEGA timekeeping«),
auf jeder dieser Bahnen eine Einrichtung zur Fest- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter

stellung des Erreichens oder Überschreitens der Ziel- Verwendung von an sich bekannten Einrichtungen linie angebracht ist. Diese Voraussetzungen sind aber eine durch eindeutige Zuordnung von Bild und Zeitnicht in allen Fällen vorhanden, und außerdem ist 15 anzeige sowie durch die Aufzeichnung dieser EIedas Anbringen solcher Einrichtungen zur Messung mente zur Einzelwiedergabe je eines Bildes und einer der erwähnten Zeiten insbesondere beim Wassersport zugeordneten Zeitanzeige einwandfreie Zeitmessung nicht immer möglich. Man hat sich in solchen Fällen, auch in den eingangs beschriebenen Fällen zu erreiz. B. bei Ruderregatten, bisher mit der Aufnahme chen, in denen die bisher angewandte Technik nicht von Zielphotos oder Zielfilmen beholfen, wobei auf 20 restlos zu befriedigen vermochte. Sie betrifft eine den Bildern auch eine Zeitanzeige mit aufgenommen Anlage der beschriebenen Art zur Messung einer wurde. Die Nachteile dieses Verfahrens liegen haupt- Zeitspanne, welche dadurch gekennzeichnet ist, daß sächlich in der Notwendigkeit, die Bilder bzw. die die Bildwechsel der Fernsehkamera mit den Impul-Filme vor deren Auswertung noch entwickeln zu sen des genannten Zeitsignals bzw. mit den Wechseln müssen, wodurch ein Zeitverlust entsteht. Soll die 25 der Zeitanzeigen synchronisiert sind, und gekenn-Zeit auf eine Hundertstelsekunde genau gemessen zeichnet durch eine Einrichtung zur Aufzeichnung werden, ist eine Belichtungszeit von unter einer Hun- der aufgenommenen Bilder samt Einblendungen von dertstelsekunde notwendig, was beim Vorliegen Zeitanzeigen auf einem magnetisierbaren Signalträger schlechter Lichtverhältnisse zu Schwierigkeiten füh- und zur Einzelwiedergabe der aufgenommenen BiI-ren kann. 30 der.

Es ist bekannt, schnelle Bewegungsabläufe zu stu- Die erwähnte Synchronisation bewirkt eine ein-

dieren, indem man einen solchen Ablauf mit einer deutige Zuordnung je eines Fernsehbildes und einer Fernsehkamera aufnimmt, das entstehende Fernseh- Zeitanzeige, und die Möglichkeit der Einzelwiedersignal mit einem Aufzeichnungsgerät auf ein Magnet- gäbe je eines aufgezeichneten Bildes mit zugehöriger band oder einen Plattenspeicher, d. h. einen magneti- 35 Zeitangabe erlaubt die genaue Zeitbestimmung für sierbaren Signalträger aufnimmt und die Aufnahme alle Phasen des Ereignisses.

sehr langsam oder in der Form von Einzelbildern Die in der F i g. 1 dargestellte Schaltung dient da-

wiedergibt. Da die üblichen Fernseheinrichtungen zu, eine IVrnsehaufnahme eines Vorganges, insbemit Abtastgeschwindigkeiten von 50 oder 60HaIb- sondere eines Sportwettkampfes, so zu speichern, daß bildern pro Sekunde arbeiten, ist es grundsätzlich 40 aus diesem Ablauf, insbesondere dem Ende des Vorunmöglich, mit einer solchen handelsüblichen Ein- ganges, jeweils Einzelbilder dargestellt werden könrichtung den Bewegungsablauf auf Hundertstelsekun- nen, in die die Zeit eingeblendet ist, die vom Beginn den genau, wie dies meist verlangt wird, wiederzu- des Vorganges bis zur Aufnahme des betreffenden geben. Es ist auch ohne größere Schwierigkeiten Einzelbildes vergangen ist. Um hierbei eine ausreinicht möglich, eine solche handelsübliche Fernseh- 45 chende Zeitauflösung zu erzielen, erfolgt die Aufeinrichtung derart abzuändern, daß, unter Beibehal- nähme der Einzelbilder mit einer Bildfrequenz von tung der Zeilenzahl pro Bild, die Zeilenfrequenz und 100 Hz. Die Zeilenfrequenz spielt hierbei nur hindamit auch die Bildfrequenz verdoppelt ist. Dieses sichtlich der gewünschten Bildauflösung eine Rolle, bekannte Verfahren kann daher den Zielfilm nicht Die Schaltung verwendet eine Fernsehkamera K,

ohne weiteres ersetzen, indem damit lediglich die 50 deren Bilder von einem Aufzeichnungsgerät A auf Reihenfolge des Überschreitens der Ziellinie durch einem Magnetband gespeichert werden. Die gespeidie verschiedenen Wettkampfer, nicht aber die züge- cherten Bilder können dann in bekannter Weise von hörige Zeit festgehalten werden kann. dem Wiedergabegerät (Monitor) B dargestellt wer-

F.S ist außerdem bekannt, bei der Übertragung von den.

Sportwettkämpfen mittels Fernsehen in die aufge- 55 Um nun die Schaltung im Sinne der obenerwähnnommenen Bilder die seit dem ßpginn dos betreffen- ten Aufgabe funktionsfähig zu machen, sind folgende den Wettkampfes verflossene Zeit in der Form von weitere Baugruppen und Funktionen vorgesehen:
Ziffern einzublenden, wobei entweder die an einer In einem Grundgenerator V, insbesondere einem

Anzeigeeinrichtung erscheinenden Ziffern von einer Quarzgenerator, wird eine Grund-Impulsfrequenz besonderen Kamera aufgenommen und dem Bild der 60 von 88,2 kHz erzeugt, die von einem ersten Fre-Wettkämpfer überlagert werden oder mit dem durch quenzteiler FTl halbiert wird, wobei sich also die eine Zeitzähleinrichtung gelieferten Ergebnis eine die Impulsfrequenz von 44,1 kHz ergibt, die als Zeilen-Ziffern direkt in der Form eines Fernsehsignals er- frequenz ZF verwendet wird. Diese Zeilenfrequenz zeugende elektronische Schalteinrichtung gesteuert ZF wird einem zweiten Frequenzteiler FT 2 zuge- und das dabei gebildete Fernsehsignal dem Bild- 65 führt, der eine Herabsetzung auf eine Impulsfrequenz signal überlagert wird. Abgesehen von der vorher be- von 100 Hz bewirkt, die die Bildfrequenz ZS darschriebenen zu kleinen Bildwechsel frequenz handcls- stellt. Zeilenfrequenz ZF und Bildfrequenz ZS werüblicher Geräte stellt sich der Möglichkeit, auf diese den dem Kamerasteuergerät SG zugeführt, das in be-

5 6

kannter Weise die Kamera K steuert. Die Kamera Ablaufs dieses Vorganges, also eines Wettlaufs, in nimmt damit Bilder mit der Bildfrequenz ZS von Form von Einzelbildern gespeichert, die jeweils die 100 Hz und der Zeilenfrequenz ZF von 44,1 kHz bis dahin abgelaufene Zeit zeigen. Durch Ausspeiauf und leitet die entsprechenden Bildsignale über cherung der Einzelbilder, die den Durchlauf durch den Mischer M dem Aufzeichnungsgerät A zu. Damit 5 die Ziellinie zeigen, kann dann auf dem Wiedergabenun in die von der Kamera K gelieferten Bildsignale gerät B in eindeutiger Weise dargestellt werden, in ein sichtbares Zeitsignal eingeblendet werden kann, welcher Reihenfolge die einzelnen Läufer die Zielist das Zeiteinblendgerät ZE vorgesehen, das in be- linie durchlaufen haben und welche Zeit in Vioo Sekannter Weise Nummernbildsignale erzeugt, die die künden gemessen dabei jeweils abgelaufen ist.
jeweils abgelaufene Zeit direkt angeben. Das Zeit- io In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfineinblendgerät ZE wird von dem Zeitzähler ZZ ge- dung wird ein Zeitsignal von 100 Hz verwendet, und steuert, der mit jeder Vioo Sekunde fortgeschaltet zwischen zwei Bildwechseln wird das Bild von jeder wird und ein entsprechendes Summensignal zur Kamera mit weniger als 250 Zeilen abgetastet. Damit Steuerung des Zeiteinblendgerätes ZE an dieses ab- wird das bestehende Vorurteil überwunden, gemäß gibt. Die von dem Zeiteinblendgerät ZE gelieferten 15 welchem auch für die Aufzeichnung von Zielbildern Nummernbildsignale werden in dem Mischer M mit eine für das öffentliche und industrielle Fernsehen den von der Kamera K gelieferten Bildsignalen ge- üblicherweise verwendete Zeilenzahl notwendig ist. mischt und gelangen zusammen zu dem Aufzeich- Die Erfindung wird nun an Hand eines weiteren nungsgerät/4. Ausführungsbeispiels erklärt. Die Fig. 2 zeigt das

Um nun die von der Kamera K aufgenommenen »o Blockschema dieser Anlage, welche zwei Fernseh-Bilder, ausgehend von einem Startzeitpunkt, mit der kameras Kl und K2 mit je einem zugehöriger jeweils abgelaufenen Zeit, dargestellt durch das Num- Steuergerät 5Gl und 5G2 aufweist. Die das Kameramernbildsignal, richtig zu kombinieren, sind noch signal weiterleitenden Ausgänge dieser beiden Steuerfolgende Organe vorgesehen: Der Zeitzähler ZZ er- geräte führen auf einen Mischer M, dessen einzigei hält Impulse mit der Bildfrequenz ZS von 100 Hz, 25 Ausgang mit dem Eingang des Aufzeichnungsgerät also je Vioo Sekunde ein Impuls, von dem zweiten tes A verbunden ist. Als Aufzeichnungsgerät A isi Frequenzteiler FZ 2 über ein Gatter G, das von ein solches verwendet, bei dem ein Magnetband einem Auslösekontakt AK, beispielsweise einem längs einer Schraubenlinie abläuft und dabei vor Startgeber, ein Auslösesignal Λ 5 erhält, auf Grund einem auf einer Kreisbahn umlaufenden Magnetkopi dessen das Gatter G die 100-Hz-Impulse zu dem 3« beschrieben oder abgetastet wird, und dessen Prin-Zeitzähler ZZ durchschaltet. Der Zeitzähler ZZ, der zip beispielsweise in der Philips Technischen Rundvorher in bekannter Weise in seine 0-Lage geschal- schau, Bd. 24 (1962/63), auf den S. 100 bis 103 betet worden war, beginnt daraufhin zu zählen und gibt schrieben ist. Solche Einrichtungen eignen sich bejeweils ein der gezählten Zahl entsprechendes Signal kanntlich zur Wiedergabe der aufgenommenen BiI-zu dem Zeiteinblendgerät ZE, das die gezählten Im- 35 der mit einer beliebigen Geschwindigkeit beliebiger pulse und damit die abgelaufene Zeit in Vioo Sekun- Vorzeichens, inklusive der Wiedergabe von Einzel den in Form des Nummernbildsignals zur Einblen- bildern im Stillstand. An einem an die Aufzeichdung in das Bildsignal von der Kamera K abgibt. nungseinrichtung A angeschlossenen Monitor MC Selbstverständlich war auch hierzu am Anfang das können wahlweise die Bilder während der Aufnahm« Zifferneinblendgerät ZE auf 0 gestellt worden. 4° und während der Wiedergabe betrachtet werden.

Wenn nun beispielsweise ein Wettlauf aufgenom- Den beiden Steuergeräten 5Gl und 5G2 werder

men werden soll, insbesondere dabei das Durchlau- das impulsförmige Zeilensignal ZF zur Synchroni

fen der Ziellinie, so wird die Kamera vor Beginn des sierung der Zeilenablenkung und das aus einem Im

Wettlaufs auf die Ziellinie gerichtet und beginnt mit pulssignal mit einer Frequenz von 100 Hz gebildete

der Aufnahme, wobei in die aufgenommenen Bilder « Zeitsignal ZS zur Synchronisierung der Bildablen

zunächst das Zeitsignal O eingeblendet wird, das von kung zugeführt. Diese Synchronisiersignale werdei

dem vorher auf 0 gestellten Zeiteinblendgerät ZE er- in den beiden hintereinandergeschalteten Frequenz

zeugt wird. Dementsprechend werden von dem Auf- teilern F7"l und F7"2 durch Untersetzung aus einen

Zeichnungsgerät A ständig Bilder der Ziellinie mit von der Grunduhr I/ abgegebenen Taktsignal T er

der Zeitangabe O gespeichert. Wenn nun der Start- 50 zeugt. Der Frequenzteiler FTl erzeugt aus dem Uhr

schuß fällt und hierbei der Auslösekontakt AK ge- signal T einerseits ein Signal ZF mit der doppelter

schlossen wird, so bewirkt das hierdurch erzeugte Zeilenfrequenz. Diese doppelte Zeilenfrequenz Zl

Auslösesignal AS eine Durchschaltung des Gatters G, des Ausgangssignals ist deshalb notwendig, weil dii

wodurch die Bildfrequenz ZS von 100 Hz zu dem Zeilenzahl eines Bildes, sofern m der beim Fernsehet

ebenfalls vorher auf 0 gestellten Zeitzähler gelangt 55 üblichen Weise die Zeilen zweier aufeinanderfolgen

und diesen mit Impulsen im Abstand von Vioo Se · der Bilder ineinander verschachtelt sein sollen, eini

künde fortschaltet In jedes von der Kamera K nach ganze Zahl von Zeilen und eine halbe Zeile beträgt

Abgabe des Startschusses aufgenommene Bild wird An weiteren Geräten ist ein Zeitzähler ZZ vornan

dementsprechend die jeweils abgelaufene Zeit einge- den, der das auch ihm zugeführte Zeitsignal ZS zähl

blendet, wobei vor allem beim Durchlauf durch die 60 und somit die Zeit in Hundertstelsekunden festhäl

Ziellinie Einzelbilder mit einem zeitlichen Abstand und welcher das Zählergebnis dem Zeiteinblendungs

von jeweils Vioo Sekunde entstehen, die die bis dahin gerät ZE zuführt. Dort wird mit Hilfe des Zeitsignal!

abgelaufene Zeit in Vioo Sekunden zeigen. Nach er- ZS das Zählergebnis in ein Bildsignal umgewandelt

folgtem Durchlauf durch die Ziellinie werden der das lesbaren, auf dem Bildschirm wiedergegebenei

Zeitzähler ZZ und das Zeiteinblendgerät ZE wieder 65 Ziffern entspricht

auf 0 geschaltet, außerdem kann auch die Kamera Die Kamera Kl wird derart gerichtet, daß sich de

abgeschaltet werden. Auf dem Aufzeichnungsgerät ist interessierende Vorgang z.B. hn linken Teil ihre

dann das Bild der Ziellinie während des gesamten Bildfeldes befindet, während die Kamera KT. das zi

3633

beobachtende Bild im rechten Teil aufnimmt. Im Mischer M werden nun die Signale der beiden Kameras mil dem Ausgangssignal des Zeiteinblcndungsgcrätcs ZE derart gemischt, daß ein RiId aufgezeichnet wird, wie dies auf dem Bildschirm des Monitors MO dargestellt ist, wo je die Hälfte der von den beiden Kameras aufgenommenen und nebeneinander gestellten Bilder D\ und Bl und die für beide Bilder gemeinsam eingeblendete Zeitangabe unterhalb der beiden Bilder erscheint. Die Umschaltung zwischen den beiden Kameras wird im Mischer, welchem außer dem Zeitsignal ZF auch die Mischfrequenz M.S zugeführt wird, bewerkstelligt.

Das Signal AS wirkt auf den Frequenzteiler FTl. indem damit die Phasenlage zwischen Eingangs- und Ausgangssignal des Frequenzteilers FTl derart beeinflußt wird, daß, unbekümmert um- die zeitliche Lage der vor der Betätigung des Kontaktes AK vom Frequenzteiler FTl abgegebenen Signale, nach dem Beginn deb Anfangssignais AS ein erstes Zeitsigna! ZS erst nach Ablauf einer Zeit von 'Ίοο Sekunde erseheint, wobei sich von diesem ersten Zeitsignal an die Signale in regelmäßigen Abständen von je '/ioo Sekunden folgen. Nur auf diese Weise ist es möglich, die Zeit genau zu messen. Infolge des dabei entstehenden Phasensprunges wird die Bildwiedergabe im Monitor und die diesbezügliche Aufzeichnung, sofern sie in diesem Zeitpunkt bereits eingeschaltet sind, vorübergehend gestört. Die Störung fällt aber wegen ihrer Kürze keinesfalls ins Gewicht und ist anläßlich der Aufnahmen vom Lnde des Wettkampfes, welche zur Feststellung der Zeiten verweil det werden müssen, längst beendet.

Als Uhrfrequenz T kann im beschriebenen Beispiel beispielsweise 88 200 Hz verwendet werden, fui ZF 44 500 Hz und für die Zeilenfrequenz 22 050 Hz. Pro Sekunde werden in diesem Falle 100 Bilder mit je 220.5 Zeilen erzeugt. Die Zeilenzahl eines Bildes, wie es zur Messung der Zeit mit einer Genauigkeit von einer Hundeilstelsekundc einzeln betrachtet werden muß, ist zwar in diesem Falle kleiner aN die Zeilenzahl eines normalen, aus zwei Halbbildern zusammengesetzten Fernsehbildes, aber es hat sich gezeigt, daß /um Erkennen der für die Zeitmessung wesentlichen Gegebenheiten die auf diese Weise erreicht»; Auflosung genügt. Auf die Einhaltung der Bedin gung. daß die Zeilenzahl p"i RiId eine t'.inzc Zahl von Zeilen und eine halbe Zeile umfassen muß, kann auch verzichtet und die Zeilenzahl als beliebige ganze Zahl gewählt werden, sofern bei der Wiedergabe nur einzelne stehende oder langsam aufeinanderfolgende Bilder betrachtet werden müssen, indem es in diesem Falle nicht notwendig ist, daß die Zeilen zweier aufeinanderfolgender Bilder verschachtelt

Zur Zeitmessung bei einem Sportwettkampf werden vorerst die Kameras und der Monitor in Betrieb gesetzt und die Kameras derart auf das Ziel oder verschiedene Ziele gerichtet, daß die interessierenden Bereiche der Bilder auf dem Monitor nebeneinanderstellen. Ist nun die Einstellung der Kameras in Ordnung und beginnt der Wettkampf, wird der Kontakt A K betätigt, worauf die Zeitwähleinrichtung ZZ in Gang gesetzt und die Synchronisierung der Bildablenkung auf die Zählung ausgerichtet wird. Das Aufzeichnungsgerät A kann schon vor Beginn des Weit kampfs, zusammen mit der Betätigung des Kontaktes AK oder erst während des Wcttkampfcs eingeschaltet werden, so daß die von den Kameras aufgenommenen Bilder samt dem Zeitsignal aufgezeichnet werden.

Am Aufzeichnungsgerät wird das Magnetband zurückgespult und dabei am Monitor die vcrschiedenen Zieldurchgange im Rückwärlsablauf betrachtet. Das Band wird sodann in einer Stelle angehalten, welche zu einem Zeitpunkt vor dem Ziclcinlauf des ersten Wettkämpfers aufgenommen wurde. Nun wird die Bandrichtung wiederum umgekehrt und die AuI-zeichnungen beliebig langsam oder im Stillstand wiedergegeben. Da bei einer solchen Wiedergabe bei der Art des verwendeten Aufzeichnungsgerätes aus bekannten Gründen der Abtastkopf während einer Umdrehung von der Spur eines aufgezeichneten

!5 Bildes auf die Spur des benachbarten Bildes übergeht, setzt sich das am Monitor erscheinende Bild im allgemeinen aus zwei nacheinander aufgenommenen Teilbildern zusammen, die durch eine entsprechend der Geschwindigkeit der Bildfolgc wandernde iin-

so scharfe Zone getrennt sind, so daß darauf geachtet werden muß, daß der betrachtete Bildleil zum gleichen Bild gehört wie die eingeblendete Zeit. Bei Wiedergabe mit sehr langsamer Bildfolge ist es aber möglich, den Übergang zwischen den beiden BiIdteilen derart zu legen, daß die aufgenommene Zeitanzeige und der interessierende Bildinhalt zusammengehören.

Für die Zeitmessung bei einem Wettkampf, bei dem das Ziel durch eine für alle Teilnehmer gemein same Linie gebildet ist, wie bei Ruderregatten und Laufwettkämpfen, ist es vorteilhaft, die beiden Kameras an den entgegengesetzten Enden der Ziellinie aufzustellen, so daß die beiden auf dem Monitor nebeneinanderstehenden Bilder den gleichen Vorgang von zwei Seiten wiedergeben. Tatsachen, die auf dem einen Bild nicht oder nur unklar sichtbar sind, sind dann meist aus dem anderen Bild eindeutig ersichtlich, und durch den Umstand, daß zusammengehörende Bilder immer nebeneinanderstehen, ist bei Betiachtung der Einzelbilder die genaue Untersuchung der Vorgänge sehr erleichtert.

Die beschriebenen Einrichtungen können nicht nur direkt zur Zeitmessung, sondern indirekt auch zur Geschwindigkeit«»- und Entfernungsmessung verwendet werden. Eine Geschwindigkeitsmessung kann mit großer Genauigkeit vorgenommen werden, wenn zwei Fixniinktc. an denen sich das Objekt, dessen Geschwindigkeit zu messen ist, vorüberbewegt und deren Entfernung bekannt ist, von je einer Kamera aufgenommen werden, wobei die für den Durchlauf benötigte Zeitspanne aus der Differenz der Zeitpunkte der Vorheibcvvegung des zu messenden Objekts an den beiden Fixpunkten errechnet werden kann. Die Aufzeichnung der Vorgänge bei beiden Fixpunkten

auf dem gleichen Aufzeichnungsträger und deren Wiedergabe auf dem gleichen Bildschirm erleichtert diese Aufgabe wesentlich. Für eine solche Geschwindigkeitsmessung sind nicht unbedingt zwei Kameras notwendig, indem sie auch mit Hilfe einer einzigen

bewegten Kamera durchgeführt werden kann, wenn vom Standort der Kamera aus beide Fixpunkte zusammen mit dem Objekt parallaxfrei erfaßt werden können.

Sofern die Geschwindigkeit eines Objektes bekannt

ist, kann in bekannter Weise die Entfernung zweiet Punkte ausgerechnet werden, wenn die Zeit gemessen wird, innerhalb welcher sie durchlaufen werden, wai beispielsweise bei Wasserski Wertkampf en zur Mes-

309648/371

sung der Länge von Sprüngen dienen kann. Sofern dabei die Geschwindigkeit ebenfalls nach der vorstehend beschriebenen Methode gemessen wird, vereinfacht sich die Aufgabe insofern, als sich die Strecke zwischen den Fixpunkten zur gesuchten Strecke gleich verhält wie die zwischen den Fixpunkten benötigte Zeit zur Dauer des Sprungs. Dazu ist es notwendig, daß eine erste Kamera den einen Fixpunkt und den einen Endpunkt der zu messenden Strecke und eine andere Kamera den anderen Fixpunkt und den anderen Endpunkt der Strecke aufnimmt. Es kann einerseits notwendig sein, mehr als zwei Kameras zu verwenden, und andererseits ist unter den vorher beschriebenen Voraussetzungen natürlich auch hier die Verwendung einer einzigen Kamera möglich.

Die Überwachung von Sportdisziplinen, bei denen innerhalb einer bestimmten Zeit eine bestimmte Anzahl von Figuren ausgeführt werden muß, kann mit einer Einrichtung der beschriebenen Art ebenfalls wesentlich erleichtert werden, indem in Zweifelsfällen der ganze Ablauf samt eingeblendeter fortlaufender Zeit beliebig oft wiedergegeben werden kann. Um weitere Unklarheiten auszuschließen, kann dabei außer dem Zeitzähler ein von Band fortgeschalteter Zähler zur Zählung der ausgeführten Figuren angeordnet werden, dessen Zählergebnis in lesbarer Form ebenfalls in das Bild eingeblendet und auf den Aufzeichnungsträger aufgenommen wird.

Die Erfindung ist natürlich in keiner Weise an das beschriebene Ausführungsbeispiel gebunden. Sie läßt sich auch anwenden, wenn pro Umdrehung des Magnetkopfes der Aufzeichnungseinrichtung zwei oder mehr Bilder aufgenommen werden. Auf diese Weise ist es möglich, mit einer Einrichtung zur Aufzeichnung von Fernsehbildern nach der europäischen Norm, deren Aufzeichnungskopf 50 Umdrehungen pro Sekunde, d. h. die Hälfte der Bildwechselfrequenz, ausführt, 100 Bilder pro Sekunde aufzuzeichnen und damit diese Aufzeichnungseinrichtung zur Zeitmessung heranzuziehen, ohne daran Änderungen vornehmen zu müssen. Dies bringt allerdings den Nachteil mit sich, daß auf den beiden während einer Umdrehung des Magnetkopfes aufgezeichneten Bildern verschiedene Zeitangaben enthalten sind, so daß diese Bilder beim langsamen Abspielen nicht abwechslungsweise wiedergegeben werden können, da sonst zwei auseinanderzuhaltende Bilder samt Zeitangabe ineinander verfließen. Es ist daher notwendig, daß bei der Wiedergabe von Einzelbildern eines der beiden während der gleichen Umdrehung des Aufzeichnungskopfes aufgenommenen Bilder unterdrückt wird, indem während der seiner Wiedergabe entsprechenden Zeit die Bildröhre des Monitors dunkel getastet wird. Dabei müssen natürlich Möglichkeiten vorhanden sein, um wahlweise das eine oder das andere während einer Umdrehung aufgezeichnete Bild zum Verschwinden zu bringen.

An Stelle einer Aufzeichnungseinrichtung mit einem Magnetband könnte auch ein sogenannter Plattenspeicher verwendet werden, welcher die einzelnen Bilder als konzentrische Spuren auf einer

ίο rotierenden magnetisierbaren Platte aufzeichnet. Der Nachteil eines solchen Plattenspeichers ist jedoch seine beschränkte zeitliche Kapazität, welche dessen Einsatz zur Zeitmessuni? nur dann gestattet, wenn der zeitliche Unterschied zvu sehen der Ankunft des ersten und des letzten Wettkämpfers am Ziel innerhalb der genannten Kapazität liegt.

Ein Plattenspeicher gestattet auch nicht, gegebenenfalls den ganzen Ablaut eines Wettkampfes aufzunehmen und Einzelheiten daraus nachträglich mit

ao verminderter Geschwindigkeit zu betrachten. Demgegenüber steht jedoch der Vorteil, daß bei der Abtastung stehender und langsam sich folgender Bilder jeweils nur ein Bild wiedergegeben wird, wodurch die früher beschriebene unscharfe Zone nicht auftritt und

as die Zuordnung zwischen Bild und Zeitanzeige immer eindeutig ist.

Die Erfindung ist auch nicht an die Verwendung von zwei Kameras gebunden, deren Bilder nebeneinander aufgezeichnet werden. Grundsätzlich kann auch mit nur einer oder mit mehr als zwei Kameras gearbeitet werden. Die Bildsignale können auch derart gemischt werden, daß die Bilder übereinander angeordnet aufgezeichnet werden, und es ist möglich, von mehreren Kameras dasselbe Ereignis mit versehiedenen Brennweiten aufzunehmen, wodurch neben- oder übereinander ein Überblick und Einzelheiten desselben Geschehens aufgezeichnet werden können Es ist auch nicht notwendig, die Zeiteinblendum

elektronisch vorzunehmen. Sofern die Zeit mit einem Anzeigegerät mit vernachlässigbarer Nachleuchtdauei angezeigt wird, kann dessen Anzeige von einer besonderen Kamera aufgenommen und mit den übrigen Bildern gemischt werden. Anzeigeeinrichtungen mi! Gümmröhren eignen sich allerdings wegen zu langet Nachleuchtdauer zu diesem Zwecke nicht.

Sofern insgesamt mehr als zwei Kameras verwendet werden müssen, kann es sich als notwendig er weisen, mehrere Aufzeichnungsgeräie anzuordnen Uhr, Frequenzteiler, Zeitzähler und Einblendungseinrichtung können in diesem Falle jedoch für alle Aufzeichnungseinrichtungen gemeinsam verwendet werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Anlage zur Messung einer Zeitspanne, deren Ende durch ein sichtbares Ereignis bestimmt ist, insbesondere zur Zeitmessung bei Sportwettkämpfen, mit einer Grunduhr (U) zur Erzeugung eines Taktsignals (T), mit Einrichtungen (FTl, FTl) zur Untersetzung dieses Taktsignals (T) zwecks Erzeugung eines impulsförmigen Zeitsignals (ZS) mit einem dem kleinsten zu messenden Intervall entsprechenden Impulsabstand, Mitteln zur phasenrichtigen Ingangsetzung dieser Untersetzung auf Grund eines von außen zugeführten Signals (AS), mit mindestens einer Einrichtung (ZZ) zur Zählung der Impulse des Zeitsignals (ZS), und mit einer zur Aufnahme von Bildern des genannten Ereignisses dienende Fernsehkamera (Kl, Kl) sowie Mitteln zum Einblenden von Zeitanzeigen in das Fernsehbild, da- ao durch gekennzeichnet, daß die Bildwechsel der Fernsehkamera (Kl bzw. Kl) mit den Impulsen des genannten Zeitsignals bzw. mit den Wechseln der Zeitanzeigen (ZS) synchronisiert sind und gekennzeichnet durch eine Einrichtung (A) zur Aufzeichnung der aufgenommenen Bilder samt Einblendungen von Zeitanzeigen auf einem magnetisierbaren Signalträger und zur Einzelwiedergabe der aufgenommenen Bilder

2. Anlage nach Anspruch 1 mit einem Zeitsignal (ZS) von 100 Hz, gekennzeichnet durch die Verwendung mindestens einer Kamera (Ki, Kl), welche zwischen zwei Bildwechseln die Bildfläche mit weniger als 250 Zeilen abtastet.

3. Anlage nach Anspruch 2 mit mindestens einer Kamera (Kl, Kl), gekennzeichnet durch eine Einrichtung (FTl) zur Untersetzung des Taktsignals (T), in ein Impulssignal (ZF), dessen Frequenz der doppelten Zeilenfreimenz für die Bildabtastung entspricht und gekennzeichnet durch Schaltmittel zur Zuführung dieses Signals (ZF) an die mit der Zeilenablenkung im Zusammenhang stehenden Stromkreise (5Gl, SGl, ZE).

4. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einer Aufzeichnungseinrichtung (A) mit schraubenlinienförmiger Führung eines Magnetbandes und je einem einzigen, eine kreisförmige Bahn beschreibenden Aufnahme- bzw. Wiedergabekopf, gekennzeichnet durch eine derartige Ausbildung dieser Aufzeichnungseinrichtung (A), daß die Umlaufzahl des genannten Kopfes auf seiner Bahn der Hälfte der Bildwethselfrequenz entspricht, so daß mit jedem Umlauf des Kopfes zwei Bilder aufgezeichnet werden und gekennzeichnet durch Schaltungsmittel, welche bei der Wiedergabe von Einzelbildern das eine der beiden während eines Umlaufes des Kopfes abgetasteten Bilder unterdrücken.

5. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Verwendung eines Plattenspeichers als Aufzeichnungseinrichtung (A).

6. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Schaltungsmittel, welche eine derartige Zuordnung von mehr als einer Kamera zu einer Aufzeichnungseinrichtung bewirken, daß mindestens eine Dimension des von jeder Kamera der Aufzeichnungsci nrichtung zugeführten Bildes (Bl, Bl) lediglich einen Teil der betreffenden für die betreffende Kamera zulässigen Dimension beträgt und daß die von den beiden Kameras gelieferten Bilder in der Aufzeichnung neben- bzw. übereinandergestellt sind und eine für sämtliche Bilder gemeinsam eingeblendete Zeitangabe enthalten.

7. Anlage nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch Schaltungsmittel (M), welche eine derartige Zuordnung von zwei Kameras zu einer Aufzeichnungseinrichtung bewirken, daß die Breite des von jeder Kamera der Aufzeichnungseinrichtung zugeführten Bildes (Bl₅ Bl) lediglich die Hälfte der für die betreffende Kamera zulässigen Bildbreite beträgt und daß die von den beiden Kameras gelieferten Bilder nebeneinandergestellt sind und eine für beide Bilder gemeinsam eingeblendete Zeitangabe enthalten.

8. Anlage nach Anspruch 7, zur Geschwindigkeitsmessung durch Bestimmung der Zeitspanne, die ein sich an zwei Fixpunkten vorüberbewegendes Objekt zur Zurücklegung der zwischen den Fixpunkten liegenden Strecke benötigt, gekennzeichnet durch eine derartige Aufstellung von zwei zum gleichen Aufzeichnungsgerät gehörenden Kameras, daß jede einen der Fixpunkte und das sich an den beiden Fixpunkten voi beibewegende Objekt aufnimmt.

9. Anlage nach Anspruch 7 zur Messung einer Strecke durch Bestimmung der Zeitspanne, die ein sich mit bekannter Geschwindigkeit bewegendes Objekt zu seiner Bewegung zwischen dem Anfangs- und dem Endpunkt der zu messenden Strecke benötigt, gekennzeichnet durch eine derartige Aufstellung von zwei zum gleichen Aufzeichnungsgerät gehörenden Kameras, daß die eine den Bereich des genannten Anfangs· und die andere denjenigen des genannten Endpunktes aufnimmt.

10. Anlape nach Anspruch 8 und 9, gekennzeichnet durch eine derartige Aufstellung der beiden Kameras, daß sie je außer dem Bereich des Anfangs- bzw. Endpunktes der genannten Strecke einen Fixpunkt aufnehmen.