DE2716717A1

DE2716717A1 - Anordnung und verfahren zum erfassen der spielzeit

Info

Publication number: DE2716717A1
Application number: DE19772716717
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz Schmall; Piotr Sendor
Original assignee: Precitec GmbH and Co KG
Current assignee: SCHMALL, KARL-HEINZ, 7570 BADEN-BADEN, DE
Priority date: 1977-04-15
Filing date: 1977-04-15
Publication date: 1978-10-26
Also published as: JPS5491280A; ES468816A1

Description

Anordnung und Verfahren zum Erfassen der Snielzeit
Die Erfindung betrifft eine Anordnunq und ein Verfahren zum Erfassen der effektiven Spielzeit eines snortlichen Plannschaftsspiels, mit einem Schiedsrichter und einer vorgegebenen Snieldauer, wobei Spielunterbrechungen durch den Schiedsrichter mittels einer Pfeife signalisiert werden gemäss Hauntnatent (Patentanmeldung P 26 30 902.4). Die in der Hauptanmeldung beschriebene Anordnung ist dabei gekennzeichnet durch wenigstens eine Einrichtung zur Zeitmessunq, die einen Ansteuereinaana zum Unterbrechen und Wiederstarten der Messung aufweist, eine Empfangseinrichtung für drahtlose Signalübertragung, deren Ausgang an den Ansteuereingang angeschlossen ist, eine traabare Sendeeinrichtuna für den Schiedsrichter zur Abgabe von Signalen für die Emnfanaseinrichtung, sowie eine vom Schiedsrichter betätigbare Schaltvorrichtung zur Aktivierung der Sendeeinrichtunn und zur Uebertragung von die Zeitmessung unterbrechenden, bzw. wieder startenden Signalen zu Beginn, bzw. am Ende jeder Spielunterbrechung. In der weiteren Ausgestaltung konzentriert sich die Erfindung oemäss Hauntnatent insbesondere auf die Verwendung eines elektromagnetischen Senders für die Signalübertraqung.
Nach ersten Versuchen hat es sich als winschenswert erwiesen, die Anordnung ciemäss der Erfinduna absolut zuverlässig gegen über beabsichtigten und unbeabsichtigten Störeinflüssen abzuschirmen. Insbesondere die Fehlauslösuna oder das Anhalten der Zeitmesseinrichtung durch Einsatz gleichartiaer Sendeeinrichtungen durch Dritte soll dabei vermieden werden. Ausserdem soll der Aufwand für die SianallKibertraquna auf ein tlinimum reduziert werden.
Erfindunosgemäss werden die gestellten Aufgaben insbesondere dadurch gelöst, dass die traabare Sendeeinrichtung zur drahtlosen Signalübertragung eine Einrichtung zur Abgabe akustischer Signale ist, und dass die Empfangseinrichtung wenigstens ein selektiv auf die Frequenzen der Sendeeinrichtung abgestimmtes Emnfangsalied aufweist.
Als akustische Sendeeinrichtung kann dabei jeder Signalgeber innerhalb oder ausserhalb des J1rbereichs Verwendung finden.
Vorteilhaft ist insbesondere die lrillerneife selbst zur Signalübertragung verwendbar. Durch die selektive Abstimmung des Empfanasglieds lässt sich dabei jedoch exakt der Ton, bzw. das Spektrum des akustischen Senders herausfiltern und von sämtlichen Störsignalen trennen. Besonders vorteilhaft lässt sich dies erreichen, wenn bekannte Vorrichtunaen zur Spektrum-Analyse eingesetzt werden, welche das Frequenzgemisch (einschliesslich der Oberwellen) z.B. einer Trillerpfeife zerlegt und mit dem vorbekannten Spektrum dieser Trillerpfeife vergleicht.
Auch durch bekannte Tonfilter und dergleichen oder zeitlich oder auch frequenzmässig kodierte, bzw. dekodierte Signal übertraqung lassen sich die vom Schiedsrichter abgegebenen Signale so verschlüsseln, dass eine Störung durch Dritte ausgeschlossen werden kann. Derartige Kodieranlaoen sind in Vielzahl bekannt und gebräuchlich und werden sowohl für militärische Zwecke als auch z.B. für Rufanlagen eingesetzt, sodass sich eine eingehende Schilderung erbringt.
Vorteilhaft ist es, wenn um das Spielfeld eine Mehrzahl von Mikrophonen verteilt ist, welche vorzugsweise parallel geschaltet werden können und die akustischen Signale, welche der Schiedsrichter abgibt, empfangen.
Zusätzliche Sicherung gegen Störeinflüsse lässt sich erreichen, wenn als Mikrophone Richtmikrophone vorgesehen sind, welche auf das Spielfeld ausaerichtet sind.
Besonders einfach und ohne grossen technischen Aufwand lässt sich Störsicherheit ctarantieren, wenn die tragbare Sendeeinrichtung zur drahtlosen Cianalübertraauna jeweils wenigstens zwei verschiedene Signale abgibt, wenn in der Empfangseinrichtung wenigstens eine Veroleichsanordnung zur Ermittlung der jeweiligen Signaländerung und/oder des gleichzeitigen Auftretens der genannten Signale vorgesehen ist. Bei der Signalisierung durch den Schiedsrichter kann dabei je nach technischem Anwendungsfall vorgesehen werden, dass die beiden Signale entweder gleichzeitig abgegeben werden oder z.B. ein Signal unterbrochen wird, wenn das andere einsetzt usw. usw. Auch ist es denkbar, lediglich die Signaländerungen durch Integrieren der Signale zu verwenden und mit vorgegebenen Sollwerten zu vergleichen. Die Empfangseinrichtung kann dann feststellen, ob die beiden verschiedenen Signale in der vorgeschriebenen Weise zeitlich zueinander abegeben werden und sofern z.B. lediglich ein Signal abgegeben wird oder ein Signal zu spät abgegeben wird, dann kann die Auswertung der Signale unterbleiben.
Z.B. ist es denkbar, zugleich mit dem akustischen signal durch die Trillernfeife einen elektromagnetischen Sender zu betätigen und in der Empfangseinrichtung jeweils einen akustischen und einen elektromaanetischen Empfänger vorzusehen, deren Ausgänge dann auf Koinzidenz verglichen werden und nur dann für die Ansteuerung der Zeitmesseinrichtung wirksame Signale abgeben, wenn beide Signale tatsächlich gleichzeitio auftreten.
Sofern deshalb z.B. bei einem Fussballspiel absichtlich eine Störung der Zeitmessung durch Benutzung einer identischen Pfeife durch einen Zuschauer herbeigeführt werden sollte, wird lediglich der akustische Empfänger das Signal der Trillerpfeife aufnehmen. Da jedoch die gleichzeitige Betätigung der elektromagnetischen Sendeeinrichtung ausbleibt, führt dies nicht zu der beabsichtigten Störung. Auf diese Weise ist es also möglich, auch Störungsversuche durch identische Cianaloeber auszuschliessen. Die Erfinduna lässt sich dabei selbstverständlich auch durch Verwendung mehrerer akustischer Signalgeber innerhalb und ausserhalb des Hörbereichs realisieren.
Technisch besonders einfach lässt sich die Erfindung auch verwirklichen, wenn die von ausserhalb des Spielfelds abgegebenen Geräusche im Fall der akustischen Signalübertragung durch Kompensations-S1ikrophone empfangen werden, welche auf die Bereiche um das Spielfeld gerichtet sind und wenn diese Signale verstärkt und zu elektrischen Kompensations-Signalen umgeformt werden, wenn gleichzeitig die von den Spielfeld-Mikrophonen empfangenen Signale verstärkt und in elektrische Spielfeld Signale umgeformt werden, wobei sich in den Spielfeld-Sionalen unvermeidbar Störanteile von ausserhalb des Spielfelds abgegebenen Geräuschen befinden; wenn weiterhin das Kompensations-Signal mit dem Spielfeld-Signal verglichen wird und wenn schliesslich alle diejeniaen enielfeld-Sianale unterdrückt werden, von denen oleichzeitia korresnondierende Komnensations-Sionale anliegen, derenAmplitude grösser ist als die genannten Spielfeld-Signale.
Durch die entsprechende Anordnung von Richtmikrophonen mit entsprechender Charakteristik und gutem Vor-Rück-Verhältnis lässt sich bekanntlich ein ausserordentlich hoher Amnlituden-Abstand zwischen Signalen erreichen, welche aus der gewünschten Richtung einfallen und solchen Signalen, die seitlich oder von hinten einfallen. Demgemäss werden bei entsprechender Anordnung von Richt-iikrophonen die Spielfeld-Mikrophone sämtliche auf dem Spielfeld abgegebenen Signale - die Schiedsrichter-Signale - wesentlich stärker empfangen, als z.B. von der Tribune abgebene Stersiqnale gleicher Frequenz. Dagegen nehmen die Komnensations-rikronhone die Störsignale wesentlich stärker auf, als die Spielfeld-Signale. Durch einfachen Vergleich der von sämtlichen Spielfeld-llikronhonen abgeleiteten und verstärkten Signale untereinander lässt sich zunächst ohne weiteres das Mikrophon mit der grössten Amplitude ermitteln.
Ein analoger Vergleich der Ausgänge der Kompensations-Mikrophone ergibt auch dort das Mikrophon, bzw. das Signal mit der grössten Amplitude. (Durch entsprechende Vorsiebung und Filterung ist dabei selbstverständlich erreichbar, dass nur solche Sionale zum Vergleich herangezogen werden, welche der vorgegebenen Frequenz, bzw. dem vorgegebenen Frequenzspektrum z.B. der Trillerpfeife des Schiedsrichters entsprechen). Ergibt nun der Vergleich des Spielfeld-Signals mit der grössten Amplitude und des korrespondierenden Komnensations-Signals mit der grössten Amplitude, die ja beide von der gleichen Schallquelle herrühren, dass das Spielfeld-Signal betragsmässig grösser ist, so kann daraus sicher geschlossen werden, dass die Sianalouelle innerhalb des Spielfelds liegt. Dies liegt daran, dass von den Spielfeld-Mikrophonen sämtliche vom Spielfeld her abgegebenen Signale bevorzugt und stärker empfangen werden, als die von ausserhalb des Spielfelds stammenden Signalen, während die Kompensations-Mikrophone die Spielfeld-Signale nur schwach empfangen und dagegen von ausserhalb stammende Signale bevorzugt.
Ist dagegen beim Vergleich festzustellen, dass ein von einem Kompensations-Mikrophon stammendes Signal stärker ist als das Spielfeld-Signal mit der grössten Amplitude, so steht mit Sicherheit fest, dass der Ort, an dem das Geräusch, bzw. der Pfiff abgegeben wurde, sich ausserhalb des Spielfelds befindet und damit als Störsignal zu unterdrücken ist. Das Einpegeln von Mikrophonen und Verstärkern, um zuverlässig vergleichbare Werte zu erhalten, sowie die Auswahl und Plazierung von Richtmikrophonen ist dem Fachmann ohne weiteres bekannt und geläufig und bedarf hier keiner näheren Erläuterung.
Weiterhin lässt sich die Erfindung einfach realisieren, wenn die Phasenverschiebung korrespondierender Signale zueinander verglichen wird. Ersichtlicherweise erreicht z.B. ein auf dem Spielfeld abgegebener Pfiff verschiedene um das Spielfeld herum plazierte Mikrophone mit einer der jeweiligen Entfernung zum Mikrophon entsprechenden Verzögerung. Erfindungsgemäss ist es dann vorgesehen, aus den jeweiligen Verzögerungszeiten die Entfernung des Orts der Schallabgabe zu den einzelnen Mikronhonen zu ermitteln. Dies ergibt sich bei bekannten Abständen der Mikrophone auf dem Spielfeld ohne weiteres aus der Zeitdifferenz der einzelnen Signale und der Schallgeschwindigkeit. Ersichtlicherweise lässt sich auf diese Weise ohne weiteres berechnen, an welchem Ort das akustische Zeichen abgegeben wurde. Bereits bei der Anordnung von drei Mikrophonen wird die Bestimmung eindeutig, doch empfiehlt es sich, wenigstens vier Mikrophone um das Spielfeld herum zu verteilen.
Im praktischen Einsatz erfolgt die Berechnung dabei zweckmässig vollautomatisch durch einen Rechner und durch Vergleich der Zeitabstände zwischen dem Auftreten der Signale an den einzelnen Mikrophonen mit einer Takt- oder Normfrequenz. Derartige Anordnungen sind dem Fachmann ohne weiteres in verschiedenen Ausführungsvarianten geläufig.
Ersichtlicherweise werden der technische Fortschritt undJe7r erfinderische Inhalt des Anmeldungsgegenstands sowohl durch die neuen Einzelmerkmale, als insbesondere auch durch die Kombination der Anwendung findenden Merkmale und Verfahrensschritte gewährleistet.
Die Erfindung ist im folgenden in Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 Die schematische Darstellung einer Anordnung mit den Merkmalen der Erfindung, Fig. 2 ein Schaltbeispiel einer Anordnung zum Blockieren von Störsignalen, Fig. 3 die Darstelluna des Sianalverlaufs an wichtigen Punkten in der Schaltunasanordnung gemäss Fig. 2, Fig. 4a die schematische Darstellung einer Anordnung von Richtmikrophonen auf einem Fussballfeld, Fig. 4b die Darstellung des zeitlichen Eintreffens der Spielfeld-Signale unter Berücksichtigung der Laufzeit des Schalls vom Ort der Ausstrahlung zu den einzelnen Mikrophonen, Fig. 5 eine Anordnung an einem Fussballfeld unter Einsatz von Spielfeld-Mikrophonen und Kompensations-Mikrophonen, Fig. 6 die schematische Darstellung der Signalauswertung der Anordnung gemäss Fig. 5, und Fig. 7 verschiedene Signal-Amplituden an den einzelnen Mikrophonen gemäss Fig. 5.
Gemäss Fig. 1 beeinflusst eine Trillerpfeife 1 über eine nicht dargestellte Schalteinrichtung einen Sender 4 derart, dass jedesmal bei der Betätigung der Trillerpfeife 1 Hochfreuenz-Signale abgegeben werden, welche durch einen Empfänger 5 empfangen und einer Verstärkereinrichtung 9 zugeführt werden. Der Verstärker steuert einen Impulsgeber 31 an, dessen Ausgang am einen Eingang eines Und-Glieds 32 liegt.
Die von der Trillerpfeife 1 abgestrahlten Schallwellen werden durch ein Mikrophon 33 empfangen, zu elektrischen Signalen umgeformt und einem Verstärker 34 zugeführt. Ersichtlicherweise werden also vom Schiedsrichter bei jeder Betätigung der Trillerpfeife 1 über zwei verschiedene Medien Signale abgegeben und in der nachstehend noch näher erläuterten Anordnung ausgewertet. Die akustisch übertragenen Signale werden dabei vom Verstärker 34 zunächst einem Bandfilter 35 zugeführt, in welchem selektiv und in bekannter Weise einstufia oder mehrstufig die charakteristischen Frequenzen der Trillerpfeife 1 herausgefiltert werden und sämtliche anderen Geräusche z.B. Rufe der Zuschauer oder Pfiffe mit anderer Frequenz gesperrt werden.
Im Bandfilter 35 wird damit bereits eine weitgehende Eliminierung sämtlicher Störungen vorgenommen. Vom Bandfilter 35 wird das resultierende Signal sodann einem bekannten Spektrum-Analysator 36 zugeführt, welcher wie schematisch bei 36a dargestellt ist, die vorher gespeicherte Frequenzcharakteristik der Trillerpfeife 1 mit den eintreffenden Signalen vergleicht. Derartige Spektrum-Analysatoren, die in der Regel unter Einsatz von kleinen Elektronenrechnern arbeiten, sind in der Praxis bekannt und gebräuchlich und bedürfen hier keiner näheren Erläuterung.
Jedenfalls wird dabei das vom Bandfilter 35 abgegebene Frequenz spektrum im Detail analysiert und nur bei Koinzidenz mit den jeweiligen Sollwerten akzeptiert. Sofern das empfangene Signal im Spektrum-Analysator 36 als "richtig" erkannt wurde, erfolgt Ansteuerung eines zweiten Impulsgebers 37, dessen Ausgang am zweiten Eingang der Und-Stufe 32 liegt.
Die Und-Stufe 32 liegt ausgangsseitig am Zeitglied 8, dessen 8, dessin Funktion in der Hauptanmeldung eingehend beschrieben wurde und welches insbesondere die Zeitdauer des eintreffenden Signals überprüft und in Abhängigkeit davon eine Uhr 12, welche die Restspielzeit anzeigt mit einem Zeitgeber 11 verbindet, bzw.
die Ansteueruna bei Spielunterbrechunaen unterbricht.
Ersichtlicherweise ist die Anordnung gemäss Fig. 1 absolut störsicher: Selbst wenn durch Benutzuna eines zweiten Senders der Empfänger 5 mit einem Störsignal beaufschlagt werden sollte, führt dies keineswegs zu einer Beeinflussung der Uhr 12, da das Und-Glied 32 nur dann Steuersignale passieren lässt, wenn gleichzeitig an beiden Eingängen ein Signal anliegt. Auch die Verwendung einer identischen Trillerpfeife, deren Frequenzspektrum im Spektrum-Analysator 36 nicht von der Trillerpfeife 1 des Schiedsrichters unterschieden werden kann, führt alleine noch nicht zu einer Störung der Zeitmessung, solange nicht gleichzeitig entsprechende Hf-Signale am Empfänger 5 anliegen.
Fig. 2 zeigt eine Anordnung, bei welcher die Störsicherheit bei der Verwendung von zwei verschiedenen Signalen weiter verbessert werden kann. Als A und B sind dabei zwei vom Schiedsrichter ausgelöste signale zu verstehen, welche entweder mit einer Anordnung gemss Fig. 1 akustisch und elektromagnetisch übertragen werden können, oder beide akustisch übertragen werden, oder aber auch beide elektromagnetisch übertragen werden.
Statt der draht losen Uebertragung von einem Sender zu einem Empfänger ist auch selbstverständlich die Verlegung von Senderschleifen und Empfängerschleifen im Spielfeld und die Verkopplung der Schleifen durch eine entsprechende Anordnung möglich.
Auch ist die Verwendung von mehr als zwei Signalen möglich.
Wenn bei der Anordnung gemäss Fig. 2 zwei derartige Signale A und B an je ein Differenzierglied 38a und 38b gelegt werden, so bewirkt dies, dass lediglich die ansteigenden und die abfallenden Flanken der Signale am Ausgang anliegen.
Diese Signale können über ledialich schematisch dargestellte Gleichrichteranordnungen 39a und 39b zwei Und-Gliedern 40a und 40b zugeführt werden, wobei am Und-Glied 40a lediglich die Koinzidenz der beiden positiven Impulse verglichen wird, während am Und-Glied 40b die beiden negativen Impulse anliegen und auf Koinzidenz überprüft werden. Ausgangsseitig liegen die Und-Glieder 40a und 40b an den beiden Eingängen eines bistabilen Multivibrators 41, der ausgangsseitig am Zeitglied 8 gemäss Fig. 1 liegt. Wenn bei der beschriebenen Schaltung im Verlauf der Signalübertragung vom Schiedsrichter gleichzeitig die beiden Signale A und B ausgelöst werden, so führt dies zum qleichzeitigen Auftreten von zwei positiven Impulsen (A1 und B1 gemäss Fig. 3) an den Eingängen des Und-Glieds 40a, sodass der bistabile Multivibrator 41 angesteuert wird und der Impuls C (Fig. 3) einsetzt. Bei der Beendigung der Signalabgabe durch den Schiedsrichter fallen die Impulse A und B ab, womit gleichzeit Impulse A1 und B1 am Und-,lied 40b anlieaen, was zur Umschaltung des bistabilen rlultivibrators 41 führt. Damit ist gewährleistet, dass selbst beim Auftreten eines Störimpulses am Eingang A und eines zweiten Störimpulses am Eingang B die Zeitmesseinrichtung nicht gestört werden kann, solange nicht absolute Koinzidenz der beiden Signale vorliegt. Wie nämlich aus der rechten Darstellung im Diagramm gemäss Fig. 3 ersichtlich wird, führt eine zeitliche Verschiebung der beiden Signale A und B dazu, dass die differenzierten Impulse A1 und B1 zeitlich unterschiedlich auftreten und damit nicht mehr gleichzeitig an den Und-Gliedern 40a, bzw. 40b anliegen. Damit bleiben die Störsignale wirkungslos ohne Einfluss auf das Zeitglied tl. In der Praxis sind hier selbstverständlich noch weitere Kodier- und Verschlüsselungsmöglichkeiten gegeben, ohne dass der Rahmen der Erfindung verlassen würde. Selbstverständlich ist es auch ohne weiteres möglich, Verzögerungen bei der Signalübertragung zu berücksichtigen, die insbesondere dann auftreten, wenn Uebertragung über unterschiedliche tsedien (z.B. akustische Uebertragung und Hochfrequenzübertraaung) mit verschiedenen Laufzeiten erfolgt.
Fig. 4a zeigt ein schematisch als Rechteck dargestelltes Spielfeld 43 mit vier Spielfeld-rlikrophonen A, B, C und D mit etwa keulenförmiger Richtcharakteristik, die jeweils derart auf das Spielfeld gerichtet ist, dass sich die einzelnen Bereiche der Spielfeld-Mikrophone A bis D überlappen und das Spielfeld abdecken. Eine - wie schematisch angedeutet - auf dem Spielfeld vom Schiedsrichter betätigte Pfeife 1 wird deshalb von sämtlichen Spielfeld-Mikrophonen A bis D empfangen. Durch bekannte Verstärkereinrichtungen lassen sich etwaige aus Entfernungsunterschiedenherrührende Unterschiede in der Amplitude ausgleichen.
Fig. 4b zeigt wie die Signale A bis D nach ihrer Verstärkung einer Zeitmess- und Recheneinrichtung 44 zugeführt werden. In der Zeitmess- und Recheneinrichtung 44 werden oemäss Fig. 4b die Laufzeitdifferenzen ermittelt, welche aus den unterschiedlichen Abständen der Spielfeld-Mikrophone von der Pfeife 1 herrühren. Mit Null ist dabei die Auslösung des Pfiffs durch den Schiedsrichter dargestellt. Als erstes folgt darauf hin das vom Spielfeld-Mikrophon B abgeleitete Signal nach der Zeit tB, da sich das Spielfeld-Mikrophon B beim dargestellten Beispiel am nächsten zur Pfeife 1 befindet. Darauf folgt mit relativ kurzer Verzögerung das vom Mikrophon A abgeleitete Signal mit der Verzögerung tA und darauf mit wesentlich längerer Verzögerung die beiden Signale, welche von den am weitest entfernten Mikrophonen C und D abgeleitet werden. Die Verzögerungszeiten zwischen dem Eintreffen der einzelnen Signale in der Zeitmess-und Recheneinrichtuna 44 sind ausserordentlich gering, doch mit bekannten Messmethoden ohne weiteres automatisch ermittelbar.
Da der Abstand der Mikrophone A bis D auf dem Spielfeld bekannt ist und ausserdem die Laufzeit des Schalls in Luft bekannt ist, lassen sich ohne weiteres durch einfache Berechnungen für jede beliebige Position der Trillerpfeife 1 die Abstände zu den einzelnen Mikrophonen A bis D und damit auch der Ort der Schallabstrahlung durch die Pfeife 1 ermitteln.
Dementsprechend lässt sich auch mit Sicherheit feststeIlen, õb der Ort der Schallabstrahlung sich innerhalb des Spielfelds 43 befindet oder etwa auf der Tribune wie bei la schematisch angedeutet. Die entsprechende Auslegung und Programmierung der Zeitmess- und Recheneinrichtung 44 ist ohne weiteres möglich und für den Fachmann ohne Schwierigkeiten durchführbar. Sofern nun im praktischen Ablauf die Auswertung der Verzögerungszeiten tA bis tD ergibt, dass der Abstrahlungsort ausserhalb des Spielfelds 43 liegt, bewirkt die Zeitmess- und Recheneinrichtung 44 eine automatische Unterdrückung des Signals, während im anderen Fall ein Steuersignal an das Zeitglied 8 oder eine andere geeignete Schaltanordnung zur Beeinflussuna der Zeitmesseinrichtung 12 (Fig. 1) abgegeben wird.
Fig. 5 zeigt das Spielfeld 43 wiederum mit Spielfeld-Mikrophonen A, B, C und D, welche das Spielfeld auf akustische Signale überwachen. Zusätzlich zu den Spielfeld-Mikrophonen A bis D sind rund um das Spielfeld und nahe an dessen äusserer Begrenzungslinie Kompensations-Mikrophone K1 bis Klo angeordnet, welche ebenfalls Richtcharakteristik aufweisen und auf das um das Spielfeld liegende Gebiet ausgerichtet sind. Gemäss Fig. 5 sind die Spielfeld-Mikrophone A bis D an eine erste Vergleichseinrichtung 45 angeschaltet, in welcher ermittelt wird, an welchem der vier Mikrophone das Signal mit der höchsten Amplitude anliegt. Dieses Signal wird sodann ausgewählt und dem einen Eingang eines Komparators 46 zugeführt. Die Kompensations-Mikrophone K1 bis K10 liegen an den Eingängen einer zweiten Vergleichseinrichtung, in welcher wiederum das Signal mit der höchsten Amplitude ausgewählt und an den zweiten Eingang des Komparators 46 gelegt wird. Die Vergleichseinrichtungen selbst, sowie der entsprechende Abgleich der einzelnen Mikrophone, sowie gegebenenfalls zwischengeschalteter Verstärkereinrichtungen zur Gewährleistung einer dem Schalleinfall proportionalen Amplitude sind dabei dem Fachmann bekannt und gebräuchlich und brauchen auch hier nicht näher erläutert zu werden.
Fig. 6 zeigt schematisch die Funktion der Kompensations-Mikrophone: Sofern sich dieFchallguellean der mit X bezeichneten Stelle innerhalb des Spielfelds befindet (oder an jeder anderen Stelle innerhalb des Spielfelds), wird aufgrund der Richtcharakteristik der auf das Spielfeld gerichteten Mikrophone A bis D eines dieser Mikrophone - im vorliegenden Fall das Mikrophon A - zu einem Signal höherer Amplitude führen, als die anderen Mikrophone. (Ausgenommen ist selbstverständlich der Fall, in welchem sich die Schallquelle in der Mitte des Spielfelds befindet, doch ist auch in einem solchen Fall die Funktion gewährleistet). Dieses Signal mit der grössten Amplitude wird in der Vergleichseinrichtung 45 ausgewählt und an den Komparator 46 gelegt. Die Kompensations-Mikrophone K bis K10 empfangen selbstverständlich auch einen mit hoher Lautstärke in der Position X auf dem Spielfeld abgegebenen Pfiff. Aufgrund der in die entgegengesetzte Richtung vom Spielfeld weg gerichteten Charakteristik sind die daraus abgeleiteten Signale jedoch wesentlich geringer als das Signal A.
Dies trifft auch für die Signale K8 und Kg zu, obwohl die Kompensations-Mikrophone unmittelbar neben dem Spielfeld-Mikrophon A angeordnet sind. Das grösste Signal von Kg wird ebenfalls dem Komparator 46 zugeführt und dort mit dem Signal A verglichen. Da das von einem Spielfeld-Mikrophon abgeleitete Signal jedoch grösser ist, als das von einem Kompensations-Mikrophon abqeleitete Signal erkennt der Komparator 46, dass die Schallquelle sich innerhalb des Spielfelds 43 befindet und lässt deshalb das Signal an den Verstärker 9 zur Verstärkung und Weitergabe an die Zeitmesseinrichtung passieren.
Sofern sich jedoch die Schallquelle an einem Ort ausserhalb des Spielfelds - z.B. bei Y (Fig. 5) - befindet, wird der Schall bevorzugt durch die beiden Kompensations-Mikrophone K3 und K4 aufgenommen. Die daraus abgeleiteten Signale K3 und K4 thöhere,Umplitude auf als (Fig. 7)weisen wesentlicE.die von den restlichen Kompensations-Mikrophonen abgeleiteten Signale, da diese weiter vom Ort Y der Ausstrahlung entfernt sind.
In der Vergleichseinrichtung 46 wird demgemäss das Signal K4 aus der Vielzahl der anliegenden Signale ausgewählt und an den Komparator 46 weitergeleitet. In diesem Fall sind die von den Spielfeld-Mikrophonen A bis D abgeleiteten Signale wesentlich kleiner als das Kompensations-Signal K4. Im Fall des Mikrophons C gilt dies, weil dieses eng gebündelt und von äusseren Schallquellenweg auf das Spielfeld gerichtet ist. Das Mikrophon A ist zwar etwa in Richtung der Schallquelle im Punkt Y gerichtet, doch ist die Amplitude des Signals A ebenfalls relativ klein, weil sich der Ort Y ausserordentlich weit entfernt vom Spielfeld-Mikrophon A befindet. Das Signal mit der grössten Amplitude ist in diesem Fall das Signal C und dieses wird deshalb von der Vergleichseinrichtung 45 an den zweiten Eingang des Komparators 46 gelegt. Der Komparator 46 ermittelt jedoch, dass die Amplitude des Signals K4 wesentlich grösser ist, als die Amplitude des Signals C und blockiert dementsprechend die Weitergabe des Signals nach dessen Identifizierung als zu einer Schallquelle ausserhalb des Spiels gehörend.
Für die Anordnung der Mikrophone hat es sich als zweckmässig erwiesen, wenn die Spielfeld-Mikrophone A bis D etwas erhöht und vorzugsweise in einer Höhe von 4 bis 8 m von schräg oben auf das Spielfeld gerichtet sind, während die Kompensations-Mikrophone zweckmässigerweise vom Spielfeld weg auf die Zuschauertribunen gerichtet sein sollen, um möglichst sämtliche potentiellen Störsignale innerhalb des Vorzugsbereichs der Richtcharakteristik der einzelnen Mikrophone zu erfassen.
Ersichtlicherweise lässt sich die Erfindung verschiedentlich abwandeln und ist insbesondere in der nråktischen Realisierung durch elektronische Geräte und Rechner keinerlei Beschränkungen unterworfen und jederzeit an spezifische Anforderungen anpassbar ohne dass dadurch der Rahmen der Erfindung verlassen würde.

Claims

Patentansprüche Ol Anordnung zum Erfassen der effektiven Spielzeit eines sportlichen Mannschaftsspiels, mit einem Schiedsrichter und einer vorgegebenen Spieldauer, wobei Spielunterbrechungen durch den Schiedsrichter mittels einer Pfeife signalisiert werden unter Verwendung von wenigstens einer Einrichtung zur Zeitmessung, die einen Ansteuereingang zum Unterbrechen und Wiederstarten der Messung aufweist, einer Empfangseinrichtung für drahtlose Signalübertragung, deren Ausgang an den Ansteuereingang angeschlossen ist, einer tragbaren Sendeeinrichtung f;ir den Schiedsrichter zur Abgabe von Signalen für die Empfangseinrichtung, sowie einer vom Schiedsrichter betätigbaren Schaltvorrichtung zur Aktivierung der Sendeeinrichtung und zur Uebertragung von die Zeitmessung unterbrechenden, bzw. wiederstartenden Signalen zu Beginn, bzw.

am Ende jeder Spielunterbrechung gemäss Patentanspruch 1 des Hauptpatents, d a d u r c h a e k e n n z e i c h -n e t , d a s s die tragbare Sendeeinrichtung zur drahtlosen Signalübertragung eine Einrichtung zur Abgabe akustischer Signale ist, und dass die Empfangseinrichtung wenigstens ein selektiv auf die Freauenzen der Sendeeinrichtung abgestimmtes Empfangsglied aufweist.
2. Anordnung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , d a s s zur drahtlosen Signalübertragung wenigstens eine vom Schiedsrichter betätigbare Pfeife vorgesehen ist, dass als Empfangsglied eine Mehrzahl von um das Spielfeld verteilten rtikronhonen vorgesehen ist, und dass in der Empfangsschaltung eine Anordnung zur Analyse der empfangenen akustischen Signale und zur selektiven Ausfilterung des Frequenzspektrums der vom Schiedsrichter benutzten Pfeife vorgesehen ist.
3. Anordnung nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , d a s s die Mikrophone Richtmikrophone sind.
4. Anordnung nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , d a s s die Empfangsschaltung einen Spektrum-Analysator aufweist.
5. Anordnung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , d a s s die traabare Sendeeinrichtung zur draht losen Ciqnaliibertraiuni jeweils wenigstens zwei verschiedene Signale abgibt, dass in der Empfangseinrichtung wenigstens eine Vergleichsanordnung zur Ermittlung einer jeweiligen Signaländerung und/oder des gleichzeitigen Auftretens der genannten Signale vorgesehen ist.
6. Anordnung nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , d a s s die beiden Signale akustische Signale sind.
7. Anordnung nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , d a s s eines der Signale oberhalb des Hörbereichs des menschlichen Ohrs liegt.
8. Anordnung nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , d a s s die tragbare Sendeeinrichtung wenigstens einen Sender fir akustische Signalübertragung und einen Sender f;ir elektromagnetische Signalübertragung aufweist, dass die Empfangseinrichtung wenigstens einen Empfänger für elektromaanetische Wellen und einen Empfänger für akustische Wellen aufweist, welche jeweils auf die Frequenz der zugeordneten Sendeeinrichtung abgestimmt sind, und dass den beiden Empfangseinrichtungen eine Vergleichsanordnung zur Ermittlung des gleichzeitigen Auftretens der elektromagnetischen und der akustischen Signale nachgeschaltet ist.
9. Anordnung nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , d a s s in der Empfangseinrichtung wenigstens eine Einrichtung zum Umformen von Aenderungen weniostens eines der beiden Signale in Steuerimpulse vorgesehen ist und dass die Steuerimpulse derart an den Eingang einer Vergleichseinrichtuna aeleat sind, dass die Zeitmesseinrichtung nur beim Vorliegen, bzw. Micht-Vorliegen von Steuerimpulsen aktivierbar ist.
lO. Verfahren zum Erfassen der effektiyen Spielzeit eines sportlichen Mannschaftsspiels unter Verwendung einer Anordnung gemäss Anspruch 1, d a d u r c h o e k e n n -z e i c h n e t , d a s s die akustischen Signale durch wenigstens zwei Spielfeld-Mikrophone mit Richtcharakteristik empfangen werden, und dass diese auf das Spielfeld ausgerichtet werden.
11. Verfahren nach Anspruch lO,d a d u r c h o e k e n n -z e i c h n e t , d a s s die von ausserhalb des Spielfelds abgegebenen Geräusche, bzw. Schallwellen durch Kompensations-Mikrophone empfangen werden, welche auf die Bereiche um das Spielfeld gerichtet werden, dass diese Signale verstärkt und zu elektrischen Kompensations-Sianalen umgeformt werden, dass gleichzeitig die von den Snielfeld-rlikrophonen empfangenen Signale verstärkt und in elektrische Spielfeld-Signale umgeformt werden, wobei sich in den Spielfeld-Signalen Störanteile von ausserhalb des Spielfelds abgegebenen und von den Kompensations-Mikrophonen aufgenommenen Schallwellen befinden, dass das Kompensations-Signal jeweils mit dem korrespondierenden Spielfeld-Signal verglichen wird, und dass alle diejenigen Spielfeld-Signale unterdrückt werden, von denen gleichzeitig korrespondierende Kompensations-Signale anliegen, deren Amplitude grösser ist, als die genannten Snielfeld-Signale.
12. Verfahren nach Anspruch 11, d a d u r c h o e k e'n'S ' z e i c h n e t , d a s s sowohl die Spielfeld-Signale, als auch die Komnensations-Cianale vor dem Vergleich derart gefiltert, bzw. gesiebt werden, dass lediglich Signale verstärkt und verglichen werden, welche den vom Schiedsrichter abgegebenen Signalen oder gleichartigen, ausserhalb des Spielfelds abgegebenen Stör-Signalen entsprechen.
13. Verfahren nach Anspruch lO, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , d a s s durch eine Mehrzahl von Empfangseinrichtungen die auf dem Spielfeld und um das Spielfeld herum abgegebenen Schallwellen empfangen werden, dass sodann aus diesen Schallwellen diejenigen akustischen Signale herausgefiltert, bzw. -gesiebt werden, die den vom Schiedsrichter abgegebenen Signalen entsnrechen, dass der zeitliche Abstand jeweils korresnondierender, von den einzelnen Empfangseinrichtungen empfangener Signale jeweils verglichen und daraus der Ort der Signalabgabe berechnet wird, und dass sämtliche cicrnale unterdriickt werden, welche ausserhalb des Snielfelds abgegeben wurden.
14. Verfahren zum Erfassen der effektiven Spielzeit eines sportlichen Mannschaftsspiels unter Verwendung einer Anordnung gemäss Patentanspruch 1 des Hauptpatents, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s die von der tragbaren Sendeeinrichtung übertragenen Signale mit einer Kennung versehen werden und dass die von der Empfanaseinrichtung empfangenen Signale auf Uebereinstimmung mit der Kennung überprüft werden.