DE3629082A1

DE3629082A1 - Signalling device for monitoring the lines bounding a tennis court

Info

Publication number: DE3629082A1
Application number: DE19863629082
Authority: DE
Inventors: Andras Dipl Ing Gati
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1986-08-27
Filing date: 1986-08-27
Publication date: 1988-03-03

Abstract

For monitoring the lines bounding a tennis court to detect whether the place where a tennis ball bounces lies inside or outside the bounding lines, a foil strip with piezoelectric properties is embedded in the ground underneath the marking strips as a signal transmitter. In this case, one side edge of the foil strip is in the direct vicinity of the outer edge of the marking strip and the other side edge is virtually beneath or obliquely beneath in the direction of the inside of the court. The piezoelectric signals generated by a bounce are evaluated in an evaluation electronics unit to establish the current direction and/or time sequence.

Description

Die Erfindung betrifft eine Signalvorrichtung für Tennisplätze zur Anzeige, ob ein Tennisball den Regeln entsprechend als innerhalb eines Feldes gewertet werden kann oder nicht. Entscheidend für die Zulässigkeit eines Balles ist, daß seine vollständige oder auch teil weise Aufprallsfläche - zumeist eine Ellipse - noch innerhalb der Außenkanten des Markierungsstreifens (10) eines Feldes liegen.The invention relates to a signal device for tennis courts to indicate whether or not a tennis ball can be evaluated according to the rules as within a field. It is crucial for the admissibility of a ball that its complete or partial impact surface - usually an ellipse - still lies within the outer edges of the marking strip ( 10 ) of a field.

Jeder Markierungsstreifen (10) eines Tennisfeldes muß während eines Spieles überwacht werden. Dies geschieht derzeit noch fast aus schließlich durch die Spieler selbst bzw. bei Turnierspielen durch einen Schieds- und mehrere Linienrichter. Bei sehr schnell geschlage nen Bällen, die im Bereich der Feldgrenzen aufschlagen, ist das menschliche Auge oft überfordert und ungenau.Each marking strip ( 10 ) of a tennis court must be monitored during a game. This is currently done almost exclusively by the players themselves or, in tournament games, by an arbitrator and several line judges. The human eye is often overwhelmed and imprecise when the balls are hit very quickly and hit the field boundaries.

Es liegen bereits einige Ansätze für eine automatische Überwachung vor. Eine bekannte Technik nutzt Laserstrahlen, die zumindest die Aufschlagslinie überwacht. Dieses System kann jedoch nicht ständig während des Spiels und für alle Linien genutzt werde, da sich Über schneidungen ergeben und Spieler den Laserstrahl stören könnten. Darüber hinaus sind die Geräte in der Anschaffung sehr teuer und haben einen hohen Stromverbrauch. Sie werden daher nur bei sehr we nigen Großturnieren eingesetzt.There are already some approaches to automatic monitoring in front. A known technique uses laser beams that at least the Service line monitored. However, this system cannot work all the time be used during the game and for all lines, because over result in cuts and players could disrupt the laser beam. In addition, the devices are very expensive to buy have high power consumption. You will therefore only at very we some major tournaments.

Darüber hinaus gibt es bisher keine Systeme, die von den Tennisverbän den als technisch ausreichend funktionstüchtig anerkannt werden. Es liegt bereits ein Vorschlag vor, der als Sensor eine polymere Folie nutzt, die piezoelektrische Eigenschaften besitzt (PCT/BE84/00 013).In addition, there are currently no systems used by the tennis associations which are recognized as technically sufficiently functional. It there is already a proposal that uses a polymer film as the sensor uses, which has piezoelectric properties (PCT / BE84 / 00 013).

Fig. 1 zeigt einen beispielhaften Aufbau einer derartigen Folie:
Piezofolie (7), Elektroden (8), Isolationsschicht (9) und Kabel (6). Durch einen mechanischen Impuls auf die Folie wird ein elektrisches Signal erzeugt. Es wurde in der obigen Anmeldung vorgeschlagen, diese Folie waagerecht auf dem Markierungsstreifen so anzuordnen, daß durch das Vorhandensein oder Fehlen eines Impulses ermittelt werden kann, ob der Ball gültig war. Fig. 1 shows an exemplary structure of such a film:
Piezo film ( 7 ), electrodes ( 8 ), insulation layer ( 9 ) and cable ( 6 ). An electrical signal is generated by a mechanical pulse on the film. It was proposed in the above application to arrange this film horizontally on the marking strip so that the presence or absence of a pulse can be used to determine whether the ball was valid.

Diese Lösung weist jedoch ein ungenügendes Ergebnis auf. Bei Verle gen auf oder bündig in die Spielfläche kann die Folie sehr leicht be schädigt werden. Wird eine entsprechend widerstandsfähige Schutzbe schichtung vorgesehen, wird das Reflektionsverhalten des Balles auf dem Markierungsstreifen gegenüber der restlichen Spielfläche (z. B. Asche, Gras) beeinflußt. However, this solution has an unsatisfactory result. With Verle on or flush in the playing surface, the film can be very easily be damaged. Is a correspondingly resistant protective cover provided stratification, the reflective behavior of the ball the marking strip opposite the rest of the playing area (e.g. Ash, grass).

Wird die Folie waagerecht unterhalb des Bodens verlegt, sind die ge nannten Probleme zwar beseitigt, die Auflösung des Sensors wird je doch zu gering. Die sich durch den Aufprall des nach allen Seiten fortpflanzende Stoßwelle (sowie die Signalwirkung der Folie auch bei Schubkräften) kann auch außerhalb des Markierungsstreifens einen Im puls erzeugen. Da die Stärke des Impulses entscheidend vom Aufprall winkel und der Geschwindigkeit des Balles abhängt, ergibt auch eine entsprechend eingrenzende Impulswertung keine ausreichende Genau igkeit. Darüber hinaus ist diese Verlegeart durch das Ausfräsen eines ca. 20 cm breiten Kanals mit anschließendem Restaurieren des Origi nalbelags recht aufwendig.If the film is laid horizontally below the floor, the ge mentioned problems are eliminated, the resolution of the sensor is ever but too little. The impact of the on all sides propagating shock wave (as well as the signal effect of the film also at Shear forces) can also have an Im outside of the marking strip generate pulse. Because the strength of the pulse is critical from the impact angle and the speed of the ball depends on, also gives one Correspondingly limiting impulse evaluation is not sufficient exact activity. In addition, this type of installation is by milling one approx. 20 cm wide canal with subsequent restoration of the Origi very expensive.

Der Erfindungliegt die Aufgabe zugrunde, ein Sensorsystem zu schaf fen, das präzise sämtliche Markierungsstreifen überwachen kann und das Spiel nicht beeinflußt. Darüber hinaus soll das Verlegen einfach und ohne nachhaltige Beschädigung des Spielfeldes durchführbar sein.The object of the invention is to create a sensor system fen that can precisely monitor all marking strips and does not affect the game. In addition, laying should be easy and be feasible without sustaining damage to the field.

Vorstehende Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Fo lie (12) vorzugsweise schräg (bis vertikal) unterhalb der Markie rungsstreifen (10) in den Boden eingelassen wird, wobei die eine Seite der Folie die Außenkante des Markierungsstreifens berührt oder knapp darunter liegt (siehe Fig. 2). Hierdurch wird erreicht, daß ein Aufprall außerhalb des Feldes durch die sich fortpflanzende Stoßwelle einen Impuls auf die Außenseite der Folie erzeugt, während ein Auf prall im Feld einen Impuls auf die Innenseite der Folie ausübt (die Außenseite der Folie zeigt zum ungültigen Nachbarfeld, während die Innenseite der Folie zum gültigen Feld zeigt). Da die piezoelektri sche Folie ein Gleichspannungssignal erzeugt, werden im Vorzeichen umgekehrte Ströme erzeugt. Daher kann von der Richtung des Stromes auf einen Aufprallort im oder außerhalb des Feldes geschlossen wer den.The above object is achieved in that the fo lie ( 12 ) preferably at an angle (to vertical) below the marking strips ( 10 ) is let into the ground, one side of the film touching the outer edge of the marking strip or lying just below it (see Fig. 2). This ensures that an impact outside the field by the propagating shock wave generates a pulse on the outside of the film, while an impact in the field exerts a pulse on the inside of the film (the outside of the film points to the invalid neighboring field, while the Shows the inside of the slide to the valid field). Since the piezoelectric film generates a DC voltage signal, reversed currents are generated in the sign. Therefore, it can be concluded from the direction of the current to an impact location in or outside the field.

Bei den besonders umstrittenen Bällen, die noch zu einem Teil die Li nie berühren ( Fig. 3c), kann als Kriterium neben der Stromrichtung auch deren zeitliche Abfolge herangezogen werden. Aufgrund der Schräglage der Folie wird zunächst ein Impuls auf die Innenseite der Folie erzeugt und erst anschließend ein in seiner Richtung entgegen gesetzter Impuls auf die Außenseite. Dies dadurch, daß die Stoßwelle des Aufschlagsbereichs auf der Linie zur Innenseite der Folie einen kürzeren Weg zurückzulegen hat und dadurch, daß die Bälle üblicher weise von innerhalb des Feldes nach außen vorspringen und entspre chend abrollen, rutschen oder sich verformen.In the case of the particularly controversial balls, which still partly do not touch the Li ( Fig. 3c), the chronological sequence as well as the current direction can be used as a criterion. Due to the inclined position of the film, an impulse is first generated on the inside of the film and only then an impulse opposite in its direction on the outside. This is due to the fact that the shock wave of the impact area on the line to the inside of the film has to travel a shorter distance and that the balls usually protrude from the inside of the field and roll, slide or deform accordingly.

Das piezoelektrische Signal wird in einer nachgeschalteten Auswerte elektronik verarbeitet. Sie prüft die erzeugte bzw. die zuerst er zeugte Stromrichtung, die definitionsgemäß einen gültigen Ball von einem ungültigen durch ein unterschiedliches Signal kenntlich macht. Außerdem trennt sie durch den Ball verursachte Impulse von anderen (z. B. durch den Spieler) nach der unterschiedlichen Impulsdauer. In Fig. 3 werden die drei möglichen Zustände an den Markierungsstreifen gezeigt. Bei Fig. 3a kommt der Ball (13) auf der Linie auf, d. h. nur im erlaubten Feld. Das entsprehend erzeugte piezoelektrische Signal ist positiv. In Fig. 3b kommt der Ball voll außerhalb des Feldes auf und erzeugt dadurch ein negatives Signal. Fig. 3c zeigt einen Ball, der sowohl auf der Linie als auch außerhalb des Feldes aufkommt. Aus den obengenannten Gründen wird zunächst ein positives und anschlie ßend ein negatives Signal erzeugt. Dies zeigt, daß der Ball als gül tig zu werden ist.The piezoelectric signal is processed in a downstream evaluation electronics. It checks the generated or the first generated current direction, which by definition identifies a valid ball from an invalid by a different signal. It also separates impulses caused by the ball from others (e.g. by the player) according to the different pulse duration. In FIG. 3, the three possible states are shown on the label strips. In Fig. 3a the ball ( 13 ) comes on the line, ie only in the allowed field. The correspondingly generated piezoelectric signal is positive. In Fig. 3b, the ball comes completely outside the field and thereby generates a negative signal. Fig. 3c shows a ball that comes up both on the line and outside the field. For the reasons mentioned above, a positive and then a negative signal is generated first. This shows that the ball is considered to be valid.

Um die Abfolge einer Stromrichtungsänderung klarer zu unterscheiden, kann die Außenseite der Folie mit einer impulsdämpfenden Schicht (z. B. Gummi) belegt werden. Dies vergrößert den zeitlichen Abstand der Richtungsumkehr und erlaubt so eine präzise Bewertung.In order to differentiate more clearly the sequence of a current direction change, can cover the outside of the film with an impulse damping layer (e.g. rubber). This increases the time interval the reversal of direction and thus allows a precise assessment.

Die erfindungsgemäße Lösung erfordert auch einen vergleichsweise ge ringen Verlegeaufwand, bei dem eine bestehende Spielfläche nur wenig beschädigt werden muß. Hierzu braucht nur ein Spalt, der etwa die Dicke der Folie zuzüglich geeigneter Schutzschichten (z. B. gegen Feuchtigkeit, mechanische Beschädigung) hat, an der Außenkante des Markierungsstreifens gefräst zu werden.The solution according to the invention also requires a comparatively ge wrestle laying effort where an existing playing surface is little must be damaged. All that is needed is a gap, such as the Thickness of the film plus suitable protective layers (e.g. against Moisture, mechanical damage) on the outer edge of the Marking strip to be milled.

Claims

1. Signal device on one of the field boundary of a tennis court to indicate whether the impact surface of a tennis ball lies outside the field boundary line, the signal transmitter being a polymer film strip with piezoelectric properties embedded in the ground beneath the marking strip ( 10 ), e.g. B. made of poly vinylidene fluoride (PVDF), characterized in that a side edge of the film strip ( 12 ) in the immediate vicinity of the outer edge of the marking strip ( 10 ) and the other side edge perpendicular or with a directional component to the inside of the field obliquely below the upper Side edge lies.

2. Signal device according to claim 1, characterized records that from a transmitter the Stromrich tion and the chronological sequence of the inside and outside generated impulses of the film generated pulses are detectable.

3. Signal device according to claim 1 or 2, characterized ge indicates that the outside of the film is stronger has a retarding coating as the inside.