DE3937977C1 - - Google Patents
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- DE3937977C1 DE3937977C1 DE3937977A DE3937977A DE3937977C1 DE 3937977 C1 DE3937977 C1 DE 3937977C1 DE 3937977 A DE3937977 A DE 3937977A DE 3937977 A DE3937977 A DE 3937977A DE 3937977 C1 DE3937977 C1 DE 3937977C1
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- G07C—TIME OR ATTENDANCE REGISTERS; REGISTERING OR INDICATING THE WORKING OF MACHINES; GENERATING RANDOM NUMBERS; VOTING OR LOTTERY APPARATUS; ARRANGEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS FOR CHECKING NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
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- G07C1/22—Registering, indicating or recording the time of events or elapsed time, e.g. time-recorders for work people in connection with sports or games
- G07C1/24—Race time-recorders
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- G—PHYSICS
- G04—HOROLOGY
- G04F—TIME-INTERVAL MEASURING
- G04F13/00—Apparatus for measuring unknown time intervals by means not provided for in groups G04F5/00 - G04F10/00
- G04F13/02—Apparatus for measuring unknown time intervals by means not provided for in groups G04F5/00 - G04F10/00 using optical means
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung der
Zeit zwischen Start und Ziel von Wettkämpfen, Fahrzeugen
oder dergleichen, insbesondere von Wettläufen, Reitern,
Rennautos oder dergleichen, wobei eine Videokamera
mit Wiedergabegerät für Standbilder und vorzugsweise mit
Monitor, ein Zeitgenerator, der die durch
einen Startimpuls, z. B. eine Startpistole, Startlicht
schranke oder dergleichen ausgelöste mitlaufende Zeit
während des Kamerabetriebes jeweils in die Standbilder
einblendet und von Standbild zu Standbild die jeweilige
Zeit der Standbildaufnahme angibt, und wobei ein Lichtschranke
oder dergleichen Fühler in Übereinstimmung mit einer Ziel
linie vorgesehen ist und die Videokamera Stand
bilder in einem festen zeitlichen Abstand von vorzugsweise
zwei oder vier hundertstel Sekunden liefert und in Flucht
mit der Ziellinie aufgestellt wird.
Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Be
stimmung der Zeit zwischen Start und Ziel mit von Wettkämpfen, Fahrzeugen oder dergleichen, Hilfe einer
Videokamera mit Wiedergabegerät für Standbilder und
vorzugsweise mit Monitor, einem Zeitgenerator und einer Licht
schranke oder dergleichen Fühler zur Durchführung
des Verfahrens.
Ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten
Art sind aus der DE-C 25 35 539 bekannt. Dabei wird befürch
tet, daß die jeweils eingeblendete Zeit möglicherweise nicht
genau mit dem Zeitpunkt der Bildentstehung übereinstimmt,
weil die einzelnen Bildsprünge gegenüber den Fortschaltungen
der Zeitangaben versetzt sein könnten. Es ist deshalb bei
diesem vorbekannten Verfahren angestrebt, daß der Start
impuls mit dem Synchronisationsimpuls der Kamera zusammen
trifft, damit die eingeblendete Zeit und die Zeit der Bild
entstehung jeweils übereinstimmen. Somit ist angestrebt, daß
mit dem Startimpuls auch der Synchronisationsimpuls für die
Kamera ausgelöst wird. Die weiteren Synchronisationsimpulse
der Kamera für deren Einzelbilder werden danach über das
Taktsignal des Zeitgenerators bestimmt.
Dies bedeutet, daß der Zeitgenerator auch die Bildfolge be
stimmen soll, wobei jedoch der Benutzer keine Kontrolle
darüber hat, ob dies - bei eventuellen Störungen - wirklich
immer der Fall ist, also die von dem Zeitgenerator bei der
Bildfolge im Hinblick auf den Startimpuls durchzuführende
Korrektur beim Zieldurchgang der Wettkämpfe tatsächlich voll
zogen ist. Eine genaue Übereinstimmung der eingeblendeten
Zeit mit dem Zeitpunkt der jeweiligen Bildentstehung ist so
mit zwar angestrebt, aber nicht sichergestellt.
Darüber hinaus ist die Durchführung dieses vorbekannten Ver
fahrens mit einer handelsüblichen Kamera nicht möglich, da
die Kamera ja von außen her, also extern synchronisiert wer
den können muß. Somit ist diese Kamera nicht nur wesentlich
teurer, sondern ohne Recorder auch nicht für Trainingszwecke
einsetzbar und bei Ausfall nicht kurzfristig austauschbar.
Es besteht deshalb die Aufgabe, ein Verfahren und eine Vor
richtung der eingangs erwähnten Art so auszubilden, daß eine
präzise Zeitnahme mit großer Sicherheit und dennoch mit
einer preiswerten handelsüblichen Kamera möglich ist, die
nicht extern synchronisierbar sein muß.
Die Lösung dieser Aufgabe besteht
darin, daß eine erste eingeblendete Zeit wenigstens eine Größenan
ordnung genauer als die kleinste zu messende Zeit
einheit gemessen und angezeigt wird und daß das Ausgangssignal
der Kamera für ein Bild
signal den Zeitgenerator derart ansteuert, daß diese jeweils
im Zeitpunkt einer Bildaufnahme dort anstehende genauere Zeit
in dieses Bild einblendet und aufgezeichnet wird.
Entgegen der bisherigen Lösung dient also nicht der Zeit
generator zum Ansteuern und Synchronisieren der Bildfolge,
sondern umgekehrt wird das Ausgangssignal der Kamera
dazu herangezogen, die im Augenblick der
Bildentstehung im Zeitgenerator anstehende Zeit anzuzeigen.
Da diese Zeit wenigstens eine Größenordnung ge
nauer als die zu messende Zeit ist, kann nicht passieren,
daß die eingeblendete Zeit schon erheblich früher - in
Relation zu der kleinsten zu messenden Zeiteinheit - ent
standen ist und also der Bildanzeige hinterher hinkt.
Zur Messung von Zeiten auf eine hundertstel Sekunde genau
können beispielsweise auf tausendstel Sekunden genaue Zeiten
in das jeweilige Standbild eingeblendet werden. Damit ist
sichergestellt, daß zwischen den Sprüngen von hundertstel
Sekunde zu hundertstel Sekunde die Zwischenzeiten angegeben
und in auf eine tausendstel Sekunde genauer Übereinstimmung
mit der Bildentstehung ist. Es ergibt sich auf diese Weise
eine praktisch fehlerlose Zeitangabe jeweils zum einzelnen
Standbild, da moderne Videokameras mit Belichtungszeiten
ebenfalls in dieser Größenordnung also zum Beispiel von einer
tausendstel Sekunde arbeiten können.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es, den Zeit
generator mit einem Startimpuls in Gang zu setzen unabhängig
davon, ob die Bildentstehung genau synchron mit dem Zeit
generator startet oder nicht, da in der anschließenden Bild
folge jeweils die exakte bei der Bildentstehung geltende
Zeit eingeblendet werden kann.
Eine Ausgestaltung der Erfindung von erheblicher Bedeutung
kann dabei darin bestehen, die Verfahrensweise gemäß
DE-A-37 16 987 mitanzuwenden. Danach ist es zweckmäßig, daß
in die Standbilder mindestens eine zweite
Zeit wenigstens mit der Genauigkeit der zu messenden Zeit
eingeblendet wird, die gleichzeitig mit der ersten Zeit
synchron abläuft, und daß die Einblendung dieser zweiten
Zeit durch Unterbrechung der Lichtschranke bei Ziellinienbe
rührung eines Wettkämpfers, Fahrzeuges oder dergleichen
arretiert und die Anzeige dieser Zieldurchgangszeit zu
mindest über einen Bildwechsel hinaus festgehalten - ge
wissermaßen "eingefroren" - , also auch zumindest in einem
nächstfolgenden Standbild eingeblendet wird, so daß dieses
auf den Zieldurchgang eines die Lichtschranke auslösenden
Vorganges folgende Bild wenigstens zwei voneinander abweichen
de Zeiteinblendungen und den Wettkämpfen, das Fahrzeug oder
dergleichen jeweils der Ziellinie zeigt, wobei die Differenz
der beiden Zeiten proportional zu der Wegstrecke des Wett
kämpfers, Fahrzeuges oder dergleichen über die Ziellinie
hinaus ist. Diese Zielzeit eines Wettkämpfers kann zum Bei
spiel bis zur nächstmöglichen Lichtschrankenberührung einge
froren bleiben, wonach dann die jeweils wieder aktuelle Zeit
erscheint.
Nach der jeweiligen Position des Wettkämpfers an der Ziel
linie kann nun entschieden oder überprüft werden, ob diese
Zeit als die offizielle Endzeit herangezogen wird. Im Zwei
felsfalle ist die durchlaufende, ebenfalls in diesem Stand
bild erkennbare Zeit heranzuziehen. Diese zweite Zeit kann
also zur Kontrolle und Verfeinerung der gesamten Meßmethode
dienen und hilft, die genauen Zeiten von mehreren in dichter
Reihenfolge die Ziellinie überquerenden Wettkämpfern, die nicht
alle jeweils die Lichtschranke aktivieren können, zu ermitteln.
Dabei ist es zweckmäßig, wenn die zweite Zeit ebenfalls wenig
stens eine Größenordnung genauer als die zu messen
de Zeit, insbesondere bei Messungen auf hundertstel Sekunden,
auf tausendstel Sekunden genau angegeben und eingeblendet wird.
Ein weiterer Vorteil dieser Einblendung zweier Zeiten besteht
darin, daß ständig überprüft werden kann, ob die Licht
schranke richtig eingestellt ist und die Zeit-Bild-Syn
chronisation zutrifft.
Befindet sich beispielsweise ein Läufer am Ziel vor dem
Bildsprung von zweihundertstel Sekunden näher an der Ziel
linie als er sich nach dem Bildsprung hinter der Ziellinie
befindet, muß die Zeitdifferenz der beiden eingeblendeten
Zeiten mindestens eine hundertstel Sekunde betragen. Das
Richtmaß ist hierbei immer die Lichtschrankenzeit, da diese
bei richtiger Einstellung der Lichtschranke unabängig von
jeder Zeit-Bild-Synchronisation die korrekte Zeit zwischen
Start- und Zielimpuls ermittelt. Wenn dabei die angegebenen
Zeiten eine Größenordnung genauer als die genaueste kleinste
Meßgröße der Zeit sind, also tausendstel Sekunden angegeben
werden, wenn auf hundertstel Sekunden genau gemessen werden
soll, ist sichergestellt, daß die eingeblendeten Zeiten den
durch Bildsprünge sonst zu befürchtenden Zeitfehler in der
Größenordnung einer hundertstel Sekunde nicht enthalten, da
die jeweils abgelaufene Zeit mit dem Zeitpunkt der Bildauf
zeichnung praktisch auf eine tausendstel Sekunde genau über
einstimmt.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Lösung der eingangs ge
nannten Aufgabe besteht darin, daß der Zeitgenerator oder
das Zeitmeßglied und die von ihm in das Kamerabild oder Stand
bild eingeblendete Zeit wenigstens um eine Größenordnung
genauer, insbesonders um wenigstens eine Stelle
hinter dem Komma genauer, als die zu messende Zeit ist und daß
der Zeitgenerator mit dem Impulsgenerator für das ausgehende
Bildsignal der Kamera derart verbunden ist, daß im Augenblick
einer Belichtung die im Zeitgenerator anstehende Zeit in das
Bild einblendbar ist und aufgezeichnet wird. Somit ist es
nicht erforderlich, die Kamera von außen her bzw. von dem
Zeitgenerator her zu synchronisieren, sondern jeweils das
Bildsignal der Kamera sorgt dafür, daß der Zeitgenerator im
Augenblick der Bildentstehung und Darstellung die gerade an
stehende Zeit in dieses Bild eingibt. Entsprechend exakt
stimmen die in dem Bild wiedergegebene Position eines Wett
kämpfers und die bis dahin abgelaufene Zeit überein, obwohl
von Bildsprung zu Bildsprung zum Beispiel mindestens zwei
hundertstel Sekunden vergehen und bei nur auf hundertstel
Sekunden genauer Zeiteinblendung, also Zeitfehler in der
Größenordnung von etwa einer hundertstel Sekunde auftreten
könnten.
Zweckmäßig ist es dabei, wenn ein auf tausendstel Sekunden
genauer Zeitgenerator für auf hundertstel Sekunden genaue
Zeitmessungen vorgesehen ist. Dies sind Zeit-Genauigkeiten,
wie sie heute bei zahlreichen Wettbewerben, insbesondere
bei Sprint-Laufwettbewerben, aber auch in anderen auf Ge
schwindigkeit ausgerichteten Wettbewerben benötigt werden.
Die Vorrichtung kann eine zweckmäßige Ausgestaltung auf
weisen, die darin besteht, daß der Zeitgenerator zwei unab
hängig voneinander, jedoch synchron ablaufende Zeiten an
geben, deren eine um wenigstens eine Größenordnung genauer
als die zu messende Zeit ist und daß eine der Zeiten, ins
besondere durch Unterbrechung einer mit dem Zeitgenerator
gekoppelten, in Übereinstimmung mit einer Ziellinie ange
ordneten Lichtschranke auf den Augenblick der Unterbrechung
der Lichtschranke fixierbar und im folgenden Standbild in
dieser fixierten, von der weiterlaufenden Zeit abweichenden
Anzeige in das nächste Standbild einblendbar ist. Somit ist
eine ständige Kontrolle und Überprüfung möglich, ob die
Lichtschranke richtig eingestellt ist und die Zeit-Bild-
Synchronisation funktioniert.
Zweckmäßig ist es dabei, wenn das von der Aufnahmekamera
kommende Videosignal insbesondere über einen
Signalverstärker zu einer Impulstrennung geführt ist, wenn
der zur Aufzeichnung der in dem Zeitgenerator ermittelten
Zeit oder Zeiten dienende Zeichengenerator mit der Impuls
trennung verbunden ist und eine Verbindungsleitung zu einer
Mischstufe aufweist, die ihrerseits mittels einer Leitung
zur Übermittlung des Bildsignales mit der Kamera verbunden
ist, und wenn an die Mischstufe ein Videorecorder und/oder
Bildschirm und/oder Videodrucker für die Darstellung des
Bildes mit der/den eingeblendeten Zeiten verbunden ist. Es
ergibt sich auf diese Weise insgesamt eine relativ einfach
aufgebaute und auch im Hinblick auf die preiswerte Kamera
insgesamt preiswerte Vorrichtung, mit der dennoch ganz
exakte Zielzeiten ermittelt werden können, ohne daß die
Kamera ständig von außen her und insbesondere von einem Zeit
generator her synchronisiert werden muß.
Nachstehend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit
ihren ihr als wesentlich zugehörenden Einzelheiten anhand
der Zeichnung noch näher beschrieben. Es zeigt
Fig. 1 eine schematische Darstellung des zeitlichen
Ablaufes der einzelnen Bildwiedergabe und ihrer
zeitlichen Ausdehnung von etwa eine 1000stel
Sekunde und einem Abstand von etwa zwei 100stel
Sekunden sowie mit den zwischen ihnen ange
ordneten, im Abstand einer 1000stel Sekunde
liegenden Wechsel der jeweils angegebenen Zei
ten eines auf tausendstel Sekunde genauen
Zeitgenerators und
Fig. 2 ein Blockschaltbild einer Vorrichtung zum Er
mitteln von Zeiten zwischen Start und Ziel von
Wettkämpfen mit einer Videokamera, Zeitgenera
tor, Bildschirm oder Drucker.
Ein Bildschirm 1 eines Monitors 2 zeigt das von einer Video
kamera 3 aufgenommene Bild in schematisierter Darstellung.
Dabei erkennt man die Markierungslinien 4 von Laufbahnen für
einen Laufwettbewerb, die Ziellinie 5, die gleichzeitig der
Aufstellung der in Fig. 2 links angedeuteten Lichtschranke 6
mit Lichtschranken-Schalter 6a entspricht, sowie einen die
Ziellinie 5 passierenden Läufer 7 oder Wettkämpfer.
Die Videokamera 3, die Lichtschranke 6 und der Monitor 2 ge
hören ebenso wie ein Videorecorder 8 und ein Videodrucker 9
mit einem Zeitgenerator 10 zu einer Vorrichtung, mit welcher
die Zeit zwischen Start und Ziel von Wettkämpfern, beispiels
weise dem Läufer 7, aber auch von Fahrzeugen, Pferden oder
dergleichen ermittelt und wiedergegeben werden können, wobei
in noch zu beschreibender Weise Zeiten in das jeweils ent
stehende Bild, sei es am Drucker 9, sei es auf dem Bild
schirm 1 eingeblendet werden können.
In Fig. 2 ist auf dem Bildschirm 1 ein Feld 11 mit einer
Markierung 11a erkennbar, wo die durch die Lichtschranke 6
jeweils ausgelöste Zeit eingeblendet und als solches markiert
werden kann. Ein weiteres Feld 12 dient
zum Einblenden der ständig durchlaufenden Zeit, wie sie in
noch zu beschreibender Weise von dem Zeitgenerator 10 ge
liefert wird. Es können also am Bildschirm 1 und in ent
sprechender Weise auf den Bildern des Videodruckers 9 zwei
Zeiten angegeben werden. Feld 12 zeigt die durch einen
Startimpuls an einem Schalter 13, der zum Beispiel in eine
Startpistole eingebaut sein kann, ausgelöste mitlaufende
Zeit während des Betriebes der Kamera 3, d. h. in die von
dieser Kamera 3 jeweils aufgenommenen Einzelbilder ist die
von dem Zeitgenerator 10 jeweils zum Zeitpunkt der Bilauf
nahme gelieferte Zeit eingeblendet. Dies wird dadurch er
reicht, daß der von der Kamera 3 ausgehende Absendeimpuls
für ein Bildsignal den Zeitgenerator zunächst über einen
Signalverstärker 14, eine Impulstrennung 15 und einen
Zeichengenerator 16 derart ansteuert, daß die jeweils im
Zeitpunkt einer Bildaufnahme im Zeitgenerator 10 anstehende
Zeit in dieses Bild wiederum über den Zeichengenerator 16, eine
Leitung 17 und über eine Mischstufe 18 eingeblendet und aufgezeichnet wird.
Gemäß Fig. 1 ist dabei die eingeblendete Zeit eine Größen
ordnung genauer als die kleinste zu messende
Zeiteinheit, d. h. im Ausführungsbeispiel, in welchem alle
zwei hundertstel Sekunden ein Bildimpuls 19 von vielleicht
etwa einer tausendstel Sekunde Dauer abgegeben wird, und die
Zieleingangszeiten der Wettkämpfer auf hundertstel Sekunden
genau sein sollen, werden auf tausendstel Sekunden genaue
Zeiten eingeblendet. Fig. 1 macht deutlich, daß also
zwischen zwei Bildimpulsen 19 insgesamt zwanzig Sprünge von
jeweils einer tausendstel Sekunde Dauer zur Verfügung stehen.
Somit kann nicht nur die exakt zwischen zwei Bildsprüngen
um eine hundertstel Sekunde weitergegangene Zeit angegeben
werden, sondern falls die Bildentstehung gegenüber der durch
den Startimpuls ausgelösten Zeitfolge verschoben ist, wird
jeweils auf eine tausendstel Sekunde genau die Zeit in das Bild eingeblendet,
zu der es im Abstand zum Startimpuls entsteht. Diese Abfrage erfolgt auch
mit jedem weiteren Bildsignal, da die Frequenz der Kamera nicht unbedingt
mit der des Zeitgenerators übereinstimmt und es so zu Zeitverschiebungen
innerhalb der Abfragezeiten kommen kann, die mit der am Start ermittelten,
nicht identisch sein muß.
Durch die in Fig. 2 erkennbare Schaltung wird also dafür ge
sorgt, daß der Ausgangsimpuls der Kamera 3 auch die Einblen
dung der jeweils anstehenden Zeit des Zeitgenerators 10 aus
löst, so daß also nicht erforderlich ist, die Bildimpulse 19
von dem Zeitgenerator 10 aus zu synchronisieren und an diesen
anzupassen.
Die auf diese Weise zeitgleich vom Zeitgenerator 10 mit der
Bildentstehung abgegebene Zeit wird in dem schon erwähnten
Feld 12 des Bildschirmes 1 und an einer entsprechenden Stelle
eines ausgedruckten Standbildes angezeigt, da die Kamera 3
über die Leitung 20 ebenfalls mit der Mischstufe 18 verbunden
ist.
Im Ausführungsbeispiel ist nun vorgesehen, daß in die
Standbilder eine zweite Zeit wenigstens mit der Genauig
keit der zu messenden Zeit, zweckmäßigerweise aber ebenfalls
eine um eine Größenordnung genauere oder feinere Zeit als die
zu messende Zeit eingeblendet wird, die durch die Licht
schranke 6 bei Zielberührung eines Wettkämpfers ausgelöst
und insbesondere arretiert und zumindest über einen Bild
wechsel hinaus festgehalten, also auch in ein nächstfolgendes
Standbild eingeblendet wird. Das auf den Zieldurchgang eines
die Lichtschranke 6 auslösenden Vorganges folgende Bild ent
hält also zwei in der Regel voneinander abweichende Zeitein
blendungen und den Wettkämpfer oder auch ein Fahrzeug oder
dergleichen jenseits der Ziellinie 5. Die Differenz der bei
den Zeiten ist proportional zu der Wegstrecke, die dieser
Wettkämpfer oder dergleichen über die Ziellinie 5 hinaus zu
rückgelegt hat. Auf diese Weise ergibt sich eine gute Kon
trollmöglichkeit dafür, ob die Lichtschranke 6 richtig einge
stellt ist und die Zeit-Bild-Synchronisation in Ordnung ist.
Mit Hilfe der vorstehend beschriebenen Vorrichtung und dem
ebenfalls beschriebenen Verfahren ist folgender Meßverlauf
durchführbar:
Über den Schalter 13, der beispielsweise in einer Startpistole
eingebaut oder zu einer Start-Lichtschranke gehören kann,
wird der Zeitgenerator 10 in Gang gesetzt. Dieser Zeit
generator liefert die bereits erwähnten zweiten Zeiten, die
zwar unabhängig voneinander, jedoch synchron ablaufen. Diese
beiden Zeiten werden in dem Zeichengenerator 16 in Form von
Ziffern so aufgearbeitet, daß sie in dem aufgezeichneten Bild
auf dem Bildschirm 1 oder auch im Drucker 9 überlagert und
eingeblendet werden können und so sichtbar gemacht werden.
Diese beiden Zeiten zeigen also bis zum ersten Lichtschranken
impuls übereinstimmende Werte.
Wird die Lichtschranke 6 im Bereich der Ziellinie 5 durch
den Läufer 7 oder einen sonstigen Wettkämpfer unterbrochen,
bleibt die Zielzeit bezüglich ihrer
Einblendung in Feld 11 eingefroren stehen und zwar zumindest
bis zum nächstmöglichen Standbild oder bis zur nächstmöglichen
Lichtschrankenberührung, wo dann die jeweils neue aktuelle
Zeit wieder sichtbar gemacht wird. Nach Überprüfung der Posi
tion des Läufers 7 im Bereich der Ziellinie 5 kann ent
schieden werden, so diese Zeit als offizielle Zeit herange
zogen werden kann. Im Zweifelsfalle ist die ständig weiter
durchlaufende Zeit aus Feld 12 heranzuziehen. Bezüglich
dieser ständig weiterlaufenden, in die Einzelbilder einge
blendeten Zeit ist durch die erfindungsgemäße Verfahrens
weise sichergestellt, daß diese Zeit auch mit der Posi
tionierung des Läufers 7 auf dem jeweiligen Bild genau über
einstimmt.
Befindet sich der Läufer beispielsweise vor dem alle zwei
hundertstel Sekunden erfolgenden Bildsprung näher an der
Ziellinie 5, als nach dem Bildsprung, d. h. befindet er sich
bei einem ersten zielnahen Bild näher vor der Ziellinie als
er bei dem nächsten Standbild hinter dieser Ziellinie ist,
muß die Zeitdifferenz der beiden Zeiten mindestens eine
hundertstel Sekunde betragen. Das Richtmaß ist dabei immer
die durch die Lichtschranke ausgelöst und eingeblendete Zeit,
da diese bei richtiger Einstellung der Lichtschranke unab
hängig von jeder Zeit-Bild-Synchronisation die korrekte Zeit
zwischen Start- und Zielimpuls darstellt.
Da eine handelsübliche Videokamera 3, nicht aber eine teuere
extern synchronisierbare Kamera Verwendung finden können soll
und diese über ein eigenes Taktsystem verfügt, kann der
Startimpuls, der die Zeitgeneratoren 10 startet, innerhalb
dieser Frequenz liegen, ohne zu Meßfehlern von bis zu einer
hundertstel Sekunde zu führen, da die Meßgenauigkeit des
Zeitgenerators um wenigstens eine Größenordnung kleiner bzw.
genauer als der eigentlich geforderte Zeit-Meßwert ist, also
auch die Zeit ermittelt werden kann, die bis zur Erstellung
des jeweils nächsten Bildes abgelaufen ist. Dies bedeutet,
daß die jeweils abgelaufene Zeit mit dem Zeitpunkt der Bild-
Aufzeichnung übereinstimmt und über die schon beschriebene
Ansteuerung auch genau während dieser Bildentstehung in das
Bild überlagert oder eingeblendet wird. Im einzelnen geschieht
dies folgendermaßen:
Das Ausgangssignal, welches von der
Videokamera 3 kommt, wird über den Signalverstärker 14 zur Im
pulstrennung 15 geführt. Im Zeichengenerator 16 liegt die zur
Einblendung aufgearbeitete Zeit seit Auslösung des Startim
pulses vor, die nun über die Verbindungsleitung 17 der
Mischstufe 18 ebenso zugeführt wird, wie der eigentliche Bild
impuls 19 der Bildwiedergabe über die Leitung 20. Diese beiden
Informationen, die somit aus der Mischstufe 18 kommen, werden
im Videorecorder 8 auf Magnetband aufgezeichnet und
können beispielsweise nach Ab
lauf des Geschehens auf dem Bildschirm 1 und dem Videodrucker
9 zum Zwecke der Auswertung und Dokumentation reproduziert
werden. Trotz der Verwendungsmöglichkeit sehr preiswerter
Bausteine ergibt sich also insgesamt eine Vorrichtung, die
die jeweiligen Zielzeiten unabhängig von einer externen
Synchronisation der Kamera praktisch auf tausendstel Sekunden
genau angibt und sogar noch eine Kontrollmöglichkeit für die
richtige Einstellung der Lichtschranke und auch bezüglich
der Zeit-Bild-Synchronisation erlaubt.
Zur Bestimmung der Zeit zwischen Start und Ziel von Wett
kämpfern oder Wettläufern 7, Reitern, Rennautos, Fahrzeugen
oder dergleichen ist eine Videokamera 3
mit Wiedergabegerät 8, 9 für Standbilder und vorzugsweise
mit Monitor 2, ferner ein Zeitgenerator 10,
der die durch einen Startimpuls, zum Beispiel durch eine
Startpistole, Startlichtschranke oder dergleichen ausgelöste
mitlaufende Zeit während des Kamerabetriebes jeweils in die
von dieser gelieferten Einzelbilder einblendet und von Stand
bild zu Standbild die jeweilige Zeit der Einzelbildaufnahme
angibt, vorgesehen. Ferner ist dabei eine Ziel-Lichtschranke
6 in Übereinstimmung mit der Ziellinie 5 angeordnet und die
Videokamera liefert ihre Standbilder in einem festen
zeitlichen Abstand von vorzugsweise zwei oder vier hundertstel
Sekunden und ist ebenfalls in Flucht mit der Ziellinie 5 auf
gestellt. Dabei wird das Ausgangssignal der Kamera 3 für ein
Bildsignal an den Videorecorder 8 gleichzeitig dazu verwen
det, den Zeitgenerator 10 anzusteuern, so daß dieser veran
laßt wird, die jeweils im Zeitpunkt einer Bildaufnahme in
ihm anstehende Zeit in dieses in diesem Augenblick ent
stehende Bild einzublenden, wobei zur Berücksichtigung eines
eventuellen Versatzes der Bildentstehung zu einem zum Bei
spiel auf hundertstel Sekunden genauen Zeitpunkt die einge
blendete Zeit wenigstens eine Größenordnung ge
nauer als die kleinste zu messende Zeiteinheit, bei dem ge
nannten Beispiel von einer zu messenden Zeiteinheit auf
hundertstel Sekunden genau also in tausendstel Sekunden ge
messen und angezeigt wird.
Fig. 1 verdeutlicht schematisch und in Tabellenform den Zeit
ablauf bis zu der Bildaufzeichnung 19, 19a,
19b usw., der in diesem Ausführungsbeispiel je zwei hundertstel
oder zwanzig tausendstel Sekunden dauert. Diese Skala zeigt
also die Taktfrequenz der Kamera 3.
Die auch in Fig. 1 enthaltene Zeitskala A-A bedeutet dabei
den Zeitablauf im Zeitgenerator. Beispielsweise erfolgt an
der Stelle B dieser Zeitskala der Start mit der Zeit 0,000 Se
kunden. Danach erfolgt zum ersten Mal bei 19a eine Bildauf
zeichnung mit einem Ausgangssignal der Kamera. Mit diesem Bild
signal wird die im Zeitgenerator inzwischen
anstehende Zeit von 0,014 Sekunden abgerufen und gemeinsam
mit dem Bild im Videorecorder 8 zur Aufzeichnung gebracht.
Nach Ablauf von zwei hundertstel Sekunden, also bei der Bildaufzeich
nung 19b, wird nun in analoger Weise das zweite Bild
erstellt. Falls die Frequenz der Kamera 3 unverändert bleibt,
ergibt sich bei der Bildaufzeichnung 19b nun eine anstehende
Zeit von 0,034 Sekunden.
Da die Frequenz der Kamera 3 aber auch abweichen kann, sind
Verschiebungen sowohl nach der einen als auch der anderen
Seite der Zeitskala möglich, was jedoch unschädlich ist, da
stets die im Zeitgenerator anstehende Zeit übernommen wird,
die zum Zeitpunkt der Bildentstehung ansteht.
Selbst bei solchen Frequenzabweichungen ist also sicherge
stellt, daß das zeitversetzt nach seiner Entstehung erscheinende
Bild exakt die seit dem Start abgelaufene Zeit seiner Ent
stehung enthält.
Selbstverständlich kann je nach Startzeitpunkt die Verschie
bung der Skala A-A gegenüber dem Zeitablauf der Bildwieder
gaben auch einen anderen Wert als die gewählten 0,014 Sekunden
haben, was in Fig. 1 durch die zusätzlichen Pfeile Pf ange
deutet ist.
Claims (7)
1. Verfahren zur Bestimmung der Zeit zwischen Start und
Ziel von Wettkämpfern, Fahrzeugen oder dergleichen,
insbesondere von Wettläufern (7), Reitern, Rennautos
oder dergleichen, wobei eine Videokamera (3)
mit Wiedergabegerät (8, 9) für Standbilder und vorzugs
weise mit Monitor (2), ein Zeitgenera
tor (10), der die durch einen Startimpuls, zum Bei
spiel eine Startpistole, Startlichtschranke oder der
gleichen ausgelöste, mitlaufende Zeit während des
Kamerabetriebes jeweils in die Standbilder einblendet
und von Standbild zu Standbild die jeweilige Zeit der
Einzel-Standbildaufnahme angibt, und wobei eine Licht
schranke (6) oder dergleichen Fühler in Überein
stimmung mit einer Ziellinie (5) vorgesehen ist und
die Videokamera (3) Standbilder in einem fe
sten zeitlichen Abstand von vorzugsweise zwei der
vier hundertstel Sekunden liefert und in Flucht mit
der Ziellinie (5) aufgestellt ist, dadurch
gekennzeichnet, daß eine erste eingeblendete Zeit we
nigstens eine Größenordnung genauer als die
kleinste zu messende Zeiteinheit gemessen und angezeigt wird
und daß das Ausgangssignal der Kamera (3) den Zeitgenera
tor (10) derart ansteuert, daß diese jeweils im Zeitpunkt
einer Bildaufnahme dort anstehende genauere Zeit in dieses
Bild eingeblendet und aufgezeichnet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
zur Messung von Zeiten auf eine hundertstel Sekunde genau
auf tausendstel Sekunden genaue Zeiten in das jeweiligen
Standbild eingeblendet werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß in die Standbilder mindestens eine zweite
Zeit wenigstens mit der Genauigkeit der zu messenden Zeit
eingeblendet wird, die gleichzeitig mit der ersten Zeit
synchron abläuft, und daß die Einblendung dieser zweiten
Zeit durch Unterbrechung der Lichtschranke (6) bei Ziel
linienberührung eines Wettkämpfers, Fahrzeuges oder
dergleichen arretiert und die Anzeige dieser Zieldurch
gangszeit zumindest über einen Bildwechsel hinaus festge
halten, also auch zumindest in einem nächstfolgenden
Standbild eingeblendet wird, so daß dieses auf den Ziel
durchgang eines die Lichtschranke (6) auslösenden Vor
ganges folgende Bild wenigstens zwei voneinander ab
weichende Zeiteinblendungen und den Wettkämpfern, das
Fahrzeug oder dergleichen jenseits der Ziellinie (5)
zeigt, wobei die Differenz der beiden Zeiten proportional
zu der Wegstrecke des Wettkämpfers, Fahrzeugs oder der
gleichen über die Ziellinie (5) hinaus ist.
4. Vorrichtung zur Bestimmung der Zeit zwischen Start und
Ziel von Wettkämpfern, Fahrzeugen oder dergleichen
mit Hilfe einer Videokamera (3) mit Wiedergabe
gerät (8, 9) für Standbilder und vorzugsweise mit Moni
tor (2), einem Zeitgenerator (10) und einer Lichtschranke (6)
oder dergleichen Fühler, zur Durchführung
des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da
durch gekennzeichnet, daß der Zeit
generator (10) und die von ihm in
das Standbild eingeblendete Zeit wenigstens
um eine Größenordnung genauer, insbesondere
um wenigstens eine Stelle hinter dem Komma genauer, als
die zu messende Zeit ist und daß der Zeitgenerator (10)
mit dem Impulsgeber für das Ausgangssignal der
Kamera (3) derart verbunden ist, daß im Augenblick einer
Belichtung die im Zeitgenerator (10) anstehende Zeit in
das Standbild einblendbar ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
ein auf tausendstel Sekunden genauer Zeitgenerator (10)
für auf hundertstel Sekunden genaue Zeitmessungen vorge
sehen ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß der Zeitgenerator (10) wenigstens zwei unabhängig
voneinander, jedoch synchron ablaufende Zeiten angibt, von
denen wenigstens eine um zumindest eine Größenordnung
genauer als die zu messende Zeit ist, und daß eine der
Zeiten insbesondere durch Unterbrechung einer mit dem Zeit
generator (10) gekoppelten, in Übereinstimmung mit einer
Ziellinie (5) angeordneten Lichtschranke (6) auf den
Augenblick der Unterbrechung der Lichtschranke (6)
fixierbar und im folgenden Standbild in dieser fixierten,
von der weiterlaufenden Zeit abweichenden Anzeige in das
nächste Standbild einblendbar ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch ge
kennzeichnet, daß das von der Videokamera
(3) kommende Videosignal
über einen Signalverstärker (14) zu einer Impulstrennung
(15) geführt ist, daß der zur Aufzeichnung der in dem
Zeitgenerator (10) ermittelten Zeit oder Zeiten dienende
Zeichengenerator (16) mit der Impulstrennung (15) verbun
den ist und eine Verbindungsleitung (17) zu einer Misch
stufe (18) aufweist, die ihrerseits mittels einer Leitung
(20) zur Übermittlung des Bildsignales mit der Kamera (3)
verbunden ist, und daß an die Mischstufe (18) ein Video
recorder (8) und/oder Bildschirm (1) und/oder Video
drucker (9) für die Darstellung des Bildes mit der/den
eingeblendeten Zeiten verbunden ist.
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