DE4191503C2

DE4191503C2 - Anordnung und Verfahren zur Erfassung der Position eines magnetisch permeablen Balls

Info

Publication number: DE4191503C2
Application number: DE4191503T
Authority: DE
Inventors: Bruce Halcro Candy
Original assignee: TEL TECHNOLOGIES Pty Ltd
Current assignee: TEL TECHNOLOGIES PTY LTD., PORT VILA, VU
Priority date: 1990-06-27
Filing date: 1991-06-27
Publication date: 2001-11-29
Anticipated expiration: 2011-06-28
Also published as: US5303915A; DE4191503T1; WO1992000125A1

Abstract

Es werden eine Einrichtung und eine Anordnung offenbart, die zur Bestimmung der Position eines Balls in bezug auf eine Linie einer Spielfläche beitragen. Die Anordnung verwendet Sende- und Empfangsspulen, die unterhalb der Linien der Spielfläche vergraben sind. Überlappende Sendespulen arbeiten bei verschiedenen Frequenzen und enthalten Filtereinrichtungen, die jede Sendespule von der anderen Sendespule im wesentlichen unabhängig machen.

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung und auf ein Verfahren zum Auffinden der Position eines Balls in bezug auf eine Linie auf einem Spielfeld. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine Einrichtung und auf ein Verfahren zum Auf finden der Position eines Tennisballs in bezug auf eine Linie auf einem Tennisplatz.

Es ist offensichtlich, daß die Erfindung, obwohl sie hier bei Anwendung auf das Tennisspiel offenbart wird, auf andere Spiele angewendet werden kann, die Linien zur Markierung ei ner Spielfläche und einen Ball, der aus einem magnetisch per meablen Material hergestellt werden kann, verwenden. Im fol genden soll unter dem Ausdruck "magnetisch permeables Materi al" ein Material bezeichnet werden, das eine wesentlich höhe re Permeabilität als die magnetische Konstante (4π × 10^-7 Tm/A) besitzt. Die folgende Beschreibung bezieht sich auf das Tennisspiel, welches der Erläuterung der Erfin dung dient.

Die frühere Patentanmeldung WO 89/00066 beschreibt ei ne Anordnung, in der eine Sendeschleife oder -spule, die sich unterhalb der Linie befindet und zu dieser ausge richtet ist, so beschaffen ist, daß sie ein magnetisches Wechselfeld aussendet. Eine Empfängerschleife oder -spule ist so angeordnet, daß sie Störungen des Feldes erfassen kann, die sich durch magnetisch permeable Gegenstände er geben, die sich im Einfluß des Feldes bewegen. Die Emp fängerspule ist mit einer Erfassungelektronik verbunden.

Es wird hier davon ausgegangen, daß eine Empfängerspule mit einer Last mit verhältnismäßig hoher Impedanz verbun den ist. Die Wirkung hiervon ist, daß die Empfängerspule das elektromagnetische Feld, das durch den durch die Sen despule fließenden Strom erzeugt wird, im wesentlichen nicht beeinflußt wird.

Die obenerwähnte Erfassungselektronik umfaßt Eingangs- Vorverstärker, die mit den Empfängerspulen verbunden sind, synchrone Demodulatoren, deren Referenzsignale mit dem Sendesignal synchronisiert sind und die mit den Vor verstärkern verbunden sind, Tiefpaßfilter, die mit den synchronen Demodulatoren verbunden sind, um Sendefre quenz-(Träger-)Signale und Harmonische zu beseitigen, Verarbeitungseinrichtungen, die mit den Tiefpaßfiltern verbunden sind und auf die Tiefpaßfilterausgänge arithme tisch Algorithmen anwenden, um zu bestimmen, ob der Ball "innerhalb" oder "außerhalb" ist. Der Tennisball ist so hergestellt, daß er ein magnetisch permeables Material wie etwa feinkörnige Eisenspäne enthält.

Die in der WO 89/00066 beschriebene Anordnung verwen det typischerweise zwei synchrone Demodulatoren, die je weils mit einem Vorverstärker verbunden sind. Die Refe renzsignale eines jeden von ihnen sind mit dem Sendesignal synchronisiert. Eines dieser Signale besitzt eine Referenzphase, die so gewählt ist, daß im wesentlichen nur reaktive Signale an das zugehörige Tiefpaßfilter durchgelassen werden. Die Referenzphase des anderen syn chronen Demodulators ist so gewählt, daß dieser andere synchrone Demodulator an das zugehörige Tiefpaßfilter nur resistive Signale durchläßt. Falls das magnetische Mate rial im Ball im wesentlichen nur reaktiv ist, wie dies bei magnetisch permeablen Materialien wie etwa Ferrit oder feinen Eisenspänen der Fall ist, läßt der "resistive Kanal" im wesentlichen keine auf den Ball bezogenen Si gnale, sondern Rauschen oder resistive Signale durch. Rauschen oder resistive Signale können beispielsweise durch Kohlenstoffaser-Tennisschläger erzeugt werden. So mit kann der resistive Kanal zur Bestimmung einer "Störung" verwendet werden.

Ein Merkmal des in der WO 89/00066 beschriebenen Sy stems besteht darin, daß es für jede gerade Linie ein ge trenntes Spulensystem erfordert. Diese Anordnung besitzt ein erhebliches Problem. Das Problem ist, daß an Schnitt punkten der geraden Linien, die an Ecken oder Kreuzungen auftreten, entweder eine Störung zwischen den Spulen auf tritt oder die Erfassung an dieser Stelle nicht erfolgt. Ein Grund hierfür besteht in der speziellen Weise, in der die Elemente angeordnet sind. Im vorherigen Beispiel kann eine erste Spule, die eine zweite Spule kreuzt, eine ef fektiv abgekürzte Windung oder eine effektive Abkürzung einer Sendespule durch die andere bewirken. Der Grund hierfür besteht darin, daß eine Sendespule im allgemeinen von einer Quelle mit niedriger Impedanz getrieben wird.

Das könnte bedeuten, daß verhindert werden sollte, daß die Spulen einander überlagert werden. Dies hätte jedoch zum Ergebnis, daß ein großer Teil des Tennisplatz-Liniensystems von der Ballposition-Erfassungsanordnung nicht abge deckt wäre. Ferner könnte die Anordnung an den Enden derarti ger nicht überlappender Spulen eine anomale Erfassungssitua tion schaffen. Dies könnte zur Unentscheidbarkeit und zu Schwierigkeiten bei der Ausübung der Schiedsrichtertätigkeit bei einem Tennisspiel führen.

Aus der DE 37 12 293 A1 ist ein technisch elektronisches Sy stem zur Registrierung und zum Anzeigen von Spiel- und Sport bällen, die außerhalb der Spielfeldbegrenzungslinie aufschla gen, bekannt. Es weist eine Ferritantenne auf, die unter dem Spielfeld verlegt wird, einen mit Metall beschichteten Ball und ein elektronisches Empfangs- und Steuergerät, das die Si gnale der Ferritantenne empfängt und in akustische Signale umwandelt.

Aus der DE 27 32 543 B2 ist eine Vorrichtung zur Erfassung von sich im Gebiet einer Grenzfläche befindenden Objekten be kannt. Sie weist im Abstand voneinander angeordnete Sendelei stungen für hochfrequente elektromagnetische Strahlung und eine Empfangsleitung auf, der eine Anzeigeeinrichtung nachge schaltet ist, wobei die Empfangsleitung zwischen den beiden Sendeleitungen angeordnet ist.

Aus der WO 89/00066 ist ein Ballortungssystem bekannt, das eine Sendespule und eine Empfangsspule unter der Spielfläche sowie einen modifizierten Tennisball mit magnetischer Permea bilität ungleich 0 aufweist, wobei ein Wechselsignal von der Sendespule ausgesandt, vom Tennisball wieder abgestrahlt und dann durch die Empfangsspulen erfaßt werden kann. Zur Unter scheidung des Balls von anderen Einflüssen werden reaktive und resistive Komponenten des Signals analysiert.

Aus der WO 83/01904 ist ein Linienfehlerdetektor bekannt. Un ter einem Spielfeld sind mehrere Spulen angeordnet, die sich bei einer Grenzlinie befinden. Mittels eines Oszillators wird in der Spulenumgebung ein elektromagnetisches Feld erzeugt.

Eine dem Oszillator zugeordnete Detektorschaltung gibt ein Detektorsignal aus, wenn das Feld durch einen Ball, der Me tall oder ein ferromagnetisches Material aufweist, gestört wird. Ein Prozessor fragt die Detektoren ab, um zu bestimmen, ob und wenn ja welcher ein Erfassungssignal ausgegeben hat.

Aus der US 37 74 194 ist ein Spielfeldgrenzanzeigesystem be kannt. Kritische Zonen bei den Grenzlinien haben vergrabene Erfassungseinrichtungen, die auf die Nähe eines Spielballs mit Schalteinrichtungen ansprechen, wobei die Erfassungsein richtung durch die Gegenwart des Körpers des Spielers oder des Tennisschlägers nicht beeinflußt werden.

Es ist offenbart worden, daß an einem Linienschnittpunkt, der sich entweder aus einer Ecken- oder aus einer Kreuzungsanord nung ergibt, die den Linien zugeordneten Spulen nicht einfach übereinandergelegt und bei derselben Frequenz betrieben wer den können. Dies hat mehrere Gründe, von denen der wichtigste der ist, daß die Feldstärke in der Nähe der Überlappung ge genüber Bereichen, an denen keine Überlappung auftritt, ver schieden ist. Daher müssen die Empfängerspulen im Überlap pungsbereich im Vergleich zu Bereichen, an denen keine Über lappung vorhanden ist, eine komplexe Form besitzen, außerdem muß der Algorithmus für den Überlappungsbereich von demjeni gen für den Bereich, an dem keine Überlappung vorhanden ist, verschieden sein. Die Anbringung der Spulen macht es erfor derlich, daß die Spulen unter dem Tennisplatz eingegraben werden. Dies kann dadurch erzielt werden, daß auf dem Platz Fugen ausgehoben werden, die Spulen in den Fugen angeordnet werden und dann die Fugen aufgefüllt werden. Bei komplexen und genauen Spulenformen besteht die Tendenz, daß diese In stallation teuer wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Anord nung zur Erfassung der Position eines magnetisch permeablen Balls anzugeben, die zuverlässig arbeiten.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprü che gelöst. Abhängige Ansprüche sind auf bevorzugte Ausfüh rungsformen der Erfindung gerichtet.

Mehrere vorgesehene Spulen werden so betrieben, daß diejeni gen, die sich schneidenden Linien zugeordnet sind, bei ver schiedenen Frequenzen betrieben werden. Vorzugsweise sollten die Frequenzen ausreichend verschieden sein, um Interferenzen zu vermeiden.

Die Erfindung beruht auf einer Anordnung zur Erfassung der Position eines magnetisch permeablen Balls in bezug auf eine Spielflächenlinie, mit einer ersten Sendeeinrichtung, die so beschaffen ist, daß sie ein oder mehrere erste elektromagne tische Felder erzeugt, einer zweiten Sendeeinrichtung, die so beschaffen ist, daß sie ein oder mehrere zweite elektromagne tische Felder erzeugt, die von dem einen oder den mehreren ersten elektromagnetischen Feldern aufgrund verschiedener Frequenzspektren verschieden sind, wobei die erste und die zweite Sendeeinrichtung von dem Feld oder den Feldern, die von der anderen Einrichtung erzeugt werden, im wesentlichen unbeeinflußt ist, einer ersten und einer zweiten Empfangsein richtung, die so beschaffen sind, daß sie die ersten bzw. die zweiten elektromagnetischen Felder empfangen, wobei beide Empfängereinrichtungen und beide Sendeeinrichtungen in jedem Fall wenigstens eine Spule enthalten, die sich unterhalb von sich schneidenden Begrenzungslinien eines Tennisplatzes be finden und so beschaffen und angeordnet sind, daß Störungen der ersten und der zweiten elektromagnetischen Felder, die sich aus der Bewegung des Balls im Einfluß der Felder erge ben, ein Signal erzeugen, das den Ort des Balls in bezug auf die Spielflächenlinie angibt. Aufgrund der verschiedenen Fre quenzspektren und aufgrund der Tatsache, daß sich die Sende einrichtungen gegenseitig im wesentlichen nicht beeinflussen, können die Spulen überlappt werden. Folglich sind die von den Sendeeinrichtungen erzeugten elektromagnetischen Felder von einander unabhängig. Ein Gegenstand, der aus einem permeablen Ma terial hergestellt ist und sich in den Feldern bewegt, erzeugt Feldstörungen, die von den Empfängereinrichtungen erfaßt werden können.

In Verbindung mit dem Tennisspiel beruht die Erfindung auf einer Anordnung zur Erfassung des Ortes eines magne tisch permeablen Tennisballs in bezug auf eine Tennis platz-Linie, mit einer ersten Sendeeinrichtung, die so beschaffen ist, daß sie ein oder mehrere erste eletroma gnetische Felder erzeugt, einer zweiten Sendeeinrichtung, die so beschaffen ist, daß sie ein oder mehrere zweite eletromagnetische Felder erzeugt, die von dem einen oder den mehreren ersten eletromagnetischen Feldern aufgrund verschiedener Frequenzspektren verschieden sind, wobei die erste und die zweite Sendeeinrichtung durch das Feld oder die Felder, die von der jeweils anderen Einrichtung erzeugt werden, im wesentlichen unbeeinflußt ist, einer ersten und einer zweiten Empfangseinrichtung, die so be schaffen sind, daß sie die ersten bzw. die zweiten ele tromagnetischen Felder erfassen, wobei beide Empfangsein richtungen und beide Sendeeinrichtungen in jedem Fall we nigstens eine Spule enthalten, die sich unterhalb von sich schneidenden Grenzlinien eines Tennisplatzes befin det und so beschaffen und angeordnet sind, daß Störungen der ersten und der zweiten eletromagnetischen Felder, die sich aus der Bewegung des Tennisballs im Einfluß der Fel der ergeben, ein Signal erzeugen, die den Ort des Balls in bezug auf die Tennisplatz-Linie angibt.

Vorzugsweise sind die Spulen der ersten und der zweiten Sendeeinrichtung mit Filtereinrichtungen in Reihe ge schaltet, deren Frequenz-Charakteristiken von der Art sind, daß durch die Reihenschaltung für die Sendefrequenz oder die Sendefrequenzen der anderen Sendeeinrichtung eine hohe Impedanz vorhanden ist. Die Filterungseinrichtun gen bewirken die gegenseitige Isolation der Sendeeinrich tungen. Ohne derartige Filtereinrichtungen würden die Felder der Spulen auf eine Weise miteinander in Wechsel wirkung treten, die zu derjenigen eines elektrischen Transformators analog ist.

Wenn beispielsweise eine Sendeeinrichtung eine Sendespule aufweist, ist die Filtereinrichtung für eine Spule ein Tiefpaßfilter und für die andere ein Hochpaßfilter. Die Sendespule, an der das Hochpaßfilter angebracht ist, wird mit einem Signal betrieben, das höher als das die andere Sendespule treibende Signal ist. Die Durchlaßband-Charak teristiken der Tiefpaß- und Hochpaßfilter verhindern im wesentlichen, daß das von einer der Sendespulen erzeugte Feld von der anderen Sendespule beeinflußt wird.

Es ist wünschenswert, daß die Anordnung von der Art ist, in der sowohl die erste als auch die zweite Empfangsein richtung so beschaffen sind, daß sie eine Aufhebung der elektromagnetischen Signale bewirken, die von einer Quel le für elektromagnetische Signale ferner Felder ausgehen. Niederfrequente elektromagnetische Wellen breiten sich über große Entfernungen aus. Dies hat zur Folge, daß sich sogar elektromagnetische Wellen mit niedriger Leistung von einer unbekannten Quelle über ausreichende Entfernun gen ausbreiten können, um von einer einfachen Ringantenne empfangen zu werden. Wenn die Empfangseinrichtung eine einfache Ringantenne aufweist, kann die Empfangseinrich tung für Störungen von Quellen, die sich in einer Entfer nung vom Tennisplatz befinden, empfindlich sein. Da nur ein Bereich in der Nähe einer Linie eines Tennissplatzes von Interesse ist, ist die Unempfindlichkeit gegenüber Quellen ferner Felder wünschenswert.

Vorzugsweise enthalten die erste und die zweite Sende spule eine erste bzw. eine zweite geradlinige Sende-Ring antenne, die so beschaffen sind, daß sie im wesentlichen durch einen ersten bzw. einen zweiten parallel geschalte ten Kondensator, die mit einer Induktivität in Reihe ge schaltet sind, bei einer ersten bzw. bei einer zweiten Resonanzfrequenz in Resonanz treten können, wobei sich die erste geradlinige Sende-Ringantenne unterhalb einer ersten Begrenzungslinie eines Tennisplatzes befindet und zu dieser ausgerichtet ist und wobei sich die zweite ge radlinige Sende-Ringantenne unterhalb einer zweiten Be grenzungslinie des Tennisplatzes befindet und zu dieser ausgerichtet ist, wobei die zweite Grenzlinie die erste Grenzlinie schneidet, und wobei die längeren Seiten einer jeden Sendeantenne zu den entsprechenden Grenzlinien kol linear ist und die Ebene der Antenne zu einer durch den Tennisplatz definierten Ebene im wesentlichen parallel ist. Die Verwendung einer geradlinigen Sende-Ringantenne erlaubt eine verhältnismäßig einfache Installation der Anordnung. Dies stellt ein Ergebnis der Unabhängikeit der erzeugten elektromagnetischen Felder dar und bedeutet, daß komplexe Schleifen- oder Spulenformen nicht erforder lich sind.

Es ist wünschenswert, daß die ersten und die zweiten Sen despulen so beschaffen sind, daß sie in Resonanz betrie ben werden können. Dies kann dadurch erzielt werden, daß die Sendespule mit einer ausreichenden Kapazität bei der gewünschten Sendefrequenz in Resonanz tritt. Dadurch wird im allgemeinen ein effizienter Spulenbetrieb geschaffen.

Vorzugsweise ist die Erfindung ferner durch elektromagne tische Felder gekennzeichnet, die infolge des Flußes von im wesentlichen sinusförmigen Strömen erzeugt werden. Da durch werden die Filtereinrichtungen vereinfacht und elektromagnetische Wechselfelder erzeugt, die im wesent lichen dieselbe Frequenz wie die sinusförmigen Ströme be sitzen.

Vorzugsweise enthalten die ersten und die zweiten Empfa ngseinrichtungen jeweils eine erste geradlinige Empfangs- Ringantenne, die im wesentlichen zur ersten Sendeantenne koplanar ist, eine zweite geradlinige Empfangs-Ringan tenne, die im wesentlichen mit der zweiten Sendeantenne koplanar ist, wobei jede Empfangsantenne ein Paar von koplanaren Komponentenschleifen besitzt, die dadurch ge kennzeichnet sind, daß die kürzeren Seiten einer jeden Komponentenschleife im wesentlichen jeweils die halbe Länge der kürzeren Seiten der entsprechenden Sendeantenne besitzen, wobei die Paare von Empfangsantennen in bezug auf die jeweilige Sendeantenne im wesentlichen zentriert sind und die längeren Seiten einer jeden Empfangsantenne zur längeren Seite der entsprechenden Sendeantenne im we sentlichen parallel ist.

In einer weiteren bevorzugten Anordnung enthalten die er ste und die zweite Empfangseinrichtung eine erste bzw. eine dritte geradlinige Empfangs-Ringantenne, die zur er sten Sendeantenne im wesentlichen koplanar sind, und eine zweite und eine vierte geradlinige Empfangs-Ringantenne, die zur zweiten Sendeantenne im wesentlichen koplanar sind, wobei die erste und die zweite Empfangsantenne je weils ein Paar von koplanaren Komponentenschleifen auf weisen, die dadurch gekennzeichnet sind, daß die kürzeren Seiten einer jeden Komponentenschleife im wesentlichen die halbe Länge der kürzeren Seiten der entsprechenden Sendeantenne besitzen, wobei die dritte und die vierte Empfangsantenne jeweils drei koplanare Komponentenschlei fen besitzen, die dadurch gekennzeichnet sind, daß die kürzeren Seiten einer jeden Komponentenschleife im wesentlichen gleich einem Drittel der Länge der kürzeren Seiten der entsprechenden Sendeantenne ist, wobei die Paare von Empfangsantennen in bezug auf die entsprechende Sendeantenne im wesentlichen zentriert ist, wobei die drei koplanaren Komponentenschleifen der Empfangsantenne in bezug auf die entsprechende Sendeantenne im wesentli chen zentriert sind und wobei die längeren Seiten einer jeden Empfangsantenne zu den längeren Seiten der entspre chenden Sendeantenne im wesentlichen parallel sind. Diese Anordnung der Empfangsspulen kann zur Bestimmung der Po sition des Balls in bezug auf eine Linie beitragen. Die drei koplanaren Komponentenschleifen ermöglichen die ge naue Untersuchung der nächsten Umgebung der Linie, wäh rend die beiden koplanaren Komponentenschleifen ein Si gnal erzeugen, daß angibt, auf welcher Seite der Linie sich der Ball bewegt.

Diese Erfindung ist vorzugsweise ferner dadurch gekenn zeichnet, daß die Empfangsantennen mit einer Erfassungs elektronik verbunden sind, die synchrone Demodulations einrichtungen enthält, welche so verschaltet und angeord net sind, daß nur derjenige Anteil eines beliebigen emp fangenen Signals als Ausgangssignal verwendet wird, der die größte gemessene Amplitude besitzt. Die Bewegung ei nes magnetisch permeablen Balls durch die Felder verur sacht eine Amplitudenmodulation des sinusförmigen Si gnals, welches von der Empfangseinrichtung erfaßt wird. Die synchronen Demodulationseinrichtungen können dazu verwendet werden, zu bestimmen, ob das erfaßte oder emp fangene Signal, das durch eine Amplitudenmodulation ge kennzeichnet ist, eine im wesentlichen reaktive Phasen komponente, die einen Tennisball bezeichnet, oder eine im wesentlichen resistive Phasenkomponente ist, die eine Störung oder ein Rauschen angibt.

Alternativ kann die Erfindung auf einem Verfahren zur Er fassung des Ortes von Tennisbällen im Falle von sich schneidenden Tennisplatz-Begrenzungslinien beruhen, wobei wenigstens zwei Sendespulen und zwei entsprechend ange ordnete Empfangsspulen mit dem Ziel der Lokalisierung ei nes magnetisch permeablen Balls in bezug auf die Platzli nien vorhanden sind, wobei jede Gruppe von Sende- und Empfangsspulen unterhalb einer entsprechenden der sich schneidenden Tennisplatz-Linien angeordnet und zu dieser ausgerichtet ist, wobei das Verfahren den Schritt ent hält, in dem eine erste der Sendespulen mit einem elek tromagnetischen Signal betrieben wird, dessen Frequenz von der Frequenz verschieden ist, bei der die anderen Sendespulen betrieben werden. Es ist deutlich, daß die obenbeschriebenen Anordnungen für ein Verfahren zur Er fassung der Position von Tennisbällen in bezug auf Be grenzungslinien verwendet werden können.

Die Erfindung ist daher auf eine Einrichtung gerichtet, derart, daß die Erfassungsgenauigkeit an Ecken und an Kreuzungspunkten der Linien eines Tennisplatzes erhöht werden kann.

Eine Ausführungsform der Erfindung beruht auf einem Sy stem zur relativen Lokalisierung eines Tennisballs des beschriebenen Typs, in der Spulen für den Zweck der Loka lisierung eines Balls in bezug auf die Begrenzungslinien vorhanden sind, wobei die Spulen jeweils unterhalb der jeweiligen sich kreuzenden oder aneinanderstoßenden gera den Linien angeordnet und zu diesen ausgerichtet sind und sich in einer überlappenden Beziehung befinden, gekenn zeichnet durch Treibereinrichtungen, die so beschaffen sind, daß sie jede der Spulen treiben und jede der Spulen bei einer Frequenz treiben, die von der Frequenz verschieden ist, bei denen die jeweils anderen Spulen be trieben werden.

Gemäß einem weiteren bevorzugten Merkmal ist jede der Spulen so beschaffen, daß sie gegenüber Strömen der Fre quenz, bei denen die andere Spule betrieben wird, eine ausgewählte, im wesentlichen erhöhte Impedanz im Ver gleich zu der Frequenz, bei der diese erste Spule betrie ben wird, besitzt.

Dies wird vorzugsweise dadurch erzielt, daß ein Inline- Filter vorgesehen wird, das wahlweise die geeignete Impe danz schafft. Damit die räumliche Impedanz einer jeden Linie im Überlappungsbereich die Übertragungsfunktion der anderen nicht stört, sollte jede Linie vorzugsweise bei den Frequenzen des Sendesignals der von ihr überlappten Leitungen eine im wesentlichen hohe Impedanz besitzen. Diese hohe Impedanz sollte vorzugsweise eine Bandbreite besitzen, die für jede mögliche Bahn des Balls auf beiden Seiten der Sende-Trägerfrequenz größer als das Signal des "Balls" ist. Die effektive Ballsignal-Amplitude moduliert das Sendesignal. Die Fourier-Komponenten bilden auf bei den Seiten der Sendesignalfrequenz jeweils ein Seiten band.

Eine einfache Maßnahme hierfür besteht darin, daß die Sendespulen mit Stromquellen betrieben werden. Es ist je doch höchst wünschenswert, die erzeugten Signale unter Verwendung großer Ströme zu senden, um gute Signal- /Rauschverhältnisse zu erhalten. Stromquellen, die große Ströme in Spulen erzeugen, zeigen im Vergleich zu Spulen, die durch Induktivitäten/Kapazitäten oder in Resonanz be trieben werden, eine sehr geringe Ausnutzung der Lei stung. Eine beliebige überlappende Spule, die einen Reso nator verwendet, kann jedoch nicht einfach aus einem einzigen Kondensator bestehen, der über einer Sendespule an geordnet ist, sondern sollte vorzugsweise eine "Resonanzfalle" enthalten, die bei der Sendefrequenz der überlappten Spule eine hohe Impedanz erzeugt.

Die Erfindung wird nun mit Bezug auf die beigefügten Fi guren anhand von dargestellten bevorzugten Ausführungs formen beschrieben.

Fig. 1 ist eine schematische Darstellung einer Anordnung zum Treiben einer Sendespule mit einer hohen Fre quenz,

Fig. 2 ist eine schematische Darstellung einer Anordnung zum Treiben einer Sendespule mit niedriger Fre quenz,

Fig. 3 erläutert typische empfangene Wellenformen und die Teile der Wellenformen, die synchron demodul iert werden,

Fig. 4 ist eine schematische Darstellung der Erfassungs elektronik,

Fig. 5 ist eine schematische Darstellung weiterer Anord nungen zum Treiben von Sendespulen bei niedrigen und hohen Frequenzen und

Fig. 6 ist eine Skizze der Anordnung der Spulen oder Schleifen bei einer Anwendung auf einem Teil ei nes Tennisplatzes.

In den Fig. 1 und 2 sind zwei bevorzugte Ausführungsfor men von derartigen Resonatoranordnungen gezeigt.

Die Fig. 1 zeigt eine Anordnung für eine Übertragung bei höherer Frequenz und einer hohen Impedanz bei niedriger Frequenz, während die Fig. 2 eine Anordnung für eine Übertragung bei niedrigerer Frequenz und einer hohen Im pedanz bei hoher Frequenz zeigt.

In den Zeichnungen besitzt die Sendespule 1 eine Indukti vität L von typischerweise 22 µH. Die Sendeleistungsquel le ist an zwei Anschlüssen 2 und 3 angeschlossen. Über den Anschlüssen 2 und 3 ist ein Kondensator 4 des Wertes C von typischerweise 0,72 µF geschaltet. In Fig. 1 ist eine Drosselspule 5 der Induktivitä L₁ (typischerweise 44 µH) mit 2 verbunden. Über der Drosselspule 5 ist parallel ein Kondensator 6 mit Wert C₁ von typischerweise 1,44 µF geschaltet. Die Drosselspule L₁ und der Kondensator C₁ sind außerdem mit einer Drosselspule 7 mit Wert L₂ (von typischerweise 14,7 µH) verbunden, welche mit der Sende spule 1 in Reihe geschaltet ist. Das andere Ende der Rei henschaltung von 7 und 1 ist mit dem Anschluß verbunden.

In Fig. 2 ist eine Drosselspule 8 mit der Induktivität L₁ (von typischerweise 44 µH) mit einer Kapazität 9 mit Wert C₁ (von typischerweise 1,44 µF) mit 44 verbunden. Über der Reihenschaltung der Drosselspule 8 und des Kondensa tors 9 ist ein Kondensator 10 mit Wert C₂ von typischer weise 0,48 µF parallel geschaltet. Der Kondensator 10 ist außerdem mit einer Sendespule 47 verbunden. Das andere Ende der Sendespule 47 ist mit einem Anschluß 45 verbun den.

Damit der Resonator von Fig. 1 bei niedrigerer Frequenz ω_l (in Radian pro Sekunde) eine eine Last für die Sende spule darstellende hohe Impedanz besitzt, muß die folgen de Bedingung im wesentlichen erfüllt sein:

Damit der Resonator von Fig. 2 bei der höheren Frequenz ω_h (in Radian pro Sekunde) eine eine Last für die Sende spule darstellende hohe Impedanz besitzt, muß die folgen de Bedingung im wesentlichen erfüllt sein:

C₁.(1 - ω_h ².L₁.C₂) = C₂

Damit der Resonator von Fig. 1 an den Anschlüssen bei ω_h in Resonanz tritt, muß die folgende Bedingung im wesent lichen erfüllt sein:

Damit der Resonator von Fig. 2 an den Anschlüssen bei ω_l in Resonanz tritt, muß die folgende Bedingung im wesent lichen erfüllt sein:

Es gibt weitere Kombinationen der Drosselspulen und der Kondensatoren, die für die Sendespule bei einer Sendefre quenz eine Last mit hoher Impedanz darstellen, während sie bei der anderen Sendefrequenz (mit hoher Impedanz) in Resonanz tritt. Die gezeigten Anordnungen sind jedoch einfach und weisen geringe Induktorenergie-Speicheranfor derungen auf und sind daher nicht teuer.

Vorzugsweise soll ω_h in einer harmonischen Beziehung zu ω_l stehen, um eine Frequenzschwebung zu vermeiden, und wenigstens ungefähr die doppelte Frequenz besitzen, um kritische Drosselspulen- und Kondensatorwerte zu vermei den. Vorzugsweise sollten die Drosselspulen- und Konden satorwerte nicht viel größer als doppelt so groß sein, so daß die resistiven Demodulatoren eher für resistive Kom ponenten in typischen metallischen Strukturen eine geeig nete Empfindlichkeit besitzen und nicht gegenüber im we sentlichen der reaktiven Komponente, falls ω_h zu groß ist.

Wenn somit ω_h genau doppelt so groß wie ω_l ist und damit synchonisiert ist, sind die obigen Bedingungen erfüllt. Ferner wird die zweite Harmonische von den synchronen De modulatoren für die Grundschwingung im wesentlichen nicht erfaßt, falls die an sie gelieferten digitalen Referenz signale nur ungerade Harmonische enthalten. Auf ähnliche Weise sind die synchronen Demodulatoren für die zweite Harmonische gegenüber der Grundschwingung im wesentlichen unempfindlich, falls die an sie gelieferten digitalen Re ferenzsignale nur ungerade Harmonische enthalten. Für ω_h = 2.ω_l und falls die an die synchronen Demodulatoren gelieferten digitalen Referenzsignale nur ungerade Harmo nische enthalten, werden die obenbeschriebenen Resonato ren bei jeder Sendeleitung verwirklicht, so daß die obi gen Bedingungen erfüllt sind und eine Leitung die andere nicht stört.

In der australischen provisorischen Patentanmeldung PI2801 werden zwei Verfahren zur Verringerung externer magnetischer Störsignale von entfernten Feldquellen wie etwa Licht- oder Netzleitungen beschrieben. Ein Verfahren erzielt dies durch eine Abstimmung der Empfangsspulen auf die fernen Felder, das andere im wesentlichen durch Auf hebung der synchronen Signale durch eine abgestimmte syn chrone Demodulation.

Gemäß einem weiteren Aspekt dieser Erfindung ist diese dann darauf gerichtet, daß ein bestimmter, geringerer An teil des Empfangssignals gesendet wird und daß insbeson dere nicht das gesamte nutzbare Vollwellen- oder Halbwel lensignal, das phasenverriegelten Verstärkern oder abge stimmten Demodulatoren (in Funkempfängern) gemeinsam ist, durchgelassen wird, sondern vorzugsweise in Perioden, in denen die erfaßte Empfangskomponente nicht verhältnismä ßig nahe bei Null liegt, die Hälfte oder weniger als die Hälfte des Signals durchgelassen wird, wobei weiterhin vollständig abgestimmte synchrone Demodulatoren beibehal ten werden.

Dies ist in Fig. 3 gezeigt. In dieser Figur enthält ein Empfangssignal 11 beispielhaft nur eine reaktive Kompo nente. Es besitzt eine im wesentlichen sinusförmige Ge stalt. Die Schaltzeiten des synchronen Demodulators tre ten in Zeitpunkten 12, 13, 14 und 15 auf, die zyklisch wiederholt werden. In diesem Beispiel ist der Schalter für den in Phase befindlichen resistiven synchronen Demo dulator in der Periode zwischen 12 und 13 "eingeschaltet" und in den anderen Perioden "ausgeschaltet". Der Schalter für den in Phase befindlichen reaktiven synchronen Demo dulator ist in der Periode zwischen 13 und 14 "eingeschaltet" und in den anderen Perioden "ausgeschaltet". Der Schalter für den außer Phase befind lichen resistiven synchronen Demodulator ist in der Peri ode zwischen 14 und 15 "eingeschaltet" und in den anderen Perioden "ausgeschaltet". Der Schalter für den außer Phase befindlichen reaktiven synchronen Demodulator 8 ist in der Periode zwischen 15 und 12 "eingeschaltet" und in den anderen Perioden "ausgeschaltet".

In diesem Beispiel sind die resultierenden durchgelasse nen Komponenten im Falle der in Phase befindlichen reaktiven Komponente bei 16 gezeigt, im Falle der außer Phase befindlichen reaktiven Komponente bei 17, im Falle der in Phase befindlichen resistiven Komponente bei 18 und im Falle der außer Phase befindlichen resistiven Komponente bei 19. Jede rein resistive Komponente würde wie etwa das Signal 20 eine um 90° verschobene Phase besitzen. Wie bei 16 und 17 ersichtlich, wird das rein reaktive Signal von den synchronen Demodulatoren nur durchgelassen, wenn sich das empfangene Signal in der Nähe der Spitzen und nicht nahe bei Null befindet. Das in diesem Beispiel gezeigte reaktive Signal ist jedoch verhältnismäßig klein, wenn die resistiven synchronen Demodulatoren das empfangene Signal durchlassen. Die gleiche Situation tritt für rein resistive Komponenten auf, d. h., daß das rein resistive Signal von den synchronen Demodulatoren nur durchgelassen wird, wenn sich das empfangene Signal in der Nähe der Spitzen und nicht nahe bei Null befindet. Das resistive Signal ist jedoch verhältnismäßig klein, wenn die reakti ven synchronen Demodulatoren das empfangene Signal durch lassen.

Fig. 4 zeigt ein Beispiel zweier vollständig abgestimmter Demodulatoren, die dazu verwendet werden können, die obi gen Demodulationskonzepte zu verwirklichen, d. h. das Si gnal nur in der Nähe der Spitzen der demodulierten Kompo nente zu den Tiefpaßfiltern durchzulassen.

In Fig. 4 ist eine Empfangsspule 21 mit einem Vorverstär ker mit Bandpaßfilter verbunden, der versehen ist mit ei nem Operationsverstärker 22, zu dem ein Rückkopplungswi derstand 23 und ein Kondensator 24 parallel geschaltet sind, und einer Reihenschaltung aus einem Widerstand 25 und einem Kondensator 26, die zwischen den invertierenden Eingang des Operationsverstärkers und Masse geschaltet ist, wobei mit Masse auch ein Ende der Spule 21 verbunden ist. Der Ausgang des Operationsverstärkers ist über einen Widerstand 29 mit einem invertierenden Operationsverstär ker 27 verbunden, bei dem ein Rückkopplungswiderstand 28 zwischen den Ausgang von 27 und den invertierenden Ein gang von 27 geschaltet ist. Der Ausgang von 22 liefert die analogen Eingänge zweier Schalter 30 und 31. Der Aus gang von 27 liefert die analogen Eingänge zweier Schalter 32 und 33. Die digitale Steuerung von 30 wird durch ein Signal bei 34 gesteuert, das im obigen Beispiel 30 zwi schen den Perioden 12 und 13 "einschalten" kann, während die digitale Steuerung von 32 durch ein Signal bei 35 ge steuert wird, das im obigen Beispiel 32 zwischen den Pe rioden 13 und 14 "einschalten" kann. Die digitale Steue rung von 31 wird durch ein Signal bei 36 gesteuert, das im obigen Beispiel 31 zwischen den Perioden 14 und 15 "einschalten" kann, während die digitale Steuerung von 33 durch ein Signal bei 37 gesteuert wird, das im obigen Beispiel 33 zwischen den Perioden 15 und 12 "einschalten" kann. Die analogen Ausgänge von 30 und 32 werden kombi niert und an einen Widerstand 38 geliefert, der mit einem Kondensator 39 verbunden ist, um ein Tiefpaßfilter zu bilden. Das andere Ende von 39 ist mit Masse verbunden.

Die Spannung über 39 ist zur resistiven Komponente im we sentlichen proportional und kann dazu verwendet werden, den Interferenzgrad zu bestimmen. Die analogen Ausgänge von 31 und 33 werden kombiniert und an einen Widerstand 41 geliefert, der mit einem Kondensator 42 verbunden ist, um ein Tiefpaßfilter zu bilden. Das andere Ende von 42 ist mit Masse verbunden. Die Spannung über 42 ist zur re aktiven Komponente im wesentlichen proportional und kann dazu verwendet werden, den Pegel der ballbezogenen Signa le zu bestimmen und um folglich mittels eines Algorithmus festzustellen, ob sich der Ball "innerhalb" oder "außerhalb" befindet.

Wenn der aus 27, 28 und 29 bestehende Invertierer einen Verstärkungsfaktor im wesentlichen von -1 besitzt und wenn die in Fig. 3 gezeigten Demodulationsperioden im we sentlichen einander gleich sind, sind die Tiefpaßfilter ausgänge 40 und 43 in Fig. 4 der Kondensatoren 39 bzw. 42 gegenüber asynchronen Komponenten, die von denjenigen in nerhalb der Bandbreite des Tiefpaßfilters in der Umgebung der Seitenband-Trägerwellen oder der ungeraden Harmoni schen der Trägerwelle verschieden sind, im wesentlichen unempfindlich.

In Fig. 5(a) ist eine weitere Schaltung für eine nieder frequente Übertragung mit hoher Impedanz bei hoher Fre quenz gezeigt. Die Schaltung arbeitet auf ähnliche Weise wie die obenbeschriebene Schaltung. Die Werte der Kompo nenten können lauten: Drosselspule 48 44 µH, Kondensator 49 0,36 µF, Kondensator 50 1,08 µF, Kondensator 51 2,9 µF und Spuleninduktivität 52 22 µH.

In Fig. 5(b) ist eine weitere Schaltung für eine Hochfre quenzübertragung mit hoher Impedanz bei niedriger Fre quenz gezeigt. Die Schaltung arbeitet auf ähnliche Weise wie die obenbeschriebene Schaltung. Die Werte der Kompo nenten können lauten: Drosselspule 53 132 µH, Drossel spule 54 44 µH, Kondensator 55 0,33 µF, Kondensator 56 0,72 µH und Spuleninduktivität 57 22 µH.

In Fig. 6 sind zwei bevorzugte Entwürfe für Sende- und Empfangsspulen dargestellt, wobei ein Tennisplatz als Beispiel verwendet wird. Um der Klarheit willen ist nicht die gesamte Überdeckung des Platzes gezeigt. Die Figur ist eine Draufsicht und soll so verstanden werden, daß die Spulen unterhalb der Linie des Tennisplatzes vergra ben sind. Ferner besteht der Zweck von Fig. 6 in der Er läuterung des Entwurfskonzeptes und gibt nicht die genauen Abmessungen der Anordnung wieder. Selbstverständ lich dienen die Abmessungen der gezeigten Spulen ledig lich der Erläuterung, außerdem liegen in der Praxis die entsprechenden Spulenseiten in derselben vertikalen Ebene. Die gezeigten Entwürfe bewirken eine Fernfeld-Auf hebung oder eine interne Aufhebung ferner Felder.

Das in Fig. 6(a) gezeigte Konzept umfaßt für jede Leitung 58 und 59 eine einzige Sendespule 60 bzw. 61. Für die Leitung 58 sind zwei Empfangsspulen 62 und 63 vorgesehen, für die Leitung 59 sind Empfangsspulen 64 und 65 vorgese hen. Die Empfangsspulen 62 und 63 sind so gewickelt, daß ein gleichmäßiges Feld Ausgänge von entgegengesetzter Richtung erzeugt. Ähnliches gilt für die Empfangsspulen 64 und 65. Folglich ist der Nettoausgang der Empfangsspu len bei gleichmäßigen Feldern im wesentlichen Null. Fern feld-Quellen können für praktische Zwecke als gleichmä ßige Felder betrachtet werden. Ein in der Nähe der Lei tungen 58 und 59 sich bewegender Ball verursacht Feldstö rungen, die nicht die Aufhebung der Ausgänge der Empfa ngsspulen zur Folge haben.

In Fig. 6(b) ist ein zu demjenigen von Fig. 6(a) ähnli cher Entwurf gezeigt. Dieser Entwurf unterscheidet sich dadurch, daß er eine zweite Gruppe von Empfangsantennen 66, 67, 68 und 69, 70, 71 enthält. Die Gruppen von drei koplanaren geradlinigen Empfangsantennen schaffen Aus gangssignale, die in Verbindung mit den Gruppen von je zwei koplanaren geradlinigen Empfangsantennen verwendet werden können, um einen Beitrag zur Bestimmung der Posi tion eines Balls in bezug auf die Linien 72 und 73 beizu tragen.

Claims

1. Eine Anordnung zur Erfassung der Position eines magne tisch permeablen Balls in bezug auf eine Spielfeldlinie, mit einer ersten Sendeeinrichtung, die so beschaffen ist, daß sie ein oder mehr erste elektromagnetische Felder er zeugt, einer zweiten Sendeeinrichtung, die so beschaffen ist, daß sie ein oder mehrere elektromagnetische Felder erzeugt, die von dem einen oder den mehreren ersten elek tromagnetischen Feldern aufgrund verschiedener Frequenz spektren unterscheidbar sind, wobei die erste und die zweite Sendeeinrichtung von dem Feld oder den Feldern, die von der jeweils anderen erzeugt werden, im wesentli chen nicht beeinflußt werden, einer ersten und einer zweiten Empfangseinrichtung, die so beschaffen sind, daß sie die ersten bzw. die zweiten elektromagnetischen Fel der erfassen, wobei beide Empfangseinrichtungen und beide Sendeeinrichtungen jeweils wenigstens eine Spule enthal ten, die sich unter sich schneidenden Begrenzungslinien eines Tennisplatzes befinden und so beschaffen und ange ordnet sind, daß Störungen in den ersten und zweiten elektromagnetischen Feldern, die sich aus der Bewegung des Tennisballs im Einfluß der Felder ergeben, ein Signal erzeugen, das die Position des Balls in bezug auf die Tennisplatzlinie angibt.

2. Anordnung nach Anspruch 1, in der die Spulen der ersten und der zweiten Sendeeinrichtung mit Filtereinrichtungen in Reihe geschaltet sind, deren Frequenzcharakteristiken derart sind, daß durch die Reihenschaltung bei der Sendefrequenz oder den Sendefrequenzen der anderen Sendeein richtung eine hohe Impedanz vorhanden ist.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, in der sowohl die erste als auch die zweite Empfangseinrichtung jeweils so be schaffen ist, daß sie eine Aufhebung der elektromagneti schen Signale bewirken, die von einer Quelle für elektro magnetische Signale ferner Felder ausgehen.

4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, ferner da durch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Sende spule eine erste bzw. eine zweite geradlinige Sende-Ring antenne enthalten, die so beschaffen ist, daß sie im we sentlichen durch einen ersten bzw. einen zweiten parallel geschalteten Kondensator, die mit einer beliebigen Rei heninduktivität verbunden sind, bei einer ersten bzw. bei einer zweiten Resonanzfrequenz in Resonanz treten, wobei sich die erste geradlinige Sende-Ringantenne unterhalb einer ersten Begrenzungslinie eines Tennisplatzes befin det und mit dieser ausgerichtet ist und wobei sich die zweite geradlinige Sende-Ringantenne unterhalb einer zweiten Begrenzungslinie des Tennisplatzes befindet und mit dieser ausgerichtet ist, wobei die zweite Begren zungslinie die erste Begrenzungslinie schneidet und wobei die längeren Seiten einer jeden Sendeantenne zu den je weiligen Begrenzungslinien kolinear sind und wobei die Ebene der Antenne zu einer durch den Tennisplatz defi nierten Ebene im wesentlichen parallel ist.

5. Anordnung nach Anspruch 4, ferner dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Sendespule so beschaffen sind, daß sie in Resonanz betrieben werden.

6. Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, ferner gekennzeichnet durch die elektromagnetischen Felder, die als Ergebnis des Flusses von im wesentlichen sinusförmi gen Strömen erzeugt werden.

7. Anordnung nach Anspruch 6, in der die erste und die zwei te Empfangseinrichtung eine erste geradlinige Empfangs- Ringantenne, die zur ersten Sendeantenne im wesentlichen koplanar ist, bzw. eine zweite geradlinige Empfangs-Ring antenne, die zur zweiten Sendeantenne im wesentlichen ko planar ist, enthalten, wobei jede Empfangsantenne ein Paar von koplanaren Komponentenschleifen aufweist, die dadurch gekennzeichnet sind, daß die kürzeren Seiten ei ner jeden Komponentenschleife im wesentlichen die halbe Länge der kürzeren Seiten der entsprechenden Sendeantenne besitzen, wobei die Paare von Empfangsantennen zur jewei ligen Sendeantenne im wesentlichen zentriert sind, und wobei die längeren Seiten einer jeden Empfangsantenne zu den längeren Seiten der entsprechenden Sendeantenne im wesentlichen parallel sind.

8. Anordnung nach Anspruch 4, in der die erste und die zwei te Empfangseinrichtung eine erste bzw. eine dritte gerad linige Empfangs-Ringantenne, die zur ersten Sendeantenne im wesentlichen koplanar sind, und eine zweite und eine vierte geradlinige Empfangs-Ringantenne, die zur zweiten Sendeantenne im wesentlichen koplanar sind, enthalten, wobei die erste und die zweite Empfangsantenne jeweils ein Paar von koplanaren Komponentenschleifen umfassen, die dadurch gekennzeichnet sind, daß die kürzeren Seiten einer jeden Komponentenschleife im wesentlichen die halbe Länge der kürzeren Seiten der entsprechenden Sendeantenne besitzt, wobei die dritte und die vierte Empfangsantenne jeweils drei koplanare Komponentenschleifen aufweisen, die dadurch gekennzeichnet sind, daß die kürzeren Seiten einer jeden Komponentenschleife im wesentlichen ein Drit tel der Länge der kürzeren Seiten der entsprechenden Sen deantenne besitzt, wobei die Paare von Empfangsantennen zur entsprechenden Sendeantenne im wesentlichen zentriert sind, wobei die drei koplanaren Komponentenschleifen der Empfangsantenne zur entsprechenden Sendeantenne im wesentlichen zentriert sind und wobei die längeren Seiten einer jeden Empfangsantenne zu den längeren Seiten der entsprechenden Sendeantenne im wesentlichen parallel sind.

9. Anordnung nach Anspruch 1, wobei
die erste Sendeeinrichtung eine erste geradlinige Sende- Ringantenne umfaßt, die so beschaffen ist, daß sie im we sentlichen durch einen ersten parallel geschalteten Kon densator, der mit einer Reiheninduktivität verbunden ist, bei einer ersten Resonanzfrequenz in Resonanz tritt und ein erstes elektromagnetisches Feld erzeugt,
die zweite Sendeeinrichtung eine zweite geradlinige Sen de-Ringantenne umfaßt, die so beschaffen ist, daß sie im wesentlichen durch einen zweiten parallel geschalteten Kondensator, der mit einer Reiheninduktivität verbunden ist, bei einer zweiten Resonanzfrequenz in Resonanz tritt und ein zweites elektromagnetisches Feld erzeugt,
die geradlinigen Sende-Ringantennen unterhalb einer er sten bzw. einer zweiten Begrenzungslinie eines Tennis platzes vergraben und jeweils mit diesen ausgerichtet sind, wobei die längeren Seiten einer jeden Sendeantenne zu den entsprechenden Begrenzungslinien koplanar sind und eine durch die längeren Seiten der Sendeantennen defi nierte Ebene zu einer durch den Tennisplatz definierten Ebene im wesentlichen parallel ist,
die erste und die zweite Empfangseinrichtung jeweils we nigstens ein erstes Paar von geradlinigen Empfangs-Ring antennen, die zur ersten Sendeantenne im wesentlichen ko planar sind, und wenigstens ein zweites Paar von geradli nigen Empfangs-Ringantennen, die zur zweiten Sendeantenne im wesentlichen koplanar sind, umfassen, wobei die länge ren Seiten eines jeden Paars von Empfangsantennen zu den längeren Seiten der entsprechenden Sendeantenne im we sentlichen parallel sind, wobei die kürzeren Seiten eines jeden Paars von Empfangsantennen im wesentlichen die hal be Länge der kürzeren Seiten der entsprechenden Sendeantenne besitzen,
die Paare von Empfangsantennen zu der entsprechenden Sen deantenne im wesentlichen zentriert sind und wobei die Empfangsantennen so beschaffen und angeordnet sind, daß Störungen des ersten und des zweiten elektromagnetischen Feldes, die sich aus der Bewegung des Tennisballs im Ein fluß der Felder ergeben, ein Signal erzeugen, das die Po sition des Balls in bezug auf die Tennisplatzlinie an gibt.

10. Anordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, ferner da durch gekennzeichnet, daß die Empfangsantennen mit einer Erfassungselektronik verbunden sind, die synchrone Demo dulatoreinrichtungen enthält, die so verbunden und ange ordnet sind, daß nur derjenige Anteil eines beliebigen empfangenen Signals, der die größte gemessene Amplitude besitzt, als Ausgangssignal verwendet wird.

11. Anordnung nach Anspruch 1, bei der Sendespulen, die sich unterhalb der Linie befinden und mit dieser ausgerichtet sind, so beschaffen sind, daß sie magnetische Wechselfel der mit ausgewählten Frequenzen senden, und bei der Emp fangsspulen so angeordnet sind, daß Störungen in einem der Felder, die sich aus der Bewegung des magnetisch per meablen Tennisballs im Einfluß des Feldes ergeben, von einer oder mehreren Empfängerspulen erfaßt werden können, die mit einer Erfassungselektronik verbunden sind, wobei wenigstens zwei Sendespulen in einer überlappenden Bezie hung angeordnet sind, wobei jede der Spulen so beschaffen ist, daß sie gegenüber Strömen, die bei der Frequenz in duziert werden, bei der die andere Spule betrieben wird, eine vergleichsweise hohe Impedanz besitzt.

12. Verfahren zur Erfassung der Position eines Tennis balls bei Vorhandensein von sich schneidenden Tennis platz-Begrenzungslinien, wobei wenigstens zwei Sendespu len und zwei entsprechend angeordnete Empfangsspulen vorhanden sind, um einen magnetisch permeablen Ball in bezug auf die Platzlinien zu lokalisieren, wobei jede Gruppe von Sende- und Empfangsspulen unterhalb einer entspre chenden der sich schneidenden Tennisplatzlinien angeord net und mit dieser ausgerichtet ist, wobei das Verfahren den Schritt enthält, daß eine erste der Sendespulen ein erstes elektromagnetisches Signal sendet, das eine Fre quenz besitzt, die von der Frequenz eines zweiten elek tromagnetischen Signals verschieden ist, das von der an deren Sendespule gesendet wird.

13. Verfahren nach Anspruch 12, bei dem
eine erste und eine zweite Empfangseinrichtung so be schaffen sind, daß sie das erste bzw. das zweite elektro magnetische Signal empfangen;
eine erste Filtereinrichtung und eine zweite Filterein richtung verhindern, daß die erste Sendeeinrichtung das zweite elektromagnetische Signal empfängt und daß die zweite Sendeeinrichtung das erste elektromagnetische Si gnal empfängt.

14. Verfahren nach Anspruch 13, wobei die Einrichtungen, die so beschaffen sind, daß sie ein erstes elektromagneti sches Signal bzw. ein zweites elektromagnetisches Signal senden, jeweils eine in Resonanz betriebene Spule oder Schleife aufweisen, zu denen die erste bzw. die zweite Filtereinrichtung in Reihe geschaltet ist.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, in dem die erste und die zweite Empfangseinrichtung so beschaffen sind, daß sie eine interne Aufhebung von elektromagneti schen Signalen bewirken, die von einer elektromagneti schen Fernfeldstrahlung ausgehen.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15, ferner da durch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Sende spule eine erste bzw. eine zweite geradlinige Sende-Ringantenne aufweisen, die so beschaffen sind, daß sie im we sentlichen durch einen ersten bzw. durch einen zweiten parallel geschalteten Kondensator, die mit einer beliebi gen Reiheninduktivität verbunden sind, bei einer ersten bzw. bei einer zweiten Resonanzfrequenz in Resonanz tre ten, wobei sich die erste und die zweite geradlinige Sen de-Ringantenne unterhalb einer ersten Begrenzungslinie bzw. unterhalb einer die erste Begrenzungslinie schnei denden zweiten Begrenzungslinie eines Tennisplatzes be finden und jeweils mit diesen ausgerichtet sind, wobei die längeren Seiten einer jeden Sendeantenne zu den ent sprechenden Begrenzungslinien kolinear und zu einer durch den Tennisplatz definierten Ebene parallel sind.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 16, wobei die erste und die zweite Empfangsspule jeweils eine erste ge radlinige Empfangs-Ringantenne, die zu einer die erste Sendespule enthaltenden ersten Sendeantenne im wesentli chen koplanar ist, und eine zweite geradlinige Empfangs- Ringantenne, die zu einer die zweite Sendespule enthal tenden zweiten Sendeantenne im wesentlichen koplanar ist, umfassen, wobei jede Empfangsantenne ein Paar von ko planaren Komponentenschleifen umfaßt, die dadurch gekenn zeichnet sind, daß die kürzeren Seiten einer jeden Kompo nentenschleife im wesentlichen die halbe Länge der kürze ren Seiten der entsprechenden Sendeantenne besitzen, wo bei die Paare von Empfangsantennen zu der entsprechenden Sendeantenne im wesentlichen zentriert ist und wobei die längeren Seiten einer jeden Empfangsantenne zu den länge ren Seiten der entsprechenden Sendeantenne parallel sind.

18. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 17, in dem die erste und die zweite Empfangsspule eine erste und eine dritte geradlinige Empfangs-Ringantenne, die zur ersten Sendeantenne im wesentlichen koplanar sind, bzw. eine zweite und eine vierte geradlinige Empfangs-Ringantenne, die zur zweiten Sendeantenne im wesentlichen koplanar sind, umfassen, wobei die erste und die zweite Empfangs antenne jeweils ein Paar von koplanaren Komponenten schleifen enthalten, die dadurch gekennzeichnet sind, daß die kürzeren Seiten einer jeden Komponentenschleife im wesentlichen die halbe Länge der kürzeren Seiten der ent sprechenden Sendeantenne besitzen, wobei die dritte und die vierte Empfangsantenne jeweils drei koplanare Kompo nentenschleifen umfassen, die dadurch gekennzeichnet sind, daß die kürzeren Seiten einer jeden Komponenten schleife im wesentlichen ein Drittel der Länge der kürze ren Seiten der entsprechenden Sendeantenne besitzen, wo bei die Paare von Empfangsantennen zur entsprechenden Sendeantenne im wesentlichen zentriert sind, wobei die drei koplanaren Komponentenschleifen der Empfangsantenne zur entsprechenden Sendeantenne im wesentlichen zentriert sind und wobei die längeren Seiten einer jeden Empfangs antenne zu den längeren Seiten der entsprechenden Sende antenne parallel sind.

19. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 18, bei dem ei ne unterhalb einer Begrenzungslinie befindliche und zu dieser ausgerichtete Sendespule dazu veranlaßt wird, ein magnetisches Wechselfeld auszusenden, und eine Emp fangsspule so angeordnet ist, daß Störungen des Feldes, die sich aus der Bewegung eines magnetisch permeablen Tennisballs im Einfluß des Feldes ergeben, von der mit einer Erfassungselektronik verbundenen Empfangsspule er faßt werden können, wobei die Verbesserung ferner umfaßt:
eine erste und eine zweite Einrichtung zur Erzeugung von elektromagnetischen Feldern, die eine erste bzw. eine zweite geradlinige Sende-Ringantenne umfassen, die so be schaffen sind, daß sie im wesentlichen durch einen ersten bzw. einen zweiten parallel geschalteten Kondensator, die mit einer Reiheninduktivität verbunden sind, bei einer ersten bzw. einer zweiten Resonanzfrequenz in Resonanz treten, unterhalb einer ersten bzw. einer zweiten Begren zungslinie des Tennisplatzes vergraben und mit diesen ausgerichtet sind, wobei die längeren Seiten einer jeden Sendeantenne mit den entsprechenden Begrenzungslinien ko linear sind und eine durch die längeren Seiten der Sende antenne definierte Ebene zu einer durch den Tennisplatz definierten Ebene parallel ist;
eine erste und eine zweite Empfangseinrichtung, die we nigstens ein erstes Paar von zur ersten Sendeantenne im wesentlichen koplanaren geradlinigen Empfangs-Ringanten nen und wenigstens ein zweites Paar von zur zweiten Sen deantenne im wesentlichen koplanaren geradlinigen Emp fangs-Ringantennen umfassen, wobei die längeren Seiten eines jeden Paars von Empfangsantennen zu den längeren Seiten der entsprechenden Sendeantennen parallel sind, wobei die kürzeren Seiten eines jeden Paars von Empfangs antennen im wesentlichen die halbe Länge der kürzeren Seiten der entsprechenden Sendeantenne besitzen und wobei die Paare der Empfangsantennen zur entsprechenden Sende antenne im wesentlichen zentriert sind.

20. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 19, wobei die Spulen der ersten bzw. der zweiten Empfangseinrichtung eine erste und eine dritte geradlinige Empfangs-Ringan tenne, die zur ersten Sendeantenne im wesentlichen ko planar sind, bzw. eine zweite und eine vierte geradlinige Empfangs-Ringantenne, die zur zweiten Sendeantenne im we sentlichen koplanar sind, umfassen, wobei die erste und die zweite Empfangsantenne jeweils ein Paar von koplana ren Komponentenschleifen aufweisen, die dadurch gekenn zeichnet sind, daß die kürzeren Seiten einer jeden Kompo nentenschleife im wesentlichen gleich die halbe Länge der kürzeren Seiten der entsprechenden Sendeantennen besit zen, wobei die dritte und die vierte Empfangsantenne je weils drei koplanare Komponentenschleifen aufweisen, die dadurch gekennzeichnet sind, daß die kürzeren Seiten ei ner jeden Komponentenschleife im wesentlichen ein Drittel der Länge der kürzeren Seiten der entsprechenden Sendean tenne besitzen, wobei die Paare von Empfangsantennen zu der entsprechenden Sendeantenne im wesentlichen zentriert sind, wobei die drei koplanaren Komponentenschleifen der Empfangsantenne zu der entsprechenden Sendeantenne im we sentlichen zentriert sind und wobei die längeren Seiten einer jeden Empfangsantenne zu den längeren Seiten der entsprechenden Sendeantenne parallel sind.

21. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 20, wobei die unter jeder der Linien zur Definition des Tennisplatzes befindlichen und mit diesen ausgerichtete Sendespulen so beschaffen sind, daß sie ein magnetisches Wechselfeld senden, und auf die Linien bezogene Empfängerspulen so angeordnet sind, daß Störungen des Feldes, die sich aus der Bewegung des magnetisch permeablen Tennisballs im Einfluß des Feldes ergeben, von der mit einer Erfassung selektronik verbundenen Empfängerspule erfaßt werden kön nen, mit:
einer ersten und einer zweiten Einrichtung zur Erzeugung von elektromagnetischen Feldern, die eine erste bzw. eine zweite geradlinige Sende-Ringantenne umfassen, die so be schaffen sind, daß sie im wesentlichen durch einen ersten bzw. einen zweiten parallel geschalteten Kondensator, die mit einer Reiheninduktivität verbunden sind, bei einer ersten bzw. bei einer zweiten Resonanzfrequenz in Reso nanz treten, unter der ersten bzw. unter der zweiten sich schneidenden Begrenzungslinie eines Tennisplatzes vergra ben und mit diesen ausgerichtet sind, wobei die längeren Seiten einer jeden Sendeantenne mit den entsprechenden Begrenzungslinien kolinear sind, und eine durch die län geren Seiten der Sendeantenne definierte Ebene zu einer durch den Tennisplatz definierten Ebene parallel ist;
einer ersten und einer zweiten Empfangseinrichtung, die wenigstens ein erstes Paar von geradlinigen Empfangs- Ringantennen, die zu der ersten Sendeantenne im wesentli chen koplanar sind, und wenigstens ein zweites Paar von geradlinigen Empfangs-Ringantennen, die zu der zweiten Sendeantenne im wesentlichen koplanar sind, umfassen, wobei die längeren Seiten eines jeden Paares von Empfangs antennen zu den längeren Seiten der entsprechenden Sende antenne parallel sind, wobei die kürzeren Seiten eines jeden Paars von Empfangsantennen im wesentlichen die hal be Länge der kürzeren Seiten der entsprechenden Sendean tenne besitzen und wobei die Paare von Empfangsantennen zu der entsprechenden Sendeantenne im wesentlichen zen triert sind.

22. Anordnung nach Anspruch 1, mit
einer ersten Sendespule, die sich unterhalb einer ersten Linie eines Tennisplatzes befindet und mit dieser ausge richtet ist,
einer zweiten Sendespule, die sich unterhalb einer zwei ten Linie des Tennisplatzes, die die erste Linie schnei det, befindet und mit dieser ausgerichtet ist,
einer Einrichtung, die ein erstes Sendesignal mit einer ersten ausgewählten Frequenz erzeugt und mit der ersten Sendespule verbunden ist,
einer Einrichtung, die ein zweites Sendesignal mit einer zweiten ausgewählten Frequenz erzeugt und mit der zweiten Sendespule verbunden ist,
einer ersten Empfangsspule, die sich unterhalb der ersten Sendespule befindet und mit dieser ausgerichtet ist, einer zweiten Empfangsspule, die sich unterhalb der zwei ten Sendespule befindet und mit dieser ausgerichtet ist, und
einer Erfassungselektronik, die mit der ersten und der zweiten Empfangsspule verbunden ist und so beschaffen ist, daß sie Signale, die von der ersten und von der zweiten Sendespule empfangen werden, durch deren Frequenz unterscheidet.

23. Anordnung nach Anspruch 22, bei der die erste Sendespule eine Einrichtung enthält, um gegenüber einem elektroma gnetischen Signal mit der zweiten gewählten Frequenz, wahlweise eine hohe Impedanz zu erzeugen, und die zweite Sendespule eine Einrichtung enthält, um gegenüber einem elektromagnetischen Signal mit der ersten gewählten Fre quenz wahlweise eine hohe Impedanz zu erzeugen.

24. Anordnung nach Anspruch 22 oder 23, ferner dadurch ge kennzeichnet, daß sowohl die erste Frequenz als auch die zweite Frequenz durch eine Sinuswellenform gegeben sind.

25. Anordnung nach einem der Ansprüche 22 bis 24, ferner da durch gekennzeichnet, daß die erste gewählte Frequenz ei ne zweite Harmonische der zweiten Frequenz ist.

26. Anordnung nach einem der Ansprüche 22 bis 25, ferner da durch gekennzeichnet, daß die erste Sendespule eine Fil tereinrichtung enthält, die so beschaffen ist, daß sie gegenüber Signalen mit der zweiten gewählten Frequenz wahlweise eine hohe Impedanz erzeugt, und daß die zweite Sendespule eine Filtereinrichtung enthält, die so be schaffen ist, daß sie gegenüber den Signalen mit der er sten gewählten Frequenz eine hohe Impedanz erzeugt.

27. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 21, bei dem Sendespulen, die sich unterhalb der Linie befinden und mit dieser ausgerichtet sind, so beschaffen sind, daß sie ein magnetisches Wechselfeld senden, und Empfangsspulen, die sich unterhalb der Linie befinden und mit dieser aus gerichtet sind, so beschaffen und angeordnet sind, daß jegliche Änderungen eines Feldes, die sich aus der Bewe gung eines magnetisch permeablen Tennisballs im Einfluß des Feldes ergeben, von der mit einer Erfassungselektro nik verbundenen Empfangsspule erfaßt werden können, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß es bezogen ist auf:
eine erste Sendespule, die sich unterhalb einer ersten Linie eines Tennisplatzes befindet und mit dieser ausge richtet ist, und eine zweite Sendespule, die sich unter halb einer zweiten Linie eines Tennisplatzes, die die erste Linie schneidet, befindet und mit dieser ausgerichtet ist, wobei ein erstes Sendesignal mit einer ersten ausge wählten Frequenz erzeugt und an die erste Sendespule ge liefert wird und ein zweites Sendesignal mit einer zwei ten ausgewählten Frequenz, die von der ersten ausgewähl ten Frequenz verschieden ist, erzeugt und an die zweite Sendespule geliefert wird, auf eine erste Empfangsspule, die sich unterhalb der ersten Sendespule befindet und mit dieser ausgerichtet ist, und auf eine zweite Empfangsspu le, die sich unterhalb der zweiten Sendespule befindet und mit dieser ausgerichtet ist, und eine Erfassungselek tronik, die mit der ersten und der zweiten Empfangsspule verbunden ist und Signale, die von der ersten bzw. von der zweiten Sendespule empfangen werden, durch deren Fre quenz unterscheidet.

28. Verfahren nach Anspruch 27, bei dem sowohl die erste Fre quenz als auch die zweite Frequenz durch eine Sinuswelle gegeben sind.

29. Verfahren nach einem der Ansprüche 27 oder 28, bei dem die ausgewählte Frequenz eine zweite Harmonische der zweiten Frequenz ist.

30. Verfahren nach einem der Ansprüche 27 bis 29, ferner da durch gekennzeichnet, daß die erste Sendespule eine Fil tereinrichtung enthält, die so beschaffen ist, daß sie gegenüber Signalen mit der zweiten ausgewählten Frequenz eine hohe Impedanz erzeugt, und daß die zweite Sendespule eine Filtereinrichtung enthält, die so beschaffen ist, daß sie gegenüber den Signalen mit der ersten ausgewähl ten Frequenz eine hohe Impedanz erzeugt.

31. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei der magnetisch permeable Ball ein Tennisball ist und die Spielflächenlinie eine Tennisplatzlinie ist.