ES2308165T3 - Alfombra para deportes y juegos. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo para su utilización en deportes y juegos a efectos de detectar la posición de impacto de un objeto móvil, tal como una pelota, de manera específica una pelota de tenis, béisbol o similares, que comprende una lámina o alfombra (1, 10) con una capa exterior (2) e interior (8), formando la lámina o alfombra (1, 10) una superficie objetivo y teniendo insertados en su interior una serie de elementos conductores eléctricos (12A, 13A; 12B, 13B) que forman conmutadores sensibles a la presión distribuidos por la superficie objetivo y comunicados con circuitos electrónicos (33) para la salida, proceso y visualización (35) de señales eléctricas procedentes de los conmutadores sensibles a la presión (12A, 13A; 12B, 13B) cuando son activados por dicho impacto o presión, en el que: - el lado inferior de la capa exterior (2) de la lámina o alfombra (1, 10) está dotado de un primer patrón de elementos conductores eléctricos (13A; 12B) como mínimo en las posiciones de los conmutadores sensibles a la presión, - el lado superior de la capa interior (8) de dicha lámina o alfombra (1, 10) está dotado de un segundo patrón de elementos conductores eléctricos (12A; 13B) como mínimo en las posiciones de los conmutadores sensibles a la presión, - el primer patrón de elementos conductores eléctricos (13A; 12B) y el segundo patrón de elementos conductores eléctricos (12A; 13B) están dispuestos de modo que permiten el establecimiento de un contacto temporal en las posiciones de los conmutadores sensibles a la presión, - una capa aislante (5) entre dichas capas exterior e interior (2, 8) está dotada de cavidades u orificios (50) en las posiciones de los conmutadores sensibles a la presión (12A, 13A; 12B, 13B) para establecer un contacto temporal en su interior, caracterizado porque: cada cavidad u orificio (50) está dotado como mínimo de una abertura (51) orientada lateralmente para el movimiento del aire durante dicha activación por impacto o presión, y - como mínimo uno del primer y segundo patrones de elementos conductores eléctricos (12A, 13A; 12B, 13B) está subdividido en un número de zonas individuales (A, B, C, D..., X, Y, Z...), comprendiendo cada zona una serie de dichos conmutadores sensibles a la presión (12A, 13A; 12B, 13B), y teniendo los circuitos electrónicos (33) conexiones separadas (30A, 30B) a cada una de dichas zonas individuales.
Description
Alfombra para deportes y juegos.
Durante mucho tiempo, en deportes y juegos, ha
existido la necesidad o interés de detectar la posición de impacto
y/o el índice de acierto de un objeto móvil, tal como una pelota.
Normalmente, en béisbol, tenis y otros juegos o deportes de pelota
se han llevado a cabo diversos intentos para obtener sistemas o
métodos para detectar el punto de caída/impacto o de golpeo de un
objeto, de manera específica en lo referente a las líneas de límite
de la pista o campo de deportes.
De manera más específica, el servicio en tenis y
el lanzamiento en béisbol son actividades que exigen un alto grado
de precisión. En consecuencia, los atletas que entrenan estas
habilidades deben llevar a cabo mucho entrenamiento de precisión
repetitivo. Desafortunadamente, en la actualidad no existen
herramientas en el mercado para realizar mediciones reales del
grado de precisión durante el entrenamiento. La evaluación del
acierto del atleta durante el entrenamiento es totalmente subjetiva,
dependiendo del criterio visual de un observador independiente, de
un entrenador o de un compañero atleta, o del propio atleta que se
entrena. Con una velocidad de la pelota hasta 135 mph
(aproximadamente 217 km/h) en tenis y hasta 90 mph (aproximadamente
145 km/h) en béisbol, resulta extremadamente difícil, incluso
imposible, obtener una buena evaluación visual de cualquier
servicio o lanzamiento. Además, no hace falta mencionar que servir
100 pelotas en la misma esquina o lanzar 50 pelotas similares sin
obtener ninguna información de retorno objetiva sobre el punto de
impacto y/o el índice de acierto puede resultar muy aburrido.
La presente invención se dirige a un dispositivo
mejorado para tal fin, de manera específica para su utilización en
el entrenamiento o práctica de golpes o lanzamientos específicos,
aunque también para su utilización en competiciones. Ejemplos de
usos distintos a los deportes y juegos de pelota pueden consistir en
casos en los que es necesario detectar otros tipos de objetos,
tales como los pies de un jugador, en posiciones permitidas o no
permitidas durante el juego. Este puede ser el caso de competiciones
de balonmano o de salto de longitud.
En relación con el tenis, se han publicado
numerosas propuestas para la señalización/determinación automática
de las líneas de una pista de tenis, a efectos de detectar si la
pelota cae dentro o fuera del terreno de juego de dicha pista de
tenis. De este modo, la Patente de Estados Unidos Nº 4.859.986
describe un sistema para determinar si una pelota conductora
eléctrica cae dentro o fuera de los límites de una superficie de
juego. Este sistema presenta el inconveniente de que la pelota debe
ser conductora eléctrica.
En las Patentes de Estados Unidos 4.855.711 y
5.954.599 pueden encontrarse otros ejemplos de métodos y
dispositivos para detectar el impacto de la pelota a lo largo de
las líneas de límite de la pista de tenis o de otras pistas o
campos de deportes. De acuerdo con ello, estos métodos conocidos
están diseñados para su utilización durante el juego, de manera
específica para ayudar al árbitro o a los jugadores a evitar
discusiones sobre si la pelota cae dentro o fuera con respecto a
las distintas líneas de límite.
En la Patente de Estados Unidos Nº 4.990.897
puede encontrarse otro ejemplo que se refiere a un método y a un
dispositivo para detectar y reconocer impactos mediante la medición
de cambios en la impedancia eléctrica. De este modo, esta
descripción de patente se dirige al tipo de detector utilizado en
relación con un sistema electrónico externo, por ejemplo, para su
aplicación en deportes, siempre que exista la necesidad de detectar
si una pelota golpea dentro o fuera de una línea determinada, tal
como en el tenis, evitando interferencias debidas a otros tipos de
impacto, tales como los provocados por los pies del jugador.
Asimismo, la Patente de Estados Unidos Nº
4.365.805 se refiere a un sistema para ayudar a una persona a
determinar si una pelota ha golpeado una de varias líneas de límite
en una pista de juego, tal como una pista de tenis, según se define
en el preámbulo de la reivindicación 1. Una serie de conmutadores
sensibles a la presión, laminares, del tipo de contacto, se
extienden a lo largo de las líneas de límite de la pista, con
sistemas de circuitos digitales conectados a dichos conmutadores
para examinar de manera repetitiva el estatus de los conmutadores y
obtener de este modo indicadores visuales y/o auditivos para mostrar
si la pelota ha golpeado o no una línea de límite en una posición
específica.
A diferencia de los métodos, sistemas y
dispositivos conocidos mencionados anteriormente, la Patente de
Estados Unidos Nº 4.199.141 se dirige a un dispositivo de
puntuación de lanzamiento de béisbol, que consiste en un
dispositivo instructivo y de entretenimiento para aprender la
técnica de lanzar correctamente una pelota de béisbol. El objetivo
de este dispositivo conocido está más en concordancia con el
objetivo de la presente invención.
Con respecto a los antecedentes descritos, el
dispositivo de la presente invención, definido en la reivindicación
1, toma como punto de partida una lámina o alfombra que forma una
superficie objetivo y que tiene insertados en su interior una serie
de conmutadores eléctricos sensibles a la presión distribuidos por
dicha superficie objetivo y conectados a sistemas de circuitos
electrónicos para la salida, proceso y visualización de señales
eléctricas procedentes de los conmutadores sensibles a la presión
cuando son activados por el impacto o la presión de un objeto
móvil, tal como una pelota.
Las características nuevas y específicas del
dispositivo según la invención se definen en la reivindicación
independiente.
A continuación se describirán dos posibles
estructuras diferentes con el mismo objetivo.
En una primera realización, la lámina o alfombra
del dispositivo según la invención comprende una capa exterior
dotada de un patrón de elementos conductores eléctricos que se
corresponde como mínimo con una precisión de detección deseada.
Este patrón de elementos conductores eléctricos está subdividido en
un número de zonas individuales, una característica específica de
la invención. La parte interior de la lámina o alfombra está dotada
de un segundo patrón, por ejemplo, con forma de capa/película
conductora separada de los elementos conductores eléctricos
mediante una capa aislante con una forma específica. Por lo tanto,
con la ayuda de los elementos conductores eléctricos y de la
capa/película conductora se crea una serie de conmutadores sensibles
a la presión. El grado de precisión de detección está determinado
por la capa aislante aplicada entre la capa superior/exterior y la
capa interior. La capa aislante tiene una forma específica a efectos
de garantizar/asegurar una detección fiable y segura. La capa
aislante puede aplicarse en forma líquida, por ejemplo, mediante un
método de impresión serigráfica. Debe observarse además que es
posible una construcción inversa, con los elementos conductores
eléctricos situados en la capa interior y una capa/película
conductora en la capa exterior.
El primer patrón de elementos conductores
eléctricos y el segundo patrón de elementos conductores eléctricos
están dispuestos o situados de tal manera que pueden cooperar entre
sí.
Los factores que hacen que esta construcción sea
especial son el diseño/forma, la función y la aplicación de la capa
aislante, conjuntamente con sus propiedades, y el hecho de que dicha
capa aislante funciona/sirve como capa aislante y como capa
intermedia, especialmente, por ejemplo, una capa/película adhesiva,
entre las capas exterior e interior. Por otro lado, la capa
aislante determina el grado de precisión de detección. Todo esto
permite obtener una indicación muy fiable de la posición de impacto
del objeto en cuestión.
Los sistemas de circuitos que se utilizan pueden
comprender un ordenador o microprocesadores dotado de software
adecuado para obtener un tipo de visualización o presentación
favorable a la situación de entrenamiento o práctica del jugador en
la disciplina deportiva en cuestión. Al mismo tiempo, la lámina o
alfombra puede estar hecha para soportar/resistir el desgaste y las
roturas durante un largo periodo de tiempo. También puede aplicarse
una estructura superficial en la lámina o alfombra que le confiera
valores de fricción correspondientes a un tipo de terreno deseado.
Una ventaja adicional consiste en que todo el dispositivo puede ser
portátil/transportable por diversos motivos, aumentando de este
modo su utilidad y valor prácticos.
La lámina o alfombra en una segunda realización
del dispositivo según la invención comprende: una capa exterior que
puede estar dotada de una protuberancia hueca y flexible, con forma
de cúpula, en la posición de cada uno de los conmutadores sensibles
a la presión formados mediante elementos conductores eléctricos,
estando dotada la superficie interna de la capa exterior de un
primer patrón de elementos conductores eléctricos como mínimo en
las posiciones de dichos conmutadores sensibles a la presión; y una
capa interior de la lámina o alfombra que puede estar dotada de un
segundo patrón de elementos conductores eléctricos como mínimo en
las posiciones de los conmutadores sensibles a la presión, estando
subdividido como mínimo uno del primer y segundo patrones de
elementos conductores eléctricos en un número de zonas individuales,
comprendiendo cada zona una serie de protuberancias y conmutadores
sensibles a la presión, y teniendo los sistemas de circuitos
electrónicos conexiones separadas a cada una de dichas zonas
individuales. Asimismo, la capa exterior y la capa interior están
separadas entre sí mediante una capa aislante que tiene una forma
específica, pudiendo servir dicha capa aislante como capa
adhesiva.
A este respecto, un factor de importancia es que
la forma nueva y específica de la lámina o alfombra laminar que
comprende protuberancias flexibles y conmutadores sensibles a la
presión permite obtener una indicación muy fiable de la posición de
impacto del objeto en cuestión.
En las reivindicaciones dependientes se definen
características adicionales según la presente invención, que
contribuyen de manera adicional a las ventajas obtenidas.
Realizaciones de los dispositivos según la
presente invención se describirán de manera adicional a
continuación, haciendo referencia a los dibujos, en los que:
la figura 1 muestra una vista en alzado,
esquemática, de una superficie objetivo de un dispositivo para su
utilización en entrenamientos de béisbol y similares,
la figura 2 muestra una mitad de una pista de
tenis con distintas posiciones alternativas de una alfombra de
entrenamiento de tenis según la presente invención,
la figura 3 muestra de manera más detallada una
de las alfombras de entrenamiento de la figura 2, subdividida en un
número de zonas separadas,
la figura 4A es una vista en sección,
esquemática, y a escala ampliada, que muestra la estructura laminar
de una alfombra de entrenamiento de tenis, que tiene una capa
aislante adaptada/ajustada, comprendiendo dicha alfombra elementos
conductores eléctricos mediante los cuales se forma un conmutador
sensible a la presión,
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la figura 4B muestra los elementos de la figura
4A en un estado activado o comprimido del conmutador sensible a la
presión en la estructura laminar,
la figura 4C es una vista en sección,
esquemática, y a escala ampliada, que muestra la estructura laminar
de una alfombra de entrenamiento de tenis, que incluye una
protuberancia con forma de cúpula y elementos conductores
eléctricos mediante los cuales se forma un conmutador sensible a la
presión,
la figura 4D muestra los elementos de la figura
4C en un estado activado o comprimido de la protuberancia con forma
de cúpula,
la figura 4E muestra una construcción de la
alfombra de entrenamiento de tenis según la invención, parecida a
la mostrada en la figura 4A, pero en la que se han cambiado entre sí
las posiciones del primer y del segundo patrones de elementos
conductores eléctricos,
la figura 5A es una vista en sección, similar a
la de la figura 4C, de una estructura modificada de la protuberancia
con forma de cúpula y del conmutador/elemento eléctrico,
la figura 5B es una vista en perspectiva que
muestra una sección similar a la de figura 4A de la estructura de
alfombra laminar según la presente invención,
la figura 5C es una vista de un diseño/forma
especial de la capa aislante,
la figura 6 es una vista en planta que muestra
un elemento de muelle incorporado en la estructura de la figura
5A,
la figura 7 muestra un patrón de conductores
típico aplicado en una capa de una lámina o alfombra del dispositivo
de la invención,
la figura 8 muestra una forma de un patrón de
elementos conductores eléctricos para su cooperación con el patrón
de conductores de la figura 7, y
la figura 9 es una ilustración esquemática,
parcial, en bloques, de una realización práctica de un dispositivo
según la invención.
La superficie o lámina (10) del dispositivo de
entrenamiento de béisbol de la figura 1 está dispuesta de manera
vertical en un soporte prefabricado y está dividida en un número de
zonas separadas, habiéndose indicado algunas de las mismas como
(A), (B), (C), (D)..., con una serie de zonas más estrechas a lo
largo de los bordes de dicha superficie, habiéndose indicado algunas
de dichas zonas más estrechas como (X), (Y), (Z).... En la esquina
inferior derecha se muestra una zona con una disposición de
protuberancias o conmutadores (10A), (10B), (10C)... que se
describirán de manera más detallada haciendo referencia a las
figuras 4A-6. Por supuesto, se entenderá que dichas
funciones de protuberancia o conmutador están dispuestas en todas
las zonas (A), (B), (C), (D)..., así como en las zonas (X), (Y),
(Z)... de la superficie objetivo (10) mostrada en la figura 1.
Aunque se considera que el entrenamiento de
béisbol resulta de gran interés en relación con el dispositivo de
la presente invención, las realizaciones que se describirán en la
siguiente descripción se refieren a una alfombra de entrenamiento
de tenis para jugadores de tenis de casi todos los niveles de
habilidad y que ayuda a practicar la precisión de su servicio y de
su tiro/golpeo. De este modo, en la figura 2 se indica la manera en
la que una alfombra de entrenamiento de tenis puede colocarse en las
posiciones de mayor interés para la práctica de tiros/golpes de
tenis, es decir, las posiciones de alfombra (P1), (P2),... (P6). Las
posiciones de alfombra (P3), (P4), (P5) y (P6) sirven para el
entrenamiento del golpeo de servicio. Las posiciones de alfombra
(P1) y (P2) son adyacentes a la línea de fondo (11) de la pista de
tenis, y están situadas en las esquinas, donde el jugador situado
en el otro lado de la pista de tenis dirige con mucha frecuencia los
tiros/golpes de la pelota de tenis. Las alfombras de entrenamiento
de tenis según la invención también pueden colocarse en otras
posiciones de la pista/campo de tenis. El numeral de referencia (1)
indica la posición de alfombra (P2), y la figura 3 es una
vista/ilustración esquemática, a mayor escala, de dicha alfombra,
que muestra una subdivisión en un número de zonas, tres de las
cuales se indican mediante la letra de referencia (F). En las zonas
mayores o principales se han indicado a título de ejemplo las
puntuaciones (4p), (6p), (8p) y (10p), mientras que las zonas
marginales están dotadas de las indicaciones de puntuación (4p),
(6p), (8p), (20p), respectivamente. Se entenderá que la alfombra
según la figura 3 estará situada de modo que la línea del borde
(11X) de la misma coincidirá con la línea de fondo (11). De acuerdo
con ello, la puntuación máxima de (20p) se obtiene cuando la pelota
golpea la línea de fondo (11)/(11X). También resulta posible
establecer/programar las zonas de manera diferente, de modo que las
indicaciones de puntuación sean distintas, por ejemplo, todas las
zonas marginales/del borde pueden estar dotadas de una indicación de
puntuación (20p). Cada indicación de puntuación para todas las
zonas individuales puede modificarse según se desee.
Como en la realización de la figura 1, cada una
de las zonas separadas (F) de la figura 3 tendrá una serie de
protuberancias huecas y flexibles, con forma de cúpula, y
conmutadores sensibles a la presión similares a los de las figuras
4C y 4D, o solamente una serie de conmutadores sensibles a la
presión similares a los de las figuras 4A, 4B y 4E, por ejemplo, en
un patrón o disposición tal como se muestra en (10A), (10B),
(10C)... en la figura 1.
En la estructura de alfombra (1) según la
primera realización, la capa aislante/adhesiva (5) aplicada crea
una distancia de aislante determinada entre el patrón conductor
eléctrico (13A) del lado inferior de la capa exterior o frontal (2)
y el elemento conductor eléctrico (12A) del lado superior de la capa
interior (8), tal como se muestra en las figuras 4A y 4B. Esta capa
aislante/adhesiva (5) está diseñada/se aplica para asegurar que,
cuando no es activada, no existe contacto entre los elementos
conductores eléctricos (12A) y (13A). Al ser activada por el
impacto o presión (23) de una pelota de tenis u otro objeto deseado,
la capa exterior (2) es comprimida hacia abajo, hacia la capa
interior (8) y los elementos conductores eléctricos (12A) y (13A)
entran en contacto (figura 4B). El diseño/forma de la capa
aislante/adhesiva (5) (por ejemplo, la distancia entre los
orificios (perforaciones) del patrón, etc.), las propiedades (por
ejemplo, rigidez, flexibilidad, etc.) y las dimensiones (por
ejemplo, el grosor, etc.) determinan la sensibilidad de la alfombra
(1), es decir, en qué lugares es necesaria una gran fuerza a
efectos de establecer un contacto/cooperación entre los elementos
eléctricos conductores (12A) y (13A). Los materiales utilizados en
la capa exterior o frontal (2) tienen una flexibilidad/rigidez
determinada, a efectos de obtener un funcionamiento estable. Con
este objetivo, puede utilizarse, por ejemplo, PVC o policarbonato
con un grosor aproximado de 0,250-0,350 mm. Para la
capa interior (8) puede utilizarse una placa/lámina dura de PVC,
policarbonato, o similares, con un grosor aproximado de
1,5-3,5 mm (preferentemente, aproximadamente
2,0-3,5 mm) a efectos de obtener una rigidez
determinada y una función de placa de soporte al mismo tiempo. En
el lado inferior de dicha placa/lámina (8) también se aplica un
recubrimiento (9) de espuma de PVC a efectos de antideslizamiento.
Preferentemente, los elementos eléctricos conductores (12A) y (13A)
pueden aplicarse como pasta de plata impresa. La capa
aislante/adhesiva (5) puede consistir en un material adhesivo que
se endurece mediante luz ultravioleta (UV) o basado en agua o en una
solución, y que puede ser aplicado, por ejemplo, mediante una
técnica de impresión con un grosor habitual de
0,03-0,06 mm. Si se desea una capa aislante más
gruesa, puede utilizarse un aislante comprimible o compresible
conjuntamente con un adhesivo, a efectos de que se adhieran
conjuntamente a las capas exterior e interior. En la parte superior
de dicha estructura de alfombra también puede aplicarse una capa de
fricción, a efectos de obtener un coeficiente de fricción que se
aproxime al de la superficie de una pista de tenis. El grosor de
esta estructura variará con respecto a la fricción deseada. La
figura y el grosor definidos por la capa aislante/adhesiva (5)
deben adaptarse al grosor de la capa de fricción, ya que esto afecta
a la elasticidad de la capa frontal o exterior (2).
En la figura 4E se muestra una construcción de
la alfombra de entrenamiento de tenis (1) según la invención, que
es similar a la mostrada en las figuras 4A y 4B, pero en la que las
posiciones del primer y del segundo patrones de elementos
conductores eléctricos (12B) y (13B) están cambiadas entre sí. El
lado inferior de la capa exterior (2) está dotado de un patrón de
elementos conductores eléctricos (12B) que se corresponden como
mínimo con una precisión de detección deseada. Este patrón de
elementos conductores eléctricos (12B) está dividido en un número
de zonas individuales. El lado de arriba o superior de la parte
interior (8) de la lámina o alfombra (1) está dotado de un segundo
patrón con forma de una capa/película conductora (13B) que está
separado de los elementos conductores eléctricos (12B) mediante una
capa aislante (5) que tiene una forma específica. De este modo, con
la ayuda de los elementos conductores eléctricos (12B) y de la
capa/película conductora (13B) se crea una serie de conmutadores
sensibles a la presión. El grado de precisión de detección está
determinado por la capa aislante (5) aplicada entre la capa
superior o exterior (2) y la capa interior (8).
Los componentes o partes principales de la
estructura de alfombra laminar (1) mostrada en las figuras 4C y 4D
consisten en una capa exterior o frontal (2) y en una capa de
soporte interior (3), estando unidas dichas capas a lo largo de la
mayor parte de sus superficies de contacto mediante una capa
aislante/(sustancia) adhesiva (5). Debe observarse que la capa
adhesiva (5) no está presente en los puntos o posiciones en los que
la capa exterior (2) tiene una protuberancia con forma de cúpula
(2A), que se corresponden con las protuberancias (10A), (10B),
(10C)... mostradas en la figura 1, o en las zonas o posiciones en
las que el contacto deseado entre la capa superior/exterior (2) y
la capa interior (8) se obtendrá en una zona de impacto de la
estructura de alfombra (1) según la primera realización.
En la estructura de alfombra (1) según la
segunda realización, mostrada en las figuras 4C y 4D, la
protuberancia (2A) forma un espacio hueco en el lado inferior de la
capa (2) y es flexible, de modo que puede ser comprimida
(comprimida hacia abajo) por el impacto o la presión (23) de una
pelota de tenis u otro objeto que entra en contacto con la alfombra
(1) con una fuerza mínima determinada. En la presente realización,
las dimensiones y el material de la capa (2) se seleccionan de modo
que la protuberancia (2A) sea flexible al quedar sometida a
deformación elástica cuando se produce un impacto o golpe (23)
(figura 4D). En el lado inferior de la protuberancia (2A) se aplica
un elemento conductor eléctrico (12B) adaptado para cooperar con
elementos conductores eléctricos (13B) aplicados en la superficie
orientada hacia arriba de la capa de soporte interior (3), y
directamente en la capa interior (8) en algunas realizaciones.
En la situación mostrada en la figura 4D, la
protuberancia (2A) está comprimida y adopta la forma indicada
en/como (2A'), por ejemplo, por el impacto o presión (23) de una
pelota de tenis. Se entenderá que inmediatamente después de dicho
impacto o presión la protuberancia se doblará hacia afuera y volverá
a su forma normal y no activa (2A), tal como muestra la figura 4C.
En estado comprimido, tal como puede observarse en la figura 4D, se
establece un contacto eléctrico (mostrado como un pequeño punto)
entre los elementos (12B) y (13B), que hace posible la generación
de una señal eléctrica, cuyo procesamiento se describirá a
continuación.
Por ejemplo, la capa (2) puede estar hecha de
PVC, policarbonato o similares, con un grosor de 0,25 mm, con
protuberancias (2A) incorporadas con una altura de hasta
0,3-0,4 mm sobre el nivel general de dicha capa (2).
Por ejemplo, la capa de soporte (3) puede estar hecha de poliéster
o similares, con un grosor aproximado de 0,125 mm, y la capa
adhesiva intermedia (5) puede aplicarse como un recubrimiento
impreso con un grosor aproximado de 0,025 mm. Preferentemente, los
elementos conductores eléctricos (12B) y (13B) pueden aplicarse como
pasta de plata impresa según métodos conocidos en sí mismos, por
ejemplo, como los utilizados para circuitos impresos en otras
aplicaciones diversas. Las dimensiones totales habituales de una
alfombra de entrenamiento de tenis (1) según la presente invención
pueden ser de 1 metro cuadrado, aunque por supuesto es posible
utilizar otras formas y dimensiones, por ejemplo, alfombras
rectangulares. Resulta mucho más preferente que el elemento
conductor (12B) cubra una parte elevada central del interior de la
protuberancia (2A), a efectos de asegurar un aislamiento o
separación suficientes con respecto a los elementos conductores
(13B) en el estado normal o no activado de dicha protuberancia
(2A).
A efectos de soportar la estructura descrita
anteriormente, la alfombra de entrenamiento de tenis (1) según las
figuras 4C y 4D está dotada de una placa/lámina o capa de soporte
interior (8), por ejemplo, con un grosor aproximado de
1,5-3,5 mm (preferentemente, de aproximadamente
1,5-2,5 mm) y de PVC, policarbonato o similares,
que tiene en su lado inferior un recubrimiento (9) de espuma de PVC
a efectos de antideslizamiento. Normalmente, una estructura laminar
de este tipo tendrá un grado de flexibilidad preferente, a efectos
de obtener una posición estable cuando se dispone sobre superficies
de pista de tenis habituales.
La figura 5 muestra una estructura modificada
del diseño de la protuberancia/conmutador, en la que las capas
interior y exterior y la capa de soporte son como en las figuras 4C
y 4D. No obstante, en el caso de la figura 5A, en la protuberancia
(22A) está integrado un elemento de muelle (25), preferentemente de
lámina de metal delgada, y que puede tener una forma básica como la
mostrada en la figura 6. Por lo tanto, el elemento de muelle (25)
tiene más o menos la misma forma de cúpula que las protuberancias
(22A) (y -2A-), con lengüetas o patas (25A), (25B), (25C) y (25D)
adaptadas para coincidir con las partes planas adyacentes de la capa
(2). Con dicho refuerzo del tipo de muelle de la protuberancia
(22A), los requerimientos en cuanto a flexibilidad/elasticidad
inherente y capacidad de deformación de dicha protuberancia (22A)
conformada de tal manera en la capa (2) son menos estrictos. Esto
también puede resultar de interés en relación con fuerzas de impacto
mayores que pueden producirse en ciertos tipos de deportes
diferentes al tenis. En los casos de estos últimos tipos, puede
aplicarse una capa de cubierta protectora en la parte superior de la
capa exterior (2). Asimismo, tal como muestra la figura 5A, un
elemento de muelle metálico (25) puede constituir el elemento
conductor eléctrico para su cooperación con elementos conductores
(13B) en la capa de soporte interior (3).
La ilustración de la figura 5B se explica por sí
misma, y muestra una vista en perspectiva de una sección de la
estructura de alfombra laminar según la presente invención, similar
a la de las figuras 4A (y 4B). La capa aislante/adhesiva (5)
aplicada crea una distancia aislante determinada entre el patrón
conductor eléctrico de elementos conductores (13A) aplicado en el
lado inferior de la capa frontal (2) y los elementos conductores
eléctricos (12A) en el lado de arriba o superior de la capa interior
(8). Esta capa aislante/adhesiva (5) está diseñada/se aplica para
asegurar que, cuando no es activada, no existe contacto entre los
elementos conductores eléctricos (12A) y (13A). Cuando es activada
por el impacto o presión (23) de una pelota de tenis u otro objeto
deseado, la capa exterior (2) es comprimida hacia la capa interior
(8), y los elementos conductores eléctricos (12A) y (13A) entran en
contacto (figura 4B).
La figura 5C muestra un diseño/forma especial de
la capa aislante (5). La capa aislante incluye una
cavidad/inters-
ticio hueco (50) en las zonas de contacto deseadas entre las dos capas en cada lado de la capa aislante (5), de modo que los elementos conductores eléctricos de contacto situados encima y debajo de dicha capa aislante (5) pueden quedar conectados eléctricamente. Si las cavidades/orificios (50) de la capa aislante (5) son pequeñas, es necesaria una gran fuerza para establecer una conexión/contacto entre los elementos conductores eléctricos. Si las cavidades/orificios (50) de la capa aislante (5) son demasiado grandes, será necesaria una fuerza pequeña para que los elementos de contacto queden conectados. El tamaño de las cavidades/orificios (50) es crucial en lo que se refiere a la sensibilidad deseada de la alfombra. Los orificios/cavidades (50) de la capa aislante (5) también determinarán la precisión del punto de detección en las direcciones longitudinal y lateral. El grosor de la capa aislante (5) también resulta importante en lo que se refiere a la precisión a efectos de poder detectar el punto de impacto. Cuanto mayor es el grosor de la capa, menos sensible es la alfombra. Otras características importantes de esta capa aislante (5) consisten en que tiene un diseño/patrón especial, en el que las zonas de contacto deseadas de la alfombra están parcialmente rodeadas (53) por el aislante, que tiene como mínimo una abertura (51) lateral con respecto a las dos capas en cada lado de dicha capa aislante (5), y que permite que el aire entre las capas de las zonas de contacto deseadas sea comprimido y expulsado de dichas zonas a través de dicha abertura o aberturas (51) durante su activación por parte de un impacto o presión intensa (23), de modo que se establecerá un buen contacto entre los elementos conductores de la capa exterior y los elementos conductores de la capa interior, es decir, los conmutadores sensibles a la presión serán activados por el impacto o presión (23). El aislante (53) que rodea parcialmente las zonas de contacto deseadas puede tener, por ejemplo, forma de anillo, cuadrangular o rectangular (forma de rectángulo), y tener como mínimo una abertura lateral. También son posibles otras formas y estructuras (por ejemplo, un rectángulo redondeado). La capa aislante (5) tiene una o varias partes/secciones (52) en las zonas de contacto entre las dos capas, que aseguran que el contacto entre los elementos conductores de la capa exterior y los elementos conductores de la capa interior pueda establecerse solamente por un impacto o presión intensa (23), es decir, los conmutadores sensibles a la presión serán activados solamente por un impacto o presión intensa (23). En la realización mostrada en la figura 5C, dichas partes tienen una forma/estructura de "X" o "+". Dichas partes también pueden presentar otras formas.
ticio hueco (50) en las zonas de contacto deseadas entre las dos capas en cada lado de la capa aislante (5), de modo que los elementos conductores eléctricos de contacto situados encima y debajo de dicha capa aislante (5) pueden quedar conectados eléctricamente. Si las cavidades/orificios (50) de la capa aislante (5) son pequeñas, es necesaria una gran fuerza para establecer una conexión/contacto entre los elementos conductores eléctricos. Si las cavidades/orificios (50) de la capa aislante (5) son demasiado grandes, será necesaria una fuerza pequeña para que los elementos de contacto queden conectados. El tamaño de las cavidades/orificios (50) es crucial en lo que se refiere a la sensibilidad deseada de la alfombra. Los orificios/cavidades (50) de la capa aislante (5) también determinarán la precisión del punto de detección en las direcciones longitudinal y lateral. El grosor de la capa aislante (5) también resulta importante en lo que se refiere a la precisión a efectos de poder detectar el punto de impacto. Cuanto mayor es el grosor de la capa, menos sensible es la alfombra. Otras características importantes de esta capa aislante (5) consisten en que tiene un diseño/patrón especial, en el que las zonas de contacto deseadas de la alfombra están parcialmente rodeadas (53) por el aislante, que tiene como mínimo una abertura (51) lateral con respecto a las dos capas en cada lado de dicha capa aislante (5), y que permite que el aire entre las capas de las zonas de contacto deseadas sea comprimido y expulsado de dichas zonas a través de dicha abertura o aberturas (51) durante su activación por parte de un impacto o presión intensa (23), de modo que se establecerá un buen contacto entre los elementos conductores de la capa exterior y los elementos conductores de la capa interior, es decir, los conmutadores sensibles a la presión serán activados por el impacto o presión (23). El aislante (53) que rodea parcialmente las zonas de contacto deseadas puede tener, por ejemplo, forma de anillo, cuadrangular o rectangular (forma de rectángulo), y tener como mínimo una abertura lateral. También son posibles otras formas y estructuras (por ejemplo, un rectángulo redondeado). La capa aislante (5) tiene una o varias partes/secciones (52) en las zonas de contacto entre las dos capas, que aseguran que el contacto entre los elementos conductores de la capa exterior y los elementos conductores de la capa interior pueda establecerse solamente por un impacto o presión intensa (23), es decir, los conmutadores sensibles a la presión serán activados solamente por un impacto o presión intensa (23). En la realización mostrada en la figura 5C, dichas partes tienen una forma/estructura de "X" o "+". Dichas partes también pueden presentar otras formas.
En las figuras 7 y 8 se muestra una realización
importante, tal como la de una alfombra de entrenamiento de tenis.
La figura 7 muestra de manera detallada el patrón de elementos
conductores eléctricos indicado de manera general mediante el
numeral de referencia (13A) ó (13B) en las figuras
4A-4E y 5A-5B, pudiendo aplicarse
los elementos (13B) en la capa interior (figuras
4C-4E) o pudiendo quedar dispuestos de manera
correspondiente los elementos (13A) en el lado inferior de la
lámina o capa frontal o exterior (2) (figuras 4A-4B
y 5B). La figura 8 muestra la manera en la que una matriz de
elementos conductores eléctricos (12A) o (12B) puede quedar
dispuesta en el lado inferior de la capa (2) (-12B- en las figuras
4C-4E), o cómo puede quedar dispuesta de manera
correspondiente en la capa interior (-12A- en las figuras
4A-4B y 5B), es decir, por ejemplo, en las
posiciones de la protuberancia (2A) (en algunas realizaciones) o en
las zonas de contacto deseadas de la alfombra, tal como se ha
explicado anteriormente. Unos pares de conductores que discurren en
paralelo, tal como se muestra en la figura 7 mediante los numerales
de referencia (13A') y (13A'') para la construcción de alfombra
según las figuras 4A-4B y 5B, y mediante los
numerales de referencia (13B') y (13B'') para la construcción de
alfombra según las figuras 4C-4E y 5A, y a los que
durante su funcionamiento se les aplica tensiones diferentes, pueden
quedar cortocircuitados cuando se establece un contacto con los
elementos conductores (12A), (12B) o (25) por un impacto o presión,
de modo que se establece un contacto entre ambos conductores
paralelos (13A') y (13A'') y (13B') y (13B''), respectivamente.
Esta disposición de elementos en los conmutadores sensibles a la
presión resulta muy ventajosa, y puede ser fabricada de manera
conveniente mediante la deposición/aplicación de
recubrimientos/pastas conductores eléctricos, por ejemplo, como los
utilizados en la tecnología de circuitos impresos. La disposición
de elementos conductores mostrada en las figuras 7 y 8 puede
representar una zona separada, tal como se ha descrito
anteriormente haciendo referencia a las figuras 1 y 3. De acuerdo
con ello, resulta preferente que cada una de dichas zonas contenga
una serie de superficies/zonas de contacto o, en algunas
realizaciones, protuberancias y elementos conductores/conmutadores
correspondientes, por ejemplo, 42 piezas (6 filas x 7 columnas),
tal como resulta evidente a partir de la figura 8. En la figura 7
también podrá observarse que todos los conmutadores de una zona
pueden estar conectados/acoplados eléctricamente en paralelo, de
modo que la zona individual quede definida realmente de esta
manera.
La figura 7 también muestra de manera muy
esquemática la manera en la que las señales o pulsos eléctricos de
salida procedentes de los conmutadores de zona son enviadas a través
de conductores comunes (30A) y (30B) como la entrada de un sistema
de circuitos electrónico, indicado mediante el numeral de referencia
(33). Se entenderá que el bloque electrónico (33) está conectado a
varias o a todas las zonas comprendidas en una lámina o alfombra, a
efectos de recibir y procesar señales procedentes de dichas zonas,
haciendo posible de este modo la presentación de información
completa y adecuada para el usuario. La comunicación entre los
conductores (30A) y (30B) y el sistema de circuitos o bloque
electrónico (33) puede llevarse a cabo mediante uno o varios cables
o de manera ina-
lámbrica.
lámbrica.
El sistema de circuitos o bloque electrónico
(33) indicado en la figura 7 puede comprender un dispositivo de
visualización o pantalla (35), y en la práctica un PC estándar puede
constituir la totalidad o la mayoría del sistema de circuitos
electrónico requerido para procesar y visualizar los resultados del
entrenamiento de la manera deseada. Por supuesto, el dispositivo de
visualización (35) puede ser una unidad independiente, por ejemplo,
para su colocación en una posición conveniente para el jugador
durante las prácticas o el entrenamiento. En este caso, la
comunicación entre el sistema de circuitos electrónico (33) y el
dispositivo de visualización (35) puede llevarse a cabo mediante
uno o varios dispositivos inalámbricos. Preferentemente, en algunas
realizaciones, el sistema de circuitos o bloque electrónico (33)
también puede estar dividido en dos o más paquetes o cajas,
incluyendo partes del sistema de circuitos electrónico que se
integrarán en la propia lámina o alfombra. Con la tecnología
actual, no existirán problemas para montar o insertar dichas partes
o paquetes del sistema de circuitos en una alfombra de dimensiones
prácticas. Asimismo, los métodos de generación de señales o pulsos,
así como el proceso y visualización para distintos usos de dicho
dispositivo, resultarán bastante sencillos para profesionales en
los sectores técnicos en cuestión, tales como programadores de
microprocesadores o un ordenador incorporado en el sistema de
circuitos electrónico, indicado de manera general en la figura 7
mediante el numeral de referencia (33). A este respecto, puede
hacerse referencia al procesamiento de señales descrito en algunas
de las descripciones de patente de Estados Unidos a las que se ha
hecho referencia en la parte introductoria de la presente
descripción.
En la práctica, la alfombra de entrenamiento
descrita puede estar conectada a un PC con sistema operativo
Windows o similar, portátil o de sobremesa, a través de un cable
estándar o de tecnología inalámbrica. El software relacionado
interpretará las señales procedentes de la alfombra, y constituirá
una interfaz fácil de utilizar por el usuario. En el ejemplo de la
figura 2 se indican seis posibles posiciones de la alfombra en una
mitad de pista de tenis. Tal como se ha mencionado, el software
tratará las señales procedentes de la alfombra de manera diferente
dependiendo de en cuál de las posiciones está situada dicha
alfombra. En otras palabras, el sistema de puntuación (ver las
indicaciones de puntuaciones disponibles de la figura 3) se basa en
la posición de la alfombra. Una posible característica a incorporar
en el software requerido podría consistir en que un impacto o golpe
de pelota en más de una zona de la alfombra de manera simultánea
solamente quede registrado como un impacto en la zona que tiene la
mejor puntuación de las que han sido golpeadas, o viceversa.
La ilustración de la figura 9 se explica por sí
misma, y muestra una lámina o alfombra (1), un sistema de circuitos
electrónico (33) y un dispositivo de visualización (35) en
correspondencia con las indicaciones de la figura 7.
En una alfombra de tenis como la descrita
anteriormente, y en dichas láminas o alfombras en general, la
distribución del primer y/o segundo patrones de elementos
conductores eléctricos está diseñada para que como mínimo un
conmutador sea activado o comprimido por el impacto o presión de una
pelota de tenis u otro objeto móvil a detectar. No obstante, la
separación entre los elementos conductores eléctricos también puede
seleccionarse de modo que sea posible la activación como mínimo de
dos, tres o cuatro conmutadores eléctricos por el impacto o presión
de una pelota de tenis u otro objeto móvil. Por ejemplo, en una
realización especial de la alfombra, la forma básica de la
protuberancia (2A) es circular, con un diámetro de 14 mm y una
separación entre centros de 18 mm. No obstante, no es necesario que
el perfil tenga forma de cúpula, tal como se ha mencionado
anteriormente, y en otras realizaciones según la invención la
alfombra o lámina es totalmente plana.
Resulta deseable que la capa aislante entre los
dos patrones de elementos conductores eléctricos no permita el
contacto entre los mismos, pudiendo medirse una propiedad eléctrica
diferente, por ejemplo, la capacidad, etc., de modo que sea posible
detectar un impacto o presión de una pelota u otro objeto
deseado.
Aunque la anterior descripción se dirige a las
realizaciones preferentes de la invención, los expertos en la
materia entenderán que resultará evidente realizar diversas
modificaciones. Se pretende que todas las variaciones dentro del
alcance y espíritu de las reivindicaciones adjuntas queden
comprendidas en la descripción anterior.
Claims (11)
1. Dispositivo para su utilización en deportes y
juegos a efectos de detectar la posición de impacto de un objeto
móvil, tal como una pelota, de manera específica una pelota de
tenis, béisbol o similares, que comprende una lámina o alfombra (1,
10) con una capa exterior (2) e interior (8), formando la lámina o
alfombra (1, 10) una superficie objetivo y teniendo insertados en
su interior una serie de elementos conductores eléctricos (12A,
13A; 12B, 13B) que forman conmutadores sensibles a la presión
distribuidos por la superficie objetivo y comunicados con circuitos
electrónicos (33) para la salida, proceso y visualización (35) de
señales eléctricas procedentes de los conmutadores sensibles a la
presión (12A, 13A; 12B, 13B) cuando son activados por dicho impacto
o presión, en el que:
- -
- el lado inferior de la capa exterior (2) de la lámina o alfombra (1, 10) está dotado de un primer patrón de elementos conductores eléctricos (13A; 12B) como mínimo en las posiciones de los conmutadores sensibles a la presión,
- -
- el lado superior de la capa interior (8) de dicha lámina o alfombra (1, 10) está dotado de un segundo patrón de elementos conductores eléctricos (12A; 13B) como mínimo en las posiciones de los conmutadores sensibles a la presión,
- -
- el primer patrón de elementos conductores eléctricos (13A; 12B) y el segundo patrón de elementos conductores eléctricos (12A; 13B) están dispuestos de modo que permiten el establecimiento de un contacto temporal en las posiciones de los conmutadores sensibles a la presión,
- -
- una capa aislante (5) entre dichas capas exterior e interior (2, 8) está dotada de cavidades u orificios (50) en las posiciones de los conmutadores sensibles a la presión (12A, 13A; 12B, 13B) para establecer un contacto temporal en su interior, caracterizado porque: cada cavidad u orificio (50) está dotado como mínimo de una abertura (51) orientada lateralmente para el movimiento del aire durante dicha activación por impacto o presión, y
- -
- como mínimo uno del primer y segundo patrones de elementos conductores eléctricos (12A, 13A; 12B, 13B) está subdividido en un número de zonas individuales (A, B, C, D..., X, Y, Z...), comprendiendo cada zona una serie de dichos conmutadores sensibles a la presión (12A, 13A; 12B, 13B), y teniendo los circuitos electrónicos (33) conexiones separadas (30A, 30B) a cada una de dichas zonas individuales.
2. Dispositivo, según la reivindicación 1, en el
que el carácter y/o el grosor de la capa aislante (5) determinan la
sensibilidad de detección.
3. Dispositivo, según la reivindicación 1 ó 2,
en el que el segundo patrón de elementos conductores eléctricos
(12A; 13B) se aplica en una superficie superior de una capa de
soporte interior (3) unida a la capa interior (8).
4. Dispositivo, según cualquiera de las
reivindicaciones 1-3, para su utilización con un
objeto móvil, de manera específica con forma de pelota, con un
tamaño determinado, en el que dichas posiciones de los conmutadores
sensibles a la presión (12A, 13A; 12B, 13B) están separadas
mutuamente de tal manera que la pelota o el objeto activará por
impacto o presión como mínimo dos conmutadores sensibles a la
presión (12A; 12B).
5. Dispositivo, según cualquiera de las
reivindicaciones 1-4, en el que dichos primer y/o
segundo patrones de elementos conductores eléctricos (12A, 13A;
12B, 13B; 13A', 13A''; 13B', 13B'') están formados por elementos de
circuito impreso.
6. Dispositivo, según cualquiera de las
reivindicaciones 1-5, en el que la capa exterior (2)
de la lámina o alfombra (1, 10) está dotada además de una
protuberancia (2A) hueca y flexible, con forma de cúpula, en cada
posición de los conmutadores sensibles a la presión (12B, 13B),
comprendiendo cada zona un número de protuberancias (2A).
7. Dispositivo, según la reivindicación 6, en el
que dichas protuberancias (2A) huecas y flexibles presentan de
manera inherente un grado de deformación elástica suficiente cuando
son activadas por dicho impacto o presión, que también afecta al
grado de precisión de detección.
8. Dispositivo, según la reivindicación 6 ó 7,
en el que dichas protuberancias huecas y flexibles (22A) están
dotadas además de elementos de muelle (25), preferentemente de
metal, para obtener un grado de deformación elástica suficiente
cuando son activadas por dicho impacto o presión.
9. Dispositivo, según cualquiera de las
reivindicaciones 6-8, en el que la forma de dichas
protuberancias (2A, 10A, 10B, 10C...) es sustancialmente circular
vista en planta.
10. Dispositivo, según cualquiera de las
reivindicaciones 1-9, en el que la superficie de la
lámina o alfombra (1, 10) está dotada como mínimo de una línea
(11X) que se corresponde con una línea (11) presente en un campo o
pista estándar del deporte o juego en cuestión, limitando como
mínimo algunas de las zonas (10p) con dicha como mínimo una línea
(11X).
11. Dispositivo, según la reivindicación 10, en
el que dicha como mínimo una línea (11X), situada o dispuesta en
dicha superficie, contiene zonas de línea (20p) que tienen
conmutadores sensibles a la presión, estando dispuestas dichas
zonas de línea preferentemente en la dirección longitudinal de dicha
como mínimo una línea (11X).
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