ES2355630T3

ES2355630T3 - Detector de goles para la detección de un objeto que sobrepasa un plano de gol.

Info

Publication number: ES2355630T3
Application number: ES08004064T
Authority: ES
Inventors: Jørn Eskildsen
Original assignee: GOALREF APS
Current assignee: GOALREF APS
Priority date: 2005-03-09
Filing date: 2006-03-09
Publication date: 2011-03-29
Anticipated expiration: 2026-03-09
Also published as: JP5078868B2; KR20070120127A; US8844933B2; US8408553B2; EA012020B1; EP1925342B1; EA200701928A1; DK1925342T3; EP1925342A1; EP1855766A1; DK1855766T3; WO2006094508A1; DE06706107T1; EP1855766B1; ES2530983T3; MX2007010759A; BRPI0608892A2; DE602006018028D1; JP2008532594A; US20130196801A1

Abstract

Objeto móvil para su utilización en un sistema provisto de unos medios para la determinación de si el objeto móvil sobrepasa un plano objetivo llano del sistema, estando provisto el objeto móvil de una pluralidad de medios sensores y unos medios de emisión de ondas de radio colocados en el objeto móvil, caracterizado porque el objeto móvil comprende unos medios de control para controlar el funcionamiento de los medios de emisión de ondas de radio, estando colocados los medios de control para tomar muestras de la intensidad del campo electromagnético medido por los medios sensores y transmitir datos relativos a la intensidad de campo medida por los sensores individuales por medio de dichos medios de emisión de ondas de radio, en el que los datos transmitidos permiten una identificación única de cuál de dicha pluralidad de medios sensores midieron los datos transmitidos.

Description

La presente invención se refiere a un objeto móvil para su utilización con un sistema para la detección de si el objeto móvil, tal como, por ejemplo, un objeto deportivo, por ejemplo, una pelota de fútbol o un disco de hockey sobre hielo, ha sobrepasado un plano llano en el espacio, tal como un plano de gol definido, por ejemplo, como un plano vertical que se extiende desde una línea de gol o un plano horizontal definido por el reborde superior de la 5 canasta de baloncesto.

ANTECEDENTES

Tradicionalmente, el árbitro o los árbitros de un encuentro deportivo deciden a partir de la observación visual si la pelota ha sobrepasado o no el plano de gol. Sin embargo, esto puede ser muy difícil de determinar correctamente en situaciones en las que la pelota es devuelta rápidamente y sólo ha pasado justo por el plano de 10 gol, o no ha sobrepasado el mismo y esto es particularmente difícil si el árbitro está colocado de forma no adecuada con respecto al plano de gol o está envuelto en otra actividad del encuentro. Una cámara de video también puede ser utilizada para supervisar los planos de gol, pero la resolución espacial y temporal de las cámaras de video, a menudo, no son suficientes para proporcionar la información necesaria en casos de duda.

Una serie de sistemas electrónicos son conocidos en la técnica para la determinación de la posición de 15 una pelota en un campo de deporte por medio de sistemas de colocación, tal como se expone por ejemplo en los documentos WO 01/66201, FR 2 753 633, FR 2 726 370, WO 99/34230, US nº 4.675.816, US nº 5.346.210 y WO 98/37932. Estos sistemas de colocación pueden ser utilizados, por ejemplo, para la determinación de si la pelota ha sobrepasado el borde de un campo de juego y las posiciones de los jugadores así como para proveer mucha información útil al árbitro. Sin embargo, la determinación del paso del plano de gol es un aspecto muy 20 delicado, tanto porque puede ser decisivo para el resultado del encuentro deportivo, tal como porque las distancias son pequeñas y la velocidad del objeto a menudo muy alta, de modo que un sistema de determinación de la posición que proporcione una determinación fiable de si el objeto ha sobrepasado el plano de gol debe ser muy preciso en la determinación de la posición y al mismo tiempo tener una velocidad de actualización muy alta de la determinación de la posición. El objeto, por ejemplo, se puede desplazar a 72 km/h o hasta 130 km/h, lo cual 25 equivale a 20 m/s y 36 m/s, respectivamente, lo cual significa que una velocidad de actualización de 1/100 s añadirá una incertidumbre de 20 cm o hasta 36 cm, respectivamente, a la posición determinada, lo cual es inaceptable con respecto a la determinación de un gol en un encuentro deportivo.

Los sistemas de posición con una determinación suficientemente precisa de la posición de un objeto deportivo y una velocidad de actualización suficientemente elevada para proporcionar indicaciones fiables del cruce 30 de un plano de gol, son muy caros de instalar y de mantener. Por lo tanto, es deseable proveer un sistema alternativo con una resolución espacial así como temporal suficientes para proveer indicaciones fiables.

La patente US nº 5.976.038 da a conocer un aparato para proporcionar una indicación de salida cuando un objeto de juego cruza la línea determinativa del juego. El aparato comprende una antena de recepción direccional, tal como una antena de reflector de disco y en particular una antena de micro ondas provista de alimentaciones 35 duales horizontalmente adyacentes, las cuales se combinan para proveer señales de suma y diferencia. La antena está colocada fuera del campo de juego y se dirige a lo largo de la línea determinativa del juego. Para proporcionar una resolución espacial suficientemente elevada debido a la distancia entre la antena y el objeto de juego, el reflector de la antena debe tener unas dimensiones considerables. Un reflector de 30 pulgadas de ancho, 76 cm, proporcionará una zona de detección de 4 pulgadas de ancho, 10 cm, lo cual junto con otras incertidumbres del 40 sistema es aceptable para utilizarlo con el fútbol americano al que se dirige la patente, pero es inaceptable para muchos otros juegos deportivos y se requeriría un reflector mucho mayor.

La patente US nº 4.375.289 da a conocer dos conductores eléctricos o bobinas emisoras que rodean o encierran el plano de gol en dos niveles verticales con una distancia mutua en la dirección perpendicular al plano de gol y emitiendo cada uno un campo electromagnético proporcionando a los dos conductores una corriente 45 alternativa en contra fase, de modo que el campo magnético que puede ser percibido en el objeto cuando sobrepasa el plano de gol es cero y el plano medio entre los dos niveles debido a una interferencia destructiva y el paso de este plano medio se determina a partir de las mediciones de la intensidad de campo en un sensor en la pelota. El sensor de la pelota utilizado es un conjunto pasivo que recibe energía desde el campo electromagnético por inducción de corriente en una bobina o antena del sensor y emite, por consiguiente, una señal la cual es 50 detectada por una bobina de detección situada entre los dos conductores y la dirección del paso puede ser detectada también por medio de una comparación de fase entre una señal recibida desde el sensor de la pelota y las fases de las corrientes en los conductores. El sistema también puede ser diseñado de forma inversa con respecto a las bobinas de emisión y detección, de modo que una bobina emisora esté situada en el plano de gol entre dos bobinas de detección con el funcionamiento correspondiente del sistema, de modo que se detecta que la 55 pelota sobrepasa el plano de gol cuando las señales detectadas en las dos bobinas de detección son iguales.

Sin embargo, esta colocación adolece del inconveniente de que la resolución espacial está limitada por el tamaño de la pelota ya que la bobina del sensor sustancialmente rodea el diámetro de la pelota, lo cual es de una importancia creciente con la distancia decreciente entre la pelota y la bobina de detección. Este no es un problema importante cuando se detectan la mayor parte de los goles marcados cuando la pelota claramente sobrepasa el 60

plano de gol, pero en situaciones de duda en las que la pelota únicamente pasa justo por el plano de gol o no sobrepasa completamente el mismo y la pelota está cerca de las bobinas, la resolución espacial no es suficiente para decidir con una precisión satisfactoria si el gol ha sido o no marcado.

El documento WO 2004/026411 da a conocer un equipo de detección de goles para fútbol, en el que la pelota está equipada con uno o más sensores por ejemplo en bolsas en la cámara de aire de la pelota o en el 5 volumen interior de la pelota. Los sensores están colocados para proporcionar una señal cuando la pelota de fútbol ha sobrepasado la línea de meta y adicionalmente o alternativamente que un jugador haya dado una patada a la pelota.

Esta colocación adolece del inconveniente de que la resolución espacial aunque mejorada por la utilización de más sensores no es satisfactoria para los requisitos de un equipo de detección de goles. 10

Por lo tanto, un objetivo de la presente invención es proporcionar un sistema para la detección del paso de un objeto que sobrepasa un plano de gol con una precisión mejorada.

Con la presente invención, se proporcionan diversas características técnicas, las cuales de manera individual o en combinación presentan una mejora de este tipo.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN 15

Los conductores estacionarios dados a conocer en la patente US nº 4.375.289 que encierran el plano de gol y que producen el campo electromagnético que son utilizados a fin de detectar el paso del plano de meta, alternativamente detectan la señal emitida por los sensores en la pelota, en una forma de realización ventajosa de la presente invención pueden estar seccionados en una pluralidad de circuitos separados. Los problemas relacionados con la resolución espacial del sistema cuando la pelota está en la proximidad de la bobina de 20 detección se pueden remediar de ese modo mediante la capacidad de un sistema de este tipo de separar los datos de detección relativos a diferentes partes del perímetro del plano de gol, de modo que se puede hacer caso omiso de los datos relativos a la sección más cerca de la pelota que pasa en la decisión de si la pelota ha sobrepasado el plano de gol. Esto, por ejemplo, se puede llevar a cabo proporcionando un campo electromagnético distinto a partir de cada una de las secciones, de modo que la respuesta a partir de los sensores en la pelota se pueda separar en 25 los medios de procesamiento de las señales del sistema en respuestas en campos desde secciones separadas. En la forma de realización, en la que las secciones son utilizadas como detectores, cada sección por ejemplo puede estar provista de una salida separada hacia los medios de procesamiento de las señales del sistema y de ese modo capacitar un análisis en el que se pueden remediar los problemas del campo próximo. Además, el sistema puede estar establecido sin tener que proveer un circuito eléctrico cerrado que envuelva el plano de gol completamente tal 30 como se representa en la patente US nº 4.375.289, es decir que el sistema seccionado de los conductores pueda ser diseñado para funcionar sin la presencia de conductores en el terreno por debajo de la línea de meta, los cuales son inconvenientes de instalar y de conectar a los conductores por encima del terreno, en particular si la propia meta, a la cual están fijados normalmente los conectadores por encima del terreno, se tiene que mover. También, la posición precisa del objeto que se mueve cuando sobrepasa el plano de gol se puede deducir a partir de la salida, 35 lo cual es muy útil cuando se producen las animaciones de los goles marcados (o no marcados) para una transmisión de televisión directa de un juego deportivo.

La detección del cruce del plano de gol se tiene que hacer con un alto grado de precisión, lo cual requiere una resolución espacial elevada del sistema de detección, lo cual requiere otra vez una alta resolución temporal ya que la pelota a menudo se mueve con una alta velocidad del orden de 20 m/s o incluso más tal como, por ejemplo, 40 36 m/s.

Una solución al problema anteriormente establecido, está previsto con un objeto móvil según la reivindicación 1 para su utilización con un sistema para detectar si el objeto móvil ha sobrepasado un plano de gol. Las formas de realización preferidas de la invención se presentan en las reivindicaciones subordinadas 2 a 21.

Según un aspecto, la pelota aplicada en la presente invención puede estar equipada con unos medios de 45 memoria, unos medios de transmisión sin hilos separados y medios de control para controlar los medios de memoria y los medios de transmisión. Los medios de control están colocados para tomar muestras de la intensidad del campo medida por el sensor con una velocidad de toma de muestras determinada, por ejemplo, de 500 a 10.000 Hz, tal como por ejemplo 4.000 Hz, y todos los valores tomados de muestra son provistos a los medios de memoria que funcionan como una memoria FIFO (primero en entrar, primero en salir), de modo que la última 50 muestra reemplaza a la muestra almacenada más antigua en la memoria, por lo que las muestras más nuevas de, por ejemplo, los últimos 0,5 segundos son almacenadas en los medios de memoria en cualquier momento en el que el sensor es accionado por una batería o por inducción desde el campo electromagnético de los conductores.

Únicamente cuando se detecta una indicación de un paso del plano de gol, los medios de control colocados para realizar una transmisión del conjunto completo de muestras almacenadas en los medios de 55 memoria, la realizan. Una indicación de este tipo podría ser realizada a partir de un análisis preliminar de las muestras realizadas por el sensor individual, a partir de la comparación de las detecciones realizadas por una pluralidad de sensores colocados en la misma pelota, o un sistema de redundancia más burdo, tal como por

ejemplo el expuesto en la patente US nº 4.375.289. Los datos transmitidos son recibidos por un receptor estacionario y analizados para determinar si la pelota ha sobrepasado el plano de gol. Opcionalmente, los medios de control están adicionalmente colocados para transmitir una fracción de las muestras medidas de las intensidades de campo únicamente, tal como, por ejemplo, 1/10 ó 1/5 de las muestras con una norma, constantemente durante la toma de muestras de las intensidades de campo. 5

De esta manera, un conjunto más detallado de datos que representan la intensidad de campo detectada por el sensor puede ser provisto al conjunto de control estacionario para el análisis ya que la velocidad de toma de muestras de la intensidad de campo detectada por el sensor en el momento de un posible paso del plano de gol puede ser muchas veces mayor que la velocidad de transmisión de los datos. La velocidad transmisión de los datos depende de la frecuencia de transmisión seleccionada y de la energía disponible para la transmisión de los datos y 10 para un sensor pasivo, la energía disponible es proporcionar al área encerrada por el conductor del sensor en el cual la energía es inducida por el campo magnético. Con la presente forma de realización del sensor, una intensidad de transmisión fiable, que resulta en una relación adecuada de la señal con respecto al ruido en el receptor, es posible para una velocidad de toma de muestras de los datos adecuadamente alta de por ejemplo un factor de 10 veces la velocidad de transmisión de los datos fiable y un área menor encerrada por el conductor del 15 sensor, por lo que la extensión física del sensor permite la provisión de una pluralidad de sensores, tal como por ejemplo cuatro, seis, ocho incluso más en un campo de fútbol normal o bien otras pelotas normales para juegos de pelota.

En una forma de realización particular, los medios de control del sensor están colocados para transmitir los datos almacenados en los medios de memoria en una secuencia, en la que el dato más relevante es transmitido 20 primero, es decir, el dato más próximo a un probable paso determinado del plano de gol, por ejemplo, la primera muestra después del paso, seguida por la primera muestra antes del paso, entonces la segunda muestra después del paso, etcétera. En una segunda forma de realización, una toma de muestras de frecuencia menor, por ejemplo, cada quinta o cada décima muestra es transmitida primero, después de lo cual los datos restantes almacenados en los medios de memoria son transmitidos. Por lo tanto, se mejora la posibilidad de que el dato más importante sea 25 recibido y procesado por el conjunto estacionario.

Preferentemente, los datos son transmitidos desde el sensor en forma digital para mejorar además la relación de la señal con respecto al ruido de las señales de dato recibidas desde el sensor y una frecuencia de transmisión ventajosa es de 2 a 35 MHz pero también se pueden aplicar otras frecuencias adecuadas tales como 433 MHz, 868 MHz o 2,4 GHz. Las secuencias preferidas utilizadas están dentro de las gamas que no requieren un 30 permiso público para utilizarlas.

En la mayor parte de los juegos, tal como por ejemplo el fútbol la pelota entera debe haber sobrepasado el plano de gol para que un gol se considere marcado y una elevada resolución espacial de la detección de la pelota que pasa el plano de gol es, por lo tanto deseable. Con los sensores conocidos tal como se representa en la patente US nº 4.375.289, la pelota está envuelta por tres conductores colocados en planos perpendiculares que 35 forman una intersección, que pasan a través del centro de la pelota. En cada conductor, una corriente es inducida en proporción al flujo electromagnético total a través del área envuelta por el conductor. El flujo electromagnético total a través del área depende de la densidad de flujo y el ángulo entre la dirección del vector de flujo electromagnético y el área, pero las variaciones del ángulo generalmente se compensan mediante la combinación de corrientes inducidas en los tres conductores perpendiculares. Sin embargo la densidad de flujo se integra sobre 40 un área, el tamaño del área de la sección transversal de la pelota y la corriente inducida combinada es por lo tanto una medida del flujo total que pasa por la pelota. La resolución espacial del sensor, por consiguiente, está limitada por el tamaño de la pelota.

A fin de mejorar la resolución espacial puede estar prevista una pluralidad de sensores en la pelota, preferentemente entre el balón de látex interior de la pelota y el revestimiento exterior de la misma, pero 45 alternativamente pueden estar situados en el interior del balón de látex. En una forma de realización, cada uno de los sensores o por lo menos una parte de los sensores son unos sensores pasivos que comprende un circuito de antena o bobina conectado a un condensador o similar para constituir un circuito sincronizado que corresponda a la longitud de onda del campo electromagnético emitido. En una segunda forma de realización, los datos de la intensidad de campo medida por los sensores individuales son transmitidos a un conjunto de procesamiento de 50 datos estacionario para la determinación de que se ha sobrepasado un plano de gol de cada sensor individual. La compensación del ángulo entre la antena de inducción del sensor individual y el vector del flujo electromagnético se puede realizar entonces en el conjunto de procesamiento de datos estacionario a partir del conjunto completo de datos desde la pluralidad de sensores resolviendo un sistema de ecuaciones que contempla la posición espacial y angular de la pelota. La característica importante que se tiene que determinar es si todos los sensores han 55 sobrepasado el plano de gol, lo cual no es necesariamente coincidente físicamente con el plano medio entre los conductores que envuelven el plano de gol.

Es ventajoso para este procesamiento de datos que los sensores individuales en la pelota estén sincronizados con respecto a la toma de muestras de los datos de la intensidad de campo por medio de medios de sincronización, los cuales, por ejemplo, pueden estar previstos mediante la interconexión de los sensores y 60 proporcionando una señal de sincronización común o proporcionando alternativamente una señal de sincronización a los sensores por medio de la corriente en los conductores que proporcionan el campo electromagnético. También

sería ventajoso que la transmisión de datos desde los sensores individuales estuviera coordinada, de tal modo que la transmisión de datos no interfiera negativamente, lo cual puede estar previsto conectando mutuamente los sensores, de modo que las transmisiones de datos individuales puedan estar sincronizadas o disponiendo un medio de transmisión de datos común en la pelota mediante el cual todos los datos son transmitidos al conjunto de procesamiento de datos estacionario. Alternativamente, cada sensor puede presentar unos medios de transmisión 5 de datos colocados para transmitir datos al conjunto de procesamiento de datos estacionario a frecuencias separadas. Otra característica ventajosa sería que los sensores pasivos se interconectarán a suministros de energía de los sensores individuales, de modo que cada sensor tuviera suficiente energía para obtener y transmitir los datos medidos de la intensidad de campo sin tener en cuenta el ángulo entre el área abarcada por la antena de inducción del sensor individual y la dirección del vector del flujo electromagnético. 10

La pelota puede comprender además unos medios de identificación para emitir una identificación única a los medios de procesamiento de datos estacionario para asegurar que la pelota utilizada en el juego está certificada para ser utilizada con el sistema según la invención. Adicionalmente, pueden ser transmitidos los datos de calibración y los detalles de comunicación para la pelota individual.

La intensidad del campo electromagnético a partir de las dos bobinas representadas en la patente US nº 15 4.375.289 con corrientes en contra fase es la más baja en el área en donde es más crucial la detección para tener la determinación más precisa de la colocación del sensor de la pelota. Por lo tanto, la señal que se va a detectar así como la energía provista para los sensores pasivos por el campo electromagnético es más baja en esta área y cero en el plano medio el cual está situado en o cerca del plano de gol.

Una solución según un aspecto de la presente invención es proporcionar la fuente de corriente de unos de 20 los conductores con una disposición de desplazamiento de fase rápida, de modo que la fase del conductor pueda ser conmutada entre estar en contra fase y en fase con el otro conductor con una velocidad de conmutación del orden de magnitud de la velocidad de la toma de muestras de la intensidad de señal detectada en la pelota, esto es entre 200 y 10.000 Hz, preferentemente en el intervalo comprendido entre 500 y 6.000 Hz, de modo que, por ejemplo, cada segunda o cada tercera muestra se realiza cuando los campos electromagnéticos están en fase y los 25 dos campos en el plano medio entre los dos conductores están en interferencia constructiva y la intensidad de campo tiene un máximo en aquel plano debido a la configuración de las intensidades de campo separadas y la distancia entre los dos conductores.

Por lo tanto, la provisión de una intensidad de campo alta en la posición del plano medio es una ventaja cuando se utilizan unos sensores de la pelota pasivos, es decir unos sensores que son activados por el campo 30 electromagnético provisto por los conductores, porque la energía disponible para la detección de la intensidad del campo y la transmisión de los datos de ese modo es alta, también para la detección de intensidades de campo débiles de los campos electromagnéticos en contra fase.

Adicionalmente, la posición del sensor de la pelota con respecto al plano medio puede ser detectada con dos procedimientos diferentes, a partir de una determinación del paso de la intensidad de campo cero como en la 35 técnica conocida cuando las corrientes están en contra fase así como a partir de la determinación de la intensidad máxima cuando las corrientes están en fase. El primer procedimiento proporciona una indicación global excelente del paso del plano medio y posiblemente en la dirección del paso, pero tiene una debilidad con respecto a los detalles cerca del paso real ya que la intensidad de campo detectada es muy baja en esta área, mientras el segundo procedimiento tiene la intensidad de campo más alta alrededor del paso del plano medio y de ese modo la 40 mayoría de detalles, pero el segundo procedimiento, en el cual se detecta un valor pico de la intensidad de campo, aplicado por sí mismo tiene un alto riesgo de detecciones del paso erróneas ya que pueden ocurrir valores pico en otras posiciones de los sensores de la pelota distintas del plano medio debido por ejemplo a interferencias a partir de los cuerpos de los jugadores y a partir de fuentes externas de campos electromagnéticos. Un valor umbral para la intensidad pico puede ser aplicado para filtrar las intensidades detectadas, pero sólo tiene un efecto limitado 45 debido a la variación de la intensidad de campo sobre el plano de gol con por lo menos un orden de magnitud (es decir, un factor de 10).

Sin embargo, combinando el segundo procedimiento con el primer procedimiento, el riesgo de detecciones erróneas del paso se elimina en la práctica ya que una estimación de la posición de paso correcta se provee mediante el primer procedimiento y el procedimiento combinado obtiene la resolución espacial alta del segundo 50 procedimiento.

Una segunda solución es proveer a las bobinas de emisión con corrientes de solapamiento de diferentes frecuencias, de modo que la corriente a una primera frecuencia para el suministro de energía esté en fase en las dos bobinas, de manera que los campos electromagnéticos de esta frecuencia estén en interferencia constructiva y la corriente de una segunda frecuencia para proveer una señal es suministrada en contra fase. El campo 55 electromagnético de la primera frecuencia puede ser utilizado para suministrar al sensor o los sensores en la pelota de energía en todas las posiciones durante el paso del plano de gol. En este caso, se tienen que realizar instalaciones en el sensor de la pelota para separar el efecto de las dos frecuencias, tal como, por ejemplo, utilizando circuitos de resonancia separados para las frecuencias.

Todavía otra solución es proporcionar a las corrientes de emisión con corrientes de frecuencias 60

únicamente ligeramente diferentes, de manera que la interferencia produzca una variación de la intensidad en el plano medio entre la intensidad cero y una intensidad máxima con una frecuencia igual a la diferencia en frecuencia entre las dos corrientes. La diferencia en frecuencia es preferentemente igual a un múltiplo distinto de frecuencia de la toma de muestras del sensor, tal como una o tres veces la frecuencia de muestra, de manera que la energía sea inducida la bobina del sensor en todas las posiciones del sensor y la frecuencia de la intensidad puede ser utilizada 5 para sincronizar la frecuencia de la toma de muestras a fin de que el sensor o los sensores en la pelota detecten la presencia correctamente de la intensidad cero.

Además, la presente invención comprende dirigirse a múltiples sensores colocados en la misma pelota por medio de la emisión de diferentes frecuencias de solapamiento para proveer energía y señales al sensor individual, de modo que las bobinas de emisión por ejemplo puedan ser utilizadas para seleccionar un subgrupo de los 10 sensores en la pelota para la medición o dirigirse a los sensores individuales en secuencia.

La frecuencia del campo electromagnético provisto por los dos conductores preferentemente está dentro del intervalo comprendido entre 10 y 1.000 kHz, tal como, por ejemplo, de 50 a 500 kHz y más preferentemente dentro del intervalo comprendido entre 100 y 200 kHz, porque los campos electromagnéticos en este intervalo prácticamente no tienen interacción con las moléculas de agua y por lo tanto, no tiene un efecto significante en los 15 cuerpos humanos sometidos al campo y las distorsiones del campo causadas por los cuerpos humanos dentro del campo son reducidas correspondientemente.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS

Las formas de realización de la presente invención se representan en las figuras adjuntas, en las cuales:

la figura 1 muestra tres secciones de una primera forma de realización de la presente invención colocada a 20 lo largo del travesaño de un gol,

la figura 2 muestra un gol con secciones según la forma de realización primera o segunda colocadas a lo largo del perímetro del plano de gol, y

la figura 3 muestra dos secciones de una segunda forma de realización de la presente invención.

Las figuras son ilustraciones de las formas de realización de la presente invención y no se deben 25 considerar a título limitativo del alcance de la invención tal como se presenta en la presente memoria.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE FORMAS DE REALIZACIÓN DE LA INVENCIÓN

En la figura 1, tres secciones del travesaño de una meta de fútbol están representadas esquemáticamente como se ven desde arriba. Cada sección comprende un conductor 1 en un primer plano y un conductor paralelo 2 en un segundo plano y dos conductores intermedios 3, 4 que conectan los otros conductores 1, 2 para formar un 30 circuito en el que una corriente puede correr como se indica mediante las flechas. Cada sección tiene un conjunto de control separado 5 para la alimentación de corriente dentro del circuito de la sección y posiblemente obtener datos relativos a objetos en los cuales una energía es inducida por la sección. La distancia D entre los conductores paralelos 1, 2 en la dirección horizontal normal al plano de gol preferentemente se escoge para que sea aproximadamente el diámetro de una pelota de fútbol normal según las normas establecidas por la FIFA, más 35 generalmente hablando desde 15 hasta 50 cm. En una forma de realización específica, los conductores paralelos 1, 2 en el mismo plano de secciones adyacentes pueden estar conectados eléctricamente de modo que el conductor delantero 1 de una sección esté conectado al conductor delantero 1 de la sección adyacente, etcétera. En la figura 2, el gol está representado como se ve desde arriba con siete secciones 6 distribuidas a lo largo del travesaño 8 y cinco secciones 7 a lo largo de cada poste lateral 9 del gol. 40

El número de secciones puede ser, por ejemplo, de 2 a 20 a lo largo del travesaño del gol, tal como por ejemplo de 4 a 16 y preferentemente de 6 a 12, y 2 a 8 secciones a lo largo de cada poste lateral del gol, tal como de 3 a 6 secciones. La longitud de cada sección en una forma de realización preferida está dentro de la gama desde 0,5 metros hasta 3 metros, tal como por ejemplo de 1 a 2 metros.

Cada sección puede ser controlada fácil y rápidamente, por ejemplo, por una conmutación rápida de fase o 45 corrientes de solapamiento de diferente frecuencia como se ha expuesto en la sesión anterior. Adicionalmente, la sección individual puede estar controlada separadamente por unos medios de control comunes o medios de control separados, de modo que se pueda obtener una información más detallada sobre la posición de una pelota que pasa, tanto a partir de los medios de control las secciones, los campos electromagnéticos de las cuales están influidos por el paso de la pelota, como variando los campos electromagnéticos emitidos desde las secciones 50 individuales, de modo que los datos obtenidos por el sensor o los sensores en la pelota pueden transportar una información de posición de este tipo. El campo electromagnético de cada sección puede tener una identidad individual, por ejemplo solapando la corriente con una corriente de una frecuencia distinta de modo que los datos devueltos desde el sensor o los sensores de la pelota puedan transportar información sobre sus posiciones con respecto a las secciones, de modo que una posición del sensor pueda ser determinada por los medios de 55 procesamiento de datos estacionarios para la determinación del paso del plano de gol con la corrección por la posible distorsión del campo electromagnético como ha sido expuesto anteriormente. También o como alternativa,

las secciones individuales pueden ser conectadas y desconectadas rápidamente para determinar a partir de qué sección o secciones se origina el campo electromagnético detectado por el sensor o los sensores. Adicionalmente, las secciones pueden ser utilizadas para verificar si el sistema funciona correctamente mediante la emisión de un campo electromagnético exterior a la gama detectada por el sensor o los sensores y grabar y evaluar la posible respuesta desde el sistema. La posible respuesta puede ser utilizada para ajustar un algoritmo de compensación en 5 los medios de procesamiento de datos del sistema.

En la segunda forma de realización de la sección tal como se representa la figura 3, los circuitos de la primera antena constituyen los medios de recepción estacionarios y el circuito de la segunda antena 10 colocado en la circunferencia del plano de gol constituye los medios de excitación estacionarios que proveen un campo electromagnético con la frecuencia de aproximadamente 125 kHz, la cual corresponde a la frecuencia a la cual 10 están sintonizados el sensor pasivo y los medios de emisor de ondas de radio en la pelota. Los conductores paralelos 1, 2 de cada sección están colocados sustancialmente a la misma distancia D/2 en la dirección perpendicular al plano de gol desde el segundo circuito de antena 10, de modo que la corriente total generada en el circuito de los conductores 1, 2, 3, 4 de la sección idealmente sea cero cuando la pelota no está cerca de la sección. Sin embargo, la alineación de los conductores paralelos 1, 2 y el segundo circuito de antena 10 no es 15 necesariamente perfecta, de modo que una corriente "falsa" se genera en los conductores de las secciones 1, 2, 3, 4. A fin de compensar esto, cada sección está provista de un circuito de compensación 11 colocado asimétricamente en el interior del circuito de la sección con respecto al segundo circuito de antena 10 y unos medios de control (no representados) del circuito de compensación 11 se ajustan para proveer una corriente al circuito 11 durante el funcionamiento del sistema de modo que la corriente en los conductores de la sección sea 20 cero cuando no estén influidos por la pelota. Cada sección presenta un conjunto de recogida 12 colocado alrededor del segundo circuito de antena a fin de facilitar la calibración de la sección individual independientemente de las otras características del sistema.

Cada sección presenta unos medios de salida (no representados) para emitir de salida una medición del campo electromagnético desde la pelota como se detecta mediante la corriente generada en el circuito de la 25 sección de los conductores 1, 2, 3, 4 a los medios de control (no representados) del sistema. A partir de la entrada desde todos los sectores, el posible paso de la pelota a través del plano de gol se pueda determinar con una elevada precisión ya que la salida perturbada desde una sección, por ejemplo, debido a que la pelota pase cerca de la sección o debido a un mal funcionamiento de la sección, puede ser desatendida por los medios de control. Debido al hecho de que la posible desalineación entre los conductores 1, 2, 3, 4 de la sección y el segundo circuito 30 de antena 10 se mide y se compensa, la aparición de una corriente generada en los conductores de la sección será una indicación de un error angular de la sección, esto es que la sección está orientada no perpendicular al plano de gol llano. Una corriente generada de este tipo es fácilmente separada de las corrientes generadas por los sensores en la pelota ya que están sintonizadas y sus fases están desplazadas 90° con respecto a la corriente en el segundo circuito de antena 10, mientras la corriente generada en los conductores de la sección directamente por el segundo 35 circuito de antena 10 colocado a lo largo del lado opuesto del plano de gol estará en fase con la corriente en el segundo circuito de antena 10. Por lo tanto, la detección provista por la sección puede ser corregida para el error angular.

La frecuencia del campo electromagnético provisto por la sección preferentemente está dentro del intervalo comprendido entre 10 y 1.000 kHz, tal como entre 50 y 500 kHz y más preferentemente dentro del intervalo 40 comprendido entre 100 y 200 kHz, puesto que los campos electromagnéticos en este intervalo prácticamente no tienen interacción con las moléculas de agua y por lo tanto, no tienen un efecto significativo en los cuerpos humanos sometidos al campo y las perturbaciones del campo causadas por los cuerpos humanos dentro del campo se reducen correspondientemente.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Objeto móvil para su utilización en un sistema provisto de unos medios para la determinación de si el objeto móvil sobrepasa un plano objetivo llano del sistema, estando provisto el objeto móvil de

una pluralidad de medios sensores y

unos medios de emisión de ondas de radio colocados en el objeto móvil,

caracterizado porque el objeto móvil comprende unos medios de control para controlar el funcionamiento 5 de los medios de emisión de ondas de radio, estando colocados los medios de control para tomar muestras de la intensidad del campo electromagnético medido por los medios sensores y transmitir datos relativos a la intensidad de campo medida por los sensores individuales por medio de dichos medios de emisión de ondas de radio, en el que los datos transmitidos permiten una identificación única de cuál de dicha pluralidad de medios sensores midieron los datos transmitidos. 10
2. Objeto móvil según la reivindicación 1, que comprende unos medios de sincronización para sincronizar la toma de muestras de los medios sensores individuales.
3. Objeto móvil según la reivindicación 2, en el que los medios de sincronización comprenden una interconexión de una pluralidad de medios sensores y unos medios de sincronización para proporcionar una señal de sincronización común a la pluralidad de medios sensores por medio de la interconexión. 15
4. Objeto móvil según la reivindicación 2, en el que los medios de sincronización están adaptados para recibir una señal de sincronización por medio del campo electromagnético.
5. Objeto móvil según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que cada uno de los medios sensores presenta unos medios emisores de ondas de radio individuales.
6. Objeto móvil según la reivindicación 5, en el que dichos medios emisores de ondas de radio 20 individuales están colocados para transmitir datos a frecuencias separadas, de tal modo que permitan dicha identificación única.
7. Objeto móvil según la reivindicación 5, que comprende además unos medios de memoria, en el que los medios de control están adicionalmente colocados para controlar los medios de memoria.
8. Objeto móvil según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la pluralidad de medios 25 sensores está prevista entre un balón interior del objeto móvil y el revestimiento exterior del mismo.
9. Objeto móvil según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que la pluralidad de medios sensores está prevista en el interior de un balón interior del objeto móvil.
10. Objeto móvil según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que por lo menos una parte de dicha pluralidad de medios sensores son sensores pasivos, que comprenden una bobina de antena que constituye 30 una parte de un circuito sintonizado que suministra energía a los medios sensores por inducción desde el campo electromagnético.
11. Objeto móvil según la reivindicación 10, en el que los circuitos sintonizados que suministran energía a los sensores individuales están conectados entre sí.
12. Objeto móvil según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el número de medios 35 sensores es por lo menos 6 y preferentemente en el intervalo comprendido entre 8 y 24.
13. Objeto móvil según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12 y provisto de unos medios de memoria, en el que los medios de control están colocados para controlar el funcionamiento de los medios de memoria y están colocados para tomar muestras de la intensidad de campo electromagnético medida por los medios sensores con una velocidad de toma de muestras determinada y almacenar todos los valores tomados como muestras en los 40 medios de memoria, estando colocados asimismo los medios de control en el momento de la activación para recuperar los valores de muestra almacenados a partir de los medios de memoria y transmitir dichos valores recuperados por medio de los medios de emisor de ondas de radio.
14. Objeto móvil según la reivindicación 13, en el que dichos medios de memoria están colocados para funcionar como una memoria de primero en entrar, primero en salir (FIFO), de tal modo que la última muestra 45 sustituye a la más antigua almacenada en la memoria.
15. Objeto móvil según la reivindicación 14, en el que los medios de memoria durante el funcionamiento del objeto son capaces de almacenar valores tomados de muestra con la velocidad de toma de muestras determinada dentro de un período de tiempo de por lo menos 0,2 segundos, preferentemente en el intervalo comprendido entre 0,35 y 1,2 segundos. 50
16. Objeto móvil según cualquiera de las reivindicaciones 13 a 15, en el que la velocidad de toma de muestras determinada está en el intervalo comprendido entre 500 Hz y 10.000 Hz, tal como, por ejemplo, entre 2.000 Hz y 6.000 Hz.
17. Objeto móvil según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicho objeto es un objeto deportivo. 5
18. Objeto móvil según la reivindicación 17, en el que el objeto deportivo es una pelota, por ejemplo una pelota de fútbol.
19. Objeto móvil según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además unos medios de identificación para la emisión de una identificación única del objeto móvil a los medios de procesamiento de datos estacionarios. 10
20. Objeto móvil según la reivindicación 19, en el que los medios de identificación están adaptados asimismo para emitir datos de calibración y detalles de comunicación para el objeto móvil individual.
21. Objeto móvil según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que los medios sensores están accionados por una batería comprendida en el objeto móvil.

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