ITBG20110017A1 - "sistema automatico di rilevamento del punteggio" - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

Sistema automatico di rilevamento del punteggio.

Costituisce oggetto del presente trovato un innovativo sistema di attribuzione del punteggio nell’ambito del Tiro a Segno, comprendente un bersaglio cartaceo ed una telecamera ad alta risoluzione, posta nelle immediate vicinanze del medesimo e collegata ad un computer mediante cavo Ethernet, alimentata mediante iniettore PoE posto sull’uscita Ethernet del PC, in grado di rilevare in modo automatico ed immediato il punteggio conseguito.

Sono attualmente riconosciuti da parte della Unione Italiana Tiro a Segno due differenti tipologie di bersaglio: i tradizionali bersagli realizzati in carta ovvero cartoncino, per i quali i regolamenti olimpici ed intemazionali definiscono le dimensioni in modo molto rigoroso, tollerandole fino a un decimo di millimetro, ed i più innovativi bersagli elettronici.

Per quanto concerne quest’ultima categoria, relativamente alla quale non si rinvengono particolari disposizioni circa la taratura delle apparecchiature elettroniche, limitandosi i regolamenti a stabilire la necessità dell’approvazione da parte delle Autorità sportive ai fini dell’utilizzo in sede di competizione, si riscontrano due differenti tipologie di bersagli in grado di consentire la valorizzazione e visualizzazione del punteggio in tempo reale, in particolare:

- apparecchiature che impiegano, in luogo dei comuni bersagli cartacei, dei pannelli comprendenti quattro microfoni direzionali collocati posteriormente ad essi, in grado di rilevare il rumore del colpo che li attraversa, ed attribuire così il punteggio. Tali dispositivi presentano l’indubbio vantaggio di consentire la rilevazione del punteggio e l’aggiornamento delle classifiche in tempo reale, oltre alla possibilità di immediata visualizzazione dei risultati sui monitor posti nei pressi dei tiratori nonché sui mega schermi per il pubblico; tuttavia, sono altresì presenti profili di svantaggio non indifferenti: trattasi anzitutto di apparecchiature che richiedono impiantistiche caratterizzate ed installazioni molto complesse dove, peraltro, nell’ipotesi in cui venisse accidentalmente meno la possibilità di alimentazione, l’allenamento ovvero la competizione dovrebbero necessariamente essere interrotti. Inoltre il bersaglio visualizzato non è un vero bersaglio, quanto piuttosto la rielaborazione elettronica del medesimo: risulta così evidente come, in mancanza di un bersaglio vero e proprio, potrebbe risultare difficoltoso dimostrare l’effettivo punteggio conseguito, introducendo un margine di errore talora non indifferente. Tali dispositivi, infine, non possono essere impiegati in riferimento a specialità che prevedano bersagli organizzati su più figure (c.d. bench rest) e necessitano di un modello specifico per ogni specialità di tiro.

- dispositivi che, in luogo del bersaglio reale, impiegano un monitor raffigurante il medesimo: in questa fattispecie, si prevede che sull’ arma venga assemblato un collimatore laser che, interfacciato con il grilletto, è in grado di cogliere Γ orientamento dell’ arma nel momento dello sparo, e conseguentemente il punteggio. Trattasi di apparecchiature che, accanto al vantaggio di riuscire a fornire una visualizzazione in tempo reale del punteggio per pubblico e tiratori, sono piuttosto semplici e flessibili, essendo in grado di simulare più differenti specialità mediante l’impiego di un unico dispositivo, pur non potendo riprodurre bersagli di grande formato stante il vincolo connesso alle dimensioni massime dei monitor. Esse tuttavia presentano punti di fragilità talora molto consistenti: anzitutto, simili apparecchiature non sono suscettibili di impiego all’esterno e non sono in grado di riprodurre il contraccolpo del tiro; in aggiunta, mancando un vero e proprio bersaglio, potrebbero esservi delle difficoltà nel dare effettiva evidenza del punteggio conseguito, accompagnate peraltro dall’impossibilità di rilevazione degli errori di valutazione, considerata la completa mancanza di un supporto fisico. Infine, anche in questa ipotesi, nel caso in cui venga meno Γ alimentazione, si pone come necessaria la sospensione dell’ allenamento o della competizione.

Nonostante gli indubbi vantaggi connessi alla possibilità di valorizzazione e visualizzazione immediata del punteggio conseguito, oltre che al maggior livello di automazione ed alla semplificazione delle operazioni di organizzazione burocratica nell’ ambito delle singole competizioni, gli elevati costi e la scarsa flessibilità dei suddetti dispositivi ne ha sino ad ora limitato grandemente l’ambito di utilizzo, per lo più circoscritto alle sole competizioni più importanti a livello nazionale ed intemazionale.

E’ inoltre doveroso sottolineare il diffuso malcontento presso gli atleti che hanno avuto modo di utilizzare i suddetti dispositivi elettronici poiché, stante la completa assenza di un vero e proprio bersaglio, risulta del tutto compromessa la possibilità di ottenere un’evidenza reale della prestazione, costringendoli essenzialmente ad un atto di fede nei confronti di un risultato a tutti gli effetti non verificabile.

Invero, sono altresì note allo stato dell’arte apparecchiature elettroniche funzionanti mediante un sistema di scanner in grado di rilevare la posizione del foro del proiettile sul bersaglio cartaceo, effettivamente in grado di fornire evidenza attendibile del risultato, ma non in tempo reale.

Trattasi di strutture indubbiamente caratterizzate da un buon livello di adattabilità ed economicità, le quali tuttavia presentano del pari inconvenienti non semplicemente superabili: oltre al fatto di non rendere possibile la rilevazione del bersaglio e visualizzazione del punteggio se non a posteriori, esse non consentono del pari Γ analisi di più colpi su un solo bersaglio, sono limitate all’ impiego di bersagli di formato piccolo (tra 100x100 mm a 250x250 mm) e non sono in grado di stilare classifiche se non interfacciati con un pc.

Vi sono infine strutture che ricorrono alTimpiego di veri bersagli e basano il proprio funzionamento sull’impiego di telecamere e monitor analogici: nonostante i vantaggi in termini di adattabilità ed economicità del sistema nonché dalla presenza di monitor accanto ai tiratori che rendono loro possibile la visualizzazione del bersaglio, questi dispositivi necessitano tuttavia di una struttura complessa, oltre al fatto che molto spesso il colpo non è molto visibile e non consentono la rilevazione del punteggio in tempo reale.

II risultato che si intende conseguire con la presente invenzione è quello di riuscire a fornire le medesime facilitazioni organizzative, unitamente alla possibilità di visualizzazione del punteggio in tempo reale, rendendo al contempo possibile il raggiungimento della certezza del risultato per i tiratori, peraltro ricorrendo a un dispositivo sensibilmente più economico e flessibile rispetto alle apparecchiature elettroniche presenti sul mercato.

Quello che si propone è dunque un dispositivo che ricorre all’utilizzo dei comuni bersagli realizzati in materiale cartaceo cui viene affiancata, in posizione laterale, dall’alto o dal basso (curandosi, in quest’ultima ipotesi, di adottare le dovute precauzioni per evitare i rischi connessi a ristagni d’acqua, schizzi di fango, alla presenza di arbusti o sterpaglie ovvero al pericolo di inciampo), una telecamera ad alta risoluzione alimentata mediante cavo di rete posto sul retro della medesima e collegata a un sistema software in grado di attribuire il punteggio, in modo automatico ed immediato, in base al posizionamento del proiettile rispetto ai cerchi.

Queste ed altre caratteristiche tecniche e funzionali del trovato risulteranno con maggiore evidenza dalla descrizione dettagliata del medesimo che fa riferimento alla tavola 1/1 ed in particolare:

- la figura 1 rappresenta una schematizzazione del posizionamento dei vari componenti del trovato nell’ambito di una comune area di tiro conforme alle disposizioni della Unione Nazionale Tiro a Segno;

- la figura 2 rappresenta una realizzazione esemplificativa del trovato in oggetto.

Le comuni linee di tiro, conformemente alle regolamentazioni disposte dall’Unione Italiana Tiro a Segno, constando di una postazione di tiro 12 in cui è presente un bancone 17, eventualmente munito di apposite unità di calcolo ovvero accessori 18 nonché di un monitor 9 che consente al tiratore una più dettagliata visione del bersaglio 1; fra la postazione di tiro 12 ed il bersaglio si trovano due ordini di diaframmi paracolpi in C.A. 15 e posteriormente al bersaglio 1 è collocato un contro bersaglio 13. La linea di tiro è protetta, in tutta la sua lunghezza, da un muro laterale di contenimento 16 e termina con un terrapieno ferma palle 14 collocato posteriormente al contro bersaglio 13.

Come anticipato, il trovato in oggetto concerne un sistema automatico di attribuzione del punteggio incentrato suH’impiego di una telecamera di rete 2 di tipo POE (Power Over Ethernet) ad alta risoluzione, collocata a una distanza variabile da tre ai cinque metri rispetto al bersaglio 1, a seconda dell’ottica montata ed alle dimensioni del bersaglio 1 stesso; onde evitare che la suddetta telecamera 2 possa essere incidentalmente colpita, essa deve esser collocata in posizione disassata rispetto al bersaglio 1, in alto (come da esempio in figura 1), in basso ovvero lateralmente ad esso, per evitare altresì pregiudizi connessi all’effetto del contraccolpo, e può essere fissata al muro 16 (figura 1) ovvero su appositi pali all’uopo collocati.

La risoluzione della videocamera 2 è tale da contenere Γ errore di lettura e riconoscimento del punto entro il margine degli 0,08 mm, dunque una misura inferiore a quella massima tollerata sui bersagli da parte dei regolamenti olimpici, pari a 0, 1 mm. Inoltre, essa è dotata di un esposimetro programmabile e controllato con una ciclicità di due volte al secondo da parte dell’ appo sito software di gestione, consentendo così un consistente livello di stabilità nelle caratteristiche delle immagini riprese nell’ arco della giornata, indipendentemente dalle condizioni climatiche e di luce.

La telecamera 2 è a sua volta collegata a un’unità di elaborazione dati, ad esempio, un computer 8 mediante apposito collegamento telematico (ad esempio rete Ethernet a quattro coppie di cavi 3) ed è alimentata mediante un iniettore POE 7 posto sull’uscita Ethernet 3 del pc 8, evitando così la necessità di ricorrere a cavi di alimentazione elettrica in corrente alternata i quali comporterebbero, oltre che un potenziale pericolo, maggiori costi connessi all’adozione di apposite protezioni, alle verifiche periodiche ed operazioni di manutenzione; laddove la distanza fra il suddetto iniettore POE 7 e la videocamera 2 superi i 200 mt, si rende necessaria l’apposizione di un amplificatore di segnale Ethernet ogni 100 mt. Tale sistema di alimentazione dalla rete 3 si rivela altresì funzionale ai fini della sicurezza dell’apparecchio, dal momento che ne consente il funzionamento senza la necessità di condurre cavi sino alla prossimità della linea di tiro, il che è particolarmente vantaggioso specie quando siano interessati spazi molto ampi ed aperti.

Il livello di sicurezza del dispositivo è altresì rafforzato dal fatto che tutti i componenti destinati ad essere collocati all’ esterno sono alimentati con corrente continua a basso voltaggio e caratterizzati da livello di protezione IP65/IP66. Inoltre, sia il monitor touch screen 9 che il pc 8 (entrambe alimentati mediante comune linea di alimentazione a 220V 6) sono in versione industriale, aventi garanzia di affidabilità e protezione da polvere, urti e sovratemperature e sono disponibili con differenti gradi di protezione IP a seconda della caratteristiche specifiche del luogo in cui debbono essere collocati.

Il pc 8 è munito di un sistema software appositamente sviluppato ai fini della valorizzazione del punteggio, avente una o più estensioni per il riconoscimento dei diversi bersagli 1 utilizzati. Trattandosi di pc 8 di tipo industriale, esso non risulta soggetto alla frammentazione dei dati, con la conseguente riduzione dei rischi di rallentamento e, non possedendo organi in movimento, risulta parimenti meno esposto a fenomeni di usura o rottura. Il sistema operativo impiegato, Windows Embedded, è il medesimo utilizzato in ambito industriale e per il calcolo numerico, ed è in grado di fornire un soddisfacente gradiente di stabilità ed affidabilità.

L’apparecchiatura comprende un monitor touch screen 9, munito di collegamento video 5 con il pc 8, destinato ad essere collocato in prossimità della postazione di tiro 12, il quale rende possibile al tiratore tenere sotto costante monitoraggio il proprio bersaglio 1, i propri colpi ed il punteggio, rilevato in tempo reale dal sistema automatico. L’automatizzazione del sistema di valorizzazione non esclude in ogni caso la presenza fisica di un bersaglio 1 cartaceo, disponibile in caso di eventuali disfunzioni dell’ elettronica ovvero in caso di contestazioni,

E’ inoltre prevista la collocazione di una lampada led 10 finalizzata all’illuminazione di un contro bersaglio 13 (figura 1) di colore bianco, rendendo così possibile un aumento del contrasto e della visibilità dei fori sul bersaglio 1, particolarmente funzionale in situazioni ambientali connotate da scarsa luminosità. La suddetta lampada led 10 è anch’essa alimentata mediante rete Ethernet 3, grazie all’introduzione di un deviatore 11 collocato sulla rete 3 stessa e da quale parte una linea di alimentazione 12 V 4 collegata alla lampada 6.

E’ altresì possibile, in via opzionale, collegare al pc 8 eventuali periferiche quali stampanti, mouse e tastiera, mediante utilizzo della porta USB.

A mezzo della presente invenzione è dunque possibile il conseguimento di numerosi vantaggi di ordine pratico, che si rivelano effettivamente idonei a garantire i medesimi vantaggi già raggiungibili mediante i bersagli elettronici ad oggi disponibili, aggiungendone di ulteriori e superandone parimenti le criticità: anzitutto, il dispositivo è pienamente idoneo a soddisfare l’esigenza dei tiratori e del pubblico alla valorizzazione e visualizzazione in tempo reale del punteggio; inoltre, garantisce altresì il soddisfacimento delle richieste degli organizzatori in termini di automatizzazione delle operazioni burocratiche, organizzative e scenografiche. In aggiunta, il suddetto sistema è ulteriormente implementabile collegando in rete tutte le linee di tiro e concentrando tutte le informazioni in un server, a disposizione di giudici, istruttori e della direzione di tiro o di gara.

Il sistema presenta un elevato grado di adattabilità ed elasticità, dal momento che il medesimo può agevolmente essere impiegato con differenti tipologie di bersagli 1: a questo fine è sufficiente caricare un’apposita applicazione software che ne renda possibile il riconoscimento ed è altresì possibile scegliere a video quale tipo di bersaglio 1 utilizzare. Inoltre, la medesima apparecchiatura è suscettibile di essere facilmente spostata da una linea all’altra.

Non sono parimenti necessarie particolari disposizioni nel posizionamento del bersaglio 1 , essendo unicamente richiesto che questo rientri nel campo d’inquadratura della telecamera 2 (leggermente più ampio rispetto alle dimensioni del bersaglio 1), considerando inoltre che il software è in grado di riconoscere il punteggio anche nell’ipotesi in cui il bersaglio 1 sia montato ruotato.

Anche l’installazione del dispositivo in oggetto si rivela piuttosto agevole ed economica, non richiedendo l’introduzione di particolari opere né la modifica dei supporti già comunemente a disposizione nei Poligoni, a patto che siano in grado di garantire un buon livello di stabilità; ai fini deH’installazione è sufficiente stendere un unico cavo di rete 3 fra la linea di tiro e la linea bersagli, senza la necessità di ulteriore alimentazione elettrica; in via del tutto prudenziale, potrebbe essere conveniente collocare il suddetto cavo di rete 3 all’interno di canaline ovvero su passerelle o all’interno di condotti, strutture peraltro tendenzialmente già presenti all’interno dei comuni Poligoni di Tiro.

Infine, anche ai fini della manutenzione il dispositivo oggetto della presente invenzione si rivela piuttosto agevole e non oneroso: essa per lo più si limita alla necessità di provvedere saltuariamente alla detersione del vetro dell’obiettivo della telecamera 2 e del monitor 9, dove possono effettivamente crearsi degli accumuli di polvere. Potrebbero inoltre rivelarsi necessari alcuni aggiornamenti del software (si pensi, a titolo esemplificativo, alla necessità di introdurre nuove estensioni per il riconoscimento di ulteriori tipologie di bersagli 1): essi tuttavia possono essere realizzati in totale automatismo, mediante dispositivo USB ovvero in remoto, nell’ipotesi in cui il sistema nella sua interezza fosse collegato alla rete internet.

Claims (6)

1. RIVENDICAZIONI 1) Dispositivo di rilevazione automatica del punteggio, comprendente un bersaglio (1) ed una telecamera (2) ad alta risoluzione, collocata fuori asse rispetto al bersaglio (1) e ad una postazione di tiro (12), e collegata ad un’unità di elaborazione dati (8), mediante connessione telematica (3), in grado di fornire la valorizzazione e visualizzazione del punteggio in tempo reale.
2. 2) Dispositivo come da rivendicazione 1 in cui la videocamera (2) è collocata in alto, in basso e/o lateralmente rispetto al bersaglio (1).
3. 3) Dispositivo secondo una delle rivendicazioni precedenti comprendente un apposito sistema software per la valorizzazione del punteggio, adattabile mediante apposita estensione a differenti tipologie di bersaglio (1).
4. 4) Dispositivo secondo una delle rivendicazioni precedenti, comprendente un monitor touch screen (9) munito di collegamento video (5) con l’unità di elaborazione dati (8), collocato in prossimità della postazione di tiro (12) per la visualizzazione, da parte del tiratore, del bersaglio (1) e del proprio punteggio.
5. 5) Dispositivo secondo una delle rivendicazioni precedenti comprendente una lampada led (10), collocata posteriormente al bersaglio (1) e finalizzata all’ illuminazione di un contro bersaglio (13), alimentata mediante rete Ethernet (3) a mezzo di un apposito deviatore (11) posizionato sulla rete (3) stessa.
6. 6) Dispositivo secondo una delle rivendicazioni precedenti in cui Γ alimentazione della videocamera (2) avviene mediante iniettore POE (7) collocato sull’uscita Ethernet del pc (8) 7) Dispositivo secondo una delle rivendicazioni precedenti in cui la videocamera (2) è dotata di esposimetro programmabile controllato con una ciclicità di almeno due volte al secondo da parte del software di gestione ed è in grado di contenere l’errore di lettura o riconoscimento almeno entro il limite degli 0,08 mm. 8) Dispositivo secondo una delle rivendicazioni precedenti in cui tutti gli elementi destinati ad essere collocati in spazi esterni sono alimentati con corrente continua a basso voltaggio e caratterizzati da livello di protezione IP65/IP66.