NL1010030C2

NL1010030C2 - System for detecting foot faults in ball game, e.g. ten pin bowling, uses laser light beam and is simple, compact and robust

Info

Publication number: NL1010030C2
Application number: NL1010030A
Authority: NL
Inventors: Marinus Johannes Maas; Johannes Gerardus Langenhuizen
Original assignee: Marinus Johannes Maas; Johannes Gerardus Langenhuizen
Priority date: 1998-09-08
Filing date: 1998-09-08
Publication date: 2000-03-09

Abstract

The system is connected to a computer which takes the appropriate action if a player's foot goes over a line and 'breaks' a beam of visible or invisible light is generated by a laser element (2) . The beam is reflected (5) back across the alley and passes through the rod of transparent plastic (14) which surrounds the laser (2). The reflected light (7) is focused onto a detector (4) behind the laser by the focusing element (3) of the rod.

Description

Inrichting voor het detecteren van de onderbreking van een straal van al dan niet zichtbaar licht.Device for detecting the interruption of a beam of visible or non-visible light.

De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het detecteren van de onderbreking van een straal van al dan 5 niet zichtbaar licht, welke inrichting bijvoorbeeld wordt toegepast bij bowling-banen en een, op een steunconstructie gemonteerde, zender omvat voor het uitzenden van een lichtstraal, een ontvanger en elementen voor het leveren van een signaal wanneer de ontvanger de door de zender uitgezonden 10 lichtstraal niet ontvangt.The invention relates to a device for detecting the interruption of a beam of visible or non-visible light, which device is used, for example, in bowling lanes and comprises a transmitter mounted on a support structure for emitting a light beam, a receiver and elements for providing a signal when the receiver does not receive the light beam emitted from the transmitter.

Wanneer een dergelijke inrichting wordt toegepast bij bowling-banen wordt gedetecteerd of de speler bij het werpen van de bal met een voet niet over een bepaalde lijn op de baan heen stapt. Dit is uiteraard in het bijzonder van be-15 lang bij het spelen van competitie wedstrijden.When such a device is used in bowling lanes, it is detected whether the player does not step over a certain line on the lane when throwing the ball with one foot. This is of course particularly important when playing league games.

Bij de bekende inrichting wordt gebruik gemaakt van een straal van infrarood licht. Een dergelijke straal is onzichtbaar en heeft een aanmerkelijke spreiding, zodat het bijzonder vakmanschap vereist de inrichting goed af te 20 stellen.The known device uses a beam of infrared light. Such a beam is invisible and has a considerable spread, so that it requires special craftsmanship to properly adjust the device.

Bij het werpen van een bal kunnen echter aanmerkelijke trillingen optreden in de baan en in de er naast aanwezige steunconstructie, waarop de zender en de ontvanger, zijn gemonteerd. Hierdoor kan de inrichting ontregeld raken en 25 niet juist meer functioneren. Doordat de lichtstraal onzichtbaar is kan de inrichting, al dan niet opzettelijk, buiten werking zijn zonder dat dit direct wordt opgemerkt.When throwing a ball, however, significant vibrations can occur in the track and in the adjacent support structure, on which the transmitter and receiver are mounted. As a result, the device can become disordered and no longer function properly. Because the light beam is invisible, the device can be inoperative, whether intentionally or not, without this being immediately noticed.

De uitvinding beoogt nu deze bezwaren op te heffen en voorziet er daartoe in, dat de zender van de inrichting een 30 lasermodule omvat voor het uitzenden van een laserstraal, dat tegenover de lasermodule een reflector is opgesteld uit een retro-reflecterend materiaal en achter de lasermodule een ontvanger waarop de gereflecteerde straal wordt gefocus-seerd door middel van een zich rondom de lasermodule en naar 35 achteren toe uitstrekkend element.The object of the invention is now to obviate these drawbacks and to that end provides that the transmitter of the device comprises a laser module for emitting a laser beam, that a reflector of a retro-reflective material is arranged opposite the laser module and behind the laser module. a receiver on which the reflected beam is focused by means of an element extending around the laser module and rearwardly.

Door gebruik te maken van een lasermodule wordt bereikt, dat een scherp begrensde straal wordt opgewekt zodat op de reflector een duidelijk zichtbaar lichtpunt ontstaat.By using a laser module it is achieved that a sharply limited beam is generated so that a clearly visible light point is created on the reflector.

1 0 1 0 0 3 0 21 0 1 0 0 3 0 2

Hierdoor kan de inrichting gemakkelijk op de juiste wijze worden afgesteld en is steeds te zien of de inrichting in bedrijf is.The device can hereby be easily adjusted in the correct manner and it can always be seen whether the device is in operation.

Door het gebruik van een reflector uit een retro-re-5 flecterend materiaal wordt het grootste deel van het door de lasermodule uitgezonden licht in de richting van de laser-module gereflecteerd en door de ontvanger waargenomen.By using a reflector of a retro-reflective material, most of the light emitted by the laser module is reflected in the direction of the laser module and perceived by the receiver.

Trillingen die op kunnen treden in de ondersteunings-constructie van de banen blijken nauwelijks van invloed op 10 de werking van de inrichting volgens de uitvinding.Vibrations which can occur in the support construction of the webs appear to have little influence on the operation of the device according to the invention.

De inrichting kan eenvoudig van vorm 2ijn en instelbaar zijn, doordat de lasermodule, het element voor het focusse-ren van de gereflecteerde straal en de ontvanger in een enkel huis zijn ondergebracht, welk huis is voorzien van mid-15 delen voor het instellen van de stand er van.The device can be simple in shape and adjustable, in that the laser module, the reflected beam focusing element and the receiver are housed in a single housing, which housing is provided with means for adjusting the state of it.

- Voor een eenvoudige verstelbaarheid van het huis kan dit zijn aangebracht op een scharnieras die is opgenomen in een beugel zodat het huis om een horizontale as verzwenkbaar is, terwijl de beugel zodanig wordt ondersteund dat hij ver-20 zwenkbaar is om een verticale as. Uiteraard kan daarbij de stand van de scharnieras en van de ondersteuning van de beugel worden verwisseld.- For easy adjustability of the housing, it can be mounted on a hinge axis which is incorporated in a bracket so that the housing is pivotable about a horizontal axis, while the bracket is supported such that it is pivotable about a vertical axis. Of course, the position of the pivot shaft and the support of the bracket can be exchanged.

Bij het instellen van de inrichting kan nu het huis eerst zodanig wordt opgesteld, dat de zichtbare punt van de 25 laserstraal zich dicht bij het huis en in het midden van de op de baan aangebrachte foutlijn bevindt. Vervolgens kan het huis om de horizontale scharnieras worden verdraaid en zal de genoemde punt zich over de foutlijn verplaatsen. Uiteindelijk zal de punt terecht komen op de reflector en zal de 30 instelling van de inrichting voltooid zijn.When setting up the device, the housing can now first be arranged such that the visible point of the laser beam is close to the housing and in the middle of the fault line arranged on the track. Then the housing can be rotated about the horizontal pivot axis and the said point will move over the fault line. Eventually the tip will land on the reflector and the setting of the device will be completed.

Daarbij kan het zich rondom de lasermodule en naar achteren toe uitstrekkend element, tenminste voor een groot deel, zijn gevormd uit een staaf plexiglas of een soortgelijk materiaal in het midden waarvan de lasermodule is opge-35 nomen zodat het gereflecteerde licht op het voorvlak van de staaf, rondom de lasermodule, terecht komt, waarbij de staaf naar achteren toe een zodanig verloop bezit en het buitenvlak zodanig is bewerkt, dat de op het voorvlak terecht gekomen en zich in het inwendige van de staaf voortzettende, : 1 ü 'i u J - j 3 straal door het buitenoppervlak van de staaf naar een gemeenschappelijk punt worden weerkaatst, in welk punt zich de ontvanger bevindt.In addition, the element around the laser module and rearwardly extending element may be formed, at least in large part, from a rod of Plexiglas or a similar material in the center of which the laser module is received so that the reflected light on the front surface of the bar, arrives around the laser module, the bar having a gradient towards the rear and the outer surface being machined such that the ends end up on the front surface and continue in the interior of the bar: 1 ü 'iu J - j 3 beam are reflected from the outer surface of the rod to a common point, at which point the receiver is located.

Er wordt op deze wijze een zeer compact geheel van zen-5 der en ontvanger verkregen.In this way, a very compact set of transmitter and receiver is obtained.

Om de invloed van omgevingslicht uit te schakelen kan er in worden voorzien, dat de lasermodule pulserend wordt aangestuurd.To eliminate the influence of ambient light, provision can be made for the laser module to be pulsed.

De elementen die bij een overschrijding van de foutlijn 10 en daardoor een onderbreking van de laserstraal, zorgen voor het leveren van een signaal, zullen zodanig zijn uitgevoerd dat bij een onderbreking die langer dan 0,15 seconde duurt, de lasermodule gedurende een tijd van 6 to 14, in het bijzonder gedurende 10 seconden, niet zal worden aangestuurd.The elements that provide a signal when the fault line 10 is exceeded and therefore an interruption of the laser beam, will be designed such that, if the interruption lasts longer than 0.15 seconds, the laser module is to 14, especially for 10 seconds, will not be driven.

15 De tijd van 0,15 seconden is gekozen om er voor te zor gen dat een door de rollende bal veroorzaakte onderbreking van de laserstraal geen foutsignaal zal opwekken.The time of 0.15 seconds has been chosen to ensure that an interruption of the laser beam caused by the rolling ball will not generate an error signal.

Daar in het algemeen een aantal bowling-banen naast elkaar worden aangebracht kunnen op de steunconstructie tussen 20 twee banen in twee inrichtingen worden opgesteld, waarvan de lasermodules van elkaar af zijn gericht.Since in general a number of bowling lanes are arranged side by side, the support construction can be arranged between two lanes in two devices, the laser modules of which are directed away from each other.

Op deze wijze kan worden volstaan met minder toevoerka-bels. Aan de andere zijde van de twee banen behoeven dan slechts de reflectors te worden opgesteld.In this way, fewer supply cables will suffice. Then only the reflectors need to be arranged on the other side of the two tracks.

25 De uitvinding wordt nader toegelicht aan de hand van een uitvoerings-voorbeeld getoond in de tekening, waarin:The invention is further elucidated on the basis of an exemplary embodiment shown in the drawing, in which:

Fig. 1 schematisch een uitvoering toont van twee inrichtingen volgens de uitvinding, waarmee twee foutlijnen kunnen worden gecontroleerd; 30 Fig. 2 schematisch de opstelling toont van de lasermo dule en van de verdere delen van de inrichting;Fig. 1 schematically shows an embodiment of two devices according to the invention, with which two fault lines can be checked; FIG. 2 schematically shows the arrangement of the lasermo dule and the further parts of the device;

Fig. 3 een vooraanzicht toont van de ondersteunings-constructie voor het huis waarin zich de lasermodule en de daarmee gekoppelde delen bevinden; 35 Fig. 4 en 5 een zijaanzicht resp. een bovenaanzicht tonen van het samenstel van fig. 3.Fig. 3 shows a front view of the housing support structure containing the laser module and associated parts; FIG. 4 and 5 are a side view and resp. show a top view of the assembly of fig. 3.

Fig. l toont twee huizen l in elk waarvan, als getoond in fig. 2, een lasermodule 2, een focusserend element 3 en een ontvanger 4 zijn opgesteld.Fig. 1 shows two housings 1 in each of which, as shown in FIG. 2, a laser module 2, a focusing element 3 and a receiver 4 are disposed.

10100 2 0 410 100 2 0 4

Tegenover elk huis 1 is een reflector 5 uit retro-re-flecterend materiaal opgesteld zodat de door de lasermodule 2 uitgezonden laserstraal 6, zie ook fig. 2, nagenoeg in zijn geheel in dezelfde richting zal worden teruggekaatst, 5 zoals met 7 aangegeven in fig. 2.Opposite each housing 1, a reflector 5 of retro-reflective material is arranged so that the laser beam 6 emitted by the laser module 2, see also fig. 2, will be reflected almost entirely in the same direction, 5 as indicated by 7 in fig. 2.

Met elk huis 1 is door middel van kabels 8 een elektronisch schakelsysteem 9 verbonden. Dit schakelsysteem zorgt voor het leveren van een foutsignaal wanneer de straal 6 en dus ook de straal 7 wordt onderbroken en de ontvanger 4 dus 10 geen licht meer ontvangt. Het foutsignaal kan worden geleverd door een zoemer 10 en/of lampen 11. De voeding van de elektronische elementen 9 geschiedt vanaf het electrici-teitsnet en met tussenschakeling van een transformator 12.An electronic switching system 9 is connected to each housing 1 by means of cables 8. This switching system provides for an error signal when the beam 6 and thus also the beam 7 is interrupted and the receiver 4 thus no longer receives light. The error signal can be supplied by a buzzer 10 and / or lamps 11. The electronic elements 9 are powered from the electricity network and with the intermediary of a transformer 12.

Wanneer de inrichting wordt toegepast bij bowling-banen 15 zal de onderbreking van de stralen 6 en 7 plaats vinden wanneer een persoon de foutlijn 13 overschrijdt zoals deze in ; fig. 1 is aangegeven.When the apparatus is used in bowling lanes 15, the interruption of rays 6 and 7 will occur when a person crosses fault line 13 as it is in; Fig. 1 is indicated.

, Het focusserend element 3 kan bijvoorbeeld uit plexi glas zijn gevormd en, zoals getoond in fig. 2, in hoofdzaak 20 de vorm hebben van een staaf 14 waarin de lasermodule 2 is aangebracht. De staaf 14 is zodanig gevormd, dat de door de reflector 5 weerkaatste stralen 7 rondom de lasermodule 2 door het voorvlak 15 in de staaf kunnen binnen treden en afgebogen worden door het achtervlak 16 ervan, zodat de 25 stralen op de ontvanger 4 worden gefocusseerd. s Zoals getoond in de figuren 3, 4 en 5 kan het huis 1 zijn aangebracht op een scharnieras 17, die op zijn beurt wordt ondersteund door een beugel 18, die verzwenkbaar met een steunconstructie 19 is verbonden door middel van een 30 bout 20.The focusing element 3 may, for example, be formed from plexi glass and, as shown in Fig. 2, be substantially in the form of a rod 14 in which the laser module 2 is arranged. The rod 14 is shaped such that the beams 7 reflected from the reflector 5 around the laser module 2 can enter the rod through the front surface 15 and are deflected by the rear surface 16 thereof, so that the beams are focused on the receiver 4. As shown in Figures 3, 4 and 5, the housing 1 can be mounted on a pivot shaft 17, which in turn is supported by a bracket 18, which is pivotally connected to a support construction 19 by means of a bolt 20.

^ Door verzwenking van het huis l ten opzichte van de scharnieras 17 en verzwenking van de beugel 18 om de bout 20 I kan de lasermodule 2 in de gewenste stand worden gebracht.By pivoting the housing 1 relative to the pivot axis 17 and pivoting the bracket 18 around the bolt 20 I, the laser module 2 can be brought into the desired position.

De verzwenking van het huis 1 in verticale richting kan 35 bijvoorbeeld plaats vinden door middel van één of meer, niet nader aangeduide, stelschroeven die gedraaid zijn in de beugel 15 en tegen het huis 2 aanliggen. Voor de verstelling in horizontale richting kan een soortgelijke constructie worden toegepast.The pivoting of the housing 1 in a vertical direction can for instance take place by means of one or more, unspecified, adjusting screws which are turned in the bracket 15 and which abut against the housing 2. A similar construction can be used for the adjustment in horizontal direction.

0 1 0 1 0030 50 1 0 1 0030 5

Het zal duidelijk zijn, dat slechts een enkele mogelijke uitvoeringsvorm van een inrichting volgens de uitvinding in de tekening is weergegeven en hierboven beschreven en dat vele wijzigingen kunnen worden aangebracht zonder buiten de 5 uitvindingsgedachte te vallen, zoals deze in de conclusies is aangegeven.It will be clear that only a single possible embodiment of a device according to the invention is shown in the drawing and described above and that many modifications can be made without departing from the inventive idea, as stated in the claims.

conclusies l '> - - . jconclusions 1> - -. j

Claims

Device for detecting the interruption of a beam (6) of visible or invisible light, which device is used, for example, in bowling lanes and comprises a transmitter (2) mounted on a support construction (19) for emitting a light beam (6), a receiver (4) and elements (9, 10, 11) for supplying a signal when the receiver (4) does not receive the light beam emitted by the transmitter (2), characterized in that, that the transmitter of the device comprises a laser module (2) for emitting a laser beam (6), that a reflector (5) is arranged opposite the laser module (2) of a retro-reflective material and behind the laser module ( 2) a receiver (4) on which the reflected beam (7) is focused by means of an element (3) extending around the laser module (2).

Device according to claim 1, characterized in that the laser module (2), the element (3) for focusing the reflected beam (7) and the receiver (4) are housed in a single housing (1), which housing (1) is provided with means (17-20) for adjusting its position.

Device according to claim 2, characterized in that the housing (1) is mounted on a pivot shaft (17) which is received in a bracket (18) so that the housing (1) is pivotable about a horizontal axis, while the bracket (18) is supported such that it is pivotable about a vertical axis, whereby the position of the pivot axis (17) and of the support of the bracket (18) can be changed.

4. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the element (3) extending around the laser module (2) and rearwardly, at least in large part, is formed from a rod of plexiglass (14) or a similar material in the center of which the laser module i (2) is received so that the reflected light (7) lands on the front face (15) of the rod (14), around the laser module (2), the rod ( 14) has a course to the rear and its outer surface (16) is machined in such a way that the surface on the front face (15) is correctly aligned. i 'ï' · '' iu »« JUOU and radiating into the interior of the rod (14), beam (7) is reflected by the outer surface (16) of the rod (14) to a common point, in which the receiver (4) is located.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the laser module (2) is pulsed.

Device according to any one of the preceding claims, characterized in that the elements (9) which supply a signal when the error line (13) is exceeded and thereby the laser beam (6,7) is interrupted. , are designed such that in the event of an interruption lasting longer than 0.15 seconds, the laser module (2) is not controlled for a time of 6 to 14, in particular for 10 seconds. . . . J