NO312268B1 - Fremgangsmåte og system for å tilveiebringe informasjon - Google Patents

Fremgangsmåte og system for å tilveiebringe informasjon Download PDF

Info

Publication number
NO312268B1
NO312268B1 NO20001024A NO20001024A NO312268B1 NO 312268 B1 NO312268 B1 NO 312268B1 NO 20001024 A NO20001024 A NO 20001024A NO 20001024 A NO20001024 A NO 20001024A NO 312268 B1 NO312268 B1 NO 312268B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
gps
signals
data
central unit
mobile
Prior art date
Application number
NO20001024A
Other languages
English (en)
Other versions
NO20001024L (no
NO20001024D0 (no
Inventor
Rune Fergestad
Petter Fergestad
Tom Saxegaard
Original Assignee
Sport Tech As
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from NO19993830A external-priority patent/NO312267B1/no
Application filed by Sport Tech As filed Critical Sport Tech As
Priority to NO20001024A priority Critical patent/NO312268B1/no
Publication of NO20001024D0 publication Critical patent/NO20001024D0/no
Priority to AU64843/00A priority patent/AU6484300A/en
Priority to PCT/NO2000/000259 priority patent/WO2001010517A1/en
Priority to EP00952083A priority patent/EP1210151A1/en
Publication of NO20001024L publication Critical patent/NO20001024L/no
Publication of NO312268B1 publication Critical patent/NO312268B1/no
Priority to US11/061,505 priority patent/US20050159252A1/en

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S1/00Beacons or beacon systems transmitting signals having a characteristic or characteristics capable of being detected by non-directional receivers and defining directions, positions, or position lines fixed relatively to the beacon transmitters; Receivers co-operating therewith
    • G01S1/02Beacons or beacon systems transmitting signals having a characteristic or characteristics capable of being detected by non-directional receivers and defining directions, positions, or position lines fixed relatively to the beacon transmitters; Receivers co-operating therewith using radio waves
    • G01S1/08Systems for determining direction or position line
    • G01S1/20Systems for determining direction or position line using a comparison of transit time of synchronised signals transmitted from non-directional antennas or antenna systems spaced apart, i.e. path-difference systems
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63BAPPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B24/00Electric or electronic controls for exercising apparatus of preceding groups; Controlling or monitoring of exercises, sportive games, training or athletic performances
    • A63B24/0021Tracking a path or terminating locations
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63BAPPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B71/00Games or sports accessories not covered in groups A63B1/00 - A63B69/00
    • A63B71/06Indicating or scoring devices for games or players, or for other sports activities
    • A63B71/0605Decision makers and devices using detection means facilitating arbitration
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63BAPPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B24/00Electric or electronic controls for exercising apparatus of preceding groups; Controlling or monitoring of exercises, sportive games, training or athletic performances
    • A63B24/0021Tracking a path or terminating locations
    • A63B2024/0025Tracking the path or location of one or more users, e.g. players of a game
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63BAPPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B2220/00Measuring of physical parameters relating to sporting activity
    • A63B2220/80Special sensors, transducers or devices therefor
    • A63B2220/83Special sensors, transducers or devices therefor characterised by the position of the sensor
    • A63B2220/836Sensors arranged on the body of the user
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63BAPPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B2225/00Miscellaneous features of sport apparatus, devices or equipment
    • A63B2225/50Wireless data transmission, e.g. by radio transmitters or telemetry
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/01Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/03Cooperating elements; Interaction or communication between different cooperating elements or between cooperating elements and receivers
    • G01S19/10Cooperating elements; Interaction or communication between different cooperating elements or between cooperating elements and receivers providing dedicated supplementary positioning signals
    • G01S19/11Cooperating elements; Interaction or communication between different cooperating elements or between cooperating elements and receivers providing dedicated supplementary positioning signals wherein the cooperating elements are pseudolites or satellite radio beacon positioning system signal repeaters
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/01Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/13Receivers
    • G01S19/14Receivers specially adapted for specific applications
    • G01S19/19Sporting applications

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physical Education & Sports Medicine (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
  • Financial Or Insurance-Related Operations Such As Payment And Settlement (AREA)
  • Circuits Of Receivers In General (AREA)
  • Information Retrieval, Db Structures And Fs Structures Therefor (AREA)

Description

Oppfinnelsen angår en fremgangsmåte og system for integrert og interaktiv mediepresentasjon av sportsbegivenheter som gir media, publikum og trenere mer informasjon og innsikt i lagenes og den enkelte sportsutøvers prestasjoner samt gir sikrere dømming av regelbrudd gjennom digitalisering av sportsbegivenheter via sensorer som registrerer nøyaktige posisjoner av utøvere og objekter og via egnet software for databehandling og medie-visualisering, nærmere bestemt angår oppfinnelsen fremgangsmåte for å tilveiebringe informasjon som angitt i innledningen til krav 1 samt system for utførelse av fremgangsmåte for å tilveiebringe informasjon som angitt i innledningen til krav 6.
Sportsreportasjer i radio, TV og presse har stor oppmerksomhet i alle land. Slike reportasjer kan være i sanntid eller i ettertid. Foruten visuelle presentasjoner av sportsbegivenhetene inneholder reportasjene opplysninger om sentrale begivenheter, som for eksempel i fotball: antall mål, hvem som scoret, tidspunkt for scoringer etc. Noen av disse dataene er gjenstand for pengespill og tipping hvor det omsettes for store beløp og hvor overskuddet blant annet gir betydelige inntekter til samfunnet, veldedige organisasjoner og idretten selv. Interaktivt TV er enda ikke innført i Norge men det er tilgjengelig i enkelte utenlandske kanaler. Her har man innen fotball engasjert skarer av medarbeidere som sitter på tribunen og noterer, manuelt, kampdata som for eksempel antall pasninger, feilpasninger, skudd etc. Denne statistikken kan så kalles opp av seerne interaktivt. Likeså kan seerne interaktivt velge hvilket av de manuelt opererte kameraene de vil se kampen fra. De kan også velge å se på foregående høydepunkter dersom de kommer sent inn i en kamp.
En sports renommé og oppslutning avhenger blant annet av om reglenes håndhevelse er rettferdig, slik som for eksempel håndhevelsen av offside regelen i fotball. For å fastslå om det skal dømmes offside må dommertrioen i prinsipp iaktta to begivenheter samtidig: se eksakt når en pasning kommer mot en angriper nærmere mål og se denne angriperens posisjonen i forhold til forsvarernes posisjoner i det ballen spilles. Ettersom sporten utvikler seg går spillet hurtigere, lagene blir raskere i sine kollektive bevegelser og pasningene blir lengre og mer presise. Alt dette krever at dommertrioen tar raskere avgjørelser med stadig mindre marginer. Dagens høye feilmargin gir kontroverser som er til skade for sportens status og renommé, samt urettferdig inntektsfordeling til lagene dersom en slik avgjørelse er med på å avgjøre vinneren. Metoder til bedre dømming av offside er derfor høyt prioritert i fotballorganisasjoner, og FIFA har som målsetting å finne en løsning på dette innenfor kommende 10-års periode. En annen kritisk bedømmelse er om ballen har vært over målstreken. Dette er igjen basert på dommertrioens synsinntrykk hvilket kan være problematisk ved møljespill i målområdet. Likeså er vurdering av hands til dels vanskelig.
Oppfinnelsen har til hensikt å muliggjøre en fremstilling av utstyr og software som kan integreres til å etablere en digitalisert versjon av sportsbegivenheter med høy presisjon og hvor de digitale dataene ved egnet prosessering og presentasjon gir lett tilgang til vesentlig mer informasjonsinnhold og øker underholdningsverdien i sportsreportasjer og gir trenere mer fullstendige og vesentlig raskere analysemuligheter av sportsbegivenheter. I det påfølgende blir det i det vesentlige henvist til fotball og generelt sport, men oppfinnelsen kan naturligvis også anvendes på andre områder hvor det er ønskelig å hente frem informasjon fra objekter i bevegelse innenfor et begrenset område.
Oppfinnelsen skal videre muliggjøre en fremstilling av utstyr og software for å gi forbedret sanntidsregistrering av regelbrudd, slik som for eksempel offside i fotball.
Oppfinnelsen har videre til hensikt å muliggjøre en fremstilling av utstyr og software for å gi automatisk styringsinformasjon til Tv-kameraer plassert rundt sportsarenaen slik at kameraene kan følge spesifiserte objekter, som for eksempel ballen i fotball eller de kan instrueres til å følge utvalgte sportsutøvere.
For å tilveiebringe ovennevnte er det nødvendig å kunne bestemme posisjonen til spillere og ball. Posisjonsbestemmelser ved å montere utstyr på personer eller objekter er kjent. Det er således kjent å foreta posisjonsbestemmelse av objekter ved hjelp av forskjellige former for elektromagnetiske bølger. Et velrenommert og fremtidsrettet system er satelittnavigasjon, GPS (Global Positioning System).
Dette systemet er utviklet og vedlikeholdt av det amerikanske Forsvarsdepartementet (DOD) og består av 24 satellitter som går i bane rundt jorden og sender kodete signaler som kan oppfanges av GPS-mottakere på jorden. Ved bruk av såkalt differensiell GPS (DGPS) og ved egnet signalbehandling kan man foreta en posisjonsbestemmelse med en nøyaktighet på 2-5 meter i asimut og bortimot det dobbelte i høyde. Dette er i seg selv imponerende som en global nøyaktighet, men det er for upresist til å kunne benyttes lokalt til å fastslå offside, eller til å fastslå om en utøver har hatt ballkontakt med det ene eller det andre benet eller med hodet eller fastslå hands eller avgjøre om ballen er i mål. Unøyaktigheten skyldes vesentlig ionosfære-/troposfære-gjennomgang, avvik i satellittenes baneparametre (efemeris) og multipath. Høyere presisjon (ned til noen mm) er tilgjengelig men dette krever vesentlig mer avanserte, energikrevende, tyngre og dyrere mottager/antennesystemer som er uegnet til langvarig miniatyrbatteridrift og montasje på personer og små objekter som ved det foreliggende formål. For 5-7 år siden var selv de enkleste GPS-mottagere for store til å være aktuelle i et bruksområde som det foreliggende. De siste 3-4 årene har man imidlertid vært vitne til en miniatyrisering hvor chip-basert produksjonsteknologi åpner nye bruksområder. Denne miniatyriseringen har ikke rettet seg mot høypresisjonsmottakere, men enklere typer er nå tilgjengelig i miniatyrformat og til en rimelig pris. GPS/DGPS-systemet krever fri sikt mellom mottagere og satellitter og kan derfor ikke benyttes innendørs. DOD har anledning til å gjøre GPS signalene utilgjengelige i en gitt trusselsituasjon.
Det er videre kjent beskrevet, for eksempel i fotball, et system for å montere radiosendere på sportsutøvere og ball og å ha et antall radiomottakere med retningsfølsomme antenner plassert rundt arenaen for å fange opp de utsendte signalene. Utøvernes og ballens posisjoner bestemmes så ved å beregne vinkel fra sendere til mottagere. Det skal i denne sammenheng vises til WO 93/01867. Nøyaktigheten ved denne metoden begrenses hovedsakelig av direktiviteten i mottakerantennene samt av dynamikken i målingene. Det er vanskelig med praktisk gjennomførbare antennedimensjoner å oppnå bedre vinkelnøyaktighet enn et par grader. Skal systemet kunne gi informasjon i 3 dimensjoner blir selv en slik direktivitet vanskelig å realisere. Med basislinjer i området 100-150 meter vil man ikke, selv ved overbestemmelse ut fra flere mottakere oppnå bedre 3-dimensjonal posisjonsusikkerhet enn størrelsesorden 5 meter hvilket er utilstrekkelig for det foreliggende formål av samme grunner som angitt ovenfor.
Det er videre kjent i fotball å benytte video-opptak til nærmere analyse av lagets og den enkelte utøvers prestasjoner på bakgrunn av bilder fra et endelig antall Tv-kameraer som gir selektiv sonevis dekning av spillets gang. Slike video-analyser er manuelle og dermed tidkrevende selv om det benyttes datamaskin med egnet og kjent programvare. Som et eksempel vil en grundig analyse av en fotballkamp, utført med dagens teknologi på området, ta 7-8 timer for en øvet person. Analysen vil bare kunne inneholde de parametre som er tilgjengelige fra videoskjermen, i de begrensede bildeutsnittene som til enhver tid er synlige. Analysen med kjent teknologi vil dermed ikke kunne inneholde viktige parametre som for eksempel løps-/gang-/jogge-distanse for hver enkelt utøver, hvor fort han har løpt, hvor hardt han har skutt, kollektive lagbevegelser etc.
Kjent utstyr for å styre TV/videokameraer under opptak fra sportsbegivenheter er manuelt. Dette gjør det vanskelig å ha næropptak samtidig som man raskt skal vende kameraet etter ballen og spillets gang. Det krever også mye personell og mange kameraer.
Kjent måte å registrere offside på har den svakhet at den er basert på dommertrioens synsinntrykk og dømmingen blir dermed svært ofte upresis og kontroversiell. For å fastslå om det er offside må dommertrioen i prinsipp iaktta to begivenheter samtidig: det må registreres eksakt når en utøver sender ballen mot en angriper nærmere mål og den eksakte posisjonen til denne angriperen i forhold til forsvarernes posisjoner på det andre laget i det ballen spilles.
Den tid det tar dommeren å flytte sitt synsfokus fra det sted ballen spilles til det sted den skal tas imot er lang nok til at den relative posisjon mellom forsvarer og angriper i mellomtiden kan ha endret seg med over 5 meter. Det er videre kjent å benytte forskjellige former for visuelle markeringer til bedre å kunne bedømme om en fotballspiller er i offside posisjon i det ballen spilles mot ham. Slike hjelpemidler kan være tverrgående markeringer i gresset eller tverrgående lysstriper nær bakken. Disse systemene bidrar ikke til bedre analyse av spillet og bidrar heller ikke vesentlig til å sikre kvaliteten i offside bedømmelser ettersom hovedproblemet for dommeren er av dynamisk art: å vurdere samtidighet i ballberøring ett sted på banen og momentan posisjon av utøvere et annet sted på banen. Til denne dynamikken hjelper de kjente visuelle markeringssystemene marginalt.
Hensikten med den foreliggende oppfinnelsen er å skaffe en fremgangsmåte og system for utførelse av fremgangsmåten for integrert og interaktiv mediepresentasjon av sportsbegivenheter som overvinner de omtalte svakhetene ved kjent utstyr, slik at posisjonsbestemmelser av sportsutøvere og ball kan utføres med utstyr som har lavere vekt og en størrelsesorden høyere nøyaktighet enn kjente miniatyr DGPS-systemer eller ved kjente radiobaserte vinkelmålingssystemer og slik at posisjonsbestemmelsene kan utføres ikke bare utendørs som ved kjente DGPS-systemer men også på innendørs arenaer og slik at man ikke er begrenset av tilgjengeligheten på satellittsignaler som ved GPS og slik at utstyret integreres med en software som muliggjør databehandling og presentasjon for kampanalyse i nær sanntid med tilgang på vesentlig flere parametre i tilnærmet sanntid i motsetning til dagens 7-8 timers behandlingstid og slik at tilsvarende parametre kan integreres og visualiseres interaktivt i media som TV, Internett og analyseprogram for trenerteamet både i sanntid og i ettertid.
Hensiktene med den foreliggende oppfinnelsen oppnås ved en fremgangsmåte og system av den innledningsvis nevnte art hvis karakteristiske trekk fremgår av krav 1 og krav 6. Ytterligere trekk ved foreliggende oppfinnelse fremgår av de øvrige uselvstendige kravene.
Det skal i denne sammenheng bemerkes at US patent nr. 5,815,114 beskriver et posisjoneirngssystem for lokalisering av objekter i lukkete områder under utnyttelse av GPS signaler. I motsetning til foreliggende oppfinnelse utnyttes i denne publikasjonen GPS signaler fra satellitter for videresending fra fast posisjonerte sendere i et lukket område. Ved foreliggende oppfinnelse er man imidlertid ikke avhengig av satellitter. Dermed oppnås bedre nøyaktighet, lavere vekt/volum og mindre kompleksitet på sensorer og antenner. Ved foreliggende oppfinnelse genereres GPS lignende signaler i faste eller mobile sendere innenfor området hvor lokaliseringen skal foretaes. Denne forskjellen er blitt presisert i de nye kravene. Den økte nøyaktigheten som derved oppnås gjør det meningsfylt og mulig etter behov å feste ikke bare én men flere sensorer, for derved å lokalisere de individuelle deler av sportsutøverens kropp, med ekstremiteter, som er aktiv og utslagsgivende for spillets gang og sportsutøverens prestasjoner.
US patent nr. 5,513,814 beskriver innhøstning av data angående personer i bevegelse i horisontalplanet for i sann tid å beregne og fremvise data som kan vise et spills utvikling. Ved foreliggende oppfinnelse skal man i tillegg tilveiebringe data som kan utnyttes i et spill for bedømmelse av spillet i samsvar med spillets regler. Ved slik bedømming er det vesentlig at lokaliseringen er nøyaktig og dette tilveiebringes ved at det brukes GPS lignende signaler. Denne teknologien baserer seg på måling av tidsforskjeller mellom utsendt signal og mottatt signal og er fundamentalt forskjellig fra posisjonsfastsettelse ved hjelp av vinkelmåling, slik som beskrevet i US patent nr. 5,513,814. Nøyaktigheten av posisjonsbestemmelsen ved foreliggende oppfinnelse vil ligge på under 1 dm. Slik nøyaktighet vil ikke være mulig ved bruk av annet kjent detekteringsutstyr. Vinkelmålesystemer som nevnt i US patent nr. 5,513,814 vil ikke ha bedre nøyaktighet enn flere meter uten svært kompleks og urealistisk omfangskrevende innretninger.
Foreliggende oppfinnelsen utnytter det beste fra dagens mest moderne posisjoneringsteknologi (DGPS), men erstatter satellittene med et antall lokale fast monterte sendere på sportsarenaen. Senderne sender "GPS-lignende signaler som fanges opp av mottagere, som virker etter samme prinsippet som GPS-mottakere, på sportsutøvere og objekter. Disse mobile enhetene inneholder en eller flere slike mottagere, hver integrert med sin radiosender som rapporterer posisjonen tilbake til en sentralenhet på arenaen, hvor en prosessor i hver fast monterte sender og en miniatyr-prosessor integrert i hver mobile enhet kommuniserer via radio-sender-mottager med en kraftigere prosessor i en sentralenhet. Sentralenhetens dataprosessor har software som blant annet kan beregne en mer eksakt posisjon ut fra den mottatte informasjon fra nettverket av stasjonære sendere og mobile mottagere. Denne måten å forbedre posisjonsnøyaktigheten på motsvarer i prinsipp en såkalt invers GPS i et standard DGPS-system. De fast monterte GPS-like senderne vil samtidig kunne fungere som referense-stasjoner og overflødiggjør dermed bruk av ekstra referensestasjoner for å oppnå DGPS-kvalitet. I beskrivelsen ovenfor er det forutsatt at senderenhetene for GPS-lignende signaler er fast montert og mottagerenhetene for de samme signalene er montert på sportsutøvere og objekter. Den beskrevne anvendelsen av oppfinnelsens GPS-lignende teknologi i sportssammenheng er imidlertid også anvendbar med det omvendte prinsipp, det vil si at senderenheter for GPS-lignende signaler monteres på utøvere og objekter og mottagerenheter for de samme signalene er fast montert på sportsarenaen.
Det beskrevne nettet av sendere og mottagere opereres på lignende måte som et GPS-system, men i stedet for det normale GPS båndet rundt 1.5 GHz, opererer systemet i henhold til oppfinnelsen i den delen av GHz båndet som er fritt på global basis (f. eks. 2,4 GHz) med utsendelse under 100 mW. Det samme båndet brukes i den nødvendige radiokommunikasjonen i det nettet som består av sentralenheten og de faste og de mobile enhetene. Ved å bruke dette høyere frekvensbåndet reduseres også antennedimensjonene, noe som er viktig spesielt for de mobile enhetene hvor vekt og dimensjon må minimaliseres uten å forringe nøyaktigheten og integriteten i vesentlig grad. Videre unngår man konflikt med GPS-satelittenes signaler i 1.5 GHz båndet.
Det oppnås en rekke fordeler med det beskrevne systemet: Ved å benytte fundamental GPS-lignende teknologi i sendere/mottagere utnytter man den mest nøyaktige av de kjente posisjoneringsteknologier, og denne gjøres enda mer nøyaktig ved at man fjerner dens vesentligste feilkilder som skyldes signalgjennomgang i ionosfære/troposfære samt usikkerhet i fastsettelse av satelittbaneparametre. Også multipath-feilen blir sterkt redusert, fordi den prosentvise forskjellen på direkte og reflekterte signalveier nå blir langt større og derfor langt lettere å eliminere i software. Videre forbedres signal/støy-forholdet og man er sikret nær optimal geometri i fastleggelse av skjæringspunktet for avstandene fra de forskjellige GPS-lignende senderne til mottagerne (tilsvarer lav DOP-verdi i GPS terminologi). Dermed oppnår man dynamisk desimeter-presisjon med enkle mottakere som arbeider etter GPS-prinsippet, hvilket er 20 til 50 ganger bedre enn ved andre kjente systemer av tilnærmet samme størrelse og for tilsvarende formål. Desimeternøyaktighet ser man ellers bare i utstyr basert på 2-frekvens teknologi, noe som er energikrevende, tungt og kostbart. Utførelsen i henhold til oppfinnelsen benytter miniatyrisert mottagerutstyr som veier mindre enn et par ti-talls gram hvilket er under 10% av en 2-frekvensmottager og vil koste i området 5% av en 2-frekvensmottager. Det er en forutsetning for å oppnå denne dynamiske nøyaktigheten at posisjonene kan samples med minimum opptil 20 Hz ved raske bevegelser som for eksempel en fotball.
Med så nøyaktig og samtidig lett utstyr kan det monteres flere enheter på hver utøver for å dekke behovet for informasjon fra de forskjellige kroppsdeler. I fotball for eksempel kan det monteres 3-5 enheter på hver utøver, én på hvert ben (for å registrere hvilket ben utøveren har skutt med), én i hoderegionen (for å se om utøveren har headet) og evt én på hver arm (for å registrere hands). I tillegg monteres det ett tilsvarende utstyr på ballen. Alle rapporteringssignalene til sentralenheten kan være kryptert for å hindre pirat-avlytting på arenaen. Signalstyrken er så lav at signalene ikke kan fanges opp i en avstand større enn noen hundre meter fra arenaen. Størrelsen på utsendt effekt er også så liten at det ikke foreligger noen strålingsfare for utøvere eller tilskuere. Nødvendig sendereffekt er til sammenligning 1-10% av en mobiltelefon.
Ved at avstandene mellom sendere og mottagere er langt mindre enn i et tradisjonelt GPS-system, blir også signal/støy-forholdet bedre enn i et tradisjonelt GPS-system, selv om utsendt effekt er vesentlig lavere. Dette, og den høyere frekvensen, forenkler antenne-designen. De nødvendige antennene for både de GPS-lignende signalene og for radio-signalene kan integreres i utøvernes klær og/eller beskyttelsesutstyr og/eller sportsutrustning forøvrig. I ballen bygges utstyret inn, og antennen(e) utbres og festes over ballens innside på egnet vis.
Ingen annen kjent teknologi er nøyaktig nok til at en så detaljert registrering av kroppsbevegelser og ball kan gjøres som her beskrevet for oppfinnelsen. Denne nøyaktigheten er imidlertid nødvendig for at utstyret skal kunne rapportere for eksempel offside og hands.
Posisjonene samples med valgfri rate inntil minst 20 Hz. For å redusere mengden med overførte data til sentralenheten kan det legges inn software i de mobile enhetenes integrerte prosessor som ut fra forandringen i posisjon fra siste sample vurderer behovet for å rapportere posisjonen til sentralenheten. Dersom for eksempel utøveren står stille, vil det ikke rapporteres så ofte som når han løper.
På sentralenheten er det installert software for å utføre en rekke nødvendige funksjoner. I første trinn skal posisjonsdataene leses. Disse mottas via radiosignaler fra de GPS-lignende faste senderne og de mobile mottagerne i en radiomottaker på sentralenheten. Radiomottakeren kan være forbundet med for eksempel sentralenhetens RS-232 inngang. Softwaren for posisjonsinnlesing kan være skrevet i kjent protokollformat som for eksempel Testpoint eller LabView. I det neste trinn kan man skjerpe posisjonsnøyaktigheten for eksempel ved å benytte kjent software som ligner den som brukes i invers DGPS-beregning. Den posisjonsskjerpende beregningen kan imidlertid også gjøres i dataprosessoren på de mobile enhetene. For bruk innen fotball for eksempel, er det nødvendig å avgjøre om utøveren har hatt ballberøring, og hvilken del av kroppen han har berørt ballen med. Dette kan avgjøres i software ved å se på den momentane nærheten mellom ball og kroppsdel samt ballens akselerasjon. Dette kan gjøres utelukkende i software som angitt, eller i kombinasjon med input til sentralenheten fra sensorer som registrerer og rapporterer hastighetsendring/ akselerasjon på ballen. Det kan benyttes samme type radiosendere og frekvensbånd som for posisjonsbestemmelsen.
I det påfølgende skal oppfinnelsen beskrives nærmere med henvisning til tegningene, hvor: Fig. 1 viser et skjematisk blokkdiagram av systemet ifølge foreliggende oppfinnelse.
Med henvisning til fig 1 er vist systemet som eksempel i bruk for fotball uten at dette skal begrense bruken innen andre sportsgrener. Den prinsipielle virkemåten for fremgangsmåten i følge oppfinnelsen er den samme.
Hovedelementene i utstyret er et antall (for eksempel 4) sendere 1 som sender GPS-lignende signaler i 2,4 GHz båndet. Senderne har antenner 2 som er fast installert på eksakt utmålte posisjoner på arenaen. Videre er et antall mobile enheter 3 med mottagere 13 for de GPS-lignenede signalene montert på utøvere og ball. Det kan eksempelvis monteres 3 slike mottagere 13 med antenner 4 og batterier 5 på hver utøver og én på ballen. Senderen 6 med en antenne 7 i den mobile enheten 3 kan være en radio-sender-mottaker for tilnærmet samme frekvensbånd som nevnt ovenfor og være forbundet med en miniatyr dataprosessor 8.
Ved anvendelse av radio-sender-mottagere kan det foretas en toveis kommunikasjon mellom de faste enhetene 1, de mobile enhetene 3 og en sentralenhet 20 slik at dataene fra den mobile enheten 3 behandles i dataprosessoren 8 for utleding av for eksempel posisjonsparametere før disse dataene videresendes til sentralenheten 20 og det eventuelt sendes signaler fra sentralenheten 20 til de mobile enhetene 3 for innhenting av slik og ytterligere informasjon. Påfølgende korrigering av posisjonsdata fra de mobile enhetene 3 og posisjonsdata fra de faste enhetene 1 kan foretas i en dataprosessor 11 i sentralenheten 20. Antennene 4 og 7 kan eventuelt kombineres til én.
Sentralenheten 20 er anordnet på egnet sted på arenaen for mottak av GPS-lignende data (posisjoner og andre relevante parametre) fra de faste og mobile enhetene 3 via deres integrerte radio-sender-mottagere eller sender 6. Sentralenheten 20 mottar disse dataene ved hjelp av en flerkanals radio-sender-mottaker 9 via en antenne 10. Sentralenhetens 20 radio-sender-mottager 9 kan ha utganger som er forbundet med egnede datainnganger 12, for eksempel RS-232 inngang, på sentralenheten, eventuelt via multiplekser hvoretter dataene leses inn i dataprosessoren 11 for videre databearbeiding, lagring og presentasjon.
Fra sentralenheten 20 kan bearbeidede data, i form av statistikk, visualiseringer etc, gå til media som for eksempel TV 14 for integrering i TV-reportasjer visualisert i egnet form og overlagret TV-bildene. Ved interaktivt TV kan de forskjellige statistikker og visualiseringer gjøres interaktivt av seeren.
Videre kan det fra sentralenheten 20 gå tilsvarende eller lignende data til Internett 15 hvor egnet visualisering og statistikk kan gjøres tilgjengelig.
Videre kan datene fra sentralenheten 20 hentes inn som basisparametre for et analyseprogram 21 som visualiserer de ønskede parametre for trenerteam/spillere.
Videre kan dataene fra sentralenheten, ved hjelp av egnet dedikert software, danne grunnlag for en digital visuell presentasjon av spillere og ball i et 3-dimensjonalt miljø som kan gi totaldekning av kampforløpet over hele arenaen, og med valgfrie betraktningsvinkler i motsetning til dagens teknologi hvor et endelig antall TV-kameraer bare gir sonevis dekning.
Videre kan dataene fra sentralenheten, ved hjelp av egnet dedikert software, danne grunnlag for simulering av alternative kampforløp med utgangspunkt i en hvilken som helst registrert virkelig kampsituasjon.
Videre kan sentralenheten, ved hjelp av egnet dedikert software via en radio-sender-mottager 16, gi styringsinformasjon til utplasserte kameraer 17 med radio sender/mottager 18, kamerasikte og servokontroll 19 slik at kameraene kan styres automatisk ved hjelp av posisjonsdata for å tracke valgte hendelser, personer eller objekter. I fotball vil man i de fleste tilfeller følge ballen i det denne er sentrum i spillets forløp. Kriterier for zoom og interaktivt valg av hvilket kamera man vil ha bilde fra (dersom det er flere) kan være innlagt i software. Ved interaktivt TV kan slikt kameravalg gjøres interaktivt av seerne.

Claims (11)

1. Fremgangsmåte for å tilveiebringe informasjon, som kan utnyttes i et spill for bedømmelse av spillet i samsvar med spillets regler, og/eller for å øke seeres og observatørers utbytte av for eksempel reportasjer gjennom å tilføre statistikk og/eller visualiseringer av begivenheter på for eksempel en sportsarena, karakterisert ved at i et lokalt posisjoneringssystem bestående av minst 3 senderenheter (1) genereres og sendes GPS-lignende signaler, at de GPS-lignende signalene mottas av mobile enheter (3), hvor minst en mobil enhet (3) er montert på sportsutøvere og/eller sportsredskaper, eller at de mobile enhetene genererer og sender GPS-lignenede signaler, som mottas av minst 3 fast lokaliserte mottakere, at de GPS-lignende signalene bearbeides i dataprosessorer (11) i de mobile enhetene (3) eller de fast lokaliserte enhetene for på i og for seg kjent måte å tilveiebringe posisjonsparametere for de deler av sportsutøveres kropp med ekstremiteter som er relevant, og at de tilveiebrakte posisjonsparametere sendes fra de mobile enhetene (3) eller de fast lokaliserte mottakerene til en sentralenhet (20) hvor en dataprosessor (11) foretar videre databearbeiding, lagring, styring og/eller presentasjon.
2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at sentralenheten (20) sender de mobile enhetenes (3) posisjonen i form av styresignaler til en servostyring (19) i ett eller flere kameraer (17) for automatisk tracking av objekter som for eksempel ballen i fotball.
3. Fremgangsmåte ifølge hvilke som helst av de foregående krav, karakterisert ved at parameterene fra dataprosessoren (11) i sentralenheten (20) anvendes for sanntids-og/eller ettertidsintegrering i TV-reportasjer for visualisering i egnet form og/eller overlagring på et TV-bilde (14) på egnet måte eventuelt i et interaktivt miljø, og/eller dataene bearbeides videre for presentasjon på Internett (15) og/eller dataene bearbeides videre i analysesoftware (21) for presentasjon i egnet form til trenerteam/spillere, og/eller bearbeidede data sendes i sanntid i egnet form, for eksempel som et audiosignal, til dommeren som hjelp til å avgjøre regelbrudd som for eksempel offside i fotball.
4. Fremgangsmåte ifølge hvilke som helst av de foregående krav, karakterisert ved at parameterene fra dataprosessoren (11) i sentralenheten (20) ved hjelp av egnet software benyttes til visualisering i egnet form av spillere og ball i et 3-dimensjonalt miljø for totaldekning av kampforløpet over hele arenaen, og med valgfrie betraktningsvinkler.
5. Fremgangsmåte ifølge hvilke som helst av de foregående krav, karakterisert ved at parameterene fra dataprosessoren (11) i sentralenheten (20) ved hjelp av egnet software benyttes til simulering og visualisering i egnet form av alternative kampforløp med utgangspunkt i en hvilken som helst kampsituasjon.
6. System for utførelse av fremgangsmåte for å tilveiebringe informasjon, som kan utnyttes i et spill for bedømmelse av spillet i samsvar med spillets regler, og/eller for å øke seeres og observatørers utbytte av reportasjene gjennom å tilføre statistikk og/eller visualiseringer av begivenheter på for eksempel en sportsarena karakterisert ved at det er anordnet et lokalt posisjoneirngssystem bestående av minst 3 senderenheter (1) for generering og utsendelse av GPS-lignende signaler, at det er anordnet mobile enheter (3) for mottagelse av de GPS-lignende signalene, idet minst en mobil enhet (3) er montert på sportsutøvere og/eller sportsredskaper, eller at de mobile enhetene er innrettet til å sende GPS-lignenede signaler, som mottas av minst 3 fast lokaliserte mottakere, at de mobile enhetene (3) eller de fast lokaliserte enhetene inneholder en dataprosessor (8) for å behandle de GPS-lignende signalene på i og for seg kjent måte for å tilveiebringe posisjonsparametere for de deler av sportsutøveres kropp med ekstremiteter som er relevant, og at det er anordnet en sentralenhet (20) med en dataprosessor (11) hvor posisjonsparametrene sendt fra de mobile enhetene (3)) eller de fast lokaliserte mottakerene utsettes for videre databearbeiding, lagring, styring og/eller presentasjon.
7. System ifølge krav 6, karakterisert ved at hver mobile enhet (3) med mottagere for GPS-lignende signaler har en mottakerantenne (4), og en radio-sender-mottager (6) med en senderantenne (7), og at dataprosessoren (8) i den mobile enheten (3) er innrettet for behandling av de GPS-lignende signalene slik at datastrenger med blant annet posisjonsrapporter kan sendes til sentralenhetens (20) radiomottager (9) med en hyppighet avhengig av de mobile enhetenes (3) hastighet og akselerasjon og at denne hyppighet kan velges fra 0 til minimum 20 Hz ved hjelp av en intelligent software innlagt i hver mobil enhets (3) dataprosessor.
8. System ifølge krav 6-7, karakterisert ved at sentralenhetens (20) dataprosessor (11) er innrettet til å samle inn, bearbeide, lagre og presentere de innkomne digitale dataene på en slik måte og i et slikt format at de er kompatible med TV-media (14) for sanntids- og/eller ettertidsintegrering i TV-reportasjer visualisert i egnet form og overlagret TV-bildene på egnet måte, og til sanntidsoverføring til dommeren på egnet måte for å avgjøre regelbrudd som for eksempel offside i fotball.
9. System ifølge krav 6-8, karakterisert ved at sentralenhetens (20) dataprosessor (11) bearbeider nevnte data på en slik måte og i et slikt format at sentralenheten (20) via en med dataprosessoren (11) forbundet radio-sender-mottager (16) formidler objekters posisjonskoordinater til en servostyring (19) via radio-sender-mottager (18) på strategisk plasserte TV-kameraer (17) for automatisk tracking av objekter som for eksempel ballen i fotball.
10. System ifølge krav 6-9, karakterisert ved at batteriene (5) som forsyner den mobile enheten (3) med energi tilføres ladeenergi gjennom å utnytte bevegelsesenergi fra utøvernes kroppsbevegelser.
11. System ifølge krav 6-10, karakterisert ved at de mobile enhetene (3) er innrettet til å bygges inn i sportsutøveres drakter og sportsutstyr slik som sko/støvler, leggbeskyttere, hjelm og annet beskyttelsesutstyr, og/eller at de bygges inn i spesielle bånd eller strips festet på eller rundt kroppsdeler som for eksempel ben og/eller armer og/eller hoderegion, og/eller at de bygges inn i sportsobj ekter som ball, puck, golfkølle, ishockeykølle, bandykølle, ski, staver, skøyter, eller lignende.
NO20001024A 1999-08-09 2000-02-29 Fremgangsmåte og system for å tilveiebringe informasjon NO312268B1 (no)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO20001024A NO312268B1 (no) 1999-08-09 2000-02-29 Fremgangsmåte og system for å tilveiebringe informasjon
AU64843/00A AU6484300A (en) 1999-08-09 2000-08-08 Method and system for providing information for use in judging a game and for the benefit of the viewers
PCT/NO2000/000259 WO2001010517A1 (en) 1999-08-09 2000-08-08 Method and system for providing information for use in judging a game and for the benefit of the viewers
EP00952083A EP1210151A1 (en) 1999-08-09 2000-08-08 Method and system for providing information for use in judging a game and for the benefit of the viewers
US11/061,505 US20050159252A1 (en) 1999-08-09 2005-02-22 System providing location information in a sports game

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO19993830A NO312267B1 (no) 1999-08-09 1999-08-09 System for å automatisk detektere og varsle regelbrudd i spill hvor en eller flere spillere og et eller flere objekt er ibevegelse, f.eks. offside i fotball
NO20001024A NO312268B1 (no) 1999-08-09 2000-02-29 Fremgangsmåte og system for å tilveiebringe informasjon

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO20001024D0 NO20001024D0 (no) 2000-02-29
NO20001024L NO20001024L (no) 2001-02-12
NO312268B1 true NO312268B1 (no) 2002-04-15

Family

ID=26648990

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20001024A NO312268B1 (no) 1999-08-09 2000-02-29 Fremgangsmåte og system for å tilveiebringe informasjon

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20050159252A1 (no)
EP (1) EP1210151A1 (no)
AU (1) AU6484300A (no)
NO (1) NO312268B1 (no)
WO (1) WO2001010517A1 (no)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10039384A1 (de) * 2000-08-11 2002-02-21 Buech Multimedia Kg Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung von Positionsdaten von beweglichen Objekten, zur Auswertung von Ereignissen und/oder zur Bestimmung der Relationen zwischen beweglichen Objekten
US20030210329A1 (en) 2001-11-08 2003-11-13 Aagaard Kenneth Joseph Video system and methods for operating a video system
EP1477825A1 (en) * 2003-05-16 2004-11-17 Benoit Dubouloz Method and system for determining the trajectory and the position of a mobile object with a transceiver
US7095312B2 (en) * 2004-05-19 2006-08-22 Accurate Technologies, Inc. System and method for tracking identity movement and location of sports objects
US20060178235A1 (en) * 2005-02-05 2006-08-10 Avaya Technology Corp. Apparatus and method for determining participant contact with a sports object
AU2006272401B2 (en) 2005-07-22 2011-03-31 Fanvision Entertainment Llc System and methods for enhancing the experience of spectators attending a live sporting event
DE102007017549A1 (de) * 2006-10-12 2008-04-17 Cairos Technologies Ag Konzept zur Aktivierung eines Spielgeräts
US8079925B2 (en) * 2006-10-12 2011-12-20 Cairos Technologies Ab Concept for activating a game device
US20120196706A1 (en) * 2011-01-28 2012-08-02 Top Measuring Field Limited Field measurement system
CN103959093B (zh) * 2011-09-20 2018-01-26 弗劳恩霍夫应用研究促进协会 用于检测体育对象的与使用者有关的状态的系统和方法
DE102012009195A1 (de) * 2012-05-10 2013-11-14 Alexander Hüttenbrink Vorrichtungsanordnung und Verfahren zur dynamischen Positionsbestimmung einer oder mehrerer Personen
US11017437B2 (en) 2016-05-25 2021-05-25 At&T Intellectual Property I, L.P. Method and system for managing communications including advertising content

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4054826A (en) * 1975-03-10 1977-10-18 Wahlstrom Sven E Method and apparatus for charging batteries using variable capacitors
US5513854A (en) * 1993-04-19 1996-05-07 Daver; Gil J. G. System used for real time acquistion of data pertaining to persons in motion
FR2711069A1 (fr) * 1993-10-15 1995-04-21 Klein Thierry Procédé de détection des situations de hors jeu de football et installation pour la mise en Óoeuvre dudit procédé.
US5507485A (en) * 1994-04-28 1996-04-16 Roblor Marketing Group, Inc. Golf computer and golf replay device
US5731785A (en) * 1994-05-13 1998-03-24 Lemelson; Jerome H. System and method for locating objects including an inhibiting feature
FR2726370B1 (fr) * 1994-10-28 1997-01-10 Vallortigara Alain Systeme de controle du positionnement dans le domaine du sport, d'une balle et des joueurs
FR2753633A1 (fr) * 1995-11-23 1998-03-27 Viennot Emmanuel Francois Andr Systeme d'assistance a l'arbitrage au jeu de football
US5815114A (en) * 1996-04-05 1998-09-29 Discovision Associates Positioning system and method
WO1998019176A1 (fr) * 1996-10-25 1998-05-07 Wells & Vernes Investments Ltd System de guidage de camera
US6449010B1 (en) * 1996-12-20 2002-09-10 Forsum Digital Effects System and method for enhancing display of a sporting event
EP0969903B1 (en) * 1997-02-27 2010-05-12 TKS, Inc. Local area multiple object tracking system
US6204813B1 (en) * 1998-02-20 2001-03-20 Trakus, Inc. Local area multiple object tracking system
GB9807540D0 (en) * 1998-04-09 1998-06-10 Orad Hi Tec Systems Ltd Tracking system for sports
US6567116B1 (en) * 1998-11-20 2003-05-20 James A. Aman Multiple object tracking system

Also Published As

Publication number Publication date
NO20001024L (no) 2001-02-12
WO2001010517A1 (en) 2001-02-15
NO20001024D0 (no) 2000-02-29
US20050159252A1 (en) 2005-07-21
AU6484300A (en) 2001-03-05
EP1210151A1 (en) 2002-06-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2567015C (en) System and method for tracking identity movement and location of sports objects
US11150071B2 (en) Methods of determining performance information for individuals and sports objects
US10715759B2 (en) Athletic activity heads up display systems and methods
US20050202905A1 (en) Method and system for use of transmitted location information in sporting events
Edgecomb et al. Comparison of global positioning and computer-based tracking systems for measuring player movement distance during Australian football
EP0894400B1 (en) Method and system for manipulation of objects in a television picture
US20050159252A1 (en) System providing location information in a sports game
ES2242627T3 (es) Sistema para simular eventos en un ambiente real.
US20070021226A1 (en) Method and apparatus for tracking objects in flight such as golf balls and the like
US20080021651A1 (en) Performance Assessment and Information System Based on Sports Ball Motion
US20170272703A1 (en) Athletic performance data acquisition systems, apparatus, and methods
US6824480B2 (en) Method and apparatus for location of objects, and application to real time display of the position of players, equipment and officials during a sporting event
WO2009072922A1 (fr) Ensemble d'organisation d'un jeu mobile et procédé de modélisation d'interaction avec un engin sportif
JP2019184378A (ja) 競技用ボールの移動軌跡出力システム
KR102183716B1 (ko) 원반형 디스크 경기 정보 제공 시스템
US11141645B2 (en) Athletic ball game using smart glasses
Zorrilla et al. Data acquisition and transmission
EP1333893B1 (en) A method of determining pressure index
Bengoa et al. 7 Data Acquisition and Transmission Amaia Méndez Zorrilla, Iñigo Orue Saiz
Zentai et al. Spatial tracking in sport
NO312267B1 (no) System for å automatisk detektere og varsle regelbrudd i spill hvor en eller flere spillere og et eller flere objekt er ibevegelse, f.eks. offside i fotball
FR2885531A1 (fr) Systeme d'aide a l'entrainement d'au moins un sportif et equipements correspondants
Cushen Applying GPS to monitoring sporting performance.

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Lapsed by not paying the annual fees