SISTEM A DE DISP O SITIVO S ELECTRÓ NICO S DE AYUDA ARBITRAL
PARA E L FÚTBOL
DESC RIPCIÓ N Para controlar con total exactitud, e inmediatez las 10 situaciones de juego anteriormente mencionadas, la invención plantea un sistema de cinco tipos do dispositivos de ayuda electrónica a saber: A- Los Dispositivos de Mano
A-1 EL SILBATO (que usa el Juez Central) A-2 LAS BANDEROLAS (que usan los Jueces de Línea) B- Los Sensores Móviles de Posición para determinar las posiciones relativas en el campo de jueqo (son emisores de señales de radiofrecuencia). B-1 EL SENSOR MÓVIL DE POSICIÓN DEL BALÓN (va dentro del balón
B-2 " LOS SENSORES MÓVILES DE POSICIÓN DE CADA JUGADOR (que lleva cada jugador, en el tinturen de su uniforme) C- Los Dispositivos de Cam o (son emisores-receptores de señales de radiofrecuencia)
C-1 LAS UNIDADES FIJAS AÉREAS, Son cuatro unidades
Receptoras de las señales emitidas por LOS SENSORES
MÓVILES DE POSICIÓN, (¡as 4 unidades van instaladas opcioπaimeníe, de manera aérea y equidistante, a unos 3 mis.de altura sobre Sos costados laterales del terreno de juego).
C-2 LA UNIDAD FIJA DE TIERRA, Es un dispositivo Receptor y
Transmisor de información entre ia Consola de Controles y los
Dispositivos de Mano, (Funciona como la ANTENA a través de la cual LA CONSOLA DE CONTROLES emite y rscibé señales, hacia los DISPOSITIVOS DE MANO de los Jueces y viceversa).
La Ubicación opcional de LA UNIDAD FIJA DE TIER Aesunosδ centímetros por bajo del nivel del terreno de juego, en el punió que demarca el centro eκacío de la cancha.
C-S LAS UNIDADES FIJAS DE ARCO, son cuatro unidades receptoras de ¡as señales emitidas por ei Baiάn, y permiten detectar con exactitud sl momento en que el balón traspasa el plano de @o!. Las cuatro unidades van instaladas opcionaí enie sobre las porterías.
D- El Cañón de Luz LÁSER, es un disparador de ¡us LÁSER, que permite proyectar en el terreno de juego unas líneas que marean !a distancia exacia de 9,15 metros, que debe permanecer libre de jugadores contrarios a partir de ia posición de! balón durante los cobros de tiros libres.
Simultáneamente permite proyectar pauta publicitaria sobre éiferrano d© juego durante cualquier momento de! partido, especialmente durante ios cobros de "Uros libres".
EL CAÑÓN DE LUZ L SER va instalado de manera aérea. preferiblemente sobre una de las Torres de iluminación del estadio y tiene un mecanismo de movimiento tipo "perseguidor", para enfocar automáticamente la posición dai balón en cualquier lugar de la cancha donde se vaya a realizar sl "cobro" de un "tiro libre''. La activación del has de luz que proyecta el CAÑÓN DE LUZ LÁSER corre por cuenta del Juez Central (a través del Soten Activador de la Señal LÁSER, que se encuentra en su SILBATO), La señal proyectada sobre ia gramiíls se comienza a desvaneeeruna vez: ha sido "pateado" el
balón y se apaga totalmente, en forma opcional, a ios 1.SOOmlεeguπdoε después del cobro respectivo. E- La Consola do Controles se compone de dos elementos: E-1 EL DiSCRIMINADOR DE TIEMPO E-2 UN COMPUTADOR PERSONAL (PC).
Este último contiene el software que interpreta, controla y "rebota" las diferentes señales que recibe desde los Sensores Montes de Posición, io mismo que desde los Dispositivos de fvlano, gracias a los Dispositivas de Campo que le sirven para enviar y recibir dichas señales. LA CONSOLA DE CONTROLES procesa ia información de manera automática e inmediata y la retransmite instantáneamente hacia los Dispositivos de Mano que manejan los Jueces. La CONSOLA DE CONTROLES que es manejada por el llamado "Cuarto Arbitro", va conectada mediante conductores de Fibra Óptisa (de longitud idéntica) a cada uno de los nueve Dispositivos de Campo y desde ellos recibe ia Información para ser procesada, pero la transmisión de sus señales hacia ios dispositivos de mano de los Jueces, solo la
manera inalámbrica por radiofrecuencia), a través del Dispositivo de Campo denominado UNIDAD FIJA DE TIERRA, que para este propósito se comporta como una antena (como ya se indicó, ia Unidad Fija de
Tierra, va instalada bajo el punto que demarca el centro exacto del terreno de juego).
Los DISPOSITIVOS DÉ MANO de esta invención les indican tanto al Juez
Central como a Sos Jueces de Línea, de manera instantánea y con absoluta precisión las siguientes situaciones dentro del desarrollo del juego, que sintetizan ia utilidad de la invención:
1- La invención detecta si ¡a pelota traspasé o no "el plano de gol'"1 (también denominado "línea de gol') para ayudar a! arbitro cuando se presenta una jugada dudosa, de ia siguiente manera: Si la pelota traspasa "o I plano de gol" de manera inmediata, antes da transcurridos 3 mictoseαundos (0,000003 segundos), una señai de mscrofrGGueneia es enviada desde fa consola de controles hacia el silbato del Jues Central, y automáticamente ei silbato comienza a e iíiruna señal de vibración (de modo que solo o! arbitro Centrelyel juez que maneja la Consois de Controles reciban ess información (si ia señal fuera auditiva o lumínica, le permitiría a los jugadores en el terreno de juego enterarse de la misma y ios alentaría a "presionar" indebidamente al arbitro cuando este tenga que abstenerse de sancionar el respectivo "gol" si a su juicio considera quo se ha presentado una jugada previa que invalida ia acción.
2- La invención detecta si la pelota traspasó o no la "línea lateral" (para sancionar el corres on iente "saque de banda'). En este caso, tentó en el banderín del Juesde Línea del costado respectivo (segú haya salido ei balón por la jurisdicción del Juez de Línea numero uno o por la jurisdicción deijus_.de Línea numero dos), como βn el silbsto deí
Juez Central y en ¡a Consola de Controles, se registra qu® el balón ha desbordado eí ierrsno de juego. Tanto en el silbato del Juez Central como en ei banderín del Juez de Línea, la invención emite una señal auditiva (tipo beep-beep), para indicarle que debe levantar su banderín para señalare! respectivo "saque de banda" e indicarte al
3- La invención detecta si ia pelota traspasó o no la línea de meta, (para determinar el cobro de esquina o
cobro de meta según sea sl
105 caso).
En este caso, tanto el silbato del Juez Centra! como el Banderín del Juez de Linea e ¡a jurisdicción correspondiente, emite una sena! auditiva (tipo beep-beep), a la ves que se activa un led intermitente de color amarillo que comienza a iifila" para que el Juez de Línea, si lo
110 requiere pueda verificar directamente en su banderín, que ei desborde se ha producido por la línea o meta y no por la banda lateral). De esta manera ios Jueces tienen total certidumbre que el balón ha desbordado el terreno de juego por la línea de mete (así sea por unos milímetros) y en consecuencia deben procederá sancionar
115 el correspondiente saque de meta o el cobro de esquina, según sea el caso para rβinicia ei juego.
4- La invención también detecta si en el m om ento exacto de partir un pase de un compañero, el jugador atacante mas avanzado ss encontraba "adelantado" con relación ai penúltimo juga or defensor,
120 (para sancionar con exactitud el "fuera de lugar").
Para lograr lo anterior, ia invención a través de sus dispositivos de campo, y especialmente de su diserϊmínador de tiempo, cada que se le ήs un puntapié al balón determina (por triangulación) la posición de "adelantado" o en su defecto "en línea" o "atrasado", de! jugador
125 atacante más avanzado, y almacena esta información en la memoria temporal del sistema, a partir de ese momento esa información, a sea "positiva53 (sí hubo fuera de juego), o "negativa" (cuando no hubo tal situación) queda disponible por si el uez de Línea la solicita a través del "botón disparador" de su banderín. Entonces, si sn
130 cualquier momento de! juego, el Juez de Línea desea verificar si se ha producido una situación de 'fuera da lugar", simplemente oprimes! botón respectivo de su banderín y en caso de que el sistema en ese momento tenga almacenada una información "positiva" de 'luera de juego", ΘI sistema le retransmite ia seña! correspondiente: en ese
135 momento tanto elbanderín del Juesde Línea como el silbato del Juez
Centra! comienzan a emitir una señal auditiva tipo beep-beep (de diferente tono y frecuencia que la señal dei desborde de bs!óπ)que le indica al Juezde Línea que debe levaníarsu banderín para señalare! fuera de Lugar, y a! arbitro central que debe proceder en
140 consecuencia a sancionar ei tisera de juego. Del mismo modo, co o el sistema sabe cual(es) jugador(es) se encontrsba(n)en situación de 'luera de !ugar"eπ el momento exacto en que partió el u 'último 'pase" de alón, también reporta esa información tanto en el silbato del Juez Central, como en la Consola de Controles que maneja ei cuarto
145 arbitro, con ia indicación de la distancia exacta ds "adelantamiento" en que se sncontraba(n) dicho (ε) jugado s). Lo más importante de este mecanismo de la invención ss que no importa si el Juez de Línea se demora uno varios segundos en oprimir el botón para chequear si se ha producido un "Hiera e lugar"
150 (normalmente primero se produce el pase del jugador y
posteriormente la reacción del Juez de Línea, (ese lapso de tiempo transcurrido puede significar que se detecte una situación "errónea" de fuera de lugar, debido a que ios jugadores están en movimiento y en una fracción de segundo puede cambiar la forma como ©síos
155 están distribuidos en el terreno de juego. Ei mecanismo de la invención en cambio detecta la posición de 'ϊuera de lugar" justo cuando se le da ei puntapié ai balón (es decir en el momento exacto de partir ei pase de su compañero), pero solo transmite dicha información si el juez de Línea la solicita, a travos de su botón
160 disparador, no importa si el Jusz de Línea se demora uno o varios segundos en activar su botón del banderín. De esta manera se hace justicia ai reglamento y se soluciona por fin un viejo mal del fútbol, que tantas y tantas veces se evidencia por ejemplo en las transmisiones por televi ión, consistente en que los árbiírosyjueces
165 de línea sancionan ia situación del fuera de lugar de manera retardada, cuando la posición de los jugadores ya ha cambiado en al terreno de juego, con las consecuentes injusticias que ello conlleva.
5- Una vez detectado que el jugador atacante se encontraba "adelantado" al momento exacto de partir el ,!pase"de su compañero,
170 ia invención detecta si la trayectoria del balón es positiva o negativa
(según vaya en dirección al arco rival o hacia atrás), para poder ratificar la sanción del fuera de lugar" (si ia trayectoria es positiva) o en su defecto cancelar ¡a señal del numera! anterior. (El reglamento es claro en señalar qut. cuando el "pase" se raaii∑a "horteoníaimantβ"
175 o 'hacia atrás", no importa si el jugador receptor se encuentra
"adelantado" con relación al penúltimo defensor y en este caso no debe sancionarse el fuera de lugar). En este caso, ni en el silbato del Juez Central, ni en el Banderín del Juez de Línea señal auditiva alguna, pero en la Consola de Controles queda reportada la εüuaeαn
180 de "no - fuera ele lugar".
6- La invención también permite marcar vísual ente y de manera nuda (a través de un dispositivo lumínico LÁSER, activado desde el silbato del Juez Central) las distancia de 9,15 metros alrededor del balón, ue debe permanecer libre do jugadores contrarios al momento de
185 cobrarse un "uro libre", cuando asi lo ha pedido un juoadordei equipo
"cobrador".
Este dispositivo lumínico LÁSER, permite, simultáneamente, y de modo muy conveniente para el mar eting dei fútbol proyectar conjuntamente con la señal de distancia libre de 9.15, una l^
190 publicitaria incidental, de gran impacto por el momento de tensión del espectáculo en que se produce, y a la vez porque en ese momento lo ojos de espectadores y televidentes están concentrados en ese sector de la cancha an elqus por espacio de 20, 30 o mas segundos la única acción que ocurre es "la espera" dei cobro del tiro libre.
195 7- La invención detecta si uno o varios jugadores invaden e! área de
9,15 durante el cobro do un "tiro libre", igualmente d&ie si cual o cuales jugadores cometieron dicha invasión para efectos de la sanción correspondiente a! tiempo que señala la distancia en centímetros de dicha 'Invasión" y reporta dicha infbtmación
200 instantáneamente tanto en el "dispiay" del silbato que maneja el
Arbitro Central como en la Consola de Controles que maneja ei denominado "cuarto arbitro". En caso dé- que uno o varios jugadores invadan el área libre de 0,15 mts. antes de que- el balón haya sido impulsado, una señal auditiva (tipo beep-beep) se activa tanto en el 205 silbato del JuezCentral, como en elBaπderíπ del Juesde Líneadelg
Jurisdicción respectiva.
8- La invención detecta cuales jugadores invaden la denominada 'área grande" (de 16.50 mts.) durante el cobro de un lira peπafpara que en caso afirmativo, of Juez central pueda determinar con total aeferto
210 que es necesario repetir el cobro co o lo ordena el reglamento del juego, del mismo modo la invención señala la distancia on centímetros de dicha "invasiói 'y la registra instantáneamente tanto en el "display" de! silbato que maneja el Arbitro Central co o en la Consola de Controles que maneja el denominado "cuarto arbitro". En
215 caso de que uno o varios jugadores invadan ei área libre de 16,50 mts. antes de que el balón haya sido impulsado, una ssñal auditiva (tipo boep-bsep) se activa tanto en el silbato del Juez Central, como en ei Banderín del Juez de Línea de la Jurisdicción respectiva.
9- La invención detecta si ei portero se mueve anies de que el jugador 220 atacante haya impulsado ei balón durante el cabio de un tiro 'pensl" para efectos de hacer repetir ei cobro, co o lo ordene el reglamento, señala la distancia de dicho desplazamiento is reglamentario, y ia registra tanto en el "dispiay" dei silbato de! juez central como en la consola de controles. En caso de que el portero se mu£ 'a antes de
225 que el ba!ón haya sido impulsado, fina s¡=ñai uditiva (tipo beep-beep pero de diferente tono y frecuencia de ia señal auditiva de invasión de srea) se activa tanto en «?i silbato d©í Juez Central, como &n el Bεnderín del Juezde Lines? de ia Jurisdicción respectiva, iguainente en ai silbato del Juez Central se¡ activa un !&d intermitente de color
230 rojo, el cual comienza a "titilar" inmediatamente se presenta la situación anómala.
10- La invención lleva !s contabilidad de iarjetas amarillas" del partido, para efectos de aplicar la "tarjeta roja" cuando un jugador acumula dos 'tarjetas amarillas". En caso de que el jugador complete dos
235 tarjetas amarillas, una señsi auditiva (tipo beep-beep) se activa en el silbato dei Juez Central, al tiempo que un ied de color rojo comienza a 'titilar", indicando que el jugados debe ser expulsado del terreno de juego.
11- La invención le permite al arbitro percatarse automátlcsmante cuando 240 hayg dos balones en el terreno de juego para tomar ei correctivo correspondiente.
12- La invención le permite a ios Jueces de Línea activar una señal de llamada (tipo beep-beep) a! JuezCfentral para anunciar un cambio da jugador o para informarle de alguna infracción disciplinaria cometida
245 por algún jugador o cualquiera otra anomalía presentada con los jugadores suplentes o Θ! cuerpo técnico s los equipos.
13- La invención permite controlar por parte de! Juez Centra! y de! Cuarto Arbitro, ei Tiempo Jugado, el Tiempo Corrido, ei Tiempo durante el cual el juego ha estado interrumpido y ei Tiempo Faltarte para la
250 terminación dei juego, lo mismo que permite anunciarle ai Juez
Central el Tiempo que debe Adicionar al aproximarse la finalización dei juego. Para pode remitir las correspondientes señales e indicaciones de modoquelos Arbitros cuenten con esta inmejorable herramienta a la hora do las decisiones 255 cruciales durante el desarrollo de los partidos, los DISPOSITIVOS DE MANO (el SILBATO que lleva el Juez Central y LAS BANDEROLAS que portan los Jueces de Línea), reciben las indicaciones pertinentes desde la Consola de Controles.
LA CONSOLA DE CONTROLES a su vez recibe la información desde los
260 Sensores Móviles de Posición (por vía de los 8 Dispositivos d© Campo denominados UNIDADES FIJAS AÉREAS y UNIDADES FIJAS DE ARCO),y de manera instantánea procesa, interpreta y rebota esta información, para de inmediato enviar sus señales (por radiofrecuencia) hacia los Dispositivos de Mano de ios Jueces por medio dei Dispositivo de Campo denominado UNIDAD
265 FIJA DE TIERRA (que como ya se indicó va instalado bajo el punto que marca el centro exacto del terreno de Juego y a su vez está conectado a la CONSOLADE CONTROLES, por medio de un conductor de Fibra Óptica). Las UNIDADES FIJAS AEREAS detectan en forma permanente (de manera opcional cada 2 miliεegundos) las posiciones relativas en el terreno de juego de
270 cada uno de los 22 jugadores to mismo que ia posición del balón (de manera opcional cada 3 microsegundos) en cualquier lugar del terreno de .pego, gracias a las señales que emiten ios dispositivos que llevan incorporados tanto elbalón como cada uno de los jugadores (los SENSORES MÓVILES DE POSICIÓN). Con esta información la Consoia de Controles puede chequear la posición
275 exacta de cada jugador, opcionaimente cada 2 milis egundos (0,002 segundos), y la posición exacta dei balón, opcional nte cada 3 microsegundos (0,000003 segundos), durante ei desarrollo del juego.
Por último la Consola ds Controles que es manejada por el denominado "Cuarto Arbitro", permite no soto registrar y controlarla información eronomέtri&a
280 (tiempo de Juego transcurrido, tiempo de juego interrumpido, tiempo fallante, tiempo a adicionar, etc.), sino también grabar una bitácora electrónica de las incidencias dei partido en ia cual quedan consignados los momentos y jugadas más importantes del partido, con sus respectivos tiempo cronometrado y decisión arbitral, lo mismo que anunciarte a! Juez Centra! (vía icroondas a
285 través dei silbato) ei tiempo que debe adicionar al aproximarse la finalización de cada tiempo de juego y la Contabilidad de las Tarjetas amarillas para que cuando vaya a amonestar a un jugador el Juez tenga presente si ya Sene cartón amarillo, de suerte que por acumulación de tarjetas, ese jugador debe ser expulsado del terreno de juego.
290 Una de las funciones más importantes del software instalado en la Consoia de Controles, es su mecanismo de "blindaje" contra los posibles intentos de ataques extemos con "ruido electrónico", por parte de terceros, gracias a que ia transmisión de cada una de las señales de radiofrecuencia entre ios diferentes dispositivos de ia invención, está codificada de manera aleatoria (por software):
295 Gracias a la asignación (previa al inicio de cada partido) de unos Códigos d@ transm isión a cada uno de tos Dispositivos de la invención, que son ia Codificación Interna qua le permite a cada uno de los 26 Dispositivos en movimiento (ios 22 Jugadores, más el Balón, el Silbato y ios dos Banderines) comunicarse con la Consoia de Controles de manera que ella los pueda
300 identificar independientemente a cada uno de ellos.
Debido a que el sistema cuenta con más de un millón de códigos diferentes aimacenables (de los cuales solo se usan ios 26 que son asignados do manera aleatoria por software, justo antes de! inicio de cada partido), se anula toda posibilidad de que manos inescrupulosas puedan intentar atacar ei sistema con 305 intención de producir interferencia en su funcionamiento durante cualquier momento dei partido, pues para ello necesitarían no solamente conocer cual es la frecuencia de transmisión de los diferentes dispositivos sino además conocer cada uno de los códi.αos de transmisión de cada uno de ellos.
Si se tiene en cuenta que la asignación de los códigos de transmisión pueda ser 310 modificada (de nueve de manera aleatoria y por sofwvars), desde la consoia de controles en cualquier momento dol partido, se puede tenor ia certeza de que el sistema es completamente blindado contra intentos de bombardearlo con luido electrónico" por parte de aficionados o apostsdores.
Cuando un nuevo jugador va a ingresar al terreno de juego, debe primero 315 reportarse a la Consola de Controles, donde electrónicamente! te es asignado otro de los más ds 1O00.000 de códigos todavía disponibles ©n ei sistema.
Las Figuras Anexas 1 a 4 Ilustran el invento, en lo que se refiere a las ayudas dθ campo:
La figura 1 presenta el pito o silbato dei Arbitro, que incorpora los elementos 320 de! invento;
La figura 2 presente ei banderín del Juez Lateral, que incorpora los elementos dei invento.
La figura 3 iiusíra esquemáticamente la ubicación opcionaidβioε dísposwos de campo en el terreno de juego. 325 La figura 4 iϊustra esquemáticamente ia ubicación opcional dei Cañón de Luz L SER en una parte alta del estadio, y muestra la seña! LumÉπiea de distancia libre de 9,15 metros que el Cañón de Seña! LÁSER proyecta sobre la grsmiila al momento de cobrar un "tiro libre".
Las Figuras Anexas 5, 6, 7 y 8 ilustran si alcance del sistema electrónico d® ia 330 invención, a saber:
La figura 5 representa ei diagrama del sistema electrónico de la invención, en donde tanto ia Unidad Fija de Tierra (51), como las Unidades Fijas Aéreas (52a, 52b, 52c y 52d), io mismo que las Unidades F s e Arco (53a, 53b, 53c y 53d),van conectadas porfibra óptica (54) 335 ai Discrimiπador de Tiempo (55) el cual a su vezvg conectado a un Computador Persona! (56). Estos dos últimos dispositivos (el Discriminador de Tiempo y ei Computador personal con su respectivo Software conforman la Consola de Contrates).
La figura 6 representa si diagrama del "ciclo de consulta" del sistema 340 electrónico de la invención.
La figura 7 representa la "trama" de un sensor móvil de posición (ya sea para el balón o los jugadores).
La figura 8 representa la "trama" de un dispositivo de mano (ya sea el SILBATO o las BANDEROLAS). 345 DESCRIPCIÓN DEL FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA ELECTRÓNICO
La invención funciona con un sistema de Radiocomunicaciones de nicroondas.
La posición espacial de cada uno de Sos "sensores móviles de posición" se determina por ia diferencia de tiempo que existe en las cuatro "unidades fijas aéreas"!© mismo que en las cuatro "unidades fijas de arco", en ia recepción deia 350 señal de radio emitida por cualquier "sensor móvil de posición".
Para que la precisión en la determinación de posición espacial del balón sea mejor que 0,1 cm. y la de los jugadores 1,5 em., los sistemas de radio deben operar a una frecuencia igual o superior a los 10 GHz ( 10 GHz = 10.000.000.000 ciclos por segundo), y ia longitud fija de la trama tran mitía, no
355 debe ser mayor a 56 bits.
La diferencia de tiempo entre las señales, es calculada por un dispositivo electrónico ilamado "discrimin dor de tiempo", el cual recibe las señales provenientes de las 'unidades fijas aéreas", toma la primera en llegar como referencia y con las tres restantes calcula la posición espacia! usando el método
360 tradicional de triangulación.
Para el caso específico de ia jugada de GOL se usan las dos unidades fijas aéreas instaladas en ia portería y las dos unidades fijas aéreas de campo más ce se anas. Para que este sistema funcione adecuadamente, cada 'sensorde posición" debe
365 transmitir su señal sin interferir a la de ios demás, puesto que se usa un solo cana! con ancho de banda suficiente para transmitir a 2 Wbps . Para iograr esto, es necesario establecer en qué momento transmite cada uno de los "sensores de posición". La "unidad fija de tierra" ernfe una señal de sincronización (que ai mismo tiempo
370 lieva ia información para las banderolas y al silbato). El ciclo comienza cuando la "unidad fija de tierra'" indica a! jugador #1 que transmita su señal (todas las "unidades móviles de posición"son a su vez receptoras para poder"escuchar"la señal y poder transmitir en el tumo que les corresponde); luego de que el jugadorϊl-1 ha finalizado su transmisión, la "unidad fija de fierra" envía una seña!
375 para que transmita el jugadoríS. Cada dos jugadores, la ''unidad fija de tierra" solicita transmisión al balón. Este proceso se repite hasta ei jugador 22 y este ciclo se ejecuta indefinidamente y debe durar menos de 2 milisegundos (2 rns.). (La figura 6 representa esquemáticamente este "ciclo de coπsulía'). Descripción del Discrimina or de Tiempo:
380 Los "sensores móviles de poεiciónJ,(tanio e! sensorde posición de! balón, como los sensores de posición de cada jugador), emiten una señal de radio de microonclss que llega en diferente tiempo a cada una de las 'unidades fijas aéreas". En este punto las señales de radio se convierten a señales ópticas que se transportan por fibra óptica, hasta el Discriminador de tiempo. Como is
385 velocidad de propagación de la señal óptica es la misma para cada una de las fibras, éstas deben ser de la misma longitud, para conservarlas diferencias de tiempo de las señales.
El dispositivo "Discriminador de Tiempo", es un aparate electrónico que dispone de CPU y Memoria muy rápidos capaces da procesar señales análogas y
390 digitales a alta velocidad, debe re solver tiem os del orden de SOpicosegundos ( 1 ρs. = 0.000000000001 segundo )y proporcionarla información prosesada a un computador personal, usando un puerto USB. Este Computador Personal (PC) debe usar un sistema operativo en tiempo rea! (RTOS). El 'Discriminado!- de Tiempo", también recibe y emite señales a través de la
395 "unidad fija de tierra (a la cual está conectada por fibra óptica), pera controlarlas transmisiones de ios "sensores móviles de posieiάn"y enviar y recibir mensajes de los "dispositivos de mano" que usan los arbitros. Descripción de la estructura de ia trama de información:
La "Trama de información" es la cadena de bits transmitidos o recibidos por 400 cualquier elemento transmisor o receptor de! sistema. Existen dos tipos do trama para esta aplicación on particular: 1.. Trama de "sensor móvil de posición" Los campos que componen la trama de "sensor móvil de posición" son: a) Campo de sincronización: Sin»e para sincronizar ei reloj de bit en los 405 receptore . Son los bits 1 al 8 y los bits , 3 , 5 y 7 están en "1 " lógico y los bits 2, 4, 6 y 8 están en "O" lógico. b) Bit de tipo de trama: El bit 9 identifica el tipo de trama. En este caso es "0" lógico psra ia trama de "sensor móvil de posición" c) Campo de código: Es un campo de 20 bits que identifica a cada uno 410 de los "sensores móviles de posición" y admite hasta 1.048.574 códigos diferentes. Se puede asignar a cada sensor y cambiaren cualquier momento. Corresponde a los bits 10 al 29 de la trema. d) Campo de referencia de tiempo: En este campo es donde se to a la señal de tiempo para cada una de las tramas emitidas por los
415 "sensores móviles de posición". Es ia parte más importante y más crítica de te trama. Los bits 30 y 31 deben permanecer en "0" lógico y el bit 32 debe permanecer en "1" lógico. Ei flanco de subida entre el bit 31 y el 32 es el disparador (trigger) de! reloj en el 'Discriminador de Tiempo", el cual debe tener una resolución de 50 pieosegundos, 420 e) Campo de datos: Es un campo que dispone de 16 bits para emplearlos como datos da usuario libremente. Puede usarse para acumular f arietes amarillas de los jugadores, el nombre dei jugador, datos de! aceierómeíro riel balón, datos de cruce de plano por ei balón para detectar gol, saque de meta, lateral y muchos mas. Se 425 pueden codificar 65.534 mensajes diferentes. f) Campo de detección de errores: Es un campo de 8 bils que se usa para detectar cualquier error en el proceso de transmisión de la señal.
Si el 'Discrimina dor de Tiempo" detecta un error de transmisión, ebe repetir la solicitud d© transmisión hasta que ia señai llegue
430 correctamente- (hay un límite de intentos).
2.. Trama de "Dispositivo de Mano":
Estas tramas no usan las 'unidades fijas aéreas". Se usan para intercambiar datos entre ei "Discrirπinador de Tiempo" ios "dispositivos de maπo"stravés de la 'Unidad fija de tierra". 435 La estructura de ia trama es similar a ia trama de los "sensores móviles de posición"ρara asegurar compatibilidad con el sistema de Telecomunicaciones. La diferencia es el vslor del bit de tipo de trama y la ausencia dai campo de referencia de tiempo, que en este caso no es necesario, y sus bits pasan al campo de datos de usuario. 440 Los campos que componen la Imma de "dispositivo de mano" son: a) Campo de sincronización: Igual que ia trama de "sensor móvil de posición" b) Bit de tipo do trama: En este caso el bit 9 es siempre 'i " lógico. c) Campo de código: Igual que la trama de "sensor móvil de posición". En 445 este caso ios usuarios del código son el pito, las banderolεs y la 'unidad fija de tierra" equivalente a la consoia.
d) Campo de datos: En este caso es de 19 bits. Siei bit 30 es 'O"lógico se traía de una transmisión desde la consoia y si es "1" lógico es una transmisión desde ol pito o alguna de las banderolas.
450 e) Campo de detección de errores: Igual que la trama de "sensor móvil de posición"
Este tipo de trama no es necesario incluirla en el ciclo de consulta de los
"sensores móviles de posición" porque solo se transmite cuando sea necesario.
En ese caso como la "unidad fija de tierra" es la que controla todo el proceso de
455 transmisiones, puede enviar o solicitar una transmisión hacia o desde el pito o cualquier banderola antes de iniciar un nuevo ciclo de consulta de ios "sensores móviles d posición". Como la velocidad de transmisión y !a eaníidad de bits de ios dos tipos de tramas son iguales, intercalar un mensaje antes de que comience un nuevo ciclo de consulta, no afecta la precisión de la posición
460 espacial dei balón o ios jugadores. Las tramas de "dispositivo de mano se pueden intercalar cada 500 ilisegundos (500 ms.)
En Cuanto a las ayudas Arbitrales de Mano, EL SILBATO (figura 1 ) que- usa el Juez Central, consta de un silbato convencional (10) adicionado con un emisor receptor de radiofrecuencia que funciona con dos pilas compactes de 1.5vo$os,
465 y contiene además de un botón (11 } activador de ia s ñ l L SER de "distancia libre de 9,15 mts". para cuando se pide una "barrera" durante los cobros de 'Uros libres", (como se indicó es un haz de luz disparado desde el CAÑÓN DE SEÑAL LASER), tres bombillos pilotos (uno verde (1 ), otro amarillo (13) y un tercero rojo (14), para indicar las respectivas señales de GOL, SAQUE DE BANDA,
470 FUERA DE LUGAR y SAQUE DE MET O COBRO DE ESQUINA). También emite una señal tipo beep-beep (para cuando se recibe llamada deai unode los jueces de Línea) y una seña! de vibración para indicarle a! Jue Centrai ue el Balón Traspasó la 'línea de GOL". Por último tiene un "disρ!ay!"(15) de 8 dígitos repartidos en dos secciones (superior e inferior) en ei cual aparece la
475 información de! cronómetro, o las tarjetas amarillas acumuladas por cada jugador y también se Indica el número de! (o los) jugadores) que quedaron en posición de uera da lugar" en ei momento en que el Juez de Línea activa la orden de Chequeo (desde un botón de su banderola), porúltimo, en ei "dispiay" también se indica cuales jugadores invadieron el área libre de 9,15 durante el cobro de
480 un tiro libre o el área de las 16,50 durante el cobro de un tiro penal. Igualmente el SiLBATO lleva unos botones ( 6) para control dei reloj de tiempo de juego. Cada BANDEROLA (que usan los Jueces de Línea), Consiste en un Baπdδrfn convencional, adicionado con un emisor-receptor de radiofrecuencia, que funciona con dos pilas compactas de 1.5 voltios. La BAM DEROLA tteva un boten
485 diεparadorcuya activación (porparte del Juez de Línea) hace que la CONSOLA DE CONTROLES chequee instantáneamente si se ha presentado una süuεción de 'fuera de lugar". Complementa ia BANDEROLA un "LEO de respuesta" que acompañado de un sonido tipo beep-beep, le indica al Juez de Línea si efectivamente algún jugador se encontraba "adelantado" en elmomento e partir
490 ei "pase" de su compañero, (de esta manera el Juesde Línea tiene dos formas de percatarse d& ia situación de "Hiera de lugar": consulta e! LED o ¿scusharal beep-beop para entonces levantar su banderín). Ls BANDEROLA También tiene un botón de llamada ai Juez C&nírai. La figura 2 présenla una BANDEROLA (20) provista de un Botón (21 )qu activa
495 un mecanismo retráctil para el pliego de! banderín a fin de cerrarlo, un Botón Disparador (22) que activa la orden de Chequeo da la situación de fuera ú&
Lugar" por parte del Sistema de la Invención, un LED (23) que indica la posición de 'fuera Lugar" un botón de liamado (24) que emite la señal de llamado al Juez Central (para indicarle infracciones, cambios de jugadores, reingresos, 500 tiempo de juego, oíros incidentes).
Los DISPOSITIVOS DE CAMPO (figura 3) funcionan con señales de radiofrecuencia, están conectados a la Consoia de Controles mediante sendos cables de Fibra Óptica y pueden disponerse así:
- C-1 LAS UNIDADES FIJAS AÉREAS, Son cuatro (30a, 30b, 30c y 505 30d) van instaladas de manera aérea y equidistante, hacia los costados laterales del terreno de jueqo. -C-2 LA UNIDAD FIJA DE TIERRA, (3Óe) va enterrada unos 5 cmts. por debajo dei nivel dei terreno de juego, en el punto exacto dei centro de la cancha. 510 -C-3 LAS UNIDADES FIJAS DE ARCO, Son cuatro (30f, 30g, 30h y
30i) "an instaladas opcionaimente sobre las porterías. La ubicación opcional de El CAÑÓN DE SEÑAL LUMÍNICA (40) está indicado sn la figura 4 (va instalado en una parte oblada del estadio, preferiblemente en una de las torres de iluminación), la seña! que proyecta (41 ) es visible a simple 515 vista durante ios cobros de tiros libres.
Finalmente, utiífeaπdo ios ya mencionados dispositivos de campo, los censores móviles de posición y el Cañón de señal L SER, la invención permite las siguientes innovaciones para geπsiar valoies agregados a la hora de la transmisión por televisión de ios partidos:
520 1 - Hacer un seguimiento automático de la trayectoria de! balón con las cámaras, de modo que cuando ei productor de televisión así lo desee, ε! balón siempre permanezca en un determinado sector de la psntslla independientemente e su posición en el terreno de juego o la velocidad que alcance durante un desplazamiento.
525 2- Evitar que la pa ta publicitaria flotante que colocan los anunciantes durante la transmisión de ios partidos de fútbol,
"tapo*" la trayectoria dei balón (como sucede con tanta frecuencia, provocando on el espectador más un rechazo hacia te marca o producto anunciado que una actitud favorable hacia ei mismo)
530 3- Lo más importante: permite instalar PAUTA PUBLICITARIA
VIRTUAL, de modo que lo que ven los televidentes en determinadas jugadas es que las marcas comerciales aparecen
"proyectadas" en determinados lugares de! íeueno de juego, aunque esta pauí no está presente 'físicamente "en la cancha.
535 Para lograr lo anterior. El CENSOR MÓVIL DE POSICIÓN DE BALÓN (que va dentro del balón), emite uno señal tipo "perseguidor", (ia misma que permite
"enfocar" la dirección del Cañón de Luz LÁSER para marcar visuaimeπte la distancia de "9,15" durante los cobros de 'Tiros Libres"): la que a su vez es procesada por la Consola de Controles para enviarla hacia una ovarías cámaras
540 de televisión de tal forma que dichas cámaras puedan seguir ia trayectoria de! balón de manera automática y sin riesgo de que ei este se les "pierda de vista" en determinadas jugadas (co o sucede con frecuencia durante la transmisión televisiva de ios partidos de Fútbol, especialmente cuando el " iano "de tetoms de televisión es bastante "cerrado').
545 De modo análogo, en cualquier momento la Consoia de Controles puede emitir hacia el sistema de Transmisión de Televisión una señal de posición de un
determinado secforde! terreno de modo que en la pantalla de ¡televisor se pueda ver una pauta publicitaria previamente grabada, pero como si estuviera virtualmonte pintada en algún sectordci campo (lo interesante es que esa señal
550 solo se ve e ei televisor, más no en ei terreno de juego da tai modo que en cada una de las estaciones de televisión o en cada país en donde se transmítala seña! de un partido, se puede ver proyectada sobre el terreno una pauta publicitaria "local" y "personalizada" por ia estación que hace la retransmisión iogrando con ello una diversificación de ia oferta de ¡a pauta publicitaria, que
555 permitirá que muchos anunciantes nuevos entren a apoyar el fútbol a costos mucho más razonables).
Lo importante es que se aprovechan los dispositivos de campo para pcrmirquo la pauta publicitaria permanezca en el sector deseado del terreno de juego, aún si la cámara o los jugadores se mueven, (a diferencia de los sistemas actuales
560 en los cuales solo se puede proyectar una imagen fija que aparece en ei televisor en un determinado lugar del campo a condición de que la cámara esté fija y sin movimiento).
Tanto los sensores de posición, como los bombillos piloto (feds)indicadores, las señales luminosas, L SER, auditivas o de vibración, etc. lo mismo que las
565 Consolas de Controles y sus respectivos mecanismos emisores-receptores de s ñales de radiofrecuencia, lo mismo que los "rnicro-ehips" integrados que estos dispositivos contienen, a! igu^l que los conductores de Fibra Gptio5?, ya existen en ei estado de ia técnica. Lo verdaderamente novedoso de esta invención, es su disposición de modo que se logre solucionar de raíz problemas tan comunes
570 y delicados que permanentemente se presentan durante ios partidos dsfúíbol. Por lo tanto, ei alcance de la invención se define a la luz de! siguiente pliego de rsiviπdlc aciones:
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