DE20020723U1 - Eventmodul für Ballspielarten, insbesondere Fussball - Google Patents

Description

Eventmodul für Ballspielarten, insbesondere Fussball.

In der Gesellschaft der Zukunft werden, geprägt durch ihr Freizeitverhalten, immer mehr Menschen von innovativen Dienstleistungen leben und an diesen Teilhaben. Diese technologische Entwicklung im Unterhaltungsbereich wird dazu beitragen, dass ständig steigende Angebot von Freizeit mit sportlicher Betätigung auszugleichen.

Grundlage zur Verwirklichung dieser innovativen Neuerung ist der Anreiz, der Sportart Nr. 1 auf der Welt neue Impulse zu verleihen und mit dieser Erfindung verdeutlichen, dass Fussball spielen in dieser Form einen enormen Trainingswert sowie eine sichtbare Belebung zur sportlichen Betätigung auf alle Mitspieler und Zuschauer ausübt.

Das transportable Fussballtor mit eingebautem Lichtschrankenraster (Aktenzeichen DE195 08 742) weist eine untere Bodenschwelle im Torrahmen auf die verhindert, dass ein zwar plaziert aber schwach getretener Spielball von dieser Bodenschwelle gestoppt und somit nicht gewertet wird. Die tormittig angebrachte Torwand verhindert einen Grossteil von Tortreffern, so das nur eine_; begrenzte Anzahl von Tortreffern gewertet wird. Eine Vielzahl von Lichtschranken zur Rasterbildung im Torrahmen erfordern einen erheblichen Aufwand an Verdrahtung mit Klemm,- bzw. Lötstellen der Lichtschranken, die zu Störfaktoren bei immer wiederkehrenden Pfosten oder Lattentreffern mittels Ballberührung werden können.

Das System DE 298 22 432 "Automatischer Linienrichter" beinhaltet im Tor eingebaute Kameras mit Lasern bzw. Sensoren in Verbindung mit in den Ball oder Puck versehenen Gegenpol. Bei dieser Vorrichtung kann immer nur auf ein mit Kameras mit Sensoren manipuliertes Tor gespielt werden, wobei das Spielgerät, Ball oder Puck, ebenfalls bei Tortreffern in Torkontakt (Sender- Empfängerprinzip) treten muss .Hierbei wird ein überschreiten des Balles über die Torlinie registriert, nicht aber die punktgenaue Zieladresse

mit der daraus resultierenden Wertigkeit und Geschwindigkeit des Spielballes im Torinnenraum.

Das System DE 196 41 907 ist mit wenigstens einer Infrarotkamera ausgestattet, um die Auftreffstelle des Spielballes durch kurzzeitige Temperaturerhöhung der Auftreffstelle aufzuzeichnen und zu dokumentieren. Bei Ballspielarten wie z. B. Fussball auf Naturrasen, Kunstrasen oder astphaltierten Plätzen ist eine derartige Messung mittels Temperaturdifferenzen nicht möglich, da auch ein auf den Boden nicht auftreffender Flug,- oder Rollball bis hin zur Erreichung des Zielortes (Fussballtor) erkannt, ausgewertet und dokumentiert werden muss.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Sportsystem der Eingangs genannten Art so auszubilden, dass diese mit zumutbarem technischen Aufwand bei weitgehend gleicher Form des Sportgerätes eine genaue und fehlerfreie Erfassung, Auswertung und Anzeige der Trefferposition mit Geschwindigkeitsmessung des Spielballes ermöglicht und dokumentiert.

Beschreibung:

Ein Modul mit zahlreichen Möglichkeiten. Im Spielablauf können unterschiedliche Wettbewerbsformen angewählt werden. Soll es um Schusstechnik mit präziser Treffergenauigkeit, um die Schusskraft mit Messung der Ballgeschwindigkeit oder beides vereint gehen. Die für Ballspielarten entwickelte Spielablaufsteuerung basiert auf ein Kamerasystem in Verbindung einer rechnergestützten, bildverarbeitenden Auswertelektronik zur Ermittlung einer exakten Zielorterkennung und Geschwindigkeitsmessung des Sportgerätes, im vorliegenden Fall ein Fussball.

Ein Schiedsrichter erübrigt sich, denn dieses System wertet genau und unbestechlich. Die Punktewertung variiert je nach Schwierigkeitsgrad im Torgehäuse von 10 bis 100 Punkten, Symbolen oder Buchstaben pro Tortreffer. Die Flugbahn des Balles in das Torgehäuse sowie die Wertigkeit und Geschwindigkeit werden von der bildverarbeitenden Auswertelektronik ermittelt, auf den Kontrollmonitor und drahtlos per Funk auf die elektronische Anzeigetafel übertragen und alle Spielresultate mittels Drucker ausgewiesen.

Mit diesem Spoertmodul können Events als kompletter Aufbau mit Torgehäuse, Ballabfangvorrichtung und bildverarbeitender Auswertelektronik im Präsentationscase für Indoor und Outdoor- Veranstaltungen durchgeführt werden. Alternativ dazu kann in allen Stadien der Welt, wo festverankerte Fussballtore in genormter Grosse installiert sind, mit allein dieser Auswertelektronik ein Torschusswettbewerb durchgeführt werden.

Darüber hinausgehend ist dieses System mit zwei Fussballteams auf zwei Toren in genormten Abmessungen bespielbar. Bei dieser Spielvariante ist das Präsentationscase mittig hinter den Toren, den Ballverlauf sowie die Torfläche überwachend, postiert und verfolgt aus diesen Positionen heraus die Ballbewegungen im Spielverlauf, erkennt die abgespeicherte Kontur und die dominierende Hauptfarbe des Spielballes beim überschreiten der Torlinie, bewertet diesen Torschuss nach dem Schwierigkeitsgrad in der Torfläche und bringt diesen Versuch zur Anzeige. Die auf diese Art erzielten Hilfspunkte ergeben je Einhundert in der Addition ermittelten Punkte einen zusätzlichen Tortreffer als Bonus für technisch hochwertig erzielte Torerfolge.

Als hervorhebendes Detail kann sich in dem auf der Anzeigetafel dargestellten Torgehäuse ein virtuell agierender Torhüter befinden der versucht, schwach getretene Freistösse abzuwehren oder zu fangen. Scharf und plaziert ausgeführte Torschüsse hingegen lässt der Torhüter als Treffer mit Wertung passieren.

Bezugnehmend auf weitere wesendliche Vorteile und Einzelheiten der Erfindung wird auf die nachfolgende Beschreibung und die Zeichnungen verwiesen, in der ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen Eventmodules für Ballspielarten veranschaulicht wird. In den Zeichnungen dargestellt:

Fig.l eine Prinzipdarstellung des Eventmodules für Ballspielarten, insbesondere Fussball

Fig.2 eine Vorderansicht des Eventmodules mit Torgehäuse und rückwärtigem Orientierungsnetz mit Punktevorgabe und den Tortreffern A und B

Fig.3 eine Seitenansicht des Eventmodules mit Torgehäuse, rückwärtigem Orientierungsnetz, Ballrückfuhrnetz, Spielball, Ballabschusspunkt, Torhüter und drei Torschussversuche A, B und C

Fig.4 eine Darstellung des Eventmodules mit Funktionsplan der Bildverarbeitung und eine Spielauswertung mit drei Torschussversuchen A,B,C

Fig.5 eine graphische Darstellung des Eventmodules mit Torgehäuse, Überwachungskamera, Spielball und den Abstandskoordinaten X und Y

Fig.6 eine Vorderansicht des Torgehäuses mit zentalem Torflächenmittelpunkt zur Ermittlung des Korrekturfaktores bei aussermittigen Tortreffern

In Fig.l ist ein Torgehäuse 6 in genormter Grosse mit jeweils zwei Aussenpfosten und einer mittig teilbaren Querlatte aus Alu,- Ovalprofil 100x120 mm., ein Bodenrahmen aus Alu,- Rechteckprofil 80x40 mm., zwei Haltebügel zur Netzaufnahme aus Alu,- Rohr 40x3 mm. dargestellt. Ein Fussballtornetz 10, desse hintere Fläche 11 Fig.2 mit bedruckter Punktebewertung 12 Fig.2 entsprechend dem Schwierigkeitsgrad versehen ist.

Ein Ballabstosspunkt 2 zur Messung der Geschwindigkeit mit integriertem Infrarotsensor oder mechanischem Drucktaster sowie einer Funk- Sendeeinrichtung zur Signalübermittlung an die Auswertelektronik 4. Eine mit dem Torgehäuse 6 verbundene, das Spielfeld abgrenzende Ballabfangvorrichtung 14 mit horizontal und vertikalen Verstrebungen in steckbarer Ausführung aus Alu,- Systemrohren mit Standfüssen und Verbindungselementen sowie ein das Spielfeld umspannendes Fangnetz 15 mit Befestigungspunkten zu den Verstrebungen.

Ein in der Grosse genormter Spielball 3 mir einer dominierenden Hauptfarbe. Eine Spielablaufsteuerung in transportablem Präsentationscase 20 mit drehbarem Teleskoprohr 21 zur Aufnahme einer Überwachungskamera 1 mit zoomendem Objektiv 7, ein Kontroll- Farbmonitor 8, eine Druckereinheit 17, ein Lautsprecher 18 sowie einer bildverarbeitenden, rechnergestützten Auswertelektronik 4. Eine mit der Auswertelektronik 4 per Funk kommunizierende, elektronische Anzeigetafel 9 mit virtueller Darstellung des Spielablaufs und sichtbarem Anzeigen 23 aller Spielergebnisse.

In Fig.2 ist die Vorderansicht des Torgehäuses 6 mit der hinteren Fläche 11 des Fussballtornetzes 10 Fig.l, mit bedruckter Punktewertung 12, entsprechend dem Schwierigkeitsgrad, mit Symbolen oder Buchstaben,ohne Raster bildende Begrenzungslinien,als Orientierungshilfe für Mitspieler versehen, dargestellt. Die hintere Tornetzfläche 11 zeigt zwei in die Wertung gelangte Tortreffer A und B, Fig.l, 3, und 4

In Fig.3 ist die Seitenansicht des Torgehäuses 6 mit Tornetz 10, der hinteren Netzfläche 11 mit ein am hinteren Tornetz 11 in mittlerer Höhe befestigtes, zur Torlinie schräg abfallendes Netz 13, mit einem an der Torlinie verlaufenden Bleiband oder ummantelter Kette zur Netzbeschwerung und sicheren Ballrückführung aus dem Torraum hinaus in das Spielfeld, dargestellt. Ein Ballabstosspunkt 2, sowie ein Spielball 3 verdeutlichen die Torschussversuche A, B, und C, Fig.2 und Fig.4. Des weiteren zeigt diese Abbildung einen vor der Torlinie agierenden Torhüter 5 als lebende Person oder nachgebildete.. Attrappe, der bei jeden Torschuss überwunden werden muss und auf diese Art der Schwierigkeitsgrad erhöht werden kann.

In Fig.4 ist die schematische Darstellung des Funktionsablaufes mit Auswertung der Torschussversuche A, B, und C, aufgeführt. In den gezeigten Versuchen wird der Spielball 3 auf das Torgehäuse 6 geschossen, die Flugbahnen des Balles 3 auf dem Kontrollmonitor 8 Fig.l sichtbar nachgespielt und aufgezeichnet. Die voreingestellte Ballkontur Z2, Fig. 5 wird bei erreichen der Torfläche 16, Fig.6 überprüft und mit dem unterlegten Referenzbild im Koordinatensystem 24 verglichen, von der Auswertelektronik 4, Fig.l berechnet und der Anzeigetafel 9, Fig.l als Funksignal übermittelt.

In Fig.5 ist der Spielzusammenhang symbolisch dargestellt. Der Spielball 3 mit dem äusseren Durchmesser Zl durchläuft beim Torschuss auf das Torgehäuse

6 die Wegstrecke Y. Die Überwachungskamera 1 mit verstellbarem Zoomobjektiv

7 befindet sich mit dem Abstand X ebenfalls vor dem Torgehäuse 6. Hat der beschleunigte Spielball 3 das Torgehäuse 6 erreicht, wird sich der Balldurchmesser 3 Zl durch optische Wahrnehmung des Zoomobjektives der Kamera 1 und durch abgespeicherte Weg,- Zeitberechnung der Auswertelektronik 4, Fig.l auf den Balldurchmesserbetrag 3, Z2 verringern.

In Fig. 6 ist die Vorderseite des Torgehäuses 6 mit der Torfläche 16 und zentralem Tormittelpunkt 19 zur Ermittlung des in der Auswertelektronik 4 Fig.l abgespeicherten Korrekturfaktors bei aussermittigen Tortreffern 25 und 26 dargestellt.

Spielablauf:

Mindestens eine, den Ballbewegungen aufzeichnende Überwachungskamera mit zoombarem Objektiv ist mit dem variablen Abstand X vom zentralen Mittelpunkt der Torfläche und dem ebenfalls variblen Abstand Y des Ballabstosspunktes zur Tormitte aufgebaut.

Ein in der Grosse genormter Spielball mit einer dominierenden Hauptfarbe wird auf den Abstosspunkt abgelegt, das Funksignal -Ball liegt- der bildverarbeitenden Auswertelektronik übermittelt und die Kontur des Spielballes registriert. Verlässt der Spielball beim Torschuss den mit Infrarotsensor oder mechanischem Drucktaster und einem Funksender versehenen Ballabstosspunkt, wird das Freigabesignal -Ball unterwegs- der bildverarbeitenden Auswertelektronik mitgeteilt und über ein Verknüpfungs- Zeitglied die Wegstrecke zum Torgehäuse gemessen und die hieraus resultierende Ballgeschwindigkeit sowie die Wertigkeit dieses Versuches ermittelt.

Auf der Wegpassage des Spielballes zum Torgehäuse verringert sich der Balldurchmesser durch optische Wahrnehmung des zoombaren Kameraobjektives und durch die in die Auswertelektronik abgespeicherten Parameter, um so die erforderlichen Daten zur sicheren Erkennung und Ortung des Spielballes zu erhalten.

Nachdem der Spielball die vorgegebene Wegstrecke zurückgelegt hat und die Ballgrösse mit den gespeicherten Vorgaben übereinstimmt, ist die Torlinie erreicht und nach treffen der Torfläche wird die Flugbahn des Balles auf dem Kontrollmonitor nachgespielt sowie der Zielort in der Torfläche registriert, mit dem unterlegten Referenzbild im Koordinatensystem verglichen, die Ballwertigkeit und Geschwindigkeit des Torschusses errechnet und ebenfalls als Funksignal der elektronischen Anzeigetafel übermittelt und dokumentiert. Verfehlt ein Spielball das Torgehäuse, wird nach Ablauf einer Zeitspanne der Versuch als Treffer ohne Wertung deklariert.

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Bei der Spielvariante ohne Ballabstosspunkt kann der Spielball ohne Geschwindigkeitsangabe von allen Spielfeldpositionen aus in das Torgehäuse befördert werden. In diesem Spielmodus sind die Längenangaben zwischen Kamera und Tormitte sowie die oben beschriebene Ballfixierung als entscheidende Parameter in der bildverarbeitenden Auswertelektronik installiert und abrufbar gespeichert. Befindet sich der Kameraaufbau hinter dem Torgehäuse, werden die Vorzeichen zur punktgenauen Ortung des Spielballes im Torgehäuse proportional umgekehrt aus der bildverarbeitenden Auswertelektronik abgerufen.

Claims (13)

1. Eventmodul für Ballspielarten, insbesondere Fussball mit einen im Baukastensystem teilbaren Torgehäuse 6 in genormten Grössen zur berührungslosen, präzisen Zielorterkennung, mit Auswertung der Flugbahn und Messung der Geschwindigkeit des beschleunigten Spielballes 3 beim Eindringen in das Torgehäuse 6, mittels Überwachungskamera 1 und bildverarbeitender Auswertelektronik 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Signale der Mess-, und Steuereinrichtung zur Treffererfassung und Bewertung des Schwierigkeitsgrades A und B auf der Torfläche 11, Fig. 2 anhand einer, mit dem Torgehäuse 6 indirekt zusammenwirkenden Spielablaufsteuerung im Präsentationscase 20, Fig. 1 berührungslos ermittelt, ausgewertet und dokumentiert werden.

2. Eventmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fixierung des Spielballes 3 im Torgehäuse 6 folgende, in die bildverarbeitende Auswertelektronik 4 abgespeicherte Parameter beinhaltet:

a) den äusseren Durchmesser 21 und die Hauptfarbe des Spielballes 3, Fig. 5

b) den Abstand Y zwischen Spielball 3 und Torgehäuse 6, Fig. 5

c) die Einjustierung des zoombaren Objektives 7, Fig. 5 mit dem Abstand X zwischen Überwachungskamera 1 und mittigem Torgehäuse 6, die daraus resultierende, optische Wahrnehmung der Ballverjüngung 22 sowie der rechnerisch ermittelten, äusseren Ballkontur 22, Fig. 5 im Torgehäuse 6.

3. Eventmodul nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungskamera 1 die Ballbewegungen A, B und C, Fig. 1, 3 und 4 auf das Monitor-Sichtbild 8, Fig. 1 und 4 projiziert und der bildverarbeitenden Auswertelektronik 4, Fig. 1 übermittelt, dieses Sichtbild mit dem unterlegten Referenzbild 24, Fig. 4 vergleicht, die dominierende Hauptfarbe und Grösse 22, Fig. 5 des Spielballes akzeptiert, die Trefferwertgkeit im Koordinatensystem Fig. 4 rechnergestützt ermittelt und diese Signale an die Druckvorrichtung 17 sowie den Lautsprecher 18, Fig. 1 transferiert.

4. Eventmodul nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ballbewegungen bei den Torschussversuchen A, B und C, Fig. 1, 3 und 4 vom Ballabstosspunkt 2, Fig. 1 und 3 in das Torgehäuse 6 mit der Flugbahn des Spielballes 3 von der Überwachungskamera 1 auf dem drehbaren Teleskoprohr 21, Fig. 1 befestigt, aufgezeichnet und somit die Schusstechnik der Mitspieler überprüft werden kann.

5. Eventmodul nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Erkennung und Bewertung des Spielballes 3 bei erreichen der Torfläche 16, Fig. 6 im Torgehäuse 6, abweichend vom zentralen Mittelpunkt 19, Fig. 6 als Tortreffer 25 und 26 mittels abgespeichertem Korrekturfaktor in die Auswertelektronik 4, Fig. 1 abgelegt ist und damit eine präzise Ballbewertung gewährleistet.

6. Eventmodul nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die aufbereiteten Signale der Auswertelektronik 4, Fig. 1 auf eine geeignete Anzeigetafel 9, oder mittels Projektor auf eine Leinwand oder vergleichbarem Hintergrund, mit virtueller Darstellung des Spielablaufes und sichtbarer Anzeige 23, Fig. 1 aller Ergebnisse Fig. 4 zur Verfügung stehen.

7. Eventmodul nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein komplett ausgerüstetes Präsentationscase 20, Fig. 1 eigenständig, ohne transportablem Torgehäuse 6, in allen Fussballstadien und überall dort, wo festverankerte, in der Grösse genormte Tore installiert sind, ein Torschussevent oder eine Trainingseinheit durchführen kann.

8. Eventmodul nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein vor dem Torgehäuse 6, Fig. 3 agierender Torhüter 5 als lebende Person oder nachgebildete Attrappe bei jedem Torschussversuch überwunden werden muss und somit der Schwierigkeitsgrad erhöht werden kann.

9. Eventmodul nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass sich auf der Anzeigetafel 9, Fig. 1 ein virtuell agierender Torhüter 22 befindet und versucht, schwach getretene Freistösse abzuwehren. Scharf und plaziert getretene Freistösse hingegen muss dieser Torhüter passieren lassen und eine Wertung im Torgehäuse 6 akzeptieren.

10. Eventmodul nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Torgehäuse 6, Fig. 1 ein Tornetz 10 mit einer hinteren Netzfläche 11, Fig. 2 und Fig. 3 mit bedruckten Zahlen 12, Fig. 2, Symbolen oder Buchstaben als Orientierung, Erkennung der Wertigkeit und des Schwierigkeitgrades aufweist.

11. Eventmodul nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Torschrägnetz 13, Fig. 3 im Torgehäuse 6 an der hinteren Tornetzfläche 11 befestigt ist und im Torlinienverlauf ein Bleiband oder ummantelte Kette zur Netzbeschwerung beiträgt und damit eine sichere Ballrückführung aus dem Torbereich in das Spielfeld hinein gewährleistet.

12. Eventmodul nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine mit dem Torgehäuse 6, Fig. 1 verbundene, das Spielfeld abgrenzende Ballabfangvorrichtung 14, Fig. 1, mit umspannendem Fangnetz 15 als Schutzgitter für einen das Torgehäuse 6 verfehlenden Torschuss C, Fig. 1, 3, 4 ausgestattet ist.

13. Eventmodul nach Anspruch 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass in die Spielvariante in Fussballstadien mit festverankerten Toren und zwei Mannschaften gespielt wird, wobei mittig hinter jedem Tor eine Mess-, und Steuereinrichtung im Präsentationscase 20, Fig. 1, (ohne Torgehäuse 6 und Ballabstosspunkt 2, Fig. 1) positioniert ist und den Spielball 3 sowie die Torflächen überwachend, jeden erzielten Torerfolg mit entsprechendem Schwierigkeitsgrad 12, Fig. 2, als Sonderbonus mit technischer Wertigkeit auszeichnet.