DE29606848U1

DE29606848U1 - Simulator für Ballspiele in einem Trainingsraum

Info

Publication number: DE29606848U1
Application number: DE29606848U
Authority: DE
Original assignee: INDOOR SPORT SYSTEM PRODUKTION
Current assignee: INDOOR SPORT SYSTEM PRODUKTION
Priority date: 1996-04-16
Filing date: 1996-04-16
Publication date: 1996-07-04
Anticipated expiration: 2006-04-17

Description

Simulator für Ballspiele in einem Trainingsraum

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Simulator für Ballspiele in einem Trainingsraum, insbesondere für Golf, Tennis, Squash und Fußball mit einer Prallwand und mindestens einer dieser Prallwand vorgelagerten Meßebene.

Derartige Simulatoren sind seit längerem bekannt und werden vielerorts als Trainings- und Freizeitgeräte eingesetzt. Die der Prallwand vorgelagerte Meßebene dient dazu, unterschiedliche Parameter des gespielten Balles, beispielsweise seine Lage, seine Geschwindigkeit oder seinen Drall zu erfassen. Die Meßdatenerfassung erlaubt dabei eine interaktive Spielgestaltung. Bei Verarbeitung der Daten über einen Computer kann bei entsprechender Software eine Anpassung des Simulators an das Können und die Geschicklichkeit des trainierenden Spielers erfolgen. Dies ist insbesondere dann möglich, wenn computergesteuert verschiedene Spielsituationen auf die Prallwand projiziert werden, die bestimmte Anforderungen für die nachfolgenden Schläge des trainierenden Spielers definieren.

Wesentliches Element interaktiver Simulatoren ist also die Meßeinrichtung zur Erfassung der wichtigsten Kenngrößen des gespielten Balles. Aus DE 2 410 174 ist es beispielsweise bekannt, durch eine Vielzahl von horizontal bzw. vertikal angeordneten Lichtschranken ein Meßgitter zu schaffen, welches die Erfassung von Ort, Geschwindigkeit und Drall eines Balles ermöglicht. Will man auf einem mit Lichtschranken ausgestatteten Simulator nicht nur Fußball oder Tennis spielen, sondern auch Squash und Golf, Sportarten bei denen wesentlich kleinere Bälle zum Einsatz kommen, muß eine Vielzahl von sehr eng nebeneinanderliegenden Lichtschranken vorgesehen sein, was erhebliche Kosten verursacht. Außerdem ist die genaue Ausrichtung der einzelnen Lichtschranken aufeinander äußerst aufwendig und erfordert laufende Wartung.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine einfache und kostengünstige Einrichtung zu schaffen, mit der die Kenngrößen eines in einem Ballsportsimulator verwendeten Balles zuverlässig bestimmt werden können.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Meßebene durch die sich kreuzenden Sehstrahlen von mindestens zwei Zeilenkameras gebildet ist.

Auf der Prallwand wird eine Spielfläche definiert, die im Erfassungsbereich der beiden Zeilenkameras liegt. Durch die Erfassung des durch die Meßebene fliegenden Balles aus zwei unterschiedlichen Sehrichtungen ist es möglich, über Triangulation die Lage des Balles zu bestimmen. Wird der Ball von der hinter der Meßebene angeordneten Prallwand reflektiert und durch die Meßebene zurückgeworfen, so kann unter Berücksichtigung der Charakteristik des auftretenden Stoßes auch die Geschwindigkeit des Balles bestimmt werden.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist zur genauen Erfassung des Balles vorgesehen, daß neben den Zeilenkameras angeordnete Lichtquellen die Meßebene vorzugsweise mit Infrarotlicht ausleuchten. Der durch die Meßebene fliegende Ball leuchtet dadurch hell auf.

Der Effekt dieser neben den Zeilenkameras angeordneten Lichtquellen kann dadurch erhöht werden, daß der Boden und die Wände des Trainingsraumes im Bereich der Meßebene mit einem dunklen wenig reflektierenden Belag ausgekleidet sind. Durch diese Maßnahme wird der Kontrast des Balles erhöht.

Eine andere Variante sieht vor, daß der Boden und die Wände des Trainingsraumes im Bereich der Meßebene mit einer vorzugsweise Infrarotlicht ausstrahlenden Leuchtleiste verse-

hen ist. Der Ball tritt in diesem Ball als dunkler Punkt durch die Meßebene und wird auf diese Weise erfaßt.

Eine ähnliche Wirkung kann erzielt werden, wenn der Boden und die Wände des Trainingsraumes im Bereich der Meßebene mit einem Reflektorband versehen sind.

Um die sichere Erfassung kleiner und schneller Bälle zu gewährleisten, ist vorgesehen, daß die Zeilenkameras die Meßebene mit einer Frequenz von 1 bis 3 MHz abtasten.

Da je nach simulierter Sportart der Prallwand unterschiedliche Dämpfungsfolien mit verschieden großem Platzbedarf vorgelagert werden müssen, ist weiter vorgesehen, daß der Abstand der Meßebene von der Prallwand veränderbar ist.

Weitere Merkmale und Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Figurenbeschreibung.

Es zeigt:

Fig. 1 einen Aufriß eines erfindungsgemäßen Simulators und

Fig. 2 den zugehörigen Grundriß bei abgehobener Decke,

Fig. 3 ein alternatives Ausführungsbeispiel des Erfindungsgedankens und

Fig. 4 den zugehörigen Schnitt entlang der Linie A-A in Fig. 3.

Der erfindungsgemäße Simulator, in dem beliebige Ballsportarten, insbesondere Golf, Tennis, Squash und Fußball gespielt werden können, ist in einem Trainingsraum 1 untergebracht. Dieser besteht aus einem Boden 11, einer Decke 13, sowie zwei Seitenwänden 12 und ist an der Vorderseite mit einer Prallwand 10 abgeschlossen. Die Rückseite des Trainingsraumes 1 kann wahlweise offen oder geschlossen sein.

Aus den Fig. 1 und 2 lassen sich die wesentlichen Merkmale eines ersten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispieles entnehmen. In der der Prallwand 10 vorgelagerten Meßebene 9 sind an der Decke 13 des Trainingsraumes 1 zwei Zeilenkameras 3 angebracht. Jede dieser beiden Zeilenkameras 3 weist einen Abtastbereich auf, der durch die Linien 4 begrenzt wird. Innerhalb des von vorne gesehenen gemeinsamen Abtastbereiches der beiden Zeilenkameras 3 kann nun nach Belieben eine Spielfläche 2 definiert werden. Der erfindungsgemäße Simulator läßt sich besonders attraktiv nutzen, wenn über einen Großbildprojektor Videos auf die Spielfläche 2 projiziert werden. Beim Tennistraining kann beispielsweise der fehlende Partner dargestellt werden, wogegen beim Golftraining eine Golfanlage auf der Spielfläche 2 erscheint.

Tritt nun ein Ball durch den von beiden Zeilenkameras 3 abgetasteten Bereich der Meßebene 9 kann über einen Computer mit entsprechender Software durch Triangulation die Lage des Balles und damit der Aufprallort auf der knapp hinter der Meßebene 9 liegenden Prallwand 10 bestimmt werden. Die Erfassungssicherheit der Zeilenkameras 3 wird beim gezeigten Ausführungsbeispiel dadurch erhöht, daß die beiden Lichtquellen 5 in der Meßebene 9 Infrarotlicht aussenden, das den durchtretenden Ball aufleuchten läßt. Werden die Wände 12 sowie der Boden 11 des Trainingsraumes 1 im Bereich der Meßebene 9 mit einem dunklen, wenig reflektierenden Belag 6 ausgekleidet, läßt sich der Kontrast des angestrahlten Balles weiter erhöhen.

Bei der in Fig. 3 gezeigten zweiten AusführungsVariante läuft die Erfassung des durch die Meßebene 9 tretenden Balles genau umgekehrt ab. Geschützt von der Verschalung 7 verläuft an den Wänden 12 sowie am Boden 11 des Trainingsraumes 1 eine Leuchtleiste 8, die vorzugsweise Infrarotlicht ausstrahlt. Diese Lichtstrahlen werden von den beiden Zeilenkameras 3 erfaßt. Ein die Meßebene 9 querender Ball

verdunkelt für jede Kamera 3 an einer bestimmten Stelle die Leuchtleiste 8. Aus den auf diese Weise gewonnenen Signalen läßt sich wiederum die Lage des Balles bestimmen.

Bei der Simulation von Tennis und Squash ist die Prallwand 10 so ausgebildet, daß auftreffende Bälle zurückspringen. Da der Abstand zwischen Meßebene 9 und Prallwand 10 bekannt ist, kann unter Berücksichtigung der Stoßeigenschaften durch Messung des Zeitintervalles zwischen den beiden Durchgängen des Balles durch die Meßebene 9 auch die Geschwindigkeit des Balles errechnet werden.

Wird am Simulator Golf trainiert, so ist es aus Sicherheitsgründen notwendig, daß der Ball vollständig abgebremst wird und nicht in Richtung des Spielers zurückspringt. Wie Fig. 4 zeigt, läßt sich diese Dämpfung über eine vor der Prallwand 10 abgehängten Folie 15 durchführen. In diesem Fall ist es vorteilhaft, wenn sich die Meßebene 9 in ihrer Lage zur Prallwand 10 verändern läßt, damit die Folie 15 problemlos vor der Prallwand 10 abgehängt werden kann.

Beim Golftraining bzw. bei jeder anderen Ballsportsimulation, bei der der Ball nicht ins Spielfeld zurückspringt, wird eine Geschwindigkeitsmessung so vorgenommen, daß neben der Meßebene 9 eine zweite parallele Meßebene vorgesehen ist. Bei bekanntem Abstand zwischen diesen beiden Ebenen sowie bekanntem Durchtrittspunkt läßt sich die Geschwindigkeit einfach errechnen.

Um eine fehlerfreie Messung zu gewährleisten, ist es notwendig, daß die beiden Zeilenkameras 3 mit hoher Frequenz arbeiten. Die höchsten Anforderungen an die Aufnahmeleistung werden dabei durch einen etwa 350 km schnellen und einen Durchmesser von nur 3 cm aufweisenden Golfball definiert. Eine zweifache Erfassung des Balles beim Durchtritt durch die Meßebene 9, die für eine hohe Meßsicherheit wün-

sehenswert ist, erfordert in diesem Fall eine Frequenz der beiden Zeilenkameras 3 in der Höhe von 1 bis 3 MHz.

Durch die erfindungsgemäße Einrichtung wird ein interaktiver Sportsimulator geschaffen, auf dem Anfänger wie Leistungsorientierte auch auf kleinstem Raum populäre Sportarten wie Golf, Tennis, Squash, Fußball u.a. spielen und trainieren können. Es ist außerdem möglich, herkömmliche Squashcourts, die vielerorts leerstehen, mit einer erfindungsgemäßen Einrichtung nachzurüsten und damit wiederzubeleben.

Claims

I I Schutzansprüche :

1. Simulator für Ballspiele in einem Trainingsraum, insbesondere für Golf, Tennis, Squash und Fußball, mit einer Prallwand und mindestens einer dieser Prallwand vorgelagerten Meßebene (9), dadurch gekennzeichnet, daß die Meßebene durch die sich kreuzenden Sehstrahlen von mindestens zwei Zeilenkameras (3) gebildet ist.

2. Simulator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß neben den Zeilenkameras (3) angeordnete Lichtquellen (5), die Meßebene (9) vorzugsweise mit Infrarotlicht ausleuchten.

3. Simulator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (11) und die Wände (12) des Trainingsraumes (1) im Bereich der Meßebene (9) mit einem dunklen, wenig reflektierenden Belag (6) ausgekleidet sind.

4. Simulator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (11) und die Wände (12) des Trainingsraumes (1) im Bereich der Meßebene (9) mit einer vorzugsweise Infrarotlicht aussendenden Leuchtleiste (8) versehen sind.

5. Simulator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (11) und die Wände (12) des Trainingsraumes (1) im Bereich der Meßebene (9) mit einem Reflektorband versehen sind.

6. Simulator nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeilenkameras (3) die Meßebene (9) mit einer Frequenz von 1 bis 3 MHz abtasten.

• ·

7. Simulator nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die von den Sehstrahlen der Zeilenkameras (3) aufgespannte Meßebene (9) parallel zur Prallwand (10) liegt.

8. Simulator nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Meßebene (9) von der Prallwand (10) veränderbar ist.

9. Simulator nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Meßebene (9) von der Prallwand (10) je nach Platzbedarf einer der Prallwand (10) vorgelagerten Dämpfungsfolie (15) veränderbar ist.