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JPH02504113A - Ball position determination device - Google Patents

Ball position determination device

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Publication number
JPH02504113A
JPH02504113A JP50580488A JP50580488A JPH02504113A JP H02504113 A JPH02504113 A JP H02504113A JP 50580488 A JP50580488 A JP 50580488A JP 50580488 A JP50580488 A JP 50580488A JP H02504113 A JPH02504113 A JP H02504113A
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Japan
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coil
pole
ball
pole position
determination device
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JP50580488A
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Japanese (ja)
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JP2660033B2 (en
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キャンディ ブルース ハルクロ
バクスター ジョン ロバート
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カルドン プロプライエタリー リミテッド
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Publication date
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Publication of JPH02504113A publication Critical patent/JPH02504113A/en
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    • 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
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    • A63B2071/0611Automatic tennis linesmen, i.e. in-out detectors

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  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physical Education & Sports Medicine (AREA)
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  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。 (57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 エニ上位l塗里茎1 、〔産業上の利用分野〕 本発明はポール位置検出装置に関し、特にテニスボールに代表されるボールがラ イン付近のコート表面に落ちた時にその落下位置を検出する装置に関する。[Detailed description of the invention] Eni top l fillet stalk 1 , [Industrial application field] The present invention relates to a pole position detection device, and in particular, to a pole position detection device, in particular when a ball, such as a tennis ball, is This invention relates to a device that detects the position of a drop when it falls on the surface of a court near the inn.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

これは、既に解決策がいくつか提案されている周知の問題である。例えば、米国 特許第3.883.860号及び同第4.299.384号が開示しているシス テムは、コート表面に露出して設けられたセンサ導電体相互間に接触が生じると 回路を閉じるような導電性ファイバを備えたボールを用いている。しかし、これ らのシステムは次のような問題を有する。このシステムに使用するボールは従来 から使用されてきたテニスボールと色、表面の質、摩擦係数および慣性モーメン ト等の点において異なっていることを要し、またコートもライン付近の表面の質 を異なるものとすることが必要である。そのうえ、前記の回路は、アルミニウム 製テニスラケット他のいかなる導電体によっても、あるいはボールから落ちてコ ート上のセンサ導電体相互間にまたがって横たわるような導電製ファイバによっ ても閉じられるものであることが必要である。 This is a well-known problem for which several solutions have already been proposed. For example, the United States The system disclosed in Patent No. 3.883.860 and Patent No. 4.299.384 When contact occurs between the sensor conductors exposed on the coating surface, It uses a ball with conductive fibers that closes the circuit. But this Their system has the following problems. The balls used in this system are conventional Tennis balls that have been used since and color, surface quality, coefficient of friction and moment of inertia The quality of the surface near the line should also be different for the court. It is necessary to make them different. Moreover, the above circuit is made of aluminum made of tennis rackets or any other electrical conductor, or by falling off the ball. conductive fibers that straddle the sensor conductors on the It needs to be able to be closed even if it is closed.

また、米国特許第3.774.194号及び同4.664.376号はコートに 埋設した検出コイルを用いて電磁気的検出を行うシステムを示している。Additionally, U.S. Patent No. 3.774.194 and U.S. Patent No. 4.664.376 are A system for electromagnetic detection using buried detection coils is shown.

前者の特許はラジオ周波数ブリッジ回路を用いており、そのうちの「アーム」の 一つは埋設コイルからなり、前記回路はこの埋設コイルが発するラジオ周波数と 同調する共鳴電気回路を含むテニスボールを検知する。The former patent uses a radio frequency bridge circuit, of which the "arm" One consists of a buried coil, and the circuit is connected to the radio frequency emitted by this buried coil. Detecting a tennis ball containing a tuned resonant electrical circuit.

後者の特許公報は発振器の共振器の一部である埋め込みコイルを開示している。The latter patent publication discloses an embedded coil that is part of the oscillator's resonator.

この発振器の周波数及びキュー値は、本質的に零でない透磁率のボールが近くに あると変化される。The frequency and cue value of this oscillator are essentially the same as when a ball of non-zero permeability is nearby. If there is, it will change.

今までの構成では外的影響に対して敏感であるという欠点があり、更に、ボール が丁度「インコ又は「アウト」である場合にボールがラインにタッチしたか否か を決めることは極めて困難である。むしろ、上記のシステムは単に検知コイルに ボールが近(に接近したかを検出するだけである。更に、米国特許公報3774 194号に記述されるボールは、通常のボールと本質的に異なる物理的特性、例 えば異なる固有軸を持つ必要のある慣性モーメントを有している。Conventional configurations have the disadvantage of being sensitive to external influences, and also have the disadvantage of being sensitive to external influences. whether the ball touched the line if it was exactly "parakeet" or "out" is extremely difficult to determine. Rather, the above system simply connects the sensing coil to It only detects whether the ball is near.Furthermore, U.S. Pat. The balls described in No. 194 have essentially different physical properties than normal balls, e.g. For example, they have moments of inertia that require different eigenaxes.

ボールが「インコ又は「アウト」で有るかを決めるために、得算エルゴリズルに よって処理する必要がある。米国特許4664376号に示されるようにボール が近くに存在することを測定すると、後で示される理由で不正確になる。To determine if the ball is "in" or "out", use the calculation ergorizle Therefore, it is necessary to process it. Ball as shown in U.S. Pat. No. 4,664,376 Measuring the presence of in the vicinity will be inaccurate for reasons that will be shown later.

本発明の目的は少なくとも上述の一つ以上の欠点を解消することにある。It is an object of the invention to overcome at least one or more of the drawbacks mentioned above.

発明の要約 本発明の一形態によればボール位置判定装置は競技面の下に、送信コイルと受信 コイルとを含み、これら2つのコイルは競技コートの選択部分の下に相互に隣接 して揃えて置かれている。Summary of the invention According to one form of the invention, the ball position determination device is provided with a transmitter coil and a receiver under the playing surface. coils, these two coils being adjacent to each other under a selected portion of the playing court. They are arranged in a row.

各コイルはおおい掛けるようにして隣り合わせにするのが好ましい。Preferably, each coil is placed next to each other in an overlapping manner.

遠いフィールドソースから受ける信号を受信コイルで相殺でき2個の受信コイル が送信コイルに隣接しているのが好ましい。Two receiving coils allow the receiving coil to cancel signals received from distant field sources. is preferably adjacent to the transmitter coil.

から受けた信号を受信コイルで実質的に相殺するようにすることが好ましい。Preferably, the receiving coil substantially cancels out the signals received from the receiving coil.

本発明の電磁質問装置ではコートラインの近くに、コートの面の下に送信コイル と受信コイルとが配置されている。In the electromagnetic interrogation device of the present invention, a transmitting coil is placed near the court line and below the surface of the court. and a receiving coil are arranged.

これらのコイルの各軸はコートラインに平行であり、そしてこれらのコイルから の信号を使用して透磁率が零でない材料のボールを検知する。The axis of each of these coils is parallel to the coat line, and from these coils The signal is used to detect balls of material with non-zero magnetic permeability.

普通テニスボールに使用されているラテックスラバー「フィラー」添加物の幾分 かをフェライトのような高透磁率の磁性材料の粉粒と取り替えたボールが好まし い。Some of the latex rubber "filler" additives commonly used in tennis balls Preferably, the ball is replaced with powder particles of a magnetic material with high magnetic permeability, such as ferrite. stomach.

好ましくは、このボールでは、テニスボールに通常台まれるラテックスゴム“充 填剤(Filler)”用添加剤が、フェライトのような高透磁率の磁性材料の パウダー粒子で置換されている。Preferably, the ball is made of latex rubber “filled” which is commonly found in tennis balls. Additives for "Filler" are used for high permeability magnetic materials such as ferrite. Replaced with powder particles.

好ましくは、送信コイルを通して、交番磁界を2マイクロ秒〜200マイクロ秒 の範囲内で選択された送信周期で送信する送信機手段が設けられ、その信号がボ ールから受信コイルまたは受信コイル群によって受信され、そのボールが、他の 効果を伴って該信号を再放射する。Preferably, the alternating magnetic field is applied for between 2 microseconds and 200 microseconds through the transmitter coil. Transmitter means are provided for transmitting at a transmission period selected within the range of The ball is received by a receiving coil or group of receiving coils from the ball, and the ball is Reradiate the signal with effect.

好ましくは、受信コイルに誘導された信号は、検出器手段によって、同期復調さ れ、低周波数域がフィルターされる。同期復調器の基準位相は、磁界成分をボー ルの透磁率に対して位相一致させるかあるいは該ボールの透磁率の位相に対して 直角にさせるかを選択するように選択される。次に、上記の低周波数域フィルタ て処理され、最終の「イン」または「アウト」の評価を行う。Preferably, the signal induced in the receiving coil is synchronously demodulated by detector means. and the low frequency range is filtered. The reference phase of the synchronous demodulator is based on the magnetic field component. or the phase of the magnetic permeability of the ball. You can choose whether to make it at right angles. Then the low frequency filter above and processed for final “in” or “out” evaluation.

好ましくは、複数の個別にされた受信コイルが設けられ、各コイルはテニスコー トとしてのプレイ面の下のラインの選択した長い長さを占めており、好ましくは 、この長さはメートルのオーダーの細長いものに形成される。これらの上記した 受信コイルは、好ましくは、コートラインの長さより下に各端部の比率が隣接す るコイルにオーバラップするように端部をよせて置かれている。Preferably, a plurality of individual receiver coils are provided, each coil being connected to a tennis court. occupies a selected long length of the line below the playing surface as a , this length is formed into an elongated piece on the order of meters. These mentioned above The receiving coil preferably has a proportion of adjacent ends below the length of the coat line. The ends are placed side by side so that they overlap the coil.

この送信コイルも同様に分割され、ラインの長さに渡って延びているのが好まし い。This transmitter coil is preferably similarly segmented and extends the length of the line. stomach.

ここで述べられるシステムは、複数の以前に存在する問題を解決することができ る。The system described here is capable of solving multiple pre-existing problems. Ru.

第1に、物理的相違、 ボール及びコートは、標準から物理的に区別できないように、作られ得る。First, physical differences; Balls and courts can be made so that they are physically indistinguishable from the standard.

第2に、過ったトリガは、検出可能な物体がボール以外のラインを横切る場合に 、最小化され得る。Second, a false trigger occurs when a detectable object crosses a line other than the ball. , can be minimized.

第3に、遠いフィールドの発生された電磁干渉(E、M、りへの減少された感受 性。Third, reduced susceptibility to far-field generated electromagnetic interference (E, M, sex.

前記直角位相及び同相の信号の両者は、電磁干渉に等しく感受的である。それゆ え、直角位相チャネル内のどんな重要な信号も過った信号を示す。もし、更に、 遠い磁場がキャンセルされ、一方、近いフィールドがキャンセルされないように 、レシーブコイル回路が構成されるならば、システムは、遠いフィールドに無効 にされないコイルを含むシステムに比較して、電磁干渉に比較的無感応であり得 る。Both the quadrature and in-phase signals are equally susceptible to electromagnetic interference. That's it However, any significant signal in the quadrature channel represents an erroneous signal. If further, Far magnetic fields are canceled while near fields are not canceled. , if the receive coil circuit is configured, the system is disabled in the far field. can be relatively insensitive to electromagnetic interference compared to systems containing unprotected coils. Ru.

第4に、正確性、 ある場合にラインにタッチしたか否かを合理的に正確に決定する手段を含み得る 。これは、まさに固定値への大きさの比較ではなく、信号値のある割合あるいは 比較を必要とするプロセスアルゴリズム部分によって達成され得る。Fourth, accuracy; may include means for determining with reasonable accuracy whether a line has been touched in a given case; . This is not just a magnitude comparison to a fixed value, but rather a percentage or This can be accomplished by the process algorithm part that requires the comparison.

更に、コートラインの同じ長さに感応するがラインを横切る異なる空間の感応性 を有する異なるレシーブコイル回路からのデータ間に、前記割合あるいは比較の いくつかがあることが最も良い。2つの異なるコイル信号からのデータを利用す るプロセスは、最終の“イン”/″アウト評価が、コイルの深さあるいはボール の透磁率に比較的独立であることを可能にする。Furthermore, the sensitivity of the same length of the court line but different spaces across the line The ratio or comparison between data from different receive coil circuits having Best to have some. Using data from two different coil signals The final “in”/out evaluation is based on coil depth or ball allowing it to be relatively independent of the magnetic permeability.

図面の簡単な説明 本発明の理解を容易にするため、次のダイアグラムにつき、説明を加える。Brief description of the drawing To facilitate understanding of the present invention, the following diagrams will be explained.

第1図は、本発明の好ましい実施例にかかる1つの送信コイルと遠離界とバラン スされ、その端部において、等しい感度を持った2つの受信コイル回路の配置を 示すダイアグラムである。FIG. 1 shows one transmitter coil, far field and balance according to a preferred embodiment of the invention. At its ends, the arrangement of two receiver coil circuits with equal sensitivity is This is a diagram showing.

第2図は、第1図の配置の平面図である。FIG. 2 is a plan view of the arrangement of FIG. 1.

第3図は、第1図および第2図の実施例における回路構成を示す概略図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing the circuit configuration in the embodiment of FIGS. 1 and 2. FIG.

また、第4図は、第1図、第2図および第3図の構成を有する埋め込み型コイル システム上のコートに当たる異なった弾道のボールから得られる波形を示すグラ フである。In addition, FIG. 4 shows an embedded coil having the configurations shown in FIGS. 1, 2, and 3. A graph showing the waveforms obtained from balls with different trajectories hitting the court on the system. It is f.

図面を参照すると、送信コイル1および受信コイル2.3が示されている。受信 コイル2.3は、受信コイル2については、矢印4.5.6で示され、受信コイ ル3については、矢印7.8で示されるように、時計方向および反時計方向に巻 かれた巻線を備えた2つの独立した受信コイル回路である。すなわち、コイル2 は、効果的には、3つの直列な巻線9.1゛0.11よりなり、1つは、ダイア グラムの頂部で、時計方向に巻かれ、中央部で、反時計方向に巻かれた巻線10 が連なり、ダイアグラムの底部で、時計方向に巻かれた巻線が連なっている。Referring to the drawings, a transmitting coil 1 and a receiving coil 2.3 are shown. reception Coil 2.3 is indicated by arrow 4.5.6 for receiver coil 2, For loop 3, wind clockwise and counterclockwise as shown by arrow 7.8. Two independent receiver coil circuits with connected windings. That is, coil 2 effectively consists of three series windings 9.1゛0.11, one with a dia. At the top of the gram, the winding 10 is wound clockwise, and at the middle, it is wound counterclockwise. At the bottom of the diagram, there is a series of clockwise windings.

コイル3は、効果的には、2つの直列な巻線12.13よりなり、1つの巻線1 2は、ダイアグラムの頂半部で、時計方向に巻かれ、ダイアグラムの底生部で、 時計方向に巻かれた巻線13が連なっている。The coil 3 effectively consists of two series windings 12.13, one winding 1 2 is wound clockwise in the top half of the diagram, and in the benthic part of the diagram; A series of windings 13 are wound clockwise.

各巻線のターンのサイズおよび数は、送信周波数で、遠離界から各コイルに誘導 された信号が実質的にキャンセルあるいはゼロとなるように選択される。これに より、実質的に、コイル回路内の電磁干渉のレベルが低下する。本明細書におい て、「遠離界」とは、受信コイルからコイルの幅より少なくとも10倍離れたソ ースにより生成された磁界を意味するものである。The size and number of turns in each winding are induced into each coil from the far field at the transmit frequency. The selected signal is selected such that the detected signal is substantially canceled or becomes zero. to this This substantially reduces the level of electromagnetic interference within the coil circuit. In this specification Therefore, "far field" means a field at least 10 times the width of the coil from the receiver coil. This refers to the magnetic field generated by the earth.

前記解除を成功させるためには、転送コイルの空間インピーダンスの影響を考慮 に入れねばならない。例えば、前記コイルがダイヤグラムの回りに対称に変位さ せられた場合には、各巻線が同数の巻き回数を持つコイル3は、転送コイルの駆 動インピーダンスにかかわりなく遠視野までバランスされる。これに対して、同 一寸法に付いて、内側コイル10に対するコイル2、外側コイル9及び11の巻 き回数は、転送コイル1の駆動インピーダンスに依存している。ボール25に対 するコイルの感度は受信コイルの両端で最も高い。In order to successfully release the above, consider the effect of the spatial impedance of the transfer coil. I have to put it in. For example, if the coil is displaced symmetrically around the diagram, coil 3, each winding having the same number of turns, will act as a transfer coil drive. Balanced to far field regardless of dynamic impedance. On the other hand, the same In one dimension, the windings of coil 2, outer coils 9 and 11 relative to inner coil 10 The number of times the transfer coil 1 is driven depends on the drive impedance of the transfer coil 1. against ball 25 The sensitivity of the receiving coil is highest at both ends of the receiving coil.

感度をもっと均一にするためには、参照番号14で示すように各コイルの巻線を 分割する必要がある。To make the sensitivity more uniform, the windings of each coil can be changed as indicated by reference numeral 14. need to be divided.

オシレータ15で作られた信号はアンプ16を経て増幅され、コイル2と3に受 信された時にアンプ17で増幅され、それから、転送周波数で同調検波され、そ れからローパスフィルターをかけられる。同調検波の基準位相は、ボールの透磁 率とほぼ同位相の成分とボールの透磁率に対して直角位相の成分との両方の成分 を分用の同調検波器及びローパスフィルター18と直角位相移動器20を用いた 直角位相用の同調検波器及びローパスフィルター19として示されている。The signal generated by oscillator 15 is amplified via amplifier 16 and received by coils 2 and 3. When the signal is received, it is amplified by the amplifier 17, then tuned to the transfer frequency, and then A low-pass filter can then be applied. The reference phase of tuned detection is the magnetic permeability of the ball. Both components, one almost in phase with the magnetic flux and one in phase quadrature with respect to the ball's permeability. A tuned detector, a low-pass filter 18, and a quadrature phase shifter 20 are used. It is shown as a tuned detector and low pass filter 19 for quadrature.

静止背景信号は21.22において差し引かれ、コイルの磁性環境の変化の関数 である強度を有する信号が得られる。同位相成分は以降の処理に使用され、直角 位相成分は、電磁干渉の識別ばかりでなく、コートのラインを横切るアルミニウ ム製テニスラケット、テニスコ−トの金属鎖等のボールと異なる反応−抵抗比を 持つ物質の識別等のような識別の用途にも用いることができる。The stationary background signal is subtracted at 21.22 and is a function of the change in the coil's magnetic environment. A signal with an intensity of is obtained. The in-phase component is used for further processing, and the quadrature The phase component is useful not only for identifying electromagnetic interference, but also for identifying aluminum It has a different reaction-resistance ratio than balls made from rubber tennis rackets, metal chains on tennis courts, etc. It can also be used for purposes of identification, such as identifying substances possessed.

受信コイル対からのデータは、局所マイクロプロセッサ25によって処理され、 処理済の情報は28で示される中央マイクロプロセッサに達する。同様の受信・ 連続処理回路がコイル2に用いられる。そして、対応するデータが参照番号26 .27で示すように、共通の局所マイクロプロセッサ25に達する。Data from the receive coil pair is processed by a local microprocessor 25; The processed information reaches a central microprocessor indicated at 28. Similar reception/ A continuous processing circuit is used for coil 2. And the corresponding data is reference number 26 .. As shown at 27, a common local microprocessor 25 is reached.

従って、送信コイルと受信コイルを備える概念を導入することによって、第1に 離れた源すなわち遠い領域からの電磁干渉に影響されにくいように受信コイルを 合わせることが可能であり、かつ受入れた信号を抵抗と反動の要素に関して検査 し、ついで限られた範囲の信号だけを受は入れる実質的な識別を行うことも可能 である。Therefore, by introducing the concept of having a transmitting coil and a receiving coil, firstly, The receiver coil is designed to be less susceptible to electromagnetic interference from distant sources or distant areas. can be matched and the accepted signals are checked for resistance and recoil factors However, it is also possible to perform practical identification by accepting only signals within a limited range. It is.

ボール、特にテニスボールは、ボールの特性およびボールの取扱い−はね返り特 性がボールが実質的に透磁性を有する以外は厳密に同一のままであるように、前 にあった充填物を同じ重さに置き換えたゴムの混合物に混ぜた少量のフ、エライ トを有する。Balls, especially tennis balls, are characterized by their characteristics and ball handling - rebound characteristics. before, so that the properties remain exactly the same except that the ball is essentially magnetically permeable. A small amount of foam mixed into the rubber mixture replaces the same weight of the filler that was in the It has

2つの受信コイルを使用する理由は、もし1つだけの受信コイル(例えばコイル 3)を使用すると、もしテニスボールがこのコ゛イルの横方向の境界線に沿った 正確な位置を維持すると、検出されるべきものが現れないだろう、それゆえこの 位置のボールを検出するようにもう1つの別のコイルを必要とする。The reason for using two receiver coils is that if only one receiver coil (e.g. 3), if the tennis ball falls along the lateral border of this coil If you keep the exact position, what should be detected will not appear, therefore this Another separate coil is required to detect the position of the ball.

もちろん、第2の受信コイルは遠い領域の源の電磁干渉に対して本質的に約合わ され、すなわち無効であるように巻かなければならないが、第1コイルとは違っ て巻かれる、即ちコイル2はこれを達成している。Of course, the second receiver coil is essentially immune to electromagnetic interference from far-field sources. It must be wound in such a way that it is disabled, but unlike the first coil coil 2 accomplishes this.

第2図に特に示すように並べられたコイルは、任意の長さであるが、テニスコー トに予想される、23のような、各線それぞれの下におおむね位置決めされる。Coils arranged as specifically shown in Figure 2 can be of any length, but 23, which would be expected to be located approximately below each line.

各受信コイルは送信領域に対して「無効」である、すなわちいずれかの受信コイ ルの送信コイルによって誘導されたネット信号は、送信コイルと関連した巻き線 の選択された形状寸法のために実質的に最小化される。これは高い安定性許容限 度と大きいダイナミックレンジを必要としない比較的簡単な電子部品に対して電 気伝導性がある。Each receive coil is "dead" for the transmit region, i.e. any receive coil The net signal induced by the transmitter coil in the transmitter coil is is substantially minimized due to the selected geometry of. This is a high stability tolerance Power supply for relatively simple electronic components that do not require a large dynamic range. It has air conductivity.

次に、「インコ又は「アウト」の判定をどのように説明するかについて述べよう 。これは、多数の異なる跳ね返り位置についての決定、ボールについての適切な 印、次いでこれをマイクロプロセッサのメモリ内に記憶すること、次いで知られ ていない位置を決定すべきとき、これを導入する信号と比較することを含む。Next, let's discuss how to explain the judgment of ``parakeet'' or ``out.'' . This involves making decisions about a number of different bounce locations, making appropriate decisions about the mark, then store this in the memory of the microprocessor, then the known When the position where the signal is not detected is to be determined, it involves comparing this with the introducing signal.

大きな信号が受取コイル対の何れかのコイルの直角分に存在するとき、全てのテ ニスボールの「インコ又は「アウト」の判定をて、ボールが「イン」か「アウト 」かをシステムが判定できないとき、臨機の処置がとられるが、これは頻繁には 行われない。When a large signal is present at right angles to either coil of the receive coil pair, all signals are Check whether the ball is “in” or “out” by judging whether the varnished ball is “in” or “out.” When the system cannot determine whether the Not done.

第4図は、ローパスフィルタの出力部での四つの波形を図示する。第1図及び第 2図に示す形体の直埋コイルシステム上のコートに異なる軌道で当たるボールに よる相の合った要素からバックグラウンドが減じである。点線はコイル2からの 応答を表し、実線はコイル3についてである。FIG. 4 illustrates four waveforms at the output of the low pass filter. Figures 1 and 1 The ball hits the court with different trajectories on the direct-buried coil system with the configuration shown in Figure 2. The background is subtracted from the matching elements. The dotted line is from coil 2 The solid line represents the response and is for coil 3.

「イン」/「アウト」縁がコイル3の回路の二つの巻線間の境界、すなわち第2 図の中心の真上にあると仮定し、各場合において、ボールの投射がページの底部 から、底部が「イン」側上にあり且つ頂部がrアウトj側上にある頂部まで横切 ると仮定する。The "in"/"out" edge is the boundary between the two windings of the circuit of coil 3, i.e. the second Assuming that it is directly above the center of the figure, in each case the ball's projection is at the bottom of the page. from to the top where the bottom is on the “in” side and the top is on the r out j side. Assume that

ボールがコートをほとんど垂直に叩く「ハイロブ」からのボールの軌道、正確に コイルシステムの中央に到り、即ちボールは「イン」であり、中央の少し上にあ ってボールが丁度「アウト」である、が、第4(a)図及び第4(b)図に夫々 図示しである。The trajectory of the ball from a "high lob" where the ball hits the court almost vertically, exactly When you reach the center of the coil system, the ball is "in" and slightly above the center. , the ball is just "out", but in Figures 4(a) and 4(b), respectively. It is illustrated.

ボールがコートにほぼ水平に近づいてコートに当たる、ネットを掠める速いショ ットの軌跡による波形は、第4(c)図及び第4(d)図に図示してあり、第4 (C)図は、ボールの「フットプリント」が「イン」/「アウト」縁について対 称的であるような軌道についてであり、第4(d)図は、ボールが丁度「アウト 」であるような軌道についてである。A fast shot where the ball approaches the court almost horizontally and hits the court, grazing the net. The waveforms according to the trajectory of the cut are shown in FIGS. 4(c) and 4(d), and (C) Diagram shows that the ball's "footprint" corresponds to the "in"/"out" edge. Figure 4(d) shows that the ball is just ``out''. ”.

ボールが「インコか「アウト」かを決定するために多くのアルゴリズムを採用す ることができる。あらゆる正確なアルゴリズムはある範囲のありうる波形に及ぶ 波形辞典との波形比較か、相互の信号値のある比又は比較をする、即ち一定値に 対する大きさの比較をするのではないアルゴリズムかのいずれかを必要とする。Many algorithms are employed to determine whether the ball is "in" or "out." can be done. Any accurate algorithm spans a range of possible waveforms. Compare waveforms with a waveform dictionary or make a certain ratio or comparison of mutual signal values, i.e., to a constant value. Requires either an algorithm that does not perform magnitude comparisons.

例えば、このような後者のあるアルゴリズムの一部はの値を決定する。ここに、 S2およびS3はコイル2および3から取り出された静止した信号をもつ前記低 通過信号であり、「ABS(S3JはS3の絶対値を意味し、Kは一定である。For example, some of these latter algorithms determine the value of . Here, S2 and S3 are the low voltage with stationary signals taken from coils 2 and 3. It is a passing signal, and "ABS (S3J means the absolute value of S3, and K is constant.

もしこの値がある一定値よりも小さければ、ボールは「アウト」であるとみなさ れる。さもなげれば、ある他の基準をも満たす限り、ボールは「イン」とみなさ れる。一対の一方のコイル回路のデータを他方のコイル回路のデータと比較する と、表面以下のコイルのふかさ及びボールの透過性に比較的無関係な結果が得ら れる。If this value is less than a certain value, the ball is considered "out". It will be done. Otherwise, the ball is considered "in" as long as certain other criteria are also met. It will be done. Compare the data of one coil circuit of a pair with the data of the other coil circuit , results are obtained that are relatively independent of the coil voluminousness below the surface and the ball permeability. It will be done.

また、一層の判別の目的でデータがある拘束の範囲内にあることをチェックする ことが望ましい。例えば、明らかに不可能なボールの軌道によって作られていな い信号即ちパルスの波形は大きすぎようと小さすぎようと受は入れられない判定 を必要とする。Also, check that the data is within a certain constraint for further discrimination purposes. This is desirable. For example, if the ball is not created by an obviously impossible trajectory, A signal with a pulse waveform that is too large or too small cannot be accepted. Requires.

ボールが受信コイル対の端近くの線の近くに着地する場合およびボール軌道の一 部が正確なボールの位置の判定に必要とされる受信コイル対の感受帯域のあまり にも遠い外側である場合には、問題の前記コイル対およびボールが横切るそのコ イル対に隣接したコイル対からのデータを検討することによってボールが「イン 」か「アウト」かについて判定をすることが必要である。If the ball lands near the line near the end of the receiving coil pair and one of the ball's trajectory part of the sensitive band of the receiving coil pair required for accurate determination of ball position. If the coil pair in question and the ball traverse that co By considering data from coil pairs adjacent to the coil pair, the ball is ” or “out”.

簡単で高精度とするためには、隣接する受信コイル対を重ならせて、ラインの近 くの全ての領域に対し、該コイルの近くの領域内の全てのボール位置が、少なく とも一つのコイルにおいて判定するために使用できる実質的な信号を誘導するこ とができるように指示しているか否かの決定をするために、上記判定がなされな ければならない。For simplicity and high accuracy, adjacent receive coil pairs should be overlapped and placed near the line. For all regions near the coil, all ball positions in the region near the coil are both induce a substantial signal in one coil that can be used to determine The above determination must be made in order to determine whether the Must be.

各コイル対からの処理されたデータが送られた中央マイクロプロセッサ−が警告 を受けると、上記中央マイクロプロセッサ−は、ボール24が横断したところの 近くの全てのコイル対からのデータを選択しあるいは結合し、ボール24がイン かアウトかということに関する最初の判定を行う。A central microprocessor to which processed data from each coil pair is sent alerts Once received, the central microprocessor determines where the ball 24 has traversed. Ball 24 selects or combines data from all nearby coil pairs and Make the first decision as to whether the player is out or not.

金属強化ロッドを有するテニスコートにおいて、透磁性を有するロッドの存在に よって該ロッドの近傍の磁場は実質的に変えられる。さらに、上記ロッド近くを 横断するボールに対する応答は、ロッドからの対応するボールの軌跡のものとは 異なる。Due to the presence of magnetically permeable rods in tennis courts with metal reinforced rods, The magnetic field in the vicinity of the rod is thus substantially altered. Furthermore, near the above rod The response to a traversing ball is different from that of the corresponding ball trajectory from the rod. different.

このような好ましくない状況を避けるために、例えば、アルミニュウム製の金属 スクリーンをロッドとコイルの間に挿入してもよい。To avoid this undesirable situation, metals made of e.g. A screen may be inserted between the rod and the coil.

上記スクリーンの存在によって伝導コイルによって発生させられる磁場の強度を 変わり、スクリーンが存在しない場合に比較して、巻線に近接したところに対し て巻線から離れたところが比較的弱い。The strength of the magnetic field generated by the conducting coil due to the presence of the above screen is and closer to the windings compared to when no screen is present. The area away from the winding is relatively weak.

磁場が感知帯域にわたってより均一であるようにするために、巻線は平らな螺旋 形に巻き、単位長さ当たりの巻数は巻線の中央から外側周囲にいくに従って増加 させなければならない。このことはまた、各受信コイル巻線に応用し、類似の外 拡散方式で分配されなければならない。To make the magnetic field more uniform over the sensing band, the windings are flat spirals. The number of turns per unit length increases from the center of the winding to the outer circumference. I have to let it happen. This also applies to each receiver coil winding and similar external Must be distributed in a diffused manner.

国際調査報告 AIINスτフ江Pご=引に:α仏LSシ旦コ圧フごゴlコ50% flGJ  N)、KT AtJ  88 0 22915  4375289       1)E  2732543       FR2398355GB  2001 250US  41i64376     MIIO!11/83     E P   95467    +08301904international search report AIIN S τ Fujie P = Attachment: α Buddha LS Shidanko Pressure Fugogolko 50% flGJ N), KT AtJ 88 0 22915 4375289 1) E 2732543 FR2398355GB 2001 250US 41i64376 MIIO! 11/83 E P 95467 +08301904

Claims (18)

【特許請求の範囲】[Claims] 1.遊戯面下に送信コイルと受信コイルとを包含し、これらの二つのコイルが遊 戯コートの選択された部分の下に相互に隣接するような配列で配置されたことを 特徴とするボール位置判定装置。1. Includes a transmitting coil and a receiving coil under the playing surface, and these two coils are connected to the playing surface. placed in a mutually adjacent arrangement under selected portions of the play court. Features: Ball position determination device. 2.前記それぞれのコイルは重なった関係にあるため隣接した配列で配置されて おり、前記受信コイルの位置は送信コイルからの送信磁界に対して実質的に零で あるようになっていることを特徴とする請求項1記載のポール位置判定装置。2. The respective coils are arranged in an adjacent arrangement because they overlap. The position of the receiving coil is substantially zero relative to the transmitted magnetic field from the transmitting coil. 2. The pole position determination device according to claim 1, wherein 3.前記受信コイルは、その形状が遠磁界源から受信した信号の実質的な自己相 殺を行うように適合されることを特徴とする請求項1または2記載のポール位置 判定装置。3. The receive coil has a shape that substantially self-phases the signals received from the far magnetic field source. Pole position according to claim 1 or 2, characterized in that it is adapted to perform killing. Judgment device. 4.前記送信コイルに隣接して二つの受信コイルが配置されたことを特徴とする 請求項1ないし3のいずれか1つに記載のポール位置判定装置。4. Two receiving coils are arranged adjacent to the transmitting coil. A pole position determination device according to any one of claims 1 to 3. 5.前記受信コイルは第1の時計周りの方向に巻かれた第1の部分と、反時計周 りの方向に巻かれた第2の部分とを包含し、それによりファーフィールド電磁源 から受信した任意に信号を実質的に自己相殺を行うことを特徴とする請求項1な いし3のいずれか1つに記載のボール位置判定装置。5. The receiving coil has a first portion wound in a clockwise direction and a first portion wound in a counterclockwise direction. a second portion wound in the direction of the far field electromagnetic source. Claim 1, characterized in that it substantially self-cancels any signal received from the The ball position determining device according to any one of item 3. 6.前記送信コイルに隣接して二つの受信コイルが配置され、さらに受信コイル の第1のものは、時計周りの方向に巻かれた部分と、反時計周りの方向に巻かれ た部分との二つの部分を包含し、第2受信コイルは、時計周りか反時計周りかの いずれかの方向に巻かれた二つの部分と、前記第1の部分の間にあって前記第1 の二つの部分よりも逆周りの方向へ巻かれた第3の部分との3つの部分とを有す るように巻かれ、且つ、前記第1の前記コイルの前記部分の間の境界が、前記第 2のコイルの部分のいずれかの間の境界と同一平面内で見たとき、一致していな いことを特徴とする請求項1ないし5のいずれか一つに記載のボール位置判定装 置。6. Two receiving coils are arranged adjacent to the transmitting coil; The first one has a part wrapped in a clockwise direction and a part wrapped in a counterclockwise direction. The second receiving coil can be rotated clockwise or counterclockwise. between the two parts wound in either direction and the first part; a third part wound in the opposite circumferential direction than the two parts; and the boundary between the portions of the first coil is When viewed in the same plane as the boundary between any of the parts of the coil of The ball position determining device according to any one of claims 1 to 5, characterized in that: Place. 7.前記送信コイルは細長い割合で且つ遊戯面上の一つの線上の実質的下まで延 びており、前記受信コイルはそれぞれの場合において送信コイルに関して対称的 に配列され、送信コイルと実質的に同じ寸法で実質的に一致するように延びてい ることを特徴とする請求項1ないし6のいずれか一つに記載のボール位置判定装 置。7. The transmitting coil is of elongated proportions and extends substantially below a line on the playing surface. and the receiving coil is in each case symmetrical with respect to the transmitting coil. and extending substantially the same dimensions and substantially coincident with the transmitting coil. The ball position determining device according to any one of claims 1 to 6, characterized in that: Place. 8.前記送信コイルに結合された交番電磁信号発生するのに適合した送信手段が 設けられ、受信コイルに結合され且つ送信コイルおよびこれと対応する受信コイ ルの双方に近い近磁界内の透磁率により再発生した信号を検出するようになった 検出手段が設けられたことを特徴とする請求項1ないし7のいずれか一つに記載 のポール位置判定装置。8. transmitting means adapted to generate an alternating electromagnetic signal coupled to said transmitting coil; a transmitting coil and a corresponding receiving coil; now detects signals regenerated by magnetic permeability in a near magnetic field close to both sides of the According to any one of claims 1 to 7, characterized in that a detection means is provided. pole position determination device. 9.前記検出手段は送信コイルにおいて送信された信号に対して検出された信号 の同期復調を行う手段を包含することを特徴とする請求項1ないし8のいずれか 一つに記載のポール位置判定装置。9. The detection means detects a signal detected with respect to a signal transmitted by the transmitting coil. Any one of claims 1 to 8, characterized in that it includes means for performing synchronous demodulation of The pole position determination device described in one. 10.前記検出器手段は、低域フィルタに接続する同期復調器を含む請求の範囲 第1項から第9項のうちのいずれかに記載のポール位置判定装置。10. 5. The detector means includes a synchronous demodulator connected to a low pass filter. The pole position determining device according to any one of items 1 to 9. 11.前記検出器手段は、さらに、ポール位置を決定するための処理手段と、前 記各対の各受信コイル回路にて受信される信号の振巾の間の比率または比較を決 定するための処理を行なう手段を含むアルゴリズムとを含む請求の範囲第1項か ら第10項のうちのいずれかに記載のボール位置判定装置。11. The detector means further comprises processing means for determining pole position; Determine the ratio or comparison between the amplitudes of the signals received at each receiver coil circuit of each pair. Claim 1, which includes an algorithm including means for performing processing for determining The ball position determination device according to any one of Item 10. 12.前記送信磁界は、実質的に正弦波であり、前記同期検出器は、のポールの 透磁率と同位相または直角位相であるように選定されており、また、前記同期検 出器は、ポールのリアクチブ対レジスチブ比とは異なるリアクチブ対レジスチブ 比を有する物質から生ずる偽信号を拒絶するための判別を行なうための手段を含 む請求の範囲第1項から第11項のうちのいずれかに記載のポール位置判定装置 。12. The transmitted magnetic field is substantially sinusoidal, and the synchronous detector has a pole of It is selected to be in phase or quadrature with the magnetic permeability, and the synchronous detection The output device has a reactive to resistive ratio that is different from Paul's reactive to resistive ratio. including means for making a discrimination to reject false signals arising from substances having a ratio of A pole position determination device according to any one of claims 1 to 11. . 13.前記処理手段の部分としてマイクロプロセッサを含み、該マイクロプロセ ッサは、ポールの見掛け上の軌道についての判別および判定のための拘束パラメ ータを含むソフトウエアアルゴリズムを含むような請求の範囲第1項から12項 のうちのいずれかに記載のポール位置判定装置。13. a microprocessor as part of said processing means; The sensor uses constraint parameters for determining and determining the apparent trajectory of the pole. Claims 1 to 12 include software algorithms that include data. The pole position determination device according to any one of the above. 14.ポールがコイル対のどれかの端部のどちらかのの近くを横切ったかを、検 出され処理されたポール信号が指示しているか否かを決定するための判定をなす ためのソフトウエアアルゴリズムを含むマイクロプロセッサと、各コイル対から の処理データが送信される中央マイクロプロセッサとを含み、該中央マイクロプ ロセッサは、ポールが近くを横切ったコイル対のすべてからのデータを選択しま たは結合して、ポールがインであったかアウトであったかの最終判定を発生する ようになっている請求の範囲第14項記載のポール位置判定装置。14. Test whether the pole crosses near either end of either coil pair. making a determination to determine whether the issued and processed poll signal is indicative; A microprocessor containing software algorithms for each coil pair. a central microprocessor to which the processing data of the central microprocessor is transmitted; The processor selects data from all coil pairs that the pole has crossed nearby. or combined to produce a final determination of whether the pole was in or out. A pole position determination device according to claim 14, wherein the pole position determining device is configured as follows. 15.前記受信および送信コイル回路の端部の各巻回は、広げられており、該広 げられた巻回は、実質的に空間的に分離されたコイル回路の単一ストランドから なるか、または、前記コイル回路の各巻回は、1より多い群に一緒にまとめられ ているかし、前記群は、実質的に互いに空間的に分離されており、前記空間的分 離は、前記端部でのボールに対する感度が前記受信コイル対の中央近くのコート ラインに関しての対応するポールの位置のそれよりも実質的に高くないように選 定されている請求の範囲第1項から第14項のうちのいずれかに記載のポール位 置判定装置。15. Each turn at the end of the receiving and transmitting coil circuit is widened and the widened The resulting windings are substantially spatially separated from a single strand of coil circuit. or each turn of said coil circuit is grouped together in more than one group. However, said groups are substantially spatially separated from each other and said spatial separation is The distance is that the sensitivity to the ball at the end of the court is near the center of the receiving coil pair. chosen not to be substantially higher than that of the corresponding pole position with respect to the line. The pole position according to any one of claims 1 to 14 defined Position determination device. 16.前記コイルの下に金属スクリーンが配置されており、各コイルの各巻線は 、平面的な螺旋状に巻かれており、単位長さ当たりの巻線数は、各巻線の中央か ら外側周辺にいくに従って増大しており、その幾何学的および導体密度は、磁界 がコイル感度ゾーンに亘って適当に一様なものとされるように選定されている請 求の範囲第1項項から第15項のうちのいずれかに記載のポール位置判定装置。16. A metal screen is placed below said coil, and each winding of each coil is , is wound in a flat spiral shape, and the number of turns per unit length is from the center of each winding to The geometrical and conductor density increases from the outer periphery to the magnetic field. is selected so that it is reasonably uniform over the coil sensitivity zone. The pole position determining device according to any one of the first to fifteenth terms of the desired range. 17.実質的な透磁率を与える物質を内蔵したテニスポールを含む請求の範囲第 1項から第16項のうちのいずれかに記載のポール位置判定装置。17. Claim No. 1, which includes a tennis pole containing a substance that imparts substantial magnetic permeability. The pole position determining device according to any one of items 1 to 16. 18.実質的に前述した実施例に関して明細書中において説明し例示したポール 位置判定装置。18. Paul described and illustrated herein with respect to embodiments substantially as described above; Position determination device.
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