EP2353669B1 - Vorrichtung zum Detektieren und Anzeigen des Auftreffens eines Balles - Google Patents

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EP2353669B1
EP2353669B1 EP20100186460 EP10186460A EP2353669B1 EP 2353669 B1 EP2353669 B1 EP 2353669B1 EP 20100186460 EP20100186460 EP 20100186460 EP 10186460 A EP10186460 A EP 10186460A EP 2353669 B1 EP2353669 B1 EP 2353669B1
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EP
European Patent Office
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layer
sensor
flat element
ball
flexible flat
Prior art date
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Not-in-force
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EP20100186460
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English (en)
French (fr)
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EP2353669A1 (de
Inventor
Ahmad Keyaniyan
Frank Hellwig
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Frank Hellwig und Ahmad Keyaniyan Kick Star GbR
Original Assignee
Frank Hellwig und Ahmad Keyaniyan Kick Star GbR
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Publication date
Application filed by Frank Hellwig und Ahmad Keyaniyan Kick Star GbR filed Critical Frank Hellwig und Ahmad Keyaniyan Kick Star GbR
Publication of EP2353669A1 publication Critical patent/EP2353669A1/de
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B69/00—Training appliances or apparatus for special sports
    • A63B69/0097—Ball rebound walls
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B24/00—Electric or electronic controls for exercising apparatus of preceding groups; Controlling or monitoring of exercises, sportive games, training or athletic performances
    • A63B24/0021—Tracking a path or terminating locations
    • A63B2024/0037—Tracking a path or terminating locations on a target surface or at impact on the ground
    • A63B2024/004—Multiple detectors or sensors each defining a different zone
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B2210/00—Space saving
    • A63B2210/50—Size reducing arrangements for stowing or transport
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B63/00—Targets or goals for ball games
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B71/00—Games or sports accessories not covered in groups A63B1/00 - A63B69/00
    • A63B71/06—Indicating or scoring devices for games or players, or for other sports activities
    • A63B71/0605—Decision makers and devices using detection means facilitating arbitration

Definitions

  • the present invention relates to a device for detecting and indicating the impact of a ball having a planar element, a surface of which provides a target surface for a ball and which has a plurality of distributed across the target surface, spaced-apart electrical sensor fields, each by a sensor array be defined, which is designed to deliver a characteristic of the respective sensor field electrical signal during operation upon impact of a ball.
  • goal wall which sports-interested television viewers from sports broadcasts is known.
  • This goal wall has a rigid rectangular plate, which can be placed in a vertical orientation on the floor and in which in two diagonally opposite corner regions each have a hole is formed by a certain distance a football is to be shot. In this way, for example, the shooting technique of a football player to be tested and trained.
  • Such an electrically operated device is for example from the document EP 1 412 033 B1 known.
  • This device has a plurality of modules which are arranged in a grid-like manner on an inelastic substrate. Each module is in turn applied to an inelastic carrier plate and each consists of a sensor field in the manner of a membrane keyboard. Electrical lines of each sensor field each terminate in a connector, via which an electrical connection with a respective decentralized electronic module is produced, which is associated with only one or a few of the modules.
  • the electronic components in turn are connected to a central evaluation unit.
  • a sports or therapy device which comprises a mat having a plurality of pressure-sensitive and / or capacitive sensor fields.
  • the device comprises a flexible, flat element which has a multiplicity of sensor fields.
  • the sensor fields which react to pressure or approach of a conductive object depending on the design, can emit an electrical signal.
  • the device can be composed of a plurality of flexible, flat elements, wherein each planar element corresponds to a sensor field.
  • a device for detecting and indicating the impact of a ball has a flexible planar element or a flexible planar body, which in a preferred embodiment in the fully deployed state has a rectangular or square shape.
  • a plane Element or body is usually understood to be an element whose thickness is much smaller than the lateral dimensions, and in particular a mat, layer or sheet-shaped element.
  • One of the two opposing surfaces of the flexible sheet ie an extended surface of the sheet, provides a target surface for a ball. In this case, this target surface may extend over the entire surface of the planar element or in some cases only over a portion of this.
  • a plurality of spaced-apart electric sensor arrays i. Areas of the target area that can be detected during operation when hit with a ball.
  • a corresponding sensor arrangement is associated with each of these sensor fields, which is adapted to deliver an electrical signal characteristic of the respective sensor field during operation when a ball strikes one of the sensor fields.
  • another minimum force or ball speed applied by a ball during impact may be necessary so that the sensor arrangements can register the impact of the ball.
  • the apparatus further includes a plurality of separate and spaced-apart rigid plate-shaped members, each associated with a different one of the sensor arrays.
  • a plate-shaped element is present for each sensor field.
  • the plate-shaped elements are arranged on or in the flexible planar element in such a way that the sensor arrangement of the respective sensor field is located between the plate-shaped element and the target surface. In this way, the plate-shaped elements form a rigid background with respect to the impact of a ball on a sensor field of the target surface. It is advantageous if the dimensions of the plate-shaped elements are at least as large as the dimensions of their associated sensor assemblies and each sensor assembly is seen over its entire extent of the target surface in front of the respective plate-shaped element.
  • a preferred material for the plate-like elements is polycarbonate or a plastic having similar mechanical properties in terms of dimensional stability, dimensional stability, strength and toughness.
  • the sensor fields and the corresponding plate-shaped elements are arranged and shaped so that the device can be folded in the manner of a mat by folding it once or several times between groups of adjacent plate-shaped elements.
  • a matrix-shaped arrangement of the sensor fields and plate-shaped elements or an arrangement in rectangular rows and columns is preferred.
  • the areas between adjacent rows and between adjacent columns provide elongated areas along which can be folded, i. for a bend line.
  • all sensor fields, sensor arrangements and plate-shaped elements have the same dimensions and the same shape.
  • the device is provided for a user to throw or shoot with a ball at the target surface and attempt to hit the sensor fields or a particular one of the sensor fields.
  • the described embodiment of a device for detecting and indicating the impact of a ball provides a sports device which advantageously ensures high sensitivity, reliability and reproducibility in the detection of hits due to the provision of a rigid background for each sensor field. without the device having to be mounted on a rigid base, such as a wall. Rather, it is also possible to clamp the device, for example, in a frame, as for example, a football, handball or hockey goal can be used. This greatly increases the flexibility of use.
  • the device can nevertheless be transported in a simple manner and set up for use.
  • it first offers the advantage that it can be reduced in size for transport by folding in the manner of a mat in their lateral dimensions. If it is then to be set up for use, it simply has to be unfolded again, since the individual sensor fields, sensor arrangements and plates are fixed in the overall mat-shaped device.
  • the flexible sheet-like element is provided in the form of a multilayer mat.
  • the plate-shaped elements are arranged in pockets which are formed on the surface opposite the target surface of the flexible sheet-like element or in the flexible sheet-like element.
  • the plate-shaped elements are removably or detachably arranged on or in the flexible sheet-like element, since then the dimensions of the device can be further reduced if necessary by removing the plate-shaped elements from the flexible sheet-like element and an exchange the plate-shaped elements can be performed if one of the elements should break.
  • fastening elements are arranged along the edge of the flexible sheet-like element, with which the flexible sheet-like element can be fastened to supports or other holding means, such as, in particular, in a frame, e.g. can be provided by a football, handball or hockey goal.
  • supports or other holding means such as, in particular, in a frame, e.g. can be provided by a football, handball or hockey goal.
  • fasteners belt or Velcro can be used.
  • the device further comprises an evaluation unit which is electrically connected to the sensor arrangements and adapted to determine, based on the electrical signals supplied by the sensor arrangements, on which the sensor field a ball has hit.
  • an evaluation unit preferably has an electronic display and is adapted to deliver a corresponding electrical signal to the electronic display in operation upon impact of a ball on one of the sensor fields depending on the sensor field hit.
  • the electronic display shows an indication of the touched sensor field, a point value assigned to the hit sensor field or the result of an arithmetic operation between a point value assigned to the touched sensor field and a point value displayed on the electronic display before the respective hit.
  • At least the portions of the sheet member forming the outer surfaces of the sheet member may be formed of nylon, polyester or PVC.
  • each of the sensor assemblies has one or more pressure-sensitive switches.
  • Each of these pressure-sensitive switches is configured to close a circuit characteristic of providing the characteristic signal to the sensor assembly, when pressure is applied to and perpendicular to the target surface at its position. It is again possible, depending on the design of the pressure-sensitive switch that a certain minimum pressure is required to operate them. In the event that more than one pressure sensitive switch is provided per sensor field, all switches associated with a sensor field, i. all switches a sensor array, close the same circuit, the switches of different sensor arrangements close different circuits.
  • each switch of one sensor array closes another circuit or if the actuation of different groups of switches of a sensor array completes different circuits, the different circuits then being again characteristic of the sensor array, i.e., the sensor array.
  • different sensor arrangements correspond to different circuits.
  • Such arrangements pressure-sensitive switch can be realized in an advantageous manner by an arrangement that is constructed on the principle of a membrane keyboard.
  • the flexible sheet-like element has for this purpose one above the other a first layer or layer of an electrically insulating material, a second layer or layer of an electrically insulating material and a third layer or layer of an electrically insulating material.
  • the third layer is disposed between the first and second layers and has a plurality of holes extending from a surface of the third layer through the third layer to the opposite surface. On the mutually facing surfaces of the first and second layer, a pattern of electrical conductors is applied in each case.
  • each pressure sensitive switch is formed by at least a portion of an electrical conductor on the first layer, at least a portion of an electrical conductor on the second layer and one of the holes in the third layer, the respective conductor portions are arranged at opposite ends of the respective hole.
  • the arrangement is such that upon application of pressure to the target surface at the position of one of the pressure sensitive switches, the respective conductor portions, which are normally spaced apart from each other by the third layer, are brought into contact through the hole and thereby an electrical circuit is closed, which is characteristic in the manner described above for supplying the characteristic signal for the sensor array to which the respective pressure-sensitive switch belongs.
  • the first layer and / or the second layer is preferably formed of nylon, polyester, PET or PVC, and the third layer is preferably formed by a sponge-like material. They can be formed, for example, advantageously by suitable films.
  • the electrical conductors are formed by printed conductors printed on the first and second layers.
  • a suitable material for the conductor tracks is, for example, carbon.
  • the device in addition to the first, second and third layers, has at least one front layer, one surface of which provides the target surface, and a back layer which forms the surface of the flexible planar element opposite the target surface.
  • the first layer, the second layer and the third layer are located between the front layer and the back layer.
  • the outer surfaces of the flexible sheet member are formed by the front layer and the back layer.
  • the plate-shaped elements are arranged in pockets, it is preferred in this context if the pockets on the surface facing the inward-facing surface of the rear layer or on the surface facing away from the target surface of the rear layer are formed.
  • a device 1 for detecting and indicating the impact of a ball is an overall mat-shaped game or sports device.
  • the FIG. 1 It shows a plan view of an extended surface 2 of the device 1.
  • This surface 2 is intended to serve as a target surface for a ball, wherein a player or athlete must try with the ball to hit certain areas of the target surface by the Ball either throws or shoots.
  • the embodiment is substantially similar to the known football goal wall, but instead of two holes, for example, twelve rectangular areas 3 of the target area arranged in a matrix with three rows and four columns can be targeted by the user (in the following description, indications such as "Row”, “column”, “vertical” and “horizontal” to the orientation shown in the figures).
  • each of the twelve areas 3 is a sensor array with an associated sensor array (see FIG. FIGS. 2 to 4 ), by which an impact of a ball on the respective sensor field can be detected.
  • the sensor arrays 3 are identified by frame 4 printed on the target surface 1, and each sensor field 3 is assigned a scoring value indicated by a number 5 also printed on it.
  • an electronic display 6, preferably a digital display, is provided to ever For example, according to the game mode, the sensor field 3 hit with the last shot or throw, or its score, the sum of the points scored after several throws or shots and / or a remaining score, if a game mode is selected in which a player or athlete starts from a starting point value by suitable hits, whose scores are successively subtracted from the starting point value, must reach the value zero. In addition, on the display 6 at several players or athletes that player or athlete can be displayed, which is currently or next in the row.
  • the display 6 is preferably part of an evaluation unit or control unit which is adapted to determine the sensor field 3 taken on the basis of signals supplied by the sensor arrangements and to control the display 6 in the manner suitable for the desired display.
  • a remote control can be provided which can be connected to the evaluation unit or control via a cable or wirelessly.
  • the device 1 is constructed inter alia of several flexible layers or layers.
  • the front side of the device 1 with the target surface 2 is provided by a front outer layer 10, and the back surface of the device 1 opposite the target surface 2 is provided by a rear outer layer 11.
  • the two outer layers 10, 11, which may be provided for example in the form of suitable films there are three further layers in the form of two sensor films 12, 13 and an insulating layer 14 arranged between them, the sensor film 12 adjacent to the front outer layer 10 and the sensor film 14 is disposed adjacent to the rear outer layer 11.
  • All the layers 10 to 14 correspond in shape to the shape of the device 1 and are arranged one above the other in the stated order and, for example, along their edges, along a part of their edges or over the entire surface connected to each other.
  • one or more frames 15 are provided, e.g. between the outer layers 10, 11 and the adjacent sensor foils 12, 13 may be arranged along their edges.
  • Such frame 15, which may be made of PVC, must be designed so that a folding or folding of the device 1 in the manner described in more detail below is possible.
  • the layers 10 to 14 and the optionally present frame 15 in combination form a flexible planar element.
  • each conductor pattern 16 and 17 On the insulating layer 14 facing surface of the two sensor films 12, 13, a respective conductor pattern 16 and 17 is applied, which can be formed for example by printed carbon.
  • the conductor pattern 16 of the sensor film 12 is more detailed in FIG. 3a and the conductor pattern 17 of the sensor film 13 is shown in more detail in FIG FIG. 3b shown.
  • each conductor pattern 16, 17 has a number of twelve fields 20 and 21 corresponding in shape, size and arrangement to the sensor fields 3 and the areas of the target area 2 defined by the frames 4 printed thereon.
  • each of the fields 20 and each of the fields 21 is arranged under a different one of the areas of the target area defined by the frames 4, the frames 4 characterizing the position of the edges of the respective fields 20 and 21. Therefore, both the fields 20 and the Fields 21 are also arranged in a matrix with three rows and four columns.
  • the arrays 20 of each column are connected in series by interconnect lines 22a, 22b, 22c, and 22d, respectively, and the interconnect lines 22a, 22b, 22c, and 22d merge into a drop line 23a, 23b, 23c, and 23d, respectively. which are electrically isolated from each other and connected to the evaluation unit (not shown).
  • each column of fields 20 of the conductor pattern 16 is separately connected to the evaluation unit, wherein the fields 20 of different columns are electrically isolated from each other.
  • the conductor pattern 17 has the arrays 21 of each row connected in series through interconnect lines 24a, 24b and 24c, respectively, and the interconnect lines 24a, 24b and 24c each pass into a terminal line 25a, 25b, 25c which are electrically isolated from each other and to the evaluation unit (not shown) are connected.
  • each row of panels 21 of the conductor pattern 17 is separately connected to the evaluation unit, with the panels 21 of different rows being electrically isolated from each other.
  • the insulating layer 14 has twelve regions 26, which correspond in their shape, size and arrangement of the sensor fields 3 and the fields 20, 21 and their expansion in FIG. 2 graphically indicated by a respective frame.
  • the regions 26 are characterized in that a multiplicity of holes 27 are formed in them through the insulating layer 14.
  • the described arrangement of the sensor films 12, 13, the insulation layer 14, the conductor pattern 16, 17 and the areas 26 with holes 27 in the insulation layer 14 twelve sensor arrays are formed, each of which is assigned to one of the sensor fields 3 and through one of the fields 20th of the conductor pattern 16, one of the fields 21 of the conductor pattern 17 and one of the hole regions 26 is formed and via respective ones of the connection line arrangements 22a, 22b, 22c, 22d and 24a, 24b, 24c and the connection lines 23a, 23b, 23c, 23d and 25a, 25b , 25c is connected to the evaluation unit.
  • the conductors of the fields 20, 21 are normally kept separated from each other by the insulating layer 14 in each sensor arrangement.
  • the lead 23a, 23b, 23c and 23d associated with the closed circuit identifies the column of the contacted sensor array 2, while due to the electrical connection of the rows of fields 21 of the conductor pattern 17, that connecting line 25a, 25b or 25b, which belongs to the closed circuit, identifies the row of the hit sensor field 2.
  • the closed circuit uniquely identifies the actuated sensor arrangement, and thus unambiguously identifies the sensor field 2 that has been hit, which can therefore be determined by the evaluation unit.
  • each of the pockets 28 corresponds again to the arrangement of Sensor field 2, so that each of the plates 29 seen from the target surface forms a rigid base for one of the sensor fields 2.
  • the plates 29 cover at least the surface of the respectively associated sensor field 2.
  • the pockets 28 are indicated by a frame, but their main part is omitted in each case to make the plates 29 arranged in them visible.
  • the pockets 28 may have, for example, laterally an opening which can be closed, for example, by a hook-and-loop fastener, in order to be able to remove or replace the panels 29 as needed.
  • FIG. 4 is a sectional view taken along the line IV-IV of FIG. 1 shown, from the described sequence of layers or layers 10 to 14 and the arrangement of the fields 20, 21 of the line assemblies 16 and 17, the holes 27 and the pockets 28 and plates 29 can be seen.
  • the limitations of the sensor arrangements which also define the sensor fields 3 on the target surface 2.
  • the frames 15 have been omitted.
  • the device 1 can be folded one or more times between groups of adjacent plates 29. This is in FIG. 5 shown in which the device 1 has been folded twice, namely once between the middle two columns of plates 29 by forming a crease line along the arrow 30 and then between the lower two rows of plates 29 by forming a crease line along the arrow 31st It should be noted that the pockets 28 for visualizing the plates 29 are indicated only by dashed lines.

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Detektieren und Anzeigen des Auftreffens eines Balles, die ein flächiges Element aufweist, dessen eine Oberfläche eine Zielfläche für einen Ball bereitstellt und das eine Vielzahl über die Zielfläche verteilter, voneinander beabstandeter elektrischer Sensorfelder aufweist, die jeweils durch eine Sensoranordnung definiert werden, die ausgestaltet ist, um im Betrieb beim Auftreffen eines Balles ein für das jeweilige Sensorfeld charakteristisches elektrisches Signal zu liefern.
  • Im Bereich der Sport- und Spielgeräte sind Vorrichtungen bekannt, die dazu vorgesehen sind, dass ein Sportler oder Spieler mit einem Ball auf sie schießt oder wirft und dabei vorgegebene Zielbereiche treffen soll. Ein bekanntes Beispiel ist die sogenannte Torwand, die sportinteressierten Fernsehzuschauern aus Sportsendungen bekannt ist. Diese Torwand weist eine starre rechteckige Platte auf, die in senkrechter Ausrichtung auf dem Boden aufgestellt werden kann und in der in zwei sich diagonal gegenüberliegenden Eckbereichen jeweils ein Loch ausgebildet ist, durch die aus einer bestimmten Entfernung ein Fußball geschossen werden soll. Auf diese Weise kann beispielsweise die Schusstechnik eines Fußballspielers geprüft und trainiert werden.
  • Als Alternative zu einer solchen rein mechanischen Torwand sind im Stand der Technik elektrisch betriebene Vorrichtungen vorgeschlagen worden, bei denen statt eines oder mehrerer Löcher auf einer Zielfläche Sensorfelder vorgesehen sind, die ein für das jeweilige Sensorfeld charakteristisches Signal erzeugen, wenn ein Ball ein Sensorfeld trifft.
  • Eine derartige elektrisch betriebene Vorrichtung ist beispielsweise aus dem Dokument EP 1 412 033 B1 bekannt. Diese Vorrichtung weist eine Vielzahl von Modulen auf, die rasterförmig auf einem unelastischen Untergrund angeordnet sind. Jedes Modul ist seinerseits auf einer unelastischen Trägerplatte aufgebracht und besteht aus je einem Sensorfeld nach Art einer Folientastatur. Elektrische Leitungen jedes Sensorfeldes enden jeweils in einem Steckverbinder, über den eine elektrische Verbindung mit einem jeweiligen dezentralen Elektronikbaustein hergestellt wird, der nur einem oder wenigen der Module zugeordnet ist. Die Elektronikbausteine ihrerseits sind mit einer zentralen Auswerteeinheit verbunden. Durch diese Ausgestaltung wird ein modularer Aufbau der Vorrichtung realisiert, durch den Montagezeiten für großflächige Anlagen verkürzt und ein schneller Service bei einem eventuellen Ausfall eines Moduls ermöglicht wird. Die in EP 1 412 033 B1 offenbarte Vorrichtung hat jedoch den Nachteil, dass sich ihr Transport schwierig gestaltet und die Montage gerade für kleine Anlagen mit relativ wenigen Sensorfeldern kompliziert und zeitaufwendig ist.
  • In dem Dokument EP 1 725 309 B1 wird eine weitere elektrisch betriebene Vorrichtung zur Detektion des Auftreffens von Bällen beschrieben. Diese ist mattenförmig, und die Detektion wird ebenfalls durch zusammenwirkende Muster elektrisch leitender Elemente nach Art einer Folientastatur vorgenommen wird. Dazu sind auf Folien aufgedruckte Leiter vorgesehen, die durch eine mit Löchern versehene Isolationsschicht voneinander getrennt sind und beim Auftreffen eines Balles durch eines oder mehrere Löcher am Ort des Auftreffens hindurch miteinander in Kontakt gebracht werden können. Eine beispielhaft erwähnte Anwendung ist die Detektion des Ortes des Auftreffens eines Tennisballes auf den Boden eines Tennisplatzes, wobei dann die Vorrichtung an einer geeigneten Stelle des Tennisplatzes auf den Boden gelegt wird. Diese Vorrichtung kann zwar zum Transport aufgrund ihrer mattenförmigen Ausgestaltung prinzipiell zusammengelegt oder zusammengerollt werden. Allerdings besteht das Problem, dass sie bei Gewährleistung einer zuverlässigen Erkennung des Auftreffens von Bällen nur betrieben werden kann, wenn sie auf einem starren Untergrund aufgelegt wird.
  • Aus der WO 02/17776 A2 ist eine Sport- oder Therapievorrichtung bekannt, die eine Matte mit mehreren druckempfindlichen und/oder kapazitiven Sensorfeldern aufweist. Die Vorrichtung umfasst ein flexibles, flächiges Element, das eine Vielzahl von Sensorfeldern aufweist. Die Sensorfelder, die je nach Ausgestaltung auf Druck oder Annäherung eines leitfähigen Gegenstandes reagieren, können ein elektrisches Signal aussenden. Die Vorrichtung kann aus einer Mehrzahl von flexiblen, flächigen Elementen zusammengesetzt werden, wobei jedes flächige Element einem Sensorfeld entspricht.
  • Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Detektieren und Anzeigen des Auftreffens eines Balles so auszugestalten, dass sie ohne Beeinträchtigung der Zuverlässigkeit des Auftreffens von Bällen flexibel sowohl auf einer festen Unterlage als auch frei gespannt betrieben werden kann und gleichzeitig in einfacher Weise transportiert und montiert werden kann.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der Vorrichtung sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Nach der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass eine Vorrichtung zum Detektieren und Anzeigen des Auftreffens eines Balles ein flexibles flächiges Element bzw. einen flexiblen flächigen Körper aufweist, das bzw. der in einer bevorzugten Ausgestaltung im vollständig ausgebreiteten Zustand eine rechteckige oder quadratische Form hat. Unter einem flächigen Element bzw. Körper wird in üblicherweise ein Element verstanden, dessen Dicke sehr viel geringer als die lateralen Ausdehnungen ist, und insbesondere ein matten-, schicht- bzw. lagenförmiges Element. Eine der beiden gegenüberliegenden Oberfläche des flexiblen flächigen Elements, d.h. eine ausgedehnte Oberfläche des flächigen Elements, stellt eine Zielfläche für einen Ball bereit. Dabei kann sich diese Zielfläche über die gesamte Oberfläche des flächigen Elements oder in manchen Fällen auch nur über einen Teilabschnitt von dieser erstrecken.
  • Über diese Zielfläche verteilt sind mehrere voneinander beabstandete elektrische Sensorfelder vorgesehen, d.h. Bereiche der Zielfläche, für die im Betrieb erfasst werden kann, wenn sie mit einem Ball getroffen werden. Zu diesem Zweck ist jedem dieser Sensorfelder eine entsprechende Sensoranordnung zugeordnet, die angepasst ist, um im Betrieb beim Auftreffen eines Balles auf eines der Sensorfelder ein für das jeweilige Sensorfeld charakteristisches elektrisches Signal zu liefern. In diesem Zusammenhang ist darauf hinzuweisen, dass je nach Ausgestaltung der Sensoranordnungen eine andere durch einen Ball beim Auftreffen ausgeübte Mindestkraft bzw. eine bestimmte Mindestgeschwindigkeit des Balles notwendig sein kann, damit die Sensoranordnungen das Auftreffen des Balles registrieren kann. Durch die Auswertung der von den Sensorfeldern gelieferten elektrischen Signale ist es auf diese Weise möglich, zu bestimmen, ob ein Ball ein Sensorfeld auf der Zielfläche getroffen hat und welches der Sensorfelder getroffen wurde.
  • Die Vorrichtung weist ferner eine Vielzahl von separaten und voneinander beabstandet angeordneten starren bzw. steifen plattenförmigen Elementen auf, von denen jedes einem anderen der Sensorfelder zugeordnet ist. Dabei ist für jedes Sensorfeld ein derartiges plattenförmiges Element vorhanden. Die plattenförmigen Elemente sind in der Weise an oder in dem flexiblen flächigen Element angeordnet, dass sich die Sensoranordnung des jeweiligen Sensorfeldes zwischen dem plattenförmigen Element und der Zielfläche befindet. Auf diese Weise bilden die plattenförmigen Elemente in Bezug auf das Auftreffen eines Balles auf ein Sensorfeld der Zielfläche einen starren Unter- bzw. Hintergrund. Dabei ist es von Vorteil, wenn die Dimensionen der plattenförmigen Elemente mindestens genauso groß gewählt sind wie die Dimensionen der ihnen zugeordneten Sensoranordnungen und jede Sensoranordnung über ihre gesamte Ausdehnung gesehen von der Zielfläche vor dem jeweiligen plattenförmigen Element befindet. Insgesamt ist darauf zu achten, dass die mechanischen Eigenschaften in Abhängigkeit von der Art und den Eigenschaften der verwendeten Sensoranordnungen so gewählt sind, dass die gewünschte Empfindlichkeit erreicht wird. Ein bevorzugtes Material für die plattenförmigen Elemente ist Polycarbonat oder ein Kunststoff mit ähnlichen mechanischen Eigenschaften in Bezug auf Dimensionsstabilität, Formbeständigkeit, Festigkeit und Zähigkeit.
  • Darüber hinaus sind die Sensorfelder und die entsprechenden plattenförmigen Elemente so angeordnet und geformt, dass die Vorrichtung nach Art einer Matte zusammengelegt werden kann, indem sie einmal oder mehrfach zwischen Gruppen benachbarter plattenförmiger Elemente gefaltet wird. Dabei ist eine matrixförmige Anordnung der Sensorfelder und plattenförmigen Elemente bzw. eine Anordnung in rechtwinkligen Zeilen und Spalten bevorzugt. In diesem Fall stellen die Bereiche zwischen benachbarten Reihen und zwischen benachbarten Spalten längliche Bereiche bereit, entlang derer gefaltet werden kann, d.h. für eine Knicklinie. In einer vorteilhaften Ausgestaltung haben ferner alle Sensorfelder, Sensoranordnungen und plattenförmigen Elemente dieselben Abmessungen und dieselbe Form.
  • Im Einsatz ist die Vorrichtung dazu vorgesehen, dass ein Benutzer mit einem Ball auf die Zielfläche wirft oder schießt und versucht die Sensorfelder oder ein bestimmtes der Sensorfelder zu treffen.
  • Durch die beschriebene Ausgestaltung einer Vorrichtung zum Detektieren und Anzeigen des Auftreffens eines Balles wird ein Spiel- bzw. Sportgerät bereitgestellt, das aufgrund des Vorsehens eines starren Hintergrundes für jedes Sensorfeld in vorteilhafter Weise eine hohe Empfindlichkeit, Zuverlässigkeit und Reproduzierbarkeit bei der Detektion von Treffern gewährleistet, ohne dass die Vorrichtung an einem starren Untergrund, wie zum Beispiel einer Wand, angebracht werden muss. Vielmehr ist es auch möglich, die Vorrichtung zum Beispiel in einen Rahmen einzuspannen, als der zum Beispiel ein Fußball-, Handball- oder Hockeytor verwendet werden kann. Dadurch wird die Flexibilität bei der Benutzung stark erweitert.
  • Gleichzeitig kann die Vorrichtung dennoch in einfacher Weise transportiert und zur Benutzung eingerichtet werden. So bietet sie zunächst den Vorteil, dass sie für einen Transport durch Zusammenlegen nach Art einer Matte in ihren lateralen Abmessungen verkleinert werden kann. Soll sie dann zur Benutzung eingerichtet werden, muss sie lediglich wieder auseinandergefaltet werden, da die einzelnen Sensorfelder, Sensoranordnungen und Platten in der ingesamt mattenförmigen Vorrichtung fixiert sind.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist das flexible flächige Element in Form einer mehrlagigen Matte vorgesehen.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die plattenförmigen Elemente in Taschen angeordnet, die auf der der Zielfläche gegenüberliegenden Oberfläche des flexiblen flächigen Elements oder in dem flexiblen flächigen Element ausgebildet sind. Dadurch können die plattenförmigen Elemente bei der Herstellung oder ggf. auch später vom Benutzer in einfacher Weise richtig angeordnet und an dem flexiblen flächigen Element befestigt werden.
  • Es kann von Vorteil sein, wenn die plattenförmigen Elemente entfernbar bzw. lösbar an oder in dem flexiblen flächigen Element angeordnet sind, da dann die Abmessungen der Vorrichtung bei Bedarf durch Entfernen der plattenförmigen Elemente von dem flexiblen flächigen Element noch weiter verringert werden können und ein Austausch der plattenförmigen Elemente durchgeführt werden kann, falls eines der Elemente brechen sollte.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung sind entlang des Randes des flexiblen flächigen Elements Befestigungselemente angeordnet, mit denen das flexible flächige Element an Trägern oder anderen Halteeinrichtung befestigt werden kann, wie etwa insbesondere in einem Rahmen, der z.B. durch ein Fußball-, Handball- oder Hockeytor bereitgestellt werden kann. Als Befestigungselemente können Riemen oder Klettbänder verwendet werden.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Vorrichtung ferner eine Auswerteeinheit auf, die mit den Sensoranordnungen elektrisch verbunden und angepasst ist, um auf Grundlage der von den Sensoranordnungen gelieferten elektrischen Signale zu bestimmen, auf welches der Sensorfelder ein Ball aufgetroffen ist. Eine derartige Auswerteeinheit weist bevorzugt eine elektronische Anzeige auf und ist angepasst, um im Betrieb beim Auftreffen eines Balles auf eines der Sensorfelder in Abhängigkeit von dem getroffenen Sensorfeld ein entsprechendes elektrisches Signal an die elektronische Anzeige zu liefern. Auf Basis dieses Signals zeigt die elektronische Anzeige einen Hinweis auf das getroffene Sensorfeld, einen dem getroffenen Sensorfeld zugeordneten Punktwert oder das Ergebnis einer arithmetischen Operation zwischen einem dem getroffenen Sensorfeld zugeordneten Punktwert und einem vor dem jeweiligen Treffer auf der elektronischen Anzeige angezeigten Punktwert. Letztere Möglichkeit kann zum Beispiel im Rahmen von Spielen vorgesehen sein, bei denen eine Spielrunde damit startet, dass ein bestimmter Startpunktwert auf der elektronischen Anzeige angezeigt wird und dann ein Spieler versuchen muss, den angezeigten Punktwert durch Treffen verschiedener Sensorfelder, denen jeweils verschiedene Punktwerte zugeordnet sind, möglichst schnell genau auf Null zu bringen, wobei nach jedem Treffer eines Sensorfeldes der angezeigte Punktwert um den diesem Sensorfeld zugeordneten Punktwert verringert wird. Alternativ ist es natürlich möglich, mit einem angezeigten Punktwert von Null zu starten und die erzielten Treffer bzw. die zugeordneten Punktwerte aufzusummieren.
  • Zumindest die die Außenflächen des flächigen Elements bildenden Abschnitte des flächigen Elements können aus Nylon, Polyester oder PVC ausgebildet sein.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform weist jede der Sensoranordnungen einen oder mehrere druckempfindliche Schalter auf. Jeder dieser druckempfindlichen Schalter ist so ausgestaltet, dass er dann, wenn an seiner Position auf die und senkrecht zur Zielfläche ein Druck ausgeübt wird, ein Stromkreis geschlossen wird, der zur Lieferung des charakteristischen Signals für die Sensoranordnung charakteristisch ist. Dabei ist es in Abhängigkeit von der Ausbildung der druckempfindlichen Schalter wieder möglich, dass ein bestimmter Mindestdruck erforderlich ist, um sie zu betätigen. In dem Fall, dass pro Sensorfeld mehr als ein druckempfindlicher Schalter vorgesehen ist, können alle einem Sensorfeld zugeordneten Schalter, d.h. alle Schalter einer Sensoranordnung, denselben Stromkreis schließen, wobei die Schalter verschiedener Sensoranordnungen verschiedene Stromkreise schließen. Alternativ kann es auch von Vorteil sein, wenn die Betätigung jedes Schalter einer Sensoranordnungen einen anderen Stromkreis schließt oder wenn die Betätigung verschiedener Gruppen von Schaltern einer Sensoranordnung verschiedene Stromkreise schließt, wobei die verschiedenen Stromkreise dann wieder für die Sensoranordnung bzw. das Sensorfeld charakteristisch sind, d.h. verschiedenen Sensoranordnungen entsprechen verschiedene Stromkreise.
  • Derartige Anordnungen druckempfindlicher Schalter lassen sich in vorteilhafter Weise durch eine Anordnung realisieren, die nach dem Prinzip einer Folientastatur aufgebaut ist. Das flexible flächige Element weist dazu übereinander eine erste Schicht bzw. Lage aus einem elektrisch isolierenden Material, eine zweite Schicht bzw. Lage aus einem elektrisch isolierenden Material und eine dritte Schicht bzw. Lage aus einem elektrisch isolierenden Material auf. Die dritte Schicht ist zwischen der ersten und der zweiten Schicht angeordnet und weist eine Vielzahl von Löchern bzw. Öffnungen auf, die sich von einer Oberfläche der dritten Schicht durch die dritte Schicht bis zur gegenüberliegenden Oberfläche erstrecken. Auf den einander zugewandten Oberflächen der ersten und zweiten Schicht ist jeweils ein Muster elektrischer Leiter aufgebracht. Die Muster bzw. Leiter sind so angeordnet, dass jeder druckempfindliche Schalter durch zumindest einen Abschnitt eines elektrischen Leiters auf der ersten Schicht, zumindest einen Abschnitt eines elektrischen Leiters auf der zweiten Schicht und eines der Löcher in der dritten Schicht gebildet wird, wobei die jeweiligen Leiterabschnitte an gegenüberliegenden Enden des jeweiligen Loches angeordnet sind. Die Anordnung ist so gewählt, dass beim Ausüben eines Druckes auf die Zielfläche an der Position eines der druckempfindlichen Schalter die jeweiligen Leiterabschnitte, die im Normalzustand durch die dritte Schicht voneinander beabstandet gehalten werden, durch das Loch hindurch in Kontakt gebracht werden und dadurch ein elektrischer Stromkreis geschlossen wird, der in der oben beschriebenen Weise zur Lieferung des charakteristischen Signals für das Sensorfeld charakteristisch ist, zu dem der jeweilige druckempfindliche Schalter gehört. Diese Konstruktion der Sensoranordnungen erlaubt in vorteilhafter Weise eine besonders flache Ausbildung der gesamten Vorrichtung.
  • Die erste Schicht und/oder die zweite Schicht ist bevorzugt aus Nylon, Polyester, PET oder PVC ausgebildet, und die dritte Schicht wird bevorzugt durch ein schwammartiges Material gebildet. Sie können zum Beispiel in vorteilhafter Weise durch geeignete Folien gebildet werden.
  • Es ist auch bevorzugt, dass die elektrischen Leiter durch auf die erste und zweite Schicht aufgedruckte Leiterbahnen gebildet werden. Ein geeignetes Material für die Leiterbahnen ist beispielsweise Kohlenstoff.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung weist die Vorrichtung neben der ersten, zweiten und dritten Schicht zumindest eine vordere Schicht, deren eine Oberfläche die Zielfläche bereitstellt, und eine hintere Schicht auf, die die der Zielfläche gegenüberliegende Oberfläche des flexiblen flächigen Elements bildet. Dabei befinden sich die erste Schicht, die zweite Schicht und die dritte Schicht zwischen der vorderen Schicht und der hinteren Schicht. Mit anderen Worten werden die Außenflächen des flexiblen flächigen Elements durch die vordere Schicht und die hintere Schicht gebildet. In dem Fall, dass die plattenförmigen Elemente in Taschen angeordnet sind, ist es in diesem Zusammenhang bevorzugt, wenn die Taschen auf der nach innen weisenden bzw. der Zielfläche zugewandten Oberfläche der hinteren Schicht oder auf der nach außen weisenden bzw. der Zielfläche abgewandten Oberfläche der hinteren Schicht ausgebildet sind.
  • Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, das in den Zeichnungen dargestellt ist.
    • Figur 1 zeigt eine schematische Draufsicht auf die Zielfläche eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
    • Figur 2 zeigt eine auseinandergezogene Ansicht der Vorrichtung der Figur 1, aus der der schichtartige Aufbau deutlich wird.
    • Figur 3a zeigt schematisch ein auf eine Sensorfolie aufgebrachtes Leitermuster.
    • Figur 3b zeigt schematisch ein auf eine andere Sensorfolie aufgebrachtes Leitermuster.
    • Figur 4 zeigt eine schematische Schnittansicht durch die Vorrichtung 1 entlang der Linie IV-IV der Figur 1.
    • Figur 5 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung im zusammengelegten Zustand nach zweimaliger Faltung.
  • Die in Figur 1 gezeigte Vorrichtung 1 zum Detektieren und Anzeigen des Auftreffens eines Balles ist ein insgesamt mattenförmiges Spiel- bzw. Sportgerät. Die Figur 1 zeigt dabei eine Draufsicht auf eine ausgedehnte Oberfläche 2 der Vorrichtung 1. Diese Oberfläche 2 ist dazu vorgesehen, als Zielfläche für einen Ball zu dienen, wobei ein Spieler bzw. Sportler mit dem Ball versuchen muss, bestimmte Bereiche der Zielfläche zu treffen, indem er den Ball entweder wirft oder schießt. Das Ausführungsbeispiel ähnelt im wesentlichen der bekannten Fußball-Torwand, wobei aber statt zweier Löcher zum Beispiel zwölf in einer Matrix mit drei Reihen und vier Spalten angeordnete rechteckige Bereiche 3 der Zielfläche durch den Benutzer anvisiert werden können (im Rahmen der folgenden Beschreibung beziehen sich Angaben wie "Reihe", "Spalte", "senkrecht" und "waagerecht" auf die in den Figuren gezeigte Orientierung).
  • Wie aus der folgenden Beschreibung deutlich werden wird, ist jeder der zwölf Bereiche 3 ein Sensorfeld mit einer zugeordneten Sensoranordnung (vgl. Figuren 2 bis 4), durch die ein Auftreffen eines Balles auf das jeweilige Sensorfeld erkannt werden kann. Die Sensorfelder 3 sind durch auf die Zielfläche 1 aufgedruckte Rahmen 4 kenntlich gemacht, und jedem Sensorfeld 3 ist ein Punktwert zugeordnet, der durch eine ebenfalls aufgedruckte Zahl 5 angegeben wird. Ferner ist eine elektronische Anzeige 6, bevorzugt eine Digitalanzeige, vorgesehen, um je nach Spielmodus beispielsweise das mit dem letzten Schuss oder Wurf getroffene Sensorfeld 3 bzw. dessen Punktwert, die Summe der erzielten Punkte nach mehreren Würfen oder Schüssen und/oder einen verbliebenen Punktwert anzuzeigen, falls ein Spielmodus gewählt wird, in dem ein Spieler bzw. Sportler ausgehend von einem Anfangspunktwert durch geeignete Treffer, deren Punktwerte sukzessive von dem Anfangspunktwert abgezogen werden, den Wert Null erreichen muss. Daneben kann auf der Anzeige 6 bei mehreren Spielern bzw. Sportlern derjenige Spieler bzw. Sportler angezeigt werden, der aktuell oder als nächster an der Reihe ist.
  • Die Anzeige 6 ist bevorzugt Teil einer Auswerteeinheit bzw. Steuerung, die angepasst ist, um auf Basis von den Sensoranordnungen gelieferter Signale das getroffene Sensorfeld 3 zu bestimmen und die Anzeige 6 in der für die gewünschte Darstellung geeigneten Weise anzusteuern. Um die Umschaltung zwischen mehreren Spielmodi und ggf. auch um den Wechsel zwischen mehreren Spielern bzw. Sportlern zu ermöglichen, kann eine Fernbedienung vorgesehen sein, die mit der Auswerteeinheit bzw. Steuerung über ein Kabel oder drahtlos verbunden sein kann.
  • In der in Figur 2 gezeigten Explosionsdarstellung ist zu erkennen, dass die Vorrichtung 1 unter anderem aus mehreren flexiblen Schichten bzw. Lagen aufgebaut ist. Die Vorderseite der Vorrichtung 1 mit der Zielfläche 2 wird durch eine vordere äußere Schicht 10 bereitgestellt, und die der Zielfläche 2 gegenüberliegende Rückseite der Vorrichtung 1 wird durch eine hintere äußere Schicht 11 bereitgestellt. Zwischen den beiden äußeren Schichten 10, 11, die beispielsweise in Form geeigneter Folien vorgesehen sein können, befinden drei weitere Schichten in Form von zwei Sensorfolien 12, 13 und einer zwischen diesen angeordneten Isolationsschicht 14, wobei die Sensorfolie 12 benachbart zu der vorderen äußeren Schicht 10 und die Sensorfolie 14 benachbart zu der hinteren äußeren Schicht 11 angeordnet ist.
  • Alle Schichten 10 bis 14 entsprechen in ihrer Form der Form der Vorrichtung 1 und sind in der angegebenen Reihenfolge übereinander angeordnet und beispielsweise entlang ihrer Ränder, entlang eines Teils ihrer Ränder oder vollflächig miteinander verbunden. Dabei kann es je nach Anwendungsfall von Vorteil sein, wenn zur Erzielung einer gewissen Verstärkung bzw. Formstabilität ein oder mehrere Rahmen 15 vorgesehen sind, die z.B. zwischen den äußeren Schichten 10, 11 und den benachbarten Sensorfolien 12, 13 entlang ihrer Ränder angeordnet sein können. Derartige Rahmen 15, die aus PVC hergestellt sein können, müssen so ausgebildet sein, dass ein Falten bzw. Zusammenlegen der Vorrichtung 1 in der unten näher beschriebenen Weise möglich ist. Die Schichten 10 bis 14 und die ggf. vorhandenen Rahmen 15 bilden in Kombination ein flexibles flächiges Element.
  • Auf der der Isolationsschicht 14 zuwandten Oberfläche der beiden Sensorfolien 12, 13 ist jeweils ein Leitermuster 16 bzw. 17 aufgebracht, das beispielsweise durch aufgedruckten Kohlenstoff gebildet werden kann. Das Leitermuster 16 der Sensorfolie 12 ist detaillierter in Figur 3a gezeigt, und das Leitermuster 17 der Sensorfolie 13 ist detaillierter in Figur 3b gezeigt. Danach weist jedes Leitermuster 16, 17 eine Anzahl von zwölf Feldern 20 bzw. 21 auf, die in ihrer Form, Größe und Anordnung den Sensorfeldern 3 und den Bereichen der Zielfläche 2 entsprechen, die durch die auf diese aufgedruckten Rahmen 4 definiert sind. Mit anderen Worten ist jedes der Felder 20 und jedes der Felder 21 unter einem anderen der durch die Rahmen 4 definierten Bereiche der Zielfläche angeordnet, wobei die Rahmen 4 die Lage der Ränder der jeweiligen Felder 20 und 21 kennzeichnen. Daher sind sowohl die Felder 20 als auch die Felder 21 gleichfalls in einer Matrix mit drei Reihen und vier Spalten angeordnet.
  • In dem Leitermuster 16 sind die Felder 20 jeder Spalte durch Verbindungsleitungsanordnungen 22a, 22b, 22c bzw. 22d in Reihe miteinander verbunden, und die Verbindungsleitungsanordnungen 22a, 22b, 22c und 22d gehen jeweils in eine Anschlussleitung 23a, 23b, 23c bzw. 23d über, die elektrisch voneinander isoliert sind und an die Auswerteeinheit (nicht dargestellt) angeschlossen sind. Auf diese Weise ist jede Spalte von Feldern 20 des Leitermusters 16 separat mit der Auswerteeinheit verbunden, wobei die Felder 20 verschiedener Spalten voneinander elektrisch isoliert sind. In ähnlicher Weise sind dem Leitermuster 17 die Felder 21 jeder Reihe durch Verbindungsleitungsanordnungen 24a, 24b bzw. 24c in Reihe miteinander verbunden, und die Verbindungsleitungsanordnungen 24a, 24b und 24c gehen jeweils in eine Anschlussleitung 25a, 25b, 25c über, die elektrisch voneinander isoliert sind und an die Auswerteeinheit (nicht dargestellt) angeschlossen sind. Auf diese Weise ist jede Reihe von Feldern 21 des Leitermusters 17 separat mit der Auswerteeinheit verbunden, wobei die Felder 21 verschiedener Reihen voneinander elektrisch isoliert sind.
  • In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, dass in der Explosionsdarstellung der Figur 2 zwar die Felder 20, 21 gezeigt sind, die Verbindungsleitungsanordnungen 22a, 22b, 22c, 22d und 24a, 24b, 24c sowie die Anschlussleitungen 23a, 23b, 23c, 23d und 25a, 25b, 25c aber aus Gründen der Übersichtlichkeit weggelassen worden sind. Ferner sei darauf hingewiesen, dass n der Explosionsdarstellung der Figur 2 zur Verdeutlichung die Felder 21 des Leitermusters 17 der Sensorfolie 13 gezeigt sind, obwohl sie sich tatsächlich auf der der Isolationsschicht 14 zugewandten Oberfläche der Sensorfolie 13 befinden. Die in der Figur 2 gewählte Sichtweise würde sich daher streng genommen nur ergeben, wenn das Grundmaterial der Sensorfolie 13 durchsichtig wäre, was nicht notwendigerweise der Fall sein muss.
  • Die Isolationsschicht 14 weist zwölf Bereiche 26 auf, die in ihrer Form, Größe und Anordnung den Sensorfeldern 3 sowie den Felder 20, 21 entsprechen und deren Ausdehnung in Figur 2 zeichnerisch durch einen jeweiligen Rahmen kenntlich gemacht ist. Die Bereiche 26 sind dadurch gekennzeichnet, dass in ihnen eine Vielzahl von Löchern 27 durch die Isolationsschicht 14 ausgebildet ist.
  • Durch die beschriebene Anordnung der Sensorfolien 12, 13, der Isolationsschicht 14, der Leitermuster 16, 17 und der Bereiche 26 mit Löchern 27 in der Isolationsschicht 14 werden zwölf Sensoranordnungen gebildet, von denen jede einem der Sensorfelder 3 zugeordnet ist sowie durch eines der Felder 20 des Leitermusters 16, eines der Felder 21 des Leitermusters 17 und einen der Lochbereiche 26 gebildet wird und über entsprechende der Verbindungsleitungsanordnungen 22a, 22b, 22c, 22d und 24a, 24b, 24c und der Anschlussleitungen 23a, 23b, 23c, 23d und 25a, 25b, 25c mit der Auswerteeinheit verbunden ist. Wie nachfolgend in Zusammenhang mit der Schnittansicht der Figur 4 noch einmal näher erläutert wird, werden in jeder Sensoranordnung die Leiter der Feldern 20, 21 normalerweise durch die Isolationsschicht 14 voneinander getrennt gehalten. Wird jedoch beim Auftreffen eines Balles auf ein Sensorfeld Druck senkrecht zur Zielfläche 2 ausgeübt, so werden Leiter der entsprechenden Felder 20, 21 durch Löcher 27 des entsprechenden Lochbereichs 26 hindurch miteinander in Kontakt gebracht, so dass ein Stromkreis geschlossen wird, der die entsprechenden Felder 20, 21 und die diesen Feldern 20, 21 zugeordneten Verbindungsleitungsanordnungen und Anschlussleitungen der Verbindungsleitungsanordnungen 22a, 22b, 22c, 22d und 24a, 24b, 24c bzw. Anschlussleitungen 23a, 23b, 23c, 23d und 25a, 25b, 25c umfasst.
  • Es ist ersichtlich, dass aufgrund der elektrischen Verbindung der Spalten von Feldern 20 des Leitermusters 16 diejenige Anschlussleitung 23a, 23b, 23c bzw. 23d, die zu dem geschlossenen Stromkreis gehört, die Spalte des getroffenen Sensorfeldes 2 identifiziert, während aufgrund der elektrischen Verbindung der Reihen von Feldern 21 des Leitermusters 17 diejenige Anschlussleitung 25a, 25b bzw. 25b, die zu dem geschlossenen Stromkreis gehört, die Reihe des getroffenen Sensorfeldes 2 identifiziert. Auf diese Weise kennzeichnet der geschlossene Stromkreis eindeutig die betätigte Sensoranordnung und damit eindeutig das getroffene Sensorfeld 2, die bzw. das daher von der Auswerteeinheit bestimmt werden kann.
  • Auf der rückwärtigen Oberfläche der Vorrichtung 1, d.h. der nach außen weisenden Oberfläche der hinteren äußeren Schicht 11 sind voneinander beabstandet zwölf Taschen 28 aufgenäht, und in jeder der Taschen 28 befindet sich eine starre Platten 29. Die Anordnung der Taschen 28 entspricht wieder der Anordnung der Sensorfelder 2, so dass jede der Platten 29 von der Zielfläche aus gesehen einen starren Untergrund für eines der Sensorfelder 2 bildet. Dazu decken die Platten 29 mindestens die Fläche des jeweils zugehörigen Sensorfeldes 2 ab. In der Figur 2 sind die Taschen 28 durch einen Rahmen angedeutet, aber ihr Hauptteil ist jeweils weggelassen, um die in ihnen angeordneten Platten 29 sichtbar zu machen. Die Taschen 28 können z.B. seitlich eine z.B. durch einen Klettverschluss verschließbare Öffnung aufweisen, um die Platten 29 bei Bedarf entnehmen oder austauschen zu können.
  • In der Figur 4 ist eine Schnittansicht entlang der Linie IV-IV der Figur 1 gezeigt, aus der die beschriebene Abfolge der Schichten bzw. Lagen 10 bis 14 und die Anordnung der Felder 20, 21 der Leitungsanordnungen 16 bzw. 17, der Löcher 27 sowie der Taschen 28 und Platten 29 ersichtlich ist. Dabei sind durch gestrichelte Linien die Begrenzungen der Sensoranordnungen gekennzeichnet, die auch die Sensorfelder 3 auf der Zielfläche 2 definieren. Ferner sind zur Vereinfachung der Darstellung die Rahmen 15 weggelassen worden.
  • Aufgrund der voneinander beabstandeten Anordnung der Platten 29 und der ansonsten flexiblen Ausbildung der Vorrichtung 1 ist es möglich, die Vorrichtung 1 wie eine Matte zusammenzulegen. Dazu kann die Vorrichtung 1 ein- oder mehrmals zwischen Gruppen benachbarter Platten 29 gefaltet werden. Dies ist in Figur 5 gezeigt, in der die Vorrichtung 1 zwei Mal gefaltet worden ist, nämlich einmal zwischen den mittleren beiden Spalten von Platten 29 durch Ausbildung einer Knicklinie entlang des Pfeils 30 und anschließend zwischen den unteren beiden Reihen von Platten 29 durch Ausbildung einer Knicklinie entlang des Pfeils 31. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Taschen 28 zur Sichtbarmachung der Platten 29 lediglich durch gestrichelte Linien angedeutet sind.

Claims (15)

  1. Vorrichtung zum Detektieren und Anzeigen des Auftreffens eines Balles mit
    einem flexiblen flächigen Element (10-15), dessen eine Oberfläche (2) eine Zielfläche für einen Ball bereitstellt und das eine Vielzahl über die Zielfläche verteilter, voneinander beabstandeter elektrischer Sensorfelder (3) aufweist, die jeweils durch eine Sensoranordnung (20, 21, 26) definiert werden, die ausgestaltet ist, um im Betrieb beim Auftreffen eines Balles auf eines der Sensorfelder (3) ein für das jeweilige Sensorfeld (3) charakteristisches elektrisches Signal zu liefern,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung ferner eine der Anzahl von Sensorfeldern (3) entsprechende Anzahl von separaten und voneinander beabstandeten starren, plattenförmigen Elementen (29) aufweist, von denen jedes einem anderen der Sensorfelder (3) zugeordnet und in der Weise an oder in dem flexiblen flächigen Element (10-15) angeordnet ist, dass sich die Sensoranordnung (20, 21, 26) des jeweiligen Sensorfeldes (3) zwischen dem jeweiligen plattenförmigen Element (29) und der Zielfläche befindet,
    wobei die Sensorfelder (3) und die entsprechenden plattenförmigen Elemente (29) so angeordnet und geformt sind, dass die Vorrichtung nach Art einer Matte zusammengelegt werden kann, indem sie zwischen Gruppen benachbarter plattenförmiger Elemente (29) gefaltet wird.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der das flexible flächige Element (10-15) in Form einer mehrlagigen Matte vorgesehen ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, bei der die plattenförmigen Elemente (29) in Taschen (28) angeordnet sind, die auf der der Zielfläche gegenüberliegenden Oberfläche des flexiblen flächigen Elements (10-15) oder in dem flexiblen flächigen Element (10-15) ausgebildet sind.
  4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die plattenförmigen Elemente (29) entfernbar an oder in dem flexiblen flächigen Element (10-15) angeordnet sind.
  5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der entlang des Randes des flexiblen flächigen Elements (10-15) Befestigungselemente zur Befestigung des flexiblen flächigen Elements (10-15) in einem Rahmen angeordnet sind.
  6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die ferner eine Auswerteeinheit aufweist, die mit den Sensoranordnungen (20, 21, 26) elektrisch verbunden und angepasst ist, um aus den von den Sensoranordnungen (20, 21, 26) gelieferten elektrischen Signale zu bestimmen, auf welches der Sensorfelder (3) ein Ball aufgetroffen ist.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, bei der die Auswerteeinheit eine elektronische Anzeige (6) aufweist und die Auswerteeinheit angepasst ist, um im Betrieb beim Auftreffen eines Balles auf eines der Sensorfelder (3) ein elektrisches Signal an die elektronische Anzeige (6) zu liefern, durch das durch die elektronische Anzeige ein Hinweis auf das getroffene Sensorfeld (3) oder ein dem getroffenen Sensorfeld zugeordneter Punktwert angezeigt oder arithmetisch mit einer vor dem Auftreffen des Balles auf der elektronischen Anzeige (6) angezeigten Zahl verknüpft wird.
  8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der zumindest die die Außenflächen des flexiblen flächigen Elements (10-15) bildenden Abschnitte des flächigen Elements aus Nylon, Polyester oder PVC ausgebildet sind.
  9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der jede der Sensoranordnungen (20, 21, 26) einen oder mehrere druckempfindliche Schalter aufweist, der bei Ausübung eines Druckes senkrecht zur Zielfläche an der Position des druckempfindlichen Schalters betätigt wird und im Betrieb einen Stromkreis schließt, der zur Lieferung des charakteristischen Signals für die Sensoranordnung (20, 21, 26) charakteristisch ist.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 9, bei der das flexible flächige Element übereinander
    - eine erste Schicht (12) eines elektrisch isolierenden Materials,
    - eine zweite Schicht (13) eines elektrisch isolierenden Materials und
    - eine dritte Schicht (14) eines elektrisch isolierenden Materials aufweist, die zwischen der ersten (12) und der zweiten Schicht (13) angeordnet ist und eine Vielzahl von Löchern (27) aufweist,
    wobei auf den einander zugewandten Oberflächen der ersten (12) und zweiten Schicht (13) jeweils ein Muster elektrischer Leiter (16, 17) aufgebracht ist, die so angeordnet sind, dass jeder druckempfindliche Schalter durch zumindest einen Abschnitt eines elektrischen Leiters auf der ersten Schicht (12), zumindest einen Abschnitt eines elektrischen Leiters auf der zweiten Schicht (13) und eines der Löcher (27) in der dritten Schicht (14) gebildet wird, wobei die jeweiligen Leiterabschnitte an gegenüberliegenden Enden des jeweiligen Loches (27) angeordnet sind und durch Druck durch das Loch hindurch in Kontakt gebracht werden können, wodurch ein elektrischer Stromkreis geschlossen wird, der zur Lieferung des charakteristischen Signals für das Sensorfeld (3) charakteristisch ist, zu dem der jeweilige druckempfindliche Schalter gehört.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 10, bei der die erste Schicht (12) und/oder die zweite Schicht (13) aus Nylon, Polyester oder PVC ausgebildet ist.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder Anspruch 11, bei der elektrischen Leiter durch auf die erste (12) und zweite Schicht (13) aufgedruckte Leiterbahnen gebildet werden.
  13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, bei der die dritte Schicht (14) durch ein schwammartiges Material gebildet wird.
  14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, die ferner eine vordere Schicht (10), die die Zielfläche bereitstellt, und eine hintere Schicht (11) aufweist, die die der Zielfläche gegenüberliegende Oberfläche des flexiblen flächigen Elements (10-15) bereitstellt, wobei die erste Schicht (12), die zweite Schicht (13) und die dritte Schicht (14) zwischen der vorderen Schicht (10) und der hinteren Schicht (11) angeordnet sind.
  15. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 und 14, bei der die Taschen (28) auf der nach außen weisenden Oberfläche der hinteren Schicht (11) oder auf der nach innen weisenden Oberfläche der hinteren Schicht (11) ausgebildet sind.
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