Способ определения попадания в ворота футбольного мяча по угловым ограничениям при игре в футбол
Патент 2530358
Авторы
Правообладатели
Классы МПК
Способ определения попадания в ворота футбольного мяча по угловым ограничениям при игре в футбол
Иллюстрации
Изобретение относится к способам определения попадания футбольного мяча в ворота. Новизна изобретения заключается в том, что в нем применяют футбольный мяч с источником радиосигнала, который встроен в мяч, и триангуляционные радиоизмерения. При этом определения попадания мяча в ворота осуществляют по угловым ограничениям, заданным, исходя из геометрических размеров поля и ворот. В случае превышения текущих угловых координат над заданными аппаратура триангуляционных радиоизмерений включает звуковой или световой сигнал. Результаты внедрения изобретения позволяют объективно оценивать попадание мяча в ворота и избегать спорных ситуаций и конфликтов между командами, которые возникают при ошибках судей на поле во время игры. 1 ил.
Реферат
Изобретение относится к способам определения попадания футбольного мяча в ворота при игре в футбол.
В настоящее время попадание мяча в ворота в процессе игрового действия фиксируется визуально судьями на поле или телевизионными средствами при послематчевом анализе спорных ситуаций.
При фиксации попадания мяча в ворота судьями могут быть допущены ошибки, которые приводят к конфликтам между играющими командами.
Телевизионный контроль имеет тот недостаток, что может быть осуществлен реально только через некоторый промежуток времени и не позволяет судьям оперативно во время игры принять решение о взятии ворот.
Известно, что в настоящее время имеются попытки аппаратурной регистрации попадания мяча в ворота группой швейцарских инженеров. По некоторым сведениям эта группа применяет способ, который основан на принципе присутствия какого-либо предмета в некотором пространстве.
Новизна данного изобретения заключается в том, что в нем используют футбольный мяч с встроенным в него источником радиосигнала и с применением триангуляционных радиоизмерений.
При этом определение попадания мяча в ворота осуществляют по угловым ограничениям, заданным, исходя из геометрических линейных размеров поля и ворот и расположения приемников радиоизлучения в створе вертикальных штанг ворот.
В случае попадания мяча в ворота аппаратура триангуляционных радиоизмерений включает звуковой или световой сигнал.
Способ заключается в следующем:
1. Приемники радиосигнала, исходящего от мяча, устанавливают в двух угловых точках поля в створе вертикальных штанг обоих ворот. При этом расстояние между приемниками, по существу - это линейный размер футбольного поля по его длине, является базой измерений;
2. Рассчитывают углы ограничения, исходя из линейных размеров поля и ворот;
3. С помощью триангуляционных методов радиоизмерений производят слежение за перемещением мяча по полю в процессе игры;
4. При попадании мяча в ворота, когда он входит в зону попадания и когда выполняются соответствующие необходимые и достаточные условия угловых положений мяча по отношению к угловым ограничениям, аппаратура триангуляционных радиоизмерений включает звуковой или световой сигнал. Определение координат положения мяча не требуется.
На рисунке изображено игровое поле и ворота №1 и №2. Схема для расчета угловых ограничений приведена только для ворот №1, для ворот №2 эта схема аналогична.
Схема измерений представлена на рисунке в системе координат X, Y, Z. Приемники радиосигнала от мяча устанавливают в точках поля O и Fb своде вертикальных штанг. Расстояние между ними является базой B, точка O _ - это начало координат.
Моментом пересечения мячом линии ворот является его нахождение за линией a d _ .
Моментом пересечения мячом плоскости ворот является его нахождение в какой-либо точке за плоскостью a b c d _ .
В качестве примера, приведенного на рисунке, мяч находится в точке A _ .
Точка m _ - проекция мяча на ось Y. Углы λ, β, γ - это текущие углы положения мяча. Углы λ1, β1, β2, γ1 - углы ограничения для ворот №1: λ1=90° - это угол ограничения между осями X и Y;
- это угол ограничения между осью X и основанием передней штанги до точки F;
β 2 = a r c t g O d B - это угол ограничения между осью X и основанием штанги до точки F;
- это угол ограничения между осью Y и направлением на точку b _ (верхнюю точку передней штанги).
При нахождении мяча, например в точке A, в момент пересечения плоскости ворот a b c d _ текущие углы будут следующие:
λ - угол между осью Y и проекцией точки A на ось X;
β - угол между осью X и проекцией точки A на ось Y (точка m);
γ - угол между осью Y и проекцией точки A на ось Z.
Для мяча, находящегося в точке A, X=0 и угол λ1=90°, Ya - координаты мяча на ось Y, Za - координаты мяча на ось Z.
Угловые ограничения, при которых определяют попадание мяча в ворота, записывают в виде:
λ>90°, β2>β>β1, tgβ·tgγ<tgβ1·tgγ1
При выполнении этих условий аппаратура триангуляционных радиоизмерений включает звуковую или световую сигнализацию.
Пояснение: критерий по высоте γ вытекает из рассмотрения треугольников OFm и OAm.
Здесь Om=Btgβ и Am=Omtgγ, тогда
Am=Btgβ·tgγ
Из треугольника Oba:
ba=Oatgγ1=Btgβ1·tgγ1
ba - высота ворот;
Am - положение мяча в воротах по высоте, которая при попадании мяча в ворота, должна быть меньше высоты ворот.
Тогда tgβ·tgγ<tgβ1·tgγ1.
Способ определения попадания в ворота футбольного мяча с источником радиосигнала при игре в футбол с применением триангуляционных радиоизмерений, заключающийся в том, что приемники радиосигнала устанавливают в угловых точках поля в створе вертикальных штанг ворот, а определение попадания мяча в ворота осуществляют путем слежения за его текущими углами в процессе игры по отношению к приемникам радиосигнала и по превышению этих углов над угловыми ограничениями, установленными, исходя из линейных размеров игрового поля и размеров ворот.