Die Erfindung betrifft ein Gerätesystem für Kegel- und Bowling-Spieler,
das vorzugsweise zur Überwachung des Kegel- und Bowling-Spiels an den Spielbahnen
einsetzbar ist.
Bisher bekannte Geräte und Apparaturen an Kegel- und Bowling-Spielbahnen
sollen in unterschiedlichen Ausführungen dazu dienen, eine hohe Trefferwahrscheinlichkeit
der Kegel- oder Bowling-Kugel auf der Kegel-Aufstellfläche zu erreichen.
Diese Geräte zeigen dem Spieler vorzugsweise den Lauf der Kugel auf
der Spielbahn oder dienen zum Messen des Laufwinkels, des Laufweges, der Position
oder des Reibungswinkels der Kugel während des Passierens der Spielbahn.
Weitere bekannte Messgeräte dienen der Datenverarbeitung von Kegelergebnissen.
Desweiteren sind Geräte bekannt, die vorwiegend zur Trainingsoptimierung
dienen und eine Überwachung des Kegel – oder Bowling – Spielers während
der Spielphase erreichen sollen.
Nach der US-Patentschrift 4 059 267 ist ein Anzeigegerät für Bowlingspieler
bekannt, das aus einer Grundplatte besteht, die an einem Armgelenkband um den Arm
des Spielers gebunden ist. Der Bewegungsweg des Armes des Bowlingspielers während
des Wurfes wird durch ein Pendelanzeigegerät verfolgt und dargestellt.
Außerdem ist nach der US-Patentschrift 4 330 123 eine elektrische
Vorrichtung zur Verbesserung der Geschicklichkeit von Bowling-Spielern bekannt,
die am Arm des Spielers befestigt ist.
Durch zwei Beschleunigungssensoren in einem Stromkreis wird über ein
akustisches Meldegerät ein akustisches Signal abgegeben. Durch die Beschleunigungssensoren
werden bestimmte gewählte Halterungen des Spielers registriert und signalisiert,
um seine Haltung und Bewegung für eine hohe Trefferzahl zu optimieren.
Ein ähnliches Armbanduhr-Gerät beschreibt das US-Patent 4 699 379.
Das Gerät dient ebenfalls zur Überwachung der körperlichen Aktivität bei Bowlingspielern,
misst festgelegte Bewegungsparameter und vergleicht diese mit vorher festgelegten
Werten. Vorzugsweise wird die Beschleunigungsintensität des Spielerarmes mehrmals
gemessen und gespeichert. Liegt die Summe der Beschleunigungs-Intensitätswerte außerhalb
eines bestimmten Wertebereiches, wird dies dem Spieler durch entsprechende Signalgebung
signalisiert.
Die US-Patentschrift 3 781 009 beschreibt eine Geräteanordnung , die
es ermöglicht, dass blinde Spieler mit Hilfe zweier Lichtschranken den Abwurfpunkt
und die Abwurfrichtung finden können. Über ein Handgerät des Spielers mit einem
Vibrator und Summer wird mittels Schaltmagneten das Wurfziel und -ergebnis von einer
Auswerteanordnung an den Spieler übermittelt.
Diese nach dem Stand der Technik bekannten Geräte zeigen vorwiegend
zwei Kategorien von Geräten – erstens die Geräte, deren Messungen sich vorwiegend
auf die Spielbahn und die Kugel beziehen und zweitens die Geräte, deren Messungen
sich vorwiegend auf die Bewegungen des Spielers beziehen.
Der Nachteil dieser Geräte besteht darin, dass sich sowohl ihre Überwachung
als auch ihre Messdaten jeweils nur auf ihren speziellen Einsatzteil beziehen und
keine Verbindung oder Rückkopplung zwischen den Informationen oder Messdaten von
Spielbahn, Spielkugel und Spieler besteht.
Dadurch ist es für den Spieler nur schwer möglich, von seinen Arm-
und Handbewegungen in der Ausführungsphase des Wurfes auf eventuelle Richtungsabweichungen
der Kugel auf der Spielbahn zu schlussfolgern.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Gerätesystem für
Kegel- und Bowlingspieler zu entwickeln, bei dem mehrere Überwachungs- und Kontrollgeräte
für die Spielbahn, die Spielkugel und den Spieler so verbunden und angeordnet sind,
dass die Trefferwahrscheinlichkeit für den Spieler bereits in der Wurfausfuhrungsphase
erkennbar und beeinflussbar ist.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß das Gerätesystem
für Kegel – und Bowling – Spieler, das zur Überwachung der Wurfhandbewegungen
des Spielers dient, dadurch gekennzeichnet ist , daß es aus einem am Körper des
Spielers getragenen Mobilteil, aus einem Empfangssensor und aus einem Stereokopfhörer
für den Spieler besteht. Diesen Teilen ist ein an der Kegelaufstellfläche der Spielbahn
fest montiertes Sendemodul mit mehreren Sendedioden zugeordnet, die die Bewegungen
der Wurfhand und damit die Position der Spielkugel vor ihrem Abrollen auf die Spielbahn
über den Empfangssensor und die akustische Signalgebung über den Stereokopfhörer
kontrollieren.
Außerdem ist das Gerätesystem dadurch gekennzeichnet, daß es ein Eichmodul
für die Festlegung des Eich – 0 – Punktes der Spielbahn besitzt, der
als Ziel- Sollwert im Mobilteil gespeichert wird. Über einen Personalcomputer erfolgt
die Übernahme, Auswertung und Speicherung aller Spieldaten.
Ein weiteres Kennzeichen des erfindungsgemäßen Gerätesystems besteht
im Aufbau des Mobilteils als zentralem Steuer- und Informationsteil. Das Mobilteil
besteht aus einem AD – Wandler, einem zu steuernden Mikrocontroller für den
Eingang der Signale aus dem Empfangssensor, aus einem DA – Wandler mit Stereoverstärker
für den Stereokopflhörer, aus einem Bedienteil mit Display und Tastatur, aus einem
Interface für die Kopplung zum Personalcomputer sowie aus einem
Verstärker für eine optische Anzeige.
Das Sendemodul ist als an der Kegelaufstellfläche der Spielbahn fest
montiertes Gerät aus einem Mikrokontroller aufgebaut, der einem Verstärker für mindestens
drei zugeordnete Sendedioden steuert, von denen zwei Sendedioden horizontal rechts
und links der Kegelaufstellfläche und eine Sendediode vertikal über der Kegelaufstellfläche
angeordnet sind.
Das Eichmodul des Gerätesystems ist als Standardkegel – oder
Bowling-Kugel mit einem Laserpointer im Inneren aufgebaut. Dieser ist so angeordnet,
daß sein Laserstrahl vom Mittelpunkt zur Oberfläche des Eichmoduls lotrecht verlaufend
den Eich – 0 – Punkt auf der Kegelaufstellfläche festlegt und als Ziel-
Sollwert über das Bedienteil im Mobilteil speichert.
Bei zwei oder mehreren nebeneinander angeordneten Spielbahnen mit
zwei oder mehreren Kegelaufstellflächen und mehreren Spielkugeln sind diesen ein
Sendemodul, ein Eichmodul und ein Personalcomputer zugeordnet.
Jedes Sendemodul besitzt mindestens drei Sendedioden an jeder Kegelaufstellfläche.
Vorzugsweise ist für jeden Spieler aufgrund seiner individuellen Spielweise ein
Mobilteil, ein Empfangssensor und ein Stereokopfhörer bereitstehend.
Im Mikrokontroller des Mobilteils sind mehrere unterschiedliche Spielarten
speichbar, die über die Tastatur des Bedienteils auszuwählen, sind. Von jedem Spieler
ist der Eich – 0 – Punkt entsprechend der Spielart festzulegen und die
Spielwürfe über die akustische und/oder optische Signalgebung zu kontrollieren.
Wechsel der Spielbahn oder Spielart bedingen eine neue Eicheinstellung.
Die Wahl anderer Spielarten kann den Ziel – Sollwert z. B. auf
die „ linke Gasse " oder auf die „ rechte Gasse " der Kegelaufstellfläche
festlegen.
Der wesentliche Vorteil des erfindungsgemäßen Gerätesystems besteht
darin, daß jeder Spieler bereits während der Ausführungsphase seiner Würfe eine
Signal-Rückkopplung von der Kegelaufstellfläche über die Richtungsabweichung seiner
Wurfhand mit der Spielkugel vom Ziel- Sollwert auf der Spielbahn erhält und die
Bewegungen der Wurfhand durch den individuellen akustischen Signal- Soll- Ist –
Vergleich kontrollieren und korrigieren kann.
Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß jeder Spieler über seinen Empfangssensor
und sein Mobilteil den Eich – 0 – Punkt für sein Spiel individuell festsetzen
und speichern kann Die Wurfwerte in Bezug auf die Spielart sind über den PC wahlweise
abrufbar.
Das erfindungsgemäße Gerätesystem ermöglicht auf Grund seiner akustischen
und optischen Signalgebungen die Ausübung des Kegel- und Bowlingsports auch für
blinde, sehschwache oder schwerhörige Spieler.
Außerdem bietet das Gerätesystem die Möglichkeit, diese Sportarten
z. B. auch im Heimbereich ohne Spielbahn bei Installation der Geräte zu trainieren.
Die Erfindung wird nachfolgend an mehreren Ausführungsbeispielen dargestellt.
In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:
1 das Gerätesystem für eine Spielbahn,
Draufsicht in schematischer Darstellung;
2 das Gerätesystem für eine Spielbahn,
Seitenansicht in schematischer Darstellung;
3 das Mobilteil als Blockschaltbild;
4 das Sendemodul als Blockschaltbild;
5 das Eichmodul mit Eichvorgang;
6 das Gerätesystem für zwei Spielbahnen
Draufsicht in schematischer Darstellung.
Das Gerätesystem dient als Überwachungs- und Kontrollsystem für den
Spieler an Kegel- oder Bowlingbahnen, insbesondere für die Wurfhand-Bewegungen des
Spielers bevor die Spielkugel 13 die Wurfhand des Spielers in Richtung
auf die Kegelaufstellfläche 10 verlässt. Vorzugsweise wird die Bewegung
der Wurfhand und damit der Spielkugel 13 sowohl horizontal als auch vertikal
über die Zeit bis zum Verlassen der Hand gemessen.
Durch das Gerätesystem wird dem Spieler vor dem Abwerfen der Spielkugel
13 durch akustische und/oder optische Signale signalisiert, welche Abweichung
die Stellung bzw. Bewegung der Wurfhand in Bezug auf das Ziel, d.h. auf den Ziel-Sollwert
besitzt.
Das Gerätesystem besteht aus dem am Körper des Spielers getragenen
Mobilteil 1, gesteuert von einem Mikrocontroller MC 1.2, sowie
aus einem an der Wurfhand des Spielers befestigten Empfangssensensor 2,
vorzugsweise einem IR-Sensor und aus dem Stereokopfhörer 7 für die akustische
Signalgebung an den Spieler.
Ein Sendemodul SM 3 ist in der Nähe der Kegelaufstellfläche
10 stationär angeordnet und steuert mehrere, vorzugsweise drei IR-Sendedioden
Y, X1, Xr 4, 5, 6 nacheinander an.
Von drei an den Eckpunkten eines gleichschenkligen Dreiecks über der
Kegelaufstellfläche 10 angeordneten IR-Sendedioden sendet die IR-Sendediode
X1 5 von links horizontal, die IR-Sendediode X1 6 von rechts horizontal und die
IR-Sendediode Y 4 von über der Bahnmitte 9 vertikal.
1 und 2
zeigen den Gesamtaufbau des Gerätesystems aus den einzelnen Geräten.
Ein Eichmodul 8 mit Laserpointer 8.1 dient zur Festlegung
des Eich-0-Punktes 8.2.
Ein Personalcomputer 11 ist dem Gerätesystem für die Übernahme
aller Spieldaten, ihrer Auswertung und Speicherung zugeordnet.
Das in 3 dargestellte Mobilteil MT
1 als zentrales Gerät des Systems besteht aus dem AD – Wandler ADC
1.1, der das Analogsignal des Empfangssensors 2 nach Anweisung
des Mikrokontrollers MC 1.2 digitalisiert und an diesen
zur Auswertung weitergibt.
Der Mikrokontroller MC 1.2 steuert über sein Programm nach
Ausführung des Soll – Ist – Vergleichs den stereotauglichen DA –
Wandler DAC 1.3 sowie den Stereoverstärker 1.6 und den Stereokopshörer
7 an. Alternativ zur akustischen Auswertung ist auch der Anschluß einer
LED – Zeile 12 zur optischen Auswertung über den Verstärker
1.7 vorgesehen.
Der MC 1.2 steuert weiterhin das Bedientteil BT
1.5 mit Display und Tastatur, sowie ein Interface IF 1.4 zur Kopplung
an einen Personalcomputer PC 11.
4 zeigt ebenfalls in Blockschaltung den
Aufbau des Sendemoduls SM 3 als fest an der Spielbahn 16, vorzugsweise
über der Kegelaufstellfläche 10, montiertes Gerät. Es besteht aus dem Mikrocontroller
MC 3.1, der einen Verstärker 3.2 steuert und aus dem Netzteil
NT 3.3 zur Spannungsversorgung. An den Verstärker 3.2 sind mehrere
IR-Sendedioden 4, 5, 6 angeschlossen, die über der Kegelaufstellfläche
10 positioniert sind. Wie aus 1 und
2 erkennbar, sind zwei IR-Sendedioden X1
und Xr als Dioden 5 und 6 links und rechts für die horizontale
Messung angeordnet und eine IR-Sendediode Y als Diode 4 für den vertikalen
Messbereich über der Kegelaufstellfläche 10.
Bei einem Aufbau mehrerer Spielbahnen 16/1 und
16/2 sind diese mit gesonderten Sendedioden 4/1, 4/2,
5/1, 5/2, 6/1, 6/2 für jede Spielbahn und das
Sendemodul 3 mit mehreren Verstärkern 3.2 ausgestattet.
Das Eichmodul 8 nach 5 wird
benötigt, um bei Wechsel der Spielbahn 16, bei Spielerwechsel oder bei
Spielartwechsel den Eich-0-Punkt 8.2 der Spielbahn 16 festzulegen
und am Bedienteil BT 1.5 des Mobilteils MT 1 einzustellen. Es
ist als Standard-Kegel- oder Bowling-Kugel ausgebildet und wird wie die Spielkugel
13 mit der Worfhand bewegt.
Im Eichmodul 8 ist ein Laserpointer 8.1 so angeordnet,
dass sein Laserstrahl ausgehend vom Kugelmittelpunkt die Kugeloberfläche lotrecht
verlässt und auf den Eich-0-Punkt 8.2 der Kegelaufstellfläche
10 trifft. Dieser wird als Ziel-Sollwert durch gleichzeitige Betätigung
der Eichtaste über das Bedienten BT 1.5 im Mobilteil MT 1 gespeichert.
Unterschiedliche Spielarten sind auch an mehreren Spielbahnen
16 mit Hilfe des Bedienteils BT 1.5 am Mobilteil MT
1 durch den Spieler frei wählbar.
Die Einstellung des Ziel-Sollwertes einzelner Spielarten kann unterschiedlich
erfolgen. So kann z.B. die Einstellung des Ziel-Sollwertes auf die linke Gasse
14 der Spielbahn 16 oder auf die rechte Gasse 15 der
Spielbahn 16 (5) festgelegt sein.
Da vorzugsweise jeder Spieler ein Mobilteil MT 1 besitzt, eicht jeder
Spieler bei Bahnwechsel sein Mobilteil MT 1 auf den Eich – 0 –
Punkt 8.2 der Spielbahn 16 mit dem Eichmodul 8 und speichert
ihn und die Nummer der Spielbahn über die Eichfunktion am Bedienteil BT
1.5 des Mobilteils MT 1.
Alle Werte des Empfangssensors 2, die sich aus den Signalen
der IR-Sendedioden 4, 5, 6 bei einem Wurf ergeben, werden
als Wurfwerte ebenfalls im Mikrocontroller 1.2 gespeichert und sind über
den Personalcomputer 11 als Auswerteeinheit wahlweise abruf- und auswertbar.
Durch das Gerätesystem erhält der Spieler die Möglichkeit, bereits
in der Ausführungsphase des Wurfs die Treffsicherheit seiner Wurfhand zu erkennen,
durch akustische und optische Signalgebung zu kontrollieren und dadurch korrigierend
zu beeinflussen.
Vorzugsweise über den Stereokopfhörer 7 erhält der Spieler
aus dem Soll-Ist-Wurf-Vergleich akustische Signale links und rechts seines Kopfhörers
7 für die Links- oder Rechtsabweichung seiner Wurfhand-Stellung.
Bei Übereinstimmung der linken und rechten akustischen Signale des
Stereokopfhörers 7 entspricht die Stellung der Wurfhand dem Signal des
Ziel-Sollwertes, und damit ist bei Abwurf der Kugel ein Treffer wahrscheinlich.
Das Zusammenwirken der einzelnen Geräte des Gerätesystems wird wie
folgt beschrieben: Das Gerätesystem ist in der Lage, die Bewegung der Wurfhand und
damit der Spielkugel 13 beim Kegel- oder Bowlingspiel sowohl horizontal
als auch vertikal über die Zeit bis zum Verlassen der Hand zu messen.
Die Messanordnung besteht aus den drei an den Eckpunkten eines gleichschenkligen
Dreiecks angeordneten IR-Sendedioden (4). Die IR-Sendediode
XL 5 sendet von links horizontal (1), die IR-Sendediode
Xr 6 sendet von rechts horizontal (1), die IR-Sendediode
Y 4 sendet über der Bahnmitte vertikal. Das Sendemodul SM 3 (4)
steuert die IR-Sendedioden 4,5,6 nacheinander PWM codiert
an. Die am Empfangssensor 2 (1,
2) ankommenden Impulse werden je nach Stellung
des Empfangssensors 2 in unterschiedliche Amplitudenwerte umgewandelt und
vom ADC 1.1 (3) digitalisiert. Diese Werte
sind ein Maß für die momentane Winkelstellung des IR-Empfangssensors 2
zum Eich-0-Punkt 8.2 der Spielbahn 16.
Am Mobilteil MT 1 (3) erfolgt
über das Bedienteil BT 1.5 die Einstellung der einzelnen Spielarten durch
den Spieler.
Durch die einzelnen Spielarten werden verschiedene Ziel-Sollwerte
festgelegt. Je nach Abweichung der Handstellung der Wurfhand von diesem Ziel-Sollwert
liefert der Mikrocontroller MC 1.2 ein NF-Stereohörbild an den Stereokopfhörer
7 und damit an den Spieler. Dieser ist dann in der Lage, seine Handstellung
oder auch Körperhaltung zu korrigieren. Gleichzeitig erfolgt eine Speicherung der
Daten im Mobilteil MT 1, um sie über die Schnittstelle IF 1.4
einem PC 11 zur statistischen Auswertung zu übergeben. Optional ist auch
eine optische Ausgabe über die LED Zeile möglich.
1
- Mobilteil MT
1.1
- AD-Wandler ADC
1.2
- Mikrocontroller MC
1.3
- DA-Wandler DAC
1.4
- Interface IF
1.5
- Bedienteil BT
1.6
- Stereoverstärker
1.7
- optischer Verstärker
2
- Empfangssensor
3
- Sendemodul SM
3.1
- Mikrocontroller MC
3.2
- Verstärker
3.3
- Netzteil NT
4
- IR-Sendediode Y vertikal
4/1
- Sendediode Spielbahn 1
4/2
- Sendediode Spielbahn 2
5
- IR-Sendediode X1 horizontallinks
5/1
- Sendediode Spielbahn 1
5/2
- Sendediode Spielbahn 2
6
- IR-Sendediode Xr horizontal rechts
6/1
- Sendediode Spielbahn 1
6/2
- Sendediode Spielbahn 2
7
- Stereokopfhörer
8
- Eichmodul
8.1
- Laserpointer
8.2
- Eich-0-Punkt
9
- Bahnmitte
10
- Kegelaufstellfläche
10/1
- Kegelaufstellfläche Spielbahn 1
10/2
- Kegelaufstellfläche Spielbahn 2
11
- Personalcomputer PC
12
- LED Zeile
13
- Spielkugel
13/1
- Spielkugel Spielbahn 1
13/2
- Spielkugel Spielbahn 2
14
- linke Gasse
15
- rechte Gasse
16
- Spielbahn
16/1
- Spielbahn 1
16/2
- Spielbahn 2
