ES2652213T3

ES2652213T3 - Sistema de antenas y método para determinar el paso de un objeto desplazable a través de un plano de detección

Info

Publication number: ES2652213T3
Application number: ES13171735.7T
Authority: ES
Inventors: Markus Hartmann; Tobias Dräger
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Foerderung der Angewandten Forschung eV
Current assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Foerderung der Angewandten Forschung eV
Priority date: 2013-06-12
Filing date: 2013-06-12
Publication date: 2018-02-01
Anticipated expiration: 2033-06-12
Also published as: US9795829B2; DK2814114T3; US20160107028A1; EP2814114B1; WO2014198672A1; EP2814114A1

Abstract

Un sistema de antenas (2a-d) para determinar el paso de un objeto desplazable (11) a través de una zona de detección dentro de un plano de detección (22), comprendiendo el sistema de antenas (2a-d): una antena de cuadro excitadora (9) que abarca el plano de detección (22) y está configurada para proporcionar un campo electromagnético de excitación (12), en donde el campo electromagnético de excitación (12) o al menos una componente espacial del mismo perpendicular al plano de detección tiene una intensidad de campo por encima de un umbral de intensidad de campo en la zona de detección, en donde el campo electromagnético de excitación es capaz de excitar el objeto desplazable (11) para emitir una señal de respuesta electromagnética (44a, 44b) que comprende información sobre una posición del objeto desplazable (11), en donde la antena de cuadro excitadora (9) comprende, dentro de la trayectoria de la señal de excitación de la antena de cuadro excitadora (9), una trayectoria de bucle cerrado (30a; 30b) formada entre un primer terminal (26a) y un segundo terminal (26b) en la trayectoria de la señal de excitación, en donde una señal de excitación se desplaza desde el primer (26a) hasta el segundo terminal (26b) por una primera trayectoria de señal (30a) y una segunda trayectoria de señal (30b) diferente que forma la trayectoria de bucle cerrado (30a; 30b), en donde la trayectoria de bucle cerrado (30a; 30b) abarca un plano de antena sensora perpendicular al plano de detección (22); y una antena de cuadro sensora (4a-d; 4b', 4c') que comprende un núcleo magnético (31), con un eje longitudinal perpendicular al plano de antena sensora, para recibir la señal de respuesta electromagnética (44a, 44b), en donde el núcleo magnético (31) está situado entre la primera y la segunda trayectorias de señal (30a; 30b) dentro de una zona (27) predefinida alrededor de una intersección del plano de detección (22) y el plano de antena sensora, formando la zona (27) predefinida una zona (27) del campo electromagnético de excitación (12) donde la intensidad de campo del campo electromagnético de excitación (12) o al menos una componente espacial del mismo paralela al eje longitudinal del núcleo magnético está por debajo de dicho umbral de intensidad de campo.

Description

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DESCRIPCION

Sistema de antenas y metodo para determinar el paso de un objeto desplazable a traves de un plano de deteccion. Antecedentes

Las realizaciones se refieren a un sistema de antenas para determinar el paso de un objeto desplazable a traves de un plano de deteccion y a un metodo para determinar dicho paso.

Son numerosas las aplicaciones donde se supervisan objetos con respecto a su movimiento, como por ejemplo en juegos deportivos. Los juegos deportivos, tales como por ejemplo el futbol, el futbol americano, el balonmano, el hockey sobre hielo, el hockey o similar, emplean reglas donde un equipo participante marca cuando un objeto desplazable, tal como un balon o similar, cruza un plano de deteccion predeterminado, como por ejemplo el plano de portena definido por una lmea de portena y/o un marco de portena, p. ej., una portena de futbol. La cuestion de si el balon paso completamente el plano de portena es de maxima importancia para concluir si se ha conseguido marcar o no. Tradicionalmente, un arbitro toma esta decision a partir de una observacion visual. Especialmente en circunstancias donde el balon se mueve en la direccion de la portena y es devuelto rapidamente por el portero o un poste, es diffcil determinar si el balon ha entrado completamente en la portena, es decir, si el balon ha cruzado suficientemente el plano/lmea de portena.

Aparte de los sistemas opticos basados en camaras, algunos otros planteamientos proponen detectar el paso del balon a traves de un plano de deteccion usando campos electromagneticos y/o senales de evaluacion obtenidas de los mismos. Algunos sistemas propuestos proporcionan campos magneticos de diferente sentido en los lados opuestos del plano de deteccion y/o frecuencias diferentes y/o modulaciones diferentes, junto con sensores dentro del objeto movil o del balon bajo observacion. Es decir, un sensor dentro del objeto desplazable puede supervisar el campo (electro) magnetico y determina que el mismo paso a traves del plano de deteccion cuando cambia la orientacion del campo magnetico. En ese caso, el objeto movil o un transceptor contenido en el mismo puede transmitir informacion, sobre que se ha detectado el paso del objeto desplazable o movil a traves del plano de deteccion, a un circuito receptor, de manera que sea capaz de indicar si el balon esta en el interior de la portena o no.

Otros sistemas utilizan dos cuadros de antena en cada lado del plano de deteccion, en donde cada cuadro de antena recibe una senal de alta frecuencia con fase opuesta de manera que proporciona campos magneticos que se cancelan entre sf fuera del plano de deteccion en el medio de los dos cuadros. Un tercer cuadro de antena de recepcion, que define un plano de deteccion, esta desplegado para recibir una perturbacion de campo de un objeto movil que pasa a traves de la instalacion, de manera que es capaz de concluir, tras la aparicion de una senal en el cuadro de la antena de recepcion, que un balon o un objeto movil paso el plano de dicho cuadro de la antena de recepcion.

A fin de proporcionar o recibir el campo (electro) magnetico usado para la deteccion, esos sistemas utilizan cuadros de antena que rodean completamente una zona de interes o una zona de deteccion dentro del plano de deteccion, tal como por ejemplo un marco de portena. Esos sistemas adolecen de una resolucion espacial disminuida, dado que apenas es factible la generacion de una configuracion de campo precisa sobre grandes zonas.

Unos sistemas usuales de antenas para detectar objetos moviles son conocidos de los documentos EP 1 489 572 A1, EP 1 987 497 A1, EP 0 227 453 A2 y WO 2009/046722 A1.

EP 1 489 572 A1 describe un sistema de antenas de Vigilancia electronica de arrtculos (EAS) que incluye al menos una antena de transmision y al menos una antena receptora de nucleo amorfo adaptada para su instalacion sobre el suelo, en la zona de lechada de dicho suelo o bajo el piso de un pasillo. Se proporciona tambien un sistema EAS que incluye al menos una antena de cuadro perimetrica adaptada para extenderse alrededor de todo el penmetro de un pasillo. El sistema puede incluir ademas al menos una antena de suelo adaptada para su instalacion dentro de una zona del suelo de un pasillo y al menos una antena de techo adaptada para su instalacion adyacente al techo del pasillo.

EP 1 987 497 A1 describe un sistema de antenas de vigilancia electronica de arrtculos con zonas de interrogacion anchas que tiene varias antenas transceptoras de nucleo que pueden conectarse, cada una de ellas, a un transmisor. Las antenas transceptoras de nucleo estan adaptadas para ser instaladas adyacentes al techo de la zona ancha de interrogacion y generan una senal de interrogacion al interior de la zona ancha de interrogacion. Cada una de las antenas transceptoras de nucleo puede conectarse a un receptor para recibir y detectar una senal de respuesta desde un marcador de vigilancia electronica dispuesto en la zona ancha de interrogacion. El sistema tiene tambien unas bobinas de antena transceptora que pueden conectarse, cada una de ellas, al transmisor y estan adaptadas para ser instaladas adyacentes al suelo de la zona ancha de interrogacion. Las bobinas de antena transceptora generan la senal de interrogacion al interior de la zona ancha de interrogacion y cada una puede conectarse tambien al receptor para recibir y detectar la senal de respuesta desde el marcador de vigilancia electronica dispuesto en la zona ancha de interrogacion.

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EP 0 227 453 A2 describe un dispositivo aceptador de monedas programable que se reprograma facilmente para aceptar diferentes conjuntos de monedas. El dispositivo aceptador incluye un detector que genera un campo magnetico alterno a traves de dos trayectorias de flujo espacialmente simetricas. Una bobina detectora esta dispuesta en cada una de las trayectorias de flujo. Cuando se esta usando el dispositivo aceptador, se hace pasar una moneda a traves de una de las trayectorias de flujo. La diferencia resultante en el flujo por las dos trayectorias induce un voltaje a traves de las bobinas detectoras. Se obtienen la amplitud de este voltaje y su fase con relacion al voltaje de excitacion y se comparan con la informacion almacenada para determinar si se debena aceptar la moneda. La informacion almacenada puede cambiarse facilmente para un nuevo conjunto de monedas conmutando el dispositivo aceptador al modo de programacion y haciendo pasar las monedas seleccionadas del conjunto de monedas a traves del detector de una manera predeterminada.

WO 2009/046722 A1 describe un sistema para la deteccion de si un objeto desplazable, tal como un objeto deportivo, p. ej., un balon de futbol o un disco de hockey sobre hielo, ha pasado el plano de portena. Se conoce como rodear el plano de portena con conductores para producir un campo electromagnetico a fin de excitar medios emisores de senales en el objeto desplazable, detectando alternativamente la senal emitida por los medios emisores. Con la presente invencion, estos circuitos se seccionan en una pluralidad de circuitos independientes, que proporciona una resolucion espacial mejorada del sistema, particularmente cuando el objeto desplazable esta proximo a los conductores.

Se desea proporcionar sistemas y metodos mejorados para determinar el paso de un objeto movil o desplazable a traves de un plano de deteccion.

Compendio

Este deseo se consigue gracias a un sistema de antenas y un metodo para determinar el paso de un objeto desplazable a traves de un plano de deteccion segun las reivindicaciones independientes.

Las realizaciones estan basadas en el descubrimiento de que el paso de un objeto movil a traves de un plano de deteccion o su zona de interes puede detectarse generando un campo (electro) magnetico excitador o de excitacion mediante una instalacion de antenas que cubre la zona de interes dentro del plano de deteccion, tal como, p. ej., un marco de portena en un plano de portena. Este campo (electro) magnetico de excitacion puede ser recibido y reflejado, al menos parcialmente, por una antena adicional colocada en o dentro del objeto desplazable, tal como, p. ej., un artmulo del equipamiento deportivo, tal como un balon, un disco o similar. El campo (electro) magnetico reflejado puede ser recibido de nuevo por una o mas antenas sensoras situadas alrededor de la zona de interes o la zona de deteccion del plano de deteccion. De la evolucion del sensor o la senal de recepcion, puede detectarse cuando el objeto desplazable o movil pasa o cruza el plano de deteccion. Es posible emplear antenas de cuadro como antenas excitadoras y/o sensoras. Para mejorar mas la calidad de la senal de recepcion, las realizaciones proponen una instalacion de antenas especial que emplea nucleos magneticos en las antenas sensoras a fin de intensificar una deteccion de la senal de recepcion.

Segun un primer aspecto, las realizaciones proporcionan un sistema de antenas para determinar el paso de un objeto desplazable o movil a traves de una zona de deteccion dentro de un plano de deteccion. El sistema de antenas comprende al menos una antena de excitacion o excitadora configurada para proporcionar un campo electromagnetico de excitacion, en donde el campo electromagnetico de excitacion o al menos una componente espacial o vectorial del mismo, tiene una intensidad de campo (magnetico) por encima de un cierto umbral de intensidad de campo dentro de la zona de deteccion. La componente vectorial puede ser una componente que es perpendicular al plano de deteccion. Por ello, el campo electromagnetico de excitacion es capaz de excitar el objeto desplazable o movil para emitir una senal de respuesta electromagnetica que comprende informacion sobre una posicion o un lugar del objeto desplazable. Ademas, el sistema de antenas comprende al menos una antena sensora que tiene un nucleo magnetico para recibir la senal de respuesta electromagnetica. Por ello, el nucleo magnetico esta situado en una zona del campo electromagnetico de excitacion proporcionado en la que una intensidad de campo del campo electromagnetico de excitacion o al menos una componente espacial (o vectorial) del mismo esta por debajo de dicho umbral de intensidad de campo. Por ejemplo, el nucleo magnetico puede estar situado en una zona del campo electromagnetico de excitacion proporcionado, en la que el campo electromagnetico o una componente vectorial del mismo paralela a un eje longitudinal del nucleo magnetico tenga esencialmente una intensidad de campo nula.

Segun un segundo aspecto, se proporciona una portena, p. ej., una portena de futbol, que tiene acoplada una realizacion del sistema de antenas, por ejemplo a una distancia predeterminada de una lmea de portena. En tales realizaciones, el plano de deteccion puede ser paralelo al plano de portena o coincidir con el mismo, es decir, el plano definido por la lmea de portena y el marco de portena de la portena. Por consiguiente, con tales realizaciones, se puede conseguir la deteccion de goles automatizada y fiable.

Segun un aspecto adicional, algunas realizaciones proporcionan tambien un metodo para determinar el paso de un objeto desplazable a traves de una zona de deteccion dentro de un plano de deteccion. El metodo comprende proporcionar, mediante al menos una antena excitadora, un campo electromagnetico de excitacion, en donde el campo electromagnetico de excitacion o al menos una componente espacial del mismo, tiene una intensidad de

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campo (magnetico) por encima de un umbral de intensidad de campo dentro de la zona de deteccion. La componente vectorial puede ser una componente que es perpendicular al plano de deteccion. Por ello, el campo electromagnetico de excitacion es capaz de excitar el objeto desplazable para emitir una senal de respuesta electromagnetica que comprende informacion sobre una posicion del objeto desplazable. El metodo comprende tambien recibir la senal de respuesta electromagnetica mediante al menos una antena sensora que comprende un nucleo magnetico, en donde dicho al menos un nucleo magnetico esta situado en una zona del campo electromagnetico de excitacion en la que una intensidad de campo del campo electromagnetico de excitacion o al menos una componente espacial del mismo esta por debajo de dicho umbral de intensidad de campo, es decir, en una zona de intensidad de campo baja o proxima a cero. Por ejemplo, el nucleo magnetico puede estar situado en una zona del campo electromagnetico de excitacion proporcionado, en la que el campo electromagnetico o una componente vectorial del mismo paralela a un eje longitudinal del nucleo magnetico tiene esencialmente una intensidad de campo nula. Esta zona puede estar en el plano de deteccion o muy proxima al mismo.

En las realizaciones, el campo electromagnetico de excitacion puede ser un campo electromagnetico alterno generado mediante una corriente excitadora alterna a traves de dicha al menos una antena excitadora. Por ello, la corriente excitadora alterna puede estar compuesta por al menos una senal de corriente alterna de una o mas frecuencias diferentes.

Segun las realizaciones, el nucleo magnetico puede estar posicionado o situado esencialmente en el plano de deteccion, sin embargo, de manera preferible, pero no necesaria, en el exterior de la zona de deteccion, que puede estar indicada tambien como zona de interes dentro del plano de deteccion. La zona en la que la intensidad de campo del campo electromagnetico de excitacion esta por debajo del umbral de intensidad de campo se puede obtener debido a la superposicion destructiva, al menos parcial, de subcampos (magneticos) generados por conductores electricos diferentes de la antena excitadora. Por ejemplo, los conductores electricos pueden estar dispuestos simetricamente alrededor de la zona. En particular, la disposicion de los conductores electricos de la antena excitadora puede ser tal que al menos dos de las tres componentes espaciales mutuamente perpendiculares del campo electromagnetico de excitacion superpuesto se anulen esencialmente dentro del plano de deteccion. Solamente la tercera componente de campo magnetico que cruza el plano de deteccion perpendicularmente no se anula y contribuye a una intensidad de campo magnetico por encima del umbral de intensidad de campo. En vez de eso, esta tercera componente de campo, que forma una normal del plano de deteccion, puede estar maximizada debido a la superposicion constructiva de los subcampos.

En otras palabras, dicha al menos una antena excitadora puede estar configurada para proporcionar un campo electromagnetico de excitacion, de manera que dos de las tres componentes espaciales o vectoriales mutuamente perpendiculares del campo electromagnetico de excitacion se anulan ideal o esencialmente dentro del plano de deteccion. Por ello, la tercera componente que no se anula del campo electromagnetico de excitacion, que forma una normal del plano de deteccion, es capaz de excitar el objeto desplazable para emitir una senal de respuesta electromagnetica que comprende informacion sobre una posicion o un lugar del objeto desplazable. Ademas, el sistema de antenas comprende al menos una antena sensora que tiene un nucleo magnetico para recibir la senal de respuesta electromagnetica. Por ello, el nucleo magnetico esta situado esencialmente en el plano de deteccion, de manera que un eje principal o longitudinal del nucleo magnetico se extiende en el plano de deteccion y perpendicularmente a la tercera componente que no se anula del campo electromagnetico de excitacion.

En otras palabras, las realizaciones sugieren usar al menos una antena sensora, preferiblemente mas de una, que comprende un nucleo magnetico, respectivamente, aunque la intensidad de campo del campo (electro) magnetico de excitacion prohibina normalmente el uso de nucleos magneticos en la antena sensora debido a los efectos de saturacion del material de nucleo. Se puede entender un nucleo magnetico como una pieza de material magnetico con alta permeabilidad utilizada para confinar y guiar campos magneticos en dispositivos electricos, electromecanicos y magneticos, tales como electroimanes, transformadores, motores electricos, inductores y conjuntos magneticos. Dicho nucleo puede comprender o hacerse de metal ferromagnetico, tal como hierro, o compuestos ferrimagneticos tales como ferritas. Por consiguiente, dicho al menos un nucleo magnetico puede comprender ferrita, de manera que la antena sensora puede considerarse como una antena de ferrita. En las realizaciones, la relacion de longitud/diametro del nucleo magnetico es alta. Por ejemplo, la relacion de longitud/diametro puede ser mayor que 10, o incluso mayor que 20.

Normalmente, sin una colocacion especial, la alta permeabilidad del nucleo magnetico, con relacion al aire circundante, hana que las lmeas de campo magnetico del campo (electro) magnetico de excitacion se concentrasen en el material de nucleo, llevandolo por ello a la saturacion. Esta saturacion del nucleo magnetico de la antena sensora entrana normalmente en conflicto con su capacidad para detectar la senal de respuesta electromagnetica reflejada relativamente debil del objeto desplazable. Notese que la intensidad de campo de la senal de respuesta electromagnetica retrodispersada puede ser alrededor de 50 dB a 110 dB mas debil que la intensidad de campo del campo (electro) magnetico de excitacion dentro de la zona de deteccion del plano de deteccion. Por ejemplo, la zona de deteccion o zona de interes puede ser una superficie abierta de portena en algunas realizaciones. Sin embargo, si la antena sensora o al menos su nucleo magnetico esta colocado dentro de una zona del campo (electro) magnetico de excitacion o una componente del mismo paralela al eje longitudinal del nucleo magnetico que tiene una intensidad de campo por debajo del umbral predefinido de la intensidad de campo, el nucleo magnetico se puede usar para detectar ventajosamente la debil senal de respuesta electromagnetica retrodispersada. Para este

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fin, las realizaciones sugieren diversas configuraciones de antena que permiten la generacion del campo magnetico de excitacion (alterno) que tiene zonas debiles por debajo del umbral mencionado de la intensidad de campo. Segun algunas realizaciones, este valor umbral de intensidad de campo magnetico (relacionado con el campo de excitacion alterno) se puede elegir para que permita la excitacion de la senal de respuesta electromagnetica. Por ejemplo, el umbral de intensidad de campo magnetico puede estar en el intervalo de 0,01 A/m a 10 A/m, mas preferiblemente en el intervalo de 10-3 A/m a 10-1 A/m.

Segun las realizaciones, dicha al menos una antena excitadora se puede hacer funcionar para emitir un campo electromagnetico alterno de excitacion, excitando el campo electromagnetico de excitacion el objeto movil para la emision de un campo electromagnetico reflejado o retrodispersado que transporta la senal de respuesta a una antena sensora. Es decir, cuando se utilizan objetos desplazables que no emplean sus propias fuentes de energfa, el campo electromagnetico de excitacion puede proporcionar energfa para el objeto desplazable de manera que permite que dicho objeto desplazable emita o retrodisperse un campo electromagnetico en respuesta al campo electromagnetico de excitacion. Segun algunas realizaciones, la misma antena utilizada para recibir el campo electromagnetico emitido o reflejado por el objeto desplazable puede proporcionar el campo electromagnetico de excitacion, es decir, tanto la antena excitadora como la antena sensora pueden estar realizadas por una estructura comun de antena, como se explicara con mas detalle. Con este proposito, se pueden evitar las senales de diafoma que pueden perturbar la recepcion del campo electromagnetico del objeto movil. Las senales de diafoma pueden producirse de otro modo, cuando una antena excitadora independiente genere el campo electromagnetico de excitacion. La emision de un campo magnetico mediante un objeto movil puede entenderse, por lo tanto, que es la generacion de un campo magnetico y/o un campo electrico mediante un emisor/transmisor al que se suministra energfa mediante una fuente independiente de energfa, asf como mediante la retrodispersion de un campo magnetico y/o electrico de suministro de energfa. La emision de un campo magnetico puede entenderse tambien, sin embargo, como cualquier otro mecanismo empleado por el objeto movil, de manera que genera una senal de recepcion detectable en la antena sensora del sistema de antenas. Por lo tanto, la emision de un campo magnetico comprende tambien la posibilidad de transferir adicionalmente informacion desde el objeto movil hasta el sistema de antenas mediante modulacion de carga. Para transferir informacion, se modula el factor de calidad del circuito resonante en el objeto movil, mientras que una condicion de fase de la senal de recepcion se puede seguir utilizando para detectar el paso del objeto movil a traves del plano de deteccion.

Segun algunas realizaciones, una configuracion de antenas puede ser tal que dicha al menos una antena excitadora comprende al menos una antena de cuadro excitadora, en donde la antena de cuadro excitadora puede abarcar el plano de deteccion. Esto significa que una superficie abierta de la antena de cuadro excitadora es paralela al plano de deteccion o coincide con el mismo, es decir, la superficie abierta de la antena de cuadro excitadora y el plano de deteccion tienen lmeas normales o perpendiculares paralelas. Correspondientemente, la antena sensora puede comprender al menos una antena de cuadro sensora que comprende uno o mas arrollamientos conductores alrededor del nucleo magnetico, en donde la antena de cuadro sensora puede abarcar un plano de antena sensora que es esencialmente perpendicular al plano de deteccion. Esto significa que una superficie abierta de la antena de cuadro sensora (es decir, sus arrollamientos) es paralela al plano de antena sensora o coincide con el mismo. En algunas realizaciones, el plano de antena sensora puede considerarse tambien como un plano de simetna de la antena de cuadro sensora, en donde un eje longitudinal del nucleo magnetico forma esencialmente una normal del plano de antena sensora. Es decir, el plano de antena sensora puede cruzar perpendicularmente la parte central del nucleo magnetico montado. Esto significa que la superficie abierta de dicha al menos una antena de cuadro excitadora y dicha al menos una antena de cuadro sensora pueden ser esencialmente perpendiculares entre sf. El termino “esencialmente” se usa para cubrir tambien las tolerancias de produccion que pueden conducir al hecho de que es posible que no se alcance una perpendicularidad exacta. Sin embargo, incluso con las tolerancias de produccion, se puede entender la perpendicularidad como que abarca un angulo de 90° ± 10°. Por consiguiente, algunas realizaciones sugieren usar antenas de cuadro tanto en el extremo de excitacion como en el de deteccion del sistema de antenas. Por ello, un antena de cuadro se puede entender como una antena de radio que comprende un cuadro (o una pluralidad de cuadros) de hilo, tubo, o de otro conductor electrico con sus extremos conectados a una lmea de transmision (equilibrada).

En algunas realizaciones, dicho al menos un nucleo magnetico del cuadro de antena sensora puede estar situado dentro de una zona predefinida alrededor de una interseccion (lineal) del plano de deteccion y el plano de antena sensora. Notese que la interseccion del plano de deteccion y el plano de antena sensora puede estar situada en el exterior de la zona de deteccion o la zona de interes dentro del plano de deteccion, p. ej., en el exterior de la superficie abierta de una portena rodeada por su marco. Aunque el centro o la parte central del nucleo magnetico puede que no coincida exactamente de modo necesario con el plano de deteccion en algunas realizaciones, seguina siendo preferible para una instalacion de antenas simetricas. Si el eje longitudinal del nucleo magnetico de la antena (de cuadro) sensora esta situado dentro del plano de deteccion, pueden esperarse buenos resultados de deteccion.

Por consiguiente, se puede utilizar una antena de cuadro sensora para detectar una componente de campo magnetico de un campo electromagnetico retrodispersado, en donde la orientacion de la antena de cuadro sensora, es decir, la superficie abierta bordeada por los conductores del cuadro o cuadros de antena sensora pueden ser perpendiculares al plano de deteccion. En otras palabras, la normal de la superficie abierta puede ser paralela al plano de deteccion o coincidir con el mismo. Utilizando tal antena de cuadro sensora, la antena sensora puede ser sensible a una componente de campo del campo magnetico emitido por el objeto desplazable, que es paralela al

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plano de deteccion. Las realizaciones pueden ayudar a determinar si una condicion de fase de una senal de recepcion recibida en un terminal de senales de la antena de cuadro sensora cambia segun una condicion predeterminada.

Segun algunas realizaciones, esta componente de campo puede experimentar un cambio en su direccion cuando el objeto desplazable o movil pasa a traves del plano de deteccion. Es decir, la senal de recepcion en un terminal de senales de la antena de cuadro sensora experimenta un cambio de fase cuando el objeto movil se mueve a traves del plano de deteccion o cruza el mismo. Un cambio de fase se puede determinar con maxima precision, lo que permite la determinacion con alta precision de si el objeto movil ha pasado a traves del plano de deteccion.

Algunas realizaciones sugieren formar dicha al menos una antena (de cuadro) de excitacion mediante un conductor de corriente electrica hueco, por ejemplo, que comprende cobre o aluminio. El campo magnetico en el exterior del conductor hueco parece el mismo que el campo magnetico en el exterior de un conductor “normal” que lleva corriente, mientras que sera esencialmente nulo el campo magnetico en el interior del conductor hueco. Por lo tanto, dicha al menos una antena (de cuadro) sensora puede comprender dicho al menos un nucleo magnetico en el interior del conductor de corriente electrica hueco, situando por ello el nucleo magnetico en una zona del campo (electro) magnetico de excitacion que es esencialmente nulo y, con ello, por debajo del umbral de intensidad de campo antes mencionado.

A fin de permitir mejor una deteccion de la senal de respuesta electromagnetica retrodispersada relativamente debil desde el objeto movil, algunas realizaciones sugieren proporcionar partes electricamente no conductoras en una envoltura exterior, de otro modo electricamente conductora, del conductor electrico hueco para hacer pasar la senal de respuesta electromagnetica al nucleo magnetico de dicha al menos una antena sensora en el interior del conductor hueco. Tales partes no conductoras pueden ser agujeros, rendijas, etc. en la envoltura exterior del conductor hueco. En otras realizaciones, las partes no conductoras se pueden proporcionar tambien incrustando material no conductor en el material, de otro modo conductor, del conductor hueco. Para unos resultados de deteccion posiblemente buenos, una posicion de las partes no conductoras debena corresponder preferiblemente a una posicion del nucleo magnetico en el interior del conductor hueco. Es decir, debena haber un solapamiento posicional entre el nucleo magnetico en el interior del conductor hueco y las partes no conductoras en la envoltura exterior. En algunas realizaciones, la envoltura exterior electricamente conductora puede tener partes que son suficientemente delgadas para permitir una entrada de la senal de respuesta electromagnetica en la envoltura exterior. Es decir, las partes delgadas pueden tener un grosor sustancialmente menor que la profundidad superficial del material de la envoltura exterior a la frecuencia de la senal de respuesta electromagnetica (alterna) retrodispersada.

Como se ha mencionado en la parte de introduccion, las realizaciones pueden ser particularmente utiles con fines de deteccion de goles en juegos deportivos como futbol, balonmano, hockey, etc. Para tales realizaciones, dicha al menos una antena de excitacion puede estar formada por un poste hueco y/o un travesano de una portena. Es decir, el poste hueco o el marco de portena puede funcionar como el conductor hueco que forma el cuadro de antena de excitacion. Correspondientemente, dicho al menos un nucleo magnetico de la antena sensora y, por consiguiente, del cuadro de antena sensora, puede estar situado en el interior del poste hueco.

A fin de proporcionar la posibilidad de emitir el campo electromagnetico de excitacion, algunas realizaciones de la antena de cuadro excitadora pueden comprender un primer y un segundo terminales para proporcionar una senal de excitacion a la antena de cuadro excitadora para generar el campo electromagnetico de excitacion. Una vez proporcionada a la antena de cuadro excitadora, la senal de excitacion, que puede ser una senal electromagnetica de corriente alterna, se puede transferir desde el primer terminal hasta el segundo terminal por una primera trayectoria de senal y una segunda trayectoria de senal, diferente, de la antena de cuadro excitadora. Es decir, la senal de excitacion puede ser dividida dentro de la antena de cuadro excitadora para propagarse a lo largo de dos trayectorias de senal independientes desde el primer terminal hasta el segundo terminal, donde pueden sumarse de nuevo las trayectorias de senal divididas. Es decir, ambas trayectorias de senal pueden participar en la generacion del campo electromagnetico de excitacion porque el campo magnetico y el campo electrico generados por ambas trayectorias de senal estan apuntando en la misma direccion de manera que permiten una interferencia o superposicion constructiva de ambas partes en una zona de interes o una zona de deteccion en el plano de deteccion. Segun algunas realizaciones, las trayectorias de senal primera y segunda pueden comprender un primer y un segundo segmentos conductores, respectivamente. Cada uno de los segmentos conductores se puede extender paralelo al plano de deteccion y en sus lados opuestos, con una distancia esencialmente identica a dicho plano de deteccion. Es decir, el plano de deteccion puede formar un eje de simetna para el primero y el segundo segmentos conductores. El campo electromagnetico resultante de excitacion, como se genera por una superposicion de los campos magneticos correspondientes a las dos trayectorias de senal, puede pasar a traves del plano de deteccion, en una direccion perpendicular a dicho plano de deteccion, con una intensidad de campo alta, por encima de dicho umbral de intensidad de campo. Merece la pena senalar que las dos trayectorias de senal preferiblemente simetricas formadas por los dos segmentos conductores de la antena de cuadro excitadora pueden formar, al mismo tiempo, un cuadro de antena sensora que abarca un plano de antena sensora que es esencialmente perpendicular al plano de deteccion.

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Dentro de una zona predefinida alrededor de una interseccion del plano de deteccion y el plano de antena sensora, preferiblemente en un centro de simetna del cuadro de antena sensora, la intensidad de campo del campo de excitacion generado sera esencialmente nula o al menos por debajo del umbral de intensidad de campo. Esto es debido a la disposicion esencialmente simetrica de los dos segmentos conductores alrededor del plano de deteccion, en donde los dos segmentos conductores pueden formar parte del cuadro de antena excitadora y parte del cuadro de antena sensora al mismo tiempo en algunas realizaciones. Por lo tanto, las realizaciones sugieren colocar o situar dicho al menos un nucleo magnetico de la antena sensora (formada por los dos segmentos conductores) entre la primera y la segunda trayectorias de senal, dentro de una zona predefinida alrededor de una interseccion del plano de deteccion y el plano de antena sensora. En particular, dicho al menos un nucleo magnetico se puede colocar en el centro de simetna de los dos segmentos conductores.

Un objeto movil al que se suministra energfa mediante el campo electromagnetico de excitacion, como por ejemplo un objeto que comprende una etiqueta RFID (RFID = identificacion por radiofrecuencia) o similar, puede experimentar una intensidad de campo alta en la posicion donde se produce el paso a traves de la zona de deteccion dentro del plano de deteccion (debido a la componente de campo que no se anula perpendicular al plano de deteccion). Con este proposito, surgen problemas de configuraciones donde se puede evitar que la magnitud de la intensidad de campo del campo electromagnetico de excitacion experimente un mmimo en esta posicion. Segun algunas realizaciones, se puede utilizar un equipamiento deportivo, tal como un balon o similar, que puede comprender tres antenas de cuadro dispuestas en una orientacion perpendicular por parejas una con respecto a las otras. Las tres antenas pueden estar conectadas en serie con un resonador, teniendo el resonador una frecuencia de resonancia correspondiente esencialmente a la frecuencia del campo electromagnetico de excitacion. Tal configuracion, por ejemplo, puede proporcionar la posibilidad de emitir un campo electromagnetico desde el objeto movil mediante la llamada retrodispersion. Cuando el objeto movil se aproxima al sistema de antenas, puede inducirse corriente en las bobinas de dicho objeto movil y la energfa recibida puede almacenarse en el circuito resonante que comprende las bobinas y, por ejemplo, un condensador.

La energfa almacenada puede generar entonces un campo magnetico en las antenas de cuadro perpendiculares que se superpone de manera que el campo magnetico de excitacion se refleja en paralelo y se produce con un retardo correspondiente a un desplazamiento de fase de aproximadamente 90° causado por las propiedades del circuito resonador. Un desplazamiento de fase de una componente del campo magnetico retrodispersado resultante, que es paralelo al plano de deteccion, puede producirse precisamente cuando el objeto movil pasa a traves del plano de deteccion, permitiendo determinar el paso del objeto movil con alta resolucion espacial y casi en tiempo real.

Un sistema de antenas de algunas realizaciones puede comprender opcionalmente un generador de senales de compensacion acoplado a la antena de cuadro para ser capaz de equilibrar la antena en diferentes entornos, es decir, para ser capaz de montar la antena en diversas estructuras de soporte o portenas diferentes. El generador de senales de compensacion se puede hacer funcionar para compensar las corrientes diferentes en las trayectorias de senal primera y segunda, de manera que las corrientes en las trayectorias de senal primera y segunda pueden llegar a ser esencialmente iguales. Segun una realizacion, esto se puede conseguir gracias a una trayectoria de senal de compensacion con caractensticas de acoplamiento ajustables, que esta acoplada a la primera trayectoria de senal y/o la segunda trayectoria de senal. Es decir, las caractensticas de acoplamiento de la trayectoria de senal de compensacion se pueden ajustar de manera que se consigue una antena equilibrada, que es una antena que tiene corrientes identicas en las trayectorias de senal primera y segunda.

Con este proposito, algunas realizaciones pueden emplear opcionalmente generadores de senales de compensacion que comprenden un hilo conductor que es esencialmente paralelo a una de la primera trayectoria de senal o la segunda trayectoria, mientras que el hilo conductor puede tener al menos una de una distancia ajustable a la trayectoria de senal, una resistencia electrica ajustable, una inductancia ajustable y/o una capacitancia ajustable. Esto puede proporcionar la posibilidad de equilibrar la antena sin necesidad de emplear circuitena activa cara y que consume energfa. Las realizaciones de generadores de senales de compensacion pueden proporcionar la posibilidad de montar incluso el sistema de antenas muy proximo a superficies metalicas, tales como por ejemplo barras o postes metalicos de portenas, sin perder la capacidad de identificar claramente la senal electromagnetica del objeto movil. El montaje del sistema de antenas cerca de superficies u objetos metalicos puede generar corrientes parasitas en los objetos. Estas pueden generar, a su vez, un campo magnetico perturbador que se superpone al campo de respuesta del objeto desplazable e influye tambien sobre una corriente en el cuadro o cuadros de antena, lo que puede reducir la precision de la deteccion del paso a traves del plano de deteccion. Usando un generador de senales de compensacion, sin embargo, pueden compensarse los efectos del campo magnetico perturbador.

Segun las realizaciones adicionales, el sistema de antenas puede comprender opcionalmente una antena de cuadro adicional en un borde de la zona de deteccion (un marco de portena), en donde la antena de cuadro adicional se puede emplear en paralelo al plano de deteccion y perpendicular al plano de antena sensora. Es decir, la antena de cuadro adicional se puede utilizar para tomar una decision adicional con respecto a la posicion del objeto movil. En particular, cuando el sistema de antenas se usa para determinar el suceso de un gol en un partido de balonmano o de futbol, la antena de cuadro adicional se puede utilizar para decidir si un balon, que ha pasado a traves del plano de deteccion, termino en el interior de la portena o en el exterior de la portena. Con este proposito, la antena de

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cuadro adicional puede estar dispuesta en el borde de la zona de deteccion, p. ej., en el borde de la portena. Ademas, la antena de cuadro adicional puede estar equipada con uno o mas nucleos magneticos, tales como nucleos de ferrita, por ejemplo.

Segun algunas realizaciones, un dispositivo evaluador de senales acoplado al terminal de senales del sistema de antenas se puede hacer funcionar, por lo tanto, para determinar una senal indicativa del objeto movil o desplazable que pasa a traves de la zona de deteccion cuando una condicion de fase de la senal de recepcion recibida en el terminal de senales cambia segun una condicion predeterminada. Segun algunas realizaciones, la condicion predeterminada es un desplazamiento de fase de positiva a negativa, o viceversa. Es decir, las realizaciones de un metodo para determinar el paso de un objeto movil a traves de una zona de deteccion dentro de un plano de deteccion pueden comprender determinar una componente de interes del campo magnetico, siendo la componente de interes paralela al plano de deteccion. El metodo puede comprender ademas proporcionar una senal indicativa sobre el paso del objeto movil a traves de la zona de deteccion cuando una condicion de fase de la componente de interes observada cambia segun una condicion predeterminada.

Segun algunas realizaciones, un sistema de antenas segun las realizaciones se puede utilizar para determinar el paso de un objeto movil a traves de una zona rodeada por una estructura de soporte o asociada a la misma. Con este proposito, el sistema de antenas puede comprender ademas o estar acoplado a una estructura de montaje adaptada para montar el sistema de antenas en una estructura de soporte de manera que el plano de deteccion este a una distancia predeterminada de una posicion predeterminada en la estructura de soporte. Segun algunas realizaciones, en caso de que el sistema de antenas se pueda utilizar para determinar el suceso de un gol en un partido de futbol, la distancia predeterminada corresponde a la mitad del diametro de un balon de futbol, en donde la estructura de soporte en la que esta montado el sistema de antenas puede ser un poste o una barra de la propia portena de futbol. Con este proposito, la distancia predeterminada puede ser la mitad del diametro del balon, en donde la posicion predeterminada en la estructura de soporte puede ser la cara abierta de la portena que mira al lado contrario del campo de futbol.

Segun algunas realizaciones, la frecuencia de resonancia de un resonador de un equipamiento deportivo desplazable, que se observa mediante sistemas de antenas segun las realizaciones, puede estar en el intervalo de 10 kHz a 1,5 MHz para evitar una perturbacion o interferencia al sistema debido a la presencia de seres humanos cerca del sistema de antenas.

Breve descripcion de las figuras

Algunas realizaciones de los aparatos y/o metodos se describiran en lo que sigue, solamente a modo de ejemplo y con referencia a las figuras que se acompanan, en las que

la figura 1

muestra una vista esquematica de una portena de un campo de futbol que tiene montada en la misma una realizacion de un sistema de antenas;

la figura 2

muestra una vista lateral de una seccion del sistema de antenas, como esta fijado a la portena;

la figura 3

muestra un ejemplo de las caractensticas de senal idealizadas de una senal de excitacion y una senal de recepcion;

la figura 4a

muestra una vista, en perspectiva, de una realizacion de un sistema de antenas, como esta montado en una portena;

la figura 4b

muestra una vista, en perspectiva, de una realizacion adicional de un sistema de antenas, como esta montado en una portena;

las figuras 5a, b, c muestran unas realizaciones de antenas de cuadro sensoras que comprenden un nucleo

magnetico en la zona del plano de deteccion;

la figura 6a la figura 6b la figura 7 la figura 8 la figura 9

ilustra una curva de magnetizacion a modo de ejemplo de un material de nucleo magnetico;

muestra a modo de ejemplo unas lmeas de campo magnetico intenso que tienen su origen en un nucleo ferromagnetico de una antena de cuadro;

muestra una realizacion de una antena de cuadro sensora con circuitena de compensacion;

muestra una vista esquematica de una portena equipada con una realizacion de un sistema de antenas y una ilustracion de las senales de recepcion determinadas;

muestra una vista mas detallada de las senales, como se generan cuando el balon pasa a traves del plano de deteccion en la realizacion de la figura 5;

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la figura 10 muestra un diagrama de circuito de una realizacion de un sistema de antenas;

la figura 11 muestra una implementacion de un generador de senales de calibracion para generar

una senal de calibracion;

las figuras 12a-c muestran unas realizaciones en donde una antena excitadora esta formada por un

conductor de corriente electrica hueco y en donde una antena sensora comprende dicho al menos un nucleo magnetico en el interior del conductor de corriente electrica hueco;

la figura 13 muestra un diagrama de flujo de una realizacion de un metodo segun una realizacion; y

la figura 14 muestra una realizacion de un equipamiento deportivo que se puede hacer funcionar para

emitir un campo electromagnetico.

Se describiran a continuacion mas completamente diversas realizaciones a modo de ejemplo con referencia a los dibujos que se acompanan, en los que se ilustran algunas realizaciones a modo de ejemplo. En las figuras, los grosores de las lmeas, las capas y/o las zonas pueden estar exagerados por claridad.

Por consiguiente, aunque es posible para las realizaciones a modo de ejemplo diversas modificaciones y formas alternativas, sus realizaciones se muestran a modo de ejemplo en las figuras y se describiran con detalle en la presente memoria. Se debera entender, sin embargo, que no hay ninguna intencion de limitar las realizaciones a modo de ejemplo a las formas particulares descritas, sino al contrario, las realizaciones a modo de ejemplo han de cubrir todas las modificaciones, las equivalentes y las alternativas que estan comprendidas dentro del alcance de las realizaciones. Los numeros semejantes hacen referencia a los elementos semejantes o similares por toda la descripcion de las figuras.

Se entendera que, cuando se hace referencia a que un elemento esta “conectado” o “acoplado” a otro elemento, se puede conectar o acoplar directamente al otro elemento o pueden estar presentes elementos intermedios. En contraste a esto, cuando se hace referencia a que un elemento esta “conectado directamente” o “acoplado directamente” a otro elemento, no esta presente ningun elemento intermedio. Otras palabras utilizadas para describir la relacion entre elementos se debenan interpretar de forma semejante (p. ej., “entre” frente a “directamente entre”, “adyacente” frente a “directamente adyacente”, etc.).

La terminologfa utilizada en la presente memoria es con el fin de describir solamente las realizaciones particulares y no esta destinada a ser limitativa de las realizaciones a modo de ejemplo. Como se usa en la presente memoria, las formas en singular “un”, “uno” y “el” estan destinadas a incluir tambien las formas en plural, a menos que el contexto lo indique claramente de otro modo. Se entendera ademas que los terminos “incluye”, “incluyendo”, “comprende” y/o “comprendiendo”, cuando se usan en la presente memoria, especifican la presencia de caractensticas, conjuntos, etapas, operaciones, elementos y/o componentes indicados, pero no excluyen la presencia o adicion de una o mas caractensticas, conjuntos, etapas, operaciones, elementos, componentes y/o grupos de los mismos, que sean distintos.

A menos que se defina de otro modo, todos los terminos (incluyendo los terminos tecnicos y cienrtficos) utilizados en la presente memoria tienen el mismo significado que el entendido comunmente por el experto en la tecnica, al que pertenecen las realizaciones a modo de ejemplo. Se entendera ademas que los terminos, p. ej., los definidos en los diccionarios utilizados comunmente, se debenan interpretar como que tienen un significado que concuerda con su significado en el contexto de la tecnica relevante y no se interpretaran en un sentido idealizado o excesivamente formal a menos que asf se defina expresamente en la presente memoria. Por ejemplo, los terminos como “esencialmente” o “sustancialmente” hacen referencia rtpicamente a desviaciones del mundo ideal, en donde tales desviaciones pueden deberse a tolerancias y variaciones de instalacion y/o produccion.

La figura 1 muestra una vista esquematica de una portena 1, p. ej., de un partido de futbol, que tiene montada en la misma cuatro sistemas de antenas 2a-d segun una realizacion. Aunque la portena 1 esta rodeada por cuatro sistemas de antenas 2a-d en la figura 1, otras realizaciones pueden utilizar tambien diferentes cantidades de sistemas de antenas. Por ejemplo, en una realizacion adicional, se puede usar solamente un sistema de antenas, en uno de los postes de la portena 1 o en la barra superior de la portena 1, por ejemplo. En la realizacion de la figura 1, el sistema de antenas 2a-d sirve para determinar el paso de un balon a traves de una zona de interes o una zona de deteccion dentro de un plano de deteccion 22. En la configuracion de la figura 1, el plano de deteccion 22 es el plano perpendicular a las antenas de cuadro 4a-d de los sistemas de antenas 2a-d y, por lo tanto, paralelo a la cara delantera abierta de la portena 1 o coincidente con dicha cara.

Como se desarrolla en la siguiente descripcion, las antenas de cuadro 4a-d se pueden usar para la deteccion del cruce o del paso de un balon 11 a traves del plano de deteccion 22 en algunas realizaciones. Por lo tanto, las antenas de cuadro 4a-d se pueden indicar tambien como antenas de la lmea de portena, o sensoras, en algunas realizaciones. La realizacion a modo de ejemplo de la figura 1 comprende tambien una antena de cuadro 6a-d adicional en cada uno de los sistemas de antenas 2a-d, que puede comprender uno o mas cuadros de antena dispuestos dentro de un plano adicional de antena que es perpendicular al plano de antena de las antenas de cuadro sensoras 4a a 4d y paralelo al plano de deteccion 22. Estas antenas de cuadro adicionales pueden servir

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para obtener informacion sobre si el balon 11 ha pasado a traves del plano de deteccion 22 al interior de la portena 1 o al exterior de la portena 1. Por lo tanto, las antenas de cuadro 6a-d adicionales se pueden indicar tambien como antenas de marco. En otras palabras, las antenas de marco pueden servir para definir una zona de deteccion dentro del plano de deteccion, a fin de ser capaces de concluir si el balon 11 cruzo el plano de deteccion dentro de la zona de deteccion. Por lo tanto, las antenas de cuadro 6a-d adicionales pueden estar situadas en el borde de la zona de deteccion, por ejemplo, en los postes del marco de portena. Como llegara a ser evidente en lo que sigue, todas las antenas o los cuadros de antena pueden estar dispuestos en el borde de la zona de deteccion.

La figura 1 ilustra ademas esquematicamente una trayectoria de senal 8 de cuadro a tierra, que sirve para interconectar los terminales primero y segundo de las antenas de cuadro 4a-d para cerrar un bucle conductor alrededor de la zona de deteccion a fin de generar un campo electromagnetico de excitacion, como se ilustra en la figura 2. Dentro de la zona de deteccion, el campo electromagnetico de excitacion 12 o al menos una componente espacial del mismo (p. ej., perpendicular al plano de deteccion) tendra una intensidad de campo (magnetico) por encima de un cierto umbral de intensidad de campo, en donde el umbral puede estar en el intervalo de 0,01 A/m a 10 A/m. Es decir, la trayectoria de senal 8 de cuadro a tierra cierra un circuito electrico a fin de permitir la generacion del campo electromagnetico de excitacion con las antenas de cuadro 2a-d que forman tambien una antena de cuadro excitadora alrededor de la zona de deteccion, es decir, la portena 1.

Aunque algunas realizaciones ilustradas en la presente memoria utilizan trayectorias conductoras de las antenas de cuadro sensoras 4a-d para generar tambien el campo electromagnetico de excitacion aplicando una senal de excitacion a dichas antenas de cuadro 4a-4d, otras realizaciones pueden utilizar tambien un cuadro independiente de excitacion o excitador a fin de proporcionar el campo electromagnetico de excitacion. Aunque no mostrado explfcitamente por la figura 1, las antenas de cuadro sensoras 4a-4d pueden comprender nucleos magneticos, tales como nucleos de ferrita, segun algunas realizaciones. Por ello, los nucleos magneticos pueden estar situados en una zona del campo electromagnetico de excitacion o en una zona del plano de deteccion donde la intensidad de campo esta por debajo del umbral antes mencionado de la intensidad de campo.

En lo que sigue, se explicaran con mas detalle los principios de funcionamiento del sistema de antenas y de la determinacion de la presencia de un cruce o un paso de un objeto movil 11 a traves de la zona de deteccion dentro del plano de deteccion 22.

Haciendo referencia a continuacion a la figura 2, se puede generar un campo electromagnetico de excitacion, que puede tener lmeas de campo de la componente magnetica que cruzan el plano de deteccion 22 esencialmente perpendicular, con un sistema de antenas segun las realizaciones. El campo electromagnetico de excitacion 10 o, para ser mas precisos, su componente magnetica solamente se ilustra de manera esquematica indicando la direccion de una unica lmea de campo 10 en la figura 2. Notese que las otras dos componentes magneticas paralelas al plano de deteccion 22 pueden anularse en el plano de deteccion.

Utilizando un objeto desplazable o movil 11 que emite o retrodispersa un campo magnetico 12, como se ilustra en la figura 2, la componente magnetica 12 del campo electromagnetico emitido o retrodispersado puede ser recibida mediante las antenas de cuadro sensoras 4a-d. La figura 2 supone que el objeto movil 11 es un balon de un juego deportivo que emite o refleja el campo magnetico, como se ilustra por las lmeas de campo 12 mostradas.

Las realizaciones descritas en la presente memoria, sin embargo, utilizan un balon 11 o un objeto movil que es excitado por el campo electromagnetico de excitacion 10, como se genera por una antena de cuadro excitadora 9 formada por las antenas de cuadro 4a-d interconectadas y la trayectoria de senal 8 de cuadro a tierra para emitir el campo magnetico 12. Con este proposito, se puede utilizar un balon o un objeto movil 11, como se muestra en la figura 14, ilustracion izquierda, que puede comprender tres antenas de cuadro 14a-c que estan dispuestas en una orientacion perpendicular por parejas una con respecto a las otras. Las tres antenas de cuadro 14a-c pueden estar conectadas entre sf y acopladas a un resonador 16, teniendo el resonador 16 una frecuencia de resonancia correspondiente esencialmente a la frecuencia del campo electromagnetico de excitacion 10. Es decir, el objeto 11 puede tener tres bobinas 14a-c perpendiculares con una frecuencia de resonancia correspondiente esencialmente a la frecuencia del campo electromagnetico de excitacion 10, en donde son posibles tolerancias de ±10%.

Cuando tal balon u objeto 11 se aproxima a la portena 1 o al sistema de antenas 2a-d, las bobinas 14a-c en el interior del balon 11 son estimuladas por el campo electromagnetico de excitacion 10, en particular por la componente de campo que no se anula perpendicular al plano de deteccion 22. Es decir, se induce una corriente en las antenas de cuadro 14a-c del balon. Debido a la frecuencia de resonancia del resonador del objeto movil 11 y la frecuencia correspondiente del campo electromagnetico de excitacion 10, el circuito resonante o el resonador 16 del objeto movil 11, p. ej., en un condensador utilizado en el mismo, puede almacenar la energfa recibida. La oscilacion en el resonador 16 o la energfa almacenada puede generar entonces un campo electromagnetico retrodispersado en las bobinas 14a-c del objeto movil 11, que se superpone de manera que el campo magnetico de excitacion se refleja en paralelo y se produce con un retardo correspondiente a un desplazamiento de fase de 90° causado por las propiedades del circuito resonador.

Segun algunas realizaciones, el objeto movil 11 puede comprender tres antenas de cuadro o bobinas 14a-c dispuestas en una orientacion perpendicular por parejas una con respecto a las otras y que no estan conectadas en

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serie, como se indica por la ilustracion derecha en la figura 14. Cada antena de cuadro o bobina 14a-c del objeto movil 11 puede formar un resonador independiente que puede comprender ademas una capacitancia l6a-c asociada que esta conectada en serie o en paralelo. Cada uno de los tres circuitos resonantes asf dispuestos se puede sintonizar a la frecuencia del campo electromagnetico de excitacion 10 eligiendo las capacitancias y las inductancias de cada circuito resonante apropiadamente.

Debido a las propiedades del resonador, el campo magnetico 12 emitido por el objeto movil 11 puede estar retardado con respecto al campo electromagnetico de excitacion 10 en un tiempo correspondiente idealmente a un desplazamiento de fase de 90° (n/2). Esta estimulacion de la emision de un campo magnetico 12 se utiliza tambien en sistemas de Identificacion por radiofrecuencia (RFID) a fin de transmitir informacion desde objetos que no han plasmado sus propias fuentes de energfa. En la RFID, la emision excitada de un campo magnetico 12, como se ilustra en la figura 2, se conoce tambien como “retrodispersion”. El campo (electro) magnetico 12 retrodispersado o emitido del objeto movil 11 puede, entre otras cosas, ser recibido por la antena de cuadro sensora 4c, que puede estar montada por detras de un poste o un travesano 18 de la portena 1. Aunque las antenas de cuadro sensoras 4a-d de los sistemas de antenas a modo de ejemplo descritos en la presente memoria pueden comprender solamente un unico cuadro de antena formado por dos trayectorias de senal simetricas, otras realizaciones pueden utilizar tambien antenas de cuadro que tienen mas cuadros. La figura 3 ilustra una relacion idealizada de fase entre una senal de excitacion 28 utilizada para generar el campo electromagnetico de excitacion 10 y una senal de recepcion retrodispersada 29, como se puede recibir en un terminal de senales de la antena de cuadro sensora 4c.

La utilizacion de un objeto movil 11, como por ejemplo el ilustrado en la figura 14, conduce a una configuracion de campo del campo magnetico 12 emitido por el objeto movil 11, como se ilustra en la figura 2. Esto es debido al hecho de que los campos electromagneticos individuales emitidos por las tres antenas de cuadro 14a-c se superponen entre sf de manera que llegan a la configuracion de campo de la figura 2. Un vector de intensidad de campo 20 a modo de ejemplo del campo magnetico 12 emitido se ilustra en la figura 2, que esta compuesto por una primera componente 20a paralela al plano de deteccion 22, asf como por una segunda componente 20b perpendicular al plano de deteccion 22. Debido a su orientacion con una superficie abierta perpendicular al plano de deteccion 22, la antena de cuadro sensora 4c es sensible a la primera componente 20a, que se indica tambien, por lo tanto, como la parte de la lmea de portena, mientras que la segunda componente 20b se indica tambien como la parte de marco del vector de intensidad de campo 20 (Hretro, balon).

En otras palabras, la senal de respuesta electromagnetica retrodispersada del objeto movil 11 o del balon esta induciendo una corriente a la antena de cuadro sensora 4c y a la antena de cuadro 6c adicional del sistema de antenas 2c, que pueden estar formadas, ambas, como antenas de ferrita, es decir, antenas que utilizan un nucleo magnetico. La antena de cuadro 6c adicional solamente se ilustra de manera esquematica y para completar en la figura 2. La senal de respuesta retrodispersada o recibida puede ser dividida en una parte de marco 20b y una parte de lmea de portena 20a. Dependiendo de la posicion del balon 11, cambia la orientacion del vector de campo H 20 de la senal de respuesta retrodispersada. Tan pronto como el balon 11 pasa el plano de deteccion 22 en el centro (o eje de simetna) de la antena de cuadro 4c, la primera componente 20a del vector de intensidad de campo (Hretro, porteria) cruza el cero y se invierte la forma de onda de la senal. Es decir, una condicion de fase de la senal de recepcion cambia segun una condicion predeterminada. La condicion predeterminada puede ser, segun algunas realizaciones, que se invierta la forma de onda de la senal y que la fase experimente un cambio de 180°. Una vez que se produce una inversion de fase o un desplazamiento de fase de 180° o se determina por la evaluacion de la senal de respuesta recibida proporcionada por el sistema de antenas 2c, en particular por la antena de cuadro 4c, se puede suponer un caso de “gol”, dado que el centro del balon o del objeto movil 11 cruzo la lmea de simetna de las dos trayectorias de senal (cada una formando la mitad del cuadro sensor) de la antena de cuadro 4c, es decir, el plano de deteccion 22. Sin embargo, en el momento del cruce, la intensidad de campo total del campo electromagnetico de excitacion 12 (es decir, de su componente espacial que no se anula perpendicular al plano de deteccion 22) dentro de la portena 1 esta al maximo y, por lo tanto, se mantiene la emision del campo magnetico 12 del objeto movil 11, aumentando la precision que se puede conseguir en la determinacion del paso del objeto 11, si se compara con planteamientos alternativos, donde el campo electromagnetico de excitacion dentro del plano de deteccion 10 se sintoniza o se ajusta para que sea nulo.

La utilizacion de un sistema de antenas segun las realizaciones, por lo tanto, permite determinar el suceso de un gol, es decir, el hecho de que todo el balon 11 estaba, en cualquier situacion temporal, completamente por detras de la lmea de portena, con la mas alta precision. Los nucleos magneticos en los cuadros sensores 4c y/o 6c pueden mejorar mas las capacidades de deteccion de senales.

Para la deteccion de un gol en un partido de futbol, el sistema de antenas 4c puede comprender una estructura de montaje accionable para montar el sistema de antenas 2a a 2d en una estructura de soporte o en el marco de portena de manera que el plano de deteccion 22 tenga una distancia sustancialmente igual a la mitad del diametro de un balon de futbol para la cara delantera de la portena 1. A fin de proporcionar una solucion mas flexible, la estructura de montaje puede ser ajustable para su ajuste en diferentes disenos de portena, de manera que sea capaz de ajustar la distancia predeterminada a los requisitos.

La figura 4a muestra una vista, en perspectiva, de la configuracion ilustrada en la figura 2, en donde solamente se ilustra de manera esquematica una realizacion de una estructura de montaje 24 adaptada para montar el sistema de

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antenas, que comprende la antena de cuadro sensora 4c y la antena de cuadro 6c adicional, en la barra de aluminio 18 de una portena.

Como se ilustra ademas en la figura 4a, la antena de cuadro sensora 4c (que es parte de todo el cuadro de antena excitadora 9) comprende un primer terminal 26a (hacia la antena de cuadro sensora 4b) y un segundo terminal 26b (hacia la antena de cuadro sensora 4d) para recibir una senal de excitacion 28 de la antena de cuadro excitadora 9, lo que permite proporcionar dicha senal de excitacion 28 a la antena de cuadro sensora 4c esencialmente simetrica. Como se ilustra con mas detalle en la figura 4a, la senal de excitacion 28 de la corriente alterna puede ser dividida y transferida (propagada) desde el primer terminal 26a hasta el segundo terminal 26b por una primera trayectoria de senal 30a, asf como por una segunda trayectoria de senal 30b de la antena de cuadro sensora 4c. Es decir, ambos conductores de la antena de cuadro 4c, que se extienden esencialmente paralelos al plano de deteccion 22 (formando un plano de simetna para la primera y la segunda trayectorias de senal 30a, b) pueden participar en la generacion del campo electromagnetico de excitacion 10. Segun la realizacion de la figura 4a, la antena de cuadro 6c adicional, es decir, la antena de marco, no participa en la generacion del campo electromagnetico 10. Sin embargo, las realizaciones adicionales pueden utilizar tambien la antena de cuadro 6c adicional para la generacion del campo electromagnetico de excitacion 10.

Notese que una zona de interseccion 27, entre el plano de deteccion 22 y el plano de antena sensora, abarcada por la antena de cuadro sensora 4c es una zona donde la intensidad de campo magnetico del campo (electro) magnetico de excitacion 10 generado sera debil, idealmente nula, debido a la simetna de la primera y la segunda trayectorias de senal 30a, b con respecto al plano de deteccion 22. Por consiguiente, la zona 27 es una zona de superposicion destructiva de componentes de campo electromagnetico que tienen su origen en una disposicion simetrica de uno o mas conductores electricos 30a, b de la antena excitadora 9. Es decir, la zona de interseccion 27, entre el plano de deteccion 22 y el plano de antena sensora, abarcada por la primera y la segunda trayectorias de senal 30a, b forma una zona del campo electromagnetico de excitacion 10 alterno donde la intensidad de campo magnetico del campo alterno esta por debajo o es igual a un cierto umbral de intensidad de campo magnetico. Este umbral de intensidad de campo magnetico puede ser, en un caso ideal, al menos proximo a cero. El umbral de intensidad de campo (magnetico) se puede definir para que este en el intervalo de 0,01 A/m a 10 A/m, por ejemplo. Segun algunas realizaciones, un material de nucleo magnetico, tal como un material ferromagnetico o ferrimagnetico, puede estar colocado o situado en dicha zona de interseccion 27, entre el plano de deteccion 22 y el plano de antena sensora, abarcada por la antena de cuadro sensora 4c. Por ello, un eje longitudinal del nucleo magnetico se puede extender paralelo al plano de deteccion 22. En particular, el eje longitudinal del nucleo magnetico puede coincidir con el plano de deteccion 22 o estar situado en el mismo. La capacidad de deteccion de la antena de cuadro sensora 4c con respecto a la senal de respuesta (electro) magnetica retrodispersada relativamente debil se puede mejorar debido al nucleo magnetico de la antena de cuadro sensora 4c. Notese que la zona 27 puede estar en el exterior de la zona de deteccion, p. ej., la superficie abierta de la portena.

Las realizaciones de una antena de cuadro sensora 4c, que comprende un nucleo magnetico en la zona 27 del campo electromagnetico de excitacion que experimenta una intensidad de campo por debajo del umbral de intensidad de campo, se describiran con mas detalle con respecto a las figuras 5a y 5b.

La figura 5a ilustra una parte de la antena de cuadro excitadora 9, rodeando la antena de cuadro excitadora 9 la zona de deteccion (p. ej., un marco de portena), y la parte que forma una antena de cuadro sensora 4c del sistema de antenas al mismo tiempo. La antena de cuadro sensora 4c esta acoplada a un primer terminal de senales 26a y a un segundo terminal de senales 26b. La senal o corriente de excitacion 28 (Iexc) es transferible desde el primer terminal 26a hasta el segundo terminal 26b por una primera trayectoria de senal 30a y por una segunda trayectoria de senal 30b diferente de la antena de cuadro excitadora o sensor. Por ello, la primera trayectoria de senal 30a lleva una primera parte Itx1 de la corriente de excitacion Iexc, la segunda trayectoria de senal 30b lleva una segunda parte Itx2 de la corriente de excitacion Iexc. Idealmente, la primera y la segunda partes Itx-i, Itx2 de la corriente de excitacion Iexc son identicas en amplitud y fase. Segun algunas realizaciones, la primera y la segunda trayectorias de senal 30a, 30b se extienden simetricamente y en lados diferentes del plano de deteccion 22. Esta simetna de la primera y la segunda trayectorias de senal 30a, 30b con respecto al plano de deteccion 22 conduce ventajosamente a la zona 27 del campo electromagnetico de excitacion por debajo de un cierto umbral de intensidad de campo magnetico. En el centro de simetna 29 de las trayectorias de senal primera y segunda 30a, 30b dispuestas simetricamente, la intensidad de campo magnetico del campo electromagnetico de excitacion es idealmente nula. Como se ha explicado anteriormente, la primera y la segunda trayectorias de senal 30a, 30b abarcan un plano de antena sensora que es esencialmente perpendicular al plano de deteccion 22. Mientras que la figura 5a ilustra una realizacion con una antena de cuadro excitadora/sensor 4c circular, es decir, cada una de las trayectorias de senal primera y segunda 30a, 30b que forman un semidrculo, la figura 5b ilustra una realizacion adicional en donde la primera trayectoria de senal 30a comprende un primer segmento conductor electrico que se extiende en paralelo al plano de deteccion 22 y en donde la segunda trayectoria de senal 30b comprende un segundo segmento conductor que se extiende tambien en paralelo al plano de deteccion 22, pero en un lado diferente del mismo. Por consiguiente, en la figura 5b la antena de cuadro excitadora/sensor 4c tiene una forma geometrica esencialmente rectangular. En ambas realizaciones, el sistema de antenas esta configurado de manera que la senal de excitacion 28 se propaga desde el primer terminal 26a hasta el segundo terminal 26b por la primera trayectoria de senal 30a y la segunda trayectoria de senal 30b simultaneamente y en fase. Ademas, en ambas realizaciones, al menos un nucleo magnetico de la antena de cuadro sensora 4c puede estar situado entre la primera y la segunda trayectorias

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de senal 30a, 30b dentro de la zona 27 predefinida alrededor de una interseccion del plano de deteccion 22 y del plano de antena sensora. Es decir, el nucleo magnetico 31 puede estar sustancialmente situado en el plano de deteccion 22. Debido a la disposicion simetrica de las dos trayectorias de senal 30a, 30b, la zona 27 predefinida alrededor del plano de deteccion 22 experimental solamente un debil campo magnetico de excitacion por debajo del umbral de intensidad de campo magnetico, evitando por ello los efectos de saturacion en el nucleo magnetico 3l del cuadro sensor 4c. Esto permite, a su vez, la deteccion sensible de la senal de respuesta retrodispersada relativamente debil desde el objeto desplazable 11.

Las figuras 4b y 5c ilustran una realizacion adicional, en donde las antenas de cuadro 4b y 4c forman unas antenas de cuadro excitadoras con trayectorias de senal simetricas primera y segunda 30a, 30b, respectivamente, como se ha explicado anteriormente. En contraste a la realizacion de la figura 4a, la realizacion de la figura 4b emplea las antenas de cuadro sensoras 4b' y 4c' que estan separadas de las antenas de cuadro excitadoras 4b y 4c. Sin embargo, cada una de las antenas de cuadro sensoras 4b' y 4c', que comprende un nucleo magnetico 31, puede estar tambien situada entre la primera y la segunda trayectorias de senal 30a, 30b dentro de la zona 27 predefinida alrededor de una interseccion del plano de deteccion 22 y el plano de antena sensora. Es decir, las antenas de cuadro sensoras 4b' y 4c' con sus nucleos magneticos 31 respectivos pueden estar sustancialmente situadas en el plano de deteccion 22. Debido a la disposicion simetrica de las dos trayectorias de senal 30a, 30b, el plano de deteccion 22 por detras de la barra de portena experimental solamente un debil campo magnetico de excitacion por debajo del umbral de intensidad de campo magnetico, evitando por ello los efectos de saturacion en los nucleos magneticos 31 de los cuadros sensores 4b', 4c'. Esto permite, a su vez, la deteccion sensible de la senal de respuesta retrodispersada relativamente debil desde el objeto desplazable 11. Como se puede ver de la figura 4b, el eje longitudinal de los nucleos magneticos 31 puede extenderse esencialmente dentro del plano de deteccion 22 y perpendicular al plano de antena abarcado por las antenas de cuadro 4b y 4c o las trayectorias de senal 30a, 30b del mismo. Una vista a escala ampliada de una antena sensora 4b' o 4c' que comprende un nucleo magnetico 31 con una gran relacion l/d entre longitud y diametro se ilustra en la figura 5c. La realizacion de la figura 4b muestra ademas una antena de marco 6c situada entre las dos antenas de cuadro (excitadoras) 4b y 4c. Por ello, una instalacion para la antena de marco 6c es similar a la de las antenas de cuadro sensoras 4b' y 4c', excepto en que esta girada 90°. Es decir, la antena de marco 6c que comprende un nucleo magnetico 31 puede estar tambien situada entre las trayectorias de senal primera y segunda simetricas 30a', 30b', sin embargo, con la diferencia de que el plano abarcado por las trayectorias de senal 30a', 30b' corresponde al plano de deteccion 22 y que el eje longitudinal del nucleo magnetico del cuadro de antena de marco se extiende perpendicular al plano de deteccion 22.

Las realizaciones permiten evitar factores desventajosos espedficos, tales como la saturacion (magnetica), que proldbe normalmente el uso de materiales ferromagneticos en aplicaciones de sensores con campos magneticos vecinos grandes o altos. Debido a la forma geometrica especial (p. ej., simetna) de la instalacion de antenas, las realizaciones permiten usar las ventajas de los materiales de nucleo magnetico en aplicaciones de sensores, tales como la amplificacion de la senal de recepcion. Usando materiales de nucleo ferromagneticos o ferrimagneticos, junto con una instalacion de antenas adecuada, la senal de recepcion se puede amplificar mejor empleando la misma superficie de las antenas de cuadro sensoras como sin nucleo magnetico, o se pueden reducir a escala las dimensiones de la instalacion de antenas, conduciendo todavfa a una magnitud usualmente recibida de la senal de recepcion (miniaturizacion).

Los materiales de nucleo magnetico tienen tfpicamente una curva de magnetizacion, como se ilustra esquematicamente en la figura 6a. Si el nucleo magnetico se pone dentro de un campo magnetico H que excede una cierta intensidad de campo magnetico, el material ferromagnetico se llevara a la saturacion. Es decir, un aumento adicional de la intensidad del campo magnetico H conducira solamente a un aumento menor del flujo magnetico B en el material de nucleo magnetico y, por consiguiente, de la senal de recepcion. Normalmente, habra una no linealidad que conduce a distorsiones de senal. Por consiguiente, para usar antenas ferromagneticas o ferrimagneticas como sensores de campo magnetico para alternar campos, es importante tener el nucleo magnetico en una zona mas bien lineal, que no conduce a la saturacion. Esto ayuda a usar el efecto de enfoque del nucleo magnetico, es decir, el aumento del flujo magnetico B a traves del nucleo. Para ilustrar esto, la figura 6b muestra a modo de ejemplo unas lmeas de campo magnetico intenso que tienen su origen en un nucleo ferromagnetico 31 de una antena de cuadro 4c.

Tener grandes distancias entre emisor y receptor, como es usualmente el caso para las senales DCF77 (DCF77 representa D = Deutschland (Alemania), C = senal de onda larga, F = los transmisores de onda larga en los emplazamientos de la estacion de transmision Mainflingen (debido a su proximidad a Frankfurt am Main), 77 = frecuencia: 77,5 kHz), por ejemplo, usando nucleos magneticos en las antenas de recepcion, no plantea problemas dado que la intensidad de campo magnetico en la antena de recepcion es usualmente mas bien debil. Para las aplicaciones de deteccion de goles, sin embargo, el campo (electro) magnetico de excitacion se genera casi en el mismo lugar donde se recibe la senal de respuesta comparativamente debil. Es decir, en la zona de la antena sensora 4c pueden experimentarse fuertes intensidades de campo magnetico de excitacion en comparacion con la senal de respuesta retrodispersada. La relacion entre las intensidades de campo del campo de excitacion y el campo de respuesta puede estar en un intervalo entre 50 dB y 110 dB, por ejemplo. Por consiguiente, normalmente, el fuerte campo de excitacion 10 llevana a la saturacion un nucleo (ferro) magnetico de una antena de recepcion. Sin embargo, las realizaciones sugieren disponer una zona 27 libre de campo o al menos casi libre de campo, que no

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esta influida eficazmente por el campo de excitacion. Por lo tanto, las realizaciones permiten usar las antenas sensoras 4a-d con los nucleos magneticos 31.

Como se ha explicado con referencia a las figuras 4 y 5, la zona o zonas 27 libres de campo del campo electromagnetico de excitacion 10 por debajo del umbral de intensidad de campo pueden crearse, por ejemplo, si la senal de excitacion 28 es dividida en dos trayectorias de senal 30a, 30b simetricas y/o paralelas. Si la misma corriente (en amplitud y fase) pasa a traves de ambas trayectorias de senal 30a, 30b, la zona 27 libre de campo se crea en el centro de simetna 29, y alrededor del mismo, de las dos trayectorias de senal 30a, 30b debido a la superposicion destructiva de los campos magneticos individuales generados por las dos trayectorias de senal 30a, 30b o corrientes Itxi, Itx2, respectivamente. Si se supone que se permite una cierta tolerancia, es decir, que el campo magnetico superpuesto puede que no sea exactamente nulo, sino por debajo de un cierto umbral de intensidad de campo, entonces, existe una cierta zona 27 alrededor del centro de simetna 29 en la que se puede colocar el nucleo magnetico 31 de la antena sensora 4c. Suponiendo una disposicion simetrica alrededor del centro de simetna 29, la integral de suma del campo magnetico encerrado permanece nula o al menos proxima a cero. Si las dimensiones (p. ej., el diametro) del nucleo magnetico 31 son sustancialmente menores que las del cuadro sensor 4c, puede suponerse un flujo magnetico a traves del nucleo 31 esencialmente nulo.

En realizaciones que usan el sistema de antenas 2a-d para la deteccion de goles, el sistema puede estar montado en postes metalicos (p. ej., de aluminio). En tales circunstancias, se puede emplear un circuito de compensacion para equilibrar las dos corrientes Itx1 e Itx2 en amplitud y fase. Volviendo de nuevo a la figura 4a, se ilustra ademas una trayectoria de senal de compensacion 32 opcional y a modo de ejemplo (que se puede emplear, tambien, para la realizacion de la figura 4b), que puede estar acoplada a la segunda trayectoria de senal 30b y que puede servir para equilibrar la antena de cuadro 4c. En las realizaciones alternativas, la trayectoria de senal de compensacion 32 puede estar, por supuesto, acoplada tambien a la primera trayectoria de senal 30a. Generalmente, un circuito de compensacion, que puede estar acoplado a la primera y/o la segunda trayectorias de senal 30a, 30b puede comprender componentes resistivos, capacitivos y/o inductivos variables para equilibrar las dos corrientes Itx1 e Itx2 en presencia de efectos desequilibrantes causado, por ejemplo, mediante postes metalicos o similares proximos al sistema de antenas 2a-d. Una realizacion adicional de un circuito de compensacion 34 se ilustra esquematicamente en la figura 7. Por ello, los componentes resistivos, capacitivos y/o inductivos variables del circuito de compensacion 34 pueden estar situados en la primera trayectoria de senal 30a, en la segunda trayectoria de senal 30b y entre la primera y la segunda trayectorias de senal 30a, 30b a fin de equilibrar las corrientes Itx1 e Itx2. La influencia de un poste metalico 18 se modela mediante una resistencia electrica Rperdida, ai y un transformador que tiene una inductancia mutua Mai entre el poste metalico 18 y la primera trayectoria de senal 30a.

En caso de una distribucion asimetrica de las corrientes Itx1 e Itx2, sena posible tambien determinar el lugar resultante de la zona 27 (casi) libre de campo. Al existir diferencias de amplitud entre las corrientes Itx1 e Itx2, el punto 29 de superposicion destructiva de los campos magneticos resultantes individuales sena desplazado fuera del centro de simetna 29, hasta otra posicion dentro del cuadro sensor 4c. Es decir, son posibles tambien las realizaciones sin circuitos de compensacion. A fin de tener condiciones controladas y predecibles, sin embargo, es posible la compensacion de desequilibrios.

Volviendo de nuevo a la figura 4a, la trayectoria de senal de compensacion 32 puede tener caractensticas de acoplamiento ajustables con respecto a la segunda trayectoria de senal 30b. Esto se puede utilizar para compensar las componentes de campo generadas por las corrientes parasitas en postes metalicos, tales como por ejemplo en un poste de aluminio 18 ilustrado en la figura 4a, b. Las corrientes parasitas pueden ser generadas, por ejemplo, mediante la corriente en la primera trayectoria de senal 30a y, por consiguiente, inducir una corriente en la antena de cuadro 4c que no esta causada por el objeto movil 11 y, por lo tanto, no deseable. Mediante la trayectoria de senal de compensacion 32 o, mas generalmente, usando un generador de senales de compensacion 34 (tal como se muestra en la figura 7) dentro del sistema de antenas 2c, tales componentes de senal pueden compensarse de manera que la antena este equilibrada, es decir, una de las trayectorias de senal 30a o 30b lleva la mitad de la corriente Iexc de la senal de excitacion 28, mientras que la otra trayectoria de senal, posiblemente junto con la trayectoria de senal de compensacion 32 o con el generador de senales de compensacion, lleva la otra mitad de la corriente, de manera que no se induce ninguna senal en la antena de cuadro 4c sin la presencia del objeto movil 11 cerca de la antena de cuadro 4c. Con este proposito, la antena de cuadro 4c se puede sintonizar de manera que ambas senales que llevan la mitad de la corriente Iexc, cada una, esten en fase.

La figura 4a muestra solamente a modo de ejemplo una realizacion particular para implementar un generador de senales de compensacion usando un hilo de compensacion que tiene una distancia ajustable al hilo de la segunda trayectoria de senal 30b y/o una inductancia ajustable de manera que la antena puede ser equilibrada ajustando la distancia y/o la inductancia una vez que dicha antena esta montada en la estructura de soporte o en la portena. Una posibilidad adicional de implementar un generador de senales de compensacion sena, por ejemplo, anadir una parte metalica o de aluminio simetrica en el otro lado del sistema de antenas 2c de manera que se proporciona una configuracion simetrica en la que las corrientes parasitas de las barras metalicas diferentes se compensan entre sf. Una posibilidad adicional de implementar un generador de senales de compensacion sena, por ejemplo, inducir una corriente en la antena de cuadro 4c o en una trayectoria de senal de la antena de cuadro 4c con una amplitud y una fase ajustadas apropiadamente generadas de manera que se compensa la influencia de las corrientes parasitas. La induccion de esta senal de compensacion adicional se podna realizar, por ejemplo, mediante un transformador

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adicional o similar. Sin embargo, cuando se usa una trayectoria de senal de compensacion 32 o un hilo de compensacion, como se ilustra en la figura 4a y, con mas detalle, en la figura 7, no es necesaria ninguna trayectoria de senal activa adicional y, por consiguiente, el sistema de antenas se mantiene sencillo y fiable.

Aparte del uso del generador de senales de compensacion o de la trayectoria de senal de compensacion 32, el diseno del sistema de antenas es tambien altamente eficiente para evitar la diafoma o las componentes de senal no deseadas, si se compara con otras soluciones que emplean un cuadro independiente adicional para la generacion del campo electromagnetico de excitacion 10. Usando un cuadro adicional se pueden generar senales de diafoma en la antena de cuadro 4c del sistema de antenas 2c que podnan cubrir el campo magnetico 12 de la senal retrodispersada del objeto movil 11. Esto disminuina significativamente la precision de la deteccion del suceso de un gol. Sin embargo, utilizando la antena de cuadro para crear el campo electromagnetico de excitacion, como en las realizaciones descritas en las figuras, se evita la aparicion de senales de diafoma debido a la generacion particular del campo electromagnetico de excitacion 10.

La figura 8 muestra, a modo de ejemplo, dos senales de recepcion 42a y 42b como pueden ser recibidas por la antena de cuadro 4c cuando un balon 10 pasa un plano de deteccion 22 de una portena 1, de manera que se consigue marcar en un partido de futbol o balonmano o similar. La figura 8 muestra esquematicamente una portena y las senales de recepcion 42a y 42b que resultan de dos posiciones diferentes donde un balon pasa el plano de deteccion 22. La primera posicion 40a esta esencialmente en el centro de la portena 1, mientras que la segunda posicion 40b esta proxima a un poste de la portena 1. El sistema de coordenadas se elige para que sea tal que la direccion X es la direccion desde la barra inferior hasta la superior de la portena, mientras que la direccion Y se extiende de izquierda a derecha y la direccion Z es perpendicular al plano del papel, es decir, perpendicular al plano de deteccion, que es paralelo al plano de la cara abierta de la portena.

Las dos caractensticas de senal de las senales de recepcion 42a y 42b, como se determinan por una realizacion del sistema de antenas, se muestran sobre la parte superior de la portena 1. La forma geometrica se elige de manera que el plano que tiene una coordenada Z de cero corresponde al plano de deteccion. Como ya se ha explicado en lo anterior, una senal de recepcion 42a y 42b, como se determina por los sistemas de antenas segun las realizaciones, experimenta un cambio de fase, es decir, cruza el cero cuando el balon cruza o pasa a traves del plano de deteccion 22. Aunque las amplitudes de las senales de recepcion 42a y 42b y la distancia al plano de deteccion 22 que corresponde a la aparicion de una senal de recepcion detectable (desde el punto de vista de una amplitud significativa producida por el objeto movil) pueden diferir significativamente, llega a ser evidente que, con independencia de la posicion donde el balon pasa a traves del plano de deteccion 22, el cambio de fase ocurre precisamente en la posicion del plano de deteccion 22, es decir, z = 0. Esto es debido particularmente a la forma geometrica de las antenas de cuadro 4a-d del sistema de antenas, debido en particular a su orientacion con respecto al plano de deteccion y debido a la generacion del campo electromagnetico de excitacion 10 por las antenas de cuadro. Por lo tanto, la deteccion fiable de un gol se puede conseguir sobre toda la zona de deteccion (es decir, la portena 1), en particular, ya que puede detectarse con alta precision un cambio de fase, es decir, el cambio de una condicion de fase de 180° (un cambio de signo de una cantidad particular).

La figura 9 ilustra una posible implementacion de como se puede realizar la deteccion del cambio de fase, que permite adicionalmente cancelar los efectos a largo plazo, tales como las desviaciones inducidas por la temperatura del sistema o similares. En principio, las senales de recepcion, como se reciben en los terminales de senales de las antenas de cuadro 4a-d, se pueden proporcionar o alimentar a un circuito receptor, donde la senal retrodispersada, es decir, la senal recibida, como esta causada por el campo magnetico 12 del objeto movil 11, sufre una conversion reductora a una senal de banda base compleja. La conversion reductora da como resultado un vector de valor complejo para la senal de recepcion. El vector de la senal de recepcion puede compararse con el vector de senales de la senal de excitacion utilizada para generar el campo electromagnetico de excitacion. Como se ilustra en la figura 3 para una configuracion ideal, el desplazamiento de fase A9 entre los dos vectores es 90°. Sin embargo, debido a las longitudes de cable, las variaciones y los tiempos de funcionamiento distintos en los circuitos receptores, o a influencias similares, el desplazamiento de fase sera, en general, diferente de 90°. La amplitud del vector complejo que representa la senal recibida depende de la posicion del balon, en particular, de la distancia del balon con respecto al plano de deteccion. Como ya se ha indicado en la figura 8, sin embargo, se produce una inversion de fase cuando el balon pasa el plano de deteccion o la lmea de portena.

En los algoritmos de deteccion de goles, las partes imaginaria y real de la senal de banda base de valor complejo se pueden procesar separadamente. Es decir, un algoritmo utilizado para detectar el paso de un objeto movil 11 a traves del plano de deteccion 22 puede buscar un punto de cruce por cero, es decir, para una configuracion donde el vector de valor complejo cruza el cero debido al cambio de la condicion de fase. A fin de suprimir los efectos del ruido, se puede verificar adicionalmente si un pico de amplitud por encima de un cierto umbral mmimo se produjo justo antes del cambio de fase o el punto de cruce por cero. Ademas, a fin de evitar las detecciones incorrectas causadas por desviaciones a largo plazo de todo el sistema, las realizaciones adicionales pueden utilizar dos frecuencias diferentes. Una frecuencia de una senal de excitacion utilizada para la generacion del campo electromagnetico de excitacion 10 puede corresponder a la frecuencia de resonancia del resonador 16 del objeto movil 11, mientras que una frecuencia adicional puede estar ligeramente por debajo o por encima de la frecuencia de resonancia. Por lo tanto, el objeto movil o el balon 11 es menos sensible a la segunda frecuencia que da como resultado un campo magnetico emitido que induce una senal de recepcion de una amplitud mas baja si se compara

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con la senal de recepcion causada por la senal de excitacion a la frecuencia de resonancia. Los efectos de la desviacion, sin embargo, influyen en ambas senales de recepcion identicamente y una diferencia entre las dos amplitudes de senal permanece la misma, cuando los efectos de la desviacion inducen cambios. Por consiguiente, se pueden identificar y compensar esos cambios. Si, sin embargo, un balon se esta aproximando a la portena o al plano de deteccion 22, la diferencia entre ambas senales disminuye y cae a cero cuando el balon cruza el plano de deteccion 22, lo que permite una discriminacion frente a los efectos de la desviacion.

Las realizaciones adicionales pueden evitar determinaciones incorrectas de goles al sumar la senal de las antenas de cuadro 4a-d y de las antenas de cuadro 6a-d adicionales, es decir, de las antenas de la lmea de portena y las antenas de marco para obtener un vector complejo que indica una orientacion del campo generado o emitido por el balon 11 y, por consiguiente, una indicacion de la posicion del balon con respecto al sistema de antenas. En particular, usando las estimaciones de los vectores de campo, como se determinan por multiples sistemas de antenas, se puede proporcionar la posibilidad de estimar la posicion del balon. Esta informacion se puede usar ademas como una verificacion de la consistencia a fin de evitar las detecciones incorrectas de goles causadas por los efectos del ruido o la desviacion a largo plazo.

La figura 9 muestra, para las dos senales de recepcion 42a y 42b ilustradas en la figura 8, el efecto de usar senales de excitacion de frecuencia ligeramente distinta a fin de generar el campo electromagnetico de excitacion 10. La respuesta, es decir, la senal de recepcion causada por el campo electromagnetico excitado con la frecuencia de resonancia se muestra en un primer grafico 44a, mientras que la senal de recepcion causada por una senal de excitacion desde antenas diferentes se ilustra por un segundo grafico 44b. Como se ilustra en la figura 9, las dos senales muestran las caractensticas de senal desarrolladas en lo anterior y, por consiguiente, permiten evitar las detecciones incorrectas de goles.

La figura 10 muestra un diagrama de circuito de una realizacion al ilustrar las componentes individuales de un sistema de antenas 2c segun una realizacion y el acoplamiento a su entorno.

Solamente por sencillez de ilustracion, la antena de cuadro 4c se ilustra en la figura 10, mientras que la antena de cuadro 6c adicional, es decir, la antena de marco, no se muestra, ya que esta antena no tiene que estar equilibrada o compensada con la misma precision que la antena de la lmea de portena o sensora 4c. La antena de cuadro 4c comprende la primera trayectoria de senal 30a y la segunda trayectoria de senal 30b. En un centro de simetna de las dos trayectorias 30a, 30b, que definen una zona de campo magnetico de excitacion nulo o bajo, esta situado un nucleo magnetico 31. Las propiedades de transmision de las trayectorias de senal primera y segunda 30a, 30b se ilustran por unas inductancias primera y segunda 46a y 46b correspondientes, asf como por unas resistencias primera y segunda 48a y 48b correspondientes. Como ya se ha mencionado anteriormente, la senal de excitacion 28 puede ser dividida en el primer terminal 26a de manera que se utilizan ambas trayectorias de senal 30a y 30b para la generacion del campo electromagnetico de excitacion 10. La senal de ambas trayectorias de senal 30a y 30b se suma en el segundo terminal 26b, donde se conecta la fuente de corriente que proporciona la senal de excitacion 28. La influencia del poste metalico de una portena o similar esta modelada por el acoplamiento inductivo entre una inductancia 50 del poste de aluminio, que esta conectada en serie a una resistencia 52 asociada. A fin de compensar la influencia del poste, el sistema de antenas ilustrado en la figura 10 incorpora una trayectoria de senal de compensacion 32, conectada en paralelo a la segunda trayectoria de senal 30b. La trayectoria de senal de compensacion 32 tiene asociada una resistencia intnnseca 54 y una inductancia intnnseca 56. La distancia entre la trayectoria de senal de compensacion 32 y la segunda trayectoria de senal 30b puede ser ajustable, segun algunas realizaciones, para compensar la influencia de las corrientes parasitas en el poste de aluminio. Segun las realizaciones adicionales, la trayectoria de senal de compensacion 32 puede comprender ademas una inductancia variable 58, de manera que es capaz de compensar con mas precision la influencia del poste de aluminio o de otras influencias. En otras palabras, se puede usar un hilo adicional, que discurre o se extiende paralelo a la segunda trayectoria de senal 30b del cuadro de antena 4c y que construye un circuito de acoplamiento (Lporteria 2, Lcomp, Mcomp, var). Al cambiar la distancia entre el hilo de compensacion y el cuadro de antena 4c, se puede ajustar el factor de acoplamiento Mcomp, var. Ademas o alternativamente, un inductor variable 58 o una capacitancia variable se puede implementar en la trayectoria de compensacion 32. Los dos elementos variables Lcomp, var y Mcomp, var se pueden sintonizar de modo que ambos lados del cuadro, es decir, la primera trayectoria de senal 30a en el primer lado del plano de deteccion 22 y la segunda trayectoria de senal 30b en combinacion con la trayectoria de senal de compensacion 32 en el lado opuesto del plano de deteccion 22, estan equilibrados. Es decir, en la situacion equilibrada, Itx1 = Itx2 = 1/2*Iexc, estando en fase las senales de corriente.

En algunas realizaciones, la antena de cuadro 4c puede comprender ademas un puerto de senales 60 que comprende un primer terminal de senales 60a y un segundo terminal de senales 60b a fin de proporcionar la senal de recepcion de la antena de cuadro 4c. La senal de recepcion puede estar desacoplada de la antena de cuadro 4c mediante un transformador 62. El transformador 62 puede estar formado por una primera bobina 64a y una segunda bobina 64b, asf como por una tercera bobina 66. La primera bobina 64a puede ser parte de la primera trayectoria de senal 30a y la segunda bobina 64b puede ser parte de la segunda trayectoria de senal 30b, en donde el primer terminal 28 puede estar situado entre las bobinas primera y segunda 64a y 64b. Las bobinas primera y segunda 64a y 64b pueden estar arrolladas, sin embargo, con orientaciones diferentes, es decir, la tercera bobina 66 puede estar acoplada a las bobinas primera y segunda 64a y 64b de manera que no se induce esencialmente ninguna corriente en la tercera bobina 66 cuando la corriente a traves de las bobinas primera y segunda 64a y 64b es esencialmente la

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misma, es decir, cuando la antena esta equilibrada. Por lo tanto, en la situacion de una antena equilibrada, no se induce ninguna corriente en la tercera bobina 66 y, por consiguiente, no se proporciona ninguna senal de recepcion significativa en los terminales de senales primero y segundo 60a y 60b cuando no esta presente o proximo el objeto movil.

A fin de poder realizar la discriminacion anterior de la senal de recepcion 29 y, por consiguiente, la determinacion del paso del balon 11 a traves del plano de deteccion 22, sin embargo, puede ser deseable el conocimiento sobre una relacion de fase entre la senal de excitacion 28 y una senal de recepcion 29, como se proporciona en los terminales de senales 60a y 60b. Una amplitud arbitraria y una distorsion en fase pueden resultar a partir de un retardo en los cables de antena o en la trayectoria de recepcion de un receptor acoplado al terminal de senales 60. Estas puede que tengan que ser compensadas. En la configuracion deseable de un sistema de antenas completamente equilibrado, sin embargo, no esta presente ninguna senal en los terminales de senales 60a y 60b, que se pueden utilizar para la determinacion de la relacion de fase.

A fin de proporcionar la posibilidad de tal calibracion, las realizaciones adicionales pueden comprender opcionalmente un generador de senales de calibracion 69 que se puede hacer funcionar para modificar las caractensticas del sistema de antenas de manera que se genera una senal en los terminales de senales 60a y 60b. Segun algunas realizaciones, esto se puede conseguir gracias a elementos de sintonizacion conmutables en la primera y/o la segunda trayectorias de senal 30a, 30b para llevar intencionadamente la antena al desequilibrio. Los ejemplos de esos elementos de sintonizacion pueden ser inductores o elementos de acoplamiento adicionales que se pueden encender y apagar mediante reles o circuitos de transistores. Es decir, segun algunas realizaciones, el generador de senales de calibracion 69 puede comprender un circuito de calibracion que puede acoplarse a la primera o la segunda trayectoria de senal 30a o 30b bajo demanda.

Segun otra realizacion, sin embargo, el generador de senales de calibracion 69 puede permitir cambiar la configuracion de la circuitena utilizada para generar el campo electromagnetico de excitacion 10, de manera que dicho campo electromagnetico de excitacion 10 cambiado puede inducir una cantidad menor de corriente en la antena de cuadro 4c y, opcionalmente, tambien en la antena de cuadro 6c adicional (la antena de marco). Las diferentes configuraciones de cuadro excitador se pueden cambiar mediante un rele o una circuitena de transistores, que es capaz de conmutar entre al menos dos configuraciones diferentes. Segun la realizacion de la figura 11, el generador de senales de calibracion 69 se puede hacer funcionar para seleccionar una de las dos trayectorias de senal 70a y 70b de cuadro a tierra diferentes. En la configuracion de la primera trayectoria de senal 70a de cuadro a tierra, el vector de campo 72 de la componente magnetica del campo electromagnetico de excitacion 10, como se crea por la antena de cuadro 4c, es, en el plano de deteccion 22, perpendicular a dicho plano de deteccion 22 y, por lo tanto, no se induce ninguna senal en una antena de cuadro sensora 4c equilibrada. En la segunda configuracion, como se muestra en la ilustracion inferior de la figura 11, sin embargo, se elige una segunda trayectoria de senal 70b de cuadro a tierra de manera que el vector de campo 72 esta ligeramente inclinado y, por consiguiente, se induce una senal en la antena de cuadro sensora 4c. La senal asf inducida se pueda utilizar para determinar la relacion de fase entre la senal de excitacion 28 y la senal de recepcion 29.

El sistema de antenas de la figura 10 puede comprender ademas un dispositivo evaluador de senales 68 acoplado al terminal de senales 60 del sistema de antenas para evaluar la senal de recepcion y para determinar una senal indicativa de la posicion y/o el paso del objeto movil a traves del plano de deteccion 22.

Segun las realizaciones adicionales, una zona 27 libre de campo, es decir, una zona del campo electromagnetico de excitacion 12 por debajo del umbral de intensidad de campo, para una antena de cuadro sensora con o sin nucleo magnetico, se puede obtener tambien si se emplean conductores electricos huecos o lmeas de transmision coaxiales para llevar la corriente de excitacion Iexc. Por consiguiente, dicha al menos una antena (de cuadro) de excitacion puede estar formada por un conductor de corriente electrica hueco segun algunas realizaciones. Como se ilustra esquematicamente en la figura 12a, existe una zona 27 en el interior de un conductor electrico 74 hueco o una lmea de transmision coaxial en la que no esta presente teoricamente el campo magnetico causado por la corriente de excitacion Iexc que circula en la envoltura exterior del conductor electrico hueco. Es decir, en el interior del conductor 74 hueco, el campo magnetico Hi es al menos proximo a cero, mientras que en el exterior de la vaina del conductor 74 hueco, el campo Ha se comporta usualmente. Por consiguiente, dicha al menos una antena sensora puede comprender al menos un nucleo magnetico situado en el interior del conductor de corriente electrica 74 hueco, en donde dicho al menos un nucleo magnetico esta asociado a un cuadro de antena sensora. Una antena de cuadro sensora 4 con un nucleo magnetico 31 en el interior de un conductor 74 hueco se ilustra esquematicamente en la figura 12b.

Segun algunas realizaciones, se puede detectar una senal de recepcion externa (que resulta de un campo electromagnetico de respuesta, exterior o externo al conductor hueco) mediante una antena de cuadro sensora en el interior del conductor de corriente hueco/lmea de transmision coaxial, incluso sin un nucleo magnetico adicional. Cuando se usa un nucleo magnetico en el interior de la antena de cuadro sensora 4, se puede realizar para el cuadro sensor la denominada antena de iman apantallada. Mediante una circuitena adecuada dentro del conductor 74 hueco, las componentes de campo electrico se pueden mantener lejos del cuadro sensor 4. Por consiguiente, se puede suprimir el acoplamiento parasito debido unicamente a las componentes de campo electrico.

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El conductor 74 hueco puede ser un poste o travesano de portena segun algunas realizaciones que se refieren a aplicaciones de deteccion de goles. El efecto de apantallar del poste de portena (p. ej., de aluminio) puede debilitarse o evitarse mediante diversas medidas. Tales medidas pueden ser la seleccion adecuada del material (p. ej., no conductores) o de combinaciones de materiales (p. ej., conductor/no conductor) o de cavidades en el material del poste, tales como agujeros, rendijas, o similares. Por consiguiente, una envoltura exterior electricamente conductora del conductor electrico 74 hueco puede comprender partes (esencialmente) electricamente no conductoras para hacer pasar la senal de respuesta electromagnetica al nucleo magnetico 31 de dicha al menos una antena sensora al interior del conductor electrico 74 hueco. En algunas realizaciones, dicha al menos una antena de excitacion puede estar formada por un poste hueco de una portena, y dicho al menos un nucleo magnetico 31 de la antena sensora puede estar situado en el interior del poste. Un montaje enrasado de las barras de ferrita 31 en un poste hueco que actuan como nucleos magneticos de un cuadro sensor 4 en el interior del poste se ilustra en las vistas desde arriba de la figura 12c. Una componente magnetica de la senal de respuesta electromagnetica puede acoplarse al cuadro de antena sensora 4 o a su nucleo magnetico 31 en el interior del poste hueco mediante partes no conductoras 75 en la envoltura exterior del poste, tales como agujeros o rendijas.

Cuando el nucleo magnetico 31 de la antena sensora esta situado en el interior del poste, el nucleo magnetico 31 esta situado tambien esencialmente en el plano de deteccion 22, que esta definido por los postes y/o los travesanos de la portena, en este caso. Para ser mas espedficos, el eje longitudinal del nucleo magnetico 31 esta situado esencialmente dentro del plano de deteccion (ffsico) 22. El experto en la tecnica reconocera que con fines de deteccion de goles se puede colocar un plano de deteccion virtual a la mitad del diametro de un balon por detras del plano de deteccion ffsico 22 mediante algoritmos informaticos adecuados.

La figura 13 ilustra esquematicamente un diagrama de flujo 80 de un metodo para determinar el paso de un objeto movil a traves de una zona de deteccion dentro de un plano de deteccion segun una realizacion. El objeto movil emite un campo magnetico, por ejemplo mediante retrodispersion, usando la configuracion mostrada en la figura 14. El metodo 80 comprende una accion 82 de proporcionar o generar, mediante al menos una antena excitadora 9, un campo electromagnetico de excitacion 12 por encima de un umbral de intensidad de campo proximo al plano de deteccion 22 o dentro del mismo, en donde el campo electromagnetico de excitacion es capaz de excitar el objeto desplazable 11 para emitir una senal de respuesta electromagnetica 44a, 44b que comprende informacion sobre una posicion del objeto desplazable 11. Ademas, el metodo comprende una accion 84 de recibir, mediante al menos una antena sensora 4a-d que comprende un nucleo magnetico 31, la senal de respuesta electromagnetica 44a, 44b, en donde dicho al menos un nucleo magnetico 31 esta situado en una zona 27 del campo electromagnetico de excitacion 12 por debajo del umbral de intensidad de campo.

La figura 14 muestra una realizacion del equipamiento deportivo o una configuracion de sensores a usar con un sistema de antenas segun cualquiera de las realizaciones, que emite un campo magnetico 12 utilizado para determinar el paso del equipamiento deportivo o del objeto movil a traves del plano de deteccion 22. El objeto movil o el equipamiento deportivo de la figura 14 comprende tres cuadros de antena 14a a 14c perpendiculares por parejas que pueden estar conectados en serie con un resonador 16 que tiene una frecuencia de resonancia correspondiente esencialmente a la frecuencia de un campo electromagnetico de excitacion 10. Segun algunas realizaciones, la frecuencia de resonancia esta dentro del intervalo de 10 kHz a 300 kHz o, preferiblemente, en el intervalo de 30 kHz a 200 kHz, de manera que usa campos electromagneticos que no son perturbados por la presencia de seres humanos, animales u otras criaturas vivas de modo que se puede realizar una deteccion fiable de un gol, incluso cuando la zona de la portena esta abarrotada con futbolistas o con otra gente.

Aunque ilustradas y explicadas principalmente con respecto a la deteccion de goles en un partido de futbol, las realizaciones adicionales se pueden utilizar en cualquier otra circunstancia donde sea deseable detectar el paso de un objeto desplazable o de cualquier clase de objeto a traves de un plano de deteccion particular. Por ejemplo, puede ser cualquier otra clase de juego deportivo, tal como por ejemplo el balonmano, el futbol americano, el polo, el cnquet, el hockey, el hockey sobre hielo o similar. Ademas, las realizaciones se pueden utilizar para seguir el transporte de mercandas desplazables dentro de un almacen o similar. En otra implementacion, las realizaciones de sistemas de antenas se pueden utilizar para detectar el cruce de corredores o ciclistas o de otros competidores en la lmea de comienzo de un acontecimiento deportivo de masas o similar.

La descripcion y los dibujos ilustran simplemente los principios de las realizaciones. Asf, se apreciara que los expertos en la tecnica seran capaces de concebir diversas disposiciones que, aunque no descritas o mostradas expffcitamente en la presente memoria, incorporan los principios de las realizaciones y estan incluidas dentro de su esprtitu y su alcance. Ademas, todos los ejemplos enumerados en la presente memoria estan previstos principalmente de modo expreso para ser solamente con fines pedagogicos, que ayuden al lector en la comprension de los principios de las realizaciones y los conceptos con los que han contribuido el o los inventores a promover la tecnica, y se han de interpretar como que son, sin limitacion, para tales ejemplos y condiciones espedficamente enumerados. Ademas, todas las exposiciones en la presente memoria que enumeran principios, aspectos y realizaciones, asf como ejemplos espedficos de los mismos, estan destinadas a abarcar sus equivalentes.

Los bloques funcionales indicados como “medios para...“ (realizar una cierta funcion) se entenderan como bloques funcionales que comprenden circuitena que esta adaptada para realizar una cierta funcion, respectivamente. Por consiguiente, “medios para algo” tambien pueden entenderse como “medios que estan adaptado a o son adecuados

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para algo”. Medios que estan adaptados para realizar una cierta funcion, por consiguiente, no implica que tales medios esten realizando necesariamente dicha funcion (en un momento dado).

Cuando las proporciona un procesador, las funciones pueden ser proporcionadas por un unico procesador dedicado, por un unico procesador compartido o por una pluralidad de procesadores individuales, algunos de los cuales pueden estar compartidos. Ademas, el uso explfcito del termino “procesador” o “controlador” no debe interpretarse como que hace referencia exclusivamente a hardware capaz de ejecutar software, ya que puede incluir implfcitamente, sin limitacion, hardware de procesador de senales digitales (DSP), un procesador de red, un circuito integrado de aplicacion espedfica (ASIC), una agrupacion de puertas programables en campo (FPGA), una memoria de solo lectura (ROM) para almacenar software, una memoria de acceso aleatorio (RAM) y un almacenamiento no volatil. Puede incluirse tambien otro tipo de hardware, usual y/o a medida.

Los expertos en la tecnica debenan apreciar que cualquier diagrama de bloques representa en la presente memoria vistas conceptuales de circuitena ilustrativa que incorpora los principios de las realizaciones. De modo similar, se apreciara que cualquier esquema de flujo, diagrama de flujo, diagrama de transicion de estado, seudocodigo, y similar representa diversos procesos que se pueden representar sustancialmente en un soporte legible por ordenador y ejecutar asf mediante un ordenador o procesador, si se muestra explfcitamente o no tal ordenador o procesador.

Ademas, las siguientes reivindicaciones se incorporan en esta memoria en la Descripcion detallada, donde cada reivindicacion puede representar, por sf misma, una realizacion independiente. Aunque cada reivindicacion puede representar, por sf misma, una realizacion independiente, se ha de senalar que -aunque una reivindicacion dependiente puede hacer referencia, en las reivindicaciones, a una combinacion espedfica con una o mas de otras reivindicaciones- otras realizaciones pueden incluir tambien una combinacion de la reivindicacion dependiente con la materia sustantiva de cada una de las otras reivindicaciones dependientes. Se han propuesto tales combinaciones en la presente memoria a menos que se indique que no se pretende una combinacion espedfica. Ademas, se pretende incluir tambien caractensticas de una reivindicacion para otra reivindicacion independiente cualquiera, incluso si esta reivindicacion no se hace directamente dependiente de la reivindicacion independiente.

Se ha de senalar ademas que los metodos descritos en la memoria descriptiva o en las reivindicaciones se pueden implementar gracias a un dispositivo que tiene medios para realizar cada una de las etapas respectivas de estos metodos.

Ademas, se ha de entender que la descripcion de multiples etapas o funciones divulgadas en la memoria descriptiva o las reivindicaciones puede no interpretarse como que esta dentro del orden espedfico. Por lo tanto, la descripcion de multiples etapas o funciones no las limitara a un orden particular, a menos que tales etapas o funciones no sean intercambiables por razones tecnicas. Ademas, en algunas realizaciones, una unica etapa puede incluir o puede estar dividida en multiples etapas secundarias. Tales etapas secundarias pueden estar incluidas y ser parte de la descripcion de esta unica etapa, a menos que se excluya explfcitamente.

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REIVINDICACIONES

1. Un sistema de antenas (2a-d) para determinar el paso de un objeto desplazable (11) a traves de una zona de deteccion dentro de un plano de deteccion (22), comprendiendo el sistema de antenas (2a-d):

una antena de cuadro excitadora (9) que abarca el plano de deteccion (22) y esta configurada para proporcionar un campo electromagnetico de excitacion (12), en donde el campo electromagnetico de excitacion (12) o al menos una componente espacial del mismo perpendicular al plano de deteccion tiene una intensidad de campo por encima de un umbral de intensidad de campo en la zona de deteccion, en donde el campo electromagnetico de excitacion es capaz de excitar el objeto desplazable (11) para emitir una senal de respuesta electromagnetica (44a, 44b) que comprende informacion sobre una posicion del objeto desplazable (11),

en donde la antena de cuadro excitadora (9) comprende, dentro de la trayectoria de la senal de excitacion de la antena de cuadro excitadora (9), una trayectoria de bucle cerrado (30a; 30b) formada entre un primer terminal (26a) y un segundo terminal (26b) en la trayectoria de la senal de excitacion, en donde una senal de excitacion se desplaza desde el primer (26a) hasta el segundo terminal (26b) por una primera trayectoria de senal (30a) y una segunda trayectoria de senal (30b) diferente que forma la trayectoria de bucle cerrado (30a; 30b), en donde la trayectoria de bucle cerrado (30a; 30b) abarca un plano de antena sensora perpendicular al plano de deteccion (22); y

una antena de cuadro sensora (4a-d; 4b', 4c') que comprende un nucleo magnetico (31), con un eje longitudinal perpendicular al plano de antena sensora, para recibir la senal de respuesta electromagnetica (44a, 44b), en donde el nucleo magnetico (31) esta situado entre la primera y la segunda trayectorias de senal (30a; 30b) dentro de una zona (27) predefinida alrededor de una interseccion del plano de deteccion (22) y el plano de antena sensora, formando la zona (27) predefinida una zona (27) del campo electromagnetico de excitacion (12) donde la intensidad de campo del campo electromagnetico de excitacion (12) o al menos una componente espacial del mismo paralela al eje longitudinal del nucleo magnetico esta por debajo de dicho umbral de intensidad de campo.
2. El sistema de antenas (2a-d) segun la reivindicacion 1, en donde la zona (27) del campo electromagnetico de excitacion (12) que tiene una intensidad de campo por debajo del umbral de intensidad de campo es una zona de superposicion destructiva de las componentes de campo electromagnetico que tienen su origen en la primera trayectoria de senal (30a) y la segunda trayectoria de senal (30b) de la antena de cuadro excitadora (9).
3. El sistema de antenas (2a-d) segun cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el eje longitudinal del nucleo magnetico (31) de la antena de cuadro sensora (4a-d, 4b', 4c') esta situado dentro del plano de deteccion (22).
4. El sistema de antenas (2a-d) segun una de las reivindicaciones precedentes, en donde la antena de cuadro excitadora (9) comprende un conductor de corriente electrica (74) hueco y en donde la antena de cuadro sensora comprende el nucleo magnetico (31) en el interior del conductor de corriente electrica (74) hueco, en donde una envoltura exterior electricamente conductora del conductor electrico (74) hueco comprende unas partes electricamente no conductoras (75) para hacer pasar la senal de respuesta electromagnetica (44a, 44b) al nucleo magnetico (31) de la antena de cuadro sensora (4a-d).
5. El sistema de antenas (2a-d) segun la reivindicacion 4, en donde la antena de cuadro excitadora (9) comprende un poste hueco de una portena y en donde el nucleo magnetico de la antena de cuadro sensora esta situado en el interior del poste.
6. El sistema de antenas (2a-d) segun una de las reivindicaciones precedentes, en donde la primera y la segunda trayectorias de senal (30a; 30b) se extienden simetricamente y en lados diferentes del plano de deteccion (22).
7. El sistema de antenas (2a-d) segun una de las reivindicaciones precedentes, en donde el sistema de antenas esta configurado para propagar la senal de excitacion (28) desde el primer terminal (26a) hasta el segundo terminal (26b) por la primera trayectoria de senal (30a) y la segunda trayectoria de senal (30b) simultaneamente y en fase.
8. El sistema de antenas (2a-d) segun cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde la antena de cuadro excitadora (9) esta configurada para proveer al campo electromagnetico de excitacion (12) de dos de las tres componentes espaciales mutuamente perpendiculares del campo electromagnetico de excitacion (12) que se anulan esencialmente dentro del plano de deteccion (22), en donde la tercera componente que no se anula del campo electromagnetico de excitacion forma una normal del plano de deteccion (22) y es capaz de excitar el objeto desplazable (11) para emitir la senal de respuesta electromagnetica, y en donde el nucleo magnetico (31) esta situado en el plano de deteccion (22), con un eje longitudinal del nucleo magnetico (31) que se extiende en el plano de deteccion (22) y perpendicularmente a la tercera componente que no se anula del campo electromagnetico de excitacion.
9. El sistema de antenas (2a-d) segun una de las reivindicaciones precedentes, en donde el nucleo magnetico (31) comprende un material ferromagnetico y/o ferrimagnetico, en particular ferrita.
10. Una portena acoplada al sistema de antenas (2a-d) segun una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el plano de deteccion es paralelo al plano de portena o coincide con el mismo.
11. Un metodo (80) para determinar el paso de un objeto desplazable (11) a traves de una zona de deteccion dentro de un plano de deteccion (22) usando el sistema de antenas (2a-d) segun una cualquiera de las reivindicaciones

5 previas, comprendiendo el metodo:

proporcionar (82), mediante la antena de cuadro excitadora (9) que abarca el plano de deteccion (22), un campo electromagnetico de excitacion (12), en donde el campo electromagnetico de excitacion (12) o al menos una componente espacial del mismo perpendicular al plano de deteccion tiene una intensidad de campo por encima de un umbral de intensidad de campo en la zona de deteccion, en donde el campo electromagnetico de excitacion (12) 10 es capaz de excitar el objeto desplazable (11) para emitir una senal de respuesta electromagnetica (44a, 44b) que comprende informacion sobre una posicion del objeto desplazable (11),

en donde proporcionar el campo electromagnetico de excitacion (12) comprende transferir una senal de excitacion (28) por la primera trayectoria de senal (30a) y por la segunda trayectoria de senal (30b) que forman la trayectoria de bucle cerrado entre el primer terminal y el segundo terminal de la trayectoria de la senal de excitacion de la antena 15 de cuadro excitadora (9), en donde la trayectoria de bucle cerrado (30a; 30b) abarca el plano de antena sensora perpendicular al plano de deteccion (22); y

recibir (84), mediante la antena de cuadro sensora (4a-d; 4b', 4c') que comprende el nucleo magnetico (31), la senal de respuesta electromagnetica (44a, 44b), en donde el nucleo magnetico (31) esta situado entre la primera y la segunda trayectorias de senal (30a; 30b) dentro de una zona (27) predefinida alrededor de una interseccion del 20 plano de deteccion (22) y el plano de antena sensora, formando la zona (27) predefinida una zona (27) del campo electromagnetico de excitacion (12) donde la intensidad de campo del campo electromagnetico de excitacion o al menos una componente espacial del mismo paralela al eje longitudinal del nucleo magnetico esta por debajo de dicho umbral de intensidad de campo.