Domaine technique

La présente invention se rapporte au domaine des technologies destinées à la détection du franchissement d’une ligne de but. Ces technologies sont couramment désignées par le terme anglo-saxon « goal line technology ». Elles sont destinées à assister l’arbitre pour déterminer si, de façon certaine, un ballon a entièrement franchi la ligne de but. Ces technologies sont destinées à être utilisées dans les sports de balle, tels que le football ou le handball.

Etat de la technique

Des technologies existent actuellement pour la détection du franchissement d’une ligne de but. Il est connu d’avoir recours à la stéréovision ou mesure stéréoscopique, laquelle consiste à réaliser la détection par une pluralité de caméras vidéo à grande vitesse capturant des images des cages de but de chaque côté du terrain. Les caméras sont connectées à un ordinateur central qui détermine en continu la position du ballon. Si le ballon franchit entièrement la ligne de but, l’ordinateur central transmet un signal à un dispositif porté par l’arbitre, se présentant par exemple sous la forme d’une montre, lequel dispositif émet alors un signal sonore. L’arbitre peut ensuite immédiatement valider le but. Avec ces solutions connues de l’art antérieurs, le positionnement des caméras est une tâche difficile et celles-ci risquent le plus souvent d’être endommagées au cours d’un match de foot, en particulier lorsque celles-ci sont positionnées dans les poteaux de but, comme c’est le cas du système de caméras décrit dans la demande WO2013083112.

Il est également connu de créer un champ magnétique particulier au niveau de la cage de but, de part et d’autre, ou de chaque côté de la ligne de but en enterrant des fils électriques parcourus par du courant dans cette zone du terrain de jeu et à équiper le ballon d’un capteur destiné à mesurer ce champ magnétique. Le capteur du ballon mesure le champ magnétique notamment lorsque le ballon pénètre dans la zone du but et envoie des données relatives à cette mesure à un ordinateur central. Ce dernier détermine ensuite à partir de ces données si le ballon a franchi ou non la ligne de but. Dans l’affirmative, l’ordinateur central transmet un signal à un dispositif porté par l’arbitre qui émet alors un signal sonore.

Il est également connu d’avoir recours à un LIDAR pour la détection du franchissement d’une ligne de but, cependant un tel système décrit dans la demande FR3067126 ne permet pas de reconnaître la forme de l’objet et de pouvoir déterminer avec certitude qu’il a un but uniquement lorsque c’est un ballon de taille choisie qui franchit ladite ligne. Cependant, le recours aux LIDAR présente l’inconvénient de devoir modifier considérablement le terrain et de devoir réaliser des tranchées pour les y enterrer.

Résumé de l'invention

L’invention vise à proposer une technologie alternative peu onéreuse qui soit également abordable pour le monde amateur.

L’invention a également pour objet de proposer un système ne nécessitant aucune modification de la cage de but, et plus particulièrement qui soit adapté pour venir s’intégrer directement sur la cage de but.

Un autre objet de l’invention est de proposer un système ne requérant aucune installation de matériel supplémentaire dans l’aire de jeu ou aucune modification subtantielle de celle-ci. En effet, pour être compatible avec les standards tels que ceux établis par l’IFAB®, et notamment la Lois du jeu 2022/23, il est requis que l’aire de jeu au sol ne soit pas modifiée, et il est ainsi préférable de ne pas modifier le terrain par exemple en creusant des tranchées pour y insérer des éléments ou en posant directement sur le sol de tels éléments.

Un autre objet de l’invention est de proposer un système qui soit insensible aux conditions climatiques, aux conditions d’éclairage du terrain de jeu ou à la couleur du ballon.

Un autre objet de l’invention est de proposer un système qui soit capable de détecter sélectivement un franchissement entier ou partiel de la ligne de but et qui soit donc applicable à des sports de balle tels que le football ou le handball (dans lesquels le but n’est validé que si la balle a entièrement franchi la ligne de but) ou d’autres sports n’exigeant qu’un franchissement partiel de la ligne de but.

Un autre objectif de l’invention est de pouvoir intégrer un système de détection dans le système de relève de filet d’une cage de but et de permettre l’équipement des cages de foot actuelles sans devoir totalement les remplacer, c’est-à-dire en laissant intègre les poteaux et la barre transversale.

Plus particulièrement, l'invention concerne un système de détection de but comprenant un boitier de caméra comportant un coffrage tubulaire destiné à contenir une caméra de détection et une équerre de préférence montée pivotante sur une extrémité dudit coffrage tubulaire. De préférence, le coffrage tubulaire comporte une caméra de détection.

Une telle configuration du dispositif selon la présente invention permet d’intégrer facilement une caméra dans un système de relève de filet d’une cage de but, en particulier de football, et de pouvoir positionner au plus près la caméra d’au moins l’un des deux poteaux de but qui soutiennent la barre transversale.

L’équerre permet en effet le montage simplifié du système de détection au pied d’un poteau de cage de but en étant intégré dans le système de relève du filet de la cage de but.

Le terme « système de relève de filet » dans le cadre de l’invention qualifie les éléments de maintien qui permettre de tendre le filet de la cage de but, et concerne en particulier les tubes dont certains sont positionnés au sol à l’arrière les poteaux de but et qui tendent le filet derrière la ligne de but. Il est rappelé que, classiquement, une cage de but comporte deux poteaux latéraux qui s’érigent verticalement de part et d’autre de la ligne de but, et qui supportent une barre transversale, l’ensemble des deux poteaux latéraux et la barre transversale forment l’entrée de la cage de but. Cette entrée de la cage de but s’ouvre sur le filet placé en retrait et qui ferme l’espace de ladite cage.

Le système de détection selon l’invention permet de pouvoir facilement acheminer les informations par voie filaire en arrière de la cage de but, par l’intermédiaire du système de relève de filet, ce qui permet une analyse tout intégrée en arrière de la cage de but et évite de devoir mettre en place un réseaux de communication complexe autour du terrain de jeu, comme c’est le cas des systèmes de détection de l’art antérieur.

De préférence, le système de détection de but selon l’invention comprend une connectique prévue pour être reliée à la caméra de détection comportant des câbles capables d’être intégrés dans le dispositif de relève de filet d’une cage de foot ou de hand, et un caisson comprenant une unité de traitement de donnée et un système de communication sans fil, de préférence selon le protocole de communication Wifi.

De manière plus préférée, ledit système de détection de but comprend deux boitiers de caméra ayant chacun une caméra de détection lesquels boitiers sont montés derrière une ligne de but, c’est-à-dire au sol dans la cage d’un but, et au pieds de chaque poteau latéral, dans une configuration où les objectifs des caméras pointent en regard l’un de l’autre parallèlement à l’axe de la ligne de but YY’, et dans une direction ZZ’ distante de 0 à 22 cm de l’axe de la ligne de but YY’, de préférence de 5 à 17 cm, avantageusement de 7 à 15 cm, voire de 9 à 13 cm. Les inventeurs ont démontré qu’un tel positionnement et dimensionnement du système permettait d’obtenir les meilleurs résultats en terme de détection d’un ballon de foot au moment de sa pénétration dans l’enceinte de la cage des buts. De préférence, le champ de vision des caméras est compris entre 100 et 130°.

De préférence, le système de détection de but selon la présente invention comprend deux cartes électroniques, une carte PCB de sortie connectée au coffrage tubulaire, et une carte PCB de raccordement prévue pour être reliée à la caméra. La présence de telles cartes électroniques facilite la connexion interne au coffrage tubulaire, pour respecter les dimensions maximales autorisées par les standards au niveau du système de relève filet.

La présente invention concerne également un dispositif de relève de filet comprenant un filet de cage de but, une première et une deuxième barre de fixation au sol du filet de la cage de but et un système de détection tel que présenté précédemment dans le cadre de l’invention, les boitiers de caméra étant intégrés dans les barres de fixation au sol du filet. Le filet de la cage de but s’étend depuis l’ouverture ménagé entre les poteaux et la barre transversale, derrière la ligne de but au pied desdits poteaux.

De préférence, les première et deuxième barres de fixation au sol du filet de la cage de but comportent des tubes d’attentes montés en remplacement desdits boitiers de caméra. Dans cette configuration, des tubes d’attente sont positionnés en lieu et place des systèmes de détection des buts, ce qui permet d’avoir la possibilité de jouer sans équiper les buts de la caméras et ainsi de ne pas risquer de les endommager lorsque leur utilisation n’est pas nécessaire.

De préférence, deux tubes coudés et un tube arrière, reliés perpendiculairement à la première et à la deuxième barres de fixation au sol par les deux tubes coudés, sont intégrés dans le dispositif de relève du filet selon l’invention. Ceci permet d’avoir un réseau tubulaire continu en lien avec le système de détection par caméra, ou les tubes d’attente, et de pouvoir tendre de manière efficace le filet et/ou guider des câbles pour une connexion filaire vers une unité de traitement des images à l’arrière de la cage de foot.

De préférence, le dispositif de relève de filet selon l’invention comprend au moins un raccord arrière, et le tube arrière est en au moins deux parties de tube démontables reliées par au moins un raccord arrière. Une telle configuration est avantageuse puisqu’elle favorise la sortie des câbles depuis le dispositif de relève du filet vers une unité de traitement. La présente invention concerne également une cage de but comprenant deux poteaux latéraux, une barre transversale fixée aux deux poteaux à chacune de ses extrémités, un filet , et un dispositif de relève de filet selon la présente invention, pour tendre le filet intégré dans ledit dispositif de relève en arrière de la ligne de but tout en permettant de contrôler le marquage des buts dans la cage au cours d’un match.

La présente invention concerne aussi, un procédé de traitement d’images mettant en œuvre le système de détection de but selon la présente invention comprenant une caméra, comprenant les étapes de :

- capture d’images prises au niveau du but par la caméra ;

- analyse par l’unité de traitement de données en continu pour détecter un ballon et

- la mise en œuvre d’un algorithme pour déterminer si le ballon a franchi la ligne de but.

D’autres caractéristiques et avantages pourront encore apparaître à l’homme du métier à la lecture des modes de réalisation ci-dessous, illustrés par les figures annexées, donnés à titre illustratif.

Brève description des figures

- La figure 1a est une vue en perspective d’une cage de but équipé du système de détection de but selon l’invention ;

- La figure 1 b représente une vue de dessus de la cage de but sans le filet et avec uniquement la partie basse du dispositif de relève de filet, équipée du système de détection de but selon l’invention ;

- La figure 2 représente une vue en éclaté d’un boitier de caméra du système de détection de but selon l’invention ;

- La figure 3 est une vue en perspective du système de détection de but selon l’invention avec le boitier de caméra et avec son équerre pour le fixer à un poteau latéral (de but), et qui est relié à une barre de fixation au sol du dispositif de relève de filet ;

- La figure 4 est une vue schématique par le dessus du système de détection de but selon l’invention intégré dans une cage de but ; - La figure 5 représente une vue schématique du même mode que celui représenté à la figure 4, mais vu par le devant de la cage de but, et un encadré montre un détail du système en observant sur le côté dans la cage de but et vers la base d’un des deux poteaux latéraux de la cage.

Description détaillée de l’invention

L’invention sera plus particulièrement décrite dans le cadre du football sans qu’on puisse y voir une quelconque limitation de la portée du brevet à ce sport.

Selon l’invention, il est proposé de détecter le franchissement de la ligne de but d’une cage de but au moyen d’une, ou plusieurs caméras associées entre elles dans un mode de réalisation avantageux, où les axes optiques des caméras sont confondus. Classiquement, une cage de but de foot comprend un ensemble constitué de deux poteaux latéraux et de la barre transversale sur lesquels elle repose, et qui s’étend verticalement au- dessus de la ligne de but.

La figure 1 représente une vue d’ensemble en perspective et de manière éclatée d’un système de détection de but 1 selon l’invention qui doit être monté sur un terrain de football dans une cage de but 2 équipée d’un filet 3. La cage de but 2 comprend également deux poteaux latéraux 4a et 4b et une barre transversale 5 supportée par les deux poteaux.

Le système de détection de but 1 comprend un boitier de caméra 6 comportant un coffrage tubulaire 7 destiné à contenir une caméra de détection 8 et une équerre 9 montée pivotante sur une extrémité dudit coffrage tubulaire.

Le coffrage tubulaire 7 peut être composé d’un carter tubulaire 7a et d’une façade 7b montée par rivetage sur le carter et présentant un évidement 10 ménagé pour le passage de l’objectif de la caméra de détection 8.

Le système de détection 1 comporte également une connectique composée de câble électrique ou pour le transfert de données informatique par voie filaire. Les câbles sont intégrés dans un dispositif de relève de filet 11 d’une cage de but. Le système de détection 1 comporte aussi un caisson 12 comprenant une unité de traitement de donnée 13 et éventuellement un système de communication sans fil (voir sur la figure 4). Dans un mode de réalisation préféré, le système de détection 1 comporte deux boitiers de caméra 6a et 6b, intégrant chacun une caméra de détection 8 conformément à ce qui précède. Les deux boitiers de caméra 6a et 6b sont placées de telle sorte que les caméras sont en vis-à-vis juste derrière la ligne de but. Plus particulièrement, les deux boitiers de caméra 6a et 6b sont placées dans le dispositif de relève de filet 11 comportant le filet 3 de la cage de but, et font partie intégrante de barres de fixation au sol 16 et 17 du dispositif de relève du filet 11 , en étant placé juste derrière les poteaux latéraux 4a et 4b du but.

De manière plus avantageuse, les boitiers de caméra 6a et 6b sont montés derrière une ligne de but YY’ aux pieds de chaque poteau latéral 4a et 4b, dans une configuration où les objectifs des caméras pointent en regard l’un de l’autre parallèlement à l’axe de la ligne de but YY’, et dans une direction ZZ’ distante de 0 à 22 cm, voire 5 à 17 cm, et en particulier de 11 cm, de l’axe de la ligne de but YY’.

Des tubes d’attentes sont utilisés en remplacement des boitiers de caméra 6a et 6b pour éviter que celles-ci ne puissent être endommagées entre les matchs.

Dans un mode de réalisation préféré, le dispositif de relève du filet 11 comporte trois parties au sol tubulaires, contenant les barres de fixation au sol 16 et 17 intégrant les boitiers de caméra 6a et 6b et un tube arrière 18 joint aux deux barres de fixation au sol 16 et 17 par des tubes coudés 19a et 19b. Le tube arrière 18 est en deux parties de tube démontables reliées par au moins un raccord arrière 20. Une telle configuration facilite le montage de la relève du filet et permet de faire passer facilement le faisceaux de câbles et/ou de fils électrique pour la connectique reliant la caméra à une unité de traitement. Suivant un mode de réalisation préféré montré à la figure 2, le boitier de caméra 6 comprend le coffrage tubulaire 7 comprenant : le carter tubulaire 7a sur lequel est monté la façade 7b par vissage avec quatre rivets ; et un bouchon de carter tubulaire 21 pour fermer latéralement le coffrage. La façade 7b comprend l’évidement 10 ménagé pour le passage de l’objectif d’une caméra, et un joint torique 22 qui permet de garantir l’étanchéité au niveau de l’évidement. Deux cartes électroniques, dont l’une nommée PCB de sortie 23 est attachée au bouchon du carter tubulaire 21. L’autre carte électronique est un PCB de raccordement 24 à la caméra. Les deux cartes PCB 23 et 24 sont reliés par une nappe, qui comporte un ensemble de câbles fins et qui sont agencés sur un même plan en présentant la finesse recherchée pour la connexion dans de petits espaces.

Selon un mode de réalisation particulièrement avantageux, le système de détection de but 1 comprend deux boitiers de caméra 6a et 6b équipés chacun d’une caméra de détection 8 ; et une connectique est reliée à chaque caméra de détection 8. Cette connectique comporte des câbles intégrés dans le dispositif de relève de filet 11 d’une cage de but 1 de foot ou de hand. Le système de détection de but 1 comprend également le caisson 12 comprenant l’unité de traitement de donnée 13 et un système de communication sans fil selon le protocole standard de communication Wifi®. Selon un mode de réalisation avantageux, le caisson intègre également une caméra de détection.

Dans ce système de détection de but, les dispositifs de positionnement de caméra 1 sont montés dans la cage de but 2 et juste derrière la ligne de but, plus particulièrement au pieds de chaque poteau latéral 4a et 4b, dans une configuration où les objectifs des caméras pointent en regard l’un de l’autre parallèlement à l’axe de la ligne de but YY’, et dans une direction ZZ’ distante de 11 cm de l’axe de la ligne de but YY’. Le champ de vision des caméras est de 115° (voir les figures 4 et 5). Le système de détection de but est représenté à la figure 5 intégré dans une cage de but 2 de foot comportant un premier poteau latéral 4a, un deuxième poteau latéral 4b et la barre transversale 5, ainsi que les barres de fixation au sol 16 ou 17 intégrant les boitiers de caméra 6a ou 6b.

L’invention est décrite dans ce qui précède à titre d’exemple. Il est entendu que la personne de l’art est à même de réaliser différentes variantes de réalisation de l’invention, en associant par exemple les différentes caractéristiques ci-dessus prises seules ou en combinaison, sans pour autant sortir du cadre de l’invention.