NL2003209C2

NL2003209C2 - Lokaliseerinrichting voor het lokaliseren van een object, en een systeem van een lokaliseerinrichting en een object.

Info

Publication number: NL2003209C2
Application number: NL2003209A
Authority: NL
Inventors: John Driel
Original assignee: Satworld Holding B V
Priority date: 2009-07-16
Filing date: 2009-07-16
Publication date: 2011-01-18
Also published as: US20120115623A1; WO2011008082A1; EP2454603A1; EP2454603B1

Description

Lokaliseerinrichting voor het lokaliseren van een object, en een systeem van een lokaliseerinrichting en een object

De uitvinding heeft betrekking op een lokaliseerinrichting voor het lokaliseren 5 van een object, waarbij de lokaliseerinrichting een met een voeding te verbinden ontvangsteenheid omvat voor het daarmee ontvangen van een door het object uitgezonden signaal, waarbij de ontvangsteenheid een eerste directionele ontvanger omvat voor het daarmee ontvangen van het uitgezonden signaal, waarbij de eerste directionele ontvanger met een eerste hoofdas naar een eerste richting gericht is.

10 De uitvinding heeft tevens betrekking op een systeem van een lokaliseerinrichting van bovengenoemde soort en van een object, waarbij de lokaliseerinrichting transporteerbaar en door een gebruiker draagbaar is.

Een lokaliseerinrichting en systeem van bovengenoemde soort zijn algemeen bekend. De lokaliseerinrichting kan gebruikt worden voor het daarmee terugvinden van 15 een object. Het object kan een sportartikel zijn, zoals bijvoorbeeld een golfbal. In de golfbal kan een zender voorzien zijn. De zender kan een signaal uitzenden dat door een antenne van de lokaliseerinrichting opgevangen kan worden. Op basis van eigenschappen van het signaal, kan vervolgens de golfbal gelokaliseerd worden.

De bekende inrichting is voornamelijk geschikt voor het terugvinden van 20 objecten die zich relatief kort bij de lokaliseerinrichting bevinden. Zo is het bijvoorbeeld mogelijk om golfballen die in hoog gras of struiken terechtgekomen zijn, terug te vinden door deze met de lokaliseerinrichting tot op enkele meters te naderen.

Het is een nadeel van de bekende inrichting, dat de afstand waarop het object gelokaliseerd kan worden, relatief klein is. Dit betekent dat de locatie van het object 25 ongeveer bekend moet zijn voor een gebruiker, voordat deze de lokaliseerinrichting kan gebruiken voor het daadwerkelijk nauwkeurig lokaliseren van het object. Wanneer de gebruiker geen nauwkeurige indicatie van de locatie heeft, kan het voorkomen dat het object niet meer teruggevonden kan worden. De maximale afstand waarop gemeten kan worden kan vergroot worden, maar dit leidt tot een verkleining van het hoekgebied 30 waarin de bekende inrichting het object kan lokaliseren. Daarmee wordt het nog lastiger om het object te lokaliseren, omdat de gebruiker nog steeds een indicatie van de locatie van het object moet hebben, voordat deze het object met de inrichting kan lokaliseren.

2

Het is derhalve een doel van de uitvinding om te voorzien in een lokaliseerinrichting waarmee een object vanaf relatief grote afstand op relatief eenvoudige wijze gelokaliseerd kan worden. Het is tevens een doel om de hoekgevoeligheid van de lokaliseerinrichting te vergroten. Het is een verder doel van 5 de uitvinding om te voorzien in een lokaliseerinrichting waarmee op nauwkeurige wijze een relatief klein object tot op grote afstand gelokaliseerd kan worden.

Om aan tenminste een van de gestelde doelen te beantwoorden, voorziet de uitvinding in een lokaliseerinrichting voor het lokaliseren van een object, zoals gedefinieerd in conclusie 1. De lokaliseerinrichting omvat een met een voeding te 10 verbinden ontvangsteenheid. De voeding zorgt voor stroom voor de ontvangsteenheid. De voeding kan bijvoorbeeld een batterij of een verwisselbare accu zijn. De ontvangsteenheid is ingericht voor het daarmee ontvangen van een door het object uitgezonden signaal. De ontvangsteenheid omvat een eerste directionele ontvanger voor het daarmee ontvangen van het uitgezonden signaal. De directionele ontvanger kan een 15 antenne zijn. De directionele ontvanger is bij voorkeur gevoelig voor het ontvangen van signalen uit in hoofdzaak een bepaald gebied. Dit gebied wordt gedefinieerd als het gebied waarin de antennewinst minder dan 3 dB ten opzichte van de maximale antennewinst is afgenomen. De openingshoek is de hoek tussen de richtingen waarbij de antennewinst met 3 dB is afgenomen. Het gebied kan zich als een kegelvorm 20 uitstrekken vanaf de ontvanger, waarbij top van de kegelvorm zich nabij de ontvanger bevindt. De richting waarin de directionele ontvanger het meest gevoelig is, is de hoofdas van de directionele ontvanger. De hoofdas kan samenvallen met de as van de kegel. De hoek tussen de as en de mantel van de kegelvorm is gelijk aan de helft van de openingshoek. De hoofdas van de eerste directionele ontvanger is zodanig in de 25 lokaliseerinrichting geplaatst, dat deze naar een eerste richting gericht is. De ontvangsteenheid is bij voorkeur voorzien van een aanvullende directionele ontvanger. De ontvangsteenheid kan een tweede directionele ontvanger en een derde directionele ontvanger omvatten. De tweede en derde directionele ontvangers kunnen ook antennes zijn. Ook deze ontvangers zijn bij voorkeur gevoelig voor het ontvangen van signalen 30 uit in hoofdzaak één bepaalde richting. De hoofdassen van de tweede en derde directionele ontvangers zijn met een hoek ongelijk nul ten opzichte van elkaar en ten opzichte van de hoofdas van de eerste directionele ontvanger geplaatst. De ontvangsteenheid kan verder verbonden zijn met een verwerkingseenheid voor het 3 daarmee verwerken van de door de tenminste drie directionele ontvangers ontvangen signalen. De ontvangsteenheid kan ingericht zijn voor het daarmee verkrijgen van een locatie-eigenschap van het object. De locatie-eigenschap kan bijvoorbeeld de richting zijn, of de afstand van het object ten opzichte van de lokaliseerinrichting. De tweede en 5 derde directionele ontvangers zijn bij voorkeur zodanig geplaatst dat hun respectievelijke hoofdassen een component in de eerste richting bezitten. De drie gevoelige gebieden bezitten aldus elk een component in de richting van de hoofdas van de eerste directionele antenne. Bij voorkeur overlappen openingshoeken van de tweede en derde directionele ontvangers ten minste gedeeltelijk met een openingshoek van de 10 eerste directionele ontvanger. De gevoelige gebieden van de drie directionele antennes overlappen elkaar op deze wijze ten minste gedeeltelijk. Het overlappen van de openingshoeken zorgt ervoor dat de lokaliseerinrichting over een vrij groot gebied een grote gevoeligheid vertoont. De grote gevoeligheid van de lokaliseerinrichting, en het relatief grote gebied waarin de lokaliseerinrichting gevoelig is, zorgt ervoor dat locatie-15 eigenschappen van het object tot op relatief grote afstand verkregen kunnen worden, zodanig dat het object relatief eenvoudig lokaliseerbaar is.

In een uitvoeringsvorm, heeft ten minste een van de directionele ontvangers een openingshoek die kleiner is dan 120°. De openingshoek kan 120° zijn, maar kleinere hoeken zijn ook denkbaar. Het is gebleken dat een dergelijke openingshoek een 20 geschikte combinatie biedt van een relatief hoge gevoeligheid en een relatief groot gevoeligheidsgebied. De ontvanger is gevoelig genoeg om een signaal tot op relatief grote afstand te kunnen ontvangen. De openingshoek wordt bij voorkeur echter niet te klein gekozen. In een dergelijk geval wordt de hoekgevoeligheid niet te beperkt, zodat over een relatief groot hoekgebied signalen ontvangen kunnen worden.

25 Bij voorkeur is de hoek tussen de hoofdassen van de tweede en de derde directionele ontvangers kleiner dan of gelijk aan 120°. De hoofdas van de eerste directionele ontvanger vormt bij voorkeur de bissectrice van de tweede en derde hoofdassen. Het is aanvullend mogelijk dat de eerste directionele ontvanger een openingshoek heeft van ongeveer 120°. Aldus staan de tweede en derde hoofdassen op 30 de benen van de openingshoek van de eerste directionele ontvanger. Er is op deze wijze een relatief grote overlapping van het gevoelige gebied van de drie directionele ontvangers, hetgeen de gevoeligheid en nauwkeurigheid verder verbetert.

4

Het is mogelijk dat de hoek tussen de tweede en/of de derde hoofdas met de eerste hoofdas kleiner is dan 85°. Bij voorkeur is de hoek echter gelijk aan ongeveer 60°. Deze uitvoeringsvorm vergroot de gevoeligheid en nauwkeurigheid van de lokaliseerinrichting.

5 In een uitvoeringsvorm, is de hoek tussen de hoofdassen van de tweede en de derde directionele ontvangers gelijk aan de openingshoek van de eerste directionele ontvanger. Bij voorkeur hebben de tweede en derde directionele ontvangers een openingshoek die gelijk is aan de eerste directionele ontvanger. Op deze wijze worden de openingshoeken van de verschillende ontvangers compact geplaatst, zodanig dat de 10 richtingsgevoeligheid en afstandsgevoeligheid van de lokaliseerinrichting verder wordt vergroot.

Het is mogelijk dat de locatie-eigenschap de richting omvat. Het is tevens mogelijk dat de locatie-eigenschap de relatieve afstand omvat. Andere locatie-eigenschappen zijn denkbaar.

15 Het is mogelijk dat informatie over de locatie van het object in het signaal verweven is. De informatie over de locatie van het object kan echter ook bepaald worden aan de hand van verschillen in de intensiteit van het ontvangen signaal tussen de verschillende directionele ontvangers. In een bijzonder voordelige uitvoeringsvorm, is elk van de drie directionele ontvangers verbonden met een intensiteitsopnemer. Deze 20 intensiteitsopnemer of intensiteitssensor is ingericht voor het daarmee vaststellen van de intensiteit van het signaal dat door de daarmee verbonden directionele ontvanger ontvangen is. De verwerkingseenheid omvat verder een met de intensiteitsopnemers verbonden locatie-bepaal-eenheid voor het op basis van een of meer intensiteiten van de intensiteitsopnemers bepalen van de locatie-eigenschap van het object. Het is 25 bijvoorbeeld mogelijk om op basis van de verschillende intensiteiten en algoritmen uit te rekenen vanuit welke richting, en vanaf welke relatieve positie, een signaal afkomstig is. Op alternatieve wijze kan een comparitie-matrix gebruikt worden. In de comparitie-matrix zijn gegevens verwerkt over de relatie tussen de richting van het signaal, en de daarbij gemeten relatieve intensiteiten van de directionele ontvangers. De 30 comparitie-matrix kan dus op grond van een ijk-test samengesteld worden. Tevens kunnen gegevens in de comparitie-matrix opgenomen worden over de afstand van het object. Wanneer de zenders zodanig zijn ingericht, dat deze een signaal met een consistente intensiteit kunnen uitzenden, kan op basis van de intensiteit van het 5 binnengekomen signaal de afstand van het object tevens berekend en/of bepaald worden.

Bij voorkeur is de lokaliseerinrichting selectief instelbaar voor het daarmee selectief ontvangen van een signaal. Wanneer een aantal objecten gebruikt worden, dan 5 kan de lokaliseerinrichting afgesteld worden om een signaal van een bepaald object te ontvangen. Zo kan de ontvangsteenheid onderscheid maken tussen welk object gelokaliseerd moet worden. Het is aanvullend mogelijk dat de lokaliseerinrichting afwisselend selectief gemaakt wordt voor het bepalen van de positie van een aantal objecten. Op deze wijze is het mogelijk om een aantal objecten met slechts één 10 lokaliseerinrichting te lokaliseren.

In een uitvoeringsvorm, is de verwerkingseenheid verbonden met een uitleesinrichting voor het daarmee aan een gebruiker tonen van de locatie-eigenschap van het object. Een dergelijke uitleesinrichting kan bijvoorbeeld een elektronisch scherm zijn, waarop bijvoorbeeld de richting van waaruit het signaal van het object 15 afkomstig is, wordt aangeduid. Ook kan de afstand van het object tot aan de lokaliseerinrichting getoond worden.

Als alternatief voor, of aanvullend op, de uitleesinrichting, is het mogelijk om een auditief signaal te gebruiken. Het signaal kan een indicatie geven over de richting, bijvoorbeeld door de frequentie van een signaal te vergroten naarmate de 20 lokaliseerinrichting in de richting van het object gehouden wordt. Andere equivalente uitvoeringsvormen zijn natuurlijk ook denkbaar.

Volgens een aspect van de uitvinding, voorziet deze in een systeem van een lokaliseerinrichting en ten minste een object, zoals gedefinieerd in conclusie 9. De lokaliseerinrichting is bij voorkeur een lokaliseerinrichting volgens een 25 uitvoeringsvorm van de uitvinding, zoals reeds beschreven hierboven. De lokaliseerinrichting is bij voorkeur transporteerbaar en door een gebruiker draagbaar. Het object kan voorzien zijn van een elektrische schakeling. De schakeling omvat een met een voedingselement verbindbaar zendelement voor het daarmee uitzenden van een signaal. Het voedingselement kan een batterij of dergelijke zijn. De lokaliseerinrichting 30 is ingericht voor het daarmee ontvangen van het door het object uitgezonden signaal.

Het zendelement kan ingericht zijn om een elektromagnetisch signaal draadloos (d.w.z. via de ether) te versturen. In een bepaalde uitvoering zendt de golfbal een signaal in de 2.4 GHz golfband uit. Deze golfband is vrij om in uit te zenden.

6

Daarnaast heeft een in deze golfband uitgezonden signaal het voordeel dat objecten het signaal niet of nauwelijks kunnen blokkeren. Bijvoorbeeld, het signaal kan goed door hoog gras, struiken en/of bomen uitgezonden worden.

Het is mogelijk dat de elektrische schakeling een modulatie-eenheid omvat voor 5 het daarmee verwerken van een of meer gegevens in het door het zendelement uitgezonden signaal. De modulatie-eenheid kan een microprocessor zijn. Het signaal kan gemoduleerd worden. Het moduleren kan analoog of digitaal plaatsvinden. Het is echter ook mogelijk om op een andere wijze een of meer gegevens mee te sturen met het signaal. De verwerkingseenheid van de lokaliseerinrichting is ingericht voor het 10 daarmee verkrijgen van de in het signaal verwerkte een of meer gegevens.

In een uitvoeringsvorm, omvat het object een met de modulatie-eenheid verbonden positiebepalingselement voor het daarmee bepalen van een positie van het object. Het object kan daarbij ingericht zijn om gegevens over de bepaalde positie van het object met het signaal uit te zenden. Het positiebepalingselement kan bijvoorbeeld 15 een GPS-sensor zijn, of een versnellingsmeter. Met het positiebepalingselement kan een eerste schatting aan de lokaliseerinrichting meegegeven worden. De lokaliseerinrichting kan met de gegevens van het positiebepalingselement nauwkeurig de exacte positie van het object bepalen. Het is tevens mogelijk dat deze gegevens aanvullend gebruikt worden, en dat bijvoorbeeld de intensiteitsmeting ook gebruikt 20 wordt voor het bepalen van de positie van het object. Met behulp van de versnellingsmeter en een “gegist bcstck’-methode, kunnen ook locatie-eigenschappen van het object bepaald worden.

Het is mogelijk dat de gegevens een voor het object unieke identificatiecode omvatten. De lokaliseerinrichting is daarbij bij voorkeur selectief instelbaar voor het 25 verwerken van het signaal omvattende de unieke identificatiecode. Op deze wijze is het mogelijk om de ontvanger specifiek op één object te richten. Interferentie van overige signalen, zoals bijvoorbeeld van andere objecten, wordt hiermee vermeden.

Bij voorkeur is het systeem ingericht om te werken met spread spectrum communicatie. Bij spread spectrum communicatie wordt de energie van het 30 uitgezonden signaal met opzet verspreid over een bepaald frequentiedomein. Dergelijke verspreide signalen hebben een veel grotere bandbreedte dan de informatie die ze bevatten. Hierdoor ontstaat een ruisachtig signaal dat moeilijk gestoord kan worden met een ander signaal. Bij gebruik van een aantal lokaliseerinrichtingen en/of een 7 aantal objecten voorzien van zenders, zal elk object nauwkeurig gevolgd kunnen blijven worden. De spread spectrum communicatie zorgt voor een grote betrouwbaarheid van het signaal.

In een uitvoeringsvorm, omvat het systeem tenminste een tweede object. Het 5 tweede object is ook voorzien van een elektrische schakeling. Deze omvat een met een voedingselement verbindbaar zendelement voor het daarmee uitzenden van een tweede signaal. De lokaliseerinrichting is ingericht voor het daarmee ontvangen van het door het tenminste tweede object uitgezonden tweede signaal, alsmede voor het daarmee verkrijgen van een locatie-eigenschap van het tweede object. Op deze wijze kan een 10 aantal objecten met slechts één lokaliseerinrichting gevolgd en gelokaliseerd worden. De lokaliseerinrichting kan bijvoorbeeld tegelijkertijd, met twee of meer verschillende signalen, de locatie-eigenschappen van de twee of meer objecten weergeven. Ook is het mogelijk dat de lokaliseerinrichting afwisselend de locatie-eigenschappen weergeven van de verschillende objecten.

15 Om het voedingselement van het object nog meer te sparen, kan de schakeling ingericht zijn voor het met een interval uitzenden van het signaal. Dit zorgt er tevens voor dat een relatief krachtig signaal uitgezonden kan worden, dat op grotere afstand meetbaar is.

Het interval kan gelegen zijn tussen 1 en 10 seconden. Het interval is bij voorkeur 20 gelijk aan ongeveer 2 seconden.

Bij voorkeur is het object een golfbal. Golfballen met zenders zijn bekend. Het is echter gebleken dat de detecteerbaarheid van de bestaande golfbal relatief slecht is. Bijvoorbeeld, de afstand waarop de bal detecteerbaar is, kan relatief klein zijn, bijvoorbeeld enkele meters of tientallen meters. Het kan voorkomen dat een gebruiker 25 geen idee heeft waar zijn bal na het slaan ongeveer terechtgekomen is. Doordat de afstand van detectie relatief klein is, kan de gebruiker hierdoor moeilijker, of zelfs helemaal niet, zijn bal terugvinden. Met het systeem volgens de uitvinding, is de bal tot op relatief grote afstand detecteerbaar. In ideale omstandigheden is het object tot op 300 meter te detecteren en te lokaliseren. Obstakels tussen het object en de 30 lokaliseerinrichting kunnen de maximale afstand verkleinen. In een bepaalde toepassing, met name bij toepassing in een golfbal, zorgt het omhulsel van de golfbal voor een afname in het signaal, en dus een verkleinde maximale afstand waarop de golfbal gelokaliseerd kan worden. Echter, het signaal is sterk genoeg om, in combinatie 8 met de lokaliseerinrichting volgens de uitvinding, om gedetecteerd te worden op afstanden van gemiddeld zo’n 100-150 meter, hetgeen met de thans bekende inrichtingen niet mogelijk is. En zelfs onder relatief slechte omstandigheden kunnen afstanden van 80 meter gehaald worden.

5 Bij voorkeur omvat de elektrische schakeling van het object, zoals de golfbal, verder een schakelelement voor het activeren of de-activeren van de schakeling, welk schakelelement een bewegingssensor omvat voor het detecteren van een beweging van het object, en waarbij het schakelelement is ingericht om bij detectie van beweging van het object de schakeling te activeren voor het door het zendelement laten uitzenden van 10 een signaal en om na een bepaalde tijdsduur na activering de schakeling te de-activeren voor het sparen van het voedingselement. Op deze wijze wordt de voeding van het object gespaard, en kan een relatief krachtig signaal door het object uitgezonden worden, hetgeen de afstand vergroot waarop het signaal waargenomen kan worden. Een dergelijk systeem kan ook in andere objecten dan een golfbal toegepast worden.

15 In een uitvoeringsvorm, omvat de bewegingssensor een krachtopnemer en/of een stoot detector, voor het daarmee detecteren van een slag op de golfbal. De krachtopnemer en/of stoot detector detecteert een slag op de golfbal, zoals bijvoorbeeld optreedt bij het wegslaan van de bal, of bij het stuiteren van de bal.

Bij voorkeur is het schakelelement ingericht om bij het door de krachtopnemer 20 en/of stoot detector detecteren van een kracht resp. stoot die een vooraf ingestelde minimale waarde overstijgt, activeren van de schakeling. De minimale kracht of stoot kan iets kleiner zijn dan de kracht of stoot die optreedt bij het wegslaan van de bal met een club. De krachten/impulsen die optreden bij het wegslaan van de bal zijn relatief groot en kenmerkend voor die slag, en daardoor relatief eenvoudig te onderscheiden 25 van andere krachten/impulsen die op de bal kunnen uitgeoefend worden. Hierdoor is het relatief eenvoudig om onderscheid te maken tussen een beweging/stoot die de schakeling dient te activeren, en een beweging/stoot die de schakeling niet dient te activeren. Bijvoorbeeld, het is ongewenst dat de schakeling geactiveerd wordt bij het transporteren van de bal. Door de stoot detector zodanig in te richten dat deze een 30 signaal afgeeft bij het detecteren van een minimale stoot, kan de schakeling geactiveerd worden bij het wegslaan van de bal. Hierdoor zal de voeding gespaard worden, omdat in andere situaties de schakeling niet geactiveerd wordt.

9

Bij voorkeur wordt een relatief korte tijdsduur na activering aangehouden, waarna het schakelelement de schakeling weer de-activeert. De tijdsduur na activering kan gelegen zijn tussen 5 en 60 minuten, en is bij meer voorkeur gelijk aan ongeveer 20 minuten.

5

Enkele uitvoeringsvormen van de uitvinding zullen navolgend, aan de hand van enkele figuren, nader toegelicht worden. In de figuren tonen:

Fig. 1 - Een ontvangstdiagram van een uitvoeringsvorm van een directionele ontvanger; 10 Fig. 2 - Een schematisch overzicht van een uitvoeringsvorm lokaliseerinrichting;

Fig. 3 - Een schematisch overzicht van de plaatsing van directionele ontvangers;

Fig. 4 - Een schematisch overzicht van een object voorzien van een zender;

Fig. 1 toont een stralingsdiagram 1 van een uitvoeringsvorm van een directionele 15 ontvanger. De directionele ontvanger kan bijvoorbeeld een antenne zijn. In het stralingsdiagram van de ontvanger wordt weergegeven hoe gevoelig de ontvanger is voor signalen uit diverse richtingen. Het diagram toont de antennewinst G als functie van de hoekcoördinaat 0 met behulp van de stralingslijn 3. Het diagram toont de antennewinst G in een logaritmische schaal. De antennewinst is schematisch 20 weergegeven, en dient slechts ter illustratie. De stralingslijn 3 vormt een kromme in het diagram. Naarmate de stralingslijn 3 verder verwijderd is van het centrum van het stralingsdiagram, is de gevoeligheid van de ontvanger groter. De ontvanger is het meest gevoelig in de richting van de hoofdas 2. De hoofdas is in het getoonde diagram naar 90° gericht. In het diagram is te zien dat naarmate het op te vangen signaal vanuit een 25 richting komt die verder verwijderd is van hoofdas, de gevoeligheid afheemt. Zo is de directionele ontvanger bijvoorbeeld het meest ongevoelig voor signalen die vanaf de achterzijde van de ontvanger komen (180-270°, 270-0°). Ten opzichte van de maximale waarde van de stralingslijn (hoge gevoeligheid, bij 90°), neemt de gevoeligheid bij toenemende en afnemende hoek af. Op een gegeven moment is de 30 gevoeligheid nog slechts ongeveer 50% van de maximale waarde. De daarbij behorende hoek 0 is aangegeven met lijnen 5 en 6. Deze lijnen 5,6 geven de benen van de openingshoek aan, dat wil zeggen de hoek tussen de richtingen waarbij de 10 antennewinst met 3 dB is afgenomen. De openingshoek is derhalve een maat voor de gevoeligheid van de directionele ontvanger.

Fig. 2 toont een lokaliseerinrichting 9 voor het lokaliseren van een object. De lokaliseerinrichting omvat een ontvangsteenheid I en een verwerkingseenheid II. De 5 ontvangsteenheid I is ingericht voor het daarmee ontvangen van een door het object uitgezonden signaal. De ontvangsteenheid omvat drie directionele ontvangers 10,20,30. De eerste directionele ontvanger 10 kan verbonden zijn met een voorverwerker 11. De voorverwerker zorgt ervoor dat het door de ontvanger ontvangen signaal voorverwerkt wordt, zodanig dat het verder in de lokaliseerinrichting gebruikt kan worden. De 10 voorverwerker kan het signaal bijvoorbeeld filteren. De voorverwerker 11 kan het signaal verder sturen naar een tweede ontvangstverwerker 12. De voorverwerker 11 kan tevens verbonden zijn met een intensiteitsopnemer 13. De intensiteitsopnemer is ingericht voor het vaststellen van de intensiteit van het signaal dat door de eerste directionele ontvanger 10 ontvangen is. De voorverwerker 11 en de intensiteitsopnemer 15 13 van de eerste directionele ontvanger 10 zijn verder verbonden met een stuureenheid 40 in de verwerkingseenheid.

Daarnaast omvat de lokaliseerinrichting nog een tweede en een derde directionele ontvanger 20,30. De tweede directionele ontvanger 20 kan via een voorverwerker 21, en een tweede ontvangstverwerker 22 en een tweede intensiteitsopnemer 23, verbonden 20 zijn met de stuureenheid 40 in de vewerkingseenheid. Hetzelfde geldt voor de derde directionele ontvanger 30, die ook via een voorverwerker 31, en een tweede ontvangstverwerker 32 en een tweede intensiteitsopnemer 33, verbonden kan zijn met de stuureenheid 40 in de vewerkingseenheid.

De stuureenheid 40 kan dus signalen van de drie directionele ontvangers 10,20,30 25 ontvangen. De verwerkingseenheid II verwerkt deze signalen voor het verkrijgen van een locatie-eigenschap van het object, zoals verderop nader toegelicht zal worden.

De stuureenheid 40 kan verbonden zijn met een uitleesinrichting. De uitleesinrichting kan de locatie-eigenschap van het object aan de gebruiker tonen. Het is bijvoorbeeld mogelijk om met behulp van pijlen de richting van het object aan te 30 geven op een scherm. Het is ook mogelijk om de afstand van de inrichting tot het object te tonen. Andere gegevens kunnen uiteraard ook getoond worden. Zo is het bijvoorbeeld ook mogelijk om een grafische plattegrond van de omgeving te tonen, met daarop de locatie van de gebruiker, en de locatie van het te volgen object.

11

De lokaliseerinrichting 9 kan op bekende wijze met een niet getoonde voeding verbonden worden. De voeding kan bijvoorbeeld netstroom zijn. Het heeft echter de voorkeur om een accu of een batterij te gebruiken als voeding. Hierdoor kan de lokaliseerinrichting door een gebruiker meegenomen worden, en onafhankelijk van het 5 stroomnet gebruikt worden.

Om de nauwkeurigheid en de maximale ontvangerafstand van de lokaliseerinrichting te vergroten, heeft het de voorkeur om de drie directionele ontvangers 10,20,30 met hun hoofdassen onder een hoek ongelijk nul ten opzichte van elkaar te plaatsen. In Fig. 3 wordt een uitvoeringsvorm van de plaatsing van de drie 10 directionele ontvangers getoond. De figuur toont de gevoelige gebieden 51,52,53 en de meest gevoelige richtingen 71,72,73, van respectievelijk de eerste, tweede en derde directionele ontvanger.

De eerste directionele ontvanger is met een hoofdas 71 naar de bovenzijde van de figuur gericht. De eerste directionele ontvanger heeft een openingshoek 61 van 15 ongeveer 120°. Het corresponderende gevoelige gebied 51 is in de figuur aangegeven. De tweede directionele ontvanger is in deze uitvoeringsvorm zodanig geplaatst dat een hoofdas 72 daarvan samenvalt met het been van de openingshoek 61 van de eerste directionele ontvanger. De hoofdas 72 heeft een component in de richting van de hoofdas 71 van de eerste directionele ontvanger. De tweede directionele ontvanger 20 heeft in de getoonde uitvoering ook een openingshoek van 120°, waardoor het been van diens openingshoek 62 weer samenvalt met de hoofdas 71 van de eerste directionele ontvanger. De derde directionele ontvanger is zodanig geplaatst dat een hoofdas 73 daarvan samenvalt met het been van de openingshoek 61 van de eerste directionele ontvanger. De hoofdas 73 heeft een component in de richting van de hoofdas 71 van de 25 eerste directionele ontvanger. De derde directionele ontvanger heeft in deze uitvoering ook een openingshoek van 120°, waardoor het been van diens openingshoek 63 weer samenvalt met de hoofdas 71 van de eerste directionele ontvanger.

De gevoelige gebieden 52,53 van de tweede en derde directionele ontvangers overlappen ten minste gedeeltelijk met het gevoelige gebied 51 van de eerste 30 directionele ontvanger. Met andere woorden, de openingshoeken 62,63 van de tweede en derde directionele ontvangers overlappen ten minste gedeeltelijk met de openingshoek 61 van de eerste directionele ontvanger.

12

In de getoonde uitvoeringsvorm wordt het gevoelige gebied 51 van de eerste directionele ontvanger vrijwel volledig gedekt door de gevoelige gebieden 52,53 van de tweede en derde ontvanger. Dit betekent dat er bij een binnenkomend signaal uit de richting van de hoofdas 71 van de eerste directionele ontvanger, telkens twee 5 ontvangers het signaal kunnen ontvangen, hetzij de eerste en de tweede ontvanger, hetzij de eerste en de derde ontvanger. De combinatie van de twee signalen kan gebruikt worden voor het nauwkeurig en op grote afstand bepalen van de richting en de afstand van het object. Wanneer slechts één ontvanger een signaal ontvangt, dan valt af te leiden uit welke richting dit signaal komt, en kan aan een gebruiker instructies 10 gegeven worden hoe de lokaliseerinrichting nauwkeuriger gericht kan worden.

Het moge duidelijk zijn voor de vakman dat ook andere openingshoeken voor de directionele ontvangers mogelijk zijn. Zo is het mogelijk om een kleinere openingshoek dan 120° te kiezen. Een kleinere openingshoek kan de afstand waarop gemeten kan worden vergroten, doordat de antennewinst bij kleiner wordende openingshoek groter 15 wordt. De kleinere openingshoek brengt echter beperkingen met zich mee aan het totale gebied waarin de lokaliseerinrichting een signaal kan ontvangen, hetgeen ongewenst kan zijn. Tevens dienen de directionele ontvangers nauwkeuriger uitgericht te worden. In sommige gevallen kan een dergelijke uitvoeringsvorm voordelig zijn, met name wanneer objecten tot op grote afstand gelokaliseerd moeten kunnen worden. Het is 20 uiteraard mogelijk om in een dergelijk geval gebruik te maken van meer directionele antennes met een kleinere openingshoek. Zo is in een uitvoering voorzien in 5 directionele antennes met een openingshoek van 60°. Andere aantallen en openingshoeken zijn ook denkbaar. In de meeste gevallen zal een uitvoering met drie directionele antennes en een openingshoek van ongeveer 120°, leiden tot uitstekende 25 resultaten voor wat betreft nauwkeurigheid en afstand waarop gemeten kan worden.

Figuur 4 toont een schematisch overzicht van een object 101 dat voorzien is van een zender. Het object 101 kan samen met een eerder beschreven lokaliseerinrichting een lokaliseersysteem vormen. Het object 1 omvat een huis 102 waarin een elektrische schakeling 103 is opgenomen. De schakeling 103 kan een onderdeel zijn van een 30 transponder, zoals bijvoorbeeld een actieve radio transponder (zoals RFID). De elektrische schakeling 103 omvat een voedingselement 106 dat verbonden is met een zendelement 107. Het voedingselement 106 kan een relatief kleine knoopcel batterij zijn. Het zendelement 107 kan op een voor de vakman bekende wijze uitgevoerd zijn.

13

Het zendelement 107 kan een signaal uitzenden. De lokaliseerinrichting is ingericht voor het daarmee ontvangen van het door het object uitgezonden signaal. Het signaal kan in de 2.4 GHz golfband liggen.

In de schakeling 103 kan tevens een verwerkingseenheid 112 opgenomen zijn. De 5 verwerkingseenheid 112 kan gebruikt worden voor het daarmee aanpassen van het door het zendelement 107 uitgezonden signaal. Het aanpassen van het signaal kan tot doel hebben het meesturen van een of meer gegevens met het signaal, zoals bijvoorbeeld een unieke identificatiecode voor het object. De verwerkingseenheid 112 kan bijvoorbeeld een microprocessor zijn. Op deze wijze kunnen een groot aantal objecten nauwkeurig 10 gevolgd en gelokaliseerd worden met behulp van slechts één lokaliseerinrichting.

Een positiebepalingselement 113 kan verbonden zijn met de verwerkingseenheid 112. Het positiebepalingselement wordt gebruikt om een positie-eigenschap of locatie-eigenschap van het object 101 te bepalen. De verwerkingseenheid 112 ontvangt een door het positiebepalingselement gegeneerd signaal. Het signaal kan door de 15 verwerkingseenheid 112 verwerkt worden, om dit signaal mee te zenden met het door het zendelement verstuurde signaal. Eventueel kan de verwerkingseenheid 112 een of meer bewerkingen op het signaal van het positiebepalingselement loslaten, om zo een positie-eigenschap of locatie-eigenschap van het object te berekenen. Met het positiebepalingselement kan het object in staat zijn om zelf zijn positie te bepalen.

20 Doordat de positie van het object in de golfbal zelfbepaald wordt, is de lokalisatie van het object relatief eenvoudig en nauwkeurig uit te voeren.

Het positiebepalingselement 113 kan bijvoorbeeld een GPS-ontvanger zijn, waarmee een relatief nauwkeurige plaatsbepaling mogelijk is. GPS biedt tevens de mogelijkheid om relatief nauwkeurig de locatie van het object op een uitleesinrichting 25 van de lokaliseerinrichting weer te geven. De uitleesinrichting kan ook van een GPS-ontvanger, of ander positiebepalingselement voorzien zijn. Het is aanvullend mogelijk om gegevens van het terrein waarin het object gelokaliseerd dient te worden, op te nemen in de lokaliseerinrichting. Zo kunnen deze gegevens, zoals bijvoorbeeld baangegevens van een golfbaan, getoond worden gelijk met de gegevens van de positie 30 van het object, zoals een golfbal, en de positie van de gebruiker.

Het signaal kan door de lokaliseerinrichting ontvangen worden, en de gegevens die in het signaal verwerkt zijn kunnen aan de gebruiker getoond worden. Enkel het ontvangen van het signaal is voldoende voor het vervolgens kunnen lokaliseren van het 14 object. De plaatsing van de drie directionele ontvangers zorgt ervoor dat het signaal op relatief grote afstand ontvangen kan worden, waardoor het object nauwkeurig en tot op grote afstand lokaliseerbaar is. Het ontvangen van signalen van een groot aantal objecten is ook mogelijk, en de positie van deze objecten kan onafhankelijk van elkaar 5 bepaald worden door de lokaliseerinrichting.

Het is uiteraard mogelijk om het object niet te voorzien van een positiebepalingselement. De lokaliseerinrichting kan dan toch een lokatie-eigenschap van het object verkrijgen. Hiertoe kunnen bijvoorbeeld de verschillen in intensiteit tussen de verschillende directionele antennes gebruikt worden. Het is bijvoorbeeld 10 mogelijk om op basis van de verschillende intensiteiten en algoritmen uit te rekenen vanuit welke richting een signaal afkomstig is. Op alternatieve wijze kan een comparitie-matrix gebruikt worden. In de comparitie-matrix zijn gegevens verwerkt over de relatie tussen de richting van het signaal, en de daarbij gemeten relatieve intensiteiten van de directionele ontvangers. De comparitie-matrix kan dus op grond 15 van een ijk-test samengesteld worden. Tevens kunnen gegevens in de comparitie-matrix opgenomen worden over de afstand van het object. Wanneer de zender van het object een signaal met een consistente intensiteit kan uitzenden, kan op basis van de intensiteit van het binnengekomen signaal de afstand van het object tevens berekend en/of bepaald worden.

20 In een voordelige uitvoeringsvorm, is het object een golfbal. De golfbal is relatief klein, en de elektrische schakeling kan aangepast zijn voor toepassing in de golfbal. Zo dient de elektrische schakeling grote krachten en impulsen te kunnen verduren. Omdat de golfbal relatief klein is, en de schakeling er in dient te passen, dienen er ook maatregelen genomen te worden om de sterkte van het uitgezonden signaal te 25 waarborgen. Hiertoe kan in de elektrische schakeling 103 een schakelelement 108 opgenomen zijn. Het schakelelement 108 is ingericht om daarmee afwisselend de schakeling 103 te activeren voor het daarmee uitzenden van een signaal, alsmede voor het daarmee de-activeren van de schakeling 103 voor het sparen van het voedingselement 106. Het schakelelement kan een bewegingssensor 111 omvatten voor 30 het detecteren van een beweging van de golfbal 101. De bewegingssensor 111 kan een stoot detector zijn. Andere sensoren zijn ook denkbaar, zonder daarbij van de uitvindingsgedachte af te wijken. Het schakelelement 108 kan ingericht zijn om bij een signaal van de bewegingssensor 111 de schakeling 103 te activeren. Het 15 schakelelement 108 kan tevens ingericht zijn om de schakeling na een bepaalde tijdsduur na activering te de-activeren. Onder de-activeren wordt verstaan het zodanig beïnvloeden van de schakeling 103 dat het voedingselement 106 gespaard wordt. Het is bijvoorbeeld mogelijk de schakeling volledig uit te schakelen. De voeding zal in dat 5 geval helemaal niet meer aangesproken worden. Het is tevens mogelijk dat de schakeling in een slaap-stand gebracht wordt. In de slaap-stand is het bijvoorbeeld mogelijk om signalen van de bewegingssensor te monitoren, zodanig dat een snelle activering van de schakeling 103 mogelijk is. Het stroomverbruik in de slaap-stand (bijvoorbeeld luA) kan aanzienlijk minder zijn dan het stroomverbruik in de 10 geactiveerde toestand.

Het is mogelijk om een transponder 110 met het schakelelement 108 te verbinden. De transponder 110 kan een passieve transponder zijn. De transponder 110 kan ingericht zijn om het schakelelement 108 aan te sturen, in afwezigheid van een beweging van de bal 101. Het is bijvoorbeeld mogelijk om een signaal naar de bal 101 15 te sturen, dat ontvangen wordt door de transponder 110, waarna het schakelelement 108 de schakeling 103 activeert. Op deze wijze wordt het mogelijk om de schakeling 103 te activeren, onafhankelijk van het feit dat een beweging gedetecteerd is. Dit is voordelig wanneer de golfbal 101 lange tijd stilgelegen heeft, en daardoor in een gedeactiveerde toestand gebracht is. De golfbal kan dan toch op afstand geactiveerd worden, om deze 20 te lokaliseren. Anderzijds is het natuurlijk ook mogelijk om op analoge wijze de bal te de-activeren met een extern signaal.

De bovenstaande aanpassingen, die gericht zijn op de golfbal, kunnen uiteraard ook in andere objecten dan golfballen voorzien worden. De vakman zal herkennen in welke situaties en voor welke objecten dit voordelig kan zijn.

25 Het is mogelijk dat de elektrische schakeling 103 en de overige componenten, zoals bijvoorbeeld de bewegingssensor 111 en de versnellingssensor 113, op een PCB (printed circuit board) voorzien zijn. De PCB en de componenten vormen dan een PCB assembly (PCBA). De PCB en/of de PCBA, alsmede de elastische kern hebben dezelfde dichtheid als het materiaal waarvan de golfbal normaal gesproken gemaakt 30 wordt. Dit betekent dat de golfbal niet zwaarder is dan een standaard golfbal. De golfbal kan dus voldoen aan officiële eisen voor golfballen, zoals bijvoorbeeld wedstrijdeisen. Dit maakt de golfbal geschikt voor toepassing in officiële wedstrijden.

16

De lokaliseerinrichting is bij voorkeur transporteerbaar en door een gebruiker draagbaar. Het gebruik van de directionele ontvangers, en hun specifieke plaatsing, maakt het mogelijk om de lokaliseerinrichting relatief compact en licht uit te voeren. Op deze wijze is de lokaliseerinrichting ter grootte van een mobiele telefoon uit te 5 voeren. Specifieke afmetingen bedragen ongeveer 6 bij 10 cm. Kleinere uitvoeringen zijn ook denkbaar door gebruik te maken van kleinere directionele antennes.

Het moge duidelijk zijn voor de vakman, dat verschillende equivalente uitvoeringsvormen mogelijk zijn. De onderhavige uitvinding is niet beperkt tot de hierin beschreven uitvoeringsvorm daarvan. De gevraagde rechten worden 10 voornamelijk bepaald door de navolgende conclusies, binnen de strekking waarvan talrijke modificaties denkbaar zijn.

Claims

1. Lokaliseerinrichting voor het lokaliseren van een object, in het bijzonder een golfbal, waarbij de lokaliseerinrichting een met een voeding te verbinden 5 ontvangsteenheid omvat voor het daarmee ontvangen van een door het object uitgezonden signaal, waarbij de ontvangsteenheid een eerste directionele ontvanger omvat voor het daarmee ontvangen van het uitgezonden signaal, waarbij de eerste directionele ontvanger met een eerste hoofdas naar een eerste richting gericht is, en waarbij de ontvangsteenheid tevens voorzien is van een tweede directionele ontvanger 10 met een tweede hoofdas, alsmede van een derde directionele ontvanger met een derde hoofdas, waarbij de tweede en de derde hoofdas zich met een hoek ongelijk nul ten opzichte van elkaar en ten opzichte van de eerste hoofdas uitstrekken, en waarbij de ontvangsteenheid verder verbonden is met een verwerkingseenheid voor het daarmee verwerken van de door de tenminste drie directionele ontvangers ontvangen signalen 15 voor het daarmee verkrijgen van een locatie-eigenschap van het object, met het kenmerk, dat de tweede en derde directionele ontvangers zodanig geplaatst zijn dat hun respectievelijke hoofdassen een component in de eerste richting bezitten, en dat openingshoeken van de tweede en derde directionele ontvangers ten minste gedeeltelijk overlappen met een openingshoek van de eerste directionele ontvanger. 20

2. Lokaliseerinrichting volgens conclusie 1, waarbij de openingshoek van tenminste een van de directionele ontvangers kleiner is dan 120°.

3. Lokaliseerinrichting volgens conclusie 1 of 2, waarbij de hoek tussen de 25 hoofdassen van de tweede en de derde directionele ontvangers kleiner is dan of gelijk is aan 120°.

4. Lokaliseerinrichting volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de hoek tussen de hoofdassen van de tweede en de derde directionele ontvangers gelijk is aan de 30 openingshoek van de eerste directionele ontvanger.

5. Lokaliseerinrichting volgens een der voorgaande conclusies, waarbij elk van de drie directionele ontvangers verbonden is met een intensiteitsopnemer, waarbij elke intensiteitsopnemer is ingericht voor het daarmee vaststellen van de intensiteit van het door de daarmee verbonden directionele ontvanger ontvangen signaal, en waarbij de verwerkingseenheid een met de intensiteitsopnemers verbonden locatie-bepaal-eenheid omvat voor het op basis van een of meer intensiteiten van de 5 intensiteitsopnemers bepalen van de locatie-eigenschap van het object.

6. Lokaliseerinrichting volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de lokaliseerinrichting selectief instelbaar is voor het daarmee selectief ontvangen van een signaal. 10

7. Lokaliseerinrichting volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de verwerkingseenheid verbonden is met een uitleesinrichting voor het daarmee aan een gebruiker tonen van de locatie-eigenschap van het object.

8. Lokaliseerinrichting volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de locatie- eigenschap de richting omvat, en/of waarbij de locatie-eigenschap de relatieve afstand omvat.

9. Systeem van een lokaliseerinrichting volgens een der voorgaande conclusies, en 20 van een object, in het bijzonder een golfbal, waarbij de lokaliseerinrichting transporteerbaar en door een gebruiker draagbaar is, en waarbij het object voorzien is van een elektrische schakeling, omvattende een met een voedingselement verbindbaar zendelement voor het daarmee uitzenden van een signaal, waarbij de lokaliseerinrichting is ingericht voor het daarmee ontvangen van het door het object 25 uitgezonden signaal.

10. Systeem volgens conclusie 9, waarbij het zendelement is ingericht om een elektromagnetisch signaal uit te zenden, bij voorkeur een signaal in de 2.4 GHz golfband. 30

11. Systeem volgens conclusie 9 of 10, waarbij de elektrische schakeling een modulatie-eenheid omvat voor het daarmee verwerken van een of meer gegevens in het door het zendelement uitgezonden signaal, en waarbij de verwerkingseenheid van de lokaliseerinrichting is ingericht voor het uit een ontvangen signaal afleiden van een of meer van de in het signaal verwerkte gegevens.

12. Systeem volgens conclusie 11, waarbij het object een met de modulatie-eenheid 5 verbonden positiebepalingselement omvat voor het daarmee bepalen van een positie van het object, waarbij het object is ingericht om gegevens over de bepaalde positie van het object met het signaal uit te zenden.

13. Systeem volgens conclusie 11 of 12, waarbij de gegevens een voor het object 10 unieke identificatiecode omvatten, en waarbij de lokaliseerinrichting selectief instelbaar is voor het verwerken van het signaal omvattende de unieke identificatiecode.

14. Systeem volgens conclusie 13, waarbij het systeem is ingericht om te werken met spread spectrum communicatie. 15

15. Systeem volgens een der voorgaande conclusies 9-14, waarbij het systeem tenminste een tweede object omvat dat voorzien is van een elektrische schakeling, omvattende een met een voedingselement verbindbaar zendelement voor het daarmee uitzenden van een tweede signaal, waarbij de lokaliseerinrichting is ingericht voor het 20 daarmee ontvangen van het door het tenminste tweede object uitgezonden tweede signaal, alsmede voor het daarmee verkrijgen van een locatie-eigenschap van het tweede object.

16. Systeem volgens een der conclusies 9-15, waarbij de schakeling is ingericht voor 25 het met een interval uitzenden van het signaal.

17. Systeem volgens conclusie 16, waarbij het interval gelegen is tussen 1 en 10 seconden, en bij voorkeur gelijk is aan ongeveer 2 seconden.

18. Systeem volgens conclusie 17, waarbij de elektrische schakeling verder een schakelelement omvat voor het activeren of de-activeren van de schakeling, welk schakelelement een bewegingssensor omvat voor het detecteren van een beweging van de golfbal, en waarbij het schakelelement is ingericht om bij detectie van beweging van de golfbal de schakeling te activeren voor het door het zendelement laten uitzenden van een signaal en om na een bepaalde tijdsduur na activering de schakeling te de-activeren voor het sparen van het voedingselement.

19. Systeem volgens conclusie 18, waarbij de bewegingssensor een krachtopnemer en/of een stoot detector omvat, voor het daarmee detecteren van een slag op de golfbal.

20. Systeem volgens conclusie 19, waarbij het schakelelement is ingericht om bij het door de krachtopnemer en/of stoot detector detecteren van een kracht resp. stoot die een 10 vooraf ingestelde minimale waarde overstijgt, activeren van de schakeling.

21. Systeem volgens een der voorgaande conclusies 18-20, waarbij de tijdsduur na activering gelegen is tussen 5 en 60 minuten, en bij meer voorkeur gelijk is aan ongeveer 20 minuten. 15