BE1027077B1 - Ultra-wide-band positioneringssysteem - Google Patents

Abstract

Een UWB-positioneringssysteem (100; 150) omvattende: een veelheid van ankers en een veelheid van tags, geconfigureerd om te communiceren volgens een communicatie-protocol waarbij tijd wordt ingedeeld volgens een frame-structuur, waarbij elk frame een veelheid van tijdsloten omvat van een bepaalde duur, en waarbij een tijdslot onverdeeld kan toegekend worden aan één anker of aan één tag of verdeeld kan toegekend worden aan meerdere tags onder de vorm van een aantal (M) subtijdsloten, waarbij een subtijdslot overeenkomt met een tijdslot van één frame volgens een patroon dat zich periodisch herhaalt na een aantal frames. Sloten en subsloten kunnen toegekend worden aan de tags en ankers door middel van een configuratiestructuur. Het systeem kan efficiënt geherconfigureerd worden door middel van een reallocatietabel. Gebruik van zulk systeem voor het volgen van voetbalspelers of rugbyspelers of schansspringers.

Description

-1- ULTRA-WIDE-BAND POSITIONERINGSSYSTEEM

DOMEIN VAN DE UITVINDING De onderhavige uitvinding heeft in het algemeen betrekking op het gebied van een ultra- wideband (UWB) positioneringssysteem, en meer specifiek op een dynamisch herconfigureerbaar UWB positioneringssysteem, en op werkwijzen om een UWB-positioneringssysteem dynamisch te herconfigureren.

ACHTERGROND VAN DE UITVINDING Ultra-wideband (UWB) positioneringssystemen met een veelheid van vaste eenheden (hierin "ankers" genoemd) en een veelheid van beweegbare eenheden (hierin "tags" genoemd), zijn gekend in de stand der techniek. Zulke systemen kunnen onder meer gebruikt worden voor het real-time lokaliseren van de beweegbare units in een beperkte zone, zowel binnenshuis als buitenshuis. Algoritmen om de positie van de bewegende objecten (Tags) te bepalen ten opzichte van de vaste objecten (ankers), zijn eveneens gekend in de stand der techniek. Deze kunnen bv. gebaseerd zijn TWR (Two-Way Ranging) of op TDOA (Time Difference Of Arrival), of combinaties hiervan. wO2018064581(A1) beschrijft een localisatiesysteem voor het lokaliseren van objecten binnenhuis, dat gebruik maakt van zendontvangers van DECAWAVETM , Applicatie Nota APSO16 "Moving from Trek 1000 to a product" beschrijft diverse aspecten van een UWB-lokalisatiesysteem met meerdere Tags en Ankers.

De gekende oplossingen zijn niet ideaal voor alle toepassingen. Er is steeds ruimte voor verbeteringen en alternatieven.

SAMENVATTING VAN DE UITVINDING Het is een doel van uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding om een UWB- positioneringssysteem te verschaffen waarmee de positie en/of snelheid van minstens twee tags kan bepaald worden.

Het is een doel van uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding om een UWB- positioneringssysteem te verschaffen waarmee de positie en/of snelheid van minstens twee tags kan bepaald worden met een verschillende nauwkeurigheid (bv. qua spatiale resolutie en/of temporele resolutie).

Het is een doel van uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding om een UWB- positioneringssysteem te verschaffen waarmee de positie en/of snelheid van een deelgroep van een relatief grote groep van tags nauwkeurig kan bepaald worden.

Het is een doel van uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding om een UWB- positioneringssysteem te verschaffen dat dynamisch herconfigureerbaar is met een verhoogde systeembeschikbaarheid, of anders gezegd, dat dynamisch herconfigureerbaar is met een gereduceerde

-2- onbeschikbaarheid (Engels: system downtime).

Het is een doel van uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding om een UWB- positioneringssysteem te verschaffen waarmee de positie en/of snelheid van een dynamisch wijzigbare deelgroep van een relatief grote groep van tags nauwkeurig kan bepaald worden (qua spatiale resolutie en/of qua temporele resolutie), en/of met een verhoogde systeembeschikbaarheid (of gereduceerde systeem downtime) zowel voor tags die behoren tot de deelgroep alsook voor tags die niet behoren tot de deelgroep, en/of waarbij de samenstelling van de deelgroep die nauwkeurig gevolgd moet worden automatisch wordt aangepast.

Het is een doel van specifieke uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding om een UWB- positioneringssysteem te verschaffen dat geschikt is voor het volgen van teamsporten, bij voorbeeld voetbalspelers of rugbyspelers.

Daartoe verschaft de onderhavige uitvinding UWB-positioneringssysteem volgens uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding.

Volgens een eerste aspect verschaft de onderhavige uitvinding een UWB- positioneringssysteem omvattende: een veelheid van ankers, omvattende ten minste een eerste, tweede en derde anker, waarbij elk anker een vaste ruimtelijke positie heeft en een UWB-zendontvanger omvat; een veelheid van tags, omvattende ten minste een eerste en tweede tag, waarbij elke tag een veranderlijke ruimtelijke positie heeft, en een UWB-zendontvanger omvat; waarbij de veelheid van ankers en de veelheid van tags geconfigureerd zijn om te communiceren volgens een communicatie- protocol waarbij tijd wordt ingedeeld volgens een frame-structuur, waarbij elk frame een veelheid van tijdsloten omvat van een bepaalde duur, en waarbij een tijdslot onverdeeld kan toegekend worden aan één anker of onverdeeld kan toegekend worden aan één tag of verdeeld kan toegekend worden aan meerdere tags onder de vorm van een aantal subtijdsloten, waarbij een subtijdslot overeenkomt met een tijdslot van één frame volgens een patroon dat zich periodisch herhaalt na een aantal frames gelijk aan het aantal subtijdsloten en hierin het modulogetal van dat slot genoemd; en waarbij het frame minstens drie onverdeeld tijdsloten omvat die toegekend worden aan de minstens drie ankers; en waarbij het frame minstens een vierde verdeeld tijdslot omvat met een eerste aantal subtijdsloten groter dan één, waarvan één subtijdslot wordt toegekend aan de eerste tag, en waarbij de eerste tag voorzien is om periodisch informatie te versturen in het vierde tijdslot van één om het eerste aantal frames; en waarbij het frame minstens een vijfde onverdeeld tijdslot of een verdeeld tijdslot omvat met een tweede aantal subtijdsloten kleiner dan het eerste aantal subtijdsloten, waarvan één subtijdslot wordt toegekend aan de tweede tag, en waarbij de tweede tag voorzien is om periodisch informatie te versturen in het vijfde tijdslot van respectievelijk alle of bepaalde frames; en waarbij het UWB positioneringsysteem verder een positiebepaler omvat, communicatief verbonden met minstens één van de ankers, en voorzien voor het bepalen van een positie van de eerste tag en de tweede tag op basis van de berichten verstuurd door de veelheid van ankers en de eerste tag en de tweede tag.

-3- Met andere woorden, een subtijdslot valt samen met één slot van 1 om de M frames, waarbij M het modulogetal van dat slot is. Indien het modulogetal van een bepaald slot gelijk is aan één, dan kan dit slot ook subtijdslot genoemd worden.

Het is een voordeel om tijdsloten met verschillende herhalingsfrequentie of periodiciteit of modulogetal te gebruiken, omdat in bepaalde toepassingen niet alle tags even vaak of snel of met de nauwkeurigheid hoeven opgevolgd te worden, en/of even snel data (bv. sensordata) hoeven te versturen.

Het is een voordeel van dit positioneringsysteem dat het toelaat om de positie van verschillende tags te bepalen aan een verschillende frequentie, in tegenstelling tot bestaande positioneringssystemen waarbij elk anker en elke tag in ieder frame informatie verstuurt, omdat op die manier de bandbreedte beter benut kan worden, en omdat energie van de tags kan bespaard worden.

Het is een voordeel om gebruik te maken van een tijdsindeling op basis van een framestructuur met tijdsloten en met subtijdsloten, omdat dit toelaat zowel in contact te blijven met, en de positie te bepalen van een relatief groot aantal tags, bv. minstens 20, of minstens 100, of minstens 200, of minstens 500, zij het aan een relatief lage positiebepalingsfrequentie (van bv. 0,1 Hz tot 1 Hz), en tegelijk toelaat in contact te blijven met, en de positie te bepalen van een relatief klein aantal tags (bv. van 1 tot 10 tags) aan een relatief hoge positiebepalingsfrequentie (bv. minstens 5 Hz of minstens 10 Hz). Dit laat toe om de positie van een aantal tags snel en nauwkeurig op te volgen, zonder contact te verliezen met de andere tags.

Deze framestructuur met tijdsloten en subtijdsloten kan zeer efficiënt gecodeerd worden door het frame op te delen in een aantal sloten, waarbij ieder slot (impliciet of expliciet) een nummer of positie heeft (dit is een offset binnen het frame, vanaf een startpunt van het frame) en een lengte (of tijdsduur) en een modulogetal dat de periodiciteit of herhalingsfrequentie aangeeft, en waarbij ieder subtijdslot verder een tweede offset heeft (hierin ook "restgetal" genoemd) om aan te geven in welk frame het valt.

In bepaalde uitvoeringsvormen is de configuratie op voorhand bepaald, en beschreven of gecodeerd in een zgn. configuratiestructuur vóórdat een bepaald evenement met een vooraf gekend aantal deelnemers plaats vindt. De configuratiestructuur kan bv. een "configuratietabel" omvatten (zie bv. FIG. 3e) en een "allocatietabel" (zie bv. FIG 3f). De configuratietabel kan bv. bepalen hoeveel slots een frame heeft, hoe lang elk slot duurt, en welk modulogetal elk slot heeft. De allocatietabel kan bv. een lijst bevatten van de unieke identieficatienummers of IDs van alle tags en ankers gekend in het systeem, en een verwijzing naar een slot of subslot, bv. onder de vorm van een slotnummer of een offset vanaf de start van het frame, en met een restgetal dat aangeeft in welk frame de tag of anker mag sturen, en kan eventueel ook het modulogetal van het betreffend slot omvatten (hoewel dat niet strict noodzakelijk is, omdat het modulogetal reeds in de configuratietabel staat). De configuratiestructuur kan bv. gedownload worden in de ankers en de tags voordat het evenement plaats vindt.

-4- De informatie die verstuurd wordt kan bijvoorbeeld één of meerdere tijdstempels (Engels: Time-stamps) bevatten, op basis van dewelke de positie van de betreffende tag kan afgeleid worden, volgens op zich gekende technieken, bv. TWR (Two-Way Ranging) en/of TDOA (Time Difference Of Arrival).

De positiebepaler kan bv. een desktopcomputer of een laptopcomputer zijn, communicatief verbonden met één van de drie ankers, of met een bijkomend anker. De positiebepaler kan tevens de posities grafisch weergeven, en/of de gegevens opslaan. De positiebepaler wordt daarom hierin ook "gegevensverzamelaar" genoemd.

Bij voorkeur heeft elk anker en elke tag een uniek identificatienummer.

In een uitvoeringsvorm omvat het UWB-positioneringssysteem verder een configuratie- eenheid die voorzien is om een configuratiestructuur te onderhouden waarin de framestructuur met de tijdsloten en de subtijdsloten zijn vastgelegd, en waarin ook de allocatie van welke ankers en welke tags welke subtijdsloten mogen innemen is beschreven; en is minstens één van de ankers communicatief verbonden met de configuratie-eenheid, en is voorzien om de configuratiestructuur draadloos te versturen onder de vorm van een veelheid van gegevenspakketten, waarbij telkens één gegevenspakket wordt verstuurd in het betreffende tijdslot dat toegekend is aan het anker; en zijn de ankers en de tags voorzien om deze gegevenspakketten te ontvangen, en na te gaan welke tijdsloten en/of subtijdsloten aan hun toegekend zijn op basis van hun identificatienummer, en om gegevens te versturen in de toegekende sloten of subtijdsloten.

Zoals hoger vermeld, kan de configuratiestructuur een configuratietabel omvatten (die de frame-structuur beschrijft) en een allocatietabel (die beschrijft welke sloten of subsloten worden toegekend aan welke tags of ankers), en eventueel bijkomende informatie zoals bv. de positie van de ankers.

De configuratiestructuur is doorgaans een relatief grote structuur of een relatief grote file (bv.

minstens 5 kBytes of minstens 10 kBytes), die in de praktijk meestal in meerdere stukken wordt gehakt, die elk in een verschillend frame worden verstuurd. Het duurt dan typisch ook relatief lang (bv. meer dan 2 seconden) om een volledige update van de configuratiestructuur te versturen.

De configuratiestructuur kan bijvoorbeeld beheerd worden door een systeemconfiguratie- module, bv. een softwaremodule die wordt uitgevoerd op een pc of computer of laptop die communicatief verbonden is met één van de ankers.

Het is een voordeel dat de configuratiestructuur draadloos wordt verstuurd naar de andere ankers en tags, omdat zulke configuratie van het systeem veel flexibeler is dan bijvoorbeeld een update via kabel. Dit laat bijvoorbeeld last-minute wijzigingen toe. Deze uitvoeringsvormen laat ook toe dat tags die nog niet bekend waren in het systeem, de heersende systeemconfiguratie kunnen ontvangen, om zich vervolgens kenbaar te maken zonder het bestaande systeem te verstoren (bv. door een korte boodschap te versturen in een zogenaamde "ontdekkingsperiode").

-5- Dit mechanisme laat in theorie ook toe om de configuratiestructuur dynamisch te wijzigen, maar in de praktijk kan het erg lang duren (bv. meer dan 10s of meer dan 20s) voordat alle ankers en tags de nieuwe configuratie hebben ontvangen, gedurende welke tijd de ankers en/of tags (die merken dat de configuratiestructuur gewijzigd is, maar nog niet volledig gedownload is) geen berichten mogen versturen. Deze periode wordt dan ook "down period" genoemd. Het zal duidelijk zijn dat zulke "down- period" tijdens een evenement niet toegelaten is, of met andere woorden dat het eigenlijk niet mogelijk is om een systeem met een groot aantal tags (bv. minstens 20 of minstens 50 of minstens 100) "on the fly" te herconfigureren, zonder een "down period".

In een uitvoeringsvorm is de configuratie-eenheid verder voorzien om binnen de bestaande framestructuur met tijdsloten en subtijdsloten een partiële reallocatie door te voeren, waarbij aan een beperkt aantal tags een subtijdslot wordt toegekend horende bij een tijdslot met een andere periodiciteit dan degene vermeld in de configuratiestructuur voor de betreffende tag; en is minstens één van de ankers communicatief verbonden met de configuratie-eenheid, en voorzien om deze partiële reallocatie draadloos te versturen onder de vorm van een reallocatietabel dat in ieder frame verstuurd wordt in het betreffende tijdslot toegekend aan dat anker, zolang de partiële reallocatie van kracht is; en is iedere tag voorzien om na te gaan of zijn uniek identificatienummer voorkomt in de reallocatietabel, en indien een uitkomst van deze test waar is, informatie te versturen in het subtijdslot aangeduid in de reallocatietabel, en indien de uitkomst van deze test onwaar is, informatie te versturen in subtijdslot aangeduid in de configuratiestructuur.

Het is een zeer groot voordeel van dit mechanisme dat het mogelijk maakt aan een relatief klein aantal tags (bv. ten hoogste 25, of ten hoogste 20, of ten hoogste 10 tags) tijdelijk een ander tijdslot of subtijdslot toe te kennen, bijvoorbeeld een subtijdslot met een veel lagere periodiciteit (hogere frequentie), zonder dat de ganse configuratiestructuur hoeft aangepast te worden. Dit heeft onder meer als gevolg dat de andere tags niet nodeloos een nieuwe configuratie hoeven te downloaden, en te analyseren, waardoor energie wordt bespaard.

Het is een groot voordeel dat de reallocatietabel enkel reallocatie toelaat van tags en niet van ankers. Het positioneringssysteem met de ankers en de tags die niet betrokken zijn in de reallocatie kunnen dus gewoon blijven verder werken, en de posities van deze tags kunnen dus gewoon verder bepaald worden.

Het is een groot voordeel dat de reallocatietabel slechts een kleine structuur of een klein bestand is, bij voorkeur voldoende klein zodat het past in één ankertijdslot, zodat het minstens één anker de reallocatietabel eventueel elk frame kan verzenden. Op die manier kan een betreffende tag die het bericht ontvangt (bv. zodra hij ontwaakt) vrijwel onmiddellijk het gerealloceerde tijdslot of subtijdslot innemen.

Bij voorkeur wordt de reallocatietabel door alle ankers verstuurd. Dit heeft als voordeel dat de kans op detectie binnen één frame-periode door de tags verhoogd wordt, bv. maximaal is.

-6- Het is een zeer groot voordeel van dit systeem dat bepaalde snelle tijdsloten niet vast gealloceerd zijn aan specifieke tags, maar dat deze dynamisch en flexibel aan gelijk welke tag (gekend in het systeem) kan toegewezen worden, zonder de ganse configuratiestructuur te hoeven updaten.

De reallocatietabel kan manueel opgesteld en manueel aangepast worden, bv. door een gebruiker die het identificatienummer van de betreffende tags ingeeft in een user-interface. In bepaalde uitvoeringsvormen kan de reallocatie ook automatisch gebeuren, zoals verder zal beschreven worden.

In een uitvoeringsvorm is de configuratiestructuur zodanig (opgesteld) dat aan iedere tag een subtijdslot wordt toegekend met een periodiciteit van ten minste 10 of ten minste 20 of ten minste 50 of ten minste 100 of ten minste 200, Of uitgedrukt met de term "modulogetal": waarbij de configuratiestructuur zodanig is opgesteld dat aan iedere tag sowieso een subtijdslot wordt toegekend van een slot dat een modulogetal van minstens 10 heeft.

Het is een voordeel om éénzelfde (gedeeld) slot toe te wijzen aan meerdere tags, omdat dit het systeem toelaat te communiceren met een zeer groot aantal tags, weliswaar op een relatief lage frequentie, wat het energieverbruik ten goede komt. Tegelijk kan aan een beperkt aantal tags een zogenaamd "snel" subtijdslot toegekend worden door middel van de reallocatietabel. Zulk systeem is uitermate geschikt voor het "snel opvolgen" van een klein aantal atleten of spelers, waarbij de atleten of spelers die snel gevolgd dienen te worden, kan wijzigen in de loop van het evenement of spel.

Het is een voordeel van het systeem dat sowieso een relatief traag tijdslot wordt toegekend aan iedere tag, omdat iedere tag dan sowieso in dit traag tijdslot periodisch informatie kan versturen. Hoe lager de periodiciteit, hoe meer energie kan bespaard worden.

In een uitvoeringsvorm is het subtijdslot aangeduid in de reallocatietabel een slot met periodiciteit (of modulogetal) gelijk aan één.

Een subtijdslot met periodiciteit één betekent een “ongedeeld slot" dat aan slechts één tag wordt toegekend (op ieder moment in de tijd). Deze tag zal dus {eens hij wakker is), in dit slot van ieder frame informatie sturen, totdat de reallocatietabel weer wijzigt. Deze ongedeelde sloten worden daarom ook "snelle sloten" genoemd.

Het is een voordeel om ongedeelde sloten te gebruiken voor bepaalde tags, omdat deze tags aan een zeer hoge frequentie data kunnen versturen.

In een uitvoeringsvorm is de positiebepaler communicatief verbonden met de configuratie- eenheid, en voorzien om posities van de tags door te geven aan de configuratie-eenheid; en is de configuratie-eenheid verder voorzien om na te gaan welke tags zich in één of meerdere vooraf bepaalde zones bevinden, en om deze tags automatisch op te nemen in de reallocatietabel.

De zones (Engels: zone of Interest) kunnen twee-dimensionale zones zijn, in welk geval het systeem ten minste drie ankers moet omvatten. De zones kunnen ook drie-dimensionale zones zijn, in welk geval het systeem ten minste vier ankers moet omvatten.

-7- Het is een voordeel van deze uitvoeringsvorm dat het systeem automatisch bepaalde tags een sneller slot kan toekennen, zodat hun positie sneller opgevolgd kan worden. Dit heeft het voordeel ten opzichte van manuele aanpassingen dat de update sneller kan gebeuren, en dat de kans op vergissingen drastisch kan verlaagd worden.

Zo kan het UWB positioneringssysteem bijvoorbeeld gebruikt worden voor het bepalen van een positie en/of snelheid enz. van schansspringers tijdens de sprong. In plaats van de identificatienummers van de schansspringers die zich naar de schans begeven manueel in te geven, kan dit automatisch gebeuren, bv. door een zone te definiëren nabij de top van de schans. Het systeem zal de identificatienummers van de betreffende tags (die zich bv. op de ski's bevinden} automatisch toevoegen aan de reallocatietabel. Op die manier kunnen de tags van de schansspringer "in een snel slot" gestoken worden kort voordat ze gaan springen. Optioneel kunnen deze tags ook automatisch weer verwijderd worden uit de reallocatietabel, bv. op basis van een timer (bv. een vooraf bepaalde tijd nadat ze toegevoegd zijn aan de reallocatietabel), of wanneer deze schansspringers zich in een zone bevinden onderaan de schans. Alternatief kan de verwijdering van de tags uit de reallocatietabel manueel gebeuren, omdat dit minder tijdskritisch is dan het toevoegen van een tag die grotendeels aan het slapen is.

Op een gelijkaardige manier kan het UWB positioneringssysteem bijvoorbeeld gebruikt wordt voor het bepalen van een positie en/of snelheid van voetbalspelers of rugbyspelers, of dergelijke, waarbij bv. wisselspelers automatisch in een snel slot kunnen gestoken worden wanneer ze het veld betreden, en optioneel automatisch ook verwijderd uit de reallocatietabel wanneer ze het veld verlaten. Het is een voordeel om ongedeelde sloten te gebruiken voor bepaalde tags, omdat deze tags aan een zeer hoge frequentie data kunnen versturen.

In een uitvoeringsvorm omvatten de gegevens die verstuurd worden door ieder anker minstens een framenummer; en wordt aan ieder anker een tijdslot toegekend door het identificatienummer van het betreffend anker te associëren met een slotgetal of slotoffset dat de positie weergeeft van een slot in het frame waarbinnen het betreffende anker gegevens mag versturen; en wordt aan ieder tag een subtijdslot toegekend door het identificatienummer van de betreffende tag te associëren met een slotgetal of slotoffset dat de positie weergeeft van het slot in het frame, en een modulogetal dat aangeeft hoeveel tags dit slot kunnen gebruiken, en een restgetal dat aangeeft in welk frame de betreffende tag gegevens mag versturen; en is iedere tag voorzien om gegevens te versturen in het tijdslot met het genoemd slotgetal of met de genoemde slotoffset van een frame dat een framenummer bevat waarvan de rest na deling door het modulogetal overeenkomt met het restgetal.

Het slotgetal geeft de positie van het tijdslot aan binnen het frame. Het modulogetal geeft de periodiciteit aan van ieder tijdslot.

In een uitvoeringsvorm omvat het systeem ten minstens 20 tags, of minstens 40, of minstens 60 of minstens 80, of minstens 100, of minstens 150, of minstens 200.

-8- De voordelen van de onderhavige uitvinding komen vooral tot uiting in systemen met een groot aantal tags, waarvan de positie van een meerderheid van de tags aan een relatief lage frequentie moet bepaald worden, en waarvan de positie van een minderheid van de tags aan een relatief hoge frequentie moet bepaald worden.

In een uitvoeringsvorm wordt een positie van minstens één tag berekend door middel van Two- Way-Ranging (TWR).

Positiebepaling door middel van TWR heeft als voordeel dat de positie van de tags nauwkeurig (hier wordt bedoeld: spatiale nauwkeurigheid} kan bepaald worden. TWR is een gekende techniek, die gebaseerd is op "round-trip-time".

In een uitvoeringsvorm wordt een positie van minstens één tag berekend door middel van Time Difference Of Arrival (TDOA).

Positiebepaling door middel van TDOA heeft als voordeel dat de tags minder energie nodig hebben, en dat er minder bandbreedte nodig is voor de positiebepaling. TDOA is een gekende techniek, die gebaseerd is op "fly time difference".

In een uitvoeringsvorm wordt een positie van minstens één tag berekend door middel van Two- Way-Ranging (TWR); en wordt een positie van minstens één andere tag berekend door middel van Time Difference Of Arrival (TDOA).

Dit heeft als voordeel dat sommige tags kunnen optimaliseren voor (spatiale) nauwkeurigheid door gebruik van TWR, en andere tags kunnen optimaliseren voor batterijverbruik door gebruik van TDOA zonder dat het systeem eerst van mode moet verwisselen.

In een uitvoeringsvorm omvat het positioneringssysteem verder minstens een vierde anker waaraan geen tijdslot wordt toegekend om te zenden, dat geconfigureerd is om UWB-berichten te ontvangen en door te geven aan de positiebepaler.

Zendontvangers kunnen meestal gedurende een korte periode voor en na het zenden niet ontvangen omdat ze moeten omschakelen tussen zenden en ontvangen. Het is een voordeel van het vierde anker, dat dit nooit hoeft te zenden (althans niet voor ranging-doeleinden, eventueel wel naar de gegevensverzamelaar), en dus alle berichten kan ontvangen. Het doorgeven van de informatie kan via een ander medium dan UWB, bv. bedraad (bv. Ethernet) of draadloos (bv. Wifi).

In een uitvoeringsvorm omvat minstens één van de tags verder ten minste één sensor, en is voorzien om sensorgegevens afkomstig van deze minstens één sensor mee te sturen in de berichten.

Het is een voordeel van dit systeem dat het UWB-positioneringssysteem ook kan gebruikt worden als datakanaal voor sensordata. Dit heeft als voordeel dat sensorgegevens draadloos en aan hoge snelheid kunnen doorgestuurd worden, zonder een extra transmitter of zendontvanger.

In een uitvoeringsvorm worden de sensorgegevens eveneens doorgestuurd naar de positiebepaler of gegevensverzamelaar, waar ze verder verwerkt en/of opgeslagen en/of afgebeeld kunnen worden.

-9- In een uitvoeringsvorm is de positiebepaler communicatief verbonden is met de configuratie- eenheid, en voorzien om zowel posities van de tags alsook sensorgegevens door te geven aan de configuratie-eenheid; en is de configuratie-eenheid verder voorzien om na te gaan of de sensorgegevens aan een vooraf bepaalde voorwaarde voldoen, en indien het resultaat van deze test positief is, de bijnorende tags automatisch op te nemen in de reallocatietabel.

In het voorbeeld van schansspringers, kunnen de tags bv. een hoogtemeter bevatten, en kan de configuratie-eenheid bv. voorzien zijn om de tags die zich op een hoogte bevinden groter dan een bepaalde drempelwaarde, automatisch toe te voegen aan de reallocatietabel.

Uiteraard is een combinatie van positie-informatie en sensor-informatie eveneens mogelijk.

In een uitvoeringsvorm bedraagt het aantal tags waarvan de positie aan minstens 1,0 Hz moet bepaald worden, 20 tot 50 tags; en omvat het positioneringssysteem 3 tot 50 ankers; en is de framestructuur zodanig gekozen dat één frame minstens 23 slots met modulowaarde 1 omvat, en dat de framelengte minder dan 100 msec bedraagt.

Zulk systeem laat toe om spelers bij teamsporten nauwkeurig op te volgen.

In een uitvoeringsvorm omvat minstens de helft van de tags een accelerometer, en zijn deze tags voorzien om informatie van de accelerometer mee te sturen met de berichten.

In een uitvoeringsvorm bedraagt het aantal tags waarvan de positie aan minstens 20 Hz moet bepaald worden 1 tot 4 tags; en omvat het totaal aantal tags waarmee het systeem in contact moet blijven minstens 20 of minstens 50 tags; en is de framelengte kleiner dan 60 ms, en omvat het positioneringsysteem 4 tot 40 ankers.

In een uitvoeringsvorm omvat minstens één van de tags een sensor gekozen uit de groep bestaande uit: een magnetometer, een accelerometer en een gyroscoop; en is de minstens één tag voorzien om de sensor uit te lezen, en om de gelezen sensorinformatie mee te sturen met de berichten; en is de gegevensverzamelaar voorzien om deze minstens sommige van deze sensorgegevens weer te geven op een scherm en/of op te slaan in een niet-vluchtig geheugen.

Volgens een tweede aspect verschaft de onderhavige uitvinding ook een gebruik van een UWB- positioneringssysteem zoals hoger vermeld voor het volgen van spelers van een voetbalspel of een rugbyspel.

Volgens een tweede aspect verschaft de onderhavige uitvinding ook een gebruik van een UWB- positioneringssysteem voor het volgen van schansspringers.

Specifieke en voorkeursdragende aspecten van de uitvinding zijn opgenomen in de aangehechte onafhankelijke en afhankelijke conclusies. Kenmerken van de afhankelijke conclusies kunnen worden gecombineerd met kenmerken van de onafhankelijke conclusies en met kenmerken van andere afhankelijke conclusies zoals aangewezen en niet enkel zoals uitdrukkelijk in de conclusies naar voor gebracht.

Deze en andere aspecten van de uitvinding zullen duidelijk worden aan de hand van en

-10- verhelderd worden met verwijzing naar de hiernavolgende beschreven uitvoeringsvormen.

KORTE BESCHRIJVING VAN DE FIGUREN De uitvinding zal nu verder worden beschreven, bij wijze van voorbeeld, met verwijzing naar de bijhorende figuren waarin: FIG. 1a toont een voorbeeld van een UWB positioneringssysteem met drie vaste ankers en twee beweegbare tags, en met een controle-eenheid die fungeert als positiebepaler en eventueel ook als configuratie-eenheid en eventueel ook als gegevensverzamelaar. De controle-eenheid is verbonden met één van de drie ankers die gebruikt worden voor positiebepaling.

FIG. 1b toont een variant van FIG. 1a, waarbij het UWB positioneringssysteem verder een vierde anker omvat dat niet voorzien is om UWB-berichten te versturen voor het bepalen van posities van de tags, maar bv. wel om UWB-berichten te monitoren en/of te ontvangen en eventueel op te slaan en/of eventueel verder te sturen. In dit voorbeeld zijn de positie-bepaler en de configuratie-eenheid aparte eenheden. De configuratie-eenheid is verbonden met het derde anker. De positiebepaler en/of gegevensverzamelaar is verbonden met het vierde anker.

FIG. Za tot FIG. Zc tonen aan de hand van voorbeelden hoe in een gekend UWB- positioneringssysteem tijd kan ingedeeld en gealloceerd worden aan nodes (bv. tags en ankers) van het systeem, en hoe de allocatie kan geüpdatet worden.

FIG. 2a toont hoe tijd kan ingedeeld worden in meerdere tijdsloten volgens een voorbeeldmatige frame-structuur. Het eerste tijdslot kan een zgn. contentie-periode of ontdekkings- periode zijn (Engels: contention period) dat niet aan nodes wordt toegekend, maar waarin nieuwe nodes zich kunnen bekend maken aan het systeem. De andere slots kunnen aan een node (bv. anker of tag) toegekend worden.

FIG. 2b toont een voorbeeld van een tijdsindeling volgens een frame-structuur van een klassiek UWB-positioneringssysteem.

FIG. 2c toont een voorbeeld van een allocatie van de tijdslots van het frame van FIG. 2b aan vier tags en aan drie ankers.

FIG. 3a tot FIG. 3g tonen aan de hand van voorbeelden hoe in een UWB-positioneringssysteem volgens de onderhavige uitvinding tjd kan ingedeeld en gealloceerd worden aan nodes (bv. tags en ankers) van het systeem, en hoe de allocatie kan geüpdatet worden.

FIG. 3b toont een voorbeeld van een tijdsindeling volgens een frame-structuur die gebruikt kan worden in een UWB positioneringssysteem volgens de onderhavige uitvinding. Het frame heeft 7 onverdeelde tijdslots, twee tijdslots die gedeeld worden door twee tags, en één tijdslot dat gedeeld wordt door vijf tags.

FIG. 3c toont een variant van de frame-structuur van FIG. 3b, waarbij slot S6 over 100 tags verdeeld wordt in plaats van vijf.

-11- FIG.3d toont hoe de frame-structuur van FIG. 3c gebruikt kan worden, in bepaalde uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding, om bepaalde tags zeer snel te schakelen van een relatief traag slot naar een relatief snel slot.

FIG. 3e geeft een mogelijke manier weer waarop de voorbeeldmatige frame-structuur van FIG. 3d compact gecodeerd kan worden.

FIG. 3f geeft een lijst weer van tags en ankers, die gekend zijn in het systeem. Deze zgn. allocatietabel kan onderdeel zijn van een configuratiestructuur, die nog meer informatie kan bevatten, zoals bv. de positie-informatie van de ankers.

FIG. 3g toont een voorbeeld van een reallocatietabel voor het alloceren van de slots en subslots van de fame-structuur van FIG. 3b aan de betreffende tags en ankers.

FIG. 4a tot FIG. 4d tonen een andere voorbeeldmatige frame-structuur die gebruikt kan worden in uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding.

FIG. 4a geeft een default allocatie weer, bv. een beginsituatie.

FIG. 4b geeft een configuratiestructuur weer (of een gedeelte daarvan) voor het alloceren van de slots en subslots aan de ankers en tags van FIG. 4a.

In FIG. 4c worden sommige tags tijdelijk gepromoveerd, door tijdelijke allocatie van een "snel" (of frequent) subslot, evenwel met behoud van hun default "langzaam" (of infrequent) subslot.

FIG. 4d toont hoe de tijdelijke promotie van drie tags van FIG. 4c gecodeerd kan worden aan de hand van een reallocatietabel.

FIG. 5a tot 5i tonen een voorbeeld van een evenement waarbij een UWB positionerings- systeem volgens de onderhavige uitvinding wordt gebruikt voor het volgen van schansspringers. In het voorbeeld krijgt iedere springer één tag.

FIG. 5a is een schematische voorstelling van een skipiste op een eerste tijdstip, waarbij alle tags van de schansspringers in stand-by staan, en waarbij er nog geen tag snel wordt opgevolgd. FIG. 5b toont een voorbeeldmatige frame-structuur en FIG. 5c toont een voorbeeldmatige configuratietabel die een allocatie van de tijdsloten op dit eerste tijdstip weergeven.

FIG. 5d toont de skipiste op een tweede tijdstip, waarbij een eerste springer op de schans staat, een tweede springer zich naar de schans begeeft, en de andere 99 springers in stand-by staan. De eerste en tweede tag worden snel opgevolgd. FIG. 5e toont een voorbeeldmatige frame-structuur, en FIG. 5f toont een voorbeeldmatige reallocatietabel die gebruikt kan worden om de herconfiguratie efficiënt te coderen, terwijl het systeem operationeel blijft.

FIG. 5g toont de skipiste op een derde tijdstip, waarbij de eerste springer onderaan de piste is aangekomen, en niet langer snel gevolgd hoeft te worden, waarbij een tweede springer klaar staat op de schans, en een derde springer zich naar de schans begeeft. De tweede en derde tag worden snel gevolgd, de andere 1+98 tags staan in stand-by. FIG. 5h toont een voorbeeldmatige frame-structuur, en FIG. 5i toont een voorbeeldmatige reallocatietabel die gebruikt kan worden om de herconfiguratie

-12- efficiënt te coderen, terwijl het systeem operationeel blijft.

FIG. 6a tot 6f tonen een voorbeeld van een evenement waarbij een UWB positionerings- systeem volgens de onderhavige uitvinding wordt gebruikt voor het volgen van voetbalspelers. In het voorbeeld krijgt iedere speler één tag.

FIG. 6a is een schematische voorstelling van een voetbalveld met 22 spelers op het veld, en met 18 reservespelers op de bank. Een positioneringssysteem met 40 tags en 24 ankers wordt gebruikt om de spelers te lokaliseren. FIG. 6b toont een voorbeeldmatige frame-structuur die weergeeft dat de tags van de 22 spelers op het veld snel worden gevolgd, en dat de tags van de 18 spelers op de bank in "stand- by" staan (in een gedeeld slot). FIG. 6c toont een voorbeeldmatige configuratietabel die de allocatie van de tijdsloten op dit eerste tijdstip weergeven.

FIG. 6d toont de situatie op een tweede tijdstip, waarbij een bepaalde speler met tag T2 wordt vervangen door een reservespeler met tag T24. FIG. 6e toont een voorbeeldmatige frame-structuur, en FIG. 6f toont een voorbeeldmatige reallocatietabel die gebruikt kunnen worden om de herconfiguratie efficiënt te coderen, terwijl het systeem operationeel blijft.

FIG. 7 toont een voorbeeldmatig stroomdiagram van een werkwijze die uitgevoerd kan worden door tags van een UWB-positioneringssysteem volgens de onderhavige uitvinding.

De figuren zijn enkel schematisch en niet limiterend. In de figuren kunnen de afmetingen van sommige onderdelen overdreven en niet op schaal zijn voorgesteld voor illustratieve doeleinden. De afmetingen en de relatieve afmetingen komen soms niet overeen met de actuele praktische uitvoering van de uitvinding.

Referentienummers in de conclusies mogen niet worden geïnterpreteerd om de beschermingsomvang te beperken.

In de verschillende figuren verwijzen dezelfde referentienummers naar dezelfde of gelijkaardige elementen.

GEDETAILLEERDE BESCHRIJVING VAN UITVOERINGSVORMEN VAN DE UITVINDING De huidige uitvinding zal beschreven worden met betrekking tot bijzondere uitvoeringsvormen en met verwijzing naar bepaalde tekeningen, echter de uitvinding wordt daartoe niet beperkt, maar wordt enkel beperkt door de conclusies.

Het dient opgemerkt te worden dat de term "omvat", zoals gebruikt in de conclusies, niet als beperkt tot de erna beschreven middelen dient geïnterpreteerd te worden; deze term sluit geen andere elementen of stappen uit. Hij is zodoende te interpreteren als het specificeren van de aanwezigheid van de vermelde kenmerken, waarden, stappen of componenten waarnaar verwezen wordt, maar sluit de aanwezigheid of toevoeging van één of meerdere andere kenmerken, waarden, stappen of componenten, of groepen daarvan niet uit. Dus, de omvang van de uitdrukking “een inrichting omvattende middelen A en B" dient niet beperkt te worden tot inrichtingen die slechts uit componenten

-13- A en B bestaan. Het betekent dat met betrekking tot de huidige uitvinding, A en B de enige relevante componenten van de inrichting zijn.

Verwijzing doorheen deze specificatie naar “één uitvoeringsvorm” of “een uitvoeringsvorm” betekent dat een specifiek kenmerk, structuur of karakteristiek beschreven in verband met de uitvoeringsvorm is opgenomen in tenminste één uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding. Dus, voorkomen van de uitdrukkingen “in één uitvoeringsvorm” of “in een uitvoeringsvorm” op diverse plaatsen doorheen deze specificatie hoeven niet noodzakelijk allemaal naar dezelfde uitvoeringsvorm te refereren, maar kunnen dit wel doen. Voorts, de specifieke kenmerken, structuren of karakteristieken kunnen gecombineerd worden op eender welke geschikte manier, zoals duidelijk zou zijn voor een gemiddelde vakman op basis van deze bekendmaking, in één of meerdere uitvoeringsvormen.

Vergelijkbaar dient het geapprecieerd te worden dat in de beschrijving van voorbeeldmatige uitvoeringsvormen van de uitvinding verscheidene kenmerken van de uitvinding soms samen gegroepeerd worden in één enkele uitvoeringsvorm, figuur of beschrijving daarvan met als doel het stroomlijnen van de openbaarmaking en het helpen in het begrijpen van één of meerdere van de verscheidene inventieve aspecten. Deze methode van openbaarmaking dient hoe dan ook niet geïnterpreteerd te worden als een weerspiegeling van een intentie dat de uitvinding meer kenmerken vereist dan expliciet vernoemd in iedere conclusie. De conclusies volgend op de gedetailleerde beschrijving zijn hierbij expliciet opgenomen in deze gedetailleerde beschrijving, met iedere op zichzelf staande conclusie als een afzonderlijke uitvoeringsvorm van deze uitvinding.

Voorts, terwijl sommige hierin beschreven uitvoeringsvormen sommige, maar niet andere, in andere uitvoeringsvormen inbegrepen kenmerken bevatten, zijn combinaties van kenmerken van verschillende uitvoeringsvormen bedoeld als gelegen binnen de reikwijdte van de uitvinding, en vormen deze verschillende uitvoeringsvormen, zoals zou begrepen worden door de vakman. Bijvoorbeeld, in de volgende conclusies kunnen eender welke van de beschreven uitvoeringsvormen gebruikt worden in eender welke combinatie.

In de hier voorziene beschrijving worden talrijke specifieke details naar voren gebracht. Het is hoe dan ook te begrijpen dat uitvoeringsvormen van de uitvinding kunnen uitgevoerd worden zonder deze specifieke details. In andere gevallen zijn welgekende werkwijzen, structuren en technieken niet in detail getoond om deze beschrijving helder te houden.

In dit document wordt de term "UWB-positioneringssysteem" gebruikt om een systeem aan te duiden dat ten minste drie vaste eenheden ("ankers") omvat, en ten minste één, maar bij voorkeur minstens twee, of minstens tien, of minstens twintig, of minstens dertig, of minstens vijftig, of minstens honderd beweegbare eenheden ("tags"), waarbij elk van de vaste eenheden en de beweegbare eenheden een UWB-zendontvanger omvat.

In dit document verwijst de term "tag" naar een zendontvanger-module met een variabele

-14- positie. Een tag is meestal bevestigd aan, of een onderdeel van een beweegbaar object. In de context van de onderhavige uitvinding kunnen tags optioneel één of meerdere sensoren omvatten, bv. een oriéntatiesensor, een gyroscoop, een accelerometer, een temperatuur-sensor, een druksensor, een hoogtemeter, enz. In dit document verwijst de term "anker" naar een zendontvanger-module met een vaste (bv. vooraf gekende) positie.

In dit document verwijst de term "configurator" of "configuratie-eenheid" naar een eenheid of module (bv. hardware en/of software) die de configuratie van het UWB-positioneringssysteem bepaalt, bv. aan de hand van één of meerdere van: een configuratietabel, een allocatietabel, en een reallocatietabel.

In dit document verwijst de term "positiebepaler" naar een eenheid of module (bv. hardware en/of software) die berichten van de tags en/of ankers analyseert, en daaruit posities van de tags berekent. Deze module kan optioneel de posities weergeven op een scherm.

In dit document verwijst de term "gegevensverzamelaar" naar een eenheid of module (bv.

hardware en/of software) die berichten van de tags en/of ankers ontvangt, en deze berichten als dusdanig, of daarvan afgeleide gegevens bewaart, bv. opslaat, bv. in een bestand, in een geheugen (bv. Flash of RAM), in een opslagmedium (bv. een harde schijf), op een netwerkdrive, enz.

De configurator en/of de positiebepaler en/of de gegevensverzamelaar kunnen geïmplementeerd worden in één enkele verwerkingseenheid, bv. in één enkele computer (bv. een desktop of laptop-computer) of in twee afzonderlijke verwerkingseenheden, of in drie afzonderlijke verwerkingseenheden.

In dit document worden de termen "slot" en "tijdslot" als synoniem gebruikt.

In dit document wordt met “ongedeeld slot" bedoeld dat dit slot ten hoogste aan één node (bv. tag of anker) kan worden toegekend. In dit document wordt naar zulk slot ook verwezen als een slot met modulowaarde gelijk aan 1. Een tag of anker waaraan dit slot wordt toegekend zal (normaliter) in elk frame gegevens versturen.

In dit document wordt met “gedeeld slot" bedoeld dat dit slot aan ten minste twee tags kan worden toegekend, die weliswaar in dit slot, maar van verschillende frames gegevens zullen versturen. In dit document wordt naar zulk slot ook verwezen als een slot met modulowaarde gelijk aan 2 of meer.

Een tag waaraan dit slot wordt toegekend zal (normaliter) in 1 frame om de M frames gegevens versturen, waarbij M het modulogetal van dat slot is (zoals bv. bepaald door de configurator).

In dit document wordt met de term "ranging" verwezen naar het versturen van berichten met tijdstempels, met het oog op positiebepaling. Deze berichten kunnen echter ook andere informatie bevatten, zoals bv. sensorgegevens.

In dit document worden de termen "frame-duur" of "frame-lengte" als synoniem gebruikt. De frame-lengte wordt bij voorkeur uitgedrukt in microseconden of milliseconden.

-15- De uitvinding zal nu verder worden toegelicht aan de hand van figuren die een voorbeeldmatige uitvoeringsvorm beschrijven, zonder evenwel daartoe de uitvinding te beperken.

FIG. 1a toont een voorbeeld van een UWB positioneringssysteem 100 met drie vaste ankers A1, A2, A3 en twee beweegbare tags T1, T2. De tags worden typisch aan voorwerpen bevestigd waarvan de positie dient gevolgd te worden. De tags omvatten een UWB-zendontvanger, en worden vanuit een batterij gevoed. De posities van de ankers A1 tot A3 zijn op voorhand bepaald, of anderszins gekend. De ankers hebben onder meer als taak de tijd of tijdsverschillen te meten en/of afstand te bepalen volgens een rechtstreeks pad ("line of sight") tussen de tags en de ankers op basis van gemeten tijdsverschillen (time of flight) van berichten die verstuurd worden door de tags en de ankers. Zulke positie- bepalingstechnieken zijn op zich gekend in de stand der techniek, en hoeven derhalve niet in detail te worden toegelicht. Het volstaat om te vermelden dat de tags en ankers berichten versturen met tijdstempels (Engels: time stamps), op basis waarvan de positie van de tags kan berekend worden, bv. gebruik makend van één of meerdere technieken als:"Two-Way Ranging" (TWR), "Time-Difference-Of- Arrival", trilateratie en multi-lateratie, maar andere technieken kunnen eveneens gebruikt worden.

Ten minste één van de ankers, in het voorbeeld anker A3, is communicatief verbonden met een verwerkingseenheid 120, bv. een computer, bv. een desktop-computer of een laptop-computer. De verbinding tussen het anker A3 en de verwerkingseenheid 120 kan een bedrade verbinding zijn (bv. Ethernet of een USB-verbinding) of een draadloze verbinding (bv. Wifi).

De verwerkingseenheid 120 kan één of meerdere modules omvatten (hardware en/of software), voor het vervullen van één of meerdere van de volgende taken of rollen of functies: i) de rol van positiebepaler (P), die de positie van de verschillende tags T1, T2 berekent, en eventueel weergeeft op een grafisch display; ii) de rol van gegevensverzamelaar (niet expliciet aangeduid), die de ruwe berichten of daarvan afgeleide gegevens opslaat in een vluchtig of niet -vluchtig geheugen (bv. Flash, USB-stick) of op een harde schijf of dergelijke (niet getoond); iii) de rol van systeemconfigurator (C), die de communicatiestructuur bepaalt en/of wijzigt. Dit aspect zal verder uitgebreid besproken worden. Het volstaat voorlopig om te weten dat de systeemconfigurator C beslist wie wanneer berichten mag versturen. De onderhavige uitvinding richt zich vooral op de communicatie-structuur.

In het voorbeeld van FIG. 14 vervult de verwerkingseenheid 120 de rol van Configurator en van Positiebepaler, en optioneel ook als gegevensverzamelaar.

FIG. 1b toont een variant van FIG. 14, waarbij het UWB positioneringssysteem 150 verder een vierde anker A4 omvat dat niet voorzien is om UWB-berichten te versturen ter bepaling van de positie van de tags T1 en T2, maar om UWB-berichten die verstuurd worden door de ankers A1 tot A3 en de

-16- tags T1 en T2 te monitoren, en/of te ontvangen en eventueel op te slaan op een opslagmedium, en/of te ontvangen en verder te versturen. Het UWB-positioneringssysteem 150 van FIG. 1b omvat verder een tweede verwerkingseenheid 121, die communicatief verbonden is met het vierde anker, en die de rol vervult van Positiebepaler (P), en optioneel ook als gegevensverzamelaar. In het voorbeeld van FIG. 1b blijft de verwerkingseenheid 120 de rol vervullen van systeemconfigurator (C).

Een UWB- positioneringssysteem volgens de onderhavige uitvinding kan een topologie hebben zoals die van FIG. 1a of van FIG. 1b, of een andere topologie, en zal in de praktijk doorgaans meer dan drie ankers omvatten, bv. minstens vijf ankers of minstens tien ankers of minstens twintig ankers, en zal doorgaans meer dan twee tags omvatten, bv. minstens tien tags of minstens twintig tags of minstens dertig tags, of minstens vijftig tags, of minstens honderd tags.

FIG. 2a tot FIG. 2c tonen aan de hand van voorbeelden hoe in een gekend UWB-positionerings- systeem tijd kan ingedeeld worden in tijdsloten, en hoe deze tijdsloten gealloceerd kunnen worden aan de tags en de ankers van het systeem.

FIG. 2a toont een typisch voorbeeld hoe (continue) tijd kan ingedeeld worden in meerdere tijdsloten volgens een bepaalde frame-structuur. Bij de definitie van het systeem kan de frame-structuur uiteraard gekozen worden, zodanig dat er voldoende sloten zijn voor elk van de tags en de ankers, en zodanig dat de sloten voldoende lang zijn om de data te versturen, maar eens het systeem operationeel is, wordt de frame-structuur doorgaans als vast aangenomen.

In het voorbeeld van FIG. 2a heeft elk frame 7 sloten, maar dat is uiteraard slechts een voorbeeld. Het eerste "slot" is aangeduid in grijze kleur, omdat het eigenlijk geen slot is dat toegekend kan worden aan een tag of aan een anker, maar deze periode wordt meestal gereserveerd om nieuwe tags of ankers de kans te geven zich kenbaar te maken, en na bevestiging van een anker, toe te treden tot het netwerk. Dit aspect is op zich gekend in de stand der techniek, en hoeft dus niet verder in detail beschreven te worden. Voor de onderhavige uitvinding volstaat het om te weten dat er een zgn. "ontdekkingsperiode" of "contentie-periode" is (Engels: "contention period"), maar deze periode is verder niet relevant voor de onderhavige uitvinding, omdat deze periode niet gealloceerd wordt aan een specifiek tag of anker.

Er wordt verder aangenomen dat alle tags en ankers gesynchroniseerd zijn, en ook dit aspect is op zich gekend in de stand der techniek, en hoeft dus niet verder toegelicht te worden. Het volstaat te weten dat, afhankelijk van de gewenste nauwkeurigheid, al dan niet een getrimd kristal of een TCXO (temperatuursgecontroleerde kristalmodule) gebruikt kan worden.

Verwijzend naar FIG. 2b, kan de tijd (of de beschikbare tijd om berichten uit te wisselen) dus ingedeeld worden in frames met een bepaalde frame-structuur. In het voorbeeld van FIG. 2b heeft ieder

-17- frame tien "tijdsloten" of kortweg "sloten" S1 tot S10. Deze structuur kan eenvoudig beschreven worden door een lijst die aangeeft hoeveel sloten er zijn, en hoe lang elk slot duurt. Voor de eenvoud van de beschrijving zal aangenomen worden dat een tag of een anker alleen gegevens mag versturen in een slot dat aan hem wordt toegewezen of gealloceerd. In de praktijk verstuurt een tag of een anker meestal slechts in een gedeelte van het slot, bv. om energie te sparen.

FIG. 2c toont een voorbeeld van een allocatie van sommige van de tijdsloten van het frame van FIG. 2b aan vier tags T1 tot T4 en aan drie ankers A1 tot A3, bij wijze van voorbeeld. Deze allocatie kan bv. gebeuren op basis van een lijst van de sloten S1 tot S10 en de bijhorende identificatienummers (kortweg: ID's) van het device dat in elk slot mag versturen. In het voorbeeld mag Tag T1 gegevens versturen in tijdslot S4, Tag T2 in slot S5, Tag T3 in slot S6, Tag T4 in slot S7, anker A1 in slot S8, anker A2 in slot S9 en anker A3 in slot S10, van ieder frame. In het voorbeeld zijn de sloten voor tags korter dan de sloten voor ankers, maar uiteraard is dit slechts een voorbeeld.

Indien meer tags moeten gevolgd worden, kan de vakman eenvoudig sloten toevoegen aan het frame, waardoor het frame langer wordt, wat impliceert dat de tags minder snel opgevolgd kunnen worden. Indien tags zeer snel gevolgd moeten worden (bv. aan minstens 10 Hz), dan moet de vakman ervoor zorgen dat het frame voldoende klein is, wat impliceert dat het aantal tags beperkt is.

De uitvinders werden echter geconfronteerd met de vraag om een groot aantal tags (bv.

minstens vijftig tags of minstens honderd tags) aan een hoge frequentie (bv. minstens 20 Hz) te kunnen volgen.

Op basis van de gekende oplossingen, zoals bv. geschetst in FIG. 2b, zijn dit tegenstrijdige eisen, want om de positie aan een hoge frequentie te kunnen bepalen, moet de frame-lengte kort zijn, en om veel tags te kunnen volgen moeten er voldoende sloten zijn, en dus moet de frame-lengte groot zijn.

Voor zover als bekend bij de uitvinders bestaat er momenteel geen UWB-positioneringssysteem dat dit probleem adequaat oplost.

Na grondige analyse van het probleem kwamen de uitvinders tot het inzicht dat het theoretisch wel mogelijk is om een relatief klein aantal tags (bv. minder dan 25 tags of minder dan 5 tags) aan een relatief hoge frequentie te volgen (bv. minstens 10 Hz of minstens 20 Hz respectievelijk}, terwijl het systeem wel "contact houdt" met een grote groep tags (bv. minstens 50 tags), maar deze grote groep tags als het ware “in stand-by" houdt tot het moment waarop één of meer van deze tags aan de hoge frequentie gevolgd moet worden.

Voor zover als bekend bij de uitvinders wordt dit principe niet toegepast in bestaande UWB- positioneringssystemen, maar worden in bestaande systemen alle tags als even belangrijk beschouwd.

Zoekend naar een oplossing voor dit probleem kwamen de uitvinders op het idee om een UWB- positioneringssysteem te verschaffen dat een veelheid van ankers omvat, waaronder ten minste een

-18- eerste, tweede en derde anker, en dat een veelheid van tags omvat, waaronder ten minste een eerste tag en een tweede tag. De ankers hebben een vaste ruimtelijke positie, en hebben een UWB- zendontvanger. De tags hebben een veranderlijke ruimtelijke positie, en hebben eveneens een UWB- zendontvanger. De ankers en de tags zijn geconfigureerd om te communiceren volgens een communicatie-protocol waarbij tijd wordt ingedeeld volgens een frame-structuur, waarbij elk frame een veelheid van tijdsloten omvat van een bepaalde duur.

In tegenstelling echter tot bestaande oplossingen waarbij een tijdslot maar aan één device (bv. aan één specifiek anker of aan één specifieke tag) kan toegekend worden, kan een tijdslot van een frame volgens de onderhavige uitvinding: ofwel i) onverdeeld toegekend worden aan één anker, ofwel ii) onverdeeld toegekend worden aan één tag, ofwel iii) verdeeld toegekend worden aan meerdere tags onder de vorm van een aantal (M) subtijdsloten, waarbij een subtijdslot overeenkomt met dat tijdslot van een frame, maar slechts voorkomt in een fractie van de frames (bv. 1 om de 2 frames, of 1 op 5 frames, of in het algemeen in 1 om de M frames, waarbij M een geheel getal is), volgens een patroon dat zich periodisch herhaalt na een aantal frames gelijk aan het aantal subtijdsloten. Dit aantal wordt hierin verder het "modulogetal" M van dat tijdslot genoemd. Men kan beschouwen dat het modulogetal van een onverdeeld slot gelijk is aan 1, en men dan dit slot ook een subtijdslot noemen dat elk frame voorkomt.

Verder omvat het frame minstens drie onverdeelde tijdsloten die toegekend worden aan de minstens drie ankers. En het frame omvat minstens een vierde verdeeld tijdslot met een eerste aantal (M4) subtijdsloten groter dan één (dus M4>1), waarvan één (bv. slechts één) subtijdslot wordt toegekend aan de eerste tag, en waarbij de eerste tag voorzien is om periodisch informatie te versturen in het vierde tijdslot van één frame om het eerste aantal frames. En het frame omvat minstens een vijfde onverdeeld tijdslot of een verdeeld tijdslot met een tweede aantal (M5) subtijdsloten kleiner dan het eerste aantal (M4) subtijdsloten (dus M5<M4), waarvan één (bv. slechts één) subtijdslot wordt toegekend aan de tweede tag, en waarbij de tweede tag voorzien is om periodisch informatie te versturen in het vijfde tijdslot van alle frames (in het geval van een onverdeeld vijfde tijdslot, dus M=1) of in het vijfde tijdslot van één per tweede aantal frames (in het geval van een verdeeld vijfde tijdslot, dus M5>1).

Hierbij wordt expliciet opgemerkt dat de termen "eerste slot", “vierde slot", enz. niet noodzakelijk vooraan en op de vierde plaats in het frame hoeven voor te komen, maar het betekent een "eerste type slot", en een "vierde type slot", dat eender waar in het frame kan voorkomen.

Verder omvat het UWB positioneringsysteem een positiebepaler communicatief verbonden met minstens één van de ankers, en voorzien voor het bepalen van een positie van de eerste tag en de tweede tag op basis van de berichten verstuurd door de veelheid van ankers en de eerste tag en de tweede tag.

-19- Dit is één van de onderliggende principes van de onderhavige uitvinding.

FIG. 3a tot 3c tonen aan de hand van voorbeelden hoe in een UWB-positioneringssysteem volgens de onderhavige uitvinding tijd kan ingedeeld en gealloceerd worden aan een groot aantal nodes (bv. tags en ankers) van het systeem, zonder dat de update-frequentie van alle tags daaronder moet lijden.

Op een gelijkaardige manier als in bekende systemen (zie FIG. 2a), wordt in FIG. 3a (continue) tijd ingedeeld in tijdsloten volgens een bepaalde frame-structuur. Ook hier kan de "contentieperiode" hetzij beschouwd worden als een slot van het frame dat niet toegekend wordt aan één specifieke tag of anker, hetzij als een "dode" periode tussen twee frames, en in beide gevallen kunnen tags die nog niet bekend zijn in het systeem zich in deze periode kenbaar maken. Volgens de eerste beschouwing zijn de frames aaneensluitend, volgens de tweede beschouwing liggen de frames op een afstand van elkaar, maar beide beschouwingen zijn gelijkwaardig. In FIG. 3a wordt de “contentieperiode" aangeduid als het nulde slot SO van een frame, maar het zal verder niet besproken worden.

Vergelijking van FIG. 3a met FIG. 2a leert dat, in dit voorbeeld, het slot S2 verdeeld kan worden in de tijd, en dus toegekend kan worden aan meerdere tags, verspreid over meerdere frames. In het voorbeeld van FIG. 3a wordt het slot S2 verdeeld in drie subsloten S2a, S2b, S2c. Elk subslot kan toegekend worden aan één tag, maar niet alle subsloten hoeven effectief gealloceerd te zijn. Het patroon S2a, S2b, S2c herhaalt zich in de tijd met een periode van drie frames. We noemen het getal M, in het voorbeeld M2=3, het "modulogetal" van het slot S2. Het subslot S2a komt enkel voor in frames met frame-nummer gelijk aan 3n+0, waarbij n een geheel getal is. Het subslot S2b komt enkel voor in frames met frame-nummer gelijk aan 3n+1, en het subslot S2c komt enkel voor in frames met frame- nummer gelijk aan 3n+2.

FIG. 3b toont een voorbeeld van een frame-structuur met tien sloten S1 tot S10, waarbij de tijdsloten S1 tot S3 en S7 tot S10 een modulowaarde gelijk aan 1 hebben, en waarbij de tijdsloten S4 en S5 een modulowaarde gelijk aan 2 hebben, en waarbij het slot S6 een modulowaarde gelijk aan 5 heeft. In het voorbeeld wordt het slot S2 toegekend aan tag T6, slot S4a toegekend aan tag T2, slot S4b toegekend aan tag T3, slot S5a aan tag T4, slot S5b aan tag T5, slot S6a aan tag T1, slot S6b aan tag T7, enz. Indien de lengtes van de sloten zo gekozen zijn dat de duur van het frame bv. ongeveer 50 ms is, en de frames elkaar dus opvolgen aan ongeveer 20 Hz, dan betekent dit dat de tags T6 en T11 en de ankers A1 tot A3 informatie kunnen versturen aan 20 Hz en/of dat hun positie bepaald kan worden aan 20 Hz, dat de tags T2, T3, T4 en T5 informatie kunnen versturen aan 20/2=10 Hz en/of dat hun positie bepaald kan worden aan 10 Hz, en dat de tags T1, T7, T8, T9 en T10 informatie kunnen versturen aan 20/5=4 Hz en/of dat hun positie bepaald kan worden aan 4 Hz. Uiteraard is dit slechts een voorbeeld om de principes van de onderhavige uitvinding uit te leggen, en is de onderhavige uitvinding hiertoe niet

-20- beperkt.

FIG. 3c toont een variant van de framestructuur van FIG. 3b, waarbij slot S6 verdeeld wordt over 100 subslots, die toegekend kunnen worden aan 100 tags. In dit voorbeeld is het modulogetal van slot S6 gelijk aan 100, wat betekent dat elk van de tags T1 tot T100 informatie kunnen versturen (of uitwisselen) aan 1/100ste van de frame-frequentie.

In het voorbeeld van FIG. 3c wordt het eerste subslot van S6 toekend aan tag T1, en het honderdste subslot van S6 toegekend aan tag T100. Verder wordt, bij wijze van voorbeeld, slot S1 toegekend aan tag T101, slot S2 toegekend aan tag T102, subslot S4a toegekend aan tag T103, subslot S5a toegekend aan tag T104, subslot S5b toegekend aan tag T105, slot S8 aan anker A1, slot S9 aan anker A2 en slot S10 aan anker A3. Sommige sloten zijn nog niet toegekend aan een anker of tag, bv. slot S3 en S7, en subslot S4b.

In het voorbeeld van hierboven, indien de frame-frequentie 20 Hz is, dan kunnen tags T101 en T102 aan 20 Hz rangen, en kunnen tags T103 tot T105 elk rangen aan 10 Hz. De tags T1 tot T100 daarentegen kunnen slechts één keer per 5,0 seconden berichten versturen (of "rangen" zoals dat heet), en zulke lage frequentie is voor vele toepassingen niet voldoende om snel bewegende tags met voldoende nauwkeurigheid te volgen, maar is wel voldoende om contact te houden met deze tags. In deze aanvraag zeggen we dat deze tags "in een traag slot zitten", of dat ze "in stand-by" staan.

FIG. 3d toont hoe de frame-structuur van FIG. 3c, bij wijze van voorbeeld, gebruikt kan worden om één of enkele tags te schakelen van een zgn. "traag slot" (met een relatief trage updatefrequentie, van bv. minder dan 1 Hz) naar een zgn. "snel slot" (met een relatief hoge update-frequentie, van bv. minstens 10 Hz of minstens 20 Hz), zonder dat de frame-structuur wijzigt. Dit laatste mag niet onderschat worden, omdat het een eerste voorwaarde (maar mogelijks niet de enige voorwaarde) is opdat het systeem zonder onderbreking kan blijven verder werken voor de andere tags.

In het specifiek voorbeeld wordt tag T3 gepromoveerd naar een slot van 20 Hz, en wordt tag T47 gepromoveerd naar een subslot van 10 Hz. Deze reallocatie kan tijdelijk zijn, of kan blijvend zijn. In geval de reallocatie tijdelijk is, blijft bij voorkeur het subslot van S6 dat eerder toegekend was aan tag T3 en aan tag T47 gereserveerd voor T3 en T47 om latere terugkeer naar een traag slot te vereenvoudigen.

Het volstaat dat de tags T3 en T47 in dit geval enkel in hun relatief snel slot of subslot sturen, alhoewel dat niet strict noodzakelijk is.

FIG. 3e geeft bij wijze van voorbeeld weer hoe de frame-structuur (met sloten en subsloten) van FIG. 3d compact gecodeerd kan worden. In het voorbeeld zijn de sloten S1 tot S7 allemaal even lang (namelijk 500 us), en zijn de sloten S8 tot S10 dubbel zo lang (namelijk 1000 us).

Zoals getoond, bestaat het frame uit: 3 sloten (nl. S1 tot S3) van type1 met een duur van 500

-21- us en modulewaarde 1, gevolgd door 2 sloten (nl. S4 en S5) van type2 met een duur van 500 us en modulowaarde 2, gevolgd door 1 slot (nl. S6) van type3 met een duur van 500 us en modulowaarde 100, gevolgd door 1 slot (nl. S7) van type4 met een duur van 500 us en modulowaarde 1, gevolgd door 3 sloten (nl. S8 tot S10) van type5 met een duur van 1000 us en modulowaarde 1. Uiteraard is dit slechts een voorbeeld, en de onderhavige uitvinding is hiertoe uiteraard niet beperkt. De tabel van FIG. 3e geeft de opbouw van het frame weer, maar ze geeft niet weer welke slots en subslots worden toegekend aan welke tags en ankers.

FIG. 3f geeft een voorbeeld weer van een allocatietabel die aangeeft welke slots en subslots van het frame van FIG. 3c worden toegekend aan de ankers A1 tot A3 en de tags T1 tot T105. Zoals hoger vermeld heeft iedere tag en ieder anker een uniek identificatienummer of ID, dat bv. uit 64 bits kan bestaan, of uit 32 bits, of uit 16 bits, of een ander geschikt aantal bits. In het voorbeeld van FIG. 3f worden geen specifieke bits vermeld, maar wordt het identificatiegetal van tag T1 weergegeven door ID T1.

Zonder de ganse frame-structuur te hoeven analyseren, kan een bepaald anker of een bepaalde tag, bv. tag T103 afleiden dat hij mag zenden in een slot dat begint op 1500 us te rekenen vanaf het begin van het frame, en dat dit slot een modulowaarde heeft gelijk aan 2, en dat deze tag T103 mag zenden in de subsloten met restwaarde 0. Dit laatste betekent dat tag T103 gegevens mag verzenden in het slot van bepaalde frames, namelijk van frames waarvan de rest na deling van het framenummer door het modulogetal overeenkomt met het restgetal, bv. in frame met nummer 0, 2, 4, 6 enz.

Hierbij wordt opgemerkt dat elk frame een framenummer heeft, dat voor ieder nieuw frame verhoogd wordt met 1, en dat bij voorkeur mee gestuurd wordt in ieder bericht afkomstig van ieder anker en iedere tag, al is dit laatste niet strict noodzakelijk.

Als tweede voorbeeld, zal tag T3 bv. gegevens mogen versturen in het slot dat begint op 2500 us te rekenen vanaf het begin van het frame, voor frames waarvan de rest na deling van het framenummer door 100 gelijk is aan 2, dus in frame 2, 102, 202, enz.

De aandachtige lezer merkt op dat de lengte van de sloten of subsloten niet in deze tabel is opgenomen. De reden waarom de lengte niet is meegenomen is omdat deze extra informatie de tabel onnodig langer maakt. De tags zijn immers voorzien voor het versturen van berichten met een beperkte duur, en de configurator kent deze duur, en zal daarmee rekening houden bij het opstellen van de frame- structuur. In een alternatieve uitvoeringsvorm wordt de lengte van ieder slot wel meegestuurd.

In voorkeursuitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding wordt deze allocatietabel draadloos verstuurd door het minstens één anker dat met de configurator verbonden is, naar alle tags, en zijn alle tags voorzien om (bv. na het opstarten) deze tabel in te lezen, en te zoeken waar in de tabel hun uniek IdentificatieNummer (ID) voorkomt, en om vervolgens af te leiden wanneer ze gegevens mogen versturen. In de praktijk zullen de tags in de tussentijd naar een toestand van verminderd

-22- vermogensverbruik gaan, een toestand die vaak "slapen" of "low power" toestand wordt genoemd. Dit aspect zal verder besproken worden bij FIG. 7. Bij voorkeur wordt niet alleen de allocatietabel (bv. de tabel van FIG. 3f) herhaaldelijk verstuurd, maar ook de frame-structuur (bv. de tabel van FIG. 3e), en mogelijks nog bijkomende informatie, zoals bv. de positie van de ankers. Het geheel van deze informatie wordt hierin ook wel “configuratiestructuur" genoemd, en ze omvat dus minstens een tabel of lijst of dergelijke die de frame- structuur weergeeft (bv. een tabel als in FIG. 3e), alsook een lijst of tabel of dergelijke die de allocatie van tags en ankers weergeeft (bv. een tabel als in FIG. 3f).

De tabel van FIG. 3f illustreert een bijkomend probleem, namelijk dat, wanneer er ook maar één slot of subslot wordt aangepast, dat (in principe) de ganse tabel opnieuw moet doorgestuurd worden naar alle ankers en tags. Om snel te kunnen detecteren of de tabel gewijzigd is, wordt daarom bij voorkeur ook een versienummer meegegeven aan de tabel. De configurator zal dit versienummer verhogen bij elke aanpassing. Wanneer tags de eerste keer opstarten, zullen ze de tabel inladen, en het versienummer onthouden. Wanneer de tags later merken dat het versienummer van de configuratiestructuur die door één of meerdere ankers wordt verstuurd niet meer overeenkomt met het intern versienummer, dan weten de tags dat de configuratiestructuur gewijzigd is, en dan zullen ze eerst de nieuwe configuratiestructuur inladen alvorens informatie te versturen. Op die manier wordt voorkomen dat twee tags tegelijk informatie zouden versturen.

De vakman zal echter begrijpen dat, hoe meer ankers en tags deel uitmaken van het systeem, hoe groter de allocatietabel wordt, en dus ook hoe groter de configuratiestructuur wordt. In de praktijk wordt de ganse configuratiestructuur daarom niet in één frame verstuurd, maar in meerdere stukken, verspreid over meerdere frames. Voor een systeem met een groot aantal tags, (bv. minstens 20, of minstens 30, of minstens 40, of minstens 50, of minstens 100, of minstens 150) kan het dan ook meerdere seconden duren voordat alle tags geüpdatet zijn. Gedurende die tijd zullen ze geen berichten sturen, en kan hun positie dus ook niet bepaald worden. En vermits bij een update van de configuratiestructuur ook alle ankers de nieuwe structuur moeten inlezen alvorens ze opnieuw gegevens mogen versturen, betekent dit in de praktijk dat het systeem gedurende deze tijd geen enkele positie kan bepalen, en dus in feite gedurende bv. enkele seconden "dood" is. Dit probleem maakt het idee om bepaalde tags van slot of subslot te veranderen, zoals geschetst in FIG. 3d, in de praktijk onbruikbaar, indien het aantal ankers en tags groot is, ware het niet dat de uitvinders ook een oplossing hebben gevonden voor dit bijkomende probleem.

FIG. 3g toont hoe het configuratie-update-probleem dat hierboven geschetst is, elegant kan opgelost worden. De uitvinders kwamen namelijk op het briljant idee om niet voor elke wijziging de ganse configuratiestructuur opnieuw door te sturen, of de ganse allocatietabel, maar om een tweede

-23- structuur te voorzien, hierin "reallocatietabel" genoemd, die enkel de tags vermeldt die een ander slot of subslot toebedeeld krijgen dan het slot of subslot dat vermeld staat in de allocatietabel. In het voorbeeld van FIG. 3d is dat enkel tag T3 en tag T47. De allocatietabel van FIG. 3f kan dan gezien worden als de "initiële" of "default" configuratie, en de reallocatietabel van FIG. 3g kan dan gezien worden als een correctie op de allocatietabel. Dit werkt natuurlijk niet als het aantal wijzigingen blijft toenemen, maar werkt uitstekend als het aantal afwijkingen ten opzichte van de standaard-configuratie slechts een klein aantal tags betreft, wat effectief het geval is voor de beoogde toepassingen, zoals verder zal besproken worden bij het voorbeeld van FIG.5 dat te maken heeft met schansspringers, en het voorbeeld van FIG. 6 dat te maken heeft met een voetbalspel of een rugbyspel. In beide gevallen hoeven slechts een beperkt aantal tags (bv. minder dan 25) gerealloceerd te worden, zodat de reallocatiestructuur dus zeer klein is, en past binnen één enkel ankerslot. Het grote voordeel hiervan is dat het minstens één anker dat verbonden is met de configurator, deze reallocatie vrijwel onmiddellijk en elk frame opnieuw kan versturen, en dat de tags, vrijwel onmiddellijk na het ontwaken, bv. in minder dan 1 frame na het ontwaken, weten dat ze in een ander slot of subslot moeten sturen, zonder dat de andere tags daar last van hebben, want de andere tags zien wel de bijgewerkte reallocatietabel, maar vermits hun unieke ID niet vermeld wordt in deze reallocatietabel, is de toestand zoals vermeld in de allocatietabel van de configuratiestructuur voor hun nog steeds geldig, of met andere woorden, voor de andere tags verandert er niks. Dankzij de reallocatietabel kan de systeemconfiguratie dus zeer snel gewijzigd worden, terwijl het systeem gewoon operationeel blijft.

FIG. 4a tot 4d tonen een ander voorbeeld van een frame-structuur (FIG. 4a), en een default allocatietabel (FIG. 4b), en een wijziging van de allocatie (FIG. 4c), en een reallocatietabel (FIG. 4d), die gebruikt kunnen worden in uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding.

FIG. 4a geeft een andere voorbeeldmatige frame-structuur weer, en de standaard allocatie. In dit voorbeeld zijn er zes tags T1 tot T6, en drie ankers A1 tot A3. Eén tag T6 zit in een slot S2 met modulogetal M2 gelijk aan één. De andere vijf tags T1 tot T5 zitten in slots S6 en S7 met modulogetal M6=4 en M7=4, en kunnen dus maar aan 1/4 van de frame-frequentie informatie sturen, bv. positie- informatie en/of sensorinformatie.

FIG. 4b geeft een allocatietabel weer waarin de standaard-configuratie van FIG. 4a beschreven wordt.

In FIG. 4c worden drie van de vijf "trage" tags, namelijk T1, T2 en T5 tijdelijk gepromoveerd naar een snel slot (met modulo 1). Indien de configuratiestructuur relatief klein is, dan zou deze in één frame verstuurd kunnen worden, maar zelfs dan is de kans reëel dat tag T6 en de ankers A1 tot A3 minstens gedurende één frameperiode, en in het geval van slechte ontvangst, misschien zelfs meerdere frame- periodes geen informatie kunnen versturen. Dit zou betekenen dat er dus geen positie bepaald kan worden voor tag T6 voor meerdere frames, waardoor het systeem dus verstoord is. Voor sommige

-24- toepassingen is dit onacceptabel. Indien het aantal ankers en tags minstens ongeveer 20 bedraagt, dan past de configuratiestructuur niet meer in één ankerslot, en dan moet de configuratiestructuur dus in meerdere stukken verstuurd worden, verspreid over meerdere frames. In dat geval zal er dus sowieso een systeemverstoring plaatsvinden wanneer de configuratiestructuur geüpdatet wordt, wat onwenselijk is.

FIG. 4d toont hoe de tijdelijke promotie van de drie tags T1, T2 en T5 zoals getoond in FIG. 4c kan verkregen worden door gebruik te maken van een reallocatietabel, waarbij het gegarandeerd is dat de andere tags en ankers, in het voorbeeld tag T6 en ankers A1 tot A3 ongestoord verder blijven werken. Zoals hoger toegelicht zullen de tags T1, T2 en T5 op een bepaald moment ontwaken, en vaststellen dat hun ID in de reallocatietabel vermeld staat, en ze zullen aan de hand van de reallocatietabel ook meteen kunnen bepalen wanneer ze hun gegevens mogen versturen. In de praktijk kunnen de tags meestal reeds in het volgende frame, na het ontvangen van de reallocatietabel, gegevens kunnen versturen in het snelle slot. En ze zullen dit blijven doen, zolang hun ID in de reallocatietabel vermeld is.

Wanneer de systeemconfigurator later bv. besluit dat tag T1 niet meer zo snel gevolgd hoeft te worden, dan wordt de betreffende ID (in het voorbeeld ID_T1) geschrapt uit de reallocatietabel, en dan wordt het versienummer van de reallocatietabel verhoogd (in het voorbeeld naar 2). Alle tags zullen merken dat het versienummer van de reallocatietabel gewijzigd is, en zullen de nieuwe reallocatietabel inladen, en nagaan of hun ID voorkomt of niet. Tag T2 en T5 zullen vaststellen dat hun ID nog steeds voorkomt, en zullen dus gegevens blijven versturen in het snelle slot. Tag T1 zal merken dat zijn ID niet meer voorkomt, en zal terugvallen op het subslot dat vermeld stond in de oorspronkelijke allocatietabel van FIG. 4b, waarvan het versienummer ongewijzigd is. Kortom, tag T1 zal terugvallen op zijn “traag slot", en de andere tags zullen gewoon verder blijven werken.

FIG. 5a tot 5i tonen een voorbeeld van een evenement waarbij een UWB positionerings- systeem volgens de onderhavige uitvinding wordt gebruikt voor het volgen van 101 schansspringers. In het voorbeeld krijgt iedere springer één tag. Verder omvat het systeem 20 ankers (niet getoond}, en een configurator (niet getoond) en een positiebepaler (niet getoond), en optioneel een gegevens- verzamelaar (niet getoond).

FIG. 5a is een schematische voorstelling van een skipiste op een eerste tijdstip, waarbij alle tags van de schansspringers in "stand-by" staan, en waarbij er nog geen tag snel wordt opgevolgd.

FIG. 5b toont een voorbeeldmatige frame-structuur. Zoals getoond wordt aan elk anker een slot toegekend met module 1, en zitten alle tags T1 tot T101 in een traag slot S11 of S12 met modulo

100. Dit is de beginsituatie, en deze wordt gecodeerd in de configuratiestructuur.

FIG. 5c toont een voorbeeldmatige allocatietabel die een allocatie van de tijdsloten op dit eerste tijdstip weergeeft. Bij voorkeur wordt de configuratiestructuur met inbegrip van deze allocatietabel herhaaldelijk verstuurd door meerdere ankers, liefst alle ankers. Wanneer de tags

-25- aangeschakeld worden zullen ze de configuratiestructuur inladen, en zullen vanaf dan informatie versturen in hun toegewezen subslot, en ze zullen in de tussentijd voornamelijk slapen, om energie te sparen.

FIG. 5d toont de skipiste op een tweede tijdstip, waarbij een eerste springer (met tag T1) bovenaan de schans staat, en een tweede springer (met tag T2) zich naar de schans begeeft. De andere springers (met tag T3 tot T101) staan in stand-by. De eerste tag T1 en de tweede tag T2 moeten snel opgevolgd worden. Dit wordt verkregen door tag T1 en T2 te alloceren aan een snel slot.

FIG. 5e toont een voorbeeldmatige frame-structuur, waarbij tag T1 wordt toegekend aan slot S1 met modulowaarde M1=1, en tag T2 wordt toegekend aan slot S2 met modulowaarde M2=1.

Zoals hoger beschreven wordt deze nieuwe frame-structuur echter niet verstuurd door de allocatietabel van FIG. 5c te updaten, maar door gebruik te maken van de voorbeeldmatige reallocatietabel van FIG. 5f. Zoals hoger beschreven, blijft het systeem operationeel tijdens deze partiële update.

Het UWB-positioneringssysteem zal de tags T1 en T2 dus snel opvolgen, bv. aan een frequentie van 20 Hz, en de positiebepaler "P" zal hun positie bepalen. Deze kan op een scherm weergegeven worden. De positiebepaler kan ook de snelheid van de schansspringers berekenen, bv. als de afgeleide van de positie naar de tijd. De tags kunnen eventueel ook één of meerdere sensoren bevatten, bv. een sensor gekozen uit de groep bestaande uit: een magnetometer, een accellerometer, en een gyroscoop, maar andere sensoren zijn eveneens mogelijk, zoals bv. een temperatuurmeter, een hoogtemeter, enz. De tag T1 en T2 kunnen zo geïmplementeerd zijn dat ze niet alleen tijdstempels versturen, maar ook sensor-informatie.

FIG. 5g toont de skipiste op een derde tijdstip, waarbij de eerste springer (met tag T1) onderaan de piste is aangekomen, en niet langer snel gevolgd hoeft te worden. Deze tag mag dus terugvallen op een traag slot. De tweede springer staat inmiddels klaar op de schans, en zijn tag T2 is reeds toegekend aan een snel slot. Een derde springer met tag T3 begeeft zich naar de schans, en krijg een snel slot toegewezen.

FIG. 5h toont de nieuwe communicatie- structuur, waarbij tag T3 wordt toegekend aan het snel slot S1, tag T2 blijft toegekend aan het snel slot S2, en tag T1 valt terug op zijn traag subslot van slot S11. De frame-opbouw is ongewijzigd (in het voorbeeld: nog steeds 32 slots), alleen de allocatie van de tags is veranderd.

FIG. 5i toont hoe het UWB-positioneringssysteem efficiënt geherconfigureerd kan worden, door gebruik te maken van een andere reallocatietabel. Vergelijking van FIG. 5i en FIG. 5f leert dat het versienummer van de reallocatietabel is verhoogd, dat tag T1 niet langer in de reallocatie-tabel vermeld wordt (en dus terug zal vallen op zijn traag slot), dat T2 nog steeds in de reallocatietabel zit, bij voorkeur

-26- in hetzelfde slot S2, en dat aan tag T3 het snelle slot S1 wordt toegekend. Zodra tag T3 wakker wordt zal hij merken dat het versienummer van de reallocatietabel gewijzigd is, waarop hij de reallocatietabel zal downloaden en analyseren, hij zal merken dat zijn ID voorkomt in de tabel, en hij zal in het slot S1 beginnen zenden.

Volledigheidshalve wordt opgemerkt dat tags die aan een slot zijn toegekend met modulowaarde gelijk aan 1 of gelijk aan 2, bij voorkeur niet gaan slapen, maar permanent wakker blijven, zolang ze aan een snel slot zijn toegekend. Zij zullen dus meteen merken dat de reallocatietabel gewijzigd ís, en zullen dan ook niet langer gegevens versturen in het snel slot. In het voorbeeld duurt het 1 tot 100 frames voordat tag T3 gegevens zal versturen in het snelle slot, dus een conflict wordt vermeden.

Na de aanpassing zal het systeem dus de tags T2 en T3 aan een hoge update-frequentie volgen, totdat de springer met tag T2 onderaan aangekomen is, en niet langer snel gevolgd hoeft te worden, en dus terug valt op zijn traag slot. De volgende springer T4 zal dan een snel slot toegekend krijgen, enz.

In het voorbeeld wordt dus contact gehouden worden met 101 springers, en worden twee springers aan hoge frequentie gevolgd.

Het wijzigen van de configuratie kan manueel gebeuren, bv. door een operator die de wijziging doorgeeft via een gebruikers-interface van een computer. Bij voorkeur echter gebeurt deze wijziging automatisch. Dit kan op verschillende manieren gebeuren, bv: 1) Dit is bv. mogelijk in een UWB-positioneringssysteem waarbij de positiebepaler communicatief verbonden is met de configuratie-eenheid, en voorzien is om de posities van de tags door te geven aan de configuratie-eenheid, en waarbij de positiebepaler of de configuratie-eenheid verder voorzien zijn om de detecteren welke springers zich binnen een vooraf bepaalde zone bevinden, bv. dichtbij de schans, en verder voorzien zijn om deze tags automatisch op te nemen in de reallocatietabel.

2) Dit is bv. ook mogelijk in een UWB-positioneringssysteem waarbij de positiebepaler communicatief verbonden is met de configuratie-eenheid, en voorzien is om zowel posities van de tags alsook sensorgegevens door te geven aan de configuratie-eenheid; en waarbij de configuratie-eenheid verder voorzien is om na te gaan of de sensorgegevens aan een vooraf bepaalde voorwaarde voldoen, (bv. wanneer de tag zich op een hoogte bevindt groter dan een vooraf bepaalde waarde, bv. een waarde die overeenkomt met de hoogte van de trap naar de schans), en indien het resultaat van deze test positief is, de bijhorende tags automatisch op te nemen in de reallocatietabel.

Uiteraard kan andere sensor-data (indien aanwezig) eveneens gebruikt worden.

Ook is het mogelijk om de voorwaarde voor automatische toevoeging te formuleren als een combinatie van twee testen, namelijk een eerste test waarbij de positie van de tag zich binnen een vooraf bepaalde zone moet bevinden, en een tweede test waarbij bv. de hoogte van de sensor binnen een bepaald bereik moet liggen.

Het zal duidelijk zijn dat de concrete structuren getoond in FIG. 5a tot FIG. 5i slechts

-27- voorbeelden zijn, en dat de onderhavige uitvinding hiertoe niet beperkt is, maar bv. ook zal werken voor een UWB-positioneringssysteem waarbij het aantal tags waarvan de positie aan minstens 20 Hz moet bepaald worden 1 tot 4 tags bedraagt, en waarbij het totaal aantal tags waarmee het systeem in contact moet blijven minstens 20 of minstens 50 tags bedraagt, en waarbij de framelengte kleiner is dan 60 ms, en waarbij de veelheid van ankers 4 tot 40 ankers omvat. Bij voorkeur omvatten minstens 50% van deze tags ook minstens één sensor gekozen uit de groep van: een magnetometer, accelerometer en gyroscoop, maar dat is niet strikt noodzakelijk.

Als voorbeeld van een systeem met 25 atleten en 30 ankers, kan bv. een framestructuur gebruikt worden met 50 slots, elk met een duur van 700 us. Rekening houdend met een "contention period" van 1000 usec, is de totale duur van een frame bv. ongeveer gelijk aan 36 ms. Deze frames kunnen dus verzonden worden aan ongeveer 27,78 Hz.

In het voorbeeld van FIG. 5 worden eigenlijk maar twee types van sloten gebruikt: een super- snel slot, en een super-traag slot. Het is uiteraard ook mogelijk om een derde type slot toe te voegen, met een matige update-frequentie van bv. 2 Hz. Zulk slot kan bv. gebruikt worden als "transit-slot", om ervoor te zorgen dat een bepaalde tag, waarvan de configurator weet dat hij weldra in een snel slot zal gestoken worden, niet te lang gaat slapen, maar slechts kort gaat slapen. Met andere woorden, op die manier kan de reactietijd verlaagd worden.

FIG. 6a tot 6f tonen een voorbeeld van een evenement waarbij een UWB positionerings- systeem volgens de onderhavige uitvinding wordt gebruikt voor het volgen van voetbalspelers. In het voorbeeld krijgt iedere speler één tag.

FIG. 6a is een schematische voorstelling van een voetbalveld met 22 spelers op het veld (met tag T1 tot T22), en met 18 reservespelers op de bank. Een UWB-positioneringssysteem met 40 tags en 24 ankers (niet getoond) wordt gebruikt om de spelers te volgen, bv. hun positie te bepalen en/of later te analyseren. Het systeem omvat verder een configurator (niet getoond) en een positiebepaler (niet getoond), en optioneel een gegevensverzamelaar (niet getoond).

FIG. 6b toont een voorbeeldmatige frame-structuur en default-allocatie die weergeeft dat de tags van de 22 spelers op het veld snel worden gevolgd, en dat de tags van de 18 spelers op de bank in "stand-by" staan (in een gedeeld slot).

FIG. 6c toont een voorbeeldmatige allocatietabel die de allocatie van de tijdsloten op dit eerste tijdstip weergeven. Deze tabel bevat zowel alle tags alsook alle ankers.

FIG. 6d toont de situatie op een tweede tijdstip, waarbij een bepaalde speler met tag T2 wordt vervangen door een reservespeler met tag T24.

FIG. 6e toont een voorbeeldmatige frame-structuur en slot-allocatie na de wissel.

FIG. 6f toont een voorbeeldmatige reallocatietabel die gebruikt kan worden om de herconfiguratie efficiënt te coderen, terwijl het systeem operationeel blijft. In het voorbeeld wordt aan

-28- tag T2 een trager slot toegekend, meer bepaald een subslot van slot S31, en aan tag T24 wordt het slot S2 toegekend. In een andere uitvoeringsvorm (niet getoond) is het ook mogelijk om eerst een traag slot toe te kennen aan alle tags en alle ankers, bv. op een gelijkaardige manier als in FIG. 5b en FIG. 5c. Deze situatie zou dan gecodeerd worden in de default allocatietabel. Bij de aanvang van de match kan dan een reallocatietabel verstuurd worden waarbij aan 22 spelers met tag T1 tot T22 een sneller slot wordt toegekend. Later, bij de spelerswissel zou dan een update van de reallocatietabel verstuurd kunnen worden waarin aan de spelers T1 en T24 en T3 tot T22 een snel slot wordt toegekend.

Het zal duidelijk zijn dat de concrete structuren getoond in FIG. 6a tot FIG. 6f wederom slechts voorbeelden zijn, en dat de onderhavige uitvinding hiertoe niet beperkt is, maar bv. ook zal werken voor een UWB-positioneringssysteem waarbij het aantal tags waarvan de positie aan minstens 1,0 Hz moet bepaald worden, 20 tot 50 tags bedraagt, en waarbij de veelheid van ankers 3 tot 50 ankers omvat, en waarbij de framestructuur zodanig gekozen is dat één frame 23 tot 100 slots met modulowaarde 1 omvat, en dat de framelengte minder dan 100 msec bedraagt. Bij voorkeur omvatten minstens de helft van deze 20 tot 50 tags een accelerometer, en zijn deze tags voorzien om informatie van de accelerometer mee te sturen met de berichten. Als voorbeeld van een systeem met 50 spelers en 40 ankers, kan bv. een framestructuur gebruikt worden met 98 slots, elk met een duur van 500 us. Rekening houdend met een "contention period" van 1000 usec, is de totale duur van een frame bv. ongeveer gelijk aan 50 ms. Deze frames kunnen dus verzonden worden aan 20 Hz. Hoewel niet expliciet getoond, kan het UWB-positioneringssysteem volgens de onderhavige uitvinding eveneens gebruikt worden voor het volgen van spelers van anders teamsporten, bv. rugbyspelers, of hockeyspelers, enz. FIG. 7 toont een voorbeeldmatig stroomdiagram van een werkwijze die uitgevoerd kan worden door tags van een UWB-positioneringssysteem volgens de onderhavige uitvinding. Dit stroomdiagram richt zich niet op het bekend maken van de tag aan het systeem, noch op het effectief uitvoeren van de "ranging" of positiebepaling, want deze aspecten zijn gekend in de stand der techniek. De getoonde werkwijze richt zich vooral op het ophalen van de configuratiestructuur en/of de reallocatietabel, en omvat de volgende stappen: In stap 701 wordt de tag gestart. Dit houdt onder meer in dat de tag zich kenbaar maakt bij het systeem, dat hij de initiële configuratiestructuur laadt. In stap 702 begint de tag te luisteren naar boodschappen die verstuurd worden door andere

-29- tags en ankers.

In stap 703 gaat de tag na of zijn configuratie nog up-to-date is. Dit kan bv. inhouden dat de tag nagaat of het versienummer van de configuratietabel, welke herhaaldelijk verstuurd wordt door de ankers, overeenkomt met het versienummer van de configuratietabel in het lokaal geheugen van de tag.

In sommige uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding omvat deze stap ook het nagaan of het versienummer van de reallocatietabel, welke eveneens herhaaldelijk verstuurd wordt door de ankers, overeenkomt met het versienummer van de reallocatietabel in het lokaal geheugen van de tag.

Indien één van deze tabellen, of beide tabellen niet meer up-to-date zijn, dan wordt de laatste versie ingeladen, wat meerdere frames kan duren, en wordt het versienummer (of de versienummers) bijgewerkt. Indien de tabellen wel up-to-date zijn kan het inladen overgeslagen worden, wat tijd en energie bespaart.

In beide gevallen gaat de tag verder met stap 705 waarin de tag bij voorkeur in |low-power mode gaat (ook wel "slaapmodus" genoemd), om zoveel mogelijk energie te sparen. De tag kan bv. een timer instellen om te slapen tot ongeveer 1 frameperiode voordat het slot waarin de tag informatie moet sturen aanvangt. In bepaalde uitvoeringsvormen gaat een tag niet in slaap wanneer aan hem een slot wordt toegekend met modulowaarde gelijk aan 1 of gelijk aan 2.

Wanneer de tag ontwaakt, gaat hij in stap 706 na of de configuratie nog steeds up-to-date is. Indien de configuratie ondertussen gewijzigd is, gaat de tag terug naar stap 704 om de meest recente informatie in te laden. Indien de configuratie wel nog up-to-date is, gaat hij verder met stap 707 waarin hij zelf gegevens verstuurt in de vorm van één of meerdere gegevenspakketten, afhankelijk van welke positiebepalingsmethode gebruikt wordt, bv. TWR of TDOA, maar zoals reeds hoger vermeld, maakt de onderhavige uitvinding abstractie van welke gegevens naar welk anker verstuurd worden. Naast het versturen van ranging-informatie (meestal op basis van tijdstempels), kan de tag eventueel ook één of meerdere sensoren uitlezen (indien beschikbaar), en desgevallend sensorgegevens meetsturen naar de ankers.

Na het versturen van de gegevens gaat de tag opnieuw naar stap 705.

REFERENTIES T1, T2, … Tag1, Tag2, … A1, A2, … Anker1, Anker2, … ID T1,ID T2 Identificatienummer van Tag1, Tag 2 M1, M2 Modulogetal 1, Modulogetal 2 C configurator P positiebepaler

Claims (20)

-30- CONCLUSIES

1. Een UWB-positioneringssysteem (100; 150) omvattende: - een veelheid van ankers, omvattende ten minste een eerste, tweede en derde anker (A1, A2, A3), waarbij elk anker een vaste ruimtelijke positie heeft en een UWB-zendontvanger omvat; - een veelheid van tags, omvattende ten minste een eerste en tweede tag (T1, T2), waarbij elke tag een veranderlijke ruimtelijke positie heeft, en een UWB-zendontvanger omvat; waarbij de veelheid van ankers (A1, A2, A3) en de veelheid van tags (T1, T2) geconfigureerd zijn om te communiceren volgens een communicatie-protocol waarbij tijd wordt ingedeeld volgens een frame-structuur, waarbij elk frame een veelheid van tijdsloten omvat van een bepaalde duur, en waarbij een tijdslot onverdeeld kan toegekend worden aan één anker of onverdeeld kan toegekend worden aan één tag of verdeeld kan toegekend worden aan meerdere tags onder de vorm van een aantal (M) subtijdsloten, waarbij een subtijdslot overeenkomt met een tijdslot van één frame volgens een patroon dat zich periodisch herhaalt na een aantal (M) frames gelijk aan het aantal subtijdsloten en hierin het modulogetal van dat slot genoemd; en waarbij het frame minstens drie onverdeeld tijdsloten omvat die toegekend worden aan de minstens drie ankers (A1, A2, A3); en waarbij het frame minstens een vierde verdeeld tijdslot (Fig 3b: S6a) omvat met een eerste aantal (M6) subtijdsloten groter dan één, waarvan één subtijdslot (S6a) wordt toegekend aan de eerste tag (T1), en waarbij de eerste tag (T1) voorzien is om informatie te versturen in het vierde tijdslot (S6) van één om het eerste aantal (M6) frames; en waarbij het frame minstens een vijfde onverdeeld tijdslot of een verdeeld tijdslot (Fig 3b: S4) omvat met een tweede aantal (Fig 3b: M4) subtijdsloten kleiner dan het eerste aantal (M6) subtijdsloten, waarvan één subtijdslot (Fig 3b: S4a) wordt toegekend aan de tweede tag (T2), en waarbij de tweede tag (T2) voorzien is om periodisch informatie te versturen in het vijfde tijdslot (Fig 3b: S4) van respectievelijk alle of bepaalde frames; en waarbij het UWB positioneringsysteem verder een positiebepaler (P) omvat, communicatief verbonden met minstens één van de ankers, en voorzien voor het bepalen van een positie van de eerste tag (T1) en de tweede tag (T2) op basis van de berichten verstuurd door de veelheid van ankers (A1, A2, A3) en de eerste tag (T1) en de tweede tag (T2).

2. Een UWB-positioneringssysteem (100; 150) volgens conclusie 1, waarbij het UWB-positioneringssysteem verder een configuratie-eenheid (C) omvat, die voorzien is om een configuratiestructuur te onderhouden waarin de framestructuur met de tijdsloten en de subtijdsloten zijn vastgelegd, en waarin ook de allocatie van welke ankers en welke tags welke subtijdsloten mogen innemen is beschreven;

-31- en waarbij minstens één van de ankers (A1, A2, A3) communicatief verbonden is met de configuratie-eenheid, en voorzien is om de configuratiestructuur draadloos te versturen onder de vorm van een veelheid van gegevenspakketten, waarbij telkens één gegevenspakket wordt verstuurd in het betreffende tijdslot dat toegekend is aan het anker; en waarbij de ankers en de tags voorzien zijn om deze gegevenspakketten te ontvangen, en na te gaan welke tijdsloten en/of subtijdsloten aan hun toegekend zijn op basis van hun identificatienummer, en om gegevens te versturen in de toegekende sloten of subtijdsloten.

3. Een UWB-positioneringssysteem (100; 150) volgens conclusie 2, waarbij de configuratie-eenheid (C) verder voorzien is om binnen de bestaande framestructuur met tijdsloten en subtijdsloten een partiële reallocatie door te voeren, waarbij aan een beperkt aantal tags een subtijdslot wordt toegekend horende bij een tijdslot met een andere periodiciteit dan degene vermeld in de configuratiestructuur voor de betreffende tag, en waarbij minstens één van de ankers (A1, A2, A3) communicatief verbonden met de configuratie-eenheid, voorzien is om deze partiële reallocatie draadloos te versturen onder de vorm van een reallocatietabel dat in ieder frame verstuurd wordt in het betreffende tijdslot toegekend aan dat anker, zolang de partiële reallocatie van kracht is; en waarbij iedere tag voorzien is om na te gaan of zijn uniek identificatienummer voorkomt in de reallocatietabel, en indien een uitkomst van deze test waar is, informatie te versturen in het subtijdslot aangeduid in de reallocatietabel, en indien de uitkomst van deze test onwaar is, informatie te versturen in subtijdslot aangeduid in de configuratiestructuur.

4. Een UWB-positioneringssysteem (100; 150) volgens conclusie 3, waarbij de configuratiestructuur zodanig is dat aan iedere tag een subtijdslot wordt toegekend met een periodiciteit van ten minste 10.

5. Een UWB-positioneringssysteem (100; 150) volgens conclusie 3 of 4, waarbij het subtijdslot aangeduid in de reallocatietabel een slot is met periodiciteit gelijk aan één.

6. Een UWB-positioneringssysteem (100; 150) volgens één der conclusies 3 tot 5, waarbij de positiebepaler communicatief verbonden is met de configuratie-eenheid, en voorzien is om posities van de tags door te geven aan de configuratie-eenheid; en waarbij de configuratie-eenheid verder voorzien is om na te gaan welke tags zich in één of meerdere vooraf bepaalde zones bevinden, en om deze tags automatisch op te nemen in de reallocatietabel.

-32-

7. Een UWB-positioneringssysteem (100; 150) volgens één der voorgaande conclusies, waarbij de gegevens die verstuurd worden door ieder anker minstens een framenummer omvatten; en waarbij aan ieder anker een tijdslot wordt toegekend door het identificatienummer van het betreffend anker te associëren met een slotgetal of slotoffset dat de positie weergeeft van een slot in het frame waarbinnen het betreffende anker gegevens mag versturen; en waarbij aan ieder tag een subtijdslot wordt toegekend door het identificatienummer van de betreffende tag te associëren met een slotgetal of slotoffset dat de positie weergeeft van het slot in het frame, en een modulogetal dat aangeeft hoeveel tags dit slot kunnen gebruiken, en een restgetal dat aangeeft in welk frame de betreffende tag gegevens mag versturen; en waarbij iedere tag voorzien is om gegevens te versturen in het tijdslot met het genoemd slotgetal of met de genoemde slotoffset van een frame dat een framenummer bevat waarvan de rest na deling door het modulogetal overeenkomt met het restgetal.

8. Een UWB-positioneringssysteem (100; 150) volgens één der voorgaande conclusies, waarbij het systeem ten minstens 20 tags omvat.

9. Een UWB-positioneringssysteem (100; 150) volgens één der voorgaande conclusies, waarbij een positie van minstens één tag wordt berekend door middel van Two-Way-Ranging (TWR).

10. Een UWB-positioneringssysteem (100; 150) volgens één der voorgaande conclusies, waarbij een positie van minstens één tag wordt berekend door middel van Time Difference Of Arrival (TDOA).

11. Een UWB-positioneringssysteem (100; 150) volgens één der voorgaande conclusies, waarbij een positie van minstens één tag wordt berekend door middel van Two-Way-Ranging (TWR); en waarbij een positie van minstens één andere tag berekend wordt door middel van Time Difference Of Arrival (TDOA).

12. Een UWB-positioneringssysteem (150) volgens één der voorgaande conclusies, waarbij het positioneringssysteem verder minstens een vierde anker (A4) omvat, waaraan geen tijdslot wordt toegekend om te zenden, dat geconfigureerd is om UWB-berichten te ontvangen, en door te geven aan de positiebepaler (P).

-33-

13. Een UWB-positioneringssysteem (100; 150) volgens één der voorgaande conclusies, waarbij minstens één van de tags verder ten minste één sensor omvat, en voorzien is om sensorgegevens afkomstig van deze minstens één sensor mee te sturen in de berichten.

14. Een UWB-positioneringssysteem (100; 150) volgens conclusie 13, en afhankelijk van conclusie 3, waarbij de positiebepaler communicatief verbonden is met de configuratie-eenheid, en voorzien is om zowel posities van de tags alsook sensorgegevens door te geven aan de configuratie- eenheid; en waarbij de configuratie-eenheid verder voorzien is om na te gaan of de sensorgegevens aan een vooraf bepaalde voorwaarde voldoen, en indien het resultaat van deze test positief is, de bijhorende tags automatisch op te nemen in de reallocatietabel.

15. Een UWB-positioneringssysteem volgens één der voorgaande conclusies, waarbij het aantal tags waarvan de positie aan minstens 1,0 Hz moet bepaald worden, 20 tot 50 tags bedraagt; en waarbij de veelheid van ankers 3 tot 50 ankers omvat; en waarbij de framestructuur zodanig gekozen is dat één frame minstens 23 slots met modulowaarde 1 omvat, en dat de framelengte minder dan 100 msec bedraagt.

16. Een UWB-positioneringssysteem volgens conclusie 15, waarbij minstens de helft van de tags een accelerometer omvat, en voorzien zijn om informatie van de accelerometer mee te sturen met de berichten.

17. Gebruik van een UWB- positioneringssysteem volgens conclusie 15 of 16 voor het volgen van spelers van een voetbalspel of een rugbyspel.

18. Een UWB-positioneringssysteem volgens één der conclusies 1 tot 14, waarbij het aantal tags waarvan de positie aan minstens 20 Hz moet bepaald worden 1 tot 4 tags bedraagt; en waarbij het totaal aantal tags waarmee het systeem in contact moet blijven minstens 20 of minstens 50 tags bedraagt; en waarbij de framelengte kleiner is dan 60 ms; en waarbij de veelheid van ankers 4 tot 40 ankers omvat.

-34-

19. Een UWB-positioneringssysteem volgens conclusie 18, waarbij minstens één van de tags een sensor omvat gekozen uit de groep bestaande uit: een magnetometer, een accelerometer en een gyroscoop; en waarbij de minstens één tag voorzien is om de sensor uit te lezen, en om de gelezen sensorinformatie mee te sturen met de berichten; en waarbij de gegevensverzamelaar voorzien is om deze minstens sommige van deze sensorgegevens weer te geven op een scherm en/of op te slaan in een niet-vluchtig geheugen.

20. Gebruik van een UWB-positioneringssysteem volgens conclusie 18 of 19 voor het volgen van schansspringers.