DE102015113809B4

DE102015113809B4 - Golfball, System und Verfahren zur Ortung eines Golfballs

Info

Publication number: DE102015113809B4
Application number: DE102015113809.3A
Authority: DE
Inventors: Irene Schürz; Roland Schürz; Helga Morgenschweis; Bernd Morgenschweis; Christian Tschoban; Julia Günther; Kai Schrank; Fabian Mathar
Original assignee: Intras-Golf Ug (haftungsbeschrankt) & Co KG; Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Current assignee: Intras-Golf Ug (haftungsbeschraenkt) & Co Kg De; Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority date: 2015-08-20
Filing date: 2015-08-20
Publication date: 2017-12-14
Anticipated expiration: 2035-08-21
Also published as: WO2017029081A1; US20180236303A1; DE102015113809A1; EP3337580A1; CN108348804A

Abstract

Golfball (1), der Folgendes aufweist: – mindestens eine Sende- und Empfangsantenne (10); – eine Positionsbestimmungseinheit (11), die in kommunikativer Verbindung mit der Sende- und Empfangsantenne (10) steht und dazu ausgebildet ist, GPS-Daten, die die Position des Golfballs (1) angeben, zu empfangen; – eine Kommunikationseinheit (12), die in kommunikativer Verbindung mit der Sende- und Empfangsantenne (10) steht und dazu ausgebildet ist, Funkdaten, insbesondere die Position des Golfballs (1), zu senden; – mindestens eine Ladespule (14), die mit einem Energiespeicher (13) verbunden ist und dazu ausgebildet ist, den Energiespeicher (13) mittels induktiver Energieübertragung zu laden, wobei die mindestens eine Sende- und Empfangsantenne (10) auf der Oberfläche des inneren Kerns (1a) angeordnet, insbesondere auf diesen aufgeklebt oder aufgedruckt, ist, oder in den inneren Kern (1a) nahe der Oberfläche, insbesondere 0,5 mm bis 1,5 mm von der Oberfläche entfernt, eingegossen ist.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Golfball, sowie auf ein System und ein Verfahren zur Ortung eines Golfballs.
Beim Golfspielen tritt häufig das Problem auf, dass ein abgeschlagener Ball schwierig zu finden ist. Aufgrund der Größe des Golfballs und der Distanz, die dieser durch einen Schlag überwindet, ist es dem Spieler oftmals nicht möglich, die Position des Golfballs vom Abschlagsort aus genau nachzuverfolgen. Landet ein Golfball darüber hinaus in hohem Gras oder sonstigem Gelände mit erschwerter Einsicht, ist ein Auffinden häufig derart erschwert, dass sich das Spiel aufgrund der Suche stark verzögert, oder dass der Golfball verloren geht. Es besteht daher ein Bedarf an einem Golfball, der elektronisch geortet werden kann.
Die im Stand der Technik bekannten Systeme werden als nicht zufriedenstellend empfunden. Aus der DE 101 43 588 A1 ist ein Golfball mit integrierter GPS-Einheit bekannt, mittels derer die Position des Golfballs bestimmt wird. Die so erzielte Genauigkeit der Ortsbestimmung ist jedoch nicht ausreichend, um den Golfball in unwegsamem Gelände verlässlich zu orten. Es sind auch Systeme bekannt, bei denen der Golfball mittels Funkpeilung geortet wird. Diese Systeme besitzen eine begrenzte Reichweite, die meist nicht ausreicht, den Ort des Golfballs unmittelbar nach dem Abschlag zu bestimmen. Somit muss der Spieler zunächst die ungefähre Lage des Golfballs visuell bestimmen, um von einer angenäherten Position aus die Ortung vorzunehmen. Ist die visuelle Lokalisierung erschwert, beispielsweise bei einem hügeligen Golfkurs, kann dies zu einem Verlust des Golfballs führen.
Weitere Systeme zur Ortung eines Golfballs sind aus US 7 095 312 B2 und US 2005/0 085 316 A1 bekannt.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt in Anbetracht der genannten Probleme darin, einen Golfball anzugeben, dessen Ortung während des gesamten Schlages möglich ist und bei dem die Genauigkeit der Ortung verbessert ist.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung nach Patentanspruch 1 und 2, sowie durch ein System nach Patentanspruch 10 und ein Verfahren nach Patentanspruch 13 gelöst.
Insbesondere wird die Aufgabe gelöst durch einen Golfball, der Folgendes aufweist:

– mindestens eine Sende- und Empfangsantenne;
– eine Positionsbestimmungseinheit, die in kommunikativer Verbindung mit der Sende- und Empfangsantenne steht und dazu ausgebildet ist, GPS-Daten, die die Position des Golfballs angeben, zu empfangen;
– eine Kommunikationseinheit, die in kommunikativer Verbindung mit der Sende- und Empfangsantenne steht und dazu ausgebildet ist, Funkdaten, insbesondere die Position des Golfballs, zu senden;
– mindestens eine Ladespule, die mit einem Energiespeicher verbunden ist und dazu ausgebildet ist, den Energiespeicher mittels induktiver Energieübertragung zu laden, wobei die mindestens eine Sende- und Empfangsantenne (10) auf der Oberfläche des inneren Kerns (1a) angeordnet, insbesondere auf diesen aufgeklebt oder aufgedruckt, ist, oder in den inneren Kern (1a) nahe der Oberfläche, insbesondere 0,5 mm bis 1,5 mm von der Oberfläche entfernt, eingegossen ist.

Weiterhin wird die Aufgabe gelöst durch einen Golfball, der Folgendes aufweist:

– eine Sende- und Empfangsantenne (10);
– eine Positionsbestimmungseinheit (11), die in kommunikativer Verbindung mit der Sende- und Empfangsantenne (10) steht und dazu ausgebildet ist, GPS-Daten, die die Position des Golfballs (1) angeben, zu empfangen;
– eine Kommunikationseinheit (12), die in kommunikativer Verbindung mit der Sende- und Empfangsantenne (10) steht und dazu ausgebildet ist, Funkdaten, insbesondere die Position des Golfballs (1), zu senden;
– mindestens eine Ladespule (14), die mit einem Energiespeicher (13) verbunden ist und dazu ausgebildet ist, den Energiespeicher (13) mittels induktiver Energieübertragung zu laden, wobei die Sende- und Empfangsantenne (10) mindestens zwei Antenneneinheiten (10a, 10b) aufweist, wobei jede Antenneneinheit (10a, 10b) eine mäanderförmige Struktur aufweist.

Ein wesentlicher Punkt der Erfindung liegt darin, dass zur Ortung des Golfballs mehrere Ortungskonzepte kombiniert werden, so dass einerseits eine Ortung über große Distanzen und andererseits eine ausreichend genaue Ortung bei kleinen Distanzen ermöglicht wird. Die Systeme verwenden dabei eine gemeinsame Sende- und Empfangsantenne. Damit wird eine optimale Ortbarkeit des Golfballs sichergestellt, während Gewicht und Größe des Golfballs ausreichend klein gehalten werden können.
In einer Ausführungsform weist der Golfball einen inneren Kern auf, in dem die Positionsbestimmungseinheit, die Kommunikationseinheit und der Energiespeicher angeordnet sind. Durch die Anordnung der elektronischen Komponenten im inneren Kern ist es möglich, einen für Golfbälle üblichen mehrschichtigen Aufbau zu wählen. Außerdem erfüllt der innere Kern eine Schutzfunktion, indem er die elektronischen Komponenten vor mechanischen Einwirkungen schützt, denen der Golfball beim Schlag ausgesetzt ist.
In einer (weiteren) Ausführungsform besteht der innere Kern aus einem Kunststoff. Die Positionsbestimmungseinheit, die Kommunikationseinheit und der Energiespeicher sind in den inneren Kern eingegossen. Somit ist ein optimaler Schutz der elektronischen Komponenten sichergestellt. Alternativ können die elektronischen Komponenten mit Kunststoff umspritzt sein.
In einer (weiteren) Ausführungsform ist die mindestens eine Sende- und Empfangsantenne auf der Oberfläche des inneren Kerns angeordnet, insbesondere auf diesen aufgeklebt oder aufgedruckt. Dies ermöglicht eine einfache und kostengünstige Herstellung des Golfballs. Die Sende- und Empfangsantenne kann hierbei per Inlay-Druck auf den inneren Kern gedruckt werden. Die Sende- und Empfangsantenne ist durch das Aufdrucken integral mit dem inelastischen inneren Kern verbunden. Dadurch ist die Sende- und Empfangsantenne bei mechanischer Belastung keinen starken Deformationen ausgesetzt. Außerdem ist durch die oberflächennahe Anordnung der Sende- und Empfangsantenne die Abschirmung durch weiter außenliegendes Material des Golfballs reduziert.
In einer alternativen Ausführungsform ist die Sende- und Empfangsantenne in den inneren Kern nahe der Oberfläche eingegossen. Vorzugsweise ist die Sende- und Empfangsantenne 0,5 bis 1 mm von der Oberfläche des inneren Kerns entfernt eingegossen. Dadurch ist die mechanische Belastbarkeit der Sende- und Empfangsantenne weiter erhöht.
In einer (weiteren) Ausführungsform umfasst die Sende- und Empfangsantenne mindestens zwei Antenneneinheiten, wobei jede Antenneneinheit eine mäanderförmige Struktur aufweist. Bevorzugterweise liegt jede mäanderförmige Formgebung jeder Antenneneinheit dabei innerhalb einer im Wesentlichen rechteckigen Außenkontur. Bevorzugterweise weist jede Antenneneinheit zwischen 2 und 20 Leiterschleifen auf. Antenneneinheiten mit dieser Formgebung können die für die Kommunikation benötigten Frequenzen abdecken. Die Mäanderstrukturen der Sende- und Empfangsantenne liegen auf einer Kugeloberfläche, die Form der Sende- und Empfangsantenne folgt also im Wesentlichen der Kugelform des Golfballs.
In einer (weiteren) Ausführungsform besitzen die mindestens zwei Antenneneinheiten der Sende- und Empfangsantenne eine flächige Struktur und bedecken mindestens 25%, bevorzugterweise mindestens 40%, weiter bevorzugt mindestens 60% der Oberfläche des inneren Kerns. Die flächige Gestaltung der Antenneneinheiten erleichtert das Drucken auf den inneren Kern. Durch die große Fläche der Sende- und Empfangsantenne sind deren Sende- und Empfangseigenschaften verbessert.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Sende- und Empfangsantenne zwei Antenneneinheiten. Diese sind so an dem inneren Kern angeordnet, dass der innere Kern sich zwischen den Antenneneinheiten befindet und die Antenneneinheiten sich gegenüber liegen. Damit ist sichergestellt, dass der Golfball nicht in einer Position zum Liegen kommen kann, in der die Sende- und Empfangsantenne durch den Golfball selbst abgeschirmt wird. Die beiden Antenneneinheiten können punktsymmetrisch bezüglich des Mittelpunkts des inneren Kerns angeordnet sein, oder spiegelsymmetrisch bezüglich einer Ebene, die durch den Mittelpunkt des inneren Kerns verläuft. Die von einer Antenneneinheit bedeckte Fläche kann hierbei zwischen 1 und 2,5 cm² betragen.
In einer (weiteren) Ausführungsform umfasst der Golfball eine Sensoreinheit zur Erfassung von Messwerten, wobei die Sensoreinheit in kommunikativer Verbindung mit der Sende- und Empfangsantenne steht. Dadurch können für den Spieler relevante Daten beim Flug des Golfballs gemessen werden und dem Spieler zur Verfügung gestellt werden.
In einer (weiteren) Ausführungsform umfasst die Sensoreinheit mindestens einen Beschleunigungssensor und mindestens einen Drehratensensor. Mit von diesen Sensoren erfassten Daten kann die Flugkurve des Golfballs berechnet werden, die einerseits als weiterführende Information dem Benutzer zur Verfügung gestellt werden kann, andererseits als Grundlage zur Ortung des Golfballs während des Fluges dienen kann.
In einer (weiteren) Ausführungsform ist die mindestens eine Ladespule derart am inneren Kern angeordnet, dass die von der Ladespule umschlossene Fläche nicht mit der von der Sende- und Empfangsantenne abgedeckten Flächen überlappt. Somit können Interferenzen zwischen der mindestens einen Ladespule und der Sende- und Empfangsantenne unterdrückt werden. Damit ist sichergestellt, dass das Senden und das Empfangen von Daten über die Sende- und Empfangsantenne nicht durch die Ladespule beeinträchtigt ist. Es ist daher bevorzugt, dass die Antenneneinheiten der Sende- und Empfangsantenne höchstens 80%, weiter bevorzugt höchstens 70%, weiter bevorzugt höchstens 60% der Oberfläche des inneren Kerns bedecken.
Im Rahmen der Erfindung wird ferner ein System zur Ortung eines Golfballs angegeben, das einen erfindungsgemäßen Golfball verwendet und weiter ein mobiles Endgerät umfasst, das dazu ausgebildet ist, die von dem Golfball gesendeten Funkdaten zu empfangen. Dies stellt dem Spieler eine praktikable Lösung bereit, die Position des Golfballs während des Spiels zu verfolgen.
In einer Ausführungsform umfasst das mobile Endgerät einen Bildschirm, auf dem die Position des Golfballs darstellbar ist. Dies ermöglicht es, die Anzeige der Golfballposition mit einer Karte des Golfplatzes zu kombinieren, so dass der Spieler die Position des Golfballs einfach ermitteln kann. So kann der Spieler beispielsweise bereits am Abschlagsort erkennen, ob der Golfball ins Aus geschlagen wurde, so dass er entscheiden kann, einen zweiten Ball hinterher zu spielen. In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das mobile Endgerät ebenfalls eine Positionsbestimmungseinheit, mittels derer die Position des mobilen Endgeräts per GPS ermittelt werden kann. So kann beispielsweise der Abstand zwischen dem Spieler und dem geschlagenen Golfball ermittelt werden.
In einer (weiteren) Ausführungsform umfasst das mobile Endgerät einen Speicher, auf dem vom Golfball empfangene Daten speicherbar sind. Dies kann sowohl die vom Golfball gesendeten Positionen als auch Sensordaten umfassen. Diese Daten können verwendet werden, dem Spieler die Flugbahn des Golfballs nach einem Schlag anzuzeigen. Es kann ebenso die Anzahl der benötigten Schläge bei einem Loch ermittelt werden. Außerdem kann eine auf dem Speicher vorhandene Historie der vom Golfball gesendeten Daten dazu dienen, das Spiel eines Spielers zu analysieren und eine Entwicklung des Spielers über mehrere Partien hinweg zu bewerten.
Im Rahmen der Erfindung wird ferner ein Verfahren zur Ortung eines Golfballs angegeben, das das erfindungsgemäße System zur Ortung eines Golfballs verwendet und die folgenden Schritte umfasst:

– Orten des Golfballs (1) anhand der vom Golfball (1) gesendeten GPS-Daten
– Umschalten der Ortung auf Near Field Communication, sobald das mobile Endgerät (20) und der Golfball (1) eine zur Near Field Communication benötigte Entfernung unterschreiten

Mit diesem Ortungsverfahren ist es möglich, einerseits eine hohe Reichweite der Ortung zu erreichen, während die Genauigkeit der Ortung verbessert ist, wenn sich der Spieler dem Golfball nähert.
In einer weiteren Ausführungsform umfasst das Verfahren außerdem die folgenden Schritte:

– Bestimmen der Position des im Flug befindlichen Golfballs (1) aus von dem Golfball (1) gesendeten GPS-Daten
– Berechnen der Flugbahn des Golfballs (1) aus bei Abschlag gemessenen Sensordaten
– Ermitteln einer errechneten Auftreffposition des Golfballs (1) aus der berechneten Flugbahn
– Abgleichen der errechneten Auftreffposition des Golfballs (1) mit während dem Flug gesendeten GPS-Daten

Durch die berechnete Auftreffposition des Golfballs kann eine ungefähre Position des Golfballs auch dann ermittelt werden, wenn der Golfball so weit geschlagen wird, dass die Reichweite der Funkverbindung zwischen mobilem Endgerät und Golfball überschritten wird. Durch den Abgleich der berechneten Auftreffposition mit während des Fluges empfangenen GPS-Daten wird die Genauigkeit dieser Vorhersage weiter erhöht. Sobald das mobile Endgerät wieder in die Reichweite des Golfballs kommt und von ihm gesendete Daten empfängt, erfolgt die Positionsbestimmung wieder anhand der vom Golfball gesendeten GPS-Daten.
Weitere Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben, die anhand der Abbildungen näher erläutert werden. Hierbei zeigen
1 ein Verbindungsschema, das schematisch die elektronischen Komponenten und deren Verbindungen in einem Golfball gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;
2 einen Schnitt, der den mehrschichtigen Aufbau des Golfballs gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;
3a eine schematische Ansicht eines Layouts für eine Sende- und Empfangsantenneneinheit gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
3b eine schematische Ansicht eines Layouts für eine Sende- und Empfangsantenne mit zwei Antenneneinheiten;
4 eine perspektivische Ansicht eines inneren Kerns des Golfballs, auf dem die Sende- und Empfangsantenne aufgebracht ist;
5a eine perspektivische Ansicht des inneren Kerns des Golfballs, in der eine mögliche Platzierung einer Ladespule bezüglich der Sende- und Empfangsantenne dargestellt ist;
5b eine perspektivische Ansicht des inneren Kerns des Golfballs, in der eine andere mögliche Platzierung einer Ladespule bezüglich der Sende- und Empfangsantenne dargestellt ist.
In der nachfolgenden Beschreibung werden für gleiche und gleich wirkende Teile dieselben Bezugszeichen verwendet.
1 ist ein Verbindungsschema, das die elektronischen Komponenten und deren Verbindungen in einem Golfball 1 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt. Der Golfball 1 verfügt über eine Sende- und Empfangsantenne 10. Diese dient dazu, Daten zur Bestimmung der Position des Golfballs 10 zu empfangen. Daher ist die Sende- und Empfangsantenne 10 mit einer Positionsbestimmungseinheit 11 verbunden, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel durch ein handelsübliches GPS-Modul gebildet ist. Es kann hierbei auf eine interne Antenne der Positionsbestimmungseinheit 11 verzichtet werden. Dies senkt den Energieverbrauch und spart sowohl Gewicht als auch Bauraum.
Die Sende- und Empfangsantenne 10 dient andererseits dazu, Funkdaten an einen Benutzer zu übertragen. Daher ist die Sende- und Empfangsantenne 10 mit einer Kommunikationseinheit 12 verbunden, die zu übertragende Funkdaten bereitstellt und versendet. Der Golfball 1 verfügt weiter über eine Sensoreinheit 15. Die Sensoreinheit 15 umfasst einen Beschleunigungssensor 15a und einen Drehratensensor 15b. Der Golfball 1 weist außerdem einen Energiespeicher 13 auf, der die elektronischen Komponenten im Golfball 1 mit elektrischer Energie versorgt. Der Energiespeicher 13 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel durch einen Akkumulator gebildet, dessen Kapazität ausreicht, die elektronischen Komponenten des Golfballs 1 für 6,5 Stunden mit einer Betriebsspannung von 3 Volt zu versorgen.
2 ist ein Schnitt, der den mehrschichtigen Aufbau des Golfballs 1 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt. Der Golfball 1 besteht aus einem inneren Kern 1a, der von einem elastischen Mantel 1b eingeschlossen ist. Die äußerste Schicht des Golfballs 1 ist durch die Außenhülle 1c gebildet.
Der innere Kern 1a besteht aus einem harten Kunststoffmaterial und dient dem Schutz der zuvor ausgeführten elektronischen Komponenten. Diese sind daher in den inneren Kern 1a eingegossen. Die Anordnung der elektronischen Komponenten im inneren Kern 1a ist so gewählt, dass der Schwerpunkt des inneren Kerns 1a mit seinem geometrischen Mittelpunkt zusammenfällt, damit die Flugeigenschaften des Golfballs 1 nicht beeinträchtigt werden. Die Dichte des verwendeten Materials ist dabei ähnlich der Dichte der eingegossenen elektronischen Komponenten, um eine gleichmäßige Gewichtsverteilung im Inneren des Kerns sicherzustellen.
Der elastische Mantel 1b ist aus einem Gummimaterial gebildet. Der elastische Mantel 1b nimmt die Energie des Abschlags auf und leitet sie um den inneren Kern 1a. Die Deformation des Golfballs 1 beim Abschlag wird also primär durch den elastischen Mantel 1b realisiert, wodurch die im inneren Kern 1a befindlichen Komponenten gut geschützt sind. Der elastische Mantel 1b kann aus mehreren Schichten von Material bestehen, um die Spieleigenschaften oder die Ableitung der Energie des Abschlags um den inneren Kern 1a zu verbessern. des Golfballs 1 zu verbessern.
Die Außenhülle 1c ist eine harte Kunststoffschale, die zur Verbesserung der Flugeigenschaften des Golfballs 1 Dimples aufweist. Der Durchmesser eines regelkonformen Golfballs 1 muss mindestens 42,67 mm betragen, während das Gewicht 45,93 g nicht überschreiten darf. Durch die Gewichtsersparnisse, die sich aus der Verwendung der gemeinsamen Sende- und Empfangsantenne 10 ergeben, kann das Gewicht des inneren Kerns auf ca. 16 g begrenzt werden.
Da das zivil nutzbare GPS-Signal eine Frequenz von 1575,42 MHz hat und für die Kommunikation mit dem mobilen Endgerät das SRD-Band Europa bei 868 MHz genutzt wird, ist die Sende- und Empfangsantenne 10 als Multibandantenne ausgebildet. Die Multibandantenne 10 besteht aus zwei Antenneneinheiten 10a, 10b, die einen planaren Aufbau haben. In 3 ist eine schematische Ansicht einer Antenneneinheit der Sende- und Empfangsantenne 10 gezeigt. Die Antenneneinheit ist mäanderförmig und besteht aus parallel verlaufenden Leiterschleifen. Die Schleifenleitung folgt einer im Wesentlichen rechteckigen Außenkontur. Die Multibandantenne 10 besteht aus zwei Antenneneinheiten 10a, 10b, deren schematisches Layout in 3b wiedergegeben ist. Die Antenneneinheiten 10a, 10b sind durch Verbindungsstege miteinander verbunden. Werden die Abmessungen des in 3b gezeigten planaren Layouts geeignet gewählt, kann die Multibandantenne 10 direkt auf den inneren Kern 1a des Golfballs 1 gedruckt werden. Die Abmessungen sind hierbei so gewählt, dass die Verbindungsstege, die sich über die beiden Antenneneinheiten 10a, 10b hinaus erstrecken, beim Druck miteinander verbunden werden, so dass die Multibandantenne 10 den kompletten inneren Kern 1a umspannt und die Antenneneinheiten 10a und 10b bezüglich des inneren Kerns 1a einander gegenüber liegen. Ein so bedruckter innerer Kern 1a ist in 4 in einer perspektivischen Darstellung gezeigt. Die Konfiguration mit zwei Antenneneinheiten 10a, 10b bietet dabei den Vorteil, dass der Golfball 1 nicht in einer Position zum Liegen kommen kann, in der die Kommunikation mit den GPS-Satelliten oder die Sendefunktion der Kommunikationseinheit 11 dadurch unterbunden ist, dass der Golfball 1 die Multibandantenne 10 abschirmt. Auch während des Fluges ist sichergestellt, dass stets eine der Antenneneinheiten 1a, 10b dem Spieler zugewandt ist, was die Übertragung der Funkdaten erleichtert.
Wie in 4 zu erkennen ist, sind durch die Gestaltung der Multibandantenne 10 vier im Wesentlichen kreisförmige Flächen am inneren Kern 1a gebildet, die nicht von der Multibandantenne 10 bedeckt sind. Die Anordnung der Ladespule 14 im Golfball 1 ist so gewählt, dass die Ladespule 14 nicht mit der Multibandantenne 10 interferiert. Zwei der möglichen Anordnungen für die Ladespule 14 sind schematisch in 5a und 5b gezeigt. Die Ladespule 14 kann hierbei an der Oberfläche des inneren Kerns 1a angeordnet sein oder oberflächennah in den inneren Kern 1a eingegossen sein. Es können auch mehrere Ladespulen 14 vorgesehen sein.
Um den Golfball 1 zu laden, ist eine (nicht gezeigte) Ladestation vorgesehen, die über eine Primärspule verfügt, über die durch Induktion Energie auf die im Golfball 1 befindliche Ladespule 14 übertragen wird. Die Ladestation weist eine Vertiefung auf, die im Wesentlichen die Form einer Halbkugel hat und in die der Golfball 1 zum Laden eingelegt wird. Die Primärspule der Ladestation ist am Umfang der halbkugelförmigen Mulde angebracht oder sphärenförmig ausgebildet und in der Halbkugel-Vertiefung der Ladestation vorgesehen und umgibt den Golfball 1 und die darin befindliche Ladespule 14. Der Golfball 1 weist an seiner Außenhülle 1c eine Markierung auf, die es ermöglicht, den Golfball 1 so in die Ladestation einzulegen, dass die Ladespule 14 und die Primärspule im Wesentlichen konzentrisch angeordnet sind. Dadurch wird die Energieübertragung verbessert und die Ladezeit verkürzt. Zur Optimierung des Ladevorgangs kann die Ladespule 14 mit Hilfe von zusätzlichen Ferriten optimiert werden.
Zur Ortung des beschriebenen Golfballs 1 wird ein System verwendet, das neben dem Golfball 1 ein mobiles Endgerät 20 umfasst, mit dem die von der Kommunikationseinheit 12 gesendeten Daten empfangen werden können. Das mobile Endgerät 20 verfügt über einen Bildschirm, auf dem die Position des Golfballs 1 zusammen mit einer Geländekarte des Golfplatzes angezeigt wird. Das mobile Endgerät 20 umfasst ebenfalls ein GPS-Modul, so dass auf der Karte auch die Position des Spielers angezeigt werden kann.
Die Position des Golfballs 1 wird mit der GPS-Einheit 11 bestimmt und an das mobile Endgerät 20 gesendet. Die Reichweite der Funkverbindung zwischen Golfball 1 und mobilem Endgerät 20 beträgt dabei mindestens 300 m. Weiter wird anhand der von der Sensoreinheit 15 ermittelten Daten eine ungefähre Flugkurve des Golfballs 1 berechnet. Diese ungefähre Flugkurve kann bereits ermittelt und übertragen werden, während der Golfball 1 im Flug befindlich ist. Somit ist es möglich, dem Spieler unmittelbar nach dem Abschlag die ungefähre Flugbahn des Golfballs 1 und einen ungefähren Auftreffort anzuzeigen. Dabei wird die berechnete Flugbahn mit den GPS-Daten abgeglichen, um die Genauigkeit zu erhöhen. Für den Fall, dass die Verbindung zwischen Golfball 1 und mobilem Endgerät 20 unterbrochen wird, ist durch den berechneten Auftreffort bereits eine ungefähre Positionsbestimmung erfolgt. Wird die Verbindung zwischen Golfball 1 und mobilem Endgerät 20 unterbrochen, stehen sowohl die letzte mittels GPS ermittelte Position als auch der berechnete Auftreffort zur Verfügung. Landet der Golfball 1 beispielsweise in einem Wasserhindernis, kann es zu einer solchen Unterbrechung kommen. Es kann dann die letzte per GPS ermittelte Position genutzt werden, um zu bestimmen, an welcher Stelle der Golfball 1 in das Wasserhindernis eingetreten ist. Ist der Golfball 1 zwar außerhalb der Reichweite des mobilen Endgeräts 20 gelandet, aber noch in der Lage, Daten zu senden, kann die Ortung per GPS wieder erfolgen, sobald das mobile Endgerät 20 wieder innerhalb der Reichweite des Golfballs 1 ist.
Die Genauigkeit der GPS-Ortung beträgt ca. einen Meter. Nähert sich der Spieler mit dem mobilen Endgerät 20 dem Golfball 1 wird, sobald die Auflösung der GPS-Ortung nicht mehr ausreichend ist auf Ortung mittels Near Field Communication (NFC) zwischen Golfball 1 und mobilem Endgerät 20 umgestellt.
Für die Near Field Communication kann ein Transponder in dem Golfball 1 vorgesehen sein, der bei Eintritt des mobilen Endgeräts 20 in seine Reichweite eine Verbindung mit dem mobilen Endgerät 20 aufbaut. Die Near Field Communication kann auch durch eine Auswertung der Signalstärke des von der Kommunikationseinheit 11 ausgesendeten Signals erfolgen. Verfügt das mobile Endgerät 20 über eine GPS-Einheit, kann auch eine Punktortung durch Abgleich der vom Golfball 1 und dem mobilen Endgerät 20 empfangenen GPS-Daten verwendet werden, um die Ortung durchzuführen. Entscheidend ist hierbei nur, dass die Genauigkeit der Ortung mittels Near Field Communication 10 cm oder weniger beträgt, so dass der Spieler den Golfball 1 verlässlich auffinden kann.
Die Erfindung wurde anhand eines konkreten Ausführungsbeispiels beschrieben. Es sind darüber hinaus verschiedene Modifikationen möglich, ohne vom Gedanken der Erfindung abzuweichen.
Die Komponenten der Positionsbestimmungseinheit 11, der Kommunikationseinheit 12 und der Sensoreinheit 15 können vollständig oder teilweise auf einer gemeinsamen Leiterplatte gebildet sein. Sie können teilweise durch Softwaremodule gebildet sein, die auf einem gemeinsamen Speicher zur Verfügung stehen. Es kann eine Mikroprozessoreinheit zur Ansteuerung und Datenverarbeitung der einzelnen Funktionselemente wie GPS-Ortung, Funkkommunikation und Energieversorgung vorgesehen sein. Die Leiterplatte kann in Starflex/Flex-Technologie ausgeführt sein, was es ermöglicht, die Leiterplatte zu falten, um dem geringen Platzbudget zu entsprechen.
Die Sensoreinheit 15 kann zusätzlich zu den genannten Sensoren einen Inertial-Sensor, einen Magnetfeldsensor, einen Kraftsensor, einen Drucksensor und/oder einen Lagersensor (Gyroskop), sowie einen Temperatursensor umfassen, mittels derer weitere für den Spieler relevante Informationen gemessen werden. Es kann beispielsweise die Abfluggeschwindigkeit beim Abschlagen und die Rotation des Golfballs 1 beim Flug verwendet werden, um auf die Stellung des Golfschlägers zu schließen, mit der der Golfschläger den Golfball 1 getroffen hat. Allgemein kann die Auswertung der Sensordaten in der Sensoreinheit 15 des Golfballs 1 erfolgen, so dass die zu übertragende Datenmenge an das mobile Endgerät 20 reduziert wird. Alternativ können die Sensordaten unverarbeitet übertragen werden und die Auswertung im mobilen Endgerät 20 erfolgen.
Um mehrere erfindungsgemäße Golfbälle 1 bei einer Partie oder in einem Flight nutzen zu können, kann der Golfball 1 über eine eindeutige elektronische Identifikation oder Kennzeichnung verfügen, mittels derer er eindeutig einem mobilen Endgerät 20 zugeordnet werden kann.
Die Datenübertragung vom Golfball 1 an das mobile Endgerät kann getaktet erfolgen, beispielsweise mit einer Frequenz von 1 Hz.
Als mobiles Endgerät 20 kann durch die Wahl der Funkfrequenz ein Mobiltelefons oder Smartphones auch ein eigens für die Anwendung konzipiertes Gerät vorgesehen sein. Das mobile Endgerät 20 kann auch durch eine Uhr oder ein am Handgelenk tragbares Gerät gebildet sein. Alternativ kann der Bildschirm zur Anzeige in einem solchen Gerät untergebracht sein, das in Funkverbindung mit dem mobilen Endgerät 20 steht. In diesem Falle sendet das mobile Endgerät 20 die Anzeigedaten an das Anzeigegerät. So ist die anzuzeigende Information über die Position des Golfballs 1 für einen Benutzer leicht einsehbar, ohne dass er das mobile Endgerät 20 in der Hand halten muss.
Bezugszeichenliste

1: Golfball
1a: innerer Kern
1b: elastischer Mantel
1c: Außenhülle
10: Sende- und Empfangsantenne
10a: erste Antenneneinheit
10b: zweite Antenneneinheit
11: Positionsbestimmungseinheit
12: Kommunikationseinheit
13: Energiespeicher
14: Ladespule
15: Sensoreinheit
15a: Beschleunigungssensor
15b: Drehratensensor
20: mobiles Endgerät

Claims

Golfball (1), der Folgendes aufweist: – mindestens eine Sende- und Empfangsantenne (10); – eine Positionsbestimmungseinheit (11), die in kommunikativer Verbindung mit der Sende- und Empfangsantenne (10) steht und dazu ausgebildet ist, GPS-Daten, die die Position des Golfballs (1) angeben, zu empfangen; – eine Kommunikationseinheit (12), die in kommunikativer Verbindung mit der Sende- und Empfangsantenne (10) steht und dazu ausgebildet ist, Funkdaten, insbesondere die Position des Golfballs (1), zu senden; – mindestens eine Ladespule (14), die mit einem Energiespeicher (13) verbunden ist und dazu ausgebildet ist, den Energiespeicher (13) mittels induktiver Energieübertragung zu laden, wobei die mindestens eine Sende- und Empfangsantenne (10) auf der Oberfläche des inneren Kerns (1a) angeordnet, insbesondere auf diesen aufgeklebt oder aufgedruckt, ist, oder in den inneren Kern (1a) nahe der Oberfläche, insbesondere 0,5 mm bis 1,5 mm von der Oberfläche entfernt, eingegossen ist.
Golfball (1), der Folgendes aufweist: – eine Sende- und Empfangsantenne (10); – eine Positionsbestimmungseinheit (11), die in kommunikativer Verbindung mit der Sende- und Empfangsantenne (10) steht und dazu ausgebildet ist, GPS-Daten, die die Position des Golfballs (1) angeben, zu empfangen; – eine Kommunikationseinheit (12), die in kommunikativer Verbindung mit der Sende- und Empfangsantenne (10) steht und dazu ausgebildet ist, Funkdaten, insbesondere die Position des Golfballs (1), zu senden; – mindestens eine Ladespule (14), die mit einem Energiespeicher (13) verbunden ist und dazu ausgebildet ist, den Energiespeicher (13) mittels induktiver Energieübertragung zu laden, wobei die Sende- und Empfangsantenne (10) mindestens zwei Antenneneinheiten (10a, 10b) aufweist, wobei jede Antenneneinheit (10a, 10b) eine mäanderförmige Struktur aufweist.
Golfball (1) nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen inneren Kern (1a), in dem die Positionsbestimmungseinheit (11), die Kommunikationseinheit (12) und der Energiespeicher (13) angeordnet sind.
Golfball (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der innere Kern (1a) aus einem Kunststoff besteht, und die Positionsbestimmungseinheit (11), die Kommunikationseinheit (12) und der Energiespeicher (13) in den inneren Kern (1a) eingegossen sind.
Golfball (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei Antenneneinheiten (10a, 10b) der Sende- und Empfangsantenne (10) eine flächige Struktur besitzen und mindestens 25%, bevorzugterweise mindestens 40%, weiter bevorzugt mindestens 60% der Oberfläche des inneren Kerns (1a) bedecken.
Golfball (1) nach Anspruch 2 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Sende- und Empfangsantenne (10) zwei Antenneneinheiten (10a, 10b) umfasst, die so an dem inneren Kern (1a) angeordnet sind, dass der innere Kern (1a) sich zwischen den Antenneneinheiten (10a, 10b) befindet und die Antenneneinheiten (10a, 10b) sich gegenüber liegen.
Golfball (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Sensoreinheit (15) zur Erfassung von Messwerten, die in kommunikativer Verbindung mit der Sende- und Empfangsantenne (10) steht.
Golfball (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (15) mindestens einen Beschleunigungssensor (15a) und mindestens einen Drehratensensor (15b) umfasst.
Golfball (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Ladespule (14) derart am inneren Kern (1a) angeordnet ist, dass die von der Ladespule (14) umschlossene Fläche nicht mit der von der Sende- und Empfangsantenne (10) abgedeckten Flächen überlappt.
System zur Ortung eines Golfballs (1), umfassend einen Golfball (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, sowie ein mobiles Endgerät (20), das dazu ausgebildet ist, die von dem Golfball (1) gesendeten Funkdaten zu empfangen.
System nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das mobile Endgerät (20) einen Bildschirm umfasst, auf dem die Position des Golfballs (1) darstellbar ist.
System nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass das mobile Endgerät (20) einen Speicher umfasst, auf dem von dem Golfball (1) empfangene Daten speicherbar sind.
Verfahren zur Ortung eines Golfballs (1), unter Verwendung eines Systems nach einem der Ansprüche 10 bis 12, umfassend die folgenden Schritte: – Orten des Golfballs (1) anhand der vom Golfball (1) gesendeten GPS-Daten – Umschalten der Ortung auf Near Field Communication, sobald das mobile Endgerät (20) und der Golfball (1) eine zur Near Field Communication benötigte Entfernung unterschreiten.
Verfahren nach Anspruch 13, weiter umfassend die folgenden Schritte: – Bestimmen der Position des im Flug befindlichen Golfballs (1) aus von dem Golfball (1) gesendeten GPS-Daten – Berechnen der Flugbahn des Golfballs (1) aus bei Abschlag gemessenen Sensordaten – Ermitteln einer errechneten Auftreffposition des Golfballs (1) aus der berechneten Flugbahn – Abgleichen der errechneten Auftreffposition des Golfballs (1) mit während dem Flug gesendeten GPS-Daten.