EP1161285A1

EP1161285A1 - Golfnavigationsgerät

Info

Publication number: EP1161285A1
Application number: EP00914110A
Authority: EP
Inventors: Andrea Dr. Talkenberg; Herwarth Dipl.-Ing. Talkenberg
Original assignee: TALKENBERG HERWARTH DIPL ING
Priority date: 1999-03-05
Filing date: 2000-03-06
Publication date: 2001-12-12
Also published as: US20020038178A1; WO2000053271A1; EP1034818A1; AU3554000A

Abstract

Golfnavigationsgerät zum Bestimmen und Anzeigen der Position eines Golfspielers auf einem Golfplatz, das portabel ist und eine Navigationseinrichtung, eine Speichereinrichtung (5), eine Eingabeeinrichtung (7) sowie eine Anzeigeeinrichtung (6) aufweist, die mit einer Recheneinrichtung (3) verbunden sind, wobei die Navigationseinrichtung eine Relativ-Positions-Bestimmungseinrichtung umfasst, die einen Bewegungssensor aufweist und zum Schätzen einer von dem Golfspieler zu Fuss zurückgelegten Strecke ausgebildet ist. Die Erfindung erstreckt sich auch auf ein Verfahren zum Navigieren mittels einer Relativ-Positions-Bestimmungseinrichtung, mit den Schritten: Messen (111) von Beschleunigungswerten mittels eines an einem Benutzer, insbesondere Golfspieler, angeordneten Bewegungssensors; Speichern (103, 104) der Beschleunigungswerte über einen Zeitraum; und Berechnen (157) von Gehgeschwindigkeit und/oder Gehstrecke des Benutzers mittels eines Schätz-Modells. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Navigieren bei einem Golfspiel mit Auslesen und Anzeigen eines Muster-Spielverlaufs.

Description

Golfnavigationsgerät

Die Erfindung betrifft ein Golfnavigationsgerät zum Bestimmen und Anzeigen der Position eines Golfspielers auf einem Golfplatz, das portabel ist und eine Navigationseinrichtung, eine Speichereinrichtung, eine Eingabeeinrichtung sowie eine Anzeigeeinrichtung aufweist, die mit einer Rechen- einrichtung verbunden sind.

Ein Orientierungsgerät mit einer Eingabeeinrichtung, einer Anzeigeeinrichtung, eine Speichereinrichtung sowie eine mit den vorgenannten Einrichtungen verbundene Recheneinrichtung ist in der WO 96/22132 beschrieben. In der Speichereinrichtung sind geografische Merkmale des Golfplatzes gespeichert. Das Gerät ist als Entfernungsmesser ausgebildet und bestimmt nach manueller Eingabe der Position die Entfernung zu einem wählbaren geografischen Merkmal des Golfplatzes, beispielsweise zu dem Loch einer Bahn oder einem beliebigen anderen Hindernis .

Ein einfaches System zur Unterstützung eines Golfspielers hinsichtlich Orientierung und Protokollierung ist aus der US-A-5, 319, 548 bekannt. Das System umfaßt eine Recheneinrichtung mit einem Kartendrucker und einer Leseeinrichtung. Für jede zu spielende Bahn wird eine Karte dieser Bahn mitsamt geländetopografischen Merkmalen ausgedruckt und dem Golfspieler mitgegeben; im Laufe des Spiels füllt der Golf- Spieler diese Karte aus, indem er den jeweiligen Abschlags- ort und den verwendeten Schläger in die Karte einträgt ; am Ende eines Spiels werden die Karten mittels der Leseeinrichtung in die Recheneinrichtung eingelesen und ausgewertet. Die in die Karte einzutragenden Abschlagsorte müssen von dem Golfspieler selbst bestimmt werden.

Es sind portable Navigationsgeräte bekannt, die mittels eines Navigationssystems eine Position eines Spielers auf einem Golfplatz bestimmen und auf einer graphischen Anzeigeeinrichtung zusammen mit einem wählbaren Ausschnitt einer Karte des Golfplatzes sowie zusätzlichen Informationen anzeigen, wie beispielsweise die Entfernung zu dem Zielpunkt der Bahn oder zu Hindernissen (US-A-5, 438 , 518, US-A- 5,810,680, US-A-5, 507,485) . Zur Bestimmung der Position dient vorzugsweise ein Satellitennavigationsempf nger, der das Global-Positioning-System (GPS) nutzt. Das Golfnaviga- tionsgerät gemäß der US-A-5, 438, 518 weist ein auswechselbares Speichermodul auf, in dem eine digitalisierte Karte des Golfplatzes gespeichert ist.

Aus der WO 96/21161 ist ein Golfnavigationssystem mit einem Basisgerät und einer Mehrzahl von Mobilgeräten bekannt, wobei die Mobilgeräte eine Speichereinrichtung, eine Eingabeeinrichtung, eine Anzeigeeinrichtung sowie eine Navigationseinrichtung aufweisen, die mit einer Recheneinrichtung verbunden sind. In der Speichereinrichtung werden geografi- sche Merkmale des Golfplatzes einschließlich tagesaktueller Positionen der Löcher der Bahnen gespeichert.

Ferner sind Navigationssysteme zum Bestimmen und Anzeigen einer Position eines Golfspielers auf einem Golfplatz bekannt, die eine ortsfest angeordnete Basisstation und eine oder mehrere Mobilstationen umfassen (WO-A-98/05978, US-A- 5,689,431). Die Mobilstation ist in einem Golfgefährt angeordnet. Zur Bestimmung von deren Position ist neben einem GPS-Empfänger zusätzlich eine Koppelnavigationseinrichtung vorgesehen, die die von dem Golfgefährt zurückgelegten Wegstrecken und deren Richtung auswertet. Informationen über den Aufenthaltsort des Golfgefährts werden über Funk an die Basisstation, Informationen über die zu spielende Bahn werden von der Basisstation an die Mobilstation über Funk übertragen. Die Mobilstation hat eine Anzeigeeinrichtung, auf der ein wählbarer Ausschnitt einer Karte des Golfplatzes dargestellt werden kann. Ferner können auf der Anzeige- einrichtung weitere Daten, beispielsweise die Entfernung zu dem Zielpunkt (Loch) , dargestellt werden. Die Mobilstation kann auch portabel sein, so daß der Golfspieler sie mit sich führen und die Anzeige auch in den Fällen ablesen kann, wenn die Anzeige in dem Golfgefährt von dem Ab- schlagort aus nicht abgelesen werden könnte.

Nachteilig an den bekannten Vorrichtungen ist, daß die Genauigkeit der Navigation wie auch die Verfügbarkeit unzureichend sind. Die üblicherweise im Stand der Technik als Navigationseinrichtung verwendeten GPS-Systeme sind auf Grund ihrer begrenzten Auflösung zu ungenau, um auch auf kurzen Distanzen eine hinreichend akkurate Positionsbestimmung zu ermöglichen. Diese mangelnde Genauigkeit macht sich insbesondere im Feinbereich der Positionsbestimmung, bei- spielweise beim Putten, negativ bemerkbar. Außerdem ist die Genauigkeit von GPS nicht konstant, sondern kann durch Signalveränderungen noch vergrößert sein, und zwar ohne daß dem Benutzer eine Information darüber gegeben wird. Im übrigen können gerade in nicht-ebenem Gelände, wie es für Golfplätze typisch ist, Signalstörungen durch Abschattungs- effekte auftreten, wodurch die ohnehin schon nicht hohe Genauigkeit weiter verringert ist bis hin zum Ausfall der Navigation. Zwar kann zur Erhöhung der Genauigkeit ein externes System, wie beispielsweise eine Referenzstation, vorgesehen sein, jedoch ist dies sehr aufwendig und eine solche steht häufig an fremden Golfplätzen nicht zur Verfügung, womit die örtliche Benutzbarkeit des Navigations- geräts eingeschränkt ist.

Der Erfindung liegt ausgehend von dem Stand der Technik gemäß US-A-5, 689,431 die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, die eine bessere Navigation ermöglicht.

Die erfindungsgemäße Lösung liegt in den Merkmalen der Ansprüche 1 und 35; vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben. Erfindungsgemäß ist bei einem Golfnavigationsgerät der eingangs genannten Art vorgesehen, daß die Navigationseinrichtung eine Relativ-Positions-

Bestimmungseinrichtung umfaßt, die einen Bewegungssensor aufweist und zum Schätzen einer von dem Golfspieler zu Fuß zurückgelegten Strecke ausgebildet ist. Dabei wird unter einem Bewegungssensor ein solcher Sensor verstanden, der Bewegungen eines mit ihm verbundenen Objekts unmittelbar erfaßt, insbesondere ein Beschleunigungs- oder Vibrationsgeber. Eine Relativ-Positions-Bestimmungseinrichtung, die wie vorstehend beschrieben zum Schätzen einer von dem Golfspieler zu Fuß zurückgelegten Strecke ausgebildet ist, wird kurz als Fußwegstreckenschätzer bezeichnet. Durch den erfindungsgemäß unmittelbar an dem Golfspieler (Benutzer) angeordneten Bewegungsgeber können die für die Fußwegschätzeinrichtung benötigten Eingangssignale einfach und zuverlässig ermittelt werden. Dies hat den Vorteil, daß die Po- sition des Golfspielers mittels Koppelnavigation bestimmt wird, also mit einer Relativ-Positions-

Bestimmungseinrichtung, und nicht mit einer im Feinbereich zu ungenauen Absolut-Positions-Bestimmungseinrichtung, wie dem GPS. Dadurch, daß erfindungsgemäß Meßgröße des Bewe- gungssensors Bewegungen des Golfspielers direkt sind, wird unmittelbar seine Position bestimmt und nicht wie bei der aus US-A-5, 689, 431 bekannten Koppelnavigation nur die Position eines begleitenden Wagens, insbesondere eines benut- zertragenden Golfgefährts . Gemäß der Erfindung ist es also nicht mehr erforderlich, zur Wegmessung auf Radsensoren zurückzugreifen, die an einem den Benutzer begleitenden Rad, z. B. eines Golfgefährts oder eines Golftaschenwagens, angeordnet sind und so letztlich nur eine Bestimmung von des- sen Position ermöglichen. Das ist insbesondere auf Golfplätzen von Vorteil, die sich aufgrund ihrer Landschaftsgestaltung weniger zum Befahren oder auch, beispielsweise aufgrund starker Steigungen oder Gefälle, nicht zum Mitführen von Golftaschenwagen eignen.

Nachfolgend sollen einige verwendete Begriffe erläutert werden:

Unter einer Speichereinrichtung wird eine Einrichtung zum Speichern von Daten verstanden. Der Begriff umfaßt sowohl fest installierte wie auch auswechselbare Speichereinrichtungen, die nachfolgend als Speicherbaustein bzw. Speichermodul bezeichnet sind.

Unter einer Navigationseinrichtung wird eine Einrichtung verstanden, die mittels von Sensoren erhaltener Daten die aktuelle Position ermittelt, an der sich das Golfnavigati- onsgerät bzw. der Golfspieler befindet.

Unter einer Recheneinrichtung wird eine Einrichtung verstanden, in der Daten verarbeitet werden. Dies umfaßt auch das Lesen und Schreiben sowie Anzeigen von Daten. Unter einem Spielverlauf wird ein Ensemble von Positionen auf dem Golfplatz verstanden, die der Golfspieler in dem Laufe einer Spielrunde auf den Bahnen des Golfplatzes eingenommen hat .

Unter einem Ist-Spielverlauf wird ein Spielverlauf des aktuellen oder eines vorgehenden Spiels verstanden, der während eines Spiels in die Speichereinrichtung geschrieben wird.

Unter einem Muster-Spielverlauf wird ein Spielverlauf verstanden, der in der Speichereinrichtung benutzerunabhängig gespeichert ist und als Referenz dient .

Unter einem Schlägertyp wird ein Golfschläger aus einem

Satz unterschiedlicher Golfschläger verstanden, beispielsweise Eisen 5 oder Holz 6.

Unter Schlagdaten werden Informationen betreffend die Schläge verstanden, beispielsweise der Ort des Schlages und der Schlägertyp.

Unter einer Absolut-Position wird eine Position verstanden, die ohne Kenntnis einer vorhergehenden Position bestimmbar ist.

Unter einer Relativ-Position wird eine Position verstanden, zu deren Bestimmung die Kenntnis einer vorhergehenden Position erforderlich ist.

Unter einem Schätzer wird eine besondere Recheneinrichtung verstanden, die einen Wert eines nicht gemessenen Parameters aus anderen gemessenen Parametern mittels eines internen Modells ermittelt. Unter einem Schrittdetektor wird eine Einrichtung zum Bestimmen eines Ereignisses eines Schritts (Schrittereignis) beim Gehen verstanden, beispielsweise das Aufsetzen eines Fußes .

Unter einer Zykluszeit wird die für einen Schritt benötigte Zeitdauer verstanden, die durch zwei direkt aufeinanderfolgende Schrittereignisse bestimmt ist.

Vorteilhafterweise ist der Bewegungssensor als Beschleunigungsgeber ausgebildet.

Zweckmäßig ist es, wenn der Beschleunigungsgeber zur Mes- sung in zwei Richtungen, insbesondere in Längs- und Vertikalrichtung, eingerichtet ist. Dadurch stehen Meßdaten in zwei voneinander unabhängigen Richtungen zur Verfügung; dies ist für die Auswertung vorteilhaft, da dies insbesondere auch das Berechnen von Kreuzkorrelationen erlaubt. Die Meßdaten für die Beschleunigung in Vertikalrichtung ermöglichen es, ein Berechnungsverfahren für die Fußwegstreckenschätzung zu verwenden, das ohne die doppelte Integration von horizontalen Beschleunigungswerte auskommt, wie sie sonst üblicherweise verwendet wird.

Zweckmäßigerweise ist der Bewegungssensor im Bereich des Beckens des Golfspielers angeordnet. Dem liegt die Erkenntnis zu Grunde, daß zwischen der Bewegung des menschlichen Körpers, insbesondere bestimmter Elemente des menschlichen Bewegungsapparats, ein Zusammenhang mit Parametern des Gehens, bspw. Gehgeschwindigkeit, besteht. Dieser ergibt sich insbesondere aus dem Bestreben des menschlichen Organismus, den für den jeweiligen Zustand des Gehens erforderlichen Energieaufwand zu minimieren. Zweckmäßigerweise weist die Relativ-Positions-Bestim- mungseinrichtung mindestens einen weiteren Bewegungssensor auf, der räumlich getrennt angeordnet ist und vorzugsweise eine drahtlose Übertragungseinrichtung aufweist. Dabei brauchen nicht alle der weiteren Sensoren getrennt angeordnet zu sein, es können auch einige am Navigationsgerät und einige extern angeordnet sein. Auch kann der Bewegungssensor unmittelbar an dem Golfspieler und das Navigationsgerät gesondert, bspw. an einem Golftaschenwagen, angeordnet sein. Umgekehrt können die weiteren Sensoren an dem Golfge- fährt oder an dem Golftaschenwagen angeordnet sein und Meßsignale drahtlos an das von dem Golfspieler getragene Golfnavigationsgerat übermitteln. In diesem Fall kann die Wegmeßeinrichtung als ein einfacher, die Drehung eines Rades des Golfgefährts oder des Golftaschenwagens abtastender Sensor ausgeführt sein. Besonders zweckmäßig ist eine Ausführung als induktiv arbeitender Sensor, der zusätzlich elektrische Energie nach dem dynamo-elektrischen Prinzip bereitstellt. Die Übertragungseinrichtung kann von den Sensoren gemessene Signale übermitteln oder, in Verbindung mit einer gleichfalls extern bei den Sensoren angeordneten Recheneinrichtung, Positionsdaten an das Golfnavigationsgerat übertragen; dem geringen Nachteil der zusätzlich erforder- liehen Recheneinrichtung steht der Vorteil eines wesentlich geringeren Bandbreitenbedarfs gegenüber. Ferner ist die Ro- bustheit gegenüber Störungen der Übertragung größer, da bei einer Störung der Übertragung von Signalen der Wegmeßein- richung eine Verfälschung der Wegstrecke eintritt, welche die Genauigkeit der nachfolgend durch Koppelnavigation ermittelten Relativ-Postitionen beeinträchtigt, während bei einer Störung der Übertragung einer Positionsangabe nur diese falsch ist und die nachfolgenden wieder gültig sind (durch deren Kenntnis dann die falsche Positionsangabe erkannt und eliminiert werden kann) .

Zweckmäßigerweise weist ein räumlich getrennt angeordneter Sensor ein durch die Übertragungseinrichtung übermittelbares Identifikationsmerkmal auf. Ein solches Identifikationsmerkmal hat den Vorteil, daß Meßdaten, die von der Übertragungseinrichtung an das Golfnavigationsgerät übermittelt werden, dank des Identifikationsmerkmals dem jeweiligen Sensor zugeordnet werden können. Dies ist insbesondere von Bedeutung, wenn Spielverläufe mehrerer Golfspieler von einem Golfnavigationsgerat erfaßt werden sollen, da dann die jeweiligen Positionsdaten der einzelnen Spieler diesen zugeordnet werden können.

Zweckmäßigerweise ist ferner eine Kompensationseinrichtung für Sensoren der Relativ-Positions-Bestimmungseinrichtung, vorgesehen, die insbesondere durch Neigung entstehende Meßfehler ausgleicht. Dies ist insbesondere für eine Winkel- meßeinrichtung der Relativ-Positions-Bestimmungseinrichtung von Vorteil. Diese weist nämlich üblicherweise außer der Wegmeßeinrichtung eine Winkelmeßeinrichtung auf. Mit diesen beiden Meßeinrichtungen kann durch die Relativ-Postions- Bestimmungseinrichtung in an sich bekannter Weise eine Kop- pelnavigation durchgeführt werden. Die Winkelmeßeinrichtung ist zweckmäßigerweise ein Kompaßsensor, der die aktuelle Richtung bezogen auf die magnetische Nordrichtung angibt . Um örtlich verschiedene Mißweisungen, beispielsweise durch im Boden verlegte Kabel, ausgleichen zu können, sind in der Karte zweckmäßigerweise Zusatzinformationen hinsichtlich der örtlichen Mißweisung gespeichert. Zur Einsparung von Speicherplatz sind sie vorteilhafterweise als Isogonen gespeichert. Als einfacher allgemeiner Fall werden vergleichbar zu Seekarten folgende Eintragungen in der digitalen Karte vorgesehen: Mißweisung zu einem gegebenen Datum, jährliche Änderung der Mißweisung.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform weist die Navigati- onseinrichtung neben der Relativ-Postions-Bestimmungs- einrichtung eine Absolut-Positions-Bestimmungseinrichtung auf . Die Kombination dieser beiden Bestimmungseinrichtungen hat den Vorteil, daß unabhängig voneinander ermittelte Positionsdaten verfügbar sind. Neben einer durch diese Redun- danz größeren Zuverlässigkeit der Positionsbestimmung kann durch Datenfusion auch eine höhere Genauigkeit erreicht werden. Durch die Absolut-Positions-Bestimmungseinrichtung können die von der Relativ-Postions-Bestimmungseinrichtung ermittelten Positionsdaten bei Bedarf verifiziert und ggf. korrigiert werden. Durch die Relativ-Postions-Bestimmungs- einrichtung ist die Verfügbarkeit der Positionsdaten stets sichergestellt, und zwar auch in den Fällen, wenn die Abso- lut-Positions-Bestimmungseinrichtung nicht arbeitet. Damit werden die Vorteile beider Positionsbestimmungseinrichtun- gen vereint: durch die Datenfusion kann die gute Langzeitgenauigkeit einer Absolut-Positions-Bestimmungs- einrichtung mit der guten Feinbereichsauflösung einer Rela- tiv-Positions-Bestimmungseinrichtung verknüpft werden.

Zweckmäßigerweise handelt es sich bei der Absolut-

Positions-Bestimmungseinrichtung um einen Empfänger, der zum Empfangen von Signalen der Satelliten des Global- Positioning-Systems (GPS) geeignet ist. Die Empfänger sind kostengünstig kommerziell erhältlich. Besonders vorteilhaft ist es, wenn es sich um einen für Differential-GPS (DGPS) geeigneten Empfänger handelt, da so zusammen mit einer entsprechenden, Differentialsignale aussendenden Referenzstation eine gegenüber dem normalen GPS wesentlich erhöhte Positionsbestimmungsgenauigkeit erreicht werden kann. Die Re- ferenzstation ist üblicherweise in dem Clubhaus des Golfclubs angeordnet. Es ist jedoch für den DGPS-Empfänger nicht unbedingt erforderlich, daß stets eine Referenzstation zur Verfügung steht; fehlt diese, so arbeitet er wie ein herkömmlicher GPS-Empfänger.

Eine weitere Möglichkeit zur Absolut-Positions-Bestimmung ist die Peilung von Geländemarken, deren Ort bekannt ist, insbesondere im Wege der Kreuzpeilung. Der Begriff Kreuzpeilung bezeichnet die Peilung zweier Landmarken von dem gleichen Peilort aus. Der Schnittpunkt der ermittelten Standlinien ist der Standort des Beobachters (Peilort) . Eine solche Kreuzpeilung ist mit dem erfindungsgemäßen Golfnavigationsgerat mit geringem Aufwand durchführbar, da peilbare Landmarken in der digitalisierten Golfplatzkarte gespeichert sind.

Vorzugsweise ist vorgesehen, daß in der Speichereinrichtung ein Muster-Spielverlauf und/oder eine digitalisierte Golf- platzkarte gespeichert ist. Dies hat den Vorteil, daß der Muster-Spielverlauf aus der Speichereinrichtung ausgelesen und dargestellt werden kann, wodurch dem Golfspieler eine Möglichkeit zum Vergleich zwischen seinem Spiel und dem durch den Muster-Spielverlauf repräsentierten Spiel ermög- licht ist. Zweckmäßigerweise handelt es sich bei dem Muster-Spielverlauf um einen Spielverlauf mit Vorbildcharakter, wie er beispielsweise von einem Golflehrer oder einem professionellen Spieler auf dem jeweiligen Platz gespielt wurde. Dies hat den Vorteil , daß mit einem vorprogram- mierten Muster-Spielverlauf ein von dem benutzenden Golfspieler und seinen Spielleistungen unabhängiger Referenzspielverlauf zur Verfügung steht, der dem Spieler ein zielgerichtetes und somit leichteres Lernen ermöglicht. Vorteilhafterweise umfaßt die Speichereinrichtung ein aus- wechselbares Speichermodul, in dem die digitalisierte Golfplatzkarte und/oder der Muster-Spielverlauf gespeichert ist. Damit kann durch einfaches Auswechseln des Speichermoduls ein anderer Muster-Spielverlauf vorgesehen werden, z. B. ein Muster-Spielverlauf mit einem anspruchsvolleren

Spiel entsprechend gestiegenen Fertigkeiten des Golfspielers. Dadurch, daß die digitalisierte Golfplatzkarte in dem auswechselbaren Speichermodul gespeichert ist, wird erreicht, daß das Golf avigationsgerat bei einem Wechsel auf einen anderen Golfplatz durch einfaches Auswechseln des Speichermoduls sowohl mit einer passenden Golfplatzkarte wie auch mit einem zu diesem Golfplatz gehörenden Referenz- Spielverlauf zu versehen ist.

Selbstverständlich braucht nicht nur ein Muster- Spielverlauf gespeichert zu sein, sondern es können auch mehrere zu einem Golfplatz oder auch zu mehreren Golfplätzen gespeichert sein. So können verschiedene Muster- Spielverläufe beispielsweise unterschiedliche Schwierig- keitsgrade widerspiegeln, wodurch dem Golfspieler je nach seinem Können und Lernfortschritt ein geeigneter Muster- Spielverlauf als Maßstab zur Verfügung steht. Dadurch, daß die Muster-Spielverläufe sich auch auf verschiedene Golfplätze beziehen können, kann am Anfang ein Muster- Spielverlauf auf einem einfachen Golfplatz und bei fortgeschrittenem Können des Golfspielers einer auf einem schwierigeren Golfplatz als Maßstab herangezogen werden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist somit sowohl für beginnende wie auch für fortgeschrittene Golfspieler ein wertvolles Mittel, um weitere Lernfortschritte zu erzielen und/oder sie an unbekannte Golfplätze mit ihren lokalen Besonderheiten heranzuführen. An dem gespeicherten Muster-Spielverlauf als Maßstab verdeutlichen sich Stärken und Schwächen des Golfspielers. Dies hat ferner den Vorteil, daß der benut- zende Golfspieler eine Art Wettkampf gegen die Referenz führen kann, also gegen den realen oder idealisierten Golfspieler, dessen Spielverlauf als der Muster-Spielverlauf in der Speichereinrichtung gespeichert ist.

Die Golfplatzkarte kann in einer beliebigen digitalisierten Form in der Speichereinrichtung eingespeichert sein. Mit Vorteil weist sie Höheninformationen auf; sie wird in diesem Fall als dreidimensionale Karte bezeichnet. Die Angaben zur Höhe können sowohl relativ auf einen Referenzpunkt bezogen oder absolut bezogen auf Normal Null gespeichert sein. Ferner kann die Golfplatzkarte Angaben zur Höhe von Hindernissen enthalten. Die Golfplatzkarte kann auch weitere Informationen aufweisen, beispielsweise die jeweiligen örtlichen magnetischen Mißweisungen für das in der Golfplatzkarte dargestellte Gebiet. Vorteilhafterweise ist die Golfplatzkarte in einem speicherplatzsparenden Format gespeichert, beispielsweise als Vektorkarte.

Zweckmäßigerweise ist in der Speichereinrichtung ein Ist-

Spielverlauf mit Wegdaten des Golfspielers und Zusatzinformationen, insbesondere Schlagdaten, gespeichert. Neben Schlagdaten können die Zusatzinformationen auch weitere Werte, beispielsweise Windinformationen wie Windstärke und Windrichtung, umfassen. Das Golfnavigationsgerat ersetzt auf diese Weise bisher üblicherweise verwendete Protokol- lierungsvorrichtungen, wie Karten zur Eintragung der Schlagzahl oder herkömmliche Schlagzähler; darüber hinaus stellt es zusätzliche Funktionen bereit.

Zweckmäßigerweise ist auf der Anzeigeeinrichtung ein wählbarer Bereich der Golfplatzkarte, der Muster-Spielverlauf, ein Ist-Spielverlauf und/oder die Entfernung sowie die Richtung zu einem Zielpunkt wahlweise darstellbar. Um einen Bereich aus der Golfplatzkarte darstellen zu können, ist die Anzeigeeinrichtung zweckmäßigerweise graphikfähig. Üblicherweise ist dann der gewählte Bereich der Golfplatzkarte als Hintergrund dargestellt und zusätzlich sind der ak- tuelle Ist-Spielverlauf und der Muster-Spielverlauf dargestellt. Ferner sind in einem Bereich der Anzeigeeinrichtung Angaben zu der Entfernung und/oder Richtung zu dem Zielpunkt dargestellt. Bei diesem handelt es sich in der Regel um das Loch der gespielten Bahn, dessen Position auch durch den Flächenschwerpunkt des Grüns dargestellt sein kann. Ferner können die Entfernung und/oder Richtung zu einem frei wählbaren Hilfsziel, beispielsweise einem markanten Landschaftspunkt oder einem Hindernis, dargestellt sein.

Vorteilhafterweise ist eine Vergleichseinrichtung zum Vergleichen eines Ist-Spielverlaufs mit einem anderen oder dem Muster-Spielverlauf vorgesehen. Spielverläufe können hinsichtlich des Wegverlaufs und hinsichtlich der Zusatzinformationen verglichen und dargestellt werden, beispielsweise hinsichtlich der Anzahl der benötigten Schläge. Vorteilhafterweise weist das Golfnavigationsgerät eine Zeitmeßeinrichtung auf. In diesem Fall kann die Vergleichseinrichtung auch zeitabhängige Daten, beispielsweise zum Spielen einer Bahn oder der gesamten Runde benötigte Zeitdauer, einbezie- hen.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung umfaßt das Golfnavigationsgerat eine Windmeßeinrichtung. Die ermittelten Winddaten, insbesondere Windgeschwindigkeit und Wind- richtung, werden an die Recheneinrichtung angelegt und können für Berechnungen verwendet werden und als Zusatzinformation mit dem Ist-Spielverlauf gespeichert werden. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, daß die Winddaten von dem Benutzer über die Eingabeeinrichtung eingegeben werden. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist das erfindungsgemäße Gerät eine Eingabeeinrichtung zur Markierung einer aktuellen Ballposition auf. Zu diesem Zweck kann auf der Golfplatzkarte eine bestimmte Position markiert und dem Gerät bspw. per Sensor oder Tasteneingabe mitgeteilt werden, daß an dieser Position zu einem bestimmten Zeitpunkt der Ball gelegen hat oder liegt. Diese Funktion ermöglicht es, Schläge nachträglich einzugeben, wenn man beim eigentlichen Schlag vergessen hat, dem Gerät "mitzuteilen", daß ein Schlag geführt wird. Ferner kann diese Funktion hilfreich sein bei der Absolut-Positions- Bestimmung für den Fall, daß ein zuverlässiges Absolut- Positions-Bestimmungsverfahren wie DGPS nicht zur Verfügung steht. In diesem Fall kann der Spieler jedes Mal dann, wenn sich der Ball bei oder in der Nähe einer auf der Karte verzeichneten Landmarke befindet, diese Position erfassen und als aktuelle Ballposition markieren. Das Gerät hat dann einen neuen Startpunkt, von dem aus bspw. eine weitere Koppe- lortung vorgenommen werden kann. Die Eingabeeinrichtung umfaßt zweckmäßigerweise ein Tastenfeld zur Eingabe von Daten, beispielsweise Schlagdaten, und eine Cursorwippe, beispielsweise zur Auswahl eines Zielpunkts .

Die Erfindung erstreckt sich auch auf ein Verfahren zum Navigieren bei einem Golfspiel mit den Schritten Auslesen eines Bereichs einer digitalen Golfplatzkarte aus einer Speichereinrichtung, Anbieten einer Auswahlmöglichkeit zwischen mindestens einem Muster-Spielverlauf und/oder einem in der Speichereinrichtung gespeicherten Ist-Spielverlauf, Auslesen eines Muster-Spielverlaufs aus der Speichereinrichtung, Bestimmen der aktuellen Position mittels einer Navigationseinrichtung, Speichern eines Ist-Spielverlaufs in der Spei- chereinrichtung und Anzeigen und/oder Vergleichen des Ist- Spielverlaufs mit dem gewählten Spielverlauf. Die genannten Schritte des Verfahrens müssen nicht notwendigerweise in der genannten Reihenfolge ausgeführt werden, beispielsweise kann das Speichern eines Ist-Spielverlaufs auch ganz am Schluß erfolgen. Das Anzeigen der aktuellen Position geschieht zweckmäßigerweise fortlaufend, bis ein Zielpunkt oder das Spielende erreicht ist .

Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, daß durch Auslesen und Anzeigen sowie gegebenenfalls Vergleichen mit dem Musterspielverlauf als Referenz dem Golfspieler die Möglichkeit geboten ist, sein aktuelles oder ein vergangenes Spiel (Ist-Spielverlauf) mit der Referenz (Musterspiel- verlauf) zu vergleichen. Auf diese Weise kann der Golfspieler seine Spieltechnik, insbesondere in schwierigen Abschnitten, unter Berücksichtigung eigener vorangegangener Ist-Spielverläufe und des Muster-Spielverlaufs analysieren; die Wiedergabe eigener, vergangener Ist-Spielverläufe hat den Vorteil, daß der Golfspieler Abschnitte erkennt, in denen er wiederholt dieselben Fehler macht, und wie er mit Hilfe des Muster-Spielverlaufs seine Technik verbessern kann. Ferner bietet das erfindungsgemäße Verfahren die Möglichkeit eines virtuellen Wettkampfs. Dabei wird auf der Anzeigeeinrichtung das aktuelle Spiel des die erfindungsgemäße Vorrichtung benutzenden Golfspielers, also der Ist- Spielverlauf, und im Vergleich dazu ein vorangegangener Ist-Spielverlauf, der von demselben Golfspieler oder einem Clubkameraden stammen kann, oder der Muster-Spielverlauf dargestellt. Auf diese Weise kann eine Art virtueller Wettkampf mit einem abwesenden anderen Golfspieler durchgeführt werden. Handelt es sich bei dem Musterspielverlauf um ein Spiel eines bekannten professionellen Golfers, so kann der Spieler versuchen, solch ein "berühmtes" Spiel nachzuspielen.

Zweckmäßigerweise umfaßt das Verfahren das Abfragen eines Tastendrucks am Ort des Abschlags (Abschlagort) . Durch Betätigen dieser Taste wird zum einen die aktuelle Position als die Position des Abschlagorts übernommen und zum anderen eine Zähleinrichtung für die Anzahl der Schläge um 1 hochgezählt. Mit Vorteil ist diese Abfrage verbunden mit einem Abfragen eines Schlägertyps. Dies hat den Vorteil, daß insbesondere für spätere statistische Auswertungen die Angabe zur Verfügung steht, mit welchem Schläger ein bestimmter Schlag gespielt wurde.

Vorzugsweise ist ferner das Abfragen einer Anzahl von Golfspielern und Speichern der jeweiligen Ist-Spielverläufe in einem zugeordneten Bereich der Speichereinrichtung vorgesehen. Dies hat den Vorteil, daß die Spielverläufe mehrerer Spieler protokolliert werden können, ohne daß verhältnismä- ßig umständlich und fehleranfällig zu handhabende Zahl- Karten erforderlich sind. Solch eine zuverlässige, automatische Protokollierung ist insbesondere bei Wettkämpfen vorteilhaft.

Zweckmäßigerweise umfaßt das Verfahren das Speichern von

Wegdaten und Zusatzinformationen, insbesondere Schlagdaten in dem einem Ist-Spielverlauf zugeordneten Bereich der Speichereinrichtung. Durch die Speicherung steht eine Fülle von Informationen zur Verfügung, die von im nachfolgenden Text beschriebenen vorteilhaften Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens genutzt werden.

Zweckmäßigerweise umfaßt das Verfahren das Abfragen oder Auswählen eines Zielpunkts sowie Anzeigen der Entfernung zu dem Zielpunkt. Die Entfernung zu dem Zielpunkt der Bahn wird berechnet und angezeigt. Bei dem Zielpunkt handelt es sich in der Regel um das Loch der jeweils gespielten Bahn; zu dessen Bestimmung brauchen nicht unbedingt die Koordina- ten der aktuellen Position des Lochs verwendet zu werden, sondern es kann auch der Flächenschwerpunkt des Grüns zur Bestimmung dienen. Das Auswählen kann manuell oder automatisch durch Bestimmen der momentan zu spielenden Bahn mittels der aktuellen Position und Auslesen der Koordinaten des Zielpunkts vorgenommen werden. Zweckmäßigerweise wird auch die Richtung zu dem Zielpunkt berechnet und angezeigt; dies ist insbesondere bei verwinkelten Bahnen von Vorteil . Damit wird dem Golfspieler ein zuverlässiges Bestimmen der Entfernung zu dem Zielpunkt ermöglicht, ohne daß er von möglicherweise auf dem Golfplatz bereitgestellten Hilfsmitteln wie Entfernungstafeln abhängig ist. Die Kenntnis der Entfernung zu dem Zielpunkt ist insbesondere deshalb von Bedeutung, um dem Golfspieler die Auswahl des richtigen Schlägers aus dem Golfschläger-Satz zu ermöglichen.

Zweckmäßigerweise ist ferner vorgesehen, daß ein Hilfsziel abgefragt und die Entfernung zu diesem berechnet und gegebenenfalls angezeigt wird. Dies findet seinen Grund darin, daß häufig für einen Golfspieler nicht nur die Entfernung zu dem Loch interessant ist, sondern auch die Entfernung zu einem Hindernis, wie beispielsweise einer Wasserfläche oder einem Sandbunker. Zweckmäßigerweise bewegt der Benutzer bei dem Abfragen des Hilfsziels einen Cursor mittels der Eingabeeinrichtung auf der dargestellten Golfplatzkarte zu dem interessierenden Punkt und markiert diesen als Hilfsziel; daraus und aus der aktuellen Position werden dann die Entfernung und gegebenenfalls Richtung berechnet sowie angezeigt . Zweckmäßigerweise ist ferner vorgesehen, daß die Windverhältnisse abgefragt oder von der Windmeßeinrichtung eingelesen werden. Dies ist insbesondere zur Korrektur von gemessenen Schlagweiten zweckmäßig, insbesondere wenn diese für statistische Zwecke oder zur Vorhersage einer mit einem bestimmten Schlägertyp zu erwartenden Schlagweite verwendet werden.

Vorteilhafterweise ist ferner vorgesehen, daß mehrere Ist- Spielverläufe in mindestens einem Bereich der Speichereinrichtung gespeichert und gesammelt werden. Ein solcher, dafür bestimmter Bereich der Speichereinrichtung wird als Datenpool bezeichnet. Zweckmäßigerweise sind mehrere Datenpools vorgesehen. Sammeln und Speichern der Daten über ei- nen wählbaren Zeitpunkt erfolgt in einem intervallbezogenen Datenpool. Damit kann der Golfspieler seine Spiele beispielsweise eines Tages dokumentieren; es kann jedoch auch ein längerer Zeitraum gewählt werden, so daß der Spieler einen Fort- oder Rückschritt seiner Spieltechnik dokumen- tieren kann. Wahlweise kann der Spieler sein bestes Spiel auf einem bestimmten Platz markieren und für späteren Abruf aufbewahren.

Ferner ist es vorteilhaft, die Schlagdaten einer Mehrzahl von Schlägen eines Golfspielers in einem spielerbezogenen Datenpool zu sammeln und zu speichern. Zu den Schlagdaten zählt insbesondere der Typ des verwendeten Schlägers und die erreichte Entfernung; gegebenenfalls können auch die jeweiligen Windverhältnisse mit abgespeichert werden oder auch die zu speichernden Werte gleich um einen entsprechend aus den Windverhältnissen ermittelten Korrekturfaktor korrigiert werden. Die Sammlung dieser Daten hat den Vorteil, daß für einen Spieler statistische Kenngrößen für die Schlagweite in Abhängigkeit von den einzelnen Schlägertypen erstellt werden können. Die statistischen Kenngrößen umfassen insbesondere Mittelwerte, Standardabweichungen sowie Maximal- und Minimalwerte.

Zweckmäßigerweise ist ferner vorgesehen, die jeweils auf einem Golfplatz gespielten Ist-Spielverläufe in einem golfplatzbezogenen Datenpool zu sammeln und zu speichern. Dies hat den Vorteil, daß die von einem Spieler auf verschiedenen Golfplätzen erzielten Spielverläufe und die Ergebnisse unabhängig voneinander gespeichert werden und abgerufen werden können. Der Spieler kann beispielsweise bei einem nachfolgenden Besuch eines bereits bespielten Golfplatzes die Daten eines vorhergehenden Spiels abrufen. Dies ist insbesondere von Bedeutung für die in bezug auf den jewei- ligen Schlägertyp gespeicherten Schlagdaten, da sich je nach den lokalen Gegebenheiten mit ein und demselben Schlägertyp durchaus unterschiedliche Schlagweiten ergeben können, beispielsweise als Folge unterschiedlicher Bodenbeschaffenheit. Auf diese Weise können die bereits mit einem bestimmten Schlägertyp auf einem bestimmten Golfplatz erzielten Erfahrungen genutzt werden.

Zweckmäßigerweise ist vorgesehen, daß unter Nutzung der gesammelten schlagbezogenen Daten eine Vorhersage (Prädikti- on) für eine mit einem Schlägertyp zu erwartende Schlagweite berechnet wird. Sofern vorhanden, werden dabei zweckmäßigerweise auch die Windverhältnisse berücksichtigt. Ferner ist es zweckmäßig, weitere topologische Merkmale aus der Golfplatzkarte auszulesen und in die Berechnung einzubezie- nen; dies gilt insbesondere hinsichtlich Höhenunterschieden, wenn beispielsweise von einem erhöht gelegenen Ort abgeschlagen wird. Insbesondere für weniger erfahrene Golfspieler ist es von Vorteil, wenn für unterschiedliche Schlägertypen die zu erwartenden Schlagweiten berechnet und angezeigt werden. Weitere gegebenenfalls in der Berechnung zu berücksichtigende topologische Merkmale sind beispielsweise die Höhe von Hindernissen und die Bodenbeschaffenheit. Dabei kann es zweckmäßig sein, wenn aus der digitalisierten Golfplatzkarte insbesondere Hindernisdaten ausgelesen werden und bestimmte Schlägertypen als weniger empfehlenswert markiert werden, beispielsweise wenn deren Schlagweite eine Landung des Golfballs in einem Hindernisbereich erwarten läßt .

Vorteilhafterweise werden die zur Berechnung verwendeten Rechenmodelle durch Auswerten von mindestens einem Datenpool modifiziert. Dies kann zum Beispiel dazu benutzt werden, die im Rahmen der Prädiktion berechneten Werte der Schlagweite anzupassen, wenn sich aus der statistischen Auswertung ergibt, daß die durchschnittlich erzielten Schlagweiten im Mittel von den vorhergesagten abweichen; dies kann insbesondere dann von Bedeutung sein, wenn andere Schläger als die gewohnten benutzt werden oder in der Per- son des Golfspielers liegende Veränderungen vorliegen, wie beispielsweise eine Handverletzung.

Zweckmäßigerweise umfaßt das Verfahren das Durchführen einer Datenfusion von absoluten und relativen Positionsdaten. Wie bereits erwähnt, kann dadurch sowohl die Genauigkeit wie auch die Zuverlässigkeit der Navigation gesteigert werden.

Zweckmäßigerweise werden ein Start- und Endpunkt zumindest eines Teils eines Spielverlaufs unter Verwendung relativer oder absoluter Positionsdaten ermittelt und gespeichert, die Differenz zu einer bekannten Position des Endpunkts bestimmt und Parameter für das Koppeln modifiziert. Auf diese Weise können Fehler oder Abweichungen in dem Verfahren zur Berechnung der Koppelnavigation vermindert werden. Zweckmäßigerweise wird die Korrektur nur durchgeführt, wenn die Differenz über einem bestimmten maximal zulässigen Fehlerbetrag liegt. Die korrigierten Parameter für das Koppeln werden zweckmäßigerweise mittels einer Ausgleichsrechnung bestimmt. Dabei wird insbesondere ein Korrekturfaktor für die Ermittlung der Wegstrecke und eine Nullpunktabweichung für die Kompaßeinrichtung bestimmt. Zweckmäßigerweise ist dazu ein Kalibriermodus vorgesehen. Dieser umfaßt ein Ab- fragen eines Orientierungspunktes, ein Bestimmen einer

Richtung zu den Orientierungspunkt, ein Bestimmen der von der Kompaßeinrichtung gemessenen Richtung bei einem zu dem Orientierungspunkt blickenden Benutzer, ein Ermitteln der Winkeldifferenz zwischen den Richtungen und ein Speichern dieser Winkeldifferenz zum Korrigieren der Meßwerte der

Kompaßeinrichtung. Die Durchführung dieser Kalibrierungen hat den Vorteil, daß das Verfahren zur Bestimmung der relativen Position sich in teilweise selbstlernender Weise verbessert und so eine verbesserte Positionsbestimmung ermög- licht.

Im Rahmen der Kalibrierung der Kompaßeinrichtung kann mit geringem zusätzlichen Aufwand eine Kreuzpeilung bekannter Landmarken zur Ermittlung einer Absolut-Position als Start- punkt für die anschließende Koppelnavigation ermittelt werden. Auf dem Bildschirm des Golfnavigationsgerätes wird zu diesem Zweck eine erste Landmarke (bspw. die Fahne des Lochs) mittels einer Cursorfunktion ausgewählt. Anschließend richtet der Benutzer sich und das Navigationsgerät auf diese Landmarke aus. Ggf. kann das Gerät zu diesem Zweck eine optische Peileinrichtung aufweisen. Nach erfolgter Ausrichtung wird die Peilung durch Betätigung eines Tasters oder dergleichen gespeichert. Vorzugsweise erscheint die gemessene Standlinie auf dem Bildschirm. Nach dem gleichen Verfahren wird anschließend eine zweite bekannte Landmarke ausgewählt und angepeilt, wobei zur Minimierung der Peil- fehler die zweite Standlinie möglichst einen rechten Winkel mit der ersten Standlinie einschließt. Aus dem Schnittpunkt der beiden Standlinien ermittelt das Golfnavigationsgerät den aktuellen Standort.

Eine solche Peilortung kann insbesondere dann vorteilhaft sein, wenn ein anderes ausreichend genaues Absolutortungs- verfahren wie Differential-GPS nicht zur Verfügung steht und eine alleinige Koppelortung ausgehend vom Abschlag zu ungenau wird, bspw. aufgrund der Tatsache, daß der Spieler nach einem Schlag ins Rough auf der Suche nach dem Ball eine Vielzahl von Schleifen dreht. Eine Koppelortung kann ferner dann ungenau oder unmöglich werden, wenn der Spieler einen Golfwagen nutzt oder abwechselnd Strecken zu Fuß und mit dem Golfwagen zurücklegt. Mittels Kreuzpeilung kann dann bei Bedarf ein neuer Absolut-Standort als Startpunkt für die weitere Koppelnavigation ermittelt werden.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zum Navigieren mittels einer Relativ-Positions- Bestimmungseinrichtung vorgesehen, umfassend die Schritte Messen von Beschleunigungswerten mittels eines eines an einem Benutzer, insbesondere Golfspieler, angeordneten Be- wegungssensors, Speichern der Beschleunigungswerte über einen Zeitraum und Berechnen von Gehgeschwindigkeit und/oder Gehstrecke des Benutzers mittels eines Schatz- Modells. Dieses Verfahren eignet sich mit besonderem Vor- teil zum Bestimmen der Relativ-Position bei dem vorstehend beschriebenen Verfahren zum Navigieren. Es hat den besonderen Vorteil, daß eine Bestimmung der zurückgelegten Wegstrecke, wie sie zur Durchführung der Koppelnavigation mittels der Relativ-Positions-Bestimmung erforderlich ist, durch eine Messung direkt am Körper des Golfers erfolgen kann. Erfindungsgemäß ist es nicht mehr erforderlich, zur Wegmessung auf Radsensoren zurückzugreifen, die an einem den Benutzer begleitenden Rad, z. B. eines Golfgefährts oder eines Golftaschenwagens, angeordnet sind und so letztlich nur eine Bestimmung von dessen Position ermöglichen. Es wurde erkannt, daß zwischen der Bewegung des menschlichen Körpers und Parametern des Gehens, bspw. Gehgeschwindigkeit, ein Zusammenhang besteht. Dieser ergibt sich ins- besondere aus dem Bestreben des menschlichen Organismus, den für den jeweiligen Zustand des Gehens erforderlichen Energieaufwand zu minimieren. Dies vermeidet den Nachteil der üblichen Methode des Berechnens der Geschwindigkeit bzw. Strecke aus einer einfachen oder doppelten Integration der Beschleunigungswerte in horizontaler Richtung über die Zeit, daß nämlich besonders auf geneigtem Untergrund nur eine geringe Genauigkeit erreicht wird. In Abkehr davon verwendet das beanspruchte Verfahren die gemessenen Beschleunigungswerte im wesentlichen als Bewegungssignale; der o. g. Zusammenhang zwischen Bewegungsenergieaufwand und Gehgeschwindigkeit bzw. -strecke ist in dem erfindungsgemäßen Schätzmodell implementiert. Das Verfahren hat ferner den Vorteil, daß auf Grund der im wesentlichen dynamischen Bewegungssignale statisch wirkende Störgrößen, wie ein ge- neigter Untergrund, nicht oder nur vermindert ins Gewicht fallen und sie überdies leicht aus den Meßsignalen abgetrennt und ermittelt werden können.

Vorteilhafterweise umfaßt das Verfahren das Messen der Be- schleunigung in zwei unabhängigen Richtungen, insbesondere von Längs- und Vertikalbeschleunigungen. Die sich dadurch ergebenden Meßdaten aus zwei unabhängigen Richtungen sind für die Auswertung insbesondere bei dem Berechnen von Kreuzkorrelationen vorteilhaft. Vorzugsweise umfaßt das Verfahren zum Berechnen der Gehgeschwindigkeit oder Gehstrecke einen ersten Polynomansatz mit einer Korrelation von Varianzen der Beschleunigungswer- te zum Berechnen der Gehgeschwindigkeit oder der Schrittlänge. Vorzugsweise werden die Varianzen der Vertikalbeschleunigung über einen Schritt korreliert. Für die Berechnung der Gehgeschwindigkeit ist üblicherweise ein Polynom zweiter oder höherer Ordnung geeignet, für die Berechnung der Schrittlänge ist ein Polynom 1. Ordnung ausreichend.

Zweckmäßigerweise umfaßt das Verfahren das Bestimmen einer Zykluszeit eines Schritts. Dies ist insbesondere für das Schätzen einer Schrittweite von Bedeutung, da Gehgeschwindigkeit und Schrittweite über die Zykluszeit miteinander verknüpft sind. So berechnet das Verfahren zweckmäßigerweise einen Schätzwert für die Schrittweite aus einem Mittelwert der Gehgeschwindigkeit und der Zykluszeit. Es kann vorteilhaft sein, wenn eine mittlere Schrittweite durch Mittelung der Schrittweiten beider Beine berechnet wird.

Zweckmäßigerweise umfaßt das Verfahren ferner das Schätzen einer Steigung der Gehstrecke, insbesondere durch Verwenden eines zweiten Polynomansatzes durch Korrelieren von Mittelwerten der Beschleunigungswerte. Vorzugsweise wird der Mit- telwert der Vertikalbeschleunigung korreliert. Aus der

Steigung und der zurückgelegten Wegstrecke kann, insbesondere durch Multiplikation mit dem Cosinus des Steigungswinkels, die in der Ebene zurückgelegte Strecke berechnet werden; dies ist insbesondere für die Koppelnavigation von Be- deutung. Das Ermitteln der Steigung der Gehstrecke ermöglicht somit eine wesentliche Steigerung der Genauigkeit der Koppelnavigation. Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung umfaßt das Verfahren das Schätzen einer Treppensteigung und einer einheitlichen Stufenlänge durch Verwenden der Mittelwerte und Varianzen der Beschleunigungswerte. Die Berücksichtigung einer einheitlichen Stufenlänge trägt der Tatsache Rechnung, daß Treppen üblicherweise aus einer Anordnung von Stufen mit fester Stufenhöhe und Stufenlänge bestehen. Da die einheitliche Stufenlänge aus mehr Meßdaten berechnet werden kann, als dies für einzelne Stufen möglich wäre, ist die Berechnung genauer; ferner entfallen Fehler durch voneinander abweichende Längen einzelner Stufen.

Zweckmäßigerweise umfaßt das Verfahren ein Detektieren von Gehen/Laufen. Dies ist deshalb von Bedeutung, da sich Mo- delle zum Schätzen von Gehstrecke und -geschwindigkeit häufig nicht zum Schätzen von Laufbewegungen eignen. Um zu vermeiden, daß die Ergebnisse des Gehschätzer-Modells auf Grund von Laufbewegungen unerkannt verfälscht werden, ist es günstig, wenn das Verfahren die Art der Bewegung detek- tiert. Wird eine Laufphase erkannt, so kann in ein spezielles Lauf-Schätzmodell umgeschaltet werden oder es kann zumindest die Gehschätzung ausgesetzt werden und eine Warnung an den Benutzer ausgegeben werden. Dadurch kann eine durch das Laufen induzierte Fehlanpassung von selbstadaptierenden Parametern verhindert werden. Für eine ggf. am Ende einer Laufphase erforderliche Neubestimmung der Koppelposition ist die Absolut-Positions-Bestimmungseinrichtung, z. B. die beschriebene Peilortung, zweckmäßig.

Unter Gehen wird eine Bewegungsart verstanden, bei der es eine Phase gibt, während der beide Füße gleichzeitig den Boden berühren (sog. double-stance-phase) . Unter Laufen wird eine Bewegungsart verstanden, bei der diese Phase durch eine Flugphase ersetzt ist. Ein zweckmäßiges Verfahren zum Detektieren des Laufen/Gehen ist, die Varianzen der Beschleunigungswerte, insbesondere über die Zykluszeit, zu berechnen und mit vorangegangenen Werten der Varianz zu vergleichen. Vorzugsweise werden die Werte der Varianz mittels eines Glättungsverf hrens vorverarbeitet. Ein weiteres zweckmäßiges Verfahren ist, Spannen der Werte für die Beschleunigung zu bestimmen. Dem liegt die Erkenntnis zu Grunde, daß die Spanne beim Laufen be- trächtlich größer ist als beim Gehen. Häufig reicht es aus, die Bewegungsart nicht direkt zu bestimmen, sondern nur einen Wechsel zu detektieren. Die vorgenannten Verfahren brauchen dann nur eine sprunghafte Änderung des jeweils relevanten Parameters zu ermitteln. Ein sprunghaftes Anstei- gen ist ein Zeichen für einen Übergang zum Laufen; entsprechend ist sprunghaftes Absinken ein Zeichen für den Übergang zum Gehen.

Ein weiteres zweckmäßiges Verfahren zum Detektieren des Laufens/Gehens ist es, ein Leistungsdichtespektrum einer

Beschleunigung zu berechnen und zu bestimmen, ob ein Nebenmaximum vorhanden ist. Dem liegt die Erkenntnis zu Grunde, daß der menschliche Bewegungsapparat so ausgebildet ist, daß ein möglichst effizientes Fortbewegen erreicht wird. Dies bedeutet, daß beim Gehen ein Verringern des metaboli- sche Aufwand im Vordergrund steht, während beim Laufen dieser Aspekt zugunsten eines Geschwindigkeitsaspekts zurücktritt. Die Erfindung hat erkannt, daß durch Beschleunigungswerte bestimmt werden kann, ob das Becken Bewegungen zum Vermindern des metabolischen Aufwand ausführt oder nicht. Ein bevorzugter Parameter dafür ist das Leistungsdichtespektrum einer Beschleunigungsrichtung, insbesondere, ob darin neben einem Hauptmaximum ein signifikantes Nebenmaximum vorhanden ist. Ein bewährter Parameter für die vorgenannten Verfahren zum Detektieren des Gehen/Laufens ist die Beschleunigung in Vertikalrichtung; es können jedoch auch andere Beschleuni- gungsrichtungen verwendet werden.

Vorteilhafterweise umfaßt das Verfahren ferner ein Detektieren eines Abschlags aus den Beschleunigungswerten zum Bestimmen des Abschlagorts. Wird ein Abschlag erkannt, so werden die von der Navigationseinrichtung ermittelten aktuellen Positionsdaten als Abschlagort gespeichert. Dies hat den besonderen Vorteil, daß der Benutzer von der Eingabe des Abschlagorts, für die ansonsten ein Tastendruck an dem jeweiligen Abschlagort erforderlich ist, befreit ist, da der Abschlag aus den Beschleunigungswerten detektiert werden kann, wobei die dabei aktuelle Position als Position des Abschlagorts gespeichert wird. Das umständliche und leicht zu vergessende Eingeben des Abschlagorts entfällt dadurch; damit wird auch die automatisierte Zählung der Zahl der Schläge zuverlässiger.

Es versteht sich, daß die Erfindung mit Vorteil auch für andere Benutzer als Golfspieler verwendet werden kann und sie nicht auf Golfspieler als Benutzer beschränkt ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren der beigefügten Zeichnung beispielhaft erläutert. Darin zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild des erfindungsgemäßen Geräts; Fig. 2 eine schematische Ansicht eines Bereichs eines Golfplatzes mit dem erfindungsgemäßen Gerät und Komponenten des GPS-Systems; Fig. 3 eine Ansicht einer Vorderseite des erfindungsgemäßen Geräts;

Fig. 4 eine Ansicht einer Rückseite des erfindungsgemäßen Geräts; Fig. 5 ein Blockschaltbild einer Sensoranordnung;

Fig. 6 ein Blockschaltbild einer alternativen Sensoranordnung;

Fig. 7 einen Flußlaufplan des erfindungsgemäßen Verfahrens ; Fig. 8 einen Flußlaufplan eines Betriebsmodus des erfindungsgemäßen Verfahrens ;

Fig. 9 einen Flußlaufplan eines weiteren Betriebsmodus des erfindungsgemäßen Verfahrens;

Fig. 10 einen Flußlaufplan zur Kalibrierung der Koppe- 1Ordnung;

Fig. 11 einen Flußlaufplan des Gehschätzers zur Bestimmung der Zyklusdauer;

Fig. 12 einen Flußlaufplan des Gehschätzers zur Bestimmung zyklischer Parameter; Fig. 13 ein Diagramm mit Werten von Varianzen der vertikalen Beschleunigung über Geh- /Laufgeschwindigkeit ;

Fig. 14 Diagramme mit Werten von Leistungsdichtespektren vertikaler Beschleunigungen Fig. 15 einen Flußlaufplan des Gehschätzers zur Bestimmung der Entfernung;

Fig. 16 einen Flußlaufplan einer Kalibrierung des Kompasses ; und

Fig. 17 eine Darstellung der Anzeigeeinrichtung in dem Kalibriermodus;

In Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel eines Zentralgeräts 1 des erfindungsgemäßen Golfnavigationsgerats dargestellt. Das dargestellte Zentralgerät 1 weist in einem Hauptgehäuse 2 eine Recheneinrichtung 3 und damit verbunden einen GPS- Empfänger 4, eine Speichereinrichtung 5, eine Anzeigeeinrichtung 6, eine Eingabeeinrichtung 7, eine Energieversorgungseinrichtung 8 und ein Funkmodem 9 als Übertragungsein- richtung auf . Das Zentralgerät 1 kann optional einen Datenübertragungsanschluß 31 aufweisen.

Der GPS-Empfänger 4 empfängt Signale mit Positionsinformationen von einer Antenne 41. Die Signale gehören zu einem Global-Positioning-System (GPS) . In Fig. 2 ist dargestellt, wie das erfindungsgemäße Golfnavigationsgerät mit dem GPS und der Umgebung zusammenwirkt. Der Golfplatz ist durch eine Bahn 11 mit einem Abschlagpunkt 12 und einem Zielpunkt in einem Grün 13 der Bahn 11 exemplarisch dargestellt. Das Zentralgerät 1 des Golfnavigationsgeräts befindet sich auf der Bahn 11 in der Nähe des Abschlagpunkts 12. Ferner dargestellt ist ein GPS-Satellit , der mit der Bezugsziffer 42 bezeichnet ist. Ferner dargestellt ist eine optionale Referenzstation 43 in einem Clubhaus 15, die zur Durchführung einer Differential-GPS-Navigation erforderlich ist. Die Position des Golfnavigationsgeräts auf der Bahn 11 des Golfplatzes wird von dem GPS-Empfänger 4 aus Funksignalen 44 bestimmt, die von den GPS-Satelliten 42 und gegebenenfalls der Referenzstation 43 ausgestrahlt werden. Die somit be- stimmte Position des Golfnavigationsgeräts wird von dem GPS-Empfänger 4 an die Recheneinrichtung 3 als Absolut- Positions-Signal übermittelt. Gegebenenfalls kann zusätzlich ein Gütesignal übermittelt werden, das ein Maß für die aktuelle Genauigkeit der Positionsbestimmung des GPS- Systems ist.

Die Speichereinrichtung 5 umfaßt einen auswechselbaren Speichermodul 51 und einen fest installierten Speicherbaustein 52. Bei dem Speichermodul 51 handelt es sich Vorzugs- weise um einen Nur-Lese-Speicher, wie beispielsweise ein EPROM oder EEPROM; in diesem ist eine digitalisierte Karte des Golfplatzes gespeichert, die Informationen über die Bahnen 11, die Abschlagorte 12 und die Grüns 13 von einem oder mehreren Golfplätzen aufweist. Ferner können in der Karte Angaben hinsichtlich der Position des Lochs 14 und Angaben über Hindernisse (nicht dargestellt) wie Wasserflächen, Sandbunker oder Gestrüppwiesen enthalten sein. Ferner umfaßt die Karte Höheninformationen, soweit diese verfügbar sind. Zweckmäßigerweise ist die digitalisierte Golfplatzkarte in Form einer Vektorgraphik gespeichert; dies hat gegenüber einer einfachen Bitmap-Graphik den Vorteil des verringerten Speicherplatzbedarfs und der beliebigen Skalierbarkeit, d. h. es können beliebige Ausschnitte der digita- lisierten Golfplatzkarte in frei wählbarer Vergrößerung dargestellt werden. Ferner ist in einem nicht-flüchtigen Bereich des Speichermoduls 51 ein Muster-Spielverlauf gespeichert. Bei diesem handelt es sich zweckmäßigerweise um einen solchen Spielverlauf, wie er von einer Person mit Vorbildcharakter, beispielsweise einem Golflehrer oder einem professionellen Spieler, auf diesem Golfplatz gespielt wurde. Der Muster-Spielverlauf umfaßt Weginformationen aus einer Mehrzahl von Positionsdaten sowie Zusatzinformationen, insbesondere Schlagdaten hinsichtlich der Anzahl benö- tigter Schläge, verwendeter Schlägertypen und der damit erzielten Schlagweiten. Der Speicherbaustein 52 ist ein Schreib-/Lese-Speicher, in dem ein oder mehrere Ist- Spielverläufe und andere Informationen von der Recheneinrichtung 3 gespeichert werden.

Auf der Anzeigeeinrichtung 6 werden Informationen dargestellt. Sie ist mit der Recheneinrichtung 3 verbunden. Sie ist graphikfähig, so daß ein wählbarer Bereich der digitalisierten Golfplatzkarte dargestellt werden kann. Ferner werden auf der Anzeigeeinrichtung 6 die von der Recheneinrichtung 3 unter Nutzung von absoluten und relativen Positionsdaten ermittelte Position des Golfspielers dargestellt. Ferner werden auf der Anzeigeeinrichtung 6 der ak- tuelle Ist-Spielverlauf sowie in einem gesonderten Bereich die Entfernung und Richtung von der aktuellen Position zu dem Zielpunkt der gespielten Bahn dargestellt. Ferner werden die Anzahl der benötigten Schläge, das für die Bahn bestehende Par sowie die für die bisherige Spielrunde benö- tigte Gesamtzahl der Schläge dargestellt. Ferner kann ein Hilfszielcursor dargestellt sein, der von dem Golfspieler über den dargestellten Bereich der Golfplatzkarte bewegt werden kann, wobei jeweils die Entfernung und Richtung von der aktuellen Position zu dem Hilfsziel angezeigt wird. Die Anzeigeeinrichtung 6 ist auf der Vorderseite des Hauptgehäuses 2 in einem oberen Bereich angeordnet .

Zur Eingabe von Daten durch den Benutzer ist die Eingabeeinrichtung 7 vorgesehen. Sie umfaßt Schalter und Tasten 71, die auf der Vorderseite des Hauptgehäuses 2 in einem unteren Bereich angeordnet sind. Dies umfaßt bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel eine Taste 73 zum Aufruf der Menüleiste, eine Taste 74 zum Bestätigen, eine Taste 75 zur manuellen Erhöhung des Zählerstands von Spie- 1er 1, eine Taste 76 zur manuellen Erhöhung des Zählerstands von Spieler 2, eine Taste 77 zum Markieren einer Position und eine Betätigungswippe 78 mit vier Richtungen (oben, unten, links und rechts) zur Auswahl von Menüpunkten. Vorzugsweise ist ferner eine Berühreingabeeinrichtung 72 auf der Anzeigeeinrichtung 6 angeordnet, mittels der durch Berühren einer entsprechenden Stelle auf dem dargestellten Bereich der Golfplatzkarte der Ort eines Hilfsziels in intuitiv leicht verständlicher Weise bestimmt werden kann. Die Berühreingabeeinrichtung 72 kann auch für weitere Eingabefunktionen verwendet werden (bspw. die Markierung der aktuellen Ballposition) ; andererseits ist sie aber nicht zwingend erforderlich, die Eingabe des Hilfsziels könnte auch über die Betätigungswippe 78 erfolgen.

Die Energieversorgungseinrichtung 8 umfaßt einen Akkumulator 81 als Energiespeicher, der die Einrichtungen des Zentralgeräts 1 mit elektrischer Energie versorgt. Zum Laden des Akkumulators 81 ist eine Ladeschaltung 82 vorgesehen, die elektrische Energie von einer außen an dem Hauptgehäuse 2 angeordneten Solarzelle 83 bezieht. Ferner ist ein Ladeanschluß 84 zum Anschluß einer externen Energiequelle vorgesehen, der mit der LadeSchaltung 82 verbunden ist.

Das Funkmodem 9 ist einerseits mit der Recheneinrichtung 3 und andererseits mit einer Antenne (nicht dargestellt) verbunden. Es ist Teil einer Übertragungseinrichtung zum Empfangen von Meßdaten einer räumlich getrennten Sensoranordnung 100, 200. Ferner überträgt das Funkmodem 9 Befehle an die externe Sensoranordnung 100, 200.

Mit der Recheneinrichtung 3 verbunden ist ein Datenanschluß 31 zum Austausch von Daten mit externen Datenverarbeitungs- einrichtungen, beispielsweise einem Personalcomputer. Über diesen Datenanschluß können beispielsweise die Ist- Spielverläufe aus der Speichereinrichtung 5 ausgelesen und zur exter-nen Auswertung übermittelt werden. Ferner kann die in der Speichereinrichtung 5 gespeicherte digitalisierte Golfplatzkarte über den Datenanschluß 30 aktualisiert werden. Bei diesem Datenanschluß 30 wird vorzugsweise ein serielles Datenübertragungsverfahren verwendet, wie es beispielsweise als RS 232 C bekannt ist. In der Regel handelt es sich bei dem Datenanschluß 30 um einen Stecker zum Anschluß eines Datenübertragungskabels (nicht dargestellt) , es kann sich jedoch genausogut um einen Infrarot- Datenübertragungsanschluß handeln.

In Fig. 3 und 4 sind die Vorderseite und die Rückseite des Hauptgehäuses 2 des Zentralgeräts 1 des Golfnavigationsgeräts dargestellt. Im oberen Bereich der Vorderseite ist die Anzeigeeinrichtung 6 und im unteren Bereich die Eingabeeinrichtung 7 auf der Vorderseite angeordnet. An dem oberen Rand des Golfnavigationsgeräts ist die GPS-Antenne 41 ange- ordnet. An der Rückseite des Hauptgehäuses 2 ist ein Fach 85 zur Aufnahme des Akkumulators 81 oder von Batterien (nicht dargestellt) angeordnet. Ferner sind an der Rückseite Einschubschächte zum Einsetzen und zum Entnehmen des auswechselbaren Speichermoduls 51 und gegebenenfalls des Speicherbausteins 52 vorgesehen. An einer Längsseite des Hauptgehäuses 2 ist der Datenanschluß 30 und der Energieversorgungsanschluß 84 angeordnet .

In Fig. 5 ist eine Ausführungsform der räumlich getrennt angeordneten Sensoreinrichtung 100 dargestellt. Die externe Sensoranordnung 100 ist mittels einer geeigneten Halteeinrichtung, beispielsweise einem Clip, an dem Körper des Golfspielers in dem Bereich seines Beckens befestigt. In einem Sensorgehäuse 102 sind eine zweite Recheneinrichtung 103, ein Beschleunigungsgeber 104, bevorzugt dreiachsig mit einer Achse nach unten weisend, ein Magnetometer 105, bevorzugt dreiachsig, ein Neigungsmesser 106, bevorzugt zweiachsig, eine zweite Energieversorgungseinrichtung 108 sowie ein zweites Funkmodem 109 angeordnet. Die zweite Rechenein- richtung 103 weist einen Analog-Digital-Wandler auf, der mit dem Beschleunigungsgeber 104, dem Magnetometer 105 und dem Neigungsmesser 106 verbunden ist. Die zweite Energieversorgungseinrichtung 108 ist mit den elektrische Energie benötigenden Einrichtungen verbunden; zu ihrer Versorgung ist außen an dem Sensorgehäuse 102 eine zweite Solarzelle 110 vorgesehen. Das zweite Funkmodem 109 übermittelt die gemessenen und von der zweiten Recheneinrichtung 103 verarbeiteten Signale an das Funkmodem 9 des Zentralgeräts 1 ; außerdem dient es zum Empfang von Befehlen von dem Zentral- gerät 1.

In Fig. 6 ist ein zweites Ausführungsbeispiel einer externen Sensoranordnung 200 dargestellt. In einem Sensorgehäuse 202 sind eine dritte Recheneinrichtung 203, ein Drehsensor 204, ein zweites Magnetometer 205, ein zweiter Neigungsmesser 206, eine dritte Energieversorgungseinrichtung 208 sowie ein drittes Funkmodem 209 angeordnet. Die dritte Recheneinrichtung 203 weist einen Analog-Digital-Wandler auf, der mit dem Drehsensor 204, dem zweiten Magnetometer 205 und dem zweiten Neigungsmesser 206 verbunden ist. Die dritte Energieversorgungseinrichtung 208 ist mit den elektrische Energie benötigenden Einrichtungen verbunden; zu ihrer Versorgung ist außen an dem Sensorgehäuse 202 eine dritte Solarzelle 210 vorgesehen. Das dritte Funkmodem 209 übermittelt die gemessenen und von der dritten Recheneinrichtung 203 verarbeiteten Signale an das Funkmodem 9 des Zentralgeräts 1; außerdem dient es zum Empfang von Befehlen von dem Zentralgerät 1. Die externe Sensoranordnung 200 ist an einem Golfgefährt oder an einem Golftaschenwagen befestigt, wobei mit einem seiner Räder der Drehsensor 204 verbunden ist. Ferner ist ein Dynamo 207 mit einem der Räder verbunden, der zur zusätzlichen Versorgung der dritten Energieversorgungseinrichtung 208 mit dieser verbunden ist. Der Drehsensor 204 und der Dynamo 207 können zusammengebaut sein, wobei der Drehsensor 204 vorzugsweise Signale des Dynamos 207 nutzt. Das Golfnavigationsgerat wird wie folgt benutzt (Fig. 7) . Vor der Inbetriebnahme ist ein Speichermodul mit dem Muster-Spielverlauf und der digitalisierten Golfplatzkarte einzusetzen. Nach dem Einschalten erfolgt ein Initialisie- ren 31, bei dem die Daten der digitalisierten Golfplatzkarte aus der Speichereinrichtung 5 in die Recheneinrichtung 3 eingelesen werden. Nach kurzer Zeit stehen Positionsdaten von dem GPS-Empfänger 4 zur Verfügung. Mit diesen Positionsdaten kann dann der Spielbeginn initialisiert werden, d. h. der Golfplatz und die zu spielende Bahn können bestimmt 32 werden; sollte dies beispielsweise aufgrund fehlender Positionsangaben nicht möglich sein, so kann auch eine Benutzereingabe 33 erfolgen. Auf der Anzeigeeinrichtung 6 wird ein Ausschnitt aus der digitalisierten Golfplatzkarte angezeigt, in der Regel handelt es sich um die Darstellung der gespielten Bahn 11. Der Beginn des Ist-Spielverlaufs und der Datenerfassung ist der zugehörige Abschlag 12 der Bahn 11. In der Anzeigeeinrichtung 6 wird eine Auswahlmöglichkeit 342 für einen Betriebsmodus "virtueller Wettkampf" in 34 angeboten. Nachfolgend erfolgt ein Abfragen 343 einer Eingabe des Benutzers. Ist diese negativ, wird in einem Betriebsmodus "Spiel" 35 fortgefahren; ist diese positiv, wird in dem Betriebsmodus "virtueller Wettkampf" mit den folgenden, in Fig. 8 dargestellten Schritten fortgefahren. Es erfolgt das Anzeigen 344 eines Auswahlmenüs der Gegnerwahl, welches den Muster-Spielverlauf oder einen bereits gespeicherten Ist-Spielverlauf anbietet. Es erfolgt ein Abfragen 345 einer Eingabe des Benutzers. Wurde die erstgenannte Alternative gewählt, so erfolgt ein Lesen 346 des Muster-Spielverlaufs aus dem auswechselbaren Speichermodul 51 und es wird mit dem Darstellen 349 des gelesenen Spielverlaufs fortgefahren. Wird die zweite Alternative gewählt, so erfolgt, sofern mehrere Ist-Spielverläufe gespeichert sind, das Darstellen 347 und Abfragen einer Auswahl aus diesen. Der gewählte Ist-Spielverlauf wird aus dem Speicherbaustein 52 gelesen 348, und das Verfahren fährt mit dem Darstellen 349 des Spielverlaufs fort. Anschließend wird in dem Betriebsmodus "Spiel" 35 fortgefahren.

Bei dem in Fig. 9 dargestellten Betriebsmodus "Spiel" 35 erfolgt ein Abfragen 351 des Zielpunkts. In der Regel handelt es sich hierbei um das Loch 14 der gespielten Bahn 11; anstelle einer Benutzereingabe kann daher auch ein Flächen- Schwerpunkt des Grüns 13 anhand der digitalisierten Golf- platzkarte ermittelt und als Zielpunkt genommen werden. Nachfolgend erfolgt ein Abfragen 352 des Schlägertyps. Dies ist nur dann erforderlich, wenn schlägertypbezogene Datensammlungen angelegt und vom Schlägertyp abhängige Statisti- ken erstellt werden sollen. Nachfolgend erfolgt ein Anzeigen 353 des Zielpunkts, einer vorhergesagten Schlagweite und der eigenen Position auf dem gewählten Bereich der Golfplatzkarte auf der Anzeigeeinrichtung 6. Die Darstellung der prognostizierten Schlagweiten ermöglicht es dem Golfspieler zu beurteilen, ob der gewählte Schlägertyp passend ist oder eher unpassend ist, weil beispielsweise eine Landung des Balls in einem Hindernisbereich zu erwarten ist. Um den Golfspieler die Beurteilung zu erleichtern, kann er mittels der Berühreingabevorrichtung 72 oder der Betätigungswippe 74 ein Hilfsziel auf dem dargestellten Bereich der Golfplatzkarte bestimmen, zu dem dann die Entfernung und Richtung von der aktuellen Position angezeigt werden. Liegt beispielsweise vor dem Golfspieler eine zu überquerende Wasserfläche, so braucht er nur den von ihm aus gesehen hinteren Rand der Wasserfläche auf der Berühreingabeeinrichtung 72 anzutippen und das Zentralgerät 1 ermittelt die Entfernung sowie Richtung von der aktuellen Position zu dem gewählten Punkt und zeigt diese an; basierend auf diesen Informationen kann der Golfspieler einen geeig- neten Schlägertyp auswählen. Ferner kann er auf diese Weise die Entfernung zu bestimmten Stellen des Muster-Spielverlaufs bestimmen, wodurch das Nachspielen des Muster- Spielverlaufs deutlich erleichtert wird. Nach dem Abschlag geht der Golfspieler an den neuen Ort des Golfballs und markiert diese Stelle durch Betätigen 356 der entsprechenden Taste 77. Die neue Position des Golfballs wird ermittelt und gespeichert. Ferner werden in einem folgenden Schritt 358 die Entfernung zu dem Abschlagort berechnet und angezeigt, der Ballweg gespeichert und angezeigt, die Anzahl der Schläge um 1 erhöht und die Schlagdaten gespeichert. Nach Abfrage 359, ob der Zielpunkt (Loch) erreicht ist, wiederholt sich der Vorgang ab dem Abfragen 352 des Schlägertyps so lange, bis das Loch schließlich erreicht ist. Der für diese Bahn ermittelte Teil des Ist- Spielverlaufs wird mit den Weg- und Schlagdaten abgespeichert 360. Nachfolgend erfolgt ein Kalibrieren 361 der Koppelortung. Der Betriebsmodus "Spiel" 35 wiederholt sich für sämtliche Bahnen eines Spiels. Nach Ende des Spiels ist die Datenerfassung abgeschlossen und wird nachfolgend in einem Betriebsmodus "Auswerten und Vergleichen" 37 fortgefahren.

Zum Bestimmen der Position verwendet die Recheneinrichtung 3 Positionsdaten von dem GPS-Empf nger 4 als absolute Posi- tionsdaten und von den Funkmodems 9, 109 übermittelte Meßsignale der externen Sensoranordnung 100. Alternativ können auch über das Funkmodem 209 Meßsignale der externen Sensoranordnung 200 verwendet werden. Mit den von der externen Sensoranordnung 100 oder 200 stammenden Signalen führt die Recheneinrichtung 3 eine Koppelnavigation durch, d. h. sie ermittelt relative Positionsangaben. Als Startposition wird eine absolute Positionsangabe verwendet, diese kann sowohl von der Navigationseinrichtung 4 oder aus der Speichereinrichtung 5 mit der digitalisierten Golfplatzkarte stammen, wenn eine dort gespeicherte Position wie etwa der Abschlagpunkt als Startpunkt verwendet wird. Aus den von dem GPS- Empfänger 4 ermittelten absoluten Positionsangaben und den mittels der Koppelnavigation berechneten relativen Positi- onsangaben ermittelt die Recheneinrichtung 3 die aktuelle Position; sie verwendet dafür Datenfusionstechniken, wie sie an sich bekannt sind. So wird zum Beispiel bei Ausfall der GPS-Navigation die aktuelle Position durch Koppelnavigation ausgehend von der zuletzt gemessenen GPS-Position ermittelt. Es ist nicht unbedingt erforderlich, daß die

Koppelnavigation zur Berechnung der relativen Position in der Recheneinrichtung 3 durchgeführt wird; dies kann auch in der externen Recheneinrichtung 103, 203 durchgeführt werden. Dies hat den Vorteil, daß über die Funkmodems 9, 109, 209 lediglich die Positionsdaten und nicht die mehr Bandbreite erfordernden Meßdaten der Sensoren übertragen werden müssen. Die Positionsbestimmung wird dadurch auch zuverlässiger, da nicht erkannte Übertragungsstörungen bei dem Übertragen von Meßdaten in einer Falschmessung und da- mit in einer falsch bestimmten Position resultieren, während eine ÜbertragungsStörung bei dem Übermitteln einer Position leichter erkannt werden kann.

In der Speichereinrichtung 5 sind mehrere Bereiche vorgese- hen, die als Datenpool bezeichnet sind. Beispielsweise ist ein Tages-Datenpool, ein persönlicher Gesamt-Datenpool und ein platzbezogener Datenpool vorgesehen. Der Tages- Datenpool dient zur Dokumentation, d. h. in ihm ist der aktuelle Ist-Spielverlauf zur qualitativen Auswertung durch Darstellen in der Anzeigeeinrichtung 6 gespeichert. In ihm sind insbesondere die Schlagdaten mit den Schlägertypen und den Positionen der Abschläge enthalten. Der persönliche Gesamt-Datenpool dient zur Analyse und Prädiktion. Dazu sind für einen Spieler eine große Anzahl von Schlagdaten gespei- chert. Aus diesen können Stichproben für die Auswertung und Prädiktion gezogen werden. Er enthält insbesondere die mit einem Schlägertyp erreichten Schlaglängen zur Vorhersage der mit diesem Schlägertyp zu erwartenden Schlagweite. Zweckmäßigerweise werden die für die Prädiktion verwendeten Schlaglängen um Windeinfluß berichtigt. Das kann auf die Weise geschehen, daß die gemessene Schlaglänge je nach Windeinfluß korrigiert und so gespeichert wird oder die gemessene Schlaglänge zusammen mit den Winddaten gespeichert wird, um dann erst bei der Prädiktion die Korrektur vorzunehmen. Der platzbezogene Datenpool dient zur Dokumentation, d. h. zur Dokumentation sämtlicher Spiele auf einem bestimmten Platz in einer Art und Weise, die anschließend eine graphische Darstellung des Spielverlaufs auf dem Display gestattet. Unter anderem sind die Anzahl der Schläge je

Bahn und Spielrunde sowie die Schlaglänge in Abhängigkeit von dem verwendeten Schlägertyp gespeichert.

Die Auswertung der Datenpools erfolgt auf folgende Weise. Der Tages-Datenpool ermöglicht eine Zählauswertung, d. h. die Anzahl der Schläge einer Spielrunde, eine Ergebnisauswertung in Abhängigkeit von der jeweiligen Zählweise (Bruttoergebnis) und eine Ergebnisauswertung in Abhängigkeit von einem Handicap (Nettoergebnis) . Das Nettoergebnis wird be- rechnet, indem von dem Bruttoergebnis das Handicap (Vorgabe) abgezogen wird. Teilweise finden andere Zählweisen Anwendung, vor allem bei Turnieren. Aus dem persönlichen Gesamt-Datenpool werden statistische Kenngrößen, wie Mittelwert, Standardabweichung, Varianz, Maximal- und Minimal- wert, für die Schlagweite in Abhängigkeit von dem Schlägertyp gebildet. Ferner wird die statistische Aussagesicherheit bestimmt, d. h. der Vertrauensbereich für die Prädiktion. Aus dem platzbezogenen Datenpool können die besten und schlechtesten Spiele bezogen auf den gesamten Platz und/oder einzelne Bahnen abgerufen und dargestellt werden. Ferner kann eine Platzstatistik erstellt werden, beispielsweise mit Durchschnittswerten für die Schlaglänge pro Bahn oder maximale bzw. minimale Schlaglänge pro Bahn und Runde. Ferner kann eine Prädiktion der Schlaglänge vorgenommen werden, die auch als "inverse Schlaglängenberechnung" bezeichnet werden kann. Basierend auf der Entfernung zu dem Zielpunkt oder einem Hilfsziel wird unter Berücksichtigung der mit den einzelnen Schlägertypen zu erwartenden Schlag- weite eine Schlägerempfehlung ermittelt und auf der Anzeigeeinrichtung 6 dargestellt.

In Fig. 10 ist eine Kalibrierung der Koppelnavigation dargestellt. In einem ersten Schritt 362 wird detektiert, ob der Zielpunkt einer Bahn 13, also üblicherweise das Loch

14, erreicht ist. Dies kann automatisch durch Vergleich der aktuellen Position mit der bekannten Position des Lochs 14 geschehen oder durch Abfragen einer Benutzereingabe verifiziert werden. In einem nachfolgenden Schritt 363 wird die Entfernung zwischen der aus der digitalisierten Golfplatzkarte bekannten Position des Zielpunkts und der aktuellen Position bestimmt. In einem nachfolgenden Schritt 364 wird bestimmt, ob die Entfernung größer als eine zulässige Höchstabweichung ist. Ist dies der Fall, so erfolgt in einem nachfolgenden Schritt 365 eine Optimierungsrechnung, mittels der Korrekturfaktoren für die Distanz ermittelt 366 und ein Offset des Magnetometers 105, 205 ermittelt werden. Nachfolgend wird eine Optimierungsrechnung 367 zur Modifikation von Parametern eines Modells und von Polynomkoeffi- zienten durchgeführt. Mittels des Offsets des Kompaßsensors 205 wird ferner die Richtungsbestimmung modifiziert 368. Eine Optimierung ist deshalb zweckmäßig, da durch eine Koppelortung Fehler erzeugt werden, die sich mit der Zeit zu wachsenden Ablagen vom wahren Ort aufsummieren. Startpunkt der Koppelortung ist der Abschlag 12 einer Bahn 11. Ende der Koppelortung ist das Loch 14 derselben Bahn 11. Die Positionen beider Punkte sind aus der digitalen Karte bekannt. Der Ist-Spielverlauf entspricht einem offenen Poly- gonzug vom Abschlag 12 zum Loch 14. Sind Fehler in der

Rechnung aufgetreten, so endet der Polygonzug nicht am Loch 14. Dieser Fehler wird nach Betrag und Richtung in einer Optimierungsrechnung minimiert. Parameter der Optimierung können sein: Fehler der Schrittlängenschätzung, Fehler des Kompasses. Günstige Verfahren sind beispielsweise: Last

Square, Rosenbrock' scher Optimierer. Beide genannten Parameter werden so lange variiert, bis der Fehler ein Minimum einnimmt. Die sich ergebenden Variationen der Schrittlänge und der Gehrichtung werden in die weitere Koppelortung ein- bezogen.

Die Arbeitsweise des Gehschätzers ist in den Fig. 11 bis 15 dargestellt. Die nachfolgend erläuterten Rechnungen und Schritte werden von der Recheneinrichtung 3 durchgeführt, um aus den von der externen Sensoranordnung 100 mittels des Beschleunigungsgebers 104 gemessenen Beschleunigungsdaten die zurückgelegte Gehstrecke und Gehgeschwindigkeit zu ermitteln. Die Berechnungen können auch in der externen zweiten Recheneinrichtung 103 durchgeführt werden. Die Werte ax der Beschleunigungen in Horizontalrichtung und az in Vertikalrichtung werden erfaßt, einem Anti-Aliasing-Filter 111 zugeführt, der eine Knickfrequenz von 5 Hz oder höher hat, und dann mit einer Sample-Frequenz von vorzugsweise mindestens 20 Hz einer Analog-/Digital-Wandlung 112 unterzogen. Der Beschleunigungsgebers 104 weist vorzugsweise ein Koordinatensystem auf, das körperfest zu dem Benutzer ist; es soll jedoch nicht ausgeschlossen sein, daß ein erdfestes Koordinatensystem verwendet wird. Die Ausgangswerte werden in jeweils einem eigenen Speicherbereich 113, 114 für ax bzw. az über eine Rahmenzeit von einer Sekunde gespeichert. Zur Detektion eines Schrittereignisses 115 wird in den gespeicherten Beschleunigungswerten von vorzugsweise ax ein Extremum gesucht, das beispielsweise für ein Aufsetzen der linken Ferse steht, danach ein nachfolgendes Extremum gesucht, das in dem gewählten Beispiel für ein Aufsetzen der rechten Ferse steht, und schließlich ein weiteres Extremum gesucht, das wiederum für ein Aufsetzen der linken Ferse steht. Damit ist der Zyklus eines Schritts eines, im ge- wählten Beispiel des linken, Beins vollständig. Durch Berechnen der Zeitdifferenz zwischen den Zeitpunkten für das aufeinanderfolgende Aufsetzen einer Ferse wird die Zykluszeit bestimmt 116.

In Fig. 12 ist dargestellt, wie mit der Zykluszeit weitere statistische Größen ermittelt werden. Für die Dauer einer Zykluszeit werden Beschleunigungswerte ax, az aus den zugeordneten Speicherbereichen 113, 114 ausgelesen 121. Durch Mittelwertbildung 122 der gelesenen Beschleunigungswerte ax, az jeweils für sich werden Mittelwerte der Beschleunigung ax bzw. der Beschleunigung az ermittelt. Durch Varianzbildung 123 über die Zykluszeit werden Varianzen der Beschleunigungswerte ax bzw. az ermittelt.

Nachfolgend wird das Detektieren von Laufen oder Gehen beschrieben. Als ein Parameter wird die Varianz der Beschleunigungswerte az herangezogen. Die über einen Gehschritt zyklischen Werte der Varianz werden mittels eines Tiefpaßfilters geglättet. Die Werte werden gespeichert, so daß Ver- gangenheitswerte für die Varianz der Beschleunigungswerte zur Verfügung stehen. Der jeweils aktuelle Wert für die Varianz der Beschleunigung az wird mit den Vergangenheitswerten verglichen; bei einem raschen Ansteigen des Varianzwerts wird ein binäres Auswahlsignal, das einen Zustands des Gehens oder Laufens anzeigt, in einen HOCH-Zustand geschaltet, bei einem raschen Abfallen in einen NIEDRIG- Zustand, ansonsten bleibt der Zustand des Signals unverändert. Es kann auch ein Signal oder Signale vorgesehen sein, das einen Wechsel des Zustands anzeigt. Durch den HOCH- Zustand des Signals kann ein Modell für den Gehschätzer zumindest teilweise deaktiviert werden, um somit Fehlschätzungen durch das nur zum Schätzen von Gehbewegungen gebildete Modell zu vermeiden. Vorzugsweise geschieht dies durch Anlegen des AuswahlSignals als ein Inhibitorsignal bei der Optimierungsrechnung 367. Falls ein Modell zum Schätzen von Laufbewegungen (LaufSchätzer) vorhanden ist, kann mittels dieses Signals auf den LaufSchätzer umgeschaltet werden. In Fig. 13 sind Beispiele für die Varianzen der Beschleunigung az über der Geschwindigkeit v beim Gehen 131 und Laufen 132 dargestellt .

Das Detektieren von Laufen oder Gehen kann auch durch Bestimmen der Wertespanne von den Beschleunigungswerten az durchgeführt werden. Dazu werden die Minimal- und Maximalwerte der Beschleunigung az vorzugsweise mittels eines Tiefpaßfilters geglättet und die jeweils aktuellen Beschleunigungswerte mit den geglätteten Werten verglichen. Liegt die Spanne innerhalb eines für Gehen typischen Be- reichs, wird das Auswahlsignal in seinen NIEDRIG-Zustand gebracht; liegt die Spanne außerhalb des Bereichs, wird das Auswahlsignal in einen HOCH-Zustand gebracht. Typische Eckwerte für die Spannen sind für das Gehen -12 bis -5 m/s² bei einer Geschwindigkeit von 1,8 m/s und für das Laufen - 16 bis 0 m/s² bei einer Geschwindigkeit von 3,0 m/s.

Ferner kann das Detektieren von Laufen oder Gehen durch das Bestimmen des Leistungsdichtespektrums der vertikalen Beschleunigung az erfolgen. Mittels an sich bekannter Verfah- ren wird das Leistungsdichtespektrum berechnet. Darin treten neben einem Hauptmaximum beim Gehen signifikante Neben- maxima auf; beim Laufen verschwinden sie weitgehend. Als Parameter für die Bewegung des Beckens kann die Beschleuni- gung az verwendet werden. Im Leistungsdichtespektrum wird das Hauptmaximum ermittelt und nach einem Nebenmaximum erster Ordnung gesucht. Ein solches gilt als vorhanden, wenn sein Wert 2 % des Werts des Hauptmaximums erreicht. Ist das Nebenmaximum nicht vorhanden, wird das Auswahlsignal in seinen HOCH-Zustand gebracht. Verfahren zum Berechnen des Leistungsdichtespektrums sind bekannt; es sind auch preisgünstige Bausteine verfügbar, in denen eine solche Berechnung implementiert ist. Es hat sich bewährt, bei einer Abtastfrequenz von 30 Hz mindestens 64 Stützstellen für die Berechnung des Leistungsdichtespektrums vorzusehen; je nach Anforderungen an die spektrale Auflösung kann die Zahl der Stützstellen erhöht oder vermindert werden. In Fig. 14a und 14b sind Beispiele für ein normiertes Leistungsdichtespektrum beim Gehen 143 (mit Nebenmaximum 144) bzw. beim Laufen 145 dargestellt.

In Fig. 15 ist die Modellierung für den Gehschätzer dargestellt. Mittelwertdaten der Beschleunigung az werden in einem Schrägen-Erkennungsschritt 151 verarbeitet und beein- flussen Koeffizienten 155 eines Schatz-Modells 156. Der Schrägen-Erkennungsschritt 151 nutzt die Korrelation der Mittelwertdaten der Beschleunigung az unter Verwendung eines Polynomansatzes, vorzugsweise mindestens 2. Ordnung, aus einer Regression. Falls keine Schräge erkannt wird, werden Varianz und Mittelwertdaten der Beschleunigungen ax, az in einem Treppen-Erkennungsschritt 152 verarbeitet und dabei eine feste Stufenlänge 153 ermittelt. Falls keine Treppe erkannt wird, wird eine Ebene angenommen 154 und in einem weiteren Schritt die Koeffizienten 85 bestimmt. Bei diesen handelt es sich um Koeffizienten des dem Modellberechnungsschritt 156 zugrunde liegenden Schatz-Modells, bei welchen aus Varianzdaten der Beschleunigung az eine mittlere Gehgeschwindigkeit ermittelt wird. Aus der damit ermit- telten Gehgeschwindigkeit und der bereits ermittelten Zykluszeit kann die Gehstrecke ermittelt werden. Durch Multiplikation der mittleren Gehgeschwindigkeit mit der Zyklus- dauer kann die Schrittlänge eines Beins ermittelt werden; eine durchschnittliche Schrittlänge wird durch Mitteilung der Schrittlängen beider Beine berechnet. Durch Aufsummieren der Schrittlängen wird die gegangene Gehstrecke berechnet. Die Gehstrecke 3 wird, falls sie in der externen zweiten Recheneinrichtung 103 berechnet wurde, über die Funkmodems 9, 109 an die Recheneinrichtung 3 zur Weiterverarbei- tung bei der relativen Positionsbestimmung mittels Koppelnavigation übermittelt.

Die zu Fig. 15 beschriebene Modellierung ist eine gute Möglichkeit von mehreren. Eine einfache, wenngleich etwas un- genauere Alternative weist folgende Schritte auf: Zuerst wird die Dauer eines Schrittes bestimmt, z. B. aus Beschleunigungen; sie läßt sich aber auch aus dem Rauschen des Neigungssensors bestimmen, da dieser eine Eigendynamik hat und auf die Körperbewegungen reagiert. Als zweites wird die Schrittlänge aus einem linearen Modell ermittelt. Das entspricht dem Polynom-Modell in Fig. 15, wobei die Zyklus- dauer als Parameter genutzt wird. Diese Alternative ist zwar hinsichtlich der erreichten Ergebnisse nicht optimal, jedoch in der Regel ausreichend genau und weniger aufwen- dig, da Sensoren eingespart werden können. Hierbei kann insbesondere ein Polynom 1. Ordnung, beispielsweise eine Regressionsgerade, verwendet werden. Geeignete Eingabeparameter für das Polynom des Gehschätzers sind insbesondere (mit abnehmender Güte) die Varianz az, die Zyklusdauer, die Varianz ax, der Maximumwert ax, die Varianz einer horizontal quer zur Gehrichtung gemessenen Beschleunigung ay und der Höchstwert von az .

Mittels eines nicht dargestellten weiteren Verarbeitungs- schritts kann aus den gespeicherten Beschleunigungswerten ax, az auch ein Schlagereignis bestimmt werden, d. h. wann der Golfspieler abschlägt. Die Detektion des Schlagereignisses verläuft grundsätzlich ähnlich wie die in Fig. 11 dargestellte Detektion eines Schrittereignisses; jedoch können auch aufwendigere statistische Verfahren als eine einfache Maximumbestimmung vorgesehen sein. Die Position, die zu dem Zeitpunkt des Schlagereignisses aktuell von dem Golfspieler eingenommen ist, kann dann als Abschlagort in der Speichereinrichtung und den entsprechenden Datenpools gespeichert werden, ohne daß eine Eingabe des Golfspielers auf der Eingabeeinrichtung 7 erforderlich ist, da der auf diese Weise detektierte Abschlagort in der Regel identisch ist mit dem neuen Ballort des vorhergegangenen Schlags, der bisher durch Betätigen der Taste 77 markiert wurde. Damit entfällt das Drücken einer Taste bei jedem Abschlag oder bei Erreichen der neuen Ballposition, wodurch sich einer- seits die Benutzung des Golfnavigationsgeräts vereinfacht und andererseits eine größere Zuverlässigkeit, insbesondere bei der Schlagzählung, erzielt wird.

Polynomansätze zum Bestimmen von Parametern des Gehens, wie beispielsweise Geschwindigkeit, und zum Gewinnen von Meßwerten sind dem Fachmann bekannt und beispielsweise in Cavagna, G.A. und Franzetti, P., The determinants of the step frequency in walking humans, H. Physiol., vol. 373, pp. 235-242, 1986;

Inman, V.T., Ralston, H.J., Todd, F., Human Walking, Williams & Wilkins, Baltimore/London, 1981;

Kirtley, C, Whittle, M.W., Influence of walking speed on gait parameters, J. Biomed. Eng., vol. 7, pp. 282-288, 1985; Jefferson, R.J., Morris J.R., Accelerometry - a technique for the measurement of human body movements, J. Biomechanics, vol. 6, pp. 729-736, 1973 beschrieben.

Die vorstehend für den Gehschätzer gegebene Erläuterung gilt sinngemäß auch für den ggf. vorhandenen LaufSchätzer .

In Fig. 16 ist ein manuelles Kalibrieren des Kompasses dargestellt. Dies ist deshalb erforderlich, da der Kompaß üblicherweise fest im Gehäuse, beispielsweise des Sensorclips 100, sitzt. Solch ein Clip kann an beliebiger Stelle am Gürtel des Benutzers befestigt werden. Daher stimmen die Gehrichtung des Benutzers und die Sensorachse des Kompasses im allgemeinen nicht überein. Damit der Benutzer die Kalibrierung durchführen kann, ist das nachfolgend beschriebene Kallibrierverfahren vorgesehen. Zweckmäßigerweise wird es über einen Menüpunkt in dem Schritt Initialisieren 31 aufgerufen. Zuerst wird die zu spielende Bahn 11 auf der Anzeigeeinrichtung 6 dargestellt 161. Anschließend erfolgt das Abfragen 162 eines Orientierungspunktes, bei dem es sich um einen von dem Abschlag aus sichtbaren markanten

Punkt handelt; im allgemeinen ist dies die Fahne am Loch 14 der zu spielenden Bahn 11. Das Abfragen 162 umfaßt ein Markieren des ausgewählten Orientierungspunkts auf der Anzeigeeinrichtung 6 mittels Betätigen der Betätigungswippe 78. Nachdem der Benutzer seinen Körper in die Richtung zu diesem Orientierungspunkt gedreht hat, wird die Blickrichtung 166 aus dem aus der Karte bekannten Abschlagsort und dem markierten Orientierungspunkt bestimmt 163. Zweckmäßiger- weise werden auf der Anzeigeeinrichtung 6 Blickrichtung 166 und Kompaßkurs dargestellt 164. Anschließend werden Benutzereingaben abgefragt 165, mit denen der dargestellte Kompaßkurs in Deckung mit der Blickrichtung 166 gedreht wird. Der Winkel der dazu erforderlichen Drehung entspricht dem Kompaßfehler. Dieser Wert wird gespeichert und bei der Koppelortung zu der Korrektur der Kompaßwerte verwendet . Eine Darstellung des Kalibriermodus auf der Anzeigeeinrichtung 6 ist in Fig. 17 gezeigt.

Claims

Patentansprüche

1. Golfnavigationsgerat zum Bestimmen und Anzeigen der Position eines Golfspielers auf einem Golfplatz, das portabel ist und eine Navigationseinrichtung, eine Speichereinrichtung (5) , eine Eingabeeinrichtung (7) sowie eine Anzeigeeinrichtung (6) aufweist, die mit einer Recheneinrichtung (3) verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Navigationseinrichtung eine Relativ-Positions-Bestimmungseinrichtung umfaßt, die einen Bewegungssensor aufweist und zum Schätzen einer von dem Golfspieler zu Fuß zurückgelegten Strecke ausgebildet ist.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bewegungssensor ein Beschleunigungsgeber (104) ist.

3. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Beschleunigungsgeber (104) zur Messung von zwei Richtungen eingerichtet ist, insbesondere von Längs- und Vertikalbeschleunigungen.

4. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge- kennzeichnet, daß der Bewegungssensor (104) im Bereich des Beckens des Golfspielers angeordnet ist.

5. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Relativ-Positions-Bestimmungs- einrichtung mindestens einen weiteren Bewegungssensor (100, 200) aufweist, der räumlich getrennt angeordnet ist und eine vorzugsweise drahtlose Übertragungsein- richtung (109, 209) aufweist.

6. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Bewegungssensor (100, 200) ein durch die Übertragungseinrichtung (109, 209) übertragbares Identitätsmerkmal aufweist.

7. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kompensationseinrichtung (106, 206) für Sensoren der Relativ-Positions-Bestimmungs- einrichtung, insbesondere hinsichtlich Neigung, vorge- sehen ist.

8. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Navigationseinrichtung (4) neben der Relativ-Positions-Bestimmungseinrichtung eine Ab- solut-Positions-Bestimmungseinrichtung aufweist.

9. Gerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Absolut-Positions-Bestimmungseinrichtung ein GPS- Empfänger (4) , vorzugsweise ein DGPS-Empfänger, vorge- sehen ist.

10. Gerät nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß als Absolut-Positions- Bestimmungsein-richtung eine Peileinrichtung vorgese- hen ist.

11. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß in der Speichereinrichtung (5) ein Muster-Spielverlauf und/oder eine digitalisierte Golf- platzkarte gespeichert ist.

12. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Speichereinrichtung (5) ein auswechselbares Speichermodul (51) umfaßt, in dem die di- gitalisierte Golfplatzkarte und/oder der Muster- Spielverlauf gespeichert sind.

13. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 12 , dadurch ge- kennzeichnet, daß die Golfplatzkarte dreidimensional ist und vorzugsweise Angaben zur örtlichen Mißweisung umfaßt, die insbesondere als Isogonen gespeichert sind.

14. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Golfplatzkarte als eine Vektorgraphik gespeichert ist.

15. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch ge- kennzeichnet, daß in der Speichereinrichtung (5) ein

Ist-Spielverlauf mit Wegdaten des Golfspielers und Zusatzinformationen, insbesondere Schlagdaten, gespeichert ist.

16. Gerät nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Anzeigeeinrichtung (6) ein wählbarer Bereich der Golfplatzkarte, der Muster-Spielverlauf, ein Ist- Spielverlauf und/oder die Entfernung sowie Richtung zu einem Zielpunkt wahlweise darstellbar sind.

17. Gerät nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vergleichseinrichtung (3) vorgesehen ist, die einen Ist-Spielverlauf mit einem anderen oder dem Muster-Spielverlauf vergleicht.

18. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Windmeßeinrichtung aufweist.

19. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch ge- kennzeichnet, daß es eine Eingabeeinrichtung zur Markierung einer aktuellen Ballposition aufweist.

20. Verfahren zum Navigieren bei einem Golfspiel, mit den Schritten - Auslesen eines Bereichs einer digitalen Golfplatzkarte aus einer Speichereinrichtung, Anbieten (344) einer Auswahlmöglichkeit zwischen mindestens einem Muster-Spielverlauf und/oder einem in der Speichereinrichtung (5) gespeicherten Ist-Spielverlauf,

Auslesen (346) eines Muster-Spielverlaufs aus der Speichereinrichtung,

Bestimmen der aktuellen Position (355, 357) mittels einer Navigationseinrichtung, - Speichern (360) eines Ist-Spielverlaufs in der

Speichereinrichtung und

Anzeigen und/oder Vergleichen (37) des Ist- Spielverlaufs mit dem gewählten Spielverlauf.

21. Verfahren nach Anspruch 20, gekennzeichnet durch Abfragen (356) einer Tastenbetätigung zum Ermitteln eines Abschlagorts .

22. Verfahren nach Anspruch 20 oder 21, gekennzeichnet durch Abfragen (352) eines Schlägertyps.

23. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 22, gekennzeichnet durch Abfragen einer Anzahl von Golfspielern und Speichern der jeweiligen Ist-Speicherverläufe in einem zugeordneten Bereich der Speichereinrichtung (5) .

24. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 23, gekenn- zeichnet durch Speichern von Wegdaten und Zusatzinformationen, insbesondere Schlagdaten, in dem einem Ist- Spielverlauf zugeordneten Bereich der Speichereinrichtung (5) .

25. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 24, gekennzeichnet durch Auswählen und Abfragen (351) eines Zielpunkts und Berechnen sowie Anzeigen (353) der Entfernung zu dem Zielpunkt.

26. Verfahren nach Anspruch 25, gekennzeichnet durch Abfragen eines Hilfsziels und Berechnen sowie Anzeigen der Entfernung zu dem Hilfsziel.

27. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 26, gekenn- zeichnet durch Sammeln und Speichern von Wegdaten und

Zusatzinformationen über einen wählbaren Zeitraum in einem intervallbezogenen Datenpool.

28. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 27, gekenn- zeichnet durch Sammeln und Speichern von Schlagdaten in einem spielerbezogenen Datenpool .

29. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 28, gekennzeichnet durch Sammeln und Speichern von Wegdaten und Zusatzinformationen in einem golfplatzbezogenen Datenpool .

30. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 29, gekennzeichnet durch Berechnen einer Vorhersage für eine mit einem Schlägertyp zu erwartende Schlagweite.

31. Verfahren nach Anspruch 30, gekennzeichnet durch Einbeziehen topologischer Merkmale in die Berechnung der Vorhersage .

32. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 31, gekennzeichnet durch Durchführen einer Datenfusion von absoluten und relativen Positionsdaten.

33. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 32, gekennzeichnet durch

Abfragen (162) eines Orientierungspunktes, Bestimmen einer Richtung zu dem Orientierungs- punkt,

Bestimmen (163) der von der Kompaßeinrichtung gemessenen Richtung bei einem zu dem Orientierungspunkt blickenden Benutzer, Ermitteln der Winkeldifferenz zwischen den Rich- tungen und

Speichern dieser Winkeldifferenz zum Korrigieren der Meßwerte der Kompaßeinrichtung.

34. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 33, gekenn- zeichnet durch

Ermitteln und Speichern (362) eines Start- und Endpunkts zumindest eines Teils eines Spielverlaufs, insbesondere Abschlagpunkt und Zielpunkt einer Bahn, unter Verwendung relativer oder abso- luter Positionsdaten,

Bestimmen (363) einer Differenz zur bekannten Position des Endpunkts und Modifizieren (366, 367, 368, 369) von Parametern für die Koppelnavigation.

35. Verfahren zum Navigieren mittels einer Relativ- Positions-Bestimmungseinrichtung, gekennzeichnet durch Messen (111) von Beschleunigungswerten mittels eines an einem Benutzer, insbesondere Golfspieler, angeordneten Bewegungssensors, , Speichern (103, 104) der Beschleunigungswerte über einen Zeitraum, und

Berechnen (157) von Gehgeschwindigkeit und/oder Gehstrecke des Benutzers mittels eines Schätz- Modells .

36. Verfahren nach Anspruch 35, gekennzeichnet durch Messen (111) von Beschleunigungen in zwei Richtungen, insbesondere von Längs- und Vertikalbeschleunigungen.

37. Verfahren nach Anspruch 35 oder 36, gekennzeichnet durch Verwenden (156) eines ersten Polynomansatzes mit einer Korrelation von Varianzen der Beschleunigungs- werte zum Berechnen der Gehgeschwindigkeit oder Gehstrecke .

38. Verfahren nach einem der Ansprüche 35 bis 37, gekennzeichnet durch Verwenden eines ersten Polynomsatzes mit Bestimmen der Schrittdauer und Schrittlänge zum Berechnen der Gehgeschwindigkeit oder Gehstrecke, wobei zum Bestimmen der Schrittdauer vorzugsweise Be- schleunigungen gemessen werden.

39. Verfahren nach einem der Ansprüche 35 bis 38, gekennzeichnet durch Schätzen (151) einer Schräge einer Wegstrecke, insbesondere durch Verwenden eines zweiten Polynomansatzes mit einer Korrelation von Mittelwerten der Beschleunigungswerte, vorzugsweise der Vertikalbeschleunigung.

40. Verfahren nach einem der Ansprüche 35 bis 39, gekennzeichnet durch Schätzen (152) einer Treppensteigung und einer einheitlichen Stufenlänge durch Verwenden von Mittelwerten und Varianzen der Beschleunigungswerte.

41. Verfahren nach einem der Ansprüche 35 bis 40, gekennzeichnet durch Detektieren von Laufen/Gehen durch Berechnen der Varianzen der Beschleunigungswerte, insbesondere über die Zykluszeit, und vergleichen mit vor- angegangenen Werten.

42. Verfahren nach einem der Ansprüche 35 bis 41, gekennzeichnet durch Berechnen von Spannen der Werte der Beschleunigung .

43. Verfahren nach einem der Ansprüche 35 bis 41, gekennzeichnet durch Berechnen eines Leistungsdichtespektrums einer Beschleunigung und Bestimmen, ob signifikante Nebenmaxima vorhanden sind.

44. Verfahren nach einem der Ansprüche 35 bis 43, gekennzeichnet durch Detektieren eines Schlagereignisses aus den Beschleunigungswerten zum Bestimmen des Abschlagorts .