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 Speichereinrich- tung sind geografische Merkmale des Golfplatzes gespei- chert. 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 Rechenein- richtung mit einem Kartendrucker und einer Leseeinrichtung.

Für jede zu spielende Bahn wird eine Karte dieser Bahn mit- samt 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 Leseein- richtung in die Recheneinrichtung eingelesen und ausgewer- tet. Die in die Karte einzutragenden Abschlagsorte müssen von dem Golfspieler selbst bestimmt werden.

Es sind portable Navigationsgeräte bekannt, die mittels ei- nes Navigationssystems eine Position eines Spielers auf ei- nem Golfplatz bestimmen und auf einer graphischen Anzeige- einrichtung zusammen mit einem wählbaren Ausschnitt einer Karte des Golfplatzes sowie zusätzlichen Informationen an- zeigen, 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 Satellitennavigationsempfänger, der das Global-Positioning-System (GPS) nutzt. Das Golfnaviga- tionsgerät gemäß der US-A-5,438,518 weist ein auswechsel- bares 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, wo- bei die Mobilgeräte eine Speichereinrichtung, eine Eingabe- einrichtung, eine Anzeigeeinrichtung sowie eine Navigati- onseinrichtung 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 be- kannt, 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 ange- ordnet. Zur Bestimmung von deren Position ist neben einem

GPS-Empfänger zusätzlich eine Koppelnavigationseinrichtung vorgesehen, die die von dem Golfgefährt zurückgelegten Weg- strecken und deren Richtung auswertet. Informationen über den Aufenthaltsort des Golfgefährts werden aber Funk an die Basisstation, Informationen aber die zu spielende Bahn wer- den von der Basisstation an die Mobilstation aber Funk übertragen. Die Mobilstation hat eine Anzeigeeinrichtung, auf der ein wählbarer Ausschnitt einer Karte des Golfplat- zes 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 Ge- nauigkeit der Navigation wie auch die Verfügbarkeit unzu- reichend 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 Positionsbestim- mung 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 Si- gnalveränderungen noch vergrößert sein, und zwar ohne daß dem Benutzer eine Information darüber gegeben wird. Im üb- rigen können gerade in nicht-ebenem Gelände, wie es für Golfplätze typisch ist, Signalstörungen durch Abschattungs- effekte auftreten, wodurch die ohnehin schon nicht hohe Ge- nauigkeit weiter verringert ist bis hin zum Ausfall der Na- vigation. Zwar kann zur Erhöhung der Genauigkeit ein ex- ternes System, wie beispielsweise eine Referenzstation,

vorgesehen sein, jedoch ist dies sehr aufwendig und eine solche steht häufig an fremden Golfplätzen nicht zur Ver- fügung, womit die örtliche Benutzbarkeit des Navigations- geräts eingeschränkt ist.

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

Die erfindungsgemäße Lösung liegt in den Merkmalen der An- sprüche 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 Vibrations- geber. Eine Relativ-Positions-Bestimmungseinrichtung, die wie vorstehend beschrieben zum Schätzen einer von dem Golf- spieler zu Fuß zurückgelegten Strecke ausgebildet ist, wird kurz als Fußwegstreckenschätzer bezeichnet. Durch den er- findungsgemäß unmittelbar an dem Golfspieler (Benutzer) an- geordneten Bewegungsgeber können die für die Fußwegschät- zeinrichtung benötigten Eingangssignale einfach und zuver- lässig 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 Posi- tion eines begleitenden Wagens, insbesondere eines benut- zertragenden Golfgefährts. Gemäß der Erfindung ist es also nicht mehr erforderlich, zur Wegmessung auf Radsensoren zu- rückzugreifen, die an einem den Benutzer begleitenden Rad, z. B. eines Golfgefährts oder eines Golftaschenwagens, an- geordnet sind und so letztlich nur eine Bestimmung von des- sen Position ermöglichen. Das ist insbesondere auf Golf- plätzen von Vorteil, die sich aufgrund ihrer Landschaftsge- staltung weniger zum Befahren oder auch, beispielsweise aufgrund starker Steigungen oder Gefälle, nicht zum Mitfüh- ren 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 Speichereinrich- tungen, die nachfolgend als Speicherbaustein bzw. Speicher- modul 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 ver- standen, 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 ein- genommen hat.

Unter einem Ist-Spielverlauf wird ein Spielverlauf des ak- tuellen oder eines vorgehenden Spiels verstanden, der wäh- rend eines Spiels in die Speichereinrichtung geschrieben wird.

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

Unter einem Schlägertyp wird ein Golfschläger aus einem Satz unterschiedlicher Golfschläger verstanden, beispiels- weise 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 Posi- tion erforderlich ist.

Unter einem Schätzer wird eine besondere Recheneinrichtung verstanden, die einen Wert eines nicht gemessenen Parame- ters aus anderen gemessenen Parametern mittels eines inter- nen Modells ermittelt.

Unter einem Schrittdetektor wird eine Einrichtung zum Be- stimmen eines Ereignisses eines Schritts (Schrittereignis) beim Gehen verstanden, beispielsweise das Aufsetzen eines FuSes.

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

Vorteilhafterweise ist der Bewegungssensor als Beschleuni- gungsgeber ausgebildet.

Zweckmäßig ist es, wenn der Beschleunigungsgeber zur Mes- sung in zwei Richtungen, insbesondere in Längs-und Verti- kalrichtung, eingerichtet ist. Dadurch stehen Meßdaten in zwei voneinander unabhängigen Richtungen zur Verfügung ; dies ist für die Auswertung vorteilhaft, da dies insbeson- dere auch das Berechnen von Kreuzkorrelationen erlaubt. Die Meßdaten für die Beschleunigung in Vertikalrichtung ermög- lichen es, ein Berechnungsverfahren für die Fu$wegstrecken- schätzung 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 Erkennt- nis zu Grunde, daß zwischen der Bewegung des menschlichen Körpers, insbesondere bestimmter Elemente des menschlichen Bewegungsapparats, ein Zusammenhang mit Parametern des Ge- hens, 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 angeord- net zu sein, es können auch einige am Navigationsgerät und einige extern angeordnet sein. Auch kann der Bewegungssen- sor 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 Me$- signale drahtlos an das von dem Golfspieler getragene Golfnavigationsgerät übermitteln. In diesem Fall kann die Wegmeßeinrichtung als ein einfacher, die Drehung eines Ra- des des Golfgefährts oder des Golftaschenwagens abtastender Sensor ausgeführt sein. Besonders zweckmäßig ist eine Aus- führung als induktiv arbeitender Sensor, der zusätzlich elektrische Energie nach dem dynamo-elektrischen Prinzip bereitstellt. Die Übertragungseinrichtung kann von den Sen- soren gemessene Signale übermitteln oder, in Verbindung mit einer gleichfalls extern bei den Sensoren angeordneten Re- cheneinrichtung, Positionsdaten an das Golfnavigationsgerät übertragen ; dem geringen Nachteil der zusätzlich erforder- lichen 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 er- mittelten 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 er- kannt und eliminiert werden kann).

Zweckmäßigerweise weist ein räumlich getrennt angeordneter Sensor ein durch die Übertragungseinrichtung übermittelba- res Identifikationsmerkmal auf. Ein solches Identifikati- onsmerkmal hat den Vorteil, daß Meßdaten, die von der Über- tragungseinrichtung an das Golfnavigationsgerät übermittelt werden, dank des Identifikationsmerkmals dem jeweiligen Sensor zugeordnet werden können. Dies ist insbesondere von Bedeutung, wenn Spielverläufe mehrerer Golfspieler von ei- nem Golfnavigationsgerät erfaßt werden sollen, da dann die jeweiligen Positionsdaten der einzelnen Spieler diesen zu- geordnet werden können.

Zweckmäßigerweise ist ferner eine Kompensationseinrichtung für Sensoren der Relativ-Positions-Bestimmungseinrichtung, vorgesehen, die insbesondere durch Neigung entstehende Meß- fehler 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 ge- speichert. Als einfacher allgemeiner Fall werden vergleich- bar 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 Po- sitionsdaten 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 Lang- zeitgenauigkeit 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 ent- sprechenden, Differentialsignale aussendenden Referenzsta- tion eine gegenüber dem normalen GPS wesentlich erhöhte Po- sitionsbestimmungsgenauigkeit 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 Referenzstati- on 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). Ei- ne solche Kreuzpeilung ist mit dem erfindungsgemäßen Golfnavigationsgerät 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 Mu- ster-Spielverlauf um einen Spielverlauf mit Vorbildcharak- ter, 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 Golf- spieler und seinen Spielleistungen unabhängiger Referenz- spielverlauf 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 Golf- platzkarte und/oder der Muster-Spielverlauf gespeichert ist. Damit kann durch einfaches Auswechseln des Speichermo- duls ein anderer Muster-Spielverlauf vorgesehen werden, z.

B. ein Muster-Spielverlauf mit einem anspruchsvolleren Spiel entsprechend gestiegenen Fertigkeiten des Golfspie- lers. Dadurch, daß die digitalisierte Golfplatzkarte in dem auswechselbaren Speichermodul gespeichert ist, wird er- reicht, daß das Golfnavigationsgerät 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 Golfplät- zen 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 Golf- plätze beziehen können, kann am Anfang ein Muster- Spielverlauf auf einem einfachen Golfplatz und bei fortge- schrittenem Können des Golfspielers einer auf einem schwie- rigeren Golfplatz als Maßstab herangezogen werden. Die er- findungsgemäße 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 Besonderhei- ten 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 Golf- spieler, 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 die- sem Fall als dreidimensionale Karte bezeichnet. Die Angaben zur Höhe können sowohl relativ auf einen Referenzpunkt be- zogen oder absolut bezogen auf Normal Null gespeichert sein. Ferner kann die Golfplatzkarte Angaben zur Höhe von Hindernissen enthalten. Die Golfplatzkarte kann auch weite- re Informationen aufweisen, beispielsweise die jeweiligen örtlichen magnetischen Mißweisungen für das in der Golf- platzkarte dargestellte Gebiet. Vorteilhafterweise ist die Golfplatzkarte in einem speicherplatzsparenden Format ge- speichert, beispielsweise als Vektorkarte.

Zweckmäßigerweise ist in der Speichereinrichtung ein Ist- Spielverlauf mit Wegdaten des Golfspielers und Zusatzinfor- mationen, insbesondere Schlagdaten, gespeichert. Neben Schlagdaten können die Zusatzinformationen auch weitere Werte, beispielsweise Windinformationen wie Windstärke und Windrichtung, umfassen. Das Golfnavigationsgerät 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 wähl- barer 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. Üb- licherweise ist dann der gewählte Bereich der Golfplatzkar- te als Hintergrund dargestellt und zusätzlich sind der ak- tuelle Ist-Spielverlauf und der Muster-Spielverlauf darge- stellt. Ferner sind in einem Bereich der Anzeigeeinrichtung Angaben zu der Entfernung und/oder Richtung zu dem Ziel- punkt 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 Ver- gleichen eines Ist-Spielverlaufs mit einem anderen oder dem Muster-Spielverlauf vorgesehen. Spielverläufe können hin- sichtlich des Wegverlaufs und hinsichtlich der Zusatzinfor- mationen verglichen und dargestellt werden, beispielsweise hinsichtlich der Anzahl der benötigten Schläge. Vorteilhaf- terweise weist das Golfnavigationsgerät eine Zeitmeßein- richtung 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 Golfnavigationsgerät eine Windmeßeinrichtung. Die ermittel- ten Winddaten, insbesondere Windgeschwindigkeit und Wind- richtung, werden an die Recheneinrichtung angelegt und kön- nen für Berechnungen verwendet werden und als Zusatzinfor- mation mit dem Ist-Spielverlauf gespeichert werden. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, da$ die Winddaten von dem Be- nutzer aber die Eingabeeinrichtung eingegeben werden.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist das erfindungsgemäße Gerät eine Eingabeeinrichtung zur Mar- kierung einer aktuellen Ballposition auf. Zu diesem Zweck kann auf der Golfplatzkarte eine bestimmte Position mar- kiert und dem Gerät bspw. per Sensor oder Tasteneingabe mitgeteilt werden, da$ an dieser Position zu einem bestimm- ten Zeitpunkt der Ball gelegen hat oder liegt. Diese Funk- tion ermöglicht es, Schläge nachträglich einzugeben, wenn man beim eigentlichen Schlag vergessen hat, dem Gerät"mit- zuteilen", 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 ver- zeichneten Landmarke befindet, diese Position erfassen und als aktuelle Ballposition markieren. Das Gerät hat dann ei- nen neuen Startpunkt, von dem aus bspw. eine weitere Koppe- lortung vorgenommen werden kann. Die Eingabeeinrichtung um- faßt zweckmäßigerweise ein Tastenfeld zur Eingabe von Da- ten, beispielsweise Schlagdaten, und eine Cursorwippe, bei- spielsweise zur Auswahl eines Zielpunkts.

Die Erfindung erstreckt sich auch auf ein Verfahren zum Na- vigieren bei einem Golfspiel mit den Schritten Auslesen ei- nes Bereichs einer digitalen Golfplatzkarte aus einer Spei- chereinrichtung, Anbieten einer Auswahlmöglichkeit zwischen mindestens einem Muster-Spielverlauf und/oder einem in der Speichereinrichtung gespeicherten Ist-Spielverlauf, Ausle- sen eines Muster-Spielverlaufs aus der Speichereinrichtung, Bestimmen der aktuellen Position mittels einer Navigations- einrichtung, 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 ge- schieht 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 vergange- nes Spiel (Ist-Spielverlauf) mit der Referenz (Musterspiel- verlauf) zu vergleichen. Auf diese Weise kann der Golfspie- ler seine Spieltechnik, insbesondere in schwierigen Ab- schnitten, 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 de- nen er wiederholt dieselben Fehler macht, und wie er mit Hilfe des Muster-Spielverlaufs seine Technik verbessern kann. Ferner bietet das erfindungsgemäße Verfahren die Mög- lichkeit eines virtuellen Wettkampfs. Dabei wird auf der Anzeigeeinrichtung das aktuelle Spiel des die erfindungsge- mäße 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 Wett- kampf 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 nachzuspie- len.

Zweckmäßigerweise umfaßt das Verfahren das Abfragen eines Tastendrucks am Ort des Abschlags (Abschlagort). Durch Be- tätigen dieser Taste wird zum einen die aktuelle Position als die Position des Abschlagorts übernommen und zum ande- ren 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 be- stimmter Schlag gespielt wurde.

Vorzugsweise ist ferner das Abfragen einer Anzahl von Golf- spielern und Speichern der jeweiligen Ist-Spielverläufe in einem zugeordneten Bereich der Speichereinrichtung vorgese- hen. 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, automa- tische 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 erfin- dungsgemäßen 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 automa- tisch durch Bestimmen der momentan zu spielenden Bahn mit- tels 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 Hilfsmit- teln 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 gege- benenfalls 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 Einga- beeinrichtung auf der dargestellten Golfplatzkarte zu dem interessierenden Punkt und markiert diesen als Hilfsziel ; daraus und aus der aktuellen Position werden dann die Ent- fernung und gegebenenfalls Richtung berechnet sowie ange- zeigt.

Zweckmäßigerweise ist ferner vorgesehen, daß die Windver- hältnisse abgefragt oder von der Windmeßeinrichtung einge- lesen werden. Dies ist insbesondere zur Korrektur von ge- messenen 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 Speicherein- richtung gespeichert und gesammelt werden. Ein solcher, da- für bestimmter Bereich der Speichereinrichtung wird als Da- tenpool bezeichnet. Zweckmäßigerweise sind mehrere Daten- pools vorgesehen. Sammeln und Speichern der Daten über ei- nen wählbaren Zeitpunkt erfolgt in einem intervallbezogenen Datenpool. Damit kann der Golfspieler seine Spiele bei- spielsweise 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 kor- rigiert 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 umfas- sen insbesondere Mittelwerte, Standardabweichungen sowie Maximal-und Minimalwerte.

Zweckmäßigerweise ist ferner vorgesehen, die jeweils auf einem Golfplatz gespielten Ist-Spielverläufe in einem golf- platzbezogenen Datenpool zu sammeln und zu speichern. Dies hat den Vorteil, daß die von einem Spieler auf verschiede- nen 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 Schlä- gertyp durchaus unterschiedliche Schlagweiten ergeben kön- nen, beispielsweise als Folge unterschiedlicher Bodenbe- schaffenheit. Auf diese Weise können die bereits mit einem bestimmten Schlägertyp auf einem bestimmten Golfplatz er- zielten Erfahrungen genutzt werden.

Zweckmäßigerweise ist vorgesehen, daß unter Nutzung der ge- sammelten schlagbezogenen Daten eine Vorhersage (Prädikti- on) für eine mit einem Schlägertyp zu erwartende Schlagwei- te berechnet wird. Sofern vorhanden, werden dabei zweckmä- ßigerweise auch die Windverhältnisse berücksichtigt. Ferner ist es zweckmäßig, weitere topologische Merkmale aus der Golfplatzkarte auszulesen und in die Berechnung einzubezie- hen ; dies gilt insbesondere hinsichtlich Höhenunterschie- den, wenn beispielsweise von einem erhöht gelegenen Ort ab- geschlagen wird. Insbesondere für weniger erfahrene Golf- spieler 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 beispiels- weise die Höhe von Hindernissen und die Bodenbeschaffen- heit. Dabei kann es zweckmäßig sein, wenn aus der digitali- sierten Golfplatzkarte insbesondere Hindernisdaten ausgele- sen werden und bestimmte Schlägertypen als weniger empfeh- lenswert markiert werden, beispielsweise wenn deren Schlag- weite eine Landung des Golfballs in einem Hindernisbereich erwarten läßt.

Vorteilhafterweise werden die zur Berechnung verwendeten Rechenmodelle durch Auswerten von mindestens einem Daten- pool modifiziert. Dies kann zum Beispiel dazu benutzt wer- den, 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 ei- ner Datenfusion von absoluten und relativen Positionsdaten.

Wie bereits erwähnt, kann dadurch sowohl die Genauigkeit wie auch die Zuverlässigkeit der Navigation gesteigert wer- den.

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 be- stimmt und Parameter für das Koppeln modifiziert. Auf diese Weise können Fehler oder Abweichungen in dem Verfahren zur

Berechnung der Koppelnavigation vermindert werden. Zweckmä- ßigerweise wird die Korrektur nur durchgeführt, wenn die Differenz über einem bestimmten maximal zulässigen Fehler- betrag 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 rela- tiven Position sich in teilweise selbstlernender Weise ver- bessert 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 wer- den. Auf dem Bildschirm des Golfnavigationsgerätes wird zu diesem Zweck eine erste Landmarke (bspw. die Fahne des Lochs) mittels einer Cursorfunktion ausgewählt. Anschlie- ßend 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 ei- ne 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 Verfah- ren 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 aber ei- nen 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 beson- deren Vorteil, daß eine Bestimmung der zurückgelegten Weg- strecke, wie sie zur Durchführung der Koppelnavigation mit- tels 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 letzt- lich nur eine Bestimmung von dessen Position ermöglichen.

Es wurde erkannt, daß zwischen der Bewegung des menschli- chen Körpers und Parametern des Gehens, bspw. Gehgeschwin- digkeit, 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 aber die Zeit, daß nämlich besonders auf geneigtem Untergrund nur eine geringe Genauigkeit erreicht wird. In Abkehr davon verwendet das beanspruchte Verfahren die gemessenen Be- schleunigungswerte im wesentlichen als Bewegungssignale ; der o. g. Zusammenhang zwischen Bewegungsenergieaufwand und Gehgeschwindigkeit bzw.-strecke ist in dem erfindungsge- mäßen 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 abge- trennt 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 Gehge- schwindigkeit oder Gehstrecke einen ersten Polynomansatz mit einer Korrelation von Varianzen der Beschleunigungswer- te zum Berechnen der Gehgeschwindigkeit oder der Schritt- lange. Vorzugsweise werden die Varianzen der Vertikalbe- schleunigung aber einen Schritt korreliert. Für die Berech- nung 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 Gehgeschwin- digkeit und Schrittweite aber die Zykluszeit miteinander verknüpft sind. So berechnet das Verfahren zweckmäßigerwei- se einen Schätzwert für die Schrittweite aus einem Mittel- wert 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 Mittel- werten der Beschleunigungswerte. Vorzugsweise wird der Mit- telwert der Vertikalbeschleunigung korreliert. Aus der Steigung und der zurückgelegten Wegstrecke kann, insbeson- dere durch Multiplikation mit dem Cosinus des Steigungswin- kels, die in der Ebene zurückgelegte Strecke berechnet wer- den ; dies ist insbesondere für die Koppelnavigation von Be- deutung. Das Ermitteln der Steigung der Gehstrecke ermög- licht somit eine wesentliche Steigerung der Genauigkeit der Koppelnavigation.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung umfaßt das Verfahren das Schätzen einer Treppensteigung und einer ein- heitlichen Stufenlänge durch Verwenden der Mittelwerte und Varianzen der Beschleunigungswerte. Die Berücksichtigung einer einheitlichen Stufenlänge trägt der Tatsache Rech- nung, 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 von- einander 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 häu- fig 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 speziel- les Lauf-Schätzmodell umgeschaltet werden oder es kann zu- mindest 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 aber die Zykluszeit, zu berechnen und mit vorangegangenen Werten der Varianz zu vergleichen. Vorzugsweise werden die Werte der Varianz mittels eines Glättungsverfahrens vorver- arbeitet. Ein weiteres zweckmäßiges Verfahren ist, Spannen der Werte für die Beschleunigung zu bestimmen. Dem liegt die Erkenntnis zu Grunde, da$ die Spanne beim Laufen be- trächtlich gruger ist als beim Gehen. Häufig reicht es aus, die Bewegungsart nicht direkt zu bestimmen, sondern nur ei- nen Wechsel zu detektieren. Die vorgenannten Verfahren brauchen dann nur eine sprunghafte Änderung des jeweils re- levanten Parameters zu ermitteln. Ein sprunghaftes Anstei- gen ist ein Zeichen für einen Übergang zum Laufen ; entspre- chend ist sprunghaftes Absinken ein Zeichen für den Über- gang zum Gehen.

Ein weiteres zweckmäßiges Verfahren zum Detektieren des Laufens/Gehens ist es, ein Leistungsdichtespektrum einer Beschleunigung zu berechnen und zu bestimmen, ob ein Neben- maximum vorhanden ist. Dem liegt die Erkenntnis zu Grunde, da$ 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 die- ser Aspekt zugunsten eines Geschwindigkeitsaspekts zurück- tritt. Die Erfindung hat erkannt, daß durch Beschleuni- gungswerte bestimmt werden kann, ob das Becken Bewegungen zum Vermindern des metabolischen Aufwand ausführt oder nicht. Ein bevorzugter Parameter dafür ist das Leistungs- dichtespektrum einer Beschleunigungsrichtung, insbesondere, ob darin neben einem Hauptmaximum ein signifikantes Neben- maximum 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 Detek- tieren eines Abschlags aus den Beschleunigungswerten zum Bestimmen des Abschlagorts. Wird ein Abschlag erkannt, so werden die von der Navigationseinrichtung ermittelten aktu- ellen 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 wer- den 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 Zahlung 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 an- hand der Figuren der beigefügten Zeichnung beispielhaft er- läutert. 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 erfindungsge- mäßen Geräts ; Fig. 4 eine Ansicht einer Rückseite des erfindungsgemä- ßen Geräts ; Fig. 5 ein Blockschaltbild einer Sensoranordnung ; Fig. 6 ein Blockschaltbild einer alternativen Sen- soranordnung ; Fig. 7 einen Flußlaufplan des erfindungsgemäßen Verfah- rens ; Fig. 8 einen Flußlaufplan eines Betriebsmodus des erfin- dungsgemäßen Verfahrens ; Fig. 9 einen Flußlaufplan eines weiteren Betriebsmodus des erfindungsgemäßen Verfahrens ; Fig. 10 einen Flußlaufplan zur Kalibrierung der Koppe- lordnung ; Fig. 11 einen Flußlaufplan des Gehschätzers zur Bestim- mung der Zyklusdauer ; Fig. 12 einen Flußlaufplan des Gehschätzers zur Bestim- mung zyklischer Parameter ; Fig. 13 ein Diagramm mit Werten von Varianzen der verti- kalen Beschleunigung aber Geh- /Laufgeschwindigkeit ; Fig. 14 Diagramme mit Werten von Leistungsdichtespektren vertikaler Beschleunigungen Fig. 15 einen Flußlaufplan des Gehschätzers zur Bestim- mung der Entfernung ; Fig. 16 einen Flußlaufplan einer Kalibrierung des Kompas- ses ; und Fig. 17 eine Darstellung der Anzeigeeinrichtung in dem Kalibriermodus ; In Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel eines Zentralgeräts 1 des erfindungsgemäßen Golfnavigationsgeräts dargestellt.

Das dargestellte Zentralgerät 1 weist in einem Hauptgehäuse

2 eine Recheneinrichtung 3 und damit verbunden einen GPS- Empfänger 4, eine Speichereinrichtung 5, eine Anzeigeein- richtung 6, eine Eingabeeinrichtung 7, eine Energieversor- gungseinrichtung 8 und ein Funkmodem 9 als Übertragungsein- richtung auf. Das Zentralgerät 1 kann optional einen Daten- übertragungsanschluß 31 aufweisen.

Der GPS-Empfänger 4 empfängt Signale mit Positionsinforma- tionen 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 ei- ne 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 dar- gestellt ist ein GPS-Satellit, der mit der Bezugsziffer 42 bezeichnet ist. Ferner dargestellt ist eine optionale Refe- renzstation 43 in einem Clubhaus 15, die zur Durchführung einer Differential-GPS-Navigation erforderlich ist. Die Po- sition des Golfnavigationsgeräts auf der Bahn 11 des Golf- platzes 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 zusätz- lich 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 Speicherbau- stein 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 aber Hindernisse (nicht dargestellt) wie Wasserflä- chen, Sandbunker oder Gestrüppwiesen enthalten sein. Ferner umfaßt die Karte Höheninformationen, soweit diese verfügbar sind. Zweckmäßigerweise ist die digitalisierte Golfplatz- karte in Form einer Vektorgraphik gespeichert ; dies hat ge- genüber einer einfachen Bitmap-Graphik den Vorteil des ver- ringerten Speicherplatzbedarfs und der beliebigen Skalier- barkeit, 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 ge- speichert. Bei diesem handelt es sich zweckmäßigerweise um einen solchen Spielverlauf, wie er von einer Person mit Vorbildcharakter, beispielsweise einem Golflehrer oder ei- nem professionellen Spieler, auf diesem Golfplatz gespielt wurde. Der Muster-Spielverlauf umfaßt Weginformationen aus einer Mehrzahl von Positionsdaten sowie Zusatzinformatio- nen, insbesondere Schlagdaten hinsichtlich der Anzahl benö- tigter Schläge, verwendeter Schlägertypen und der damit er- zielten Schlagweiten. Der Speicherbaustein 52 ist ein Schreib-/Lese-Speicher, in dem ein oder mehrere Ist- Spielverläufe und andere Informationen von der Rechenein- richtung 3 gespeichert werden.

Auf der Anzeigeeinrichtung 6 werden Informationen darge- stellt. Sie ist mit der Recheneinrichtung 3 verbunden. Sie ist graphikfähig, so daß ein wählbarer Bereich der digita- lisierten Golfplatzkarte dargestellt werden kann. Ferner

werden auf der Anzeigeeinrichtung 6 die von der Rechenein- richtung 3 unter Nutzung von absoluten und relativen Posi- tionsdaten ermittelte Position des Golfspielers darge- stellt. 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 wer- den die Anzahl der benötigten Schläge, das für die Bahn be- stehende 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 Hauptge- häuses 2 in einem oberen Bereich angeordnet.

Zur Eingabe von Daten durch den Benutzer ist die Eingabe- einrichtung 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- ler 1, eine Taste 76 zur manuellen Erhöhung des Zähler- stands von Spieler 2, eine Taste 77 zum Markieren einer Po- sition und eine Betätigungswippe 78 mit vier Richtungen (oben, unten, links und rechts) zur Auswahl von Menüpunk- ten. Vorzugsweise ist ferner eine Berühreingabeeinrichtung 72 auf der Anzeigeeinrichtung 6 angeordnet, mittels der durch Berühren einer entsprechenden Stelle auf dem darge- stellten Bereich der Golfplatzkarte der Ort eines Hilfs- ziels in intuitiv leicht verständlicher Weise bestimmt wer- den kann. Die Berühreingabeeinrichtung 72 kann auch für

weitere Eingabefunktionen verwendet werden (bspw. die Mar- kierung der aktuellen Ballposition) ; andererseits ist sie aber nicht zwingend erforderlich, die Eingabe des Hilfs- ziels könnte auch aber die Betätigungswippe 78 erfolgen.

Die Energieversorgungseinrichtung 8 umfaßt einen Akkumula- tor 81 als Energiespeicher, der die Einrichtungen des Zen- tralgeräts 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 Lade- anschluß 84 zum Anschluß einer externen Energiequelle vor- gesehen, der mit der Ladeschaltung 82 verbunden ist.

Das Funkmodem 9 ist einerseits mit der Recheneinrichtung 3 und andererseits mit einer Antenne (nicht dargestellt) ver- bunden. Es ist Teil einer Übertragungseinrichtung zum Emp- fangen von Meßdaten einer räumlich getrennten Sensoranord- nung 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 digitalisier- te Golfplatzkarte aber den Datenanschluß 30 aktualisiert werden. Bei diesem Datenanschluß 30 wird vorzugsweise ein serielles Datenübertragungsverfahren verwendet, wie es bei- spielsweise als RS 232 C bekannt ist. In der Regel handelt es sich bei dem Datenanschlu$ 30 um einen Stecker zum An- schluß 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 Golfnavigationsge- räts dargestellt. Im oberen Bereich der Vorderseite ist die Anzeigeeinrichtung 6 und im unteren Bereich die Eingabeein- richtung 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 Rücksei- te Einschubschächte zum Einsetzen und zum Entnehmen des auswechselbaren Speichermoduls 51 und gegebenenfalls des Speicherbausteins 52 vorgesehen. An einer Längsseite des Hauptgehäuses 2 ist der Datenanschlu$ 30 und der Energie- versorgungsanschluß 84 angeordnet.

In Fig. 5 ist eine Ausführungsform der räumlich getrennt angeordneten Sensoreinrichtung 100 dargestellt. Die externe Sensoranordnung 100 ist mittels einer geeigneten Halteein- richtung, 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, be- vorzugt dreiachsig, ein Neigungsmesser 106, bevorzugt zwei- achsig, 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 Energie- versorgungseinrichtung 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 verar- beiteten Signale an das Funkmodem 9 des Zentralgeräts 1 ; außerdem dient es zum Empfang von Befehlen von dem Zentral- gerät l.

In Fig. 6 ist ein zweites Ausführungsbeispiel einer exter- nen Sensoranordnung 200 dargestellt. In einem Sensorgehäuse 202 sind eine dritte Recheneinrichtung 203, ein Drehsensor 204, ein zweites Magnetometer 205, ein zweiter Neigungsmes- ser 206, eine dritte Energieversorgungseinrichtung 208 so- wie ein drittes Funkmodem 209 angeordnet. Die dritte Re- cheneinrichtung 203 weist einen Analog-Digital-Wandler auf, der mit dem Drehsensor 204, dem zweiten Magnetometer 205 und dem zweiten Neigungsmesser 206 verbunden ist. Die drit- te Energieversorgungseinrichtung 208 ist mit den elektri- sche Energie benötigenden Einrichtungen verbunden ; zu ihrer Versorgung ist außen an dem Sensorgehäuse 202 eine dritte Solarzelle 210 vorgesehen. Das dritte Funkmodem 209 über- mittelt die gemessenen und von der dritten Recheneinrich- tung 203 verarbeiteten Signale an das Funkmodem 9 des Zen- tralgeräts 1 ; außerdem dient es zum Empfang von Befehlen von dem Zentralgerät l. Die externe Sensoranordnung 200 ist an einem Golfgefährt oder an einem Golftaschenwagen befe- stigt, wobei mit einem seiner Räder der Drehsensor 204 ver- bunden 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 Dy- namos 207 nutzt.

Das Golfnavigationsgerät wird wie folgt benutzt (Fig. 7).

Vor der Inbetriebnahme ist ein Speichermodul mit dem Mu- ster-Spielverlauf und der digitalisierten Golfplatzkarte einzusetzen. Nach dem Einschalten erfolgt ein Initialisie- ren 31, bei dem die Daten der digitalisierten Golfplatzkar- te aus der Speichereinrichtung 5 in die Recheneinrichtung 3 eingelesen werden. Nach kurzer Zeit stehen Positionsdaten von dem GPS-Empfänger 4 zur Verfügung. Mit diesen Positi- onsdaten 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 Be- nutzereingabe 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 Auswahlmög- lichkeit 342 für einen Betriebsmodus"virtueller Wettkampf" in 34 angeboten. Nachfolgend erfolgt ein Abfragen 343 einer Eingabe des Benutzers. Ist diese negativ, wird in einem Be- triebsmodus"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 Gegner- wahl, welches den Muster-Spielverlauf oder einen bereits gespeicherten Ist-Spielverlauf anbietet. Es erfolgt ein Ab- fragen 345 einer Eingabe des Benutzers. Wurde die erstge- nannte Alternative gewählt, so erfolgt ein Lesen 346 des Muster-Spielverlaufs aus dem auswechselbaren Speichermodul 51 und es wird mit dem Darstellen 349 des gelesenen Spiel- verlaufs 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 Spei- cherbaustein 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 han- delt 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 Daten- sammlungen angelegt und vom Schlägertyp abhängige Statisti- ken erstellt werden sollen. Nachfolgend erfolgt ein Anzei- gen 353 des Zielpunkts, einer vorhergesagten Schlagweite und der eigenen Position auf dem gewählten Bereich der Golfplatzkarte auf der Anzeigeeinrichtung 6. Die Darstel- lung der prognostizierten Schlagweiten ermöglicht es dem Golfspieler zu beurteilen, ob der gewählte Schlägertyp pas- send 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 Be- reich der Golfplatzkarte bestimmen, zu dem dann die Entfer- nung und Richtung von der aktuellen Position angezeigt wer- den. Liegt beispielsweise vor dem Golfspieler eine zu aber- querende Wasserfläche, so braucht er nur den von ihm aus gesehen hinteren Rand der Wasserfläche auf der Berühreinga- beeinrichtung 72 anzutippen und das Zentralgerät 1 ermit- telt die Entfernung sowie Richtung von der aktuellen Posi- tion 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-Spiel- verlaufs 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 entsprechen- den Taste 77. Die neue Position des Golfballs wird ermit- telt und gespeichert. Ferner werden in einem folgenden Schritt 358 die Entfernung zu dem Abschlagort berechnet und angezeigt, der Ballweg gespeichert und angezeigt, die An- zahl der Schläge um 1 erhöht und die Schlagdaten gespei- chert. 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 abgespei- chert 360. Nachfolgend erfolgt ein Kalibrieren 361 der Kop- pelortung. 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-Empfänger 4 als absolute Posi- tionsdaten und von den Funkmodems 9,109 übermittelte Meß- signale der externen Sensoranordnung 100. Alternativ können auch aber das Funkmodem 209 Meßsignale der externen Sen- soranordnung 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 Speicherein- richtung 5 mit der digitalisierten Golfplatzkarte stammen,

wenn eine dort gespeicherte Position wie etwa der Abschlag- punkt 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 Koppelnavi- gation 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 aber 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, wäh- rend eine Übertragungsstörung bei dem Übermitteln einer Po- sition 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 ak- tuelle 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 Ge- samt-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 ge- messene Schlaglänge zusammen mit den Winddaten gespeichert wird, um dann erst bei der Prädiktion die Korrektur vorzu- nehmen. Der platzbezogene Datenpool dient zur Dokumentati- on, d. h. zur Dokumentation sämtlicher Spiele auf einem be- stimmten Platz in einer Art und Weise, die anschließend ei- ne 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 Ergebnisaus- wertung in Abhängigkeit von der jeweiligen Zählweise (Brut- toergebnis) und eine Ergebnisauswertung in Abhängigkeit von einem Handicap (Nettoergebnis). Das Nettoergebnis wird be- rechnet, indem von dem Bruttoergebnis das Handicap (Vorga- be) abgezogen wird. Teilweise finden andere Zählweisen An- wendung, vor allem bei Turnieren. Aus dem persönlichen Ge- samt-Datenpool werden statistische Kenngrößen, wie Mittel- wert, Standardabweichung, Varianz, Maximal-und Minimal- wert, für die Schlagweite in Abhängigkeit von dem Schläger- typ gebildet. Ferner wird die statistische Aussagesicher- heit bestimmt, d. h. der Vertrauensbereich für die Prädik- tion. 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, beispiels- weise 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"be- zeichnet 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 Anzei- geeinrichtung 6 dargestellt.

In Fig. 10 ist eine Kalibrierung der Koppelnavigation dar- gestellt. 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 verifi- ziert werden. In einem nachfolgenden Schritt 363 wird die Entfernung zwischen der aus der digitalisierten Golfplatz- karte bekannten Position des Zielpunkts und der aktuellen Position bestimmt. In einem nachfolgenden Schritt 364 wird bestimmt, ob die Entfernung größer als eine zulässige Höch- stabweichung ist. Ist dies der Fall, so erfolgt in einem nachfolgenden Schritt 365 eine Optimierungsrechnung, mit- tels der Korrekturfaktoren für die Distanz ermittelt 366 und ein Offset des Magnetometers 105,205 ermittelt werden.

Nachfolgend wird eine Optimierungsrechnung 367 zur Modifi- kation 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 Kop- pelortung 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 Po- sitionen beider Punkte sind aus der digitalen Karte be- kannt. 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 Para- meter 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 er- mitteln. Die Berechnungen können auch in der externen zwei- ten Recheneinrichtung 103 durchgeführt werden. Die Werte ax der Beschleunigungen in Horizontalrichtung und az in Verti- kalrichtung 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 minde- stens 20 Hz einer Analog-/Digital-Wandlung 112 unterzogen.

Der Beschleunigungsgebers 104 weist vorzugsweise ein Koor- dinatensystem 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 ge- speicherten Beschleunigungswerten von vorzugsweise ax ein Extremum gesucht, das beispielsweise für ein Aufsetzen der linken Ferse steht, danach ein nachfolgendes Extremum ge- sucht, 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 Be- rechnen der Zeitdifferenz zwischen den Zeitpunkten für das aufeinanderfolgende Aufsetzen einer Ferse wird die Zyklus- zeit 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 zuge- ordneten Speicherbereichen 113,114 ausgelesen 121. Durch Mittelwertbildung 122 der gelesenen Beschleunigungswerte ax, az jeweils für sich werden Mittelwerte der Beschleuni- gung ax bzw. der Beschleunigung az ermittelt. Durch Vari- anzbildung 123 aber die Zykluszeit werden Varianzen der Be- schleunigungswerte ax bzw. az ermittelt.

Nachfolgend wird das Detektieren von Laufen oder Gehen be- schrieben. Als ein Parameter wird die Varianz der Beschleu- nigungswerte az herangezogen. Die über einen Gehschritt zy- klischen Werte der Varianz werden mittels eines Tiefpaßfil- ters geglättet. Die Werte werden gespeichert, so daß Ver- gangenheitswerte für die Varianz der Beschleunigungswerte zur Verfügung stehen. Der jeweils aktuelle Wert für die Va- rianz der Beschleunigung az wird mit den Vergangenheitswer- ten verglichen ; bei einem raschen Ansteigen des Vari- anzwerts wird ein binäres Auswahlsignal, das einen Zustands

des Gehens oder Laufens anzeigt, in einen HOCH-Zustand ge- schaltet, bei einem raschen Abfallen in einen NIEDRIG- Zustand, ansonsten bleibt der Zustand des Signals unverän- dert. 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 zu- mindest teilweise deaktiviert werden, um somit Fehlschät- zungen durch das nur zum Schätzen von Gehbewegungen gebil- dete 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 Be- stimmen der Wertespanne von den Beschleunigungswerten az durchgeführt werden. Dazu werden die Minimal-und Maximal- werte der Beschleunigung az vorzugsweise mittels eines Tiefpaßfilters geglättet und die jeweils aktuellen Be- schleunigungswerte 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 Eck- werte 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 Be- schleunigung az erfolgen. Mittels an sich bekannter Verfah-

ren wird das Leistungsdichtespektrum berechnet. Darin tre- ten 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 er- ster 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 preis- günstige Bausteine verfügbar, in denen eine solche Berech- nung implementiert ist. Es hat sich bewährt, bei einer Ab- tastfrequenz 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 Leistungsdichtespek- trum beim Gehen 143 (mit Nebenmaximum 144) bzw. beim Laufen 145 dargestellt.

In Fig. 15 ist die Modellierung für den Gehschätzer darge- stellt. Mittelwertdaten der Beschleunigung az werden in ei- nem 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 ei- nes 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 Modellbe- rechnungsschritt 156 zugrunde liegenden Schatz-Modells, bei welchen aus Varianzdaten der Beschleunigung az eine mittle- re Gehgeschwindigkeit ermittelt wird. Aus der damit ermit- telten Gehgeschwindigkeit und der bereits ermittelten Zy- kluszeit kann die Gehstrecke ermittelt werden. Durch Multi- plikation 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 Aufsummie- ren der Schrittlängen wird die gegangene Gehstrecke berech- net. Die Gehstrecke 3 wird, falls sie in der externen zwei- ten Recheneinrichtung 103 berechnet wurde, aber die Funkmo- dems 9,109 an die Recheneinrichtung 3 zur Weiterverarbei- tung bei der relativen Positionsbestimmung mittels Koppel- navigation übermittelt.

Die zu Fig. 15 beschriebene Modellierung ist eine gute Mög- lichkeit von mehreren. Eine einfache, wenngleich etwas un- genauere Alternative weist folgende Schritte auf : Zuerst wird die Dauer eines Schrittes bestimmt, z. B. aus Be- schleunigungen ; 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 Schlagereig- nisses 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 Meß- werten 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, Wil- liams & 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 dar- gestellt. Dies ist deshalb erforderlich, da der Kompaß üb- licherweise 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 Kali- brierung durchführen kann, ist das nachfolgend beschriebene Kallibrierverfahren vorgesehen. Zweckmäßigerweise wird es über einen Menüpunkt in dem Schritt Initialisieren 31 auf- gerufen. Zuerst wird die zu spielende Bahn 11 auf der An- zeigeeinrichtung 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 Mar- kieren des ausgewählten Orientierungspunkts auf der Anzei- geeinrichtung 6 mittels Betätigen der Betätigungswippe 78.

Nachdem der Benutzer seinen Körper in die Richtung zu die- sem 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 Benut- zereingaben abgefragt 165, mit denen der dargestellte Kom- paßkurs in Deckung mit der Blickrichtung 166 gedreht wird.

Der Winkel der dazu erforderlichen Drehung entspricht dem Kompaßfehler. Dieser Wert wird gespeichert und bei der Kop- pelortung zu der Korrektur der Kompaßwerte verwendet. Eine Darstellung des Kalibriermodus auf der Anzeigeeinrichtung 6 ist in Fig. 17 gezeigt.