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Title:
BUOY FOR MARKING POSITIONS IN THE WATER, AS WELL AS A METHOD FOR POSITIONING AT LEAST ONE BUOY AND COMPUTER SYSTEM FOR CONTROLLING ONE OR MORE BUOYS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/211201
Kind Code:
A1
Abstract:
The present invention relates to a buoy (100) for marking positions in the water, in particular turning positions, preferably turning positions in sailing regattas. The buoy (100) comprises at least one data transmission unit for sending and receiving data, a control device for controlling the position and preferably orientation of the buoy (100), at least one sensor for data acquisition, in particular a GNSS receiver, preferably a GPS receiver, at least one drive device (29), a floating body (20) and a power source, in particular a battery. The buoy (100) comprises a sensor for inclination detection, preferably an inertial sensor, particularly preferably a gyroscope.

Inventors:
NÄF KAI (CH)
Application Number:
PCT/EP2019/060771
Publication Date:
November 07, 2019
Filing Date:
April 26, 2019
Export Citation:
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Assignee:
ROBOBOJ HOLDING AG (LI)
International Classes:
B63B22/16; G05D1/00; G05D1/02
Foreign References:
US9927529B22018-03-27
US5577942A1996-11-26
US5731788A1998-03-24
US9927529B22018-03-27
Attorney, Agent or Firm:
RUDER, Susanna et al. (CH)
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Claims:
Ansprüche

1. Boje (100) zur Markierung von Positionen im Wasser, insbe sondere Wendepositionen, bevorzugt Wendepositionen bei Se gelregatten, wobei die Boje (100) zumindest eine Datenüber tragungseinheit zum Aussenden und Empfangen von Daten, eine Steuerungsvorrichtung zur Steuerung der Position und bevor zugt Ausrichtung der Boje (100), mindestens einen Sensor zur Datenerfassung, insbesondere einen GNSS-Receiver, be vorzugt ein GPS-Receiver, mindestens eine Antriebsvorrich tung (29), einen Schwimmkörper (20) und eine Energiequelle, insbesondere einen Akkumulator, umfasst, dadurch gekenn zeichnet, dass die Boje (100) einen Sensor zur Neigungser fassung, bevorzugt einen Inertialsensor, insbesondere be vorzugt ein Gyroskop, insbesondere ein Gyroskop mit Kom pass, insbesondere ein Gyrokompass, umfasst.

2. Boje (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Boje (100) mindestens zwei Antriebsvorrichtungen (29), insbesondere umfassend Elektromotoren (23) und/oder An triebsschrauben (24), wobei die Elektromotoren (23) bevor zugt in Wirkverbindung mit je einer Antriebsschraube (24) ausgebildet sind, umfasst.

3. Boje (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsvorrichtung (29) derartig ausgebildet ist, dass der Motor (23) , insbesondere Elektro motor (23), innerhalb des Schwimmkörpers (20) ausgebildet ist und die Antriebsschrauben (24) ausserhalb des Schwimm körpers (20), insbesondere symmetrisch zu einer Längsachse

L des Schwimmkörpers (20) angeordnet sind.

4. Boje (100) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch ge kennzeichnet, dass die Antriebsvorrichtung (29) derartig ausgebildet ist, dass sowohl Motor (23) als auch Antriebs- schraube (24) ausserhalb des Schwimmkörpers (20) ausgebil det sind.

5. Boje (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Antriebsvorrich tung (29) ein Kraftübertragungselement umfasst, welches die Kraft von einem Motor (23) zu einer Antriebsschraube (24 ) überträgt, wobei die Antriebsschraube (24) einen Mindestab stand vom Schwimmkörper (20) von 10% des Schraubendurchmes sers D aufweist und insbesondere das Kraftübertragungsele ment derartig ausgebildet ist, dass die Antriebsschraube (24) einen Mindestabstand vom Schwimmkörper (20) von 10% des Schraubendurchmessers D aufweist.

6. Boje (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungsvorrichtung einen Compu ter mit Steuerungssoftware (43) , insbesondere einer Client software (43) , zur Speicherung und Verarbeitung von aufge nommenen Daten und zur Steuerung der Antriebsvorrichtung umfasst .

7. Boje (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Boje (100) einen magnetischen Kom pass umfasst.

8. Boje (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Boje (100) ein Anemometer umfasst.

9. Boje (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, dass die Boje (100) einen Tiefensensor um fasst.

10. Boje (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, dass die Boje (100) einen Aufprallsensor um fasst.

11. Boje (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, dass die Boje (100) mindestens eine Kamera umfasst .

12. Boje (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Boje (100) genau einen Schwimmkör per (20) umfasst.

13. Boje (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, dass die Boje (100) einen Sichtkörper (10) umfasst, wobei der Schwimmkörper (20) insbesondere im We sentlichen unterhalb des Sichtkörpers (10) angeordnet ist, so dass der Sichtkörper (10) bei Anordnung der Boje (100) im Wasser oberhalb des Wassers sichtbar angeordnet ist.

14. Boje (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwimmkörper (20) bootsrumpfför mig ausgestaltet ist, wobei der bootsrumpfförmige Schwimm körper (20) eine Längsachse L aufweist, die sich entlang einer Bootslängsachse Lb erstreckt.

15. Boje (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwimmkörper (20) mindestens ei nen Kiel (25) , bevorzugt genau zwei Kiele (25) , umfasst, wobei dieser mindestens eine Kiel (25) unterhalb einer Was serlinie (W) der Boje (100) angeordnet ist.

16. Boje (100) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Kiel (25) eine Kiellängsausdehnung auf weist, die sich entlang oder im Wesentlichem parallel zur Bootslängsachse L erstreckt, wobei die Kiellängsausdehnung grösser ist als eine Tiefe des Kiels (25) senkrecht zur Kiellängsausdehnung und grösser ist als eine Breite des Kiels (25) senkrecht zur Kiellängsausdehnung und senkrecht zur Tiefe des Kiels (25) .

17. Boje (100) nach einem der Ansprüche 15 oder 16, dadurch ge kennzeichnet, dass der mindestens eine Kiel (25) einen ers ten Kielbereich (61) und einen zweiten Kielbereich (62) um fasst, wobei der erste Kielbereich (61) am Schwimmkörper (20), insbesondere Rumpf (60) der Boje (100) angeordnet ist, wobei der zweite Kielbereich (62) unterhalb dem ersten Kielbereich (61) angeordnet ist, wobei der mindestens eine Kiel (25) quer zur Kiellängsachse (LK) eine Kielbreite (KB1;KB1) aufweist, wobei der erste Kielbereich (61) eine, insbesondere im Wesentlichen dreimal, grössere Kielbreite (KB1) aufweist als der zweite Kielbereich (62) .

18. Boje (100) nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Kielbereich (62) eine), insbesondere um im We sentlichen ein Drittel, kleinere Ausdehnung entlang der Kiellängsachse (LK) aufweist als der erste Kielbereich (61) .

19. Boje (100) nach einem der Ansprüche 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kielbereich (61) fest mit dem Schwimmkörper (20), insbesondere Rumpf (60) verbunden ist, wobei der zweite Kielbereich (62) fest mit dem ersten Kielbereich (61) verbunden ist.

20. Boje (100) nach einem der Ansprüche 15 bis 19, dadurch ge kennzeichnet, dass der Kiel (25) , insbesondere ein zweiter Kielbereich (62) des Kiels (25), zumindest teilweise, be vorzugt vollständig, mit Ballast gefüllt ist.

21. Boje (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwimmkörper (20) einen Rumpf (60) aufweist, wobei der Rumpf (60) eine Gleiterform, ins besondere eine Knickspantenform, aufweist.

22. Boje (100) nach einem der Ansprüche 1-20, dadurch gekenn zeichnet, dass der Schwimmkörper (20) einen Bug (20) auf- weist, der in einer V-Spantenform, insbesondere in einer Kombination aus konvexer und konkaver V-Spantenform, ge formt ist.

23. Boje (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwimmkörper (20) ein Heck (31) aufweist, das im Wesentlichen in einer Rundspantenform ge formt ist.

24. Boje (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwimmkörper (20) eine dreieckige oder runde Grundfläche G aufweist, wobei die Grundfläche G insbesondere eine Verbindungsfläche zum Sichtkörper (10) darstellt

25. Boje (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Boje (100) zumindest ein Segel (33), bevorzugt aufweisend drei Segelflächen (11), umfasst.

26. Boje (100) nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass das Segel (33) zumindest einen bevorzugt drei Masten (12) umfasst, wobei bevorzugt die Masten (12) derartig angeord net sind, dass sie einen von der senkrechten abweichenden Winkel N zur Grundfläche G aufweisen und sie insbesondere bevorzugt im Wesentlichen eine Pyramide mit dreieckiger Grundfläche G bilden.

27. Boje (100) nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Masten (12) im Wesentlichen identische Winkel N zur Grundfläche G aufweisen und der dritte Mast (12) einen von diesem Winkel N abweichende Winkel zur Grundfläche G auf weist, so dass die Masten (12) insbesondere im Wesentlichen eine schiefe Pyramide mit dreieckiger Grundfläche G bilden.

28. Boje (100) nach einem der Ansprüche 25-27, dadurch gekenn zeichnet, dass jede Segelfläche (11) im Wesentlichen tra- pezförmig ausgebildet ist, wobei insbesondere mindestens eine, bevorzugt alle, Segelflächen im Wesentlichen gleich schenklig trapezförmig ausgebildet sind.

29. Boje (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schwerpunkt der Boje (100) unter dem geometrischen Mittelpunkt des Schwimmkörpers (20) der Boje (100) liegt.

30. Boje (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Boje eine Eingabevorrichtung, ins besondere einen Schalter, die derartig ausgebildet ist, dass ein Signal aussendbar ist, welches bewirkt, dass die Boje an der aktuellen Position verbleibt.

31. Boje (100) zur Markierung von Positionen im Wasser, insbe sondere Wendepositionen, bevorzugt Wendepositionen bei Se gelregatten, insbesondere Boje (100) nach einem der Ansprü che 1-30, dadurch gekennzeichnet, dass die Boje (100) min destens eine Funkantenne zur Ortsbestimmung umfasst, bevor zugt ist die Funkantenne mit einer Basisstation verbunden oder verbindbar, insbesondere umfasst die Boje weitere Sen soren zur Datenerfassung.

32. Verfahren, insbesondere computerimplementiertes Verfahren, zum Positionieren von mindestens einer Boje (100) nach ei nem der Ansprüche 1-31, umfassend die Schritte

- Erfassen von Sensordaten einer Boje (100), insbesonde re Positionsdaten der Boje (100), insbesondere die Da ten des Neigungssensors und oder des GNSS-Receivers und/oder eines magnetischen Kompasses und/oder eines Tiefensensors und/oder eines Anemometers und/oder ei ner Kamera und/oder eines Aufprallsensors

- Bestimmung einer Ist-Position der Boje (100) anhand der Sensordaten, - Eingabe von einer Soll-Position,

- Vergleich der Ist-Position mit der Soll-Position,

- Steuern der Antriebsvorrichtung (29) durch die Steuer vorrichtung basierend auf dem Vergleich der Ist- Position mit der Soll-Position, so dass die Antriebs vorrichtung (29) die Boje (100) von der Ist-Position zur Sollposition bewegt oder auf der Sollposition hält .

33. Verfahren nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, dass die Ist-Position basierend auf GNSS-Daten durch Erfassung mit dem GNSS-Receiver bestimmt wird.

34. Verfahren nach einem der Ansprüche 32 oder 33, dadurch ge kennzeichnet, dass die Daten des Neigungssensors und/oder eines magnetischen Kompasses und/oder eines DGNSS- Verfahrens und/oder relative Positionsdaten zu einer Basis station und/oder zu mindestens einer weiteren Boje bei der Bestimmung der Ist-Position berücksichtigt werden.

35. Verfahren nach einem der Ansprüche 32 bis 34, dadurch ge kennzeichnet, dass zwei oder mehr Bojen (100) positioniert werden, insbesondere auf unterschiedlichen Positionen.

36. Verfahren nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingabe von unterschiedlichen Positionen der zwei oder mehr Bojen (100) durch Auswahl eines vorhandenen Bojenposi tionsmusters erfolgt.

37. Verfahren nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, dass die Boj enspositionsmuster durch den Benutzer anpassbar sind .

38. Verfahren nach einem der Ansprüche 32-37, dadurch gekenn zeichnet, dass das Verfahren eine Hold-Position-Funktion umfasst, in der die Boje ihre Ist-Position beibehält.

39. Computersystem zur Steuerung einer oder mehrerer Bojen

(100) nach einem der Ansprüche 1 bis 31 umfassend einen Client (42) mit einer Clientsoftware (43) und einen Server (40) mit einer Serversoftware (41) sowie einer, insbesonde re grafischen, Benutzeroberfläche (44), insbesondere einer tragbaren elektronischen Vorrichtung mit einer grafischen Benutzeroberfläche (44), zur Anzeige, Berechnung, Eingabe und bevorzugt Speicherung von Positionen von Bojen (100), dadurch gekennzeichnet, dass das Computersystem ein Verfah ren nach einem der Ansprüche 33 bis 39 durchführt.

40. Computersystem nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensordaten von dem Client (42) mit der Client software (43) erfassbar und verarbeitbar sind.

41. Computersystem nach einem der Ansprüche 39 oder 40, dadurch gekennzeichnet, dass die grafischen Benutzeroberfläche (44), insbesondere eine tragbare elektronische Vorrichtung mit einer grafischen Benutzeroberfläche (44), die Anzeige, Berechnung, Eingabe und Speicherung von Positionen von Bo jen (100) ermöglicht und insbesondere durch ein Anpassen einer angezeigten Position der Boje (100) auf der grafi schen Benutzeroberfläche (44) die Position der Boje (100) im Wasser anpassbar ist.

42. Computersystem nach einem der Ansprüche 39 bis 41, dadurch gekennzeichnet, dass das Computersystem eine Datenbank mit mindestens einem, insbesondere durch einen Benutzer anpass bares, Bojenpositionsmuster umfasst, wobei durch Auswahl dieses Bojenpositionsmusters mehr als eine Boje (100) auf die Positionen des Bojenpositionsmusters verfahrbar sind.

Description:
Boje zur Markierung von Positionen im Wasser, sowie ein Verfahren zum Positionieren von mindestens einer Boje und Computersystem zur Steuerung von einer oder mehrerer Bojen

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Boje zur Markierung von Positionen im Wasser, sowie ein Verfahren zum Positionieren von mindestens einer Boje und ein Computersystem zur Steuerung von mindestens einer Boje.

Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Bojen bekannt. Zweck der Bojen ist, eine Position oder eine Strecke im Wasser zu mar kieren .

Aus US 9927529 ist ein programmierbares Bojensystem bekannt, das eine oder mehr Bojen umfasst, die auf einen Steuerungsserver zu greifen können. Jede Boje ist mit einem stationären Ruder ausge stattet und besteht aus mindestens zwei Pontons, an die eine Hülle befestigt ist. Ein Schaft ist an einem Ende mit einem Mo torengehäuse und am anderen mit der Boje verbunden. Die Motoren gehäuse der Bojen sind um den Schaft drehbar angeordnet.

Nachteilig am Stand der Technik ist, dass die Bojen sehr breit sind, was die Lagerung und den Transport erschwert und dass die Bojen leicht durch den Wind und/oder Strömungen abdriften. Wei terhin sind die drehbaren Motoren kompliziert und wartungsinten siv .

Es ist Aufgabe dieser Erfindung, diese und weitere Nachteile des Standes der Technik zu beheben und insbesondere eine Boje, die ihre Position einfach und schnell erreicht und hält und ein Ver fahren, wodurch die Bojen einfach und schnell positioniert wer den können, und ein Computersystem zur Ausführung des Verfah rens, wodurch das Verfahren einfach und schnell durchgeführt werden kann, bereitzustellen. Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung, ein Verfahren und ein Computersystem gemäss den unabhängigen Ansprüchen gelöst.

Insbesondere wird diese Aufgabe durch eine Boje zur Markierung von Positionen im Wasser, insbesondere Wendepositionen bei Se gelregatten, gelöst. Die Boje umfasst zumindest eine Datenüber tragungseinheit zum Aussenden und Empfangen von Daten, eine Steuerungsvorrichtung zur Steuerung der Position und bevorzugt Ausrichtung der Boje, mindestens einen Sensor zur Datenerfas sung, insbesondere einen GNSS-Receiver, bevorzugt ein GPS- Receiver, mindestens eine Antriebsvorrichtung, einen Schwimmkör per und eine Energiequelle, insbesondere einen Akkumulator. Die Boje umfasst einen Sensor zur Neigungserfassung, bevorzugt ein Inertialsensor, insbesondere bevorzugt ein Gyroskop, insbesonde re ein Gyroskop mit Kompass, insbesondere ein Gyrokompass.

Durch eine Boje mit einem Sensor zur Neigungserfassung lässt sich die Position der Boje besser feststellen. Die Boje kann ei ne Solarzelle als Energiequelle umfassen. Vorzugsweise umfasst die Boje mindestens zwei Antriebsvorrichtungen, insbesondere um fassend Elektromotoren und/oder Antriebsschrauben, wobei die Elektromotoren bevorzugt in Wirkverbindung mit je einer An triebsschraube ausgebildet sind.

Durch die beiden Antriebsvorrichtungen kann die Boje einfach be wegt und gesteuert werden.

Die Antriebsvorrichtung kann derartig ausgebildet sein, dass der Motor, insbesondere Elektromotor, innerhalb oder ausserhalb des Schwimmkörpers ausgebildet ist und die Antriebsschrauben aus serhalb oder innerhalb ( Impellerantrieb) des Schwimmkörpers, ins besondere symmetrisch zu einer Längsachse L des Schwimmkörpers oder punktsymmetrisch zu einem Schwerpunkt der Boje angeordnet sind .

Somit ist die Boje genau steuerbar. Die Boje hat einen Kiel, bevorzugt zwei, Kiele. Insbesondere kann jeder Motor auch im Kiel insbesondere im oberen Kielbe reich, angeordnet sein. Alternativ können die Motoren jeweils in der Nähe des Kiels angeordnet sein, wobei bevorzugt die Richtung der Längserstreckung des jeweiligen Kiels parallel zu der Rota tionsachse der Antriebsschraube des Motors ausgebildet ist.

Alternativ kann die Antriebsvorrichtung derartig ausgebildet sein, dass sowohl Motor als auch Antriebsschraube ausserhalb des Schwimmkörpers ausgebildet sind.

Dies ermöglicht einen kurzen Kraftübertragungsweg und somit ei nen energiesparenden Motor. Der Motor kann in Fahrtrichtung di rekt hinter einem Kiel und/oder in einer Aussparung eines Kiels oder eines Teils eines Kiels angeordnet sein.

Vorzugsweise umfasst die mindestens eine Antriebsvorrichtung ein Kraftübertragungselement, welches die Kraft von einem Motor zu einer Antriebsschraube überträgt, wobei die Antriebsschraube ei nen Mindestabstand vom Schwimmkörper von 10% des Schraubendurch messers D aufweist. Insbesondere ist das Kraftübertragungsele ment derartig ausgebildet, dass die Antriebsschraube einen Min destabstand vom Schwimmkörper von 10% des Schraubendurchmessers D aufweist.

So lässt sich die Kraftübertragung und Steuerung optimal durch führen .

Vorzugsweise umfasst die Steuerungsvorrichtung einen Computer mit Steuerungssoftware, insbesondere einer Clientsoftware, zur Speicherung und Verarbeitung von aufgenommenen Daten und zur Steuerung der Antriebsvorrichtung.

Das erlaubt, die Boje einfach zu steuern. Insbesondere kann die Steuervorrichtung ausgebildet sein, die Drehgeschwindigkeit und/oder -richtung der Antriebsschrauben zu steuern. Somit kann die Boje sehr genau und einfach gesteuert werden. Insbesondere sind die Antriebsschrauben ausschliesslich rotierbar um einen Vortrieb zu erzeugen. Bevorzugt kann der Winkel und die Position der Rotationsachse der Antriebsschraube relativ zum Schwimmkör per nicht verändert werden.

Vorzugsweise umfasst die Boje einen magnetischen Kompass.

Dadurch lassen sich genauere Positionsdaten erzeugen.

Die Boje kann ein Anemometer umfassen.

Das erlaubt den Nutzern, die Boje besser auszurichten und auf ihrer Position zu stabilisieren.

Die Boje kann einen Tiefensensor umfassen.

Ein Tiefensensor kann einerseits die Genauigkeit der Positionie rung verbessern und andererseits das Halten der Position opti mieren .

Die Boje kann einen Aufprallsensor umfassen.

Dadurch können Berührungen der Boje durch Personen oder Gegen stände wie Schiffe festgestellt werden. So kann beispielsweise die Berührungen der Boje durch Segelschiffe welche in Wettfahr ten bestraft werden, aufgezeigt werden und über die Datenüber tragungseinheit an eine Meldestelle gemeldet werden.

Die Boje kann mindestens eine Kamera umfassen.

Dadurch kann die Umgebung einfach erfasst werden. Die Kamera kann mit der Datenübertragungseinheit verbunden sein, um eine Bildübertragung zu ermöglichen. Die Bildübertragung kann einzel ne oder mehrere Fotos und/oder einen Livestream umfassen. Die Datenübertragungseinheit kann eine Sende- und Empfangseinheit für elektromagnetische Signale, wie beispielsweise eine Antenne, umfassen . Vorzugsweise umfasst die Boje genau einen Schwimmkörper.

Die Boje ist so weniger gross und braucht weniger Transportfla che und weniger Raum beim Lagern und lässt sich besser steuern.

Vorzugsweise umfasst die Boje einen Sichtkörper. Der Schwimmkör per ist insbesondere im Wesentlichen unterhalb des Sichtkörpers angeordnet, so dass der Sichtkörper bei Anordnung der Boje im Wasser oberhalb des Wassers sichtbar angeordnet ist. Der

Schwimmkörper ist bei Anordnung der Boje im Wasser zumindest teilweise im Wasser angeordnet. Insbesondere weist die Boje nicht zwei voneinander unabhängige Schwimmkörper auf, wie es beispielsweise bei einem Katamaran der Fall ist.

Das erlaubt es, die Boje einfacher zu erblicken.

Vorzugsweise ist mindestens ein Sensor, insbesondere der Sensor zur Datenerfassung und/oder der Sensor zur Neigungserfassung,

GPS Empfänger und/oder die Datenübertragungseinheit am oder auf dem Schwimmkörper der Boje angeordnet. Der Sensor, insbesondere eine Antenne, ist damit weniger Bewegungen durch Wellenschlag und Wind ausgesetzt.

Vorzugsweise ist der Schwimmkörper bootsrumpfförmig ausgestal tet, wobei der bootsrumpfförmige Schwimmkörper eine Längsachse L aufweist, die sich entlang einer Bootslängsachse L b erstreckt.

Dadurch kann die Boje einfacher an ihre Position verfahren.

Vorzugsweise umfasst der Schwimmkörper mindestens einen, bevor zugt genau zwei, Kiele. Dieser mindestens eine Kiel ist unter halb einer Wasserlinie W der Boje angeordnet.

Durch den oder die Kiele hält die Boje ihre Position im Wasser besser ein. Vorzugsweise weist der mindestens eine Kiel eine Kiellängsaus dehnung auf, die sich entlang oder im Wesentlichem parallel zur Bootslängsachse L erstreckt, wobei die Kiellängsausdehnung grös ser ist als eine Tiefe des Kiels senkrecht zur Kiellängsausdeh nung und grösser ist als eine Breite des Kiels senkrecht zur Kiellängsausdehnung und senkrecht zur Tiefe des Kiels.

So kann die Boje ihre Position auch in flachem Gewässer besser einhalten .

Vorzugsweise umfasst jeder Kiel einen ersten Kielbereich und ei nen zweiten Kielbereich. Der erste Kielbereich ist am Schwimm körper, insbesondere am Rumpf, der Boje angeordnet. Der zweite Kielbereich ist unterhalb des ersten Kielbereichs angeordnet.

Der mindestens eine Kiel weist quer zur Kiellängsachse eine Kielbreite auf. Der erste Kielbereich weist eine, insbesondere im Wesentlichen einfach, grössere Kielbreite auf als der zweite Kielbereich .

Vorzugsweise weist der zweite Kielbereich eine, insbesondere um im Wesentlichen einfach, kleinere Ausdehnung entlang der Kiel längsachse auf als der erste Kielbereich.

Dadurch wird die dynamische Stabilität erhöht.

Vorzugsweise ist der erste Kielbereich fest mit dem Schwimmkör per, insbesondere Rumpf verbunden. Der zweite Kielbereich ist fest mit dem ersten Kielbereich verbunden.

Dadurch ist die Boje stabiler.

Vorzugsweise ist der Kiel, insbesondere der zweite Kielbereich, zumindest teilweise, bevorzugt vollständig, mit Ballast gefüllt.

Dadurch wird die Stabilität und Kursgenauigkeit erhöht. Vorzugsweise weist der Schwimmkörper einen Bug auf, der in einer V-Spantenform, insbesondere in einer Kombination aus konvexer und konkaver V-Spantenform, geformt ist.

Dadurch ist die Boje kursstabil.

Alternativ umfasst der Schwimmkörper einen Rumpf, wobei der Rumpf eine Gleiterform, insbesondere eine Knickspantenform, auf weist.

Dadurch weist die Boje ein besseres Schleppverhalten auf.

Vorzugsweise weist der Schwimmkörper ein Heck auf, das im We sentlichen in einer Rundspantenform geformt ist.

Dadurch ist die Boje einfach steuerbar.

Vorzugsweise weist der Schwimmkörper eine dreieckige oder runde Grundfläche auf, wobei die Grundfläche insbesondere eine Verbin dungsfläche zum Sichtkörper darstellt.

So ist ein geringer Wasserwiderstand gegeben. Eine runde Grund fläche hat weiter den Vorteil, dass Boote nicht an der Boje hän genbleiben und die Boje so verschieben. Eine Boje mit einer run den Grundform zeigt bei Berührungen der Boje durch Sportler oder Boote ein ähnliches Verhalten wie die konventionellen Bojen.

Vorzugsweise umfasst die Boje zumindest ein Segel, bevorzugt aufweisend drei Segelflächen.

So hält die Boje besser ihre Position.

Vorzugsweise umfasst das Segel zumindest einen bevorzugt drei Masten. Bevorzugt sind die Masten derartig angeordnet, dass sie einen von der senkrechten abweichenden Winkel N zur Grundfläche G aufweisen und sie insbesondere bevorzugt im Wesentlichen eine Pyramide mit dreieckiger Grundfläche G bilden. So lässt sich das Segel einfach anbringen und ist gleichzeitig von allen Seiten gut erkennbar. Der Sichtkörper ist auch bei viel Wind stabiler und hält bei viel Wellen deutlich besser stand .

Die Masten können jeweils im Wesentlichen identische Winkel N zur Grundfläche aufweisen, so dass eine gleichschenklige Pyrami de entsteht. Die Spitze der Pyramide liegt in diesem Fall über dem Mittelpunkt der Pyramidengrundfläche.

Alternativ weisen zwei Masten im Wesentlichen identische Winkel N zur Grundfläche und der dritte Mast einen von diesem Winkel N abweichenden Winkel zur Grundfläche G auf, so dass die Masten insbesondere im Wesentlichen eine schiefe Pyramide mit dreiecki ger Grundfläche G bilden.

Bei einer schiefen Pyramide liegt eine Spitze der Pyramide nicht über dem Mittelpunkt der Grundfläche der Pyramide.

Vorzugsweise ist jede Segelfläche im Wesentlichen trapezförmig ausgebildet, wobei insbesondere mindestens eine Segelfläche im Wesentlichen gleichschenklig trapezförmig ausgebildet ist. Be vorzugt sind alle Segelflächen im Wesentlichen gleichschenklig trapezförmig .

Das ermöglicht eine Ausrichtung des Buges in den Wind, ohne dass die Antriebsvorrichtungen angesteuert werden müssen.

Vorzugsweise liegt ein Schwerpunkt der Boje unter dem geometri schen Mittelpunkt des Schwimmkörpers der Boje.

So lässt sich die Boje einfacher positionieren und ist stabiler.

Vorzugsweise umfasst die Boje eine Eingabevorrichtung, insbeson dere einen Schalter, die derartig ausgebildet ist, dass ein Sig nal aussendbar ist, welches bewirkt, dass die Boje an der aktu ellen Position verbleibt. Hierzu ist bevorzugt die Position, insbesondere die GPS-Position, zum Zeitpunkt des Betätigens der Eingabevorrichtung bestimmbar. Die Steuerungsvorrichtung steuert die Antriebsvorrichtungen derartig, dass die bestimmte Position der Boje haltbar ist. Insbesondere ist zu diesem Halten der Po sition keine weitere Datenverbindung, insbesondere zum Server, notwendig .

Durch eine derartige Eingabevorrichtung ist ein manuelles Posi tionieren der Boje möglich.

Die Aufgabe wird weiter durch eine Boje zur Markierung von Posi tionen im Wasser, insbesondere Wendepositionen, bevorzugt Wende positionen bei Segelregatten, insbesondere eine Boje wie vorher gehend beschrieben, gelöst. Die Boje umfasst mindestens eine Funkantenne zur Ortsbestimmung der Boje, bevorzugt ist die Funk antenne mit einer Basisstation verbunden oder verbindbar. Insbe sondere umfasst die Boje weitere Sensoren zur Datenerfassung.

Die Boje kann so einfach an ihrem Bestimmungsort gehalten wer den. Ortungssysteme, die ausschliesslich GNSS- oder GPS-Receiver umfassen, sind anfällig für Messschwierigkeiten bei schlechten Wetter- oder Topografieverhältnissen. Ist die Boje über eine Funkantenne mit einer Basisstation verbunden oder verbindbar, können die relativen Positionsdaten zu dieser Basisstation unab hängig von Satelliten bestimmt werden. Die genauen Koordinaten der Basisstation sind für diese Messungen nicht unbedingt not wendig. Vorzugsweise ist die Funkantenne zur Datenerfassung an einer Oberseite des Schwimmkörpers der Boje angeordnet.

Eine Funkverbindung zwischen der Funkantenne und der Basisstati on kann über UKW-, GSM-, UMTS-, LTE-, WiMAX- oder über andere geeignete Funkverbindungen ablaufen. UKW bedeutet „Ultrakurzwel len", GSM steht für „Groupe Special Mobile", ein Mobilfunkstan dard für volldigitale Mobilfunknetze. UMTS steht für „Universal Mobile Telecommunications System", LTE für „Long Term Evolution" und WiMAX für „Worldwide Interoperability for Microwave Access".

Alternativ kann die Boje mindestens zwei Sensoren zur Datener fassung umfassen. Die Sensoren sind dazu ausgelegt, als Teil ei nes DGNS-Systems zu funktionieren. Ein Sensor, insbesondere eine Funkantenne, ist mit einer Basisstation verbunden oder verbind bar. Der zweite Sensor, insbesondere mindestens ein GNSS- Receiver oder GPS-Receiver, ist mit mindestens einem Satelliten verbunden oder verbindbar.

So kann die Genauigkeit der Ortsmessung der Boje erhöht werden. DGNSS bedeutet „Differential Global Navigation Satellite Sys tem". DGNS steht nur für „Differential Global Navigation Satel lite". Ein DGNS-System umfasst im Gegensatz zum GNS-System eine Basisstation. Die Basisstation umfasst dabei einen GNSS- Receiver, dessen genaue Koordinaten bekannt sind. Die Messungen des zweiten Sensors der Boje werden nachträglich mit Daten von der Basisstation korrigiert.

Handelt es sich beim zweiten Sensor um eine Funkantenne, die mit der Basisstation verbunden ist, ist ein DGNSS-Verfahren in Echt zeit durchführbar. Insbesondere kann der zweite Sensor zur Da tenerfassung dazu ausgelegt sein, die GNSS-Messungen in Code durchzuführen. Werden die GNSS-Messungen „in Code" durchgeführt, kann eine Genauigkeit im Meterbereich erzielt werden. Bei einer Messung in Code stellt der GPS-Receiver die Übertragungszeit ei nes Signals von einem Satelliten fest, indem er einen zufälligen Code mit dem Signal des Satelliten vergleicht. Der GPS-Receiver passt seinen Code schrittweise an, bis die Codes übereinstimmen. Insbesondere kann der Sensor zur Datenerfassung dazu ausgelegt sein, die Messungen „in Phase" durchzuführen. Bei einer Messung in Phase wird die Bandbreite einer Frequenz gemessen. Eine GNSS- Messung in Phase wird Real-time Kinematic (RTK) genannt. Mit ei nem RTK-Verfahren kann eine Genauigkeit im Zentimeterbereich er reicht werden.

Vorzugsweise umfasst die Boje mindestens eine Recheneinheit. Die Recheneinheit kann dazu ausgelegt sein, relative Positionsdaten der Boje zu einer Basisstation und/oder zu einer weiteren Boje, insbesondere mittels eines DGNSS-Verfahrens , aufzunehmen

und/oder zu verarbeiten. Die Recheneinheit kann so ausgelegt sein, dass Positionsmessungen, insbesondere GNSS- oder GPS- Daten, mit den Positionsdaten von einer Basisstation ergänz- und/oder korrigierbar sind. Die Recheneinheit kann dazu ausge legt sein, Positionsdaten in Echtzeit zu erhalten, zu verarbei ten und weiterzuleiten.

Das ermöglicht eine einfache Genauigkeitserhöhung der Bojenposi tionierung .

Vorzugsweise umfasst die Boje eine Steuerungsvorrichtung zur Steuerung der Position und bevorzugt Ausrichtung der Boje. Die Steuervorrichtung ist mit der Recheinheit verbunden oder ver bindbar. Die Recheneinheit ist dazu ausgelegt, Positionsbefehle zum Steuern der Boje an die Steuervorrichtung zu kommunizieren. Die Steuervorrichtung ist dazu ausgelegt, die Boje aufgrund von Positionsbefehlen der Recheneinheit zu positionieren.

Das erlaubt eine einfache Anpassung der Position der Boje.

Weiter kann die Aufgabe durch die Verwendung einer Funkantenne auf einer Boje und einer Basisstation, insbesondere einer fi xierten Basisstation, insbesondere als Teil eines DGNS-Systems , zum Korrigieren und/oder Ergänzen von Positionsmessungen von Bo- jen zur Markierung von Positionen im Wasser, insbesondere von Bojen wie vorhergehend beschrieben, gelöst werden.

So können Ortsdaten von anderen Datenerfassungssystemen, die durch Wetter oder Topografie beschränkt werden, einfach korri giert oder ergänzt werden.

Die Aufgabe wird weiter durch ein Positionierungsverfahren für Bojen gelöst. Das Positionierungsverfahren umfasst die Schritte:

- Bereitstellen mindestens einer Boje, insbesondere einer Bo je wie vorhergehend beschrieben, umfassend mindestens zwei Sensoren zur Datenerfassung, insbesondere mindestens einer Funkantenne und/oder einem GNSS- und/oder einem GPS- Receiver, eine Recheneinheit zum Ergänzen und/oder Korri gieren von Positionsmessungen und Ausgeben von Steuerbefeh len und eine Steuervorrichtung zum Steuern der Bojenpositi on,

- Bereitstellen einer Basisstation als Referenzstation, ins besondere einer Basisstation, wobei bevorzugt deren genaue Koordinaten bekannt sind,

- Sammeln von Positionsdaten der mindestens einen Boje über ein GNSS-Verfahren,

- Korrektur und/oder Ergänzung der Positionsmessungen durch Korrekturdaten von der Basisstation, insbesondere durch Verwendung eines DGNSS-Verfahrens ,

- Optional Anpassung der Bojenposition durch die Steuervor richtung der mindestens einen Boje

So können Ortsdaten von Bojen einfach korrigiert oder ergänzt werden. Insbesondere können mehrere Bojen bereitgestellt werden. Durch die Korrekturdaten können die relativen Positionen einer ersten Boje zu einer zweiten Boje korrigiert und/oder ergänzt und insbesondere leicht beibehalten werden. Die Aufgabe wird weiter durch ein Bojenortungssystem gelöst. Das Bojenortungssystem umfasst mindestens eine Boje zur Markierung von Positionen im Wasser, bevorzugt Wendepositionen bei Segelre gatten. Insbesondere umfasst das Bojenortungssystem mindestens eine Boje wie vorhergehend beschrieben. Das Bojenortungssystem umfasst eine Basisstation. Die mindestens eine Boje umfasst min destens eine Funkantenne, eine Recheneinheit und eine Steue rungsvorrichtung zur Steuerung der Position und bevorzugt Aus richtung der Boje. Die Funkantenne ist so mit der Basisstation verbunden oder verbindbar, dass Positionsdaten, insbesondere re lative Positionsdaten der mindestens einen Boje zur Basisstati on, an die Boje sendbar sind. Bevorzugt umfasst das Bojenor tungssystem ein DGNS-System. Insbesondere sind die Funkantenne und die Recheneinheit so verbunden, dass die so erhaltenen Posi tionsdaten an die Recheneinheit weiterleitbar sind. Insbesondere ist die Recheneinheit dazu ausgelegt, Positionsdaten zu verar beiten und/oder zu ergänzen und/oder zu korrigieren, Positions befehle zum Steuern der Boje zu errechnen und an die Steuervor richtung zu kommunizieren. Insbesondere ist die Steuervorrich tung dazu ausgelegt, die Boje aufgrund von Positionsbefehlen der Recheneinheit zu positionieren.

Das ermöglicht eine hohe Genauigkeit auch bei schlechten Wetter oder Topografieverhältnissen. Alternativ können der Sensor zur Datenerfassung und die Basisstation so mit mindestens einem Sa telliten verbunden sein, dass Positionsmessungen der Boje korri gierbar sind. Die Basisstation kann auf einer zweiten Boje oder an Land angeordnet sein. Bevorzugt ist die Basisstation fest an Land fixiert. Vorzugsweise ist das Bojenortungssystem dazu aus gebildet, in Echtzeit Positionen von Bojen zu messen, Positions daten zu versenden und/oder zu verarbeiten. Insbesondere umfasst das Bojenortungssystem eine Funkverbindung zwischen der mindes- tens einen Boje und der Basisstation. Das Bojenortungssystem kann mindestens zwei Bojen umfassen, wobei das Bojenortungssys tem dazu ausgelegt ist, die relativen Positionsdaten von einer ersten Boje zu einer anderen Boje zu sammeln und/oder zu verar beiten und/oder zu korrigieren.

Die Aufgabe wird weiter durch ein Verfahren, insbesondere compu terimplementiertes Verfahren, zum Positionieren von mindestens einer Boje wie vorgehend beschrieben gelöst. Das Verfahren um fasst die Schritte

- Erfassen von Sensordaten einer Boje, insbesondere Positi onsdaten der Boje, insbesondere Daten des Neigungssensors und/oder eines GNSS-Receivers und/oder eines magnetischen Kompasses und/oder eines Tiefensensors und/oder eines Anemometers und/oder einer Kamera und/oder eines Auf prallsensors

- Bestimmung einer Ist-Position der Boje anhand der Sensorda ten,

- Eingabe von einer Soll-Position,

- Vergleich der Ist-Position mit der Soll-Position,

- Steuern der Antriebsvorrichtung durch die Steuervorrichtung basierend auf dem Vergleich der Ist-Position mit der Soll- Position, so dass die Antriebsvorrichtung die Boje von der Ist-Position zur Soll-Position bewegt oder auf der Soll- Position hält.

Vorteil dieses Verfahrens ist, dass eine genaue Positionierung sowie das Halten der Position der Boje möglich sind. Vorzugsweise wird beim Verfahren die Ist-Position basierend auf GNSS-Daten durch Erfassung mit dem GNSS-Receiver bestimmt.

Somit wird eine genaue Positionsbestimmung möglich.

Vorzugsweise werden die Daten des Neigungssensors und/oder eines magnetischen Kompasses und/oder eins DGNSS-Verfahrens und/oder relative Positionsdaten zu einer Basisstation und/oder zu min destens einer weiteren Boje bei der Bestimmung der Ist-Position berücksichtigt .

Vorteil dieses Verfahrens ist eine genauere Bestimmung der Ist- Position. Insbesondere sind die Positionsdaten des Kompasses durch den Neigungssensor bereinigbar.

Vorzugsweise werden zwei oder mehr Bojen positioniert, insbeson dere auf unterschiedlichen Positionen.

Das ermöglicht eine einfache Positionierung der Bojen zur Mar kierung des Kurses.

Vorzugsweise erfolgt die Eingabe von unterschiedlichen Positio nen der zwei oder mehr Bojen durch Auswahl eines vorhandenen Bo- j enpositionsmusters .

Das ermöglicht eine einfache und rasche Verteilung der Bojen auf vorgegebene Positionen. Es können mehrere Positionsmuster in ei ner Datenbank gespeichert sein.

Vorzugsweise sind das oder die Boj enspositionsmuster durch den Benutzer anpassbar.

Vorzugsweise umfasst das Verfahren eine Hold-Position-Funktion, in der die Boje ihre Ist-Position beibehält.

Die Hold-Position Funktion kann entweder durch eine Eingabevor richtung an der Boje direkt oder durch eine softwarebasierte Eingabe am Server oder einer Benutzeroberfläche, insbesondere grafische Benutzeroberfläche ausgelöst werden. Zur Lösung der Aufgabe führt weiter ein Computersystem zur Steuerung einer oder mehrerer Bojen wie vorhergehend beschrieben umfassend einen Cli ent mit einer Clientsoftware und einen Server mit einer Server software sowie einer, insbesondere grafischen, Benutzeroberflä che, insbesondere einer tragbaren elektronischen Vorrichtung mit einer grafischen Benutzeroberfläche, zur Anzeige, Berechnung, Eingabe und bevorzugt Speicherung von Positionen von Bojen. Das Computersystem führt ein Verfahren wie vorhergehend beschrieben durch .

Mit einem derartigen Computersystem lässt sich die Boje leicht und von überall steuern.

Die Sensordaten können vom Client mit der Clientsoftware erfass bar und verarbeitbar sein.

Somit werden die Daten sicher, zuverlässig und ohne Zeitverlust direkt auf der Boje verarbeitet.

Die grafischen Benutzeroberfläche, insbesondere eine tragbare elektronische Vorrichtung mit einer grafischen Benutzeroberflä che, kann die Anzeige, Berechnung, Eingabe und bevorzugt Spei cherung von Positionen von Bojen ermöglichen und insbesondere kann durch ein Anpassen einer angezeigten Position der Boje auf der grafischen Benutzeroberfläche die Position der Boje im Was ser anpassbar sein. Für eine derartige Anpassung der Position wird die Positionsveränderung auf der grafischen Benutzerober fläche in Positionsdaten der Boje im Wasser umgerechnet und so mit eine neue Soll-Position der Boje bestimmt.

Somit kann die Positionierung der Boje sehr leicht durchgeführt werden .

Vorzugsweise umfasst das Computersystem eine Datenbank mit min destens einem, insbesondere durch einen Benutzer anpassbares, Bojenpositionsmuster, wobei durch Auswahl dieses Bojenpositions musters mehr als eine Boje auf die Positionen des Bojenpositi onsmusters verfahrbar sind.

Das ermöglicht eine leichte und schnelle Bedienung.

Das Computersystem kann mehrere Benutzer mit jeweils einer Be nutzeroberfläche umfassen, wobei die Benutzer auf den Server und insbesondere die Datenbank zugreifen können.

Jede Boje umfasst bevorzugt einen Client, so dass das Computer system mehrere Clients mit Clientsoftware umfasst.

Die Kommunikation zwischen Server und Client und Benutzerober fläche kann drahtlos erfolgen.

Die Erfindung wird anhand nachfolgender Figuren beispielhaft er klärt. Es zeigt:

Figur 1: Perspektivische Ansicht der Boje Figur 2: Seitenansicht der Boje Figur 3: Vorderansicht der Boje Figur 4: Hinteransicht der Boje Figur 5: Unteransicht der Boje

Figur 6: Schematische Darstellung des Computersystems

Figur 7 : Ablaufdiagramm des Verfahrens zur Positionierung einer Boj e

Figur 8: Hinteransicht einer weiteren Ausführungsform der Boje Figur 9: Vorderansicht der weiteren Ausführungsform der Boje

Figur 10: Seitenansicht der weiteren Ausführungsform der Boje Figur 11 : Oberansicht der weiteren Ausführungsform der Boje Figur 12 : Querschnittansicht entlang der Linie A-A aus Figur 11 Figur 13: Querschnittsansicht entlang der Linie B-B aus Figur 11 Figur 14 : Seitenansicht einer dritten Ausführungsform der Boje Figur 15: Vorderansicht der dritten Ausführungsform der Boje Figur 16: Hinteransicht der dritten Ausführungsform der Boje Figur 17 : Schematische Darstellung einer Bojenortung Figur 18 : Alternative Bojenortung in schematischer Darstellung

Figur 1 zeigt die Boje 100 in perspektivischer Ansicht. Die Boje 100 umfasst zwei Hauptelemente: einen bootsrumpfförmigen

Schwimmkörper 20 und einen Sichtkörper 10. Der Schwimmkörper 20 ist unterhalb des Sichtkörpers 10 angeordnet. Der Sichtkörper 10 ist mittels einer Steckverbindung 34 mit dem Schwimmkörper 20 verbunden. Die Boje weist eine im Wesentlichen dreieckige Grund fläche G (vgl. Fig.5) auf, wo Schwimmkörper 20 und Sichtkörper 10 verbunden sind. Die Verdrängung der Boje beträgt im Wesentli chen 94 kg, der Tiefgang beträgt im Wesentlichen 650mm. Im We sentlichen hat die Boje eine Länge von 1170mm und eine Breite von 1150mm. Die Höhe des Schwimmköpers 20 beträgt im Wesentli chen 850mm, die Höhe des Sichtkörpers 10 beträgt im Wesentlichen 1600mm. Der Schwimmkörper 20 und der Sichtkörper der Boje 100 ist im Wesentlichen aus Glasfaserverstärktem Kunststoff gefer tigt .

Der Schwimmkörper 20 weist eine bootsrumpfförmige Ausgestaltung auf, mit einer Bootslängsachse L. Der Schwimmkörper 20 der Boje 100 umfasst einen Bug 30, ein Heck 31 und zwei Flanken 32. Die Bootslängsachse L ist die Achse, die von einem Vorderspanten 21 des Bugs 30 zu einem Hinterspanten 22 des Hecks 31 der Boje führt (vgl. Fig.2) . An den Flanken 32 ist je eine Antriebsvor- richtung 29 angeordnet. Die Antriebsvorrichtungen 29 umfassen je einen Elektromotor 23 und eine Schraube 24.

Die Boje 100 ist im Wesentlichen spiegelsymmetrisch zu der

Bootslängsachse L aufgebaut.

Die Boje 100 umfasst weiter eine Steuerungsvorrichtung. Die Steuerungsvorrichtung umfasst einen Client 42 mit einer Client software 43, die über eine Datenübertragungseinheit, hier ein GSM, mit der Serversoftware 41 eines Servers 40 kommunizieren kann (vgl. Fig. 6) . Die Clientsoftware 43 ist mit der Antriebs vorrichtung 29 verbunden und kann diese ansteuern. Weiter um fasst die Boje 100 mehrere Sensoren, die mit der Clientsoftware 43 verbunden sind. Diese Sensoren umfassen einen magnetischen Kompass und ein Gyroskop. Zusätzlich könnten noch ein Anemome ter, ein Tiefensensor, ein Aufprallsensor und/oder eine Kamera verwendet werden. Möglicher Tiefensensor und/oder Aufprallsensor könnte im Schwimmkörper 20 angeordnet werden. Die Boje 100 um fasst zudem einen GPS-Receiver . Als Spannungsquelle dient ein Akkumulator, der im Schwimmkörper 20 angeordnet ist. Die Boje 100 hat einen Schalter, der über die Steuervorrichtung mit der Antriebsvorrichtung 29 verbunden ist. Bei Betätigung des Positi onshaltesschalters hält die Boje 100 die Ist-Position. Diese Funktion bleibt erhalten, selbst wenn die Boje 100 keinen Kon takt zum Server 40 hat.

Figur 2 zeigt eine Seitenansicht der Boje 100 aus Figur 1. Der Schwimmkörper 20 der Boje 100 umfasst einen Kiel 25, dessen Längsachse parallel zur Bootslängsachse L ausgerichtet ist. Der Kiel 25 ist im Wesentlichen weniger tief als lang und weniger breit als tief.

An jeder Flanke 32 ist ein Befestigungselement 28 angeordnet, an denen die Antriebsvorrichtungen 29 angeordnet sind. Die Befesti gungselemente 28 sind im Wesentlichen senkrecht zu der Grundflä che G angeordnet. Die Antriebsvorrichtungen 29 umfassen jeweils einen Motor 23 und eine Schraube 24, die mit einem Kraftübertra gungselement verbunden sind.

Der Sichtkörper 10 umfasst ein Segel 33, das drei Masten 12 und drei Segelflächen 11 umfasst.

Figur 3 zeigt eine Vorderansicht der Boje 100 aus den vorherigen Figuren. Der Bug 30 der Boje 100 ist V-spantenförmig, wobei er sowohl konvexe wie auch konkave V-Spantenformen kombiniert.

Die drei Masten 12 des Segels 33 sind jeweils in einem Winkel N, der je nach verwendeter Kopfplatte und Bespannungshöhe variiert, zu einer zu der Grundfläche G senkrechten Linie angeordnet, so dass sie im Wesentlichen eine Pyramide mit einer dreieckigen Grundfläche G bilden. An diesen Masten 12 sind die drei Segel flächen 11 angeordnet. Die Segelflächen 11 sind im Wesentlichen gleichschenklig trapezförmig. Durch diese Ausgestaltung des Se gels 33 ist es möglich, dass die Boje 100 ihren Bug 30 in den Wind lenkt.

Figur 4 zeigt eine Hinteransicht der Boje 100 aus den vorherigen Figuren. Das Heck 31 der Boje 100 ist in einer Rundspantenform geformt. Die Bedienvorrichtung 14 ist am Heck 31 der Boje 100 angeordnet. Die Bedienvorrichtung 14 umfasst ein Bedienungsfeld, einen Ladestecker, Kontrolllampen und einen Hauptschalter. An der Oberseite 15 des Segels 33 sind Anemometer, Kompass, Gyro skop und GPS-Receiver angeordnet. Es ist auch möglich, dass dort eine Kamera angeordnet wird. In einer Ausführungsform ohne

Anemometer sind Kompass, Gyroskop und GPS-Receiver auf der Ober seite des Schwimmkörpers 20 angeordnet.

Figur 5 zeigt eine Unteransicht der Boje 100 aus den vorherigen Figuren. Zu sehen ist die im Wesentlichen dreieckige Form der Grundfläche G. Die Antriebsvorrichtungen 29 sind im Wesentlichen parallel am Schwimmkörper 20 angeordnet. Der Abstand der An- triebsvorrichtung 29 zur Bootslängsachse L beträgt im Wesentli chen 260mm, so dass zwischen den Motoren 23 ein Abstand von 520mm vorliegt. Die Schrauben 24 haben im Wesentlichen einen Durchmesser D von 253mm (vgl. Fig.4) . Der Abstand der Schraube zum Schwimmkörper 20 beträgt somit im Wesentlichen 25mm.

Figur 6 zeigt eine schematische Darstellung des Computersystems. Das Computersystem zur Positionierung einer Bojen 100 besteht aus 3 Hauptbestandteilen: Einem Server 40 mit Serversoftware 41, einem Client 42 mit Clientsoftware 43 und einer Benutzeroberflä che 44. Zusätzlich umfasst das Computersystem mindestens einen Schalter zum Eingeben der Instruktion zum Halten der Ist- Position.

Die Clientsoftware 43 steuert die beiden Motoren 25 an. Die Sen soren der Boje 100, also der magnetische Kompass, das Gyroskop und mögliche Wind- oder Tiefenmessgeräte, Kameras oder Auf prallsensoren, sind mit dem Computer verbunden. Die Clientsoft ware 43 erfasst alle Messdaten der Boje 100 und die Positionsda ten, die sie vom GPS-Receiver erhält und die Befehle, die sie vom Server 40 erhält und steuert die Motoren 23 an. Mit einem Laptop oder Tablet kann eine Benutzeroberfläche 44 für die Steu erung der Bojen 100 aufgerufen werden. Auf der Benutzeroberflä che 44 sind Informationen zur Boje 100, insbesondere Ist- Position, erteilte Befehle oder Nutzungsstatistiken, darge stellt. Nutzer können über die Benutzeroberfläche 44 die ihnen zugewiesene Boje 100 oder Bojen 100 überwachen und kontrollie ren, insbesondere GPS Koordinaten, gewünschte Distanz, gewünsch te Kurse von der Ausgangsposition oder gewünschter Betriebsmodus der Boje 100 eingeben.

Die Serversoftware 41 stellt Schnittstellen bereit, über die sie mit der Clientsoftware 43 der Boje 100 kommunizieren kann. Die Serversoftware 41 errechnet aus den durch den Nutzer eingegebe- nen Parametern und den von der Boje 100 übermittelten Daten ver wertbare Befehle und gibt diese an die Clientsoftware 43 weiter.

Figur 7 zeigt ein Ablaufdiagramm des Verfahrens zur Positionie rung einer Boje 100. Als erster Schritt 50 werden Sensordaten der Boje 100 von der Clientsoftware 43 erfasst, insbesondere die Positionsdaten der Boje 100, insbesondere die Daten des Gyro skops, des GPS-Receivers und eines magnetischen Kompasses. Als zweiter Schritt 51 wird eine Ist-Position der Boje 100 anhand der Sensordaten bestimmt. Als dritter Schritt 52 wird eine Soll- Position eingegeben. Bei diesem Schritt kann aus vorgegebenen Bojenpositionsmustern ausgewählt werden, die, wenn nötig, ange passt werden können. Als vierter Schritt 53 vergleicht die Ser versoftware die Ist-Position mit der Soll-Position. Schliesslich als letzter Schritt 54 wird die Boje 100 durch die Steuerungs vorrichtung die Antriebsvorrichtung 29 basierend auf dem Ver gleich der Ist-Position mit der Soll-Position angesteuert, so dass die Antriebsvorrichtung 29 die Boje 100 von der Ist- Position zur Soll-Position bewegt oder auf der Soll-Position hält. Ein Betätigen eines Schalters führt zum Halten der Ist- Position, auch wenn die Boje 100 keinen Kontakt zum Server 40 hat .

Im Folgenden werden die Figuren einer weiteren Ausführungsform der Boje 100 erläutert. Es werden nur die Unterschiede zur ers ten Ausführungsform der Boje 100 erläutert. Steuerung, Elektro nik, Sensorik, Materialien, grundsätzlicher Aufbau und weitere Elemente sind bei beiden Ausführungsformen im Wesentlichen gleich .

Figur 8 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Boje 100 von hinten. Die weitere Ausführungsform der Boje 100 umfasst eben falls nur genau einen Schwimmkörper 20. Oberhalb des Schwimmkör pers 20 ist der Sichtkörper 10 angeordnet. Der Schwimmkörper 20 dieser Ausführungsform weist eine im We sentlichen kreisförmige Grundfläche G (vgl. Fig.ll) auf.

Der Schwimmkörper 20 umfasst einen Rumpf 60, zwei Kiele 25 und zwei Antriebsvorrichtungen 29. Der Rumpf 60 weist einen Vor sprung 78 auf. Auf der Oberseite 73 des Schwimmkörpers 20 sind zudem drei Handgriffe 74 angeordnet.

Die Boje 100 ist im Wesentlichen spiegelsymmetrisch zu der

Bootslängsachse L (vgl. Fig. 11) aufgebaut. Die Bootslängsachse L führt vom Bug 30 (vgl. Fig. 9) zum Heck 31 der Boje (vgl.

Fig.10 und 11) . Die Boje 100 weist eine Knickspantenform auf, so dass Gleitereigenschaften der Boje entstehen. Weiter umfasst der Schwimmkörper 20 der Boje 100 eine im Wesentlichen zylinderför mige Hülle 70. Die Zylinderhöhe 75 (vgl. Fig. 9) ist kleiner als der Zylinderdurchmesser 76. Die obere Zylinderkante 72 ist abge rundet. Die untere Zylinderkante 71 ist beim Heck 31 v-förmig nach unten zugespitzt.

Beide Kiele 25 der zweiten Ausführungsform haben dieselbe Form. Die Kiele 25 haben einen ersten Kielbereich 61 und einen zweiten Kielbereich 62. Der erste Kielbereich 61 ist am Schwimmkörper 20 angeordnet und fest mit diesem verbunden. Der zweite Kielbereich 62 ist unterhalb des ersten Kielbereichs 61 angeordnet und fest mit diesem verbunden. Die Kiele 25 sind so an der Unterseite 77 des Schwimmkörpers 20 angeordnet, dass beide Kiele sich unter halb der Wasserlinie W befinden. Im Wesentlichen quer zur Keil längsachse LK (vgl. Fig. 10) hat der Kiel 25 eine Kielbreite KB. Die Kielbreite KB1 des ersten Kielbereichs 61 ist grösser als die Kielbreite KB2 des zweiten Kielbereichs 62. Zudem weist der erste Kielbereich 61 eine grössere Ausdehnung entlang der Keil längsachse LK auf, als der zweite Kielbereich 62 (vgl. Figur 10) . Der zweite Kielbereich 62 wird vollständig mit Ballast ge füllt . Die Antriebsvorrichtungen 29 sind ausserhalb der Kiele 25 ange ordnet. Die Antriebsvorrichtungen 29 sind mittels jeweils eines Gestänges 28 so mit dem Schwimmkörper 20 verbunden, dass die Drehachse der Schrauben 24 unterhalb des ersten Kielbereichs 61 angeordnet sind. Die Schrauben 24 sind jeweils durch eine

Schutzvorrichtung 63 geschützt, um Verletzungen von Schwimmern in der Nähe der Boje 100 zu verhindern.

Figur 9 zeigt die zweite Ausführungsform der Boje 100 von vorne. Die Boje 100 hat einen Rumpf 60 mit einer Knickspantenform und endet in einem Bug 30. Die untere Zylinderkante 71 der Hülle 70 ist beim Bug 30 u-förmig nach oben abgerundet. Die Rundung des Bugs 30 umfasst eine schmale Basis 91 und ist in einem Abstand zum Vorsprung 78 (vgl. Figur 8) angeordnet. Die Antriebsvorrich tung 29 kann Stabilisierungselemente 64 umfassen, die als stabi lisierende Finnen ausbildet sind.

Figur 10 zeigt eine Boje 100 der zweiten Ausführungsform in Sei tenansicht. Die Schrauben 24 der Antriebsvorrichtungen 29 sind im Wesentlichen unter dem ersten Kielbereich 61 und hinter dem zweiten Kielbereich 62 angeordnet.

Der erste Kielbereich 61 ist entlang der Kiellängsachse LK um etwa ein Drittel länger als der zweite Kielbereich 62.

Hier ist die untere Zylinderkante 71 zu sehen, welche beim Heck 31 nach unten gezogen ist und beim Bug 30 nach oben.

Figur 11 zeigt die zweite Ausführungsform einer Boje 100 in ei ner Sicht von oben. Zu sehen ist das Segel 33.

Das Segel 33 dieser Ausführungsform umfasst ebenfalls drei Mas ten 12. Die Masten 12 bilden im Wesentlichen eine schiefe Pyra mide: Der Achsenschnittpunkt AP der Achsen AM der Masten 12 liegt nicht oberhalb des Mittelpunkts MP der Segelgrundfläche SG. Dadurch sind zwei Segelflächen im Wesentlichen gleich und haben eine ungleichschenklige Trapezform. Die dritte Segelfläche ist gleichschenklig trapezförmig.

Figur 12 zeigt eine Schnittansicht entlang der Linie A-A aus Fi gur 11. Hier ist der Schwimmkörper 20 der Boje 100 (Fig. 8-11) zu sehen. Die Antriebsvorrichtung 29 ist ausserhalb des Kiels 25 angeordnet. Weiter ist zu sehen, dass die Hülle 70 teilweise den Rumpf 60 überlappt. Bugform ist eine Knickspantenkonstruktion, das Heck ist flach. Weiter umfasst diese Ausführungsform der Bo je ein Stevenrohr 79, in welchem der Motor mit seinem Schaft ge führt wird. Dies ermöglicht einen schnellen und effizienten Un terhalt, beziehungsweise Motorenaustausch. Zugösen 65 und 66 sind vorgesehen um die Bojen zu schleppen, beziehungsweise meh rere Bojen hintereinander zu schleppen.

Figur 13 zeigt eine Schnittansicht entlang der Linie B-B aus Fi gur 11. Zu sehen sind die Kielbreiten KB1 und KB2. Der erste Kielbereich 61 ist im Wesentlichen drei Mal so breit wie der zweite Kielbereich 62.

Im Folgenden werden die Figuren einer dritten Ausführungsform der Boje 100 erläutert. Es werden nur die Unterschiede zur zwei ten Ausführungsform der Boje 100 erläutert. Steuerung, Elektro nik, Sensorik, Materialien, grundsätzlicher Aufbau und weitere Elemente sind bei beiden Ausführungsformen im Wesentlichen gleich .

Figur 14 zeigt eine Seitenansicht einer dritten Ausführungsform der Boje 100. Die Boje 100 ist im Wesentlichen spiegelsymmet risch aufgebaut und umfasst zwei Kiele 25 (vgl. Figur 15), wobei jeder jeweils eine Aussparung 90, hier eine runde Aussparung 90, umfasst. Diese runde Aussparung 90 ist im zweiten Kielbereich 62 angeordnet. In dieser Aussparung 90 ist jeweils der der Schraube 24 gegenüberliegende Teil der Motoren 23 angeordnet. Figur 15 zeigt eine Vorderansicht der Boje 100. Zu sehen ist, dass der Bug 30 bis zum Vorsprung 78 hochgezogen ist und eine u- förmige Rundung mit breiter Basis 91 umfasst.

Figur 16 zeigt eine Hinteransicht der Boje 100. Zu sehen ist, dass die Motoren 23 direkt hinter den Kielen angeordnet sind.

Die Boje 100 umfasst eine zusätzliche GPS-Antenne (hier nicht gezeigt) die auf der Oberseite 73 des Schwimmkörpers 20 angeord net ist. Durch die beiden GPS-Antennen ist eine RTK-Vermessung möglich, die die Genauigkeit der Ortsmessung erhöht: Die Messun gen der Ortsdaten über GPS werden durch die relativen Ortsdaten zu einer Basisstation (vgl. Figur 17) ergänzt.

Figur 17 zeigt eine schematische Darstellung eines Bojenortungs systems. Das Bojenortungssystem umfasst mindestens eine Boje 100 und eine Basisstation 101.

Die Boje 100 umfasst eine Funkantenne (hier nicht dargestellt) auf der Oberseite des Schwimmkörpers und einen GPS-Receiver (vgl. Figur 4) . Die Boje 100 kommuniziert mit einer Basisstation 101 über die Funkverbindung 102. Eine Funkverbindung zwischen der Funkantenne und der Basisstation kann über UKW-, GSM-, UMTS- , LTE-, WiMAX- oder über andere geeignete Funkverbindungen ab laufen. UKW bedeutet „Ultrakurzwellen", GSM steht für „Groupe Special Mobile", ein Mobilfunkstandard für volldigitale Mobil funknetze. UMTS steht für „Universal Mobile Telecommunications System", LTE für „Long Term Evolution" und WiMAX für „Worldwide Interoperability for Microwave Access".

Die Basisstation 101 ist an Land fixiert, die genauen Standort angaben der Basisstation 101 sind nicht unbedingt notwendig. Die Basisstation 101 ist maximal 20 km von der Boje entfernt. Die Boje 100 ist dazu ausgelegt, die relative Position zur Ba sisstation 101 festzustellen und mit diesen Positionsdaten Kurskorrekturen zu berechnen und durchzuführen. Figur 18 zeigt ein alternatives Bojenortungssystem in schemati scher Darstellung. Die Basisstation 101 umfasst einen GNSS- Receiver zur Messung 104 der Position zu mindestens einem Satel liten 103. Durch die Messung 104 der Basisstation 101 ist die Position der Basisstation 101 bekannt. Durch die Messung 106 der relativen Position der Boje 100 zur Basisstation 101 kann die absolute Po sition der Boje 100 berechnet werden. Alternativ ist es möglich, dass die Boje 100 selbst auch einen GNSS-Receiver umfasst und ebenfalls eine Messung 105 zu mindes tens einem Satelliten 103 durchführt. Die relative Messung 106 zur Basisstation 101 wird in diesem Fall dazu genutzt, die Mes sung 105 zu korrigieren.