与可发现的高尔夫球有关的设备、方法和系统

申请号 CN200480007170.7 申请日 2004-01-15 公开(公告)号 CN1761503A 公开(公告)日 2006-04-19
申请人 雷达高尔夫公司; 发明人 C·萨瓦雷塞; L·C·卡尔尼加; F·F·富尔顿; N·H·C·马歇尔; J·格丽斯曼; K·P·吉利兰; M·L·维克斯; G·拉图斯;
摘要 高尔夫 球和一种用于寻找高尔夫球的系统,以及制造高尔夫球的方法和使用这种球的方法。一个示例性的高尔夫球(102)包括一个 外壳 (104)和装入外壳的 内核 材料(100),以及一个被布置在内核材料中的标记物,并且标记物有至少一个穿孔(109)。标记物包括连接在一起的 二极管 (110)和天线。另一个示例性的高尔夫球包括一个外壳和一个装入外壳中的内核材料,以及一个在内核材料中的标记物,其包括一个与天线相连的 电子 元件(106);标记物在距一个手提设备至少20英尺的范围内可以被探测到,并且高尔夫球还具有高耐用性,并基本符合美国高尔夫球协会的高尔夫球规格。
权利要求

1.一种高尔夫球,其包括:
一个外壳
装入所述外壳中的内核材料;和
一个标记物,其具有一个连接到天线的二极管,所述标记物被布 置在所述内核材料中,所述标记物有至少一个穿孔。
2.根据权利要求1所述的高尔夫球,其中所述标记物被设计用来 接收一个第一频率的射频信号,并再发射一个第二频率的返回射频信 号。
3.根据权利要求2所述的高尔夫球,其中所述第二频率是所述第 一频率的一个谐波。
4.根据权利要求2所述的高尔夫球,其中所述射频信号是从一个 手提装置中发射出的,且其中所述高尔夫球满足美国高尔夫球协会的 规格,且其中所述内核材料经由所述至少一个穿孔,从所述标记物的 一侧延伸到所述标记物的另一侧。
5.根据权利要求4所述的高尔夫球,其中当所述高尔夫球和所述 手提装置的间距在大约60英尺的范围内时,所述高尔夫球可以被所述 手提装置发现,且其中所述标记物进一步包括一个绝缘层,其附于所 述天线上,并具有所述至少一个穿孔。
6.根据权利要求4所述的高尔夫球,其中所述标记物有一个周界, 其沿所述周界的大部分是圆形的,并且其有效直径略小于所述外壳的 内直径。
7.根据权利要求4所述的高尔夫球,其中所述二极管通过一个可 压缩的导体连接到所述天线。
8.根据权利要求1所述的高尔夫球,其中所述内核材料从所述标 记物的一个第一侧,通过所述至少一个穿孔,延伸到所述标记物的一 个第二侧。
9.根据权利要求1所述的高尔夫球,其中所述标记物是无源的, 且所述天线并未向任何存储元件提供能量
10.根据权利要求8所述的高尔夫球,其中所述标记物基本上是一 个平面结构,其关于一个轴线大致对称,该轴线与所述高尔夫球的一 个直径轴线一致。
11.根据权利要求10所述的高尔夫球,其中所述二极管位于所述 直径轴线附近。
12.根据权利要求11所述的高尔夫球,其中所述二极管沿着所述 直径轴线、在所述高尔夫球中心附近连接到所述天线。
13.根据权利要求11所述的高尔夫球,其中所述标记物的外围的 至少一部分与所述外壳的内轮廓一致。
14.根据权利要求13所述的高尔夫球,其中所述标记物包括一个 大致为“U”型的部分,其包括一个连接到所述天线的传输线。
15.根据权利要求14所述的高尔夫球,其中一条中线与所述直径 轴线基本上对准,该中线表示了所述大致为“U”型的部分的一个大致 平分位置
16.根据权利要求15所述的高尔夫球,其中所述二极管在所述大 致为“U”型的部分的顶部附近连接到所述天线。
17.根据权利要求16所述的高尔夫球,其中所述二极管相对于所 述高尔夫球的中心,被放置在基本上偏离中心的位置。
18.根据权利要求17所述的高尔夫球,其中所述至少一个穿孔, 包括一个开口,其包围着所述大致为“U”型的部分。
19.根据权利要求13所述的高尔夫球,其中所述标记物包括一个 大致为“T”型的部分,其包括一个连接到所述天线的传输线。
20.一个高尔夫球,其包括:
一个外壳;
装入所述外壳中的内核材料;
一个标记物,其具有一个连接到天线的电子元件,所述标记物被 放置在所述内核材料中,当一个手提发射/接收装置和所述标记物的间 距在至少约20英尺的范围内时,所述手提发射/接收装置可探测到所述 标记物,且其中所述高尔夫球具有高耐用性,并且基本符合美国高尔 夫球协会的高尔夫球规格。
21.根据权利要求20所述的高尔夫球,其中所述电子元件包括一 个二极管,且其中所述标记物被设计用来接收一个第一频率的射频信 号,并再发射一个第二频率的返回射频信号。
22.根据权利要求21所述的高尔夫球,其中所述第二频率是所述 第一频率的一个谐波。
23.根据权利要求21所述的高尔夫球,其中所述高耐用性包括能 够承受至少20次的大测试击球。
24.根据权利要求23所述的高尔夫球,其中所述高尔夫球规格包 括尺寸、重量和飞行特性。
25.根据权利要求23所述的高尔夫球,其中所述手提发射/接收装 置,在发射时符合联邦通信委员会的规定。
26.根据权利要求23所述的高尔夫球,其中所述手提发射/接收装 置在发射时所发出的最大峰值功率小于或等于约1瓦。
27.根据权利要求23所述的高尔夫球,其中所述手提发射/接收装 置在发射时所发出的有效等向辐射功率小于或等于约4瓦。
28.根据权利要求21所述的高尔夫球,所述标记物包括至少一个 穿孔,且所述内核材料从所述标记物的一个第一侧,通过所述至少一 个穿孔,延伸到所述标记物的一个第二侧。
29.根据权利要求28所述的高尔夫球,其中所述标记物基本上是 一个平面结构,其关于一个轴线大致对称,该轴线与所述高尔夫球的 一个直径轴线一致。
30.根据权利要求29所述的高尔夫球,其中所述二极管位于所述 直径轴线附近。
31.根据权利要求30所述的高尔夫球,其中所述天线包括一个第 一翼和一个第二翼,其关于所述直径轴线对称放置,并且其中所述至 少一个穿孔的至少一个部分隔开所述第一翼和所述第二翼中每个的至 少一个部分,且其中所述第一翼和所述第二翼中每个的外围的至少一 部分与所述内核材料的外直径基本上一致。
32.根据权利要求31所述的高尔夫球,其中所述标记物进一步包 括一个传输线,其被连接到所述天线和所述二极管。
33.根据权利要求32所述的高尔夫球,其中所述传输线有一个大 致为“U”型的部分。
34.根据权利要求32所述的高尔夫球,其中所述传输线有一个大 致为“T”型的部分。
35.根据权利要求33所述的高尔夫球,其中所述大致为“U”型 的部分被所述直径轴线大致平分。
36.根据权利要求34所述的高尔夫球,其中所述大致为“T”型的 部分被所述直径轴线大致平分。
37.根据权利要求25所述的高尔夫球,其中所述标记物基本上是 一个平面结构,其关于一个轴线大致对称,该轴线与所述高尔夫球的 一个直径轴线一致,并且其中所述天线包括一个第一翼和一个第二翼, 所述第一翼和所述第二翼关于所述直径轴线对称放置,且其中所述第 一翼和所述第二翼中每个的外围的至少一部分与所述内核材料的外直 径基本上一致。
38.根据权利要求37所述的高尔夫球,其中所述标记物进一步包 括一个传输线,其被连接到所述天线和所述二极管。
39.根据权利要求38所述的高尔夫球,其中所述传输线有一个成 形部分,其被所述直径轴大致平分。
40.一种用于寻找高尔夫球的系统,所述系统包括:
一个高尔夫球,其包括一个标记物,该标记物具有一个连接到天 线的二极管;
一个手提发射/接收装置,当所述手提发射/接收装置和所述标记物 的间距在一个至少约20英尺的范围内时,所述手提发射/接收装置能够 探测到所述标记物,其中所述手提发射/接收装置在发射时符合联邦通 信委员会的规定。
41.根据权利要求40所述的系统,其中所述手提发射/接收装置在 发射时所发出的最大峰值功率小于或等于约1瓦。
42.根据权利要求40所述的系统,其中所述手提发射/接收装置在 发射时所发出的有效等向辐射功率小于或等于约4瓦。
43.根据权利要求40所述的系统,其中所述高尔夫球符合美国高 尔夫球协会的高尔夫球规格,并且其中所述高尔夫球的结构至少是一 个整体式结构。
44.根据权利要求40所述的系统,其中所述标记物基本上是一个 平面结构,其关于一个轴线大致对称,该轴线与所述高尔夫球的一个 直径轴线一致。
45.根据权利要求44所述的系统,其中所述天线包括一个第一翼 和一个第二翼,其关于所述直径轴线对称放置,并且其中所述第一翼 和所述第二翼中每个的外围的至少一部分与所述内核材料的外直径基 本上一致。
46.根据权利要求45所述的系统,其中所述标记物进一步包括一 个传输线,其被连接到所述天线和所述二极管。
47.根据权利要求46所述的系统,其中所述传输线有一个成形部 分,其被所述直径轴线大致平分。
48.根据权利要求47所述的系统,其中所述二极管位于所述直径 轴线的附近。
49.一种制造高尔夫球的方法,所述方法包括:
形成一个内核前体部件,其具有一个第一部分和一个第二部分;
在所述第一部分与所述第二部分之间放置一个标记物,从而形成 一个组合部件,所述标记物具有至少一个穿孔;
将所述组合部件放入一个模塑结构;
在所述模塑结构中对所述组合成份进行模塑,所述模塑步骤使材 料从所述第一部分和所述第二部分中的一个流入所述至少一个穿孔, 从而接触到所述第一部分和所述第二部分中的另一个;
通过所述模塑过程获得的一个内核部件被装入一个外壳中。
50.根据权利要求49所述的方法,其中所述形成步骤包括分裂所 述内核前体部件,从而制造出所述第一部分和所述第二部分。
51.根据权利要求49所述的方法,其中所述标记物被完全装入所 述第一部分和所述第二部分中。
52.根据权利要求49所述的方法,其中所述模塑过程包括将所述 组合部件在一个模塑温度和模塑压力下,暴露一个预定时间。
53.根据权利要求52所述的方法,其中所述模塑温度为约200°F -约350°F,所述模塑压力为约1000磅/平方英寸-约5000磅/平方英 寸,所述预定时间为约1分钟-约15分钟。
54.根据权利要求53所述的方法,进一步包括:在所述装入步骤 之前,冷却所述内核元件。
55.根据权利要求54所述的方法,其中在所述装入步骤之前,清 洁所述内核元件。
56.根据权利要求53所述的方法,其中所述模塑步骤在所述第一 和所述第二部分中固化了内核材料。
57.根据权利要求53所述的方法,其中所述标记物基本上是一个 平面结构,其关于一个轴线大致对称,该轴线与所述高尔夫球的一个 直径轴线一致。
58.根据权利要求57所述的方法,其中所述标记物包括一个连接 到天线的二极管,所述天线包括一个第一翼和一个第二翼,其关于所 述直径轴线对称放置,并且其中所述至少一个穿孔的至少一个部分隔 开所述第一翼和所述第二翼中每个的至少一个部分,并且其中所述第 一翼和所述第二翼中每个的外围的至少一部分与所述内核部件的外直 径基本上一致。
59.根据权利要求58所述的方法,其中所述标记物进一步包括一 个传输线,其被连接到所述天线和所述二极管。
60.根据权利要求59所述的方法,其中所述传输线有一个成形部 分,其被所述直径轴线大致平分。
61.根据权利要求49所述的方法,其中所述形成步骤包括分别模 塑所述第一部分和所述第二部分。
62.一种高尔夫球,其包括:
球体材料;
一个布置在所述球体材料中的标记物,所述标记物具有一个第一 二极管和一个第二二极管,它们均被连接到一个天线,所述第一二极 管和所述第二二极管是并联的。
63.根据权利要求62所述的高尔夫球,其中所述第一二极管有一 个第一N区域和一个第一P区域,且所述第二二极管有一个第二N区 域和一个第二P区域,且其中所述第一N区域与所述第二P区域相连, 所述第一P区域与所述第二N区域相连。
64.根据权利要求63所述的高尔夫球,进一步包括一个电感,其 与所述第一二极管和所述第二二极管并联。
65.根据权利要求63所述的高尔夫球,其中所述第一二极管和所 述第二二极管形成在一个单片集成电路中,所述单片集成电路被一个 封装物包围。
66.根据权利要求63所述的高尔夫球,其中所述天线包括一个第 一天线部分和一个第二天线部分,其中所述第一N区域与所述第一天 线部分相连,所述第一P区域与所述第二天线部分相连。
67.根据权利要求66所述的高尔夫球,其中所述标记物关于所述 高尔夫球的一个直径轴线大致对称。
68.根据权利要求63所述的高尔夫球,其中所述标记物被设计用 来接收一个第一频率的射频信号,和再发射一个第二频率的返回射频 信号,且其中所述射频信号是从一个手提装置中发出的,且其中所述 高尔夫球满足美国高尔夫球协会的规格。
69.根据权利要求68所述的高尔夫球,其中所述标记物包括至少 一个穿孔。
70.根据权利要求69所述的高尔夫球,其中所述球体材料从所述 标记物的一侧,通过所述至少一个穿孔,延伸到所述标记物的另一侧。
71.根据权利要求63所述的高尔夫球,其中所述标记物具有一个 基本上为平面的结构。
72.根据权利要求63所述的高尔夫球,其中所述标记物在多于一 个的平面中有一个大的表面区域。
73.根据权利要求63所述的高尔夫球,其中所述标记物为螺旋形。
74.一种高尔夫球,其包括:
球体材料;
一个布置在所述球体材料中的谐波标记物,所述标记物在多于一 个的平面中有一个大的表面区域。
75.一种经营高尔夫球场的方法,所述方法包括:
确定一个高尔夫球手是否愿意使用一个用于发现高尔夫球的系 统:
如果所述高尔夫球手在高尔夫球场打球时愿意使用所述系统,那 么为所述高尔夫球手提供一个合法的优惠。
76.根据权利要求75所述的方法,进一步包括:
要求至少一组高尔夫球手使用所述系统,所述系统是一种手提系 统。
77.根据权利要求75所述的方法,进一步包括:
由高尔夫球场的工作人员寻找已结束的高尔夫球赛中丢失的高尔 夫球。
78.根据权利要求75所述的方法,其中所述合法优惠是以下优惠 中的至少一种:
a)场地费折扣;
b)以后打高尔夫球时的优惠券;
c)货币报酬或者优惠券;
d)承诺允许赊账。
79.一种经营高尔夫球场的方法,所述方法包括:
允许高尔夫球手在球场上打球;
由高尔夫球场的工作人员寻找已结束的高尔夫球赛中丢失的高尔 夫球。
80.一种经营高尔夫球场的方法,所述方法包括:
提供用于发现高尔夫球的手提系统;
作为使用高尔夫球场的条件,要求高尔夫球手在高尔夫球场打球 时使用所述手提系统。
81.根据权利要求80所述的方法,其中所述提供是以下方式中的 一种:
a)允许高尔夫球手使用属于高尔夫球手自己的手提系统;或者
b)允许高尔夫球手使用不属于高尔夫球手自己的手提系统。
82.一种用来制造高尔夫球的嵌条组件,所述嵌条组件包括:
一个第一嵌条部分;
一个第二嵌条部分;
一个布置在所述第一嵌条部分和所述第二嵌条部分之间的标记 物,所述第一嵌条部分和所述第二嵌条部分中的一个在其表面上具有 一个用于容纳所述标记物的空穴。
83.一种高尔夫球,其包括:
球体材料;
一个布置在所述球体材料中的标记物,所述标记物具有一个与天 线相连的二极管,所述标记物具有至少一个穿孔。
84.根据权利要求83所述的高尔夫球,其中所述球体材料是一种 内核材料,并且其中所述至少一个穿孔位于所述标记物的外围中。
85.一种制造高尔夫球的方法,所述方法包括:
形成一个第一前体部分;
形成一个第二前体部分;
将所述第一前体部分和所述第二前体部分与一个标记物一起组合 成一个组件。
86.根据权利要求85所述的方法,其中所述形成第一前体部分的 步骤包括通过一个第一开口挤压一种材料,而所述形成第二前体部分 的步骤包括通过一个第二开口挤压所述材料。
87.根据权利要求86所述的方法,进一步包括:
将所述组件模塑到一个高尔夫球内核中。
88.一种制造高尔夫球的方法,所述方法包括:
形成一个前体部分;
在所述前体部分中形成一个空穴;
将一个标记物的至少一部分插入所述空穴中。
89.根据权利要求88所述的方法,其中所述形成第一前体部分的 步骤包括挤压所述第一前体部分,且其中一个第二前体部分也被挤压 形成,且其中所述空穴是一个位于所述第一前体部分中的第一空穴, 且其中在所述第二前体部分中形成一个第二空穴。
90.根据权利要求89所述的方法,其中所述第一空穴和所述第二 空穴通过压印形成。
91.根据权利要求90所述的方法,进一步包括:
模塑所述第一前体部分和所述第二前体部分和所述标记物。
92.根据权利要求91所述的方法,其中所述第一空穴和所述第二 空穴是自动压印而成的,且其中所述标记物是被自动插入的。

说明书全文

技术领域

发明涉及诸如高尔夫之类的运动,特别是涉及高尔夫球、制造 高尔夫球的方法和与高尔夫球一起使用的系统。

背景技术

当人们打高尔夫时,经常会丢失高尔夫球。由于打球人丢失球后 要寻找失球,因此丢球会减缓比赛速度,并且丢球也会使进行比赛费 用更加昂贵(因为新球的费用)。此外,根据美国高尔夫球协会(U.S. Golf Association)的规则,一位打球人如果丢失了他/她的高尔夫球,那 么将会在一轮或者整场比赛中被罚杆。
为了消除一些丢球所引发的问题,人们以前已经尝试制造可发现 的高尔夫球(findable golf ball)。德国专利号G87 09 503.3(Helmut Mayer, 1988)中描述了这样的一个尝试。在这个德国专利中,一个两件式(two piece)高尔夫球装有一个箔条反射体,该箔条反射体被粘结在内核外 层。一个外壳包裹在箔条反射体和内核的周围。每个反射体均由一个 两部分的箔条天线组成,在其内端连接着一个二极管。二极管使反射 信号频率转换为接收信号频率的两倍。利用一个向反射体发送信号 的、5瓦特的发射器来发现球。当反射信号由箔条天线和二极管产生, 并反射回接收器时,就发现了球。在这个德国专利中,球上的反射体 和二极管的布局方式导致球的耐用性很差,而且制造困难、费用昂贵。 杆头击球的冲击会导致这样的球很快破裂,因为经由箔条反射体的外 壳/内核的连接会被打断。此外,连接处反射体的存在会使这种球的开 球距离受到不利影响。
在PCT专利申请WO 0102060 A1中描述了本领域中制造可发现的 高尔夫球的另一种尝试,但其仅描述了一种在练习场中使用的高尔夫 球。这种高尔夫球包括一个有源射频识别装置(RFID),其可以识别一 个特定的球。RFID包括一个有源(例如,包含有晶体管)ASIC(专用 集成电路)芯片,其由所接收的无线电信号提供能量。RFID装置被安 装在一个密封囊(capsule)中,该密封囊将会被放入所述球的内核中。 该RFID装置被设计成仅用于短程范围(例如,小于约10英尺)。由于 要用密封囊将RFID固定在球中,因此增加了这种球的制造成本。
在制造可发现的高尔夫球的现有技术中,各种尝试的其他示例包 括:美国专利号:5,626,531、5,423,549、5,662,534和5,820,484。

发明内容

本文将描述与可发现的高尔夫球有关的设备、方法和系统。
在本发明一个方面的一个示例性实施例中,一种高尔夫球包括一 个外壳,一个装入外壳中的内核材料,和一个布置在内核材料中的、 具有至少一个穿孔的标记物(tag)。该标记物包括一个与天线相连或相 耦合(couple)的二极管。在一个特定的实施例中,所述至少一个穿孔 是一个位于标记物外围内的空穴或开口。
在本发明另一方面的一个示例性实施例中,一种高尔夫球包括一 个外壳、一个装入外壳的内核材料、以及一个布置在内核材料中的标 记物,该标记物在至少约20英尺的范围内(标记物与手提发射/接收装 置之间的间距),可以通过一个手提发射/接收装置发现。这种高尔夫球 的耐用性高(例如,大多数这种球通常可以承受至少20次的大击球 (cannon hits),其使用了被高尔夫球行业采用的标准测试方法),并且 基本上符合美国高尔夫球协会的高尔夫球规格,或者圣安德鲁皇家古 代高尔夫俱乐部(Royal & Ancient Golf Club of St.Andrews)的高尔夫 球规格。
根据本发明另一方面的一个示例性实施例,一种系统包括一个高 尔夫球和一个手提发射/接收装置,该高尔夫球有一个标记物,其包括 一个天线和一个二极管,手提发射/接收装置可以在一个至少20英尺的 范围内检测到标记物,并且符合(美国)联邦通信委员会(Federal Communications Commission,FCC)的规定。
根据本发明另一方面的一个示例性实施例,一种制造高尔夫球的 方法包括形成一个内核前体,其有一个第一部分和一个第二部分;在 第一和第二部分之间放置有一个标记物,标记物有至少一个穿孔;把 第一部分和第二部分,以及在这些部分之间的标记物一起放入一个模 塑(mold)结构中;模塑这些部分(包含标记物),其中模塑使材料从 第一和第二部分中的一个,挤压进所述至少一个穿孔中,然后接触到 第一和第二部分中的另一个。通过模塑工艺直接形成的或者在模塑后 通过其他工艺形成的一个内核元件然后被装入一个外壳中。第一和第 二部分可以通过一个模塑工艺分别制造,该工艺分别制造每一部分, 或者它们的制造可以通过在一个模塑工艺中先制造出一个嵌条,然后 再大体上分成两半,最后形成两个部分。
这里还描述了一些手提式发射器/接收器的实施例,这些手提式发 射器/接收器可以用来发现包含至少一个标记物的高尔夫球。在某些实 施例中,这些手提式发射器/接收器被设计成可以在一个至少20英尺左 右的范围内发现高尔夫球,并且被设计成完全符合关于无线电设备的 政府规章,例如联邦通信委员会的规章。例如,这些特定的实施例设 计的发射小于或等于约1瓦的最大峰值功率或者约4瓦的有效等向辐 射功率。
本文还描述了标记物的几个替换实施例,这些标记物包括两个二 极管,其在两个天线部分之间并联。在一个实施例中,这个标记物被 放在一个高尔夫球的内核材料中。这种双二极管标记物可以被用作这 里所描述的多种标记物的一种替换方式,用双二极管的布局代替这里 多种标记物中所描述的单二极管。
这里还介绍了标记物的几个实施例,这些标记物在多于一个平面 中有天线部分。这些标记物可以被看作三维标记物,例如几种不同的 揭示螺旋标记物或者一些标记物的实施例,其最初是一个平面结构, 但是后来经过弯曲或者加工成一个非平面的结构。
本文还介绍了一些关于经营高尔夫球场(例如一个18洞的高尔夫 球场)的方法的实施例。这些方法包括为那些愿意使用他们的可发现 球和手提装置的高尔夫球手提供折扣。其他这样的方法包括,在高尔 夫球场关闭后寻找丢失的可发现球,以及减少崎岖区域(rough area)剪 草的频率(以致这里的草,比那些没有使用可发现球的高尔夫球场长 得高)。
本文还描述了高尔夫球、手提式发射器/接收器、球和手提系统, 球的制造方法和球的使用方法的其他实施例。根据本文的描述,本发 明各个方面的其他特征和实施例将变得明显。
附图说明
本发明通过举例的方法进行说明,但并不局限于附加图中所介绍 的内容,在附图中,用相同的附图标记来表示类似的元件。
图1A示出了一个根据本发明的实施例发现高尔夫球的系统。
图1B是一种手提式发射器/接收器的示例性实施例的侧视图,其可会被用在 本发明的实施例中。
图1C是图1B的手提式发射器/接收器的透视图。
图2A是一个电路原理图,说明了根据本发明一个方面的一种标记物的电路的 实施例。
图2B示出了图2A的电路的结构图。
图2C和图2D是电路原理图,它们介绍了根据本发明一个方面的一种标记物 的电路的其他示例性实施例。
图3A是本发明一个实施例的高尔夫球的剖视图。
图3B是图3A中所示高尔夫球的剖视图,对高尔夫球采取了不同的剖切面。
图3C是图3B中所示高尔夫球的一个部分的放大图。
图3D是图3A中高尔夫球的另一个剖视图;该视图示出了一个特定实施例的 各种尺寸。
图3E是一个剖视图,截取于与图3A中标记物平面的垂直面。
图4A是本发明的具有标记物的高尔夫球的另一个实施例的剖视图。
图4B是图4A中高尔夫球的不同的剖视图。
图4C是图4B所示高尔夫球的一部分的放大图。
图4D是与图4A相同的剖视图,并标注了本发明高尔夫球一个特定实施例的 尺寸。
图5A是本发明高尔夫球的另一个实施例的剖视图。
图5B是本发明高尔夫球的另一个实施例的剖视图。
图5C是本发明高尔夫球的另一个实施例的剖视图。
图5D是本发明高尔夫球的另一个实施例的剖视图。
图5E是本发明高尔夫球的另一个实施例的剖视图。
图5F是本发明高尔夫球的另一个实施例的剖视图。
图5G是本发明高尔夫球的另一个实施例的剖视图。
图5H是本发明高尔夫球的另一个实施例的剖视图。
图5I是本发明高尔夫球的另一个实施例的剖视图。
图5J是本发明高尔夫球的另一个实施例的剖视图。
图5K是本发明高尔夫球的另一个实施例的剖视图。
图5L是本发明高尔夫球的另一个实施例的剖视图。
图5M是本发明高尔夫球的另一个实施例的剖视图。
图5N是一个标记物的平面图,该标记物被使用在根据本发明一个实施例的高 尔夫球中。
图5O是另一个标记物的平面图,该标记物被使用在根据本发明一个实施例的 高尔夫球中。
图5P是另一个标记物实施例的平面图,该标记物被使用在根据本发明一个实 施例的高尔夫球中。
图6A、图6B、图6C和图6D概略地示出了制作本发明高尔夫球的方法的一 个实施例。
图6E示出了另一种制造高尔夫球的方法的实施例。
图7是制作本发明的高尔夫球的一个示例性过程的流程图
图8A是根据本发明一个实施例的手提式发射器/接收器的方示意图。
图8B是手提式发射器/接收器一个实施例的方块图层次的图示。
图8C是本发明的手提式发射器/接收器一个实施例的方块图层次的图示。
图8D是本发明的手提式发射器/接收器一个实施例的方块图层次的图示。
图9A示出了一个具有旋转天线的标记物的示例性实施例。
图9B示出了另一个具有旋转天线的标记物的示例性实施例。
图9C是一个电路原理图,示出了一个具有旋转天线的标记物的电路结构。
图9D、图9E和图9F描述了各种不同的具有旋转天线的标记物的示例,它们 都被放置在一个嵌条上,以便安装到高尔夫球的内核中。
图9G示出了另一个具有旋转天线的标记物的示例性实施例。
图9H示出了另一个具有旋转天线的标记物的示例性实施例。
图10A通过三维标记物的俯视图示出了一个示例,其中三维标记物的形状可 以看成字母“S”。
图10B示出了金属片的一个实施例,为了接收图10A的标记物,该金属片已 经被切开。图10B是该金属片这两部分的俯视图。
图10C示出了三维标记物的另一个示例。图10C是一个俯视图,其类似于一 个剖视图。
图10D示出了一个金属片的实施例,为了接收图10C所示的标记物,该金属 片已经被切开。图10D是该金属片这两部分的俯视图。
图11A示出了一个机动高尔夫车,其有一个托架(cradle)和一个给手提装置充 电的机械装置。
图11B示出了一个手拉高尔夫车的示例,其有一个托架用来放本发明的手提 装置。
图12示出了运营一个高尔夫球场的示例性实施例,其利用了可发现的高尔夫 球和本发明的多个实施例的手提装置。
图13示出了另一种制作具有标记物的高尔夫球的示例性方法。

具体实施方式

本发明的各种实施例和方面都将参照下面给出的细节和附图进行 描述。下文的描述与示意图是为了举例说明本发明,而不应解释为对 本发明的限定。许多具体的细节例如尺寸、重量和频率都进行了描述, 从而为本发明的多种不同的实施例提供了一个完全的理解。然而,在 某些情况下,对一些公知的或者常见的细节将不进行描述,以免模糊 本发明的细节。
图1A示出了使用手提式发射器/接收器来发现一个可发现的高尔 夫球的系统的示例。高尔夫球手18可以携带手提式发射器/接收器,其 被设计用来定位一个可发现的高尔夫球10,所述可发现的高尔夫球10 包括一个嵌入在该高尔夫球中的标记物12。手提式发射器/接收器14 可以像雷达系统一样工作,其可以发射电磁信号16,然后该信号被标 记物12反射回发射器/接收器,手提装置14中的接收器可以接收这一 反射信号。下文将对用于高尔夫球10中的各种不同类型的标记物(例 如标记物12)进行进一步的描述。这些标记物一般包括一个天线和一 个与天线相连的二极管。二极管用来加倍反射信号的频率(或者提供 接收信号的另一种谐波),这样使接收器更容易侦察到信号并找到高尔 夫球,因为区分了那些虽然反射了发射信号,但没有对信号更改的其 他物体。高尔夫球10内的标记物一般被放置于球的中央附近,这样放 置可以保持球的对称。例如,装有一个标记物的球的重力(和对称) 中心与没有标记物的球的中心基本一样。在特定的实施例中,标记物 的尺寸和重量是有要求的,装有标记物的球应该与没有标记物的球的 大小尺寸一致,其应遵照美国高尔夫球协会的规格或者圣安德鲁皇家 古代高尔夫俱乐部(“R&A”)的规格。此外,在某些实施例中,一个 装有标记物的球的性能特征(例如初速度)应该与那些被美国高尔夫 球协会和R&A核准使用的没有标记物的球一样。在某些特定的实施例 中,标记物可以包括一个穿孔或空穴或洞,其一般在标记物天线的外 围内。穿孔、空穴或洞增加了球的耐用性,通常通过把两部分经穿孔 紧密配合,和/或让内核橡胶合成物通过穿孔流入以使该球内部具有更 大的强度。这样就显著提高了球的耐用性。
图1A所示手提装置14的外形如图1B和图1C所示。图1B和图 1C所示的外形是手提装置众多可用外形的一个示例。手提装置一般是 一个小的装置,其具有一个圆柱形把手,长度可为约4-5英寸,直径可 为约1.5英寸。该圆柱形把手例如把手21连着一个装有天线的六面体, 如图1B和图1C中的天线盒22。图1B是一个手提式发射器/接收器的 侧视图,其被用在本发明的某些特定实施例中。图1C是图1B所示手 提装置的透视图。手提装置优选符合所有联邦通信委员会的规定,且 该手提装置是电池供电的。电池可以装在把手21中,用户可以把传统 的AA电池放在把手中使用,也可以使用充电电池,充电电池可以通 过交流电源或其他手提充电装置(例如,在一个高尔夫车种)进行充 电。为了遵守联邦通信委员会(FCC)的规定或其他关于无线电设备的相 关政府法规,手提装置发射的脉冲(或者非脉冲)雷达波的功率应该 等于或小于1W。在某些特定的实施例中,手提装置通过其发射器,可 以发射出最大峰值功率最多为1W、有效等向辐射功率(EIRP)最多为 4W的脉冲雷达信号。因此,用来寻找高尔夫球的手提装置可以在美国 对公众销售和使用。手提式发射器/接收器的一些实施例将在下文作进 一步的描述。在除美国外的一些国家中,至少一些这个实施例可以对 公众销售和使用,因为这些实施例符合这些国家的法律要求。例如, 一个在欧盟销售和使用的手提装置,通常在设计和制造过程中,要符 合CE市场要求和根据R&TTE(Radio and Telecommunications Terminal Equipment)(无线电与通讯终端设备)指示颁布的国家频谱授权 (National Spectrum Authority)规定。
图2A示出了根据一个实施例的标记物的电路原理图。标记物50 的电路包括一个具有两个部分52和54的天线。部分52连接着二极管 56的一端,部分54连接着二极管56的另一端。如图2A所示,一个 包括电感的传输线58与二极管56并连。二极管56被设计用来把接收 信号的频率加倍,这样从跟踪器出来的反射信号是接收信号的两倍(或 者一些谐波)。应该注意的是,本文描述的双倍谐波只是一个特定实施 例,其它的替换实施例可以用到不同的谐波或者接收信号的倍数。图 2B描述了图2A中电路的结构图。特别地,图2B示出了天线部分52 和54与它们各自的二极管56末端相连,二极管又与传输线58并连。 在电路70的实施例中,二极管可以选用Metelics Corporation的二极管, 部件编号SMND-840,其可从编号为SOD323的套件中获得。图2A和 2B所示的电路在结构上可以被实施为各种不同的形状和结构,根据下 文的描述,这将变得明显。
图2C和图2D描述了标记物的两种示例性实施例,其中在天线的 两个部分之间使用了两个并联的二极管。本文所描述或介绍的所有标 记物(例如,图3A-图5P、图9A-图9H、图10A-图10C中所示的)都使 用了图2C或图2D中的电路,而不是图2A所示的单个二极管。在标 记物72的这一示例中,没有使用电感,而在标记物80的这一示例中, 其使用了电感,该电感用来使二极管的阻抗与天线(天线部分)的阻 抗相匹配。
图2C中所示的标记物72包括了天线部分75和76之间的两个并 联的二极管73、74。两个二极管并联,但阴极阳极(N-P)的方向相 反。这种结构可以从标记物产生一个更强的第二谐波响应,因为获得 了倍频处理的全波实现方式。这样,标记物(和包含标记物的球)可 以在一个更大的范围内被找到。这种双二极管可以安装在一个单片集 成电路上,而且费用与图2A所示的单个二极管56完全一样。应该注 意的是,在这样的集成电路,二极管73的P区域与二极管74的N区 域相连,且二极管74的P区域与二极管73的N区域相连。
图2D所示的标记物80与标记物72类似,除了标记物80的电路 包括了一个电感87。电感87与两个二极管83和84并连,与图2C中 所示的情况一样,两个二极管阴极与阳极的连接方向相反。如图2D所 示,两个二极管和电感并联后再在天线部分85和86之间与天线部分 串联。电感87是一个可选元件,其用来让二极管的阻抗与天线部分85 和86的阻抗相匹配。
图3A示出了一个从本发明一个实施例的高尔夫球的中心截取的 剖视图。剖视图是在标记物所在的平面中,在这个实施例中,标记物 是一个平面结构,其主要由两个天线部分106A和106B形成。图3B 所示的标记物的端视图,清楚地示出了标记物的基本上为平面的结构。 图3B的剖视图是沿图3A的3B-3B线截取的。图3C是标记物一个部 分的放大图,放大了图3B中的圆圈部分120。应该注意的是,圆圈120 不是标记物上的一个结构元件,也不是球100,其仅仅是为了说明的目 的,以致放大的部分可以被清除的认出来。图3D与图3A中高尔夫球 100的剖视图相同,只是在图3D中包括了图3D所示标记物和球的各 种示例性尺寸。
图3A所示的高尔夫球100包括了一个外壳(shell)102和一个由内 核材料104制成的内核。外壳102有时被称为外部罩壳(outer cover shell)。标记物包括一个具有106A和106B两个天线部分的天线,一个 二极管110,以及一根传输线112。标记物的外围103与内核材料104 制成的内核的外部直径基本上一致。包括两个天线部分106A和106B 的天线106与二极管110通过一个导电粘合剂114A和114B(如图3C 所示)进行电连接。在一个实施例中,导电粘合剂为焊料。在另一个 替换实施例中,导电粘合剂是一种包括金属粉末的弹性导电环树脂, 该金属粉末是导电的,并且与环氧树脂混合在一起。这种弹性导电粘 合剂的示例还包括来自Tecknit的导电粘合剂(参见www.tecknit.com), 和来自Bondline Electronic Adhesives,Inc的粘合剂,例如粘合剂2111。 使用这种可压缩的有弹性的导电粘合剂,可以在高尔夫球杆头撞击高 尔夫球时,提高二极管与天线之间,抵抗震动保持连接的几率。传输 线110被连接在天线的两个部分106A和106B之间,如图3A所示。 回到图2B,传输线112对应着图2B中的传输线58,天线部分106A 对应着天线部分52,天线部分106B对应着天线部分54,图2B中的二 极管56对应着图3A中的二极管110。图3A所示的球100中的标记物 包括了若干个穿孔或开口,它们从标记物的一侧贯穿到标记物的另一 侧。这些穿孔包括位于标记物中央部分的空穴或穿孔108,以及图3A 所示的天线部分106A和106B上的穿孔109A、109B和109C。其他没 有标出编号的穿孔也被示于天线部分106A和106B上。这些穿孔有规 律的或者无规律的置于天线部分上。图3A所示的所有穿孔都在标记物 103的外围内。这些穿孔可以让内核材料在制造过程中通过穿孔挤进 来,以致通过穿孔形成一个整体的内核材料,因此可以大大提高高尔 夫球的耐用性。这些可以从图3E中看出来,这里描述了球100在穿孔 109A附近区域的剖视图,这个剖视图与天线部分106A所在的平面是 垂直的。如图3E所示,天线部分106A包括了穿孔109A。如下文所述 作为模塑过程的结果,内核材料104通过穿孔109A被挤入,如图3E 所示,在穿孔的两端及其内部形成了一个整体结构。类似的效果出现 在所有其他穿孔中,例如位于标记物外围103中央的穿孔108。
图3D示出了标记物和球的各种示例性尺寸,例如高尔夫球100。 球的外或外部直径大约1.68英寸。外壳102的内部直径与内核的外直 径一致,大约1.5英寸。标记物外围103的近似直径大约是1.36英寸。 居中的穿孔108的近似直径是大约0.76英寸。天线部分106A和106B 上的8个穿孔中,每个穿孔的近似直径大约是0.125英寸。在两个天线 部分106A和106B上的8个穿孔基本上位于一个直径为1.06英寸的圆 圈上。这8个穿孔之间的距大约33°,末端穿孔与中线100A角距大 约40°。如图3D所示,与球100的中心平相交的中线100B至天线 的顶端距离大约是0.533英寸。这样,图3D所示的天线106的上下长 度一般大约是1.066英寸。接下来的尺寸都是基于“U”型传输线112, 如图3A和3D所示,传输线112居于穿孔108的中央。这种“U”型 传输线与天线部分106A和106B均由同样的材料制成。一般地,天 线106和传输线112是由一整片铜制成,然后蚀刻出如图3A和3D所 示的形状,如图3C所示,然后用导电粘合剂把二极管110粘上。传输 线112的宽度大约0.06英寸。包括这个宽度,“U”型传输线112如图 3D所示,由中线100B向球的上端向上延伸大约0.136英寸。在“U” 型传输线内边缘之间有一个穿孔或者空穴。这个空穴从“U”形传输线 内边沿的一侧到这个传输线内边沿的另一侧的尺寸大约是0.06英寸。 从中线100A到“U”型传输线一个内部边缘的间隙大约是0.03英寸。
经常需要把标记物中的天线(例如天线106)装在一个绝缘衬底上。 在图3A-图3E所示的实施例中,标记物被装在一个介电(绝缘)衬 底上,在本例中绝缘衬底是一层称为Kapton的绝缘体,其厚度大约为 0.005英寸。如图3C所示,Kapton层118和119保留了“U”型传输 线制造的开口。实际上,在图3A到图3E所示的实施例中,在没有铜 的地方(例如天线),也没有Kapton,因此在穿孔108以及天线部分的 穿孔(例如109A,109B和109C)中都不存在Kapton。因此,这种穿 孔存在于从标记物的一侧到标记物的另一侧,由此,使内核材料104 被挤压通过穿孔,从而形成一个内核材料的整体结构,其从标记物的 一侧穿过并到达标记物的另一侧。应该意识到的是,Kapton可以存在 于某些没有铜的位置(天线),例如在“U”型传输线的铜的空穴中。 这样,在Kapton和标记物中都不存在使内核材料在模塑过程中挤压进 来的穿孔。
图3A、图3B和图3D所示的球100可被构造成符合美国高尔夫球 协会或R&A的规定。例如,不含标记物的高尔夫球的重量应该大约是 45.50克,但不能超过45.927克(球和标记物的总重),且标记物的重 量(所有元件)应该在0.359克左右,这就是Kapton绝缘体、铜制天 线、二极管和导电粘合剂的组合重量,这些元件的重量分别是0.157 克、0.182克、0.004克和0.0156克。图3A所示的高尔夫球的尺寸和 重量在U.S.G.A.(美国高尔夫球协会)或R&A的规定范围内,因此, 这种高尔夫球符合U.S.G.A.或R&A的规定。此外,图3A所示的含 有标记物的这种高尔夫球已经被证实有充分高的耐用性,从而符合那 些被U.S.G.A.或R&A巡回赛通常证明过的高尔夫球的耐用特性。例 如,图3A所示形式的高尔夫球,通常可以抵抗多次的大力击球,“大 力击球”是测试高尔夫球耐用性的一种传统方法。绝大部分根据图3A 实施例设计的高尔夫球可以抵抗至少20的大力击球,许多这种高尔夫 球可以抵抗接近40次的大力击球,这被认为是高尔夫球耐用性的理想 目标。此外,如图3A所示的一种类似于高尔夫球100的高尔夫球的飞 行特性(例如,初始速度)已经被证明完全满足由美国高尔夫球协会 或R&A制定的关于高尔夫球飞行特性的要求。这样,一般打击下球的 整体飞行距离,和球的初始速度以及其他U.S.G.A.和R&A在对球进 行测试过程中所制定的正常参数,在图3A所描述的实施例中所介绍制 作的高尔夫球都满足。
图4A、图4B、图4C和图4D描述了本发明的高尔夫球的一个替 换实施例。图4A、图4B、图4C和图4D所描述的高尔夫球130与图 3A、图3B、图3C、图3D和图3E所描述的高尔夫球100十分相似。 如图4D和图3D上的尺寸所示,高尔夫球130与高尔夫球100的规格 基本相同。此外,高尔夫球130的标记物包括一个二极管110和一个 与图3A中天线106的形状相似的天线132。此外,传输线134与图3A 中的传输线112形状相似。此外,一个外直径为1.68英寸的外壳102 包围一个外直径(与外壳102的内直径相同)为1.5英寸的内核材料 104。标记物具有一个由天线部分132A和132B构成的天线132,该标 记物与二极管110和传输线134相连。在天线132的外围中有一个穿 孔136,其作用与图3A中的穿孔108相似。但是,天线部分132A和 132B不包括穿孔(与图3A中的天线部分106A和106B不同,其含有 穿孔,例如109A和109B)。这可以从图4A中标记物所在平面的剖视 图看出来;该图显示了在天线部分132A和132B上没有穿孔,这与图 3A中的天线部分106A和106B上的穿孔不同。图4B所描述的示图与 图3B类似。这张图可以认为是一张与标记物所在平面平行的端视图, 其描述了一个通过高尔夫球中心的直径轴是怎样与由天线132主要形 成的标记物的直径轴基本上对齐的。图4B和图4C中的圆圈142为了 解释说明目的,应该明白圆圈142并非高尔夫球物理结构的一部分, 而仅仅是为了解释说明的目的。图4C描述了圆圈142中的一个局部放 大图。这个放大图描述了二极管110通过导电粘合剂138A和138B与 其分别对应的天线部分132A和132B相连。导电粘合剂138A和138B 与上文描述过的导电粘合剂114A类似。天线部分132A和132B是一 种铜导体,厚度大约是0.0014英寸。衬底是一种绝缘体,如Kapton, 其被应用在铜天线的下面。穿孔区域136中没有Kapton,因而这个穿 孔区域使一个置于模具中的内核原件的两个部分通过穿孔136结合, 从而形成一个整体结构(例如图3E所示的结构),其中该结构延伸通 过穿孔,如图3E所示。穿孔136包含在外表面133中,其与图4D所 示的内核的外直径基本一致。
图5A到图5P描述了各种不同的高尔夫球部件,所包括的标记物 有多种不同的形状和结构,它们是本发明的替换实施例。至少这些实 施例中的一部分有着共同的特性,在描述图5A到图5P中的每个特定 实施例之前,先描述这些共同特性。在一些实施例中,标记物的结构 是基本上平面的,并且关于通过高尔夫球中心的直径轴是对称的。标 记物的结构基本上是在一个平面中,该平面与高尔夫球的中心(大致) 相交,且其外围与外壳的内轮廓(直径)一致,对于两件式高尔夫球, 其自身也与内核的外直径一致。在一些实施例中,二极管通常沿着直 径轴与天线相连。在标记物的某些实施例中,在传输线的周围会有一 个内部空穴或穿孔。就像在许多不同的实施例中看到的一样,二极管 既可以放在高尔夫球的正中心,也可以放在完全偏心的位置上。在一 些实施例中的二极管是基本上接近球的中心的(例如图5C和图5E), 而另一些实施例则不是(例如图3A和图4A)。至少描述了具有两种不 同的形状的两种类型的传输线,;一种包括了一个“U”型部分,其被 高尔夫球的直径轴平分,另一种类型的传输线包括“T”型传输线,其 也被高尔夫球的直径轴平分。由于标记物中存在着穿孔,所以标记物 所在平面的表面积小于通过球中央的截面的面积。本文描述的许多实 施例包括一个天线,天线有一个第一翼和一个第二翼,其被穿过高尔 夫球中心的直径轴平分。第一翼和第二翼是对称的,且有至少一个穿 孔把第一和第二翼分隔开。连接第一和第二翼的传输线基本上被直径 轴平分。第一和第二翼的外围的至少一部分,与高尔夫球内核材料的 外直径基本一致。
现在参照图4A-图5P描述可用于高尔夫球中的标记物的各种替换 实施例。在图5A所示的高尔夫球部件200中,示出了一个装在内核 204中的标记物,将这个内核装进外壳就制成了高尔夫球。标记物包括 一个二极管,其被包含在内核材料206中。标记物被整个包含在内核 204的外围内。除二极管201之外,标记物进一步包括一个传输线210 和一个天线,该天线具有两个连接二极管201的天线部分208和209, 如图5A所示,天线部分208和209与传输线210相连。一个居于标记 物外围203内的中心穿孔,被天线部分208和209包围着。各种示例 性尺寸如图5A所示。当图5A中标记物的传输线与图3A中的传输线 的宽度一样,且图5A中天线的外围的直径与图3A中天线的外围直径 一样时,图5A实施例中天线从上到下的长度大于图3A中实施例。
图5B是高尔夫球或高尔夫球内核中标记物的另一个实施例。标记 物和内核的组合体220,包括一个具有两个天线部分228和229的天线, 和一个与天线部分228和229相连的二极管221。一个穿孔222在标记 物外围223上居中的位置,其也是标记物结构的一部分。内核材料的 外围224完全包围了标记物的外围223。可以看出,外围223与内核材 料的外围224基本一致。图5B所示实施例没有包括传输线。图5B是 取自一个与内核中心相交平面的剖视图,其中所述平面与具有两个天 线部分228和229的天线所在的平面平行。这样,图5B所示标记物的 位置与图3A所示标记物的位置相似。
图5C是高尔夫球内核中标记物的另一个实施例。标记物和内核的 组合体240,包括一个二极管241,以及与二极管241相连的天线部分 248和249。如图5C所示,一个穿孔242沿着直径垂直轴延伸。这个 穿孔也在标记物的外围243上。在所述天线部分248和249的辐条 (spoke)之间具有“V”型穿孔。图5C示出了一个内核中的标记物的 剖视图,图5C与图3A相同。
图5D示出了标记物与内核组合体260的另一个实施例,其包括一 个与天线部分268和269相连的二极管261。这些天线部分围绕着穿孔 262,这个穿孔与图3A中所示的穿孔108相似。在后文将要描述的模 塑过程中,穿孔使内核材料266延伸通过穿孔。如图5D所示,内核材 料的外围完全包围标记物。
图5E示出了含有标记物的高尔夫球的另一个实施例。图5E所示 的高尔夫球是一个有外壳285的一个两件式高尔夫球,外壳包围内核 材料286的外围284。标记物包括一个二极管281,其在两个天线部分 288和289之间相连。传输线290也在天线部分288和289之间相连。 在标记物的外围283上,标记物包含至少有一个穿孔282。图5E是一 个剖视图,其中该图的平面与标记物所在的平面平行,由此图5E与图 3A相似。图5E中所示的标记物是关于中线对称的,该中线与相交于 高尔夫球中心的直径轴线一致。如图5E所示,标记物外围283的大部 分与内核材料286的外围284基本上一致。如图5E中所示的标记物基 本上是一个平面,且关于相交与高尔夫球中心的直径轴对称。“T”型 传输线290也被这条直径轴平分。从图5E中还可以看到,标记物所在 平面的表面积小于通过球中央的平面的截面面积。穿孔282让内核材 料286通过穿孔挤入,所以模塑过程所产生的效果与图3E中所示的相 似。
图5F描述了高尔夫球300的另一个实施例,高尔夫球300是一个 包括外壳305的两件式高尔夫球,外壳包围了内核材料306的外围304。 标记物包含在内核材料306中,这个标记物包括一个与天线部分308 和309相连的二极管301。天线部分308和309与传输线310相连。图 5F与图3A相似,是一个通过高尔夫球中心截取的剖视图。在两个天 线部分之间和外围303中有穿孔302。此外,在天线部分的辐条之间有 “V”型穿孔。图5F中所示的尺寸与其他附图一样都是以英寸作为单 位的(除了角的尺寸以度为单位外)。
图5G示出了本发明高尔夫球中的标记物的另一个实施例。高尔夫 球320是一个包括外壳325的两件式高尔夫球,外壳包围了内核材料 326的外围324。如图7和图6A-图6D所示,这种高尔夫球可以按照 下文所述的、并示于图7中的方法来制作。该标记物包括一个与天线 部分328和329相连的二极管321。这些天线部分与传输线330相连, 且这些天线部分还包围着穿孔322,这个穿孔与图4A中的穿孔136和 图3A中的穿孔108相似。穿孔322在标记物的外围323中。图5G是 一个通过高尔夫球320中心截取的剖视图,其与图3A中的剖视图相似。 图5G中所示的标记物基本上是一个平面的标记物,其关于穿过高尔夫 球320中心的直径轴对称。标记物的外围323与外壳325的内表面基 本上相一致,和内核材料326的外表面相一致。“T”型传输线330被 直径轴平分,二极管321位于接近高尔夫球中心的位置。如图5G所示, 天线部分328与329与第一和第二翼类似,其被直径轴平分,且关于 这个直径轴对称。穿孔322分隔开第一和第二翼。与图3A中的示例一 样,穿孔322让内核材料326在下文所描述的模塑过程中通过穿孔挤 入,生产出的效果与图3E中所示的相似。
图5H示出了本发明高尔夫球的另一个示例性实施例,其是一个通 过图5H中高尔夫球340中心的剖视图。高尔夫球340是一个包括外壳 345的两件式高尔夫球,外壳包围了内核材料346的外围344。高尔夫 球340可以按照下文参考图7和图6A-图6D所述的方法来制作。高 尔夫球340包括一个标记物,该标记物有一个与天线部分348和349 相连的二极管341。传输线350连接着天线部分348和349。标记物的 外围343中包含穿孔342,此外,在天线部分348和349的辐条之间有 “V”型穿孔。图5H中所描述的各种不同的线性尺寸指出了图5H中 各种元件的大小,标注全部以英寸为单位。如图5H所示,标记物的结 构是关于穿过高尔夫球中心的直径轴对称的。二极管341基本上接近 于高尔夫球340的中心,标记物的结构基本上是平面的。天线部分的 辐条末端形成了一个外围343,其与内核材料346的外部表面完全一 致。“T”型传输线350被穿过高尔夫球340中心的直径轴基本上平分。
图5I示出了本发明高尔夫球的另一个示例性实施例。图5I是一个 从高尔夫球360的中心截取的剖视图。高尔夫球360是一个包括外壳 365的两件式高尔夫球,外壳包围了外表面或者内核材料366的外围 364。内核材料366包含一个标记物,该标记物有一个与天线部分368 和369相连的二极管361。一根长传输线370连接着天线部分368和 369。天线部分368与369之间存在着穿孔362,此外,在天线部分的 辐条之间有额外的“V”型的穿孔。穿孔位于外围363所确定的边界中, 其中该外围实际上是由天线部分的辐条末端形成的。
图5J示出了本发明高尔夫球的另一个示例性实施例,其是一个从 高尔夫球380的中心截取的剖视图。高尔夫球380是一个包括外壳385 的两件式高尔夫球,外壳包围内核材料386的外围384。具有天线部分 388和389的标记物被整个包含在内核材料386中。标记物进一步包括 一个与天线部分388和389相连的二极管381,还包括一根传输线370, 其连接着天线部分388和389。穿孔382存在于两个天线部分388与 389之间,如图5J所示,这个穿孔位于标记物的外围383中。这个外 围383与内核材料386的外围384基本一致。高尔夫球380可以按照 下文参考图7和图6A-图6D所述的方法来制作。
图5K示出了本发明高尔夫球的另一个示例性实施例。图5K所示 的高尔夫球400是一个包括外壳405的两件式高尔夫球,外壳包围内 核材料406的外围404。具有天线部分408和409的标记物被整个包含 在内核材料406中。标记物进一步包括一个与天线部分408和409相 连的二极管401。一个传输线410也连接着两个天线部分408和409。 一个穿孔402存在于两个天线部分408与409之间,这个穿孔包含在 标记物的外围403中。高尔夫球400可以按照下文所描述的方法之一 进行制造,以便通过穿孔402把内核材料406挤进来,这样产生的效 果类似于图3E中所描述的。如图5K所示,标记物基本上是关于穿过 高尔夫球400中心的直径轴对称的。标记物基本上是一个平面,其包 括一个“T”型的传输线,该传输线也被直径轴平分。在这个实施例中, 二极管401基本上位于高尔夫球400的中心。
图5L示出了本发明高尔夫球的另一个示例性实施例。图5L所示 的高尔夫球420是一个包括外壳425的两件式高尔夫球,外壳包围内 核材料426的外围424。标记物被整个包含在内核材料426中,标记物 包括一个二极管421,两个天线部分428和429,以及传输线430。二 极管421连接着两个天线部分428和429,并且传输线430也连接着两 个天线部分428和429。天线部分之间的穿孔422把天线部分分开,其 与图3A中所示的穿孔108相似。此外,传输线430包括一个穿孔。这 些穿孔在外围423中,该外围由天线部分的末端限定。高尔夫球420 可以根据下文描述的高尔夫球制造方法的一个实施例来制作。这样, 通过穿孔把内核材料426挤入,可以形成与图3E描述的类似的结构。 图5L中的标记物是一个基本上为平面的标记物,其关于高尔夫球的直 径轴对称,该直径轴穿过高尔夫球420的中心。“T”型传输线430被 直径轴平分,标记物的结构关于与图5L所示的垂直中线重合的直径轴 对称。图5L是一个剖视图,该截面是从高尔夫球420的中心截取的, 这与图3A中所描述的类似。
图5M示出了本发明高尔夫球的另一个示例性实施例。高尔夫球 440是一个包括外壳445的两件式高尔夫球,外壳包围内核材料446 的外围444。在图5M的剖视图中,可以看到标记物包括一个二极管 441,天线部分448和449,以及传输线450。二极管441连接着两个 天线部分448和449,传输线450也连接着两个天线部分。在标记物的 外围443上至少有一个穿孔442,其中外围443由天线部分的外沿或者 周界决定。图5M描述了一个通过高尔夫球中心的剖视图,标记物结 构基本上是一个平面,其关于高尔夫球的穿过球中心的一个直径轴对 称。图5M所描述的高尔夫球440可以按照下文所描述的方法进行制 造,以便在注模过程中,通过穿孔442把内核材料446挤入,这样生 产出来的结构,类似于图3E中所描述的。
图5N示出了本发明高尔夫球的另一个示例性实施例。标记物460 包括天线部分468和469,以及一个与天线部分相连的二极管461。传 输线470连接着天线部分468和469,这个传输线470包围了穿孔462, 这个穿孔把传输线与天线部分468和469分隔开。在天线部分之间还 有一个分隔,其也是一个穿孔。图5N中标记物在其矩形形状中需要做 得足够小,以致可以完全装进两件式高尔夫球的内核材料中。或者, 天线部分468和469的部分可以被修剪掉,从而可以把标记物放进高 尔夫球的内核或一个整体式(one-piece)高尔夫球中。图5N中所示的 标记物是一个基本上为平面的标记物,其被放在高尔夫球中的一个平 面中,该平面与高尔夫球的中心相交。在这个位置,图5N所示的基本 上为平面的标记物关于高尔夫球的直径轴对称,该直径轴穿过高尔夫 球的中心。可以将图5N所示的标记物引入内核材料中,以按照参考图 6A-图6D以及图7所述方法中的一个来制造高尔夫球,。
图5O示出了本发明高尔夫球中标记物的另一个示例性实施例。标 记物480与标记物460相似,除了其在天线部分488和489中有额外 的穿孔。标记物480包括一个与天线部分488和489相连的二极管481, 和一个连接天线部分的传输线490,其与天线部分共同形成了穿孔482。 除了穿孔482之外,在每个天线部分上还有9个环形穿孔,为内核材 料通过穿孔挤入,提供了更多的开口,如穿孔482A,482B,482C和 482D。
图5P示出了本发明高尔夫球中标记物的另一个示例性实施例。标 记物500基本上是一个环形标记物,而且也基本上为平面。标记物包 括一个连接天线部分508和509的二极管501。标记物500的外围503 是一个基本上的环形,且包括外围503中的一个穿孔502。传输线510 连接着天线部分508和509。除了穿孔502之外,在天线部分508和 509上还有一些不同尺寸的穿孔。特别地,天线部分508上的穿孔502C 和502D比较小,天线部分509上的穿孔502A和502B比较大。标记 物500可被包括在高尔夫球的内核中,并按照下文描述的工艺进行制 造。通过标记物上的穿孔允许内核材料被挤进来,这样生产出类似于 图3E中所描述的结构。
现参照图6A-图6D和图7,描述了本发明高尔夫球制造方法的 各种不同的实施例。接下来的讨论针对一个两件式高尔夫球,其有一 个被相关薄外壳包围的内核材料,例如图3A中所描述的高尔夫球。然 而应该注意到,接下来的讨论也适用于整体式高尔夫球和两件以上的 高尔夫球。图6A-图6D所示的一个示例性方法起始于一个圆柱体形 的嵌条,在一个实施例中,其高大约为1.375英寸、直径为1.125英寸。 圆柱体形的嵌条一般是未经硫化的橡胶合成物。美国专利5,508,350和 4,955,613中描述了这种化合物的示例。在图6A和图6B所描述的示例 中,嵌条600被分成两半,形成嵌条部分602和604。在某些实施例中, 嵌条600是未硫化的橡胶,其被挤压成嵌条600的形状。值得注意的 是,如图7中所示的操作702是形成两个部分的一种方法。在另一个 替换实施例中,这两个部分可以通过两个单独的挤压件分别来制造, 或者在一些其他方式中,两个部分被分别制造,而不是使用一个单独 的嵌条,如嵌条600。这两个部分可以被认为是高尔夫球前体部分。当 这两个部分(例如部分602和604)被制成后,一个标记物(例如标记 物606)被放在这两个部分之间。标记物606通常包括天线部分609 和610,在其间连接着二极管608。标记物606可还包括一个传输线 610A,其被放置在中心穿孔607中。标记物606与图4A中所示标记 物相似。当标记物606被放进部分602与604之间后,这些部分被合 在一起形成组合结构620,如图6C所示。组合结构620包括接缝615, 其用来隔开两个部分602和604。标记物606被夹在这两个部分之间, 优选放在这两个部分中间,以致标记物完成时将基本上居于最终内核 的中央。接缝615没有被密封或粘在一起,也就是说,两个部分602 和604没有被胶水粘结在一起形成如图6C所示的结构。一般地,这两 个部分的挤压过的、未硫化橡胶(其可能在某些实施例中使用)有足 够的厚度,来把两个部分602和604以及标记物保持在一起。当获得 图6C所示的结构后,组合结构620被放在如图6D所示的模具622中, 如图7中操作706所描述的。模具有一个适当的尺寸,这样获得的内 核直径大约是1.5英寸。内核的重量一般在34.75克到35.25克的范围 内。当组合结构620放到模具622后,对该嵌条进行模塑,一般这个 在高温高压下进行操作。由于高温高压的原因,这个模塑操作硫化和 固化了橡胶化合物,把两个嵌条部分合为一体,并且这些橡胶化合物 还流过标记物中的穿孔形成一个整体结构,如图3E所示的结构。在一 个示例性的实施例中,内核橡胶化合物,在温度为325°F,压力为2 吨/平方英寸的条件下,被固化/硫化8分钟。在模塑操作708以后,内 核在室温下冷却一夜,然后在将覆盖材料(如图3A中所示的外壳102) 注入模塑到内核上之前,对表面进行清洁。合适的覆盖材料的示例在 本领域是公知的,包括美国专利5,538,794中描述的材料。当把模塑内 核装入外壳之后(如图7所示的操作710),球要进行完成阶段的操作, 其包括球的修边、表面的清洁,印花/标记和喷漆。还应注意的是,本 发明的实施例可以适用的高尔夫球结构包括整体式球,或者两件式以 上的球(例如,球的内核多于一个)。
本文所介绍的一些示例描述了切割或形成的两个嵌条部分(例如, 图6B中的602和604,或图10B中的1202和1204),应该认识到,两 个以上的嵌条部分也可以与一个或多个标记物结合在一起制成高尔夫 球。例如,一个圆柱体形嵌条(如图6A中所示的嵌条600)可以被切 割成4块,然后这4块与一个、两个或四个标记物结合制成一个类似 于结构620的部件,然后该部件模塑到一个高尔夫球或者高尔夫球内 核中。四块中的每一个都是半个圆柱体,而且大小相同。或者,这四 块是由一个挤压机分别制成的四块,而不是把一个大的圆柱体形嵌条 切割而成。这四块可以在其内表面之间接收四个标记物。图6E所描述 的是一个分解的俯视图,一个示例性的四块部分631、632、,633和634 接收了四个标记物637、638、639和640;插入标记物后,这个部件被 装入一个模塑腔中,从而形成高尔夫球(对于整体式高尔夫球结构而 言)或者一个高尔夫球内核(对一件式以上的高尔夫球结构而言)。
图8A、图8B和图8C描述了可被用作图1A中的手提装置14的 手提接收器/发射器的各种实施例。在图8A、图8B和图8C中所描述 的示例性实施例中,手提装置包括一个电池供电的发射器和天线,其 发射带宽为902~928MHz的射频信号,以及工作于带宽1804~1856 MHz的一个天线和一个接收器,以及一个连接到手提装置用户的音频 和视频接口。可选地,音频接口可以是一个机而不是扬声器,作为 一个选择,手提装置可以使用一个震动变换器来提醒用户球的存在。 一个可视显示器(例如一个仪表或一排LED)可以为用户提供一个大 概的测量,这样当用户走动寻找球时,可以告诉用户是在靠近球或是 在远离球。
图8A中所示的手提装置800包括一个电池供电的发射器,一个电 池供电的接收器和一个音频可视接口。在图8A所示的实施中,使用了 一个跳频发射信号,其符合联邦通信委员会关于国际辐射装置的条例 部分15.247。射频发射信号产生于合成器804,其包括一个两倍于发射 信号频率的振荡器,其从扫描激励器806接收一个调制过的锯齿波频 率扫描信号。合成器还从阶跃合成驱动器(hopping-implementing synthesizer)802中收到一个控制,使合成器在频率带宽1804-1856MHz 范围内,从一个频率跳跃到另一个频率。合成器804的输出信号被缓 冲放大器808放大,然后连接到2倍除法器810,其输出连接到滤波器 812。滤波器812的输出信号被连接到发射放大器链814,其输出连接 到滤波器816,滤波器816的输出提供给发射器天线818,从而在 902~928MHz的范围内发射射频信号。发射天线被适度地定向,并产 生辐射信号,这个辐射信号可以被丢失的高尔夫球中的标记物反射。 标记物中的二极管可以把所接收的信号反射成频率为原来二倍的反射 信号,所接收的信号由发射器的天线发射出来。手提装置与高尔夫球 的接近程度将主要决定反射信号的大小/强度,然后反射信号由一个用 户接口(例如手提装置中的扬声器,耳机,显示器或者震动变换器)指示 出来。
手提装置800的接收器包括一个适度定向的接收天线830,其用来 接收丢失高尔夫球中二极管产生的第二谐波反射信号。在滤波器828 中对这个接收信号进行滤波,滤波器828将滤波输出提供给放大器链 826,放大器链826对滤波信号进行放大,然后将该滤波信号输出到另 一个滤波器824,滤波器824的输出又被连接到混频器822。混频器822 还接收经由滤波器820的放大器808的输出。混频器822的输出是扫 频发射器信号(frequency swept transmitter signal)的第二谐波频率与球 内倍频标记物接收信号的一个音频差积(audio frequency difference product)。音频差积有一个节距(pitch),其由发射器频率的偏移幅度 和发射与接收信号之间的时间延迟决定。因此,音频差积的节距表明 了所丢失的高尔夫球和手提装置之间的距离。来自混频器的音频差积 通过DC块831,将其输出(过滤到DC级别)提供给一个幅度均衡器 和滤波器832。幅度均衡器和滤波器832的输出被提供给驱动扬声器 836的音频放大器和调节装置834。一个可示显示器838也被连接到放 大器和调节装置834,从而提供高尔夫球接近程度的一个可视显示,然 后可选的手提震动变换器840可以提供震动输出,当球接近手提装置 时,震动强度会增加。应该注意的是,任何一个特定的手提装置都可 具有这些指示器中的一个或多个。例如,其可能只有一个扬声器或者 一个耳机输出,或者其只有一个可视显示器或者只有一个震动显示器, 或者其可以具有这些输出中的两个或多个。
图8B的手提装置850与手提装置800的结构和操作相似,除了频 率合成器856工作于频带902~928MHz而不是合成器804情况下的双 倍频率。因此,在手提装置850中没有二倍除法器,取而代之,手提 装置850中有一个2x倍频器868。手提装置850是一个使用跳频发射 信号的装置,其符合FCC关于国际辐射装置的条例部分15.247。射频 发射信号产生于频率合成器856,其是一个发射频率的振荡器,其从扫 描激励器854接收一个频率扫描锯齿波调制。合成器856由跳频激励 器852控制。合成器856上的振荡器输出被缓冲放大器858放大,缓 冲放大器858的一个输出连接到滤波器860,另一个输出连接到倍频器 868。在滤波器860中对放大器858的输出进行滤波,并在发射器放大 器链862中对其进行放大,然后在滤波器864中进行滤波,从而产生 一个发射信号,该发射信号经过适度定向的发射器天线866,在902-928 MHz的频带内发射。这个发射信号可以被标记物反射,使反射信号成 为来自发射器天线的接收信号的二倍谐波(两倍的频率)。接收天线880 获得反射的第二谐波,把这个接收信号提供给滤波器878,其输出又提 供给接收器的放大器链876,然后输出给滤波器874。这样接收信号被 过滤和放大后,并作为一个射频输入提供给混频器872,混频器还接收 来自2x倍频器868的滤波输入。混频器872的产生的输出是一个音频 差积,其是扫频发射器信号的第二谐波与从高尔夫球中的频率加倍标 记物接收的信号之间差积。声音频率差积的节距由发射频率的扫描和 发射与接收信号之间的时间延迟决定。这个音频差积通过DC块881 输出到一个幅度均衡器和滤波器882。幅度均衡器和滤波器882的输出 连接到驱动扬声器886的音频放大器和调节装置884。此外,放大器和 调节装置884也为可视显示器和震动变换器888提供输出。
图8C描述了手提装置的另一个实施例,其包括一个电池供电的发 射器和一个辐射频率为915MHz的天线,以及一个工作于1829MHz 的天线和接收器。图8C的执行使用了一个直接序列扩频雷达系统,其 包括发射器,接收器和控制装置,这里是一个现场可编程阵列 (FPGA)。FPGA 902的基准时钟信号从本地振荡器922获得,其提供输 入信号给放大器920和924,然后又驱动FPGA 902和一个相环(PLL) 合成器926。在电源打开时,FPGA 902使锁相环合成器926工作于正 确的频率。这是通过从FPGA 902到锁相环合成器926的控制线实现。 锁相环合成器926用来产生一种用于接收器的本地振荡器(LO)信号。 接收器的LO频率为1818.30MHz。分频器930被用来产生一个用于发 射器的909.15MHz的本地振荡器。通过带通滤波器931(中心频率为 909.15MHz(“FC”))对分频器930的输出进行滤波。从接收器的本地 振荡器中获得发射器本地振荡器,不仅不需要第二个锁相环合成器, 而且消除了发射器与接收器之间的所有频率误差(例如,频移)。利用 一个正交调制器(Quadrature Modulator)电路对发射器本地振荡器进行 调制。这个正交调制器可以在单个电路中实现以下所有功能:(1)其 可完成用于雷达系统中的基本开关键控(OOK)调制。利用OOK调制 来工作,不仅为系统提供了一个音频声调,还使放大器和发射器(例 如放大器912和914)所产生的热量减至最小;(2)正交调制器产生一 个本地振荡器信号的二进制移相键控(BPSK)调制,和完成一种称为 直接序列扩频的信号发送。这使得手提装置可以工作于915MHz的工 业、科学和医疗(ISM)领域中,而且根据FCC 15.247部分,这是一 个无需执照便可操作的装置;(3)正交调制器904提供一个单旁频带 变换,把本地振荡器的输入信号变换到914.50MHz的发射输出频率。 也就是说,本地振荡器信号在频率上被提升了5.35MHz。这一频率变 换导致接收信号与接收器的本地振荡器频率偏移了10.7MHz。具有与 接收器的本地振荡器偏移的接收频率,可以降低泄漏到接收器的高增 益放大器链中的有害的本地振荡器的大小(如图8C所示),所述的高 增益放大器链可包括放大器942、944和948。正交调制器904(其包 括乘法器906和908以及混频器910)的输出,该输出是一个直接序列 扩频信号,其包括了在频率914.5MHz处的OOK调制。这个信号被两 个带通滤波器905和913滤波,又被两个放大器912和914放大到大 约1瓦,然后传给发射天线916。发射天线还包括一个谐波抑制器916A, 其被用来进一步减少所有的第二谐波变形,如果第二谐波变形被发射, 将会干扰来自丢失的高尔夫球中标记物的接收信号。正交调制器904 由FPGA 902控制,FPGA 902提供并产生一个伪随机二进制序列用作 直接序列扩频信号。FPPA 902还为调制器904提供和产生一个OOK 控制信号,并产生和提供同相位和正交相位的信号应用到正交调制器 904。
图8C中所示的手提装置的另一个替换实施例改变了特征(1)正 交调制器在音频声调频率上执行90度移相键控,而不是开关键控;特 征(2)直接序列扩频,和特征(3)单旁频带变换保持不变。FPGA902 产生90度移相键控信号应用于正交调制器904。当高尔夫球中标记物 把发射频率从914.5MHz加倍到1829MHz时,标记物也把移相键控调 制的量加倍到180度键控。再发射的信号是全时活动的,而不是用于 开关键控的标称的半时活动,因此在FPGA、模数转换器和后置解调处 理中,接收器具有两倍的信号能量来处理。这样,增加了发现配备标 记物的高尔夫球的最大使用范围,相应地,电池功耗也增加了。
手提装置900中的接收器的工作原理是,高尔夫球中的标记物产 生一个谐波反射信号,在一个实施例中,是把发射频率914.5MHz加 倍到反射信号的1829MHz,然后把这个加倍的信号再发射到手提装置 的接收器中。当BPSK信号为方波时,调制被撤走,而所调制的旁频 带中的能量衰退回载波频率两倍的一个单独尖坡(spur)上。因此,目 标(例如,高尔夫球中的标记物)不仅把频率加倍(或者产生某些其 他谐波),而且由于在该过程中同时对信号进行了解扩频(despread), 所以在手提装置的接收器中不需要解扩频电路。因此,从高尔夫球的 标记物再发射的信号,是一个1829MHz的OOK调制信号。接收器在 接收天线940处接收这个再发射(反射)信号,并且通过放大器942 和944以及带通滤波器941和943对这个1829MHz的信号进行滤波和 放大。这样,来自天线940的接收信号在带通滤波器941中被滤波, 带通滤波器941的滤波信号输出给放大器942,放大后的信号输出给带 通滤波器943,带通滤波器943的滤波号输出给放大器944,最后输出 给混频器946。混频器946的另一个输入是所接收的本地振荡器的信 号,频率为1818.3MHz,该信号是从带通滤波器932中接收的。混频 器946通过把从放大器944中接收的928MHz的放大信号与从带通滤 波器932中接收的1818.3MHz的本地振荡器信号相乘,产生一个降频 的10.7MHz的中频信号(正)。这一相乘(也被称为混合)产生两个 信号,一个的和频率为1347.3MHz,另一个的差频率10.7MHz。和频 率被10.7MHz的中频滤波器947过滤掉,然后输出到放大器948。这 个中频滤波器947有一个很小的带宽(15KHz),这样可以去除绝大多 数的接收噪音和邻近的RF(发射频率)干扰。保留中频信号的是一个 10.7MHz的OOK调制信号,其被放大器948放大,接下来又被放大 器950进一步放大,放大器950包括一个发生器电路950用来产生一 个接收信号强度指示器(Receive Signal Strength Indicator,RSSI)。这个 RSSI发生器与一个调幅(AM)检测器相似,但其有一个对数振幅响 应。这个RSSI的功能去除了10.7MHz的载波,从而只留下在发射器 中施加给信号的音频声调。一个8位的模数(A/D)转换器952,把 RSSI信号转换成一个采样数字信号。数字信号在FPGA 902进行后 置解调信号处理,从而通过降低20dB的噪声进一步增强信号。这个 后置解调信号处理由一个同步视频发生器(SVI)完成,其在多个OOK 雷达脉冲群(radar burst)上产生一个指数总体均值(Exponential Ensemble Average)。FPGA 902被编程包括一个SVI,其被用来进行后 置解调信号处理。FPGA 902把SVI电路的输出转换回音频信号,这个 音频信号被一个驱动扬声器或耳机960的放大器958放大。数模转换 器962可以与FPGA 902结合使用,用来把数字音频输出转化成模拟输 出,用来驱动扬声器960或者耳机。可选地,由数模转换器956驱动 的一连串的LED或者一个仪表还可以为手提装置900的用户提供一个 接近高尔夫球时的可视化提示。
图8D示出了手提装置的另一个实施例,其包括辐射频率在915 MHz的一个由电池供电的发射器和一个天线,以及工作频率在1829 MHz的一个天线和一个接收器。图8D中的手提装置1000在某些方面 与图8C中的手提装置900相似。手提装置1000在其发射器部分包括 带通滤波器1005和1013,以及放大器1012和1014。此外,这个发射 器部分包括一个发射器天线1016,其通过谐波抑制器1016A,接收放 大器1012和1014所产生的放大信号。发射信号源生于一个晶体振荡 器1022和锁相环合成器1026,这里产生一个基准频率约为发射信号两 倍的信号。一个二倍分频器1030和一个带通滤波器(BPF)1031为信 号发生器1004提供发射器的本地振荡器信号,信号发生器1004由PLD (可编程逻辑元件)1002控制。信号发生器1004的输出驱动放大器 1012和1014,并且放大器1014由来自PLD 1002的OOK控制器控制。 这个OOK控制器脉动地使发射器打开和关闭,在一个实施例中,开占 空比(On duty cycle)为50%或更小。这将节约电池寿命并且将发射器 所产生的热量降到最小。发射器还可以包括一个自适应电源控制器, 其可以延长电池的寿命(并简化手提装置的用户接口)。当没有信号被 探测到和接收信号的强度大于可以探测的恰当量的时候,装置可以自 动递减发射能量,这样节约了电池的能量,并且用户无需再通过一个 能量发射控制扳手进行调节。手提装置的接收器部分包括接收天线 1040,其与BPF 1041相连,BPF 1041又连接到放大器1042。放大器 1042的输出通过BPF 1043驱动放大器1044。混频器1046接收放大器 1044的输出,把这个输出向下转换到一个10.7MHz的中频信号,这个 中频信号被放大(在放大器1048)和滤波(在BPF 1049),接下来又 经放大器1050(其可以是一个产生RSSI信号的模拟元件AD 607放大 器)处理。接收信号的振幅可以通过在微控制器1001中的CORDIC变 换来测量。RSSI信号由微控制器1001中的模数转换器进行转换,微控 制器1001又驱动一个D/A转换器,一个放大器和扬声器1060(或者 一些其他适当的输出装置)。
参照图9A-图9H以及图10A和图10C,描述了多种三维标记物 它们在多于一个的平面中有一个大的表面区域(substantial surface area)。应该意识到的是,这些仅是许多三维标记物中一些可能的示例, 还应该意识到的是,之前所描述的平面标记物可以按照下文所描述的 方式,形成为具有一个大的非平面形状。
图9A示出了螺旋标记物1100的一个示例,其具有第一螺旋天线 部分1101和第二螺旋天线部分1102,这两个天线部分通过二极管1103 连接在一起。螺旋天线部分1102包括一个末端1107,螺旋天线部分 1101包括一个末端1106。对于标记物1100,这两个天线部分的缠绕方 向保持一致,可以看出,从末端1107开始,按照天线部分1102的缠 绕方向通过并进入天线部分1101,最终到达末端1106,此时这些螺旋 天线部分的缠绕方向保持相同。
图9B所示的螺旋天线1120的示例,是一种第一与第二天线部分 呈镜像或者互补的关系;因此,这两个天线部分1121和1122之间的 缠绕方向是相反的。如图9B所示这些天线部分通过二极管1123连接 在一起。可以看出,互补或者镜像类型的两个螺旋天线部分从末端1127 开始,按照螺旋天线部分1122的缠绕方向进行缠绕,其与螺旋天线部 分1121的缠绕方向相反,螺旋天线部分1121的缠绕开始于末端1126。 螺旋标记物1100和1120的电路图如图9C所示,其他螺旋标记物在图 9D-图9H进行了描述。图9C中的标记物1130包括一个二极管1133, 其被连接在天线部分1131和1132之间。如图9C所示,一个固有电感 与二极管1133并联。标记物1130的工作方式与图2A中所描述的标记 物相似,除了这个标记物在多于一个的平面上有大的表面区域。与基 本上在一个平面内的标记物(例如,图3A所示的标记物)相比,这里 所描述的多平面或者三维标记物提高了可发现能力,因为单平面的标 记物存在盲点。例如,当标记物所处的平面垂直于手提装置发射出的 电波(参见信号16,其表示手提式发射器所发出的电波)时,就会出 现盲点。
这里所描述的螺旋标记物(例如螺旋标记物1100和1120),允许 二极管被放置在球中心附近,这样有利于保护免受撞击,并且满足高 尔夫球飞行和平衡的要求。这些标记物的结构在所有平面都提供了更 大的横截面积,与单平面标记物相比,这提供了更好的性能,因为单 平面标记物处于某个位置时仅能接收到很少的发射能量。螺旋天线部 分的结构易于形成具有缓冲作用的理想形状。应该意识到的是,可以 通过控制缠绕半径和节距来形成一种与发射频率(例如915MHz)和 接收频率(例如1830MHz)都能产生谐振的结构。
图9D、图9E和图9F示出了一些包含于嵌条内的螺旋标记物的示 例,其中所述嵌条被用来形成高尔夫球的内核。这些嵌条与图6C所示 的、包括标记物606的嵌条相似。可以通过在螺旋标记物的周围对球 体材料进行模压,或者将螺旋标记物插入嵌条每个半块(half-portion) 中的空穴或切口中,来形成图9D、图9E和图9F中所示的嵌条。在将 螺旋标记物置于嵌条内之后,可在一个高温高压的硫化处理中对这个 组合物进行模塑,这个硫化处理过程与上文参照图6D所描述的相似。 这个硫化处理或者模塑处理制成了球形的高尔夫球内核,该内核可被 装入上文所述的外壳中。
嵌条组件1140包括一个具有二极管1143的螺旋标记物,其中该 二极管1143连接在螺旋天线部分1141和1142之间。这个螺旋标记物 与图9A、图9B和图9C所示的螺旋标记物相似。在上文所述的挤压操 作中,或者通过将螺旋标记物插入嵌条材料1145的两个半块之间的空 穴中,使螺旋标记物包括在或者装在嵌条材料1145内。在图9E的情 况中,螺旋标记物具有如图9E所示的倒置的螺旋天线部分或者绕组, 二极管1153连接在这两个天线部分1151和1152之间。如图9E所示, 螺旋天线被装入嵌条材料1155中,形成了嵌条组件1150。图9E中螺 旋标记物的电路类似于图9C中所示的电路。,除了图9F中的螺旋天线 部分是用扁平导线(例如,参见图9G)形成的,而图9E中的是用圆 柱形导线(例如,参见图9H)形成的外,图9F的嵌条组件1160中的 螺旋标记物与图9E中所示的螺旋标记物相同。嵌条组件1160具有一 个包括二极管1163的螺旋形标记物,其中二极管1163连接在螺旋天 线部分1162和1161之间,螺旋天线部分1162和1161是由比螺旋天线 部分1151和1152更扁平的导线制成的。图9F中的螺旋标记物包括在 嵌条材料1165中,从而形成嵌条组件1160。应该认识到,这些螺旋标 记物在其外围内具有穿孔,这些穿孔可以让某种材料流过标记物(例 如,在模塑操作中)。
图9G和图9H示出了可以用作螺旋天线部分的几种导线之间的区 别。在图9G的螺旋标记物中,二极管1173把扁平导线天线部分1172 和1171连接在一起,这些天线部分并制成螺旋天线部分。标记物1170 与图9C所示的标记物在电路上是相似的。图9H中所示的标记物1180 包括一个连接在螺旋天线部分1181和1182之间的二极管1183。这个 标记物1180与图9C中所示的标记物在电路上是相似的。标记物1180 使用的是具有圆柱形截面的导线,而不是示于图9G的标记物1170中 的扁平导线。
图13示出了一种制造高尔夫球的示例性方法1301,在这种方法 中,高尔夫球具有一个螺旋标记物;这种方法还可以与本文描述的其 他各种标记物(例如图10A和图10C中的多平面标记物,或者图3A 和4A中的平面标记物)一起使用。这种方法可以用来制造整体式或者 两件式或者多于两件式的高尔夫球。挤压机1303从挤压口1307和1305 分别挤压出前体部分1309和1311。在一个实施例中,挤压机1303推 进未硫化的橡胶材料,这种橡胶材料被用来形成高尔夫球的内核(因 此,其可以被认为是一种内核前体材料)。挤压机把该材料推过挤压口, 挤压口已经被设计成用来制造适当尺寸的前体部分。一把小刀或者刀 片被用来在这些部分上制造一个起始边缘/前边缘和一个后边缘。然后, 部分1309和1311分别被送到(例如通过传送带)固定器或者定位器 1319和1317,如箭头1315和1313所指示的。当一个具有模子1321 的压印工具1323自动(robotically)把模子1312的压痕印在所述部分 1309和1311的平面上时,这些固定器用来把所述部分固定在适当的位 置上。模子被设计成与被放置在嵌条部分内的标记物(例如,标记物 1330)具有相似(例如,基本上相同)的形状和尺寸。嵌条部分1309 和1311是足够软的,并且模子1321是足够硬的,这样就可以利用模 子在所述部分的表面中形成一个空穴,空穴的形状和尺寸被设计成可 以容纳标记物的至少一个部分。应该意识到的是,在所述部分中的一 个部分上的空穴通常被设计成固定标记物的大约一半(标记物的另一 半由位于所述部分中另一部分的表面中的空穴来固定)。在部分1309 和1311的表面上压印了空穴之后,制成了两个压印过的部分1327和 1325。然后,这两个压印过的部分1327和1325通过一个机械臂1333 与一个标记物1330结合在一起,机械臂1333将标记物1330放进部分 1327和1325中的空穴1328和1329中的至少一个内。在这种方法的一 个实施例中,在标记物1330被放置在至少一个空穴中之后,机械臂 1333释放标记物1330,这就允许两个半块部分1327和1325能够接合 在一起,并且使标记物1330夹在两个部分之间、位于空穴1328和1329 中。然后可以进一步处理这一包括标记物1330以及部分1327和1325 的组件1337作,将组件1337放入一个模塑腔中以模塑出所述球或者 球内核(与图6D所示的操作相似)。一个照相机和一个运动/位置控制 系统可以被用来定位标记物1330,使其位于空穴1328和1329中的至 少一个中。或者,在压印机从其压印的嵌条部分移开后,并且在嵌条 部分从固定器中移开之前,另一个机械臂可以把标记物放进刚刚压印 的空穴中,而嵌条部分仍被固定在固定器中。另一种替换方法是,标 记物可以手动地(例如,利用人)放置在第一嵌条部分的空穴中,然 后被手动地将另一个嵌条部分与第一嵌条部分接合在一起,形成组件 1337。进一步地,也可以手动完成压印操作。
上文所述的所有单平面标记物的制作方法,可以用来制作三维或 者多平面的标记物,通过扭曲或弯曲或者其他的成形方法,使其有一 个三维的形状。图10A描述了一个示例,在一个俯视图中呈“S”形的 标记物1200。这个标记物可以是图3A到5P中所示标记物中的任意一 个,其可以在安装二极管之前或者在安装二极管之后,通过扭曲或者 弯曲天线部分而形成。当标记物1200制成之后,其被放入嵌条材料中, 该材料已经被切割成或者被制成具有一个用来容纳“S”形标记物的适 当形状。图10B中示出了这种嵌条部分的一个示例,其所包括的嵌条 部分1202和1204已经被切割成(或者被制成)一种用以容纳“S”形 标记物的形状。因此,如图6C所示,当标记物1200被放进嵌条部分 1202和1204之后,嵌条组件被放入一个和图6D所示的腔相似的模塑 腔,把标记物模塑在嵌条材料中,从而制成一个具有标记物的高尔夫 球。如上文所提到的,标记物可以包括多个穿孔或者至少一个穿孔, 使内核材料可以流过多平面标记物中的这些穿孔,从而在多平面标记 物的情况中提供一种整体式结构,如图3E中所示的一样。
图10C示出了多平面标记物的另一个示例,该多平面标记物由单 平面标记物(例如参照图3A-图5P所述的任意一种标记物)制成。 在图10C中的情况,标记物可以通过被弯曲或扭曲或者被其他方法形 成图10C中所示的形状。图10C是标记物1210的俯视图。图10D示 出了两个嵌条部分1212和1214,它们已经被切割成或者利用其他方法 形成,以容纳标记物1210。嵌条中的切口形成了一个空穴,标记物1210 可以被放入其中。图10D是这些嵌条部分的俯视图,示出了嵌条部分 如何容纳或接收标记物1210。当放入标记物后,嵌条部分被放在一起, 然后放入模塑腔中,把带有标记物1210的嵌条模塑到一个高尔夫球内 核中,这与上文图6D中所示的操作类似。
现在将参照图11A和11B来描述具有本发明手提装置的球车的使 用示例。在图11A的情况中,示出了一个机动高尔夫车1250(例如, 一个电动车或者一个燃油车),其具有一个托架1251,托架1251被设 计用来放置和固定手提装置,例如图1A中的手提装置14。一个电池 充电系统1252连接到托架1251,用来为放置在托架中的手提装置中的 电池(其可以是充电电池)充电。这样,当手提装置未被使用,而是 放置于或者装载在托架1251中时,充电系统1252将会对其进行充电, 充电系统1252可以从高尔夫车(或者一些其它存在于高尔夫车的电力 系统)的电池中吸取能量。图11B示出了一个用于高尔夫球运动的手 拉车的示例。手拉车1255包括一个托架1256,其被设计用来放置一个 手提装置,例如图1A中的手提装置14。所示的手拉车没有充电装置, 但是应该意识到的是,可选地,该手拉车可以包括充电装置(其包括 电池),在手提装置被放置于或者装载在手拉车1255的托架1256中时, 可以给手提装置中的电池进行充电。高尔夫球包例如“肩包”,也可以 包括用来一个放置手提装置的托架或者套。这些包(例如Belding包) 一般是背在高尔夫球手的肩上,并且以这种方式携带。可选地,这些 包也可以包括一个充电电池,用以给手提装置中的电池进行充电。
本发明的各种不同的实施例提供给了高尔夫球场的运营方法和通 过手提装置使用可发现球的方法。使用可发现球和手提装置能够使高 尔夫球手在高尔夫球场以很少的时间完成一轮18洞的高尔夫球,因为 用于寻找失球的时间被大大减少。一个球场差点(handicap)超过15 的高尔夫球手(占全世界高尔夫球运动者中的80%以上),在每一轮中 都会有10击或者更多击的球没有落在球道中。这些球道外的击球一般 不会丢失,而会在一个10秒钟-5分钟的找寻时限内被找到。利用本 文所描述的系统(例如一个可发现球和一个手提装置),可以将找寻时 限减至最小,避免比赛节奏受到不利影响。事实上,一个配备有本文 所述手提装置和可发现球的普通的高尔夫球手,在他/她完成一轮18 洞的高尔夫球的时间上应该能够加快8-12分钟。对于预计一轮18洞高 尔夫球所需时间为270分钟左右的高尔夫球场运营者而言,加快8分 钟就意味着吞吐量提高了3%。高尔夫球场运营者竭力宣扬和推行快节 奏的比赛。在提高比赛速度方面应优先强调记分卡、高尔夫车标志、 场内标志和巡场员的作用。与餐厅需要移动桌子十分相似,高尔夫球 场的运营者需要一天内场中的打球者尽可能多。因此,本文所描述的 可发现球和手提装置可以由高尔夫球场的运营者提供给高尔夫球手, 高尔夫球场的运营者可由此提高吞吐量,这将提高球场运营者的收益, 进而提高高尔夫球场运营者的盈利能力。高尔夫球场运营者在许多方 法中均可利用本文所描述的方案。例如,一个高尔夫球场运营者可以 提供一个折扣(例如,场地费折扣)给那些愿意使用可发现球和手提 装置的高尔夫球手,而对于没有使用可发现球和手提装置的高尔夫球 手,不提供这样的折扣。高尔夫球场的运营者可以租借或者免费提供 可发现球和手提装置给那些自己没有设备的高尔夫球手,或者可以要 求所有高尔夫球手都使用可发现球和手提装置。在球场关闭后,高尔 夫球场可以要求它的雇员去寻找球场关闭后仍留在球场内的含有标记 物的可发现球,以找回这些球。这样做可以减少球场中这种球的数量, 从而减少误确认(false positives)(例如,发现了其他人上一轮高尔夫球 赛中的失球)。如果使用了可发现球和手提装置,高尔夫球场还可以使 用其它方法。例如,高尔夫球场可以决定在崎岖区域减少剪草的频率, 允许这些草长得比没有使用可发现球和手提装置来寻找球的高尔夫球 场中草更高。这将降低高尔夫球场的开支。高尔夫球场收取高尔夫球 场地(一轮18洞的高尔夫)使用费,对于没有使用可发现球和手提装 置的高尔夫球手,收费将基于所用的时间,但对于使用了可发现球和 手提装置的高尔夫球手,收费将是一个固定的价格,或者是一个基于 打完一轮高尔夫球所用特定时间的固定价钱。
图12示出了使用可发现球和手提装置的一种具体方法的流程图。 这种方法可以被高尔夫球场广泛使用。图12所示的方法1260是一个 示例,并且还应该注意的是,这里还有许多其它示例,其中不同的操 作可以按照不同的顺序执行,或者有些操作可以不使用,或者使用某 些其他的操作。在高尔夫球场登记的时候,高尔夫球场确定高尔夫球 手是否有可发现球和手提装置(操作1261)。如果高尔夫球手有可发现 球和手提装置并且将会使用它们,那些愿意使用可发现球和手提装置 的高尔夫球手将会被给予一个场地费折扣(或一些其他折扣)或者一 些其他合法的优惠(操作1263)。如果高尔夫球手没有可发现球和一个 手提装置,然后在操作1265中,高尔夫球场可以租借或者免费提供可 发现球和手提装置,供高尔夫球手使用,但是在这个示例中,该高尔 夫球手不会获得一个场地费折扣。这样无论高尔夫球手是否带来了可 发现球和与可发现球配合使用的手提装置,所有高尔夫球手在操作 1263和1265之后,都将使用手提装置和可发现的高尔夫球(操作 1267)。如果球丢失了,那么高尔夫球手在操作1269中,可借助手提 装置找到失球。当高尔夫球场关闭后(或者在一轮高尔夫球结束后), 高尔夫球场的雇员可以寻找仍留在场地中的可发现球(利用手提装 置)。找到这些球后将它们从场地中移走,这样,在下一轮高尔夫比赛 中,误确认将会很少出现。应该意识到,这是一个可选操作(操作1271), 在一些高尔夫球场中可能并不采用。操作1271可在某些预定时间(场 地关闭后)进行或者在其他时间(例如,当许多高尔夫球手发现了许 多误确认的情况被确定时)进行。这个操作可以在每轮高尔夫后或者 每隔一天的球场关闭后或者一周一次(例如,周日球场关闭后的晚上) 或者在一些其他时段来进行。在操作1273中,高尔夫球场决定在崎岖 区域剪草的频率降低,因此,允许草长得更高。应该注意的是,这个 操作1273也是可选择的。如前文所说明的,这些操作可以按照不同的 顺序进行或者相对图12中所描述的增加或减少一些操作,图12描述 了一种运营高尔夫球场的示例性方法。应该注意的是,典型的高尔布 球场与练习场不同,但是高尔夫球场可以包括一个练习场。还应该注 意的是,前面所进行的描述也适用于那些包括高尔夫球场的俱乐部。
应该意识到,可以对本文所述的各种不同的实施例进行许多修改。 例如,每一个高尔夫球可以被印上一个唯一的识别数字,例如一个序 列号,让一个用户可以从一组失球中,鉴别出哪一个失球是他/她的失 球。或者,一个准唯一的标识符可以被印在球的外部,例如一个球制 成时的生产日期,由此,可以被用户读出,进而从一组由手提装置发 现的失球中,分辨出被找到的用户的球。如前文所说明的,本发明的 实施例,除上文所描述的两件式高尔夫球外,还可以使用整体式或者 三件式高尔夫球。在本发明的某些实施例中,二极管的阻抗应该与天 线的阻抗相匹配。还应意识到的是,上文所描述的标记物是无源标记 物,其没有诸如半导体存储电路之类的有源元件,所以天线不需要为 这种有源元件提供电压,例如半导体存储元件。
在前文的描述中,已经参考特定的示例性实施例对本发明进行了 说明。在不脱离所附权利要求书给出的本发明的精神和范围的情况下, 各种修改是显而易见的。因此,说明书和附图仅是说明性的,而非限 制性的。
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