确定丢失高尔夫位置的方法和设备

申请号 CN200480025251.X 申请日 2004-02-13 公开(公告)号 CN1845772A 公开(公告)日 2006-10-11
申请人 高尔夫速度国际有限公司; 发明人 迈克尔·拉姆塞伊;
摘要 公开了帮助 高尔夫 参赛者寻找已丢失的高尔夫球的一种方法。该方法依靠在高尔夫球上所装有在用第一 波长 光照射的情况下发射第二波长光的一些材料。公开了上述寻找球装置用蓝色或近UV照射光束来产生稍长波长发射的执行过程。与用UV照射的 现有技术 不一样,所公开的一些装置不需要靠近球来增强上述情况的目视探测。
权利要求

1.一种用于探测物件的设备,该设备包括:·适用于以被物件或其上覆盖物吸收的波长发射光束的光源;·适用于探测在被物件或其上覆盖物所发荧光的波长范围内的光的探测器;和·适用于根据探测器所探测的光确定物件存在的处理机。
2.如权利要求1所述的设备,进一步包括调制光源的振荡器
3.如权利要求2所述的设备,进一步包括驱动电路
4.如权利要求2或3所述的设备,其中处理机包含混频器,混频器接收来自振荡器的调制信号,并且接收来自探测器的信号。
5.如权利要求4所述的设备,其中处理机进一步包括低通滤波器低通滤波器适用于只要有对时间平均的相干信号出现就使有效幅度的信号通过。
6.如权利要求5所述的设备,其中处理机进一步包括阈值探测器,阈值探测器把来自低通滤波器的信号与预定阈值比较,并且向指示器发送超出阈值的信号,表明有球存在。
7.如权利要求2或者视权利要求2而定的权利要求3到6中的任一权利要求所述的设备,其中调制是在10Hz~100MHz频率范围内。
8.用于确定丢失物件的位置的一种方法,该物件含有以第一波长吸收光并且以第二波长发荧光的覆盖物;该方法主要包括下列一些步骤:·提供含有被物件上覆盖物吸收的波长的光珠(bead);·探测在要定位的物件发射荧光的波长范围内的光;和·根据所探测的光,确定物件存在与否。

说明书全文

确定丢失高尔夫位置的方法和设备

技术领域

发明涉及确定丢失物件的位置,特别是涉及丢失的高尔夫球位置。

背景技术

在高尔夫球比赛期间,对于参赛者来说,特别是对于初学者来说,丢失高尔夫球是常常发生的。这首先得支付补充大量丢失球的费用,其次是如果不能找到球,那么参赛者丧失可能造成输了一场比赛的一击,是令人讨厌的。
若干种方法和装置计划过通过使高尔夫球容易发现来克服以上所述的问题。通常这些方法包含某种带有易于探测标签的高尔夫球的标记。例如US 6482108 McLaughlin讲述使用应用了高尔夫球的全息图而US 6353386 Castonguay讲述使用有气味的化合物。这些系统的缺点在于参赛者或是必须通过装入标签来改装球,或是必须使用经过专研制的球。
另一种方法采用使许多高尔夫球涂有吸收近UV光然后通常以在光谱的蓝色部分内的较长波长发射荧光的增白剂的实际做法。因而通过在高尔夫球上照耀UV光,使它们能够发荧光而将较容易发现。产生相关UV光的一些装置在市场上是可以买得到的。然而,这些装置通常供夜间使用,以便使荧光发射与白天造成的周围背景光区别开。此外,由于光必须直接照耀到高尔夫球上,因此为了达到使人看得见的一些效果而必须使装置在极接近于球之处工作。

发明内容

本发明的目的是要提供用于确定丢失物件位置的一种改进型方法和设备。
根据本发明提供有用于发现物件的设备,该设备包括:·适用于以被物件或其上覆盖物吸收的波长发射光束的光源;·适用于探测在物件或其上覆盖物发射荧光的波长范围内的光的探测器;和·适用于根据探测器所探测的光确定有物件的处理机。
优选的是该设备进一步包含调制光源的振荡器。通常是振荡器将经由一种驱动电路调制光源。
优选的是处理机包含混频器,混频器从振荡器接收调制信号,并且接收来自探测器的信号。典型的是处理机进一步包含一种低通滤波器低通滤波器适用于只要产生对时间平均的相干信号就使有效幅度的信号通过。
有优势的是处理机将进一步包含一种阈值探测器,阈值探测器把来自低通滤波器的信号与预定阈值比较,并且为了表明有球而向指示器发送显著超出阈值的信号。
通常这种调制将在10Hz~100Hz频率范围内。
附图说明
为了有助对本发明的理解,现在将通过实施例并参照附图描述其具体实施方式,在附图中:图1是根据本发明用于发现丢失高尔夫球的设备的平面图;和图2是图1中电子部件的框图

具体实施方式

参阅图1,图1所表示的设备包含振荡器101,振荡器101适用于产生用来调制光源103的信号102。如所示那样的光源是一种发光二极管(LED),不过可以使用其他一些光源。调制可以是正弦波的或者是像方波之类其他型式的,并且可以是一种幅度调制或者相位调制。光源103产生在光谱中的蓝色或者紫外线(UV)部分内发射的光束106。基本上在光源前面把光束控制成广。一些透镜或者其他光学系统104可以用来控制光束并且扩束,而产生所希望的发射图形,视光源而定。
由于把覆盖物涂敷到高尔夫球上,因此球吸收在UV和蓝色范围的光并且以更长的波长再发射(发荧光)。荧光的准确波长取决于涂敷到球上的具体覆盖物,但是发现一般为几十纳米的波长变换。
在可以确定高尔夫球位置的地方像草地之类的其他材料也发荧光,但是以非常低的效率发荧光,以致在探测荧光的时候很可能是从高尔夫球发散出。
设备也包含探测器109。探测器109装有使从广角出射的光能够被探测器收集的透镜108。此外,为了滤去除了根据高尔夫球预先考虑好的荧光波长以外波长的光,并且为使尽可能多的以上所述的光被探测器109接收,把滤光器110安装在探测器前面的适当位置。此外,由于荧光会比从光源103发射出的光弱几个数量级,因此在光源103和/或探测器109周围设置光屏蔽罩111、112。
当出现高尔夫球时探测器109把光电流114发送到用于测定的处理机116。为了有助于信号的处理,也可以把振荡器信号113拷贝输入给处理机。如果探测到是一个球,就把信号115发送到指示器117以提醒用户注意有球。
探测器仅对在探测器方向上光传播的少部分是敏感的并且接收这部分光。当探测器不是为滤去不必要的光而特别设计时,阳光能够容易地淹没探测器,使装置几乎变得毫无价值。由于这个原因,所以上述探测器一般在夜间使用而且仅在很低的环境光强度内是有效果的。然而,即使用滤光器110的情况下阳光仍可能强到足以在相关的波长上淹没微弱的荧光信号
根据本发明,使用同步探测从强烈环境光中检测来自高尔夫球的微弱荧光信号。对光源和对探测电路加以调制。因此把信号对调制周期T相干积分。然而,背景光与调制没有特定的相位关系。因此像这样的光或者噪声对信号检测所起的作用不随着时间而线性增大,而是随着周期T的平方根而增大。例如,对足够长的积分时间来说,真实信号最后会增长得比噪声所起的作用快从而提供明确无误的探测。
通常会以慢扫描方式使用装置。因此有理由假定T=0.1S数量级的信号积分时间是比较适当的。这相当于只容许噪声在大致B=1/T=10Hz的带宽B范围内。
现在参阅图2,图2表示同步探测的执行过程。振荡器201对驱动电路203施加调制202以使驱动电路203再向LED 204提供驱动信号,并且同时把调制信号205发送到混频器206。调制信号的频率没有精密地含义并且可以保持在10Hz~100MHz的范围内。由高尔夫球或诸如此类物件把输出光207转换到被探测器209接收的荧光208,探测器209把(210)发送到放大器211然后从放大器211把(212)发送到混频器206的另一输入端口。把混频器206的输出213发送到低通滤波器(LPF)214。把滤波器设计成能截止频率在预定带宽B以上的频率,因此只要产生对时间T=1/B平均的相干信号则仅使有效幅度的信号通过。使LPF的输出215传送给把LPF信号与预定阈值相比较的阈值检测器216。如果信号超过预定阈值则把信号217发送到指示器218以便指出有球。
本发明意图不是只局限于以上所述实施方式中的一些细节。例如,可以使用多光源、即排列成六边形图案的多光源实施例来增大施加于高尔夫球的光功率。此外,可以以像10-100MHz那样的高频率上调制光源,以便检测与所应用调制相位相关的接收信号相位也能够用来测定到高尔夫球的距离。最后对于一些选择方案来说,可以使用塑料透镜来构造装置,塑料透镜包含塑料菲涅尔透镜。
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