专利名称：投手控球训练机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种投手控球训练机，特别是指一种可感应球进垒的位置、轨迹变化以及速度的投手控球训练机。
在一场棒球比赛中，球赛胜负的关键在于投手的表现，投手可以说是一个球队的灵魂人物，因此每一个球队均非常重视投手的训练。投手的训练项目包括球速、球路以及好坏球的控制等等，要培养一个好的投手除了需要长时间的自我练习之外，更需要一个好的教练的细心指导，这样才有可能成功。
但目前投手在训练过程中所面临的最大瓶颈在于，投手有心练习却苦无教练的指导，因为目前棒球界在教练与投手的比例相当悬殊，有很多投手都找不到教练指导，即使有教练指导，通常也都是蜻蜓点水式的指导，无法整天陪着投手一起练球。此外，教练的素质也参差不齐，每一个教练判断球的好坏标准都不一样，使得投手对于其所投出球的好坏控制，很难有一定的评断标准，尤其是对于练习投出在好球带边缘的球，即边边角角的球路。同样的问题也发生在投手球路(轨迹)控制的训练上。
此外，对于投手在球速的控制训练方面，虽然市面上有一种测速机可以测出投手投球的速度，但是其只能测出投手在出手时的球速，而无法测出球进垒时的球速，对于熟悉棒球运动的人士都知道，进垒时的球速对打击者的威胁较出手时的球速大，因此投手在进行球速训练时应强调进垒球速的训练，而目前的测速机只能够测出投手出手时的球速，这对于投手球速训练的帮助效果其实是很有限。
有鉴于此，有许多有心人士正致力于运动训练器材的研发，希望能够设计出一种投手控球训练机，以解决上述投手在训练过程中所面临的问题，以培育出优秀的投手贡献于体育界。
本实用新型的主要目的在于提供一种投手控球训练机，该控球训练机可依据球进垒时的位置，以判断出投手所投出的球是否为好球。
本实用新型的次要目的在于提供一种投手控球训练机，该控球训练机可依据球进垒时轨迹的变化，以判断出投手所投出的球在进垒时的球路。
本实用新型的又一目的在于提供一种投手控球训练机，该控球训练机可测出球在进垒时的球速。
本实用新型的投手控球训练机由一第一取样区、一第二取样区、一微处理器及一子电源供应器所组成，第一取样区为一矩形框架，其包括复数个水平取样单元以及复数个垂直取样单元，分别设于该矩形框架的水平方向的侧框以及垂直方向的侧框上，通过上述水平、垂直感应单元，可以感应出球进入第一取样区的位置，并产生第一位置信号。
同样地，第二取样区也是一个矩形框架，其设于第一取样区后方适当位置处，其包括复数个水平取样单元以及复数个垂直取样单元，分别设于该矩形框架的水平方向的侧框以及垂直方向的侧框上，通过上述水平、垂直感应单元，可以感应出球进入第二取样区的位置，并产生第二位置信号。
该微处理器分别与上述第一、第二取样区电性连接，并通过其内部的逻辑电路与取样区的感应单元互相耦合，因此第一取样区以及第二取样区所感应到的位置信号将传送至微处理器处理。
该子电源供应器电连接至微处理器，用以供应训练机操作所需的电源；在较佳实施状况中，子电源供应器又可包括二供电源一第一供电源与一第二供电源，其中的第二供电源可为一充电电池组，而第一供电源则可为一交流电供应源，可用以进行第二供电源中电池组的充电。
本实用新型中，又可包括一连接于子电源供应器与微处理器间的电压整流器，用以将子电源供应器所供应的电源整流至一预定电压值后，再供应至微处理器中运用。
本实用新型的效果是第一取样区以及第二取样区所感应到的位置信号将传送至微处理器后，经过逻辑电路的分析、计算后判断球的好坏、球路方向以及进垒球速，使投手可以获知自己所投出去球的信息，以作为其进行自我投球训练时的参考依据。由于本实用新型所提供的数据都是明确且客观，并且将结果以数字化取代模棱两可的判决，使投手进行训练时，在整个过程中可以都不需要教练在场，且几乎可以取代教练的功能，因此可以降低训练成本同时可以提高训练水准，此外，本实用新型也可以作为主审裁判的训练仪器，以修正判决好坏球时视觉的误差。
为使审查员能确实了解本实用新型的目的、特征及功效，现配合附图进行详细说明。
附图的简单说明
图1为本实用新型的投手控球训练机的示意图；图2为本实用新型的取样单元与微处理器连结的功能方块图；图3为本实用新型投手控球训练机的流程图；以及图4为本实用新型微处理器外连数字显示板实施的示意图。
本实用新型揭露一种投手控球训练机，利用复数个感应单元感应球进垒时的位置、轨迹变化以及速度，以判断球是否有进入好球带、球进垒后的移动方向以及速度等信息，以作为投手在进行投球训练时的控球依据。
请参阅
图1所示，其为本实用新型的投手控球训练机1的示意图，包括一第一取样区12、一第二取样区14以及一微处理器16。
第一取样区12为一矩形框架具有二水平方向的侧框121、122和二垂直方向的侧框123、124，其中在水平方向的侧框121、122上设有复数个水平取样单元13，且在垂直方向的侧框123、124上设有复数个垂直取样单元15，当球进入到该第一取样区12的时候，上述水平取样单元13以及垂直取样单元15可以感应球进入第一取样区12的位置，包括垂直方向位置与水平方向位置，并产生一第一位置信号。其中为了使进入第一取样区12的球能够被水平与垂直取样单元13、15所感应，任意二相邻的取样单元所相隔的距离必须是在一颗球的直径范围以内，其中每一个取样单元由一个信号发射器以及一信号接收器所组成，并分别设于二平行的侧框上并且互相对应，该信号发射器所发出的信号主要是为激光(波长为635nm)，当所有的信号发射器启动时所发射的激光将会在第一取样区12上形成一个网状的面，此时若有球进第一取样区12并遮蔽激光，该处A的取样元件13a、15b将会立刻感应并产生第一位置信号(包括垂直方向位置和水平方向位置)，而此信号可表示为棒球进入第一取样区时的座标。
第二取样区14设于第一取样区12的后方适当位置处，其结构与第一取样区12大致相同，为一矩形框架具有二水平侧框141、142以及二垂直侧框143、144，其在水平方向的侧框141、142上设有复数个水平取样单元13，在垂直方向的侧框143、144上设有复数个垂直取样单元15，同样地第二取样区14的取样单元也是由一信号发射器以及一信号接收器所组成，其所发射的信号为激光，并可以在第二取样区14形成一个网状的面，因此若有球进入第二取样区14则遮蔽激光，该处B的取样元件13c、15d将会立刻感应并产生第二位置信号(包括垂直方向位置和水平方向位置)，而此信号可表示为球进入第二取样区时的座标。
由于本实用新型的第一取样区12主要的功能在于判断球的好坏，因此第一取样区12的矩形框架在使用时必须对应于本垒板18的前端，且在使用之前必须先对第一取样区12的好球带19加以定义，好球带19的范围指的是由本垒板18的水平宽度以及打击者在手肘与膝盖间的垂直高度所形成的块状区域，由该块状区域进垒的球都会被视为好球，因此在好球带19范围内的水平取样单元13以及垂直取样单元15，在感应到球之后除了要产生位置信号之外更会产生好球信号，但必须是水平取样单元13和垂直取样单元15都同时产生好球信号，才能够确定所投出的球确定进入好球带19并判定该球为好球。
请参阅图2所示，其为本实用新型的取样单元与微处理器连结的功能方块图，微处理器16主要功能在于处理第一取样区12以及第二取样区14所传送过来的第一位置信号和第二位置信号，其包括一运算放大器161以及一逻辑电路162，该运算放大器161可以将第一、第二取样区12、14所输入的信号放大，并将这些信号传送至逻辑电路162进行处理，以判断所投出的球的球速、球路和好坏球。其中好坏球的判定方法在前一段已经说明，因此不再赘述。对于球速的判断则是将球进入第一取样区12的位置座标与第二取样区14的位于座标的距离，除以上述二取样区感应到球的时间差，所获得的值就是球进垒时的球速。此外，微处理器16更可以由第一取样区12与第二取样区14的位置信号差异判断球进垒的轨迹，若第二取样区14所感应球的位置与第一取样区12大致相同，则判断为直球，若第二取样区14所感应球的位置较第一取样区12偏向外侧，则判定为外角球，其它各种球路的判定方法依此类推不再赘述。
请参阅图3所示，其为本实用新型的投手控球训练机的流程图，包括启动第一取样区以及第二取样区的取样单元31；对球进行感应并产生第一位置信号和第二位置信号32；判断第一位置信号是否位于好球带33；若为是则判断为好球34；反之则判断为坏球35；计算球进垒时的速度36；判断球进垒后的轨迹37；最后并将结果输出38。
在本实用新型中，投手控球训练机又可包括一子电源供应器(图中未示)，此子电源供应器连接至微处理器16，用以供应训练机操作所需的电源；在较佳实施状况中，子电源供应器又可包括二供电源一第一供电源与一第二供电源，其中的第二供电源可为一充电电池组，而第一供电源则可为一交流电供应源，可用以进行第二供电源中电池组的充电。
另，在本实用新型中，又可包括一连接于子电源供应器与微处理器16间的电压整流器(图中未示)，用以将子电源供应器所供应的电源整流至一预定电压值后，再供应至微处理器16中运用。
请参阅图4所示，在本实用新型中，
图1所示的微处理器16中又可包括一输出接口163，用以进行图3中步骤38的执行，即将微处理器16的计算结果(图3中的步骤33-37)输出；如图4所示，微处理器16的计算结果经由输出接口163输出后，经过多数个(图示为三个)驱动IC电路164处理，再由每一驱动IC电路164分别连接至相对应的数字板165上，从而可将模拟化的侦测结果转换为数字化结果，以便使用者利用。
在本实用新型中，其驱动IC电路164可采用LM324型、74241型、7408型、7400型或是其他具类似功能的集成电路。
权利要求1.一种投手控球训练机，其特征在于，包括一第一取样区，其在打击区域的水平与垂直方向上分别设有感应球进入第一取样区时的位置的复数个水平取样单元以及复数个垂直取样单元；一第二取样区，其是在打击区域后方适当位置处，且在水平与垂直方向上分别设有感应球进入第二取样区时的位置的复数个水平取样单元以及复数个垂直取样单元；一接收上述二取样区所感应到的位置信号的微处理器，而该微处理器分别与第一取样区及第二取样区连接；以及一供应所需电源的子电源供应器，其连接至该微处理器。
2.如权利要求1所述的投手控球训练机，其特征在于，将球进入第一取样区的位置座标与第二取样区的位置座标的距离，除以上述二取样区分别感应到球的时间之差，所获得的值为球进垒时的球速。
3.如权利要求1所述的投手控球训练机，其特征在于，在第一取样区以及第二取样区所设置的水平取样单元以及垂直取样单元中二相邻的取样单元的距离小于一颗球的直径。
4.如权利要求1所述的投手控球训练机，其特征在于，第一取样区为一矩形框架，上述水平取样单元设于该矩形框架在水平方向的侧边上，而上述垂直取样单元设于该矩形框架在垂直方向的侧边上。
5.如权利要求4所述的投手控球训练机，其特征在于，每一个水平取样单元分别由一信号发射器以及一信号接收器所组成，而且分别设于该矩形框架在水平方向的上、下侧且互相对应；每一个垂直取样单元分别由一信号发射器以及一信号接收器所组成，而且分别设于该矩形框架在垂直方向的左、右侧边且互相对应。
6.如权利要求5所述的投手控球训练机，其特征在于，该信号发射器所发射的信号为激光。
7.如权利要求1所述的投手控球训练机，其特征在于，该第二取样区为一矩形框架，上述水平取样单元设于该矩形框架在水平方向的侧边上，而上述垂直取样单元设于该矩形框架在垂直方向的侧边上。
8.如权利要求7所述的投手控球训练机，其特征在于，每一个水平取样单元分别由一信号发射器以及一信号接收器所组成，而且分别设于该矩形框架在水平方向的上、下侧边且互相对应；而每一个垂直取样单元分别由一信号发射器以及一信号接收器所组成，而且分别设于该矩形框架在垂直方向的左、右侧边且互相对应。
9.如权利要求8所述的投手控球训练机，其特征在于，该信号发射器所发射的信号为激光。
10.如权利要求1所述的投手控球训练机，其特征在于，该微处理器的模块具有一逻辑电路并分别与第一取样区的水平以及垂直取样单元耦合。
11.如权利要求10所述的投手控球训练机，其特征在于，在所述的第一取样区中的好球带，在水平方向所指的范围为本垒板的大小，而在垂直方向所指的范围为打击者的手肘与膝盖之间。
12.如权利要求10所述的投手控球训练机，其特征在于，上述取样单元与逻辑电路之间设有运算放大器。
13.如权利要求1所述的投手控球训练机，其特征在于，所述的该子电源供应器包括一第一供电源与一第二供电源，该第二供电源为一充电电池组，而该第一供电源则为一对该电池组进行充电的交流电供应源。
14.如权利要求1所述的投手控球训练机，其特征在于，还包括一电压整流器连接于该子电源供应器与该微处理器之间。
专利摘要一种投手控球训练机，包括一第一取样区，其在打击区域的水平与垂直方向分别设有复数个水平以及垂直取样单元，一第二取样区，其设在第一取样区后方适当位置处，且在其水平与垂直方向上分别设有复数个水平以及垂直取样单元，上述取样单元可以感应球进入取样区时的位置信号，并将感应到的位置信号传送至一微处理器进行分析处理，以判断投手所投出球的好坏、球速以及轨迹。
文档编号A63B71/06GK2475436SQ0120818
公开日2002年2月6日 申请日期2001年3月27日 优先权日2001年3月27日
发明者李克怡, 许一明, 黄信修, 吴俊毅, 方梅芳, 许婉莹, 蔡孟伸, 谢其杰, 胡俊男, 张弘炜 申请人:李克怡, 许一明, 黄信修, 吴俊毅, 方梅芳, 许婉莹, 蔡孟伸, 谢其杰, 胡俊男, 张弘炜