击球结果推论与姿势修正的方法与装置制造方法
【专利摘要】本发明公开一种击球结果推论与姿势修正的方法与装置，一种击球结果推论与姿势修正的方法的一实施例包含进行一感测器座标与地球座标之间的座标转换；根据至少一感测器信息，通过一种击球结果推论分析法了解击球结果；以及根据至少一感测器信息，通过一种姿势修正分析法提供击球姿势修正建议。提供一种击球结果推论与姿势修正的装置，该装置可接收至少一感测器产生的感测器信息。本发明的击球结果推论与姿势修正的方法与装置能够单人利用客观的数据信息修正自己的击球姿势，亦能帮助高尔夫球教练拥有更精确客观的数据，以便做出更完善的建议。
【专利说明】击球结果推论与姿势修正的方法与装置
【技术领域】
[0001 ] 本发明是关于一种击球结果推论与姿势修正的方法与装置。
【背景技术】
[0002]高尔夫球运动中常见的失误球种类包括左曲球(Hook)、右曲球(Slice)、左拉球(Pull)、右推球(Push)、挖地球(Duff)和剃头球(Top)，但初学球员自行练习时往往不知道击出失误球的种类以及如何修正。此问题或许可以由教练一对一教学，但缺少了准确的挥杆与球员肢体信息，教练只能参考击球结果，依据经验告知初学球员肢体动作应该如何修正。此问题又或许可利用高速摄影机纪录挥杆信息及初学球员挥杆姿势，但此作法仍可能有影像遮蔽(摄影机死角)、球员隐私权、未知肢体施力以及杆面旋转角度无法检测的问题。
[0003]另一种解决方法为在球杆上加装压力感测器，记录杆头的受力情况以反馈挥杆者的击球力道和球飞行方向。然而此种球杆需要特别制作，不符合经济方便的原则。还有一种解决方法为在击球环境加布光感测器，用以观察球飞行阴影，从击球的切面点判断球的飞行方向，并预测高尔夫球三维的运动轨迹。此种方法不适合户外实地击球，仅局限于室内小范围操作。
[0004]因此，有必要开发出一种击球结果推论与姿势修正的方法与具体架构，使想要精进高尔夫球球技的球员能够单人利用客观的数据信息修正自己的击球姿势。此外，这套方法与架构亦能帮助高尔夫球教练拥有更精确客观的数据，以便做出更完善的建议。
【发明内容】
[0005]本发明一实施例提供一种击球结果推论与姿势修正的方法，该方法包含:进行一感测器座标与地球座标之间的座标转换；根据至少一感测器信息，通过一击球结果推论分析法输出一击球结果；根据至少一感测器信息，通过一姿势修正分析法输出一修正建议。
[0006]本发明另一实施例提供一种击球结果推论与姿势修正的电子装置，该装置可接收至少一感测器产生的感测器信息，且该装置包含一存储器与一处理器，该处理器包含一座标转换模块、一击球结果推论模块、以及一姿势修正模块。其中该座标转换模块用以进行该至少一感测器座标与地球座标之间的座标转换；该击球结果推论模块根据该至少一感测器产生的感测器信息，通过一种击球结果推论分析法输出一击球结果；该姿势修正模块根据该至少一感测器产生的感测器信息，通过一种姿势修正分析法输出一修正建议。
[0007]以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1是本发明一实施例的击球结果推论与姿势修正的一电子装置；
[0009]图2是本发明一感测器座标-地球座标的座标转换示意图；
[0010]图3是失误球种、下杆轨迹、以及杆面旋转趋势的示意图；
[0011]图4是本发明一实施例中由运动加速度值的变化来判断挖地球(Duff)的击球结果;
[0012]图5是本发明一实施例中由运动加速度值的变化来判断剃头球(Top)的击球结果;
[0013]图6是本发明一实施例中表不开放杆面的不意图；
[0014]图7是本发明一实施例中表示闭式杆面的示意图；
[0015]图8是本发明一实施例中判断击球结果的一分析法流程图；
[0016]图9是本发明一实施例的击球结果推论与姿势修正的一架构；
[0017]图10是本发明一实施例中提供姿势修正建议的分析法流程图；以及
[0018]图1lA至图1lD是本发明实施例中感测器与球杆的各种连接方式。
[0019]其中，附图标记
[0020]100电子装置
[0021]10处理器
[0022]12存储器
[0023]14座标转换模块
[0024]16击球结果推论模块
[0025]18姿势修正模块
[0026]19无线模块
[0027]20击球者
[0028]22 球杆
[0029]24感测器
[0030]801判断步骤
[0031]802判断步骤
[0032]803判断步骤
[0033]8O3A判断步骤
[0034]804判断步骤
[0035]90击球者
[0036]92 球杆
[0037]94感测器
[0038]96感测器
[0039]98电子装置
[0040]99电子装置
[0041]101判断步骤
[0042]102判断步骤
[0043]103判断步骤
[0044]104判断步骤
[0045]105判断步骤
[0046]106判断步骤
[0047]IlOA 球杆
[0048]11IA 套环[0049]112A 感测器
[0050]113A 螺栓
[0051]IlOB 球杆
[0052]IllB 套环
[0053]112B 感测器
[0054]113B 凹槽
[0055]IlOC 球杆
[0056]110C’ 球杆
[0057]112C 感测器
[0058]112C’ 感测器
【具体实施方式】
[0059]下面结合附图和具体实施例对本发明技术方案进行详细的描述，以更进一步了解本发明的目的、方案及功效，但并非作为本发明所附权利要求保护范围的限制。
[0060]本发明提供的击球结果推论与姿势修正的方法与装置应用情境的方法及流程如下。于一实施例中，击球员可以将一感测器，例如一运动感测配件置于球杆握柄上，通过一感测器与球杆的连接方法，例如球杆外部附加固定或嵌于球杆内部的方式置入该感测器，并选择性地配戴一支具有感测功能的智能型手机于腰间。将运动感测配件与智能型手机固定好后，即可开始进行挥杆练习。在每一次的挥杆练习中，学员需在预备起杆动作时，先静止几秒钟，通过该运动感测配件可以量测当时的重力和磁力，并传回包含该推论与姿势修正装置的一架构中，用以计算此次起杆时的“感测器座标-地球座标”的转换矩阵。接着开始进行挥杆动作至击球完成，同时将所量得的感测信息传回该架构，该架构会先将所有信息先转换回起杆时的感测器座标系，再通过“感测器座标-地球座标”的转换程序，让感测信息转换至以地球座标为基准的信息。接着，该架构会计算挥杆轨迹、杆面角度和球杆加速度值，判断击球结果。当击出失误球，该架构会自动从推论的击球结果，协同多感测器判断肢体的动作，判断挥杆结果不理想的主要原因。
[0061]图1显示本发明一实施例的击球结果推论与姿势修正的一电子装置100，电子装置100可接收至少一感测器(未显示)产生的感测器信息，且电子装置100包含一存储器12与一处理器10，处理器10进一步包含一座标转换模块14、一击球结果推论模块16、以及一姿势修正模块18,以上各模块的功能容后描述。电子装置100于本实施例中为一电脑主机，然电子装置100不限于此，任何具有基本计算处理功能以及上述模块的电子装置100，例如平板电脑、智能型手机等皆可当作电子装置100。本发明一实施例的电子装置100，其中处理器10进一步包含一无线模块19，无线模块19可以，但不限于，蓝牙(Bluetooth)、W1-Fi或3G方式接收其它移动装置的信号，在本实施例中，其它移动装置可为至少一感测器或移动感测配件。多个感测器或移动感测配件将感测信息传输至电子装置100，其中不同模块藉由该等感测信息的数据进行运算并输出结果显示于电子装置100的周边产品(例如一屏幕)，或藉由无线传输将结果输出至该些感测器的显示装置上。本发明另一实施例中，电子装置100计算的结果可经由云端传输至一远端装置，例如使用者的移动通讯装置或家中的电脑主机。[0062]图1电子装置100中的座标转换模块14用以进行一“感测器座标-地球座标”之间的座标转换。如图2所不,一高尔夫球击球者20手持一球杆22, —感测器24设置于球杆22上。感测器24可固定于球杆22本身，例如但不限于如图1lA所示，利用可拆卸的一圆椎体套环IllA滑入球杆110A，再将连接一感测器112A的螺栓113A栓入套环IllA的螺孔。套环IllA可为但不限于橡胶套环。又如图1lB所示，将一个具有一凹槽113B的套环IllB套在球杆IlOB上(此实施例显示套环IllB位于击球者握杆位置的下方)，一薄型感测器112B (例如卡片状)可以插入套环IllB的凹槽113B中并被套环IllB固定，套环IllB可为但不限于橡胶套环。图1lC所示的另一实施例则显示套环IllB位于击球者握杆位置的上方。图2中感测器24也可嵌入球杆22内部，如图1lD所示，球杆IlOC采两截式设计，使用者可拆卸球杆110(:成两截(110(:，110(:’ )并嵌入一个内含感测器112C或112C’的电子装置。图1lA至图1lC显示球杆(110A，110B)可不用经过特殊客制化过程就能够与感测器(112A，112B)结合。
[0063]由于判断击球结果过程中所需要的感测器信息，如加速度值和挥杆路径，都是由地球座标系的基准来看，加上感测器24有可能无法精确沿杆身置放，因此需要进行感测器座标系和地球座标系之间的座标转换。击球者在预备起杆动作时先静止几秒钟，以使感测器24量测当时的重力和磁力，并传回该架构。如图2所示，感测器24于球杆22上先建立一感测器座标系(sensor frame),起杆预备动作时的感测器座标系的基底为S = {sx, sy, sj ,其中X轴方向沿杆身指向击球者20，Y轴方向为击球方向，而Z轴方向为X轴与Y轴的外积方向。该架构藉由重力及磁力的信息定义地球座标系(earth frame)如下:地球座标系的基底为E = {ex, ey, ez}，且定义ex指向北、ey指向东、ez指向地，若欲让地球座标系的基底改用感测器座标系的基底表不，则
【权利要求】
1.一种击球结果推论与姿势修正的方法，其特征在于，该方法包含: 进行一感测器座标与地球座标之间的座标转换； 根据至少一感测器信息，并通过一击球结果推论分析法输出一击球结果； 根据至少一感测器信息，并通过一姿势修正分析法输出一修正建议。
2.根据权利要求1的击球结果推论与姿势修正的方法，其特征在于，该击球结果推论分析法与该姿势修正分析法包含: 计算球杆运动轨迹、球杆运动发生时间、及球杆运动的加速度值； 计算杆面旋转角度；以及 计算使用者腰部的位移量及动作发生时间。
3.根据权利要求2的击球结果推论与姿势修正的方法，其特征在于，该击球结果推论分析法包含: 判断沿杆身的该加速度值是否具有差距大于一预定值的至少两个区域极大值，而输出一第一击球结果。
4.根据权利要求3的击球结果推论与姿势修正的方法，其特征在于，该击球结果推论分析法进一步包含: 判断沿击球方向的该加`速度值在击球后于一特定时间区间内的变化量是否大于某一个特定值，而输出一第二击球结果。
5.根据权利要求4的击球结果推论与姿势修正的方法，其特征在于，该击球结果推论分析法进一步包含: 判断该杆面的角度是否大于一预定值，若是，则判断该球杆运动轨迹是否为由内而外；若是，贝1J输出一第三击球结果；若否，贝1J输出一第四击球结果； 若否，则判断该球杆运动轨迹是否为由内而外；若是，则输出一第五击球结果；若否，则输出一第六击球结果。
6.根据权利要求2的击球结果推论与姿势修正的方法，其特征在于，该姿势修正分析法包含: 根据该球杆运动轨迹与该运动发生时间，判断该球杆运动轨迹是否为由内而外，若是，则输出一第一修正建议。
7.根据权利要求2的击球结果推论与姿势修正的方法，其特征在于，该姿势修正分析法包含: 根据该球杆运动轨迹与该运动发生时间，判断该球杆上下杆时间比是否介于2:1至3:1之间，若否，贝1J输出一第二修正建议。
8.根据权利要求2的击球结果推论与姿势修正的方法，其特征在于，该姿势修正分析法包含: 根据该使用者腰部的位移量及动作发生时间，判断起杆与击球点的水平或垂直位移是否大于一预设值，若是，则输出一第三修正建议。
9.根据权利要求2的击球结果推论与姿势修正的方法，其特征在于，该姿势修正分析法包含: 根据该球杆运动轨迹与该运动发生时间，以及该使用者腰部的位移量及动作发生时间，判断球杆运动是否早于腰部动作，而输出一第四修正建议。
10.根据权利要求2的击球结果推论与姿势修正的方法，其特征在于，该姿势修正分析法进一步包含: 判断杆面旋转角度是否大于一预设值，若是，则输出一第五修正建议。
11.一种击球结果推论与姿势修正的电子装置，该装置可接收至少一感测器产生的感测器信息，且该电子装置包含: 一存储器； 一处理器，包含: 一座标转换模块，用以进行该至少一感测器座标与地球座标之间的座标转换； 一击球结果推论模块，根据该至少一感测器产生的感测器信息，并通过一种击球结果推论分析法输出一击球结果；以及 一姿势修正模块，根据该至少一感测器产生的感测器信息，并通过一种姿势修正分析法输出一修正建议。
12.根据权利要求11的击球结果推论与姿势修正的电子装置，该处理器进一步包含一无线模块，用以接收该感测器信息。
13.根据权利要求11的击球结果推论与姿势修正的电子装置，其特征在于，该击球结果推论模块与该姿势修正模块输出的信息包含: 球杆运动轨迹、球杆运动发生时间、球杆运动的加速度值、杆面旋转角度、球杆上下杆时间比、使用者腰部的位移量与动作发生时间、起杆与击球点的水平或垂直位移。
14.根据权利要求13的击球结果推论与姿势修正的电子装置，其特征在于，该击球结果推论分析法依据沿杆身的该加速度值具有差距大于一预定值的至少两个区域极大值的该感测器信息，而输出一第一击球结果。
15.根据权利要求13的击球结果推论与姿势修正的电子装置，其特征在于，该击球结果推论分析法依据沿击球方向的该加速度值在击球后于一特定时间区间内的变化量大于一个特定值的该感测器信息，而输出一第二击球结果。
16.根据权利要求13的击球结果推论与姿势修正的电子装置，其特征在于，该击球结果推论分析法依据该杆面的角度与该球杆运动轨迹的该感测器信息，而输出一第三、第四、第五或第六击球结果之一。
17.根据权利要求13的击球结果推论与姿势修正的电子装置，其特征在于，该电子装置以附加于球杆外部或嵌于球杆内部的方式与该球杆结合。
18.根据权利要求13的击球结果推论与姿势修正的电子装置，其特征在于，该姿势修正分析法依据该球杆运动轨迹与该球杆运动发生时间的该感测器信息，而输出一第一修正建议。
19.根据权利要求13的击球结果推论与姿势修正的电子装置，其特征在于，该姿势修正分析法依据该球杆运动轨迹、该球杆运动发生时间、以及该球杆上下杆时间比的该感测器信息，而输出一第二修正建议。
20.根据权利要求13的击球结果推论与姿势修正的电子装置，其特征在于，该姿势修正分析法依据该使用者腰部的位移量、该使用者动作发生时间、以及该起杆与击球点的水平或垂直位移的该感测器信息，而输出一第三修正建议。
21.根据权利要求13的击球结果推论与姿势修正的电子装置，其特征在于，该姿势修正分析法依据该球杆运动是否早于该腰部动作的该感测器信息，若是则输出一第四修正建议。
22.根据权利要求13的击球结果推论与姿势修正的电子装置，其特征在于，该姿势修正分析法依据该杆面 旋转角度大于一预设值的该感测器信息，而输出一第五修正建议。
【文档编号】A63B69/36GK103721398SQ201210447974
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2012年11月9日 优先权日:2012年10月12日
【发明者】林群惟, 郭伦嘉, 易志伟, 叶于榕, 陈宗隆, 黄怡箴 申请人:财团法人工业技术研究院