擊球結(jié)果推論與姿勢修正的方法與裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種擊球結(jié)果推論與姿勢修正的方法與裝置，一種擊球結(jié)果推論與姿勢修正的方法的一實(shí)施例包含進(jìn)行一感測器座標(biāo)與地球座標(biāo)之間的座標(biāo)轉(zhuǎn)換；根據(jù)至少一感測器信息，通過一種擊球結(jié)果推論分析法了解擊球結(jié)果；以及根據(jù)至少一感測器信息，通過一種姿勢修正分析法提供擊球姿勢修正建議。提供一種擊球結(jié)果推論與姿勢修正的裝置，該裝置可接收至少一感測器產(chǎn)生的感測器信息。本發(fā)明的擊球結(jié)果推論與姿勢修正的方法與裝置能夠單人利用客觀的數(shù)據(jù)信息修正自己的擊球姿勢，亦能幫助高爾夫球教練擁有更精確客觀的數(shù)據(jù)，以便做出更完善的建議。
【專利說明】擊球結(jié)果推論與姿勢修正的方法與裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明是關(guān)于一種擊球結(jié)果推論與姿勢修正的方法與裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]高爾夫球運(yùn)動中常見的失誤球種類包括左曲球(Hook)、右曲球(Slice)、左拉球(Pull)、右推球(Push)、挖地球(Duff)和剃頭球(Top)，但初學(xué)球員自行練習(xí)時往往不知道擊出失誤球的種類以及如何修正。此問題或許可以由教練一對一教學(xué)，但缺少了準(zhǔn)確的揮桿與球員肢體信息，教練只能參考擊球結(jié)果，依據(jù)經(jīng)驗(yàn)告知初學(xué)球員肢體動作應(yīng)該如何修正。此問題又或許可利用高速攝影機(jī)紀(jì)錄揮桿信息及初學(xué)球員揮桿姿勢，但此作法仍可能有影像遮蔽(攝影機(jī)死角)、球員隱私權(quán)、未知肢體施力以及桿面旋轉(zhuǎn)角度無法檢測的問題。
[0003]另一種解決方法為在球桿上加裝壓力感測器，記錄桿頭的受力情況以反饋揮桿者的擊球力道和球飛行方向。然而此種球桿需要特別制作，不符合經(jīng)濟(jì)方便的原則。還有一種解決方法為在擊球環(huán)境加布光感測器，用以觀察球飛行陰影，從擊球的切面點(diǎn)判斷球的飛行方向，并預(yù)測高爾夫球三維的運(yùn)動軌跡。此種方法不適合戶外實(shí)地?fù)羟?，僅局限于室內(nèi)小范圍操作。
[0004]因此，有必要開發(fā)出一種擊球結(jié)果推論與姿勢修正的方法與具體架構(gòu)，使想要精進(jìn)高爾夫球球技的球員能夠單人利用客觀的數(shù)據(jù)信息修正自己的擊球姿勢。此外，這套方法與架構(gòu)亦能幫助高爾夫球教練擁有更精確客觀的數(shù)據(jù)，以便做出更完善的建議。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明一實(shí)施例提供一種擊球結(jié)果推論與姿勢修正的方法，該方法包含:進(jìn)行一感測器座標(biāo)與地球座標(biāo)之間的座標(biāo)轉(zhuǎn)換；根據(jù)至少一感測器信息，通過一擊球結(jié)果推論分析法輸出一擊球結(jié)果；根據(jù)至少一感測器信息，通過一姿勢修正分析法輸出一修正建議。
[0006]本發(fā)明另一實(shí)施例提供一種擊球結(jié)果推論與姿勢修正的電子裝置，該裝置可接收至少一感測器產(chǎn)生的感測器信息，且該裝置包含一存儲器與一處理器，該處理器包含一座標(biāo)轉(zhuǎn)換模塊、一擊球結(jié)果推論模塊、以及一姿勢修正模塊。其中該座標(biāo)轉(zhuǎn)換模塊用以進(jìn)行該至少一感測器座標(biāo)與地球座標(biāo)之間的座標(biāo)轉(zhuǎn)換；該擊球結(jié)果推論模塊根據(jù)該至少一感測器產(chǎn)生的感測器信息，通過一種擊球結(jié)果推論分析法輸出一擊球結(jié)果；該姿勢修正模塊根據(jù)該至少一感測器產(chǎn)生的感測器信息，通過一種姿勢修正分析法輸出一修正建議。
[0007]以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，但不作為對本發(fā)明的限定。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1是本發(fā)明一實(shí)施例的擊球結(jié)果推論與姿勢修正的一電子裝置；
[0009]圖2是本發(fā)明一感測器座標(biāo)-地球座標(biāo)的座標(biāo)轉(zhuǎn)換示意圖；
[0010]圖3是失誤球種、下桿軌跡、以及桿面旋轉(zhuǎn)趨勢的示意圖；
[0011]圖4是本發(fā)明一實(shí)施例中由運(yùn)動加速度值的變化來判斷挖地球(Duff)的擊球結(jié)果;
[0012]圖5是本發(fā)明一實(shí)施例中由運(yùn)動加速度值的變化來判斷剃頭球(Top)的擊球結(jié)果;
[0013]圖6是本發(fā)明一實(shí)施例中表不開放桿面的不意圖；
[0014]圖7是本發(fā)明一實(shí)施例中表示閉式桿面的示意圖；
[0015]圖8是本發(fā)明一實(shí)施例中判斷擊球結(jié)果的一分析法流程圖；
[0016]圖9是本發(fā)明一實(shí)施例的擊球結(jié)果推論與姿勢修正的一架構(gòu)；
[0017]圖10是本發(fā)明一實(shí)施例中提供姿勢修正建議的分析法流程圖；以及
[0018]圖1lA至圖1lD是本發(fā)明實(shí)施例中感測器與球桿的各種連接方式。
[0019]其中，附圖標(biāo)記
[0020]100電子裝置
[0021]10處理器
[0022]12存儲器
[0023]14座標(biāo)轉(zhuǎn)換模塊
[0024]16擊球結(jié)果推論模塊
[0025]18姿勢修正模塊
[0026]19無線模塊
[0027]20擊球者
[0028]22 球桿
[0029]24感測器
[0030]801判斷步驟
[0031]802判斷步驟
[0032]803判斷步驟
[0033]8O3A判斷步驟
[0034]804判斷步驟
[0035]90擊球者
[0036]92 球桿
[0037]94感測器
[0038]96感測器
[0039]98電子裝置
[0040]99電子裝置
[0041]101判斷步驟
[0042]102判斷步驟
[0043]103判斷步驟
[0044]104判斷步驟
[0045]105判斷步驟
[0046]106判斷步驟
[0047]IlOA 球桿
[0048]11IA 套環(huán)[0049]112A 感測器
[0050]113A 螺栓
[0051]IlOB 球桿
[0052]IllB 套環(huán)
[0053]112B 感測器
[0054]113B 凹槽
[0055]IlOC 球桿
[0056]110C’ 球桿
[0057]112C 感測器
[0058]112C’ 感測器
【具體實(shí)施方式】
[0059]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)的描述，以更進(jìn)一步了解本發(fā)明的目的、方案及功效，但并非作為本發(fā)明所附權(quán)利要求保護(hù)范圍的限制。
[0060]本發(fā)明提供的擊球結(jié)果推論與姿勢修正的方法與裝置應(yīng)用情境的方法及流程如下。于一實(shí)施例中，擊球員可以將一感測器，例如一運(yùn)動感測配件置于球桿握柄上，通過一感測器與球桿的連接方法，例如球桿外部附加固定或嵌于球桿內(nèi)部的方式置入該感測器，并選擇性地配戴一支具有感測功能的智能型手機(jī)于腰間。將運(yùn)動感測配件與智能型手機(jī)固定好后，即可開始進(jìn)行揮桿練習(xí)。在每一次的揮桿練習(xí)中，學(xué)員需在預(yù)備起桿動作時，先靜止幾秒鐘，通過該運(yùn)動感測配件可以量測當(dāng)時的重力和磁力，并傳回包含該推論與姿勢修正裝置的一架構(gòu)中，用以計算此次起桿時的“感測器座標(biāo)-地球座標(biāo)”的轉(zhuǎn)換矩陣。接著開始進(jìn)行揮桿動作至擊球完成，同時將所量得的感測信息傳回該架構(gòu)，該架構(gòu)會先將所有信息先轉(zhuǎn)換回起桿時的感測器座標(biāo)系，再通過“感測器座標(biāo)-地球座標(biāo)”的轉(zhuǎn)換程序，讓感測信息轉(zhuǎn)換至以地球座標(biāo)為基準(zhǔn)的信息。接著，該架構(gòu)會計算揮桿軌跡、桿面角度和球桿加速度值，判斷擊球結(jié)果。當(dāng)擊出失誤球，該架構(gòu)會自動從推論的擊球結(jié)果，協(xié)同多感測器判斷肢體的動作，判斷揮桿結(jié)果不理想的主要原因。
[0061]圖1顯示本發(fā)明一實(shí)施例的擊球結(jié)果推論與姿勢修正的一電子裝置100，電子裝置100可接收至少一感測器(未顯示)產(chǎn)生的感測器信息，且電子裝置100包含一存儲器12與一處理器10，處理器10進(jìn)一步包含一座標(biāo)轉(zhuǎn)換模塊14、一擊球結(jié)果推論模塊16、以及一姿勢修正模塊18,以上各模塊的功能容后描述。電子裝置100于本實(shí)施例中為一電腦主機(jī)，然電子裝置100不限于此，任何具有基本計算處理功能以及上述模塊的電子裝置100，例如平板電腦、智能型手機(jī)等皆可當(dāng)作電子裝置100。本發(fā)明一實(shí)施例的電子裝置100，其中處理器10進(jìn)一步包含一無線模塊19，無線模塊19可以，但不限于，藍(lán)牙(Bluetooth)、W1-Fi或3G方式接收其它移動裝置的信號，在本實(shí)施例中，其它移動裝置可為至少一感測器或移動感測配件。多個感測器或移動感測配件將感測信息傳輸至電子裝置100，其中不同模塊藉由該等感測信息的數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算并輸出結(jié)果顯示于電子裝置100的周邊產(chǎn)品(例如一屏幕)，或藉由無線傳輸將結(jié)果輸出至該些感測器的顯示裝置上。本發(fā)明另一實(shí)施例中，電子裝置100計算的結(jié)果可經(jīng)由云端傳輸至一遠(yuǎn)端裝置，例如使用者的移動通訊裝置或家中的電腦主機(jī)。[0062]圖1電子裝置100中的座標(biāo)轉(zhuǎn)換模塊14用以進(jìn)行一“感測器座標(biāo)-地球座標(biāo)”之間的座標(biāo)轉(zhuǎn)換。如圖2所不,一高爾夫球擊球者20手持一球桿22, —感測器24設(shè)置于球桿22上。感測器24可固定于球桿22本身，例如但不限于如圖1lA所示，利用可拆卸的一圓椎體套環(huán)IllA滑入球桿110A，再將連接一感測器112A的螺栓113A栓入套環(huán)IllA的螺孔。套環(huán)IllA可為但不限于橡膠套環(huán)。又如圖1lB所示，將一個具有一凹槽113B的套環(huán)IllB套在球桿IlOB上(此實(shí)施例顯示套環(huán)IllB位于擊球者握桿位置的下方)，一薄型感測器112B (例如卡片狀)可以插入套環(huán)IllB的凹槽113B中并被套環(huán)IllB固定，套環(huán)IllB可為但不限于橡膠套環(huán)。圖1lC所示的另一實(shí)施例則顯示套環(huán)IllB位于擊球者握桿位置的上方。圖2中感測器24也可嵌入球桿22內(nèi)部，如圖1lD所示，球桿IlOC采兩截式設(shè)計，使用者可拆卸球桿110(:成兩截(110(:，110(:’ )并嵌入一個內(nèi)含感測器112C或112C’的電子裝置。圖1lA至圖1lC顯示球桿(110A，110B)可不用經(jīng)過特殊客制化過程就能夠與感測器(112A，112B)結(jié)合。
[0063]由于判斷擊球結(jié)果過程中所需要的感測器信息，如加速度值和揮桿路徑，都是由地球座標(biāo)系的基準(zhǔn)來看，加上感測器24有可能無法精確沿桿身置放，因此需要進(jìn)行感測器座標(biāo)系和地球座標(biāo)系之間的座標(biāo)轉(zhuǎn)換。擊球者在預(yù)備起桿動作時先靜止幾秒鐘，以使感測器24量測當(dāng)時的重力和磁力，并傳回該架構(gòu)。如圖2所示，感測器24于球桿22上先建立一感測器座標(biāo)系(sensor frame),起桿預(yù)備動作時的感測器座標(biāo)系的基底為S = {sx, sy, sj ,其中X軸方向沿桿身指向擊球者20，Y軸方向?yàn)閾羟蚍较颍鳽軸方向?yàn)閄軸與Y軸的外積方向。該架構(gòu)藉由重力及磁力的信息定義地球座標(biāo)系(earth frame)如下:地球座標(biāo)系的基底為E = {ex, ey, ez}，且定義ex指向北、ey指向東、ez指向地，若欲讓地球座標(biāo)系的基底改用感測器座標(biāo)系的基底表不，則
【權(quán)利要求】
1.一種擊球結(jié)果推論與姿勢修正的方法，其特征在于，該方法包含: 進(jìn)行一感測器座標(biāo)與地球座標(biāo)之間的座標(biāo)轉(zhuǎn)換； 根據(jù)至少一感測器信息，并通過一擊球結(jié)果推論分析法輸出一擊球結(jié)果； 根據(jù)至少一感測器信息，并通過一姿勢修正分析法輸出一修正建議。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的擊球結(jié)果推論與姿勢修正的方法，其特征在于，該擊球結(jié)果推論分析法與該姿勢修正分析法包含: 計算球桿運(yùn)動軌跡、球桿運(yùn)動發(fā)生時間、及球桿運(yùn)動的加速度值； 計算桿面旋轉(zhuǎn)角度；以及 計算使用者腰部的位移量及動作發(fā)生時間。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的擊球結(jié)果推論與姿勢修正的方法，其特征在于，該擊球結(jié)果推論分析法包含: 判斷沿桿身的該加速度值是否具有差距大于一預(yù)定值的至少兩個區(qū)域極大值，而輸出一第一擊球結(jié)果。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的擊球結(jié)果推論與姿勢修正的方法，其特征在于，該擊球結(jié)果推論分析法進(jìn)一步包含: 判斷沿?fù)羟蚍较虻脑摷觍速度值在擊球后于一特定時間區(qū)間內(nèi)的變化量是否大于某一個特定值，而輸出一第二擊球結(jié)果。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的擊球結(jié)果推論與姿勢修正的方法，其特征在于，該擊球結(jié)果推論分析法進(jìn)一步包含: 判斷該桿面的角度是否大于一預(yù)定值，若是，則判斷該球桿運(yùn)動軌跡是否為由內(nèi)而外；若是，貝1J輸出一第三擊球結(jié)果；若否，貝1J輸出一第四擊球結(jié)果； 若否，則判斷該球桿運(yùn)動軌跡是否為由內(nèi)而外；若是，則輸出一第五擊球結(jié)果；若否，則輸出一第六擊球結(jié)果。
6.根據(jù)權(quán)利要求2的擊球結(jié)果推論與姿勢修正的方法，其特征在于，該姿勢修正分析法包含: 根據(jù)該球桿運(yùn)動軌跡與該運(yùn)動發(fā)生時間，判斷該球桿運(yùn)動軌跡是否為由內(nèi)而外，若是，則輸出一第一修正建議。
7.根據(jù)權(quán)利要求2的擊球結(jié)果推論與姿勢修正的方法，其特征在于，該姿勢修正分析法包含: 根據(jù)該球桿運(yùn)動軌跡與該運(yùn)動發(fā)生時間，判斷該球桿上下桿時間比是否介于2:1至3:1之間，若否，貝1J輸出一第二修正建議。
8.根據(jù)權(quán)利要求2的擊球結(jié)果推論與姿勢修正的方法，其特征在于，該姿勢修正分析法包含: 根據(jù)該使用者腰部的位移量及動作發(fā)生時間，判斷起桿與擊球點(diǎn)的水平或垂直位移是否大于一預(yù)設(shè)值，若是，則輸出一第三修正建議。
9.根據(jù)權(quán)利要求2的擊球結(jié)果推論與姿勢修正的方法，其特征在于，該姿勢修正分析法包含: 根據(jù)該球桿運(yùn)動軌跡與該運(yùn)動發(fā)生時間，以及該使用者腰部的位移量及動作發(fā)生時間，判斷球桿運(yùn)動是否早于腰部動作，而輸出一第四修正建議。
10.根據(jù)權(quán)利要求2的擊球結(jié)果推論與姿勢修正的方法，其特征在于，該姿勢修正分析法進(jìn)一步包含: 判斷桿面旋轉(zhuǎn)角度是否大于一預(yù)設(shè)值，若是，則輸出一第五修正建議。
11.一種擊球結(jié)果推論與姿勢修正的電子裝置，該裝置可接收至少一感測器產(chǎn)生的感測器信息，且該電子裝置包含: 一存儲器； 一處理器，包含: 一座標(biāo)轉(zhuǎn)換模塊，用以進(jìn)行該至少一感測器座標(biāo)與地球座標(biāo)之間的座標(biāo)轉(zhuǎn)換； 一擊球結(jié)果推論模塊，根據(jù)該至少一感測器產(chǎn)生的感測器信息，并通過一種擊球結(jié)果推論分析法輸出一擊球結(jié)果；以及 一姿勢修正模塊，根據(jù)該至少一感測器產(chǎn)生的感測器信息，并通過一種姿勢修正分析法輸出一修正建議。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的擊球結(jié)果推論與姿勢修正的電子裝置，該處理器進(jìn)一步包含一無線模塊，用以接收該感測器信息。
13.根據(jù)權(quán)利要求11的擊球結(jié)果推論與姿勢修正的電子裝置，其特征在于，該擊球結(jié)果推論模塊與該姿勢修正模塊輸出的信息包含: 球桿運(yùn)動軌跡、球桿運(yùn)動發(fā)生時間、球桿運(yùn)動的加速度值、桿面旋轉(zhuǎn)角度、球桿上下桿時間比、使用者腰部的位移量與動作發(fā)生時間、起桿與擊球點(diǎn)的水平或垂直位移。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的擊球結(jié)果推論與姿勢修正的電子裝置，其特征在于，該擊球結(jié)果推論分析法依據(jù)沿桿身的該加速度值具有差距大于一預(yù)定值的至少兩個區(qū)域極大值的該感測器信息，而輸出一第一擊球結(jié)果。
15.根據(jù)權(quán)利要求13的擊球結(jié)果推論與姿勢修正的電子裝置，其特征在于，該擊球結(jié)果推論分析法依據(jù)沿?fù)羟蚍较虻脑摷铀俣戎翟趽羟蚝笥谝惶囟〞r間區(qū)間內(nèi)的變化量大于一個特定值的該感測器信息，而輸出一第二擊球結(jié)果。
16.根據(jù)權(quán)利要求13的擊球結(jié)果推論與姿勢修正的電子裝置，其特征在于，該擊球結(jié)果推論分析法依據(jù)該桿面的角度與該球桿運(yùn)動軌跡的該感測器信息，而輸出一第三、第四、第五或第六擊球結(jié)果之一。
17.根據(jù)權(quán)利要求13的擊球結(jié)果推論與姿勢修正的電子裝置，其特征在于，該電子裝置以附加于球桿外部或嵌于球桿內(nèi)部的方式與該球桿結(jié)合。
18.根據(jù)權(quán)利要求13的擊球結(jié)果推論與姿勢修正的電子裝置，其特征在于，該姿勢修正分析法依據(jù)該球桿運(yùn)動軌跡與該球桿運(yùn)動發(fā)生時間的該感測器信息，而輸出一第一修正建議。
19.根據(jù)權(quán)利要求13的擊球結(jié)果推論與姿勢修正的電子裝置，其特征在于，該姿勢修正分析法依據(jù)該球桿運(yùn)動軌跡、該球桿運(yùn)動發(fā)生時間、以及該球桿上下桿時間比的該感測器信息，而輸出一第二修正建議。
20.根據(jù)權(quán)利要求13的擊球結(jié)果推論與姿勢修正的電子裝置，其特征在于，該姿勢修正分析法依據(jù)該使用者腰部的位移量、該使用者動作發(fā)生時間、以及該起桿與擊球點(diǎn)的水平或垂直位移的該感測器信息，而輸出一第三修正建議。
21.根據(jù)權(quán)利要求13的擊球結(jié)果推論與姿勢修正的電子裝置，其特征在于，該姿勢修正分析法依據(jù)該球桿運(yùn)動是否早于該腰部動作的該感測器信息，若是則輸出一第四修正建議。
22.根據(jù)權(quán)利要求13的擊球結(jié)果推論與姿勢修正的電子裝置，其特征在于，該姿勢修正分析法依據(jù)該桿面 旋轉(zhuǎn)角度大于一預(yù)設(shè)值的該感測器信息，而輸出一第五修正建議。
【文檔編號】A63B69/36GK103721398SQ201210447974
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2012年11月9日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月12日
【發(fā)明者】林群惟, 郭倫嘉, 易志偉, 葉于榕, 陳宗隆, 黃怡箴 申請人:財團(tuán)法人工業(yè)技術(shù)研究院