擊球結果推論與姿勢修正的方法與裝置制造方法
【專利摘要】本發明公開一種擊球結果推論與姿勢修正的方法與裝置，一種擊球結果推論與姿勢修正的方法的一實施例包含進行一感測器座標與地球座標之間的座標轉換；根據至少一感測器信息，通過一種擊球結果推論分析法了解擊球結果；以及根據至少一感測器信息，通過一種姿勢修正分析法提供擊球姿勢修正建議。提供一種擊球結果推論與姿勢修正的裝置，該裝置可接收至少一感測器產生的感測器信息。本發明的擊球結果推論與姿勢修正的方法與裝置能夠單人利用客觀的數據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據，以便做出更完善的建議。
【專利說明】擊球結果推論與姿勢修正的方法與裝置
【技術領域】
[0001 ] 本發明是關于一種擊球結果推論與姿勢修正的方法與裝置。
【背景技術】
[0002]高爾夫球運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)，但初學球員自行練習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，但缺少了準確的揮桿與球員肢體信息，教練只能參考擊球結果，依據經驗告知初學球員肢體動作應該如何修正。此問題又或許可利用高速攝影機紀錄揮桿信息及初學球員揮桿姿勢，但此作法仍可能有影像遮蔽(攝影機死角)、球員隱私權、未知肢體施力以及桿面旋轉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，不符合經濟方便的原則。還有一種解決方法為在擊球環境加布光感測器，用以觀察球飛行陰影，從擊球的切面點判斷球的飛行方向，并預測高爾夫球三維的運動軌跡。此種方法不適合戶外實地擊球，僅局限于室內小范圍操作。
[0004]因此，有必要開發出一種擊球結果推論與姿勢修正的方法與具體架構，使想要精進高爾夫球球技的球員能夠單人利用客觀的數據信息修正自己的擊球姿勢。此外，這套方法與架構亦能幫助高爾夫球教練擁有更精確客觀的數據，以便做出更完善的建議。

【發明內容】

[0005]本發明一實施例提供一種擊球結果推論與姿勢修正的方法，該方法包含:進行一感測器座標與地球座標之間的座標轉換；根據至少一感測器信息，通過一擊球結果推論分析法輸出一擊球結果；根據至少一感測器信息，通過一姿勢修正分析法輸出一修正建議。
[0006]本發明另一實施例提供一種擊球結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轉換模塊、一擊球結果推論模塊、以及一姿勢修正模塊。其中該座標轉換模塊用以進行該至少一感測器座標與地球座標之間的座標轉換；該擊球結果推論模塊根據該至少一感測器產生的感測器信息，通過一種擊球結果推論分析法輸出一擊球結果；該姿勢修正模塊根據該至少一感測器產生的感測器信息，通過一種姿勢修正分析法輸出一修正建議。
[0007]以下結合附圖和具體實施例對本發明進行詳細描述，但不作為對本發明的限定。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1是本發明一實施例的擊球結果推論與姿勢修正的一電子裝置；
[0009]圖2是本發明一感測器座標-地球座標的座標轉換示意圖；
[0010]圖3是失誤球種、下桿軌跡、以及桿面旋轉趨勢的示意圖；
[0011]圖4是本發明一實施例中由運動加速度值的變化來判斷挖地球(Duff)的擊球結果;
[0012]圖5是本發明一實施例中由運動加速度值的變化來判斷剃頭球(Top)的擊球結果;
[0013]圖6是本發明一實施例中表不開放桿面的不意圖；
[0014]圖7是本發明一實施例中表示閉式桿面的示意圖；
[0015]圖8是本發明一實施例中判斷擊球結果的一分析法流程圖；
[0016]圖9是本發明一實施例的擊球結果推論與姿勢修正的一架構；
[0017]圖10是本發明一實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是本發明實施例中感測器與球桿的各種連接方式。
[0019]其中，附圖標記
[0020]100電子裝置
[0021]10處理器
[0022]12存儲器
[0023]14座標轉換模塊
[0024]16擊球結果推論模塊
[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[0049]112A 感測器
[0050]113A 螺栓
[0051]IlOB 球桿
[0052]IllB 套環
[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
【具體實施方式】
[0059]下面結合附圖和具體實施例對本發明技術方案進行詳細的描述，以更進一步了解本發明的目的、方案及功效，但并非作為本發明所附權利要求保護范圍的限制。
[0060]本發明提供的擊球結果推論與姿勢修正的方法與裝置應用情境的方法及流程如下。于一實施例中，擊球員可以將一感測器，例如一運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于腰間。將運動感測配件與智能型手機固定好后，即可開始進行揮桿練習。在每一次的揮桿練習中，學員需在預備起桿動作時，先靜止幾秒鐘，通過該運動感測配件可以量測當時的重力和磁力，并傳回包含該推論與姿勢修正裝置的一架構中，用以計算此次起桿時的“感測器座標-地球座標”的轉換矩陣。接著開始進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，該架構會先將所有信息先轉換回起桿時的感測器座標系，再通過“感測器座標-地球座標”的轉換程序，讓感測信息轉換至以地球座標為基準的信息。接著，該架構會計算揮桿軌跡、桿面角度和球桿加速度值，判斷擊球結果。當擊出失誤球，該架構會自動從推論的擊球結果，協同多感測器判斷肢體的動作，判斷揮桿結果不理想的主要原因。
[0061]圖1顯示本發明一實施例的擊球結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進一步包含一座標轉換模塊14、一擊球結果推論模塊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于本實施例中為一電腦主機，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、智能型手機等皆可當作電子裝置100。本發明一實施例的電子裝置100，其中處理器10進一步包含一無線模塊19，無線模塊19可以，但不限于，藍牙(Bluetooth)、W1-Fi或3G方式接收其它移動裝置的信號，在本實施例中，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據進行運算并輸出結果顯示于電子裝置100的周邊產品(例如一屏幕)，或藉由無線傳輸將結果輸出至該些感測器的顯示裝置上。本發明另一實施例中，電子裝置100計算的結果可經由云端傳輸至一遠端裝置，例如使用者的移動通訊裝置或家中的電腦主機。[0062]圖1電子裝置100中的座標轉換模塊14用以進行一“感測器座標-地球座標”之間的座標轉換。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IllA滑入球桿110A，再將連接一感測器112A的螺栓113A栓入套環IllA的螺孔。套環IllA可為但不限于橡膠套環。又如圖1lB所示，將一個具有一凹槽113B的套環IllB套在球桿IlOB上(此實施例顯示套環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IllB的凹槽113B中并被套環IllB固定，套環IllB可為但不限于橡膠套環。圖1lC所示的另一實施例則顯示套環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內部，如圖1lD所示，球桿IlOC采兩截式設計，使用者可拆卸球桿110(:成兩截(110(:，110(:’ )并嵌入一個內含感測器112C或112C’的電子裝置。圖1lA至圖1lC顯示球桿(110A，110B)可不用經過特殊客制化過程就能夠與感測器(112A，112B)結合。
[0063]由于判斷擊球結果過程中所需要的感測器信息，如加速度值和揮桿路徑，都是由地球座標系的基準來看，加上感測器24有可能無法精確沿桿身置放，因此需要進行感測器座標系和地球座標系之間的座標轉換。擊球者在預備起桿動作時先靜止幾秒鐘，以使感測器24量測當時的重力和磁力，并傳回該架構。如圖2所示，感測器24于球桿22上先建立一感測器座標系(sensor frame),起桿預備動作時的感測器座標系的基底為S = {sx, sy, sj ,其中X軸方向沿桿身指向擊球者20，Y軸方向為擊球方向，而Z軸方向為X軸與Y軸的外積方向。該架構藉由重力及磁力的信息定義地球座標系(earth frame)如下:地球座標系的基底為E = {ex, ey, ez}，且定義ex指向北、ey指向東、ez指向地，若欲讓地球座標系的基底改用感測器座標系的基底表不，則
【權利要求】
1.一種擊球結果推論與姿勢修正的方法，其特征在于，該方法包含: 進行一感測器座標與地球座標之間的座標轉換； 根據至少一感測器信息，并通過一擊球結果推論分析法輸出一擊球結果； 根據至少一感測器信息，并通過一姿勢修正分析法輸出一修正建議。
2.根據權利要求1的擊球結果推論與姿勢修正的方法，其特征在于，該擊球結果推論分析法與該姿勢修正分析法包含: 計算球桿運動軌跡、球桿運動發生時間、及球桿運動的加速度值； 計算桿面旋轉角度；以及 計算使用者腰部的位移量及動作發生時間。
3.根據權利要求2的擊球結果推論與姿勢修正的方法，其特征在于，該擊球結果推論分析法包含: 判斷沿桿身的該加速度值是否具有差距大于一預定值的至少兩個區域極大值，而輸出一第一擊球結果。
4.根據權利要求3的擊球結果推論與姿勢修正的方法，其特征在于，該擊球結果推論分析法進一步包含: 判斷沿擊球方向的該加`速度值在擊球后于一特定時間區間內的變化量是否大于某一個特定值，而輸出一第二擊球結果。
5.根據權利要求4的擊球結果推論與姿勢修正的方法，其特征在于，該擊球結果推論分析法進一步包含: 判斷該桿面的角度是否大于一預定值，若是，則判斷該球桿運動軌跡是否為由內而外；若是，貝1J輸出一第三擊球結果；若否，貝1J輸出一第四擊球結果； 若否，則判斷該球桿運動軌跡是否為由內而外；若是，則輸出一第五擊球結果；若否，則輸出一第六擊球結果。
6.根據權利要求2的擊球結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: 根據該球桿運動軌跡與該運動發生時間，判斷該球桿運動軌跡是否為由內而外，若是，則輸出一第一修正建議。
7.根據權利要求2的擊球結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: 根據該球桿運動軌跡與該運動發生時間，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.根據權利要求2的擊球結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: 根據該使用者腰部的位移量及動作發生時間，判斷起桿與擊球點的水平或垂直位移是否大于一預設值，若是，則輸出一第三修正建議。
9.根據權利要求2的擊球結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: 根據該球桿運動軌跡與該運動發生時間，以及該使用者腰部的位移量及動作發生時間，判斷球桿運動是否早于腰部動作，而輸出一第四修正建議。
10.根據權利要求2的擊球結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一步包含: 判斷桿面旋轉角度是否大于一預設值，若是，則輸出一第五修正建議。
11.一種擊球結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: 一座標轉換模塊，用以進行該至少一感測器座標與地球座標之間的座標轉換； 一擊球結果推論模塊，根據該至少一感測器產生的感測器信息，并通過一種擊球結果推論分析法輸出一擊球結果；以及 一姿勢修正模塊，根據該至少一感測器產生的感測器信息，并通過一種姿勢修正分析法輸出一修正建議。
12.根據權利要求11的擊球結果推論與姿勢修正的電子裝置，該處理器進一步包含一無線模塊，用以接收該感測器信息。
13.根據權利要求11的擊球結果推論與姿勢修正的電子裝置，其特征在于，該擊球結果推論模塊與該姿勢修正模塊輸出的信息包含: 球桿運動軌跡、球桿運動發生時間、球桿運動的加速度值、桿面旋轉角度、球桿上下桿時間比、使用者腰部的位移量與動作發生時間、起桿與擊球點的水平或垂直位移。
14.根據權利要求13的擊球結果推論與姿勢修正的電子裝置，其特征在于，該擊球結果推論分析法依據沿桿身的該加速度值具有差距大于一預定值的至少兩個區域極大值的該感測器信息，而輸出一第一擊球結果。
15.根據權利要求13的擊球結果推論與姿勢修正的電子裝置，其特征在于，該擊球結果推論分析法依據沿擊球方向的該加速度值在擊球后于一特定時間區間內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果。
16.根據權利要求13的擊球結果推論與姿勢修正的電子裝置，其特征在于，該擊球結果推論分析法依據該桿面的角度與該球桿運動軌跡的該感測器信息，而輸出一第三、第四、第五或第六擊球結果之一。
17.根據權利要求13的擊球結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部的方式與該球桿結合。
18.根據權利要求13的擊球結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該球桿運動軌跡與該球桿運動發生時間的該感測器信息，而輸出一第一修正建議。
19.根據權利要求13的擊球結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該球桿運動軌跡、該球桿運動發生時間、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.根據權利要求13的擊球結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該使用者腰部的位移量、該使用者動作發生時間、以及該起桿與擊球點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.根據權利要求13的擊球結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該球桿運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.根據權利要求13的擊球結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該桿面 旋轉角度大于一預設值的該感測器信息，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 優先權日:2012年10月12日
【發明者】林群惟, 郭倫嘉, 易志偉, 葉于榕, 陳宗隆, 黃怡箴 申請人:財團法人工業技術研究院