TWI799271B

TWI799271B - 感測指向裝置

Info

Publication number: TWI799271B
Application number: TW111118690A
Authority: TW
Inventors: 陳伯俊
Original assignee: 宇力電通數位整合有限公司
Priority date: 2022-05-19
Filing date: 2022-05-19
Publication date: 2023-04-11
Also published as: TW202345946A

Abstract

一種感測指向裝置，包括一三軸感測器及一光學指向器。當感測指向裝置的一前端朝向一目標物時，三軸感測器適於感測目標物的一方位角。當感測指向裝置相對於一水平面的一傾斜角度為0時，光學指向器適於依據方位角而發出對應於目標物的一指向光束。

Description

感測指向裝置

本發明是有關於一種感測指向裝置，且特別是有關於一種應用於高爾夫球運動的感測指向裝置。

隨著科技的迅速進步發展，物質文化、生活品質不斷提升，運動休閒活動蔚為風潮。原本被視為高級貴族專屬的高爾夫球運動，亦隨著運動休閒風潮而更趨普及。參與高爾夫球運動者遍及各個年齡層，不分男女都有不少熱愛者，且近年來參與高爾夫球運動的人數急遽增加。

近年來，高爾夫推桿生產廠商不斷引進新材料與新技術以提升高爾夫推桿的品質。然而，高爾夫球的擊球表現除了與高爾夫推桿的品質有關，主要是與擊球者的擊球角度有關。一般來說，擊球者需先目視遠方的目標以掌握目標所在方位，然後將視線轉移至球桿及地面上的高爾夫球並進行揮桿。在此擊球過程中，擊球者容易因視線轉移及/或地形的傾斜而在揮桿時誤判目標所在方位，而無法準確地以正確的角度揮桿擊球。

本發明提供一種感測指向裝置，可輔助使用者以正確的角度揮桿擊球。

本發明的感測指向裝置包括一三軸感測器及一光學指向器。當感測指向裝置的一前端朝向一目標物時，三軸感測器適於感測目標物的一方位角。當感測指向裝置相對於一水平面的一傾斜角度為0時，光學指向器適於依據方位角而發出對應於目標物的一指向光束。

在本發明的一實施例中，當感測指向裝置的前端朝向一地面且光學指向器發出指向光束時，指向光束在地面顯現為至少一段直線。

在本發明的一實施例中，上述的三軸感測器為陀螺儀或重力感測器。

在本發明的一實施例中，上述的光學指向器發出的指向光束是雷射光束。

在本發明的一實施例中，上述的感測指向裝置具有至少兩按鈕，至少兩按鈕包括一第一按鈕及一第二按鈕，第一按鈕適於在一第一時間點被按壓並被釋放時而產生一第一訊號，三軸感測器接收第一訊號而感測並紀錄方位角，而第二按鈕適於在第一時間之後的一第二時間點被按壓而準備產生一第二訊號，當感測指向裝置的朝向垂直於方位角時，光學指向器依據第二訊號而發出指向光束，以顯示擊球的方向。

在本發明的一實施例中，當三軸感測器感測到感測指向裝置的一轉動量大於一預定值範圍時，光學指向器停止發出指向光束。

在本發明的一實施例中，上述的感測指向裝置包括一裝置主體及一連接組件，其中三軸感測器及光學指向器配置於裝置主體，裝置主體適於透過連接組件而連接至一穿戴配件。

在本發明的一實施例中，上述的三軸感測器適於感測感測指向裝置相對於一水平面的一傾斜角度，當第一按鈕被按壓且傾斜角度為0時，光學指向器準備發出指向光束，當釋放第一按鈕時，三軸感測器紀錄方位角。

在本發明的一實施例中，在釋放第一按鈕時紀錄的方位角為擊球的方向，在擊球準備時按壓第二按鈕以啟動光學指向器發出另一指向光束，兩指向光束互相垂直。

在本發明的一實施例中，在光學指向器發出指向光束後，感測指向裝置在擊球揮桿過程轉動大於一個範圍後即完成指向功能而使光學指向器不再發出兩指向光束，直到第二按鈕被按壓才會再次使光學指向器發出兩指向光束，當第一按鈕被按壓時，光學指向器不發出兩指向光束且三軸感測器開始進行方位角的紀錄。

基於上述，本發明的感測指向裝置在使用者目視擊球目標時利用三軸感測器感測目標物的方位角，並在使用者將視線轉移至球桿及地面上的高爾夫球時利用光學指向器依據所述方位角發出指向光束，讓使用者能夠藉由所述指向光束的輔助而以正確的角度揮桿擊球。

50:穿戴配件

60:高爾夫球

100:感測指向裝置

110:三軸感測器

120:光學指向器

130:裝置主體

140:連接組件

142、144:夾持部

146:連接部

A:傾斜角度

B1:第一按鈕

B2:第一按鈕

d:偏移量

D:延伸方向

E:前端

G、G’:地面

H:最高點

L:指向光束

L’、L”:直線

P:水平面

T:預期軌跡

T’:實際軌跡

圖1是本發明一實施例的感測指向裝置的示意圖。

圖2是圖1的感測指向裝置的立體圖。

圖3是圖2的感測指向裝置連接於穿戴配件的前視圖。

圖4繪示以使用者的視角觀察高爾夫球及地面。

圖5繪示以使用者的視角觀察地面。

圖6繪示使用者所處地面傾斜於水平面。

圖7繪示以使用者的視角觀察地面。

圖1是本發明一實施例的感測指向裝置的示意圖。圖2是圖1的感測指向裝置的立體圖。圖3是圖2的感測指向裝置連接於穿戴配件的前視圖。請參考圖1至圖3，本實施例的感測指向裝置100包括一三軸感測器110、一光學指向器120、一裝置主體130及一連接組件140。三軸感測器110例如為陀螺儀或重力三軸感測器，光學指向器120例如為雷射光源。三軸感測器110及光學指向器120配置於裝置主體130，裝置主體130可如圖3所示透過連接組件140而連接至一穿戴配件50。

穿戴配件50例如是太陽眼鏡，其為許多進行高爾夫球運動的使用者會配戴的配件。圖3僅示意性地繪示出所述太陽眼鏡的鏡腳的剖面，當裝置主體130透過連接組件140而裝設於所述太陽眼鏡的鏡腳時，感測指向裝置100的前端E例如是朝向使用者的前方，亦即，感測指向裝置100的前端E的朝向與使用者的視線方向大致相同，如不一致，可透過使用前校正之。在其他實施例中，穿戴配件50可為一般眼鏡、帽子或其他用以配戴於使用者臉部或頭部的配件，本發明不對此加以限制。

在使用者進行高爾夫球運動的過程中，當使用者目視遠方的擊球目標物(如高爾球場中的山丘、樹木等地形地貌，或是果嶺)而使感測指向裝置100的前端E朝向所述目標物時，三軸感測器110適於以感測指向裝置100的前端E的朝向做為所述目標物的方位而感測所述目標物相對於感測指向裝置100的方位角。當使用者將視線轉移(沿鉛直軸線的轉動角度例如約為90度)至球桿及地面上的高爾夫球而使感測指向裝置100的前端E朝向地面上的高爾夫球而不朝向所述目標物時，光學指向器120適於依據所述方位角而發出對應於所述目標物的指向光束L(繪示於圖2，例如為綠色雷射光束)，讓使用者能夠藉由指向光束L的輔助而以正確的角度揮桿擊球。此有助於使用者在練習高爾夫球運動時的揮桿角度判斷之訓練。在本實施例中，光學指向器120發出的指向光束L例如是投射在地面上，然本發明不以此為限。在其他實施例中，光學指向器120可設置為適於裝設於使用者的眼鏡的鏡片後方，使其發出的指向光束L投射在所述眼鏡的鏡片上。

圖4繪示以使用者的視角觀察高爾夫球及地面。當感測指向裝置100的前端E如上述般隨著使用者之視線的轉移而朝向地面上的高爾夫球時，光學指向器120發出的指向光束L的光軸例如往地面G偏斜而如圖4所示在地面G顯現為一段直線L’，此直線L’的延伸方向D指向所述目標物所在處，讓使用者能夠依循此直線L’對高爾夫球60進行揮擊。

詳細而言，如圖2所示，本實施例中的感測指向裝置100具有至少兩按鈕(繪示為第一按鈕B1及第二按鈕B2)。當第一按鈕B1在一第一時間點被使用者按壓且所述傾斜角度為0時，光學指向器120準備發出指向光束L(此時尚未發出指向光束L)。接著，第一按鈕B1被釋放時產生一第一訊號，其中使用者是在視線朝向目標物時釋放第一按鈕B1。三軸感測器110(繪示於圖1)接收所述第一訊號而如上述般感測並紀錄目標物的方位角。第二按鈕B2適於在第一時間之後的一第二時間點被使用者按壓而準備產生一第二訊號，光學指向器120(繪示於圖1)在使用者的雙眼的視線方向(即感測指向裝置100的朝向)垂直於原第一時間紀錄的方位角之方向時接收所述第二訊號，並據以發出指向光束L，以顯示擊球的方向。在其他實施例中，可藉由其他類似操作方式來觸發三軸感測器110及光學指向器120作動，本發明不對此加以限制。

此外，為了避免光學指向器120在非必要的時候持續發出指向光束L，當三軸感測器110感測到感測指向裝置100的轉動量大於預定值範圍時，自動地強制使光學指向器120停止發出指向光束L。即，在光學指向器120發出指向光束後，感測指向裝置100在擊球揮桿過程轉動大於一個範圍後即完成指向功能而使光學指向器120不再發出指向光束，直到第二按鈕B2被按壓才會再次使光學指向器120發出指向光束。並且，當第一按鈕B1被按壓時，光學指向器120不發出指向光束且三軸感測器110開始進行所述方位角的紀錄。在其他實施例中，亦可藉由其他自動或手動的操作方式來使光學指向器120停止發出指向光束L，本發明不對此加以限制。

請參考圖2及圖3，本實施例的連接組件140包括兩夾持部142、144及一連接部146。兩夾持部142、144分別用以夾持裝置主體130及穿戴配件50，連接部146連接於兩夾持部142、144之間。圖2及圖3所示連接部146僅為示意，連接部146實際上可為轉軸結構或萬向接頭。據此，在使用者將視線轉移至高爾夫球之後，可依據三軸感測器110所感測到第一按鈕B1被按壓並被釋放時紀錄的擊球目標的方位角(對應於擊球的方向)，在擊球姿勢就定位後，按壓第二按鈕B2啟動第二次偵測，在偵測到雙眼的橫向平行於擊球目標的方位角之方向(即，雙眼的視線方向垂直於所述方位角之方向)時，光學指向器120適時的發出擊球目標的指向光束L，使圖4所示的直線L’確實指向目標物所在處。在其他實施例中，亦可藉由使用者自身的轉動及移動來改變夾持部142及光學指向器120之朝向，待光學指向器120成為預定朝向(例如待光學指向器120的朝向正交於目標物所在方向)或預定朝向範圍內才觸發光學指向器120發光，讓發光學指向器120以正確的方向發出指向光束L，使圖4所示的直線L’確實指向目標物所在處。

此外，在其他實施例中，夾持部142可為導電結構並連接於光學指向器120的電阻線，讓使用者能夠藉由調整夾持部142在所述電阻線的位置而改變其阻值，據以對光學指向器120進行調光，改變光學指向器120發出的指向光束L的亮度。

圖5繪示以使用者的視角觀察地面。在其他實施例中，可在擊球準備時按壓第二按鈕B2以啟動光學指向器120發出另一指向光束，以在地面G投射出圖5所示的直線L”，直線L’及直線L”互相垂直，使用者可依據直線L”是否歪斜來判斷目前所在地面G是否傾斜，以作為擊球力道及角度的參考因素。

更進一步而言，若使用者所處地面G’如圖6所示以傾斜角度A傾斜於水平面P(空間中垂直於重力方向的平面)並依循地面G’上的直線L’(繪示於圖7)對高爾夫球進行揮擊，以俯視的視角觀之，預期的飛行軌跡近似於圖6所示的預期軌跡T。但是，因重力的作用，實際的飛行軌跡會偏離預期軌跡T而近似於圖6所示的實際軌跡T’。尤其是在高爾夫球60在空中從最高點H(繪示於圖6)開始下降後，重力對其飛行軌跡的影響程度增加，使其橫向位移分量因重力的作用而大幅減少或消失，偏離的情況更為明顯，實際操作時，將根據與地面的傾斜修正擊球的目標點，改變目標方位角。

因此，即使依循地面G’上的直線L’對高爾夫球60進行揮擊，高爾夫球60無法準確地往直線L’所指向的目標物飛行。有鑑於此，本實施例的三軸感測器110感測感測指向裝置100相對於水平面P的傾斜角度，使用者可據以改變當按壓並釋放第一按鈕B1時的使用者視線的朝向，據以調整所紀錄的擊球目標的方位角，以預先修正揮桿方向。舉例來說，以圖6所示狀況，使用者可藉由上述方式將揮桿方向適度往左修正，以彌補實際軌跡T’相對於預期軌跡T的往右偏移量d。

具體而言，本實施例的感測指向裝置100可設定為，當感測指向裝置100相對於水平面P的傾斜角度為0時，光學指向器120才會發出指向光束L。藉此，當使用者所處地面G’如圖6所示傾斜於水平面P時，使用者的頭部需稍傾斜而使感測指向裝置100相對於水平面P的傾斜角度為0，才能順利讓光學指向器120發出指向光束L。使用者可據以得知其所處地面G’有傾斜的情況，並可如上述般適度修正揮桿方向。

綜上所述，本發明的感測指向裝置在使用者目視擊球目標時利用三軸感測器感測目標物的方位角，並在使用者將視線轉移至球桿及地面上的高爾夫球時利用光學指向器依據所述方位角發出指向光束，讓使用者能夠藉由所述指向光束的輔助而以正確的角度揮桿擊球。

100:感測指向裝置

110:三軸感測器

120:光學指向器

130:裝置主體

Claims

一種感測指向裝置，包括：一三軸感測器，當該感測指向裝置的一前端朝向一目標物時，該三軸感測器適於感測該目標物的一方位角；以及一光學指向器，當該感測指向裝置相對於一水平面的一傾斜角度為0時，該光學指向器適於依據該方位角而發出對應於該目標物的一指向光束。
如請求項1所述的感測指向裝置，其中當該感測指向裝置的該前端朝向一地面且該光學指向器發出該指向光束時，該指向光束在該地面顯現為至少一段直線。
如請求項1所述的感測指向裝置，其中該三軸感測器為陀螺儀或重力三軸感測器。
如請求項1所述的感測指向裝置，其中該光學指向器發出的該指向光束是雷射光束。
如請求項1所述的感測指向裝置，其中該感測指向裝置具有至少兩按鈕，該至少兩按鈕包括一第一按鈕及一第二按鈕，該第一按鈕適於在一第一時間點被按壓並被釋放時而產生一第一訊號，該三軸感測器接收該第一訊號而感測並紀錄該方位角，而該第二按鈕適於在該第一時間之後的一第二時間點被按壓而準備產生一第二訊號，當該感測指向裝置的朝向垂直於該方位角時，該光學指向器依據該第二訊號而發出該指向光束，以顯示擊球的方向。
如請求項1所述的感測指向裝置，其中當該三軸感測器感測到該感測指向裝置的一轉動量大於一預定值範圍時，該光學指向器停止發出該指向光束。
如請求項1所述的感測指向裝置，包括一裝置主體及一連接組件，其中該三軸感測器及該光學指向器配置於該裝置主體，該裝置主體適於透過該連接組件而連接至一穿戴配件。
如請求項5所述的感測指向裝置，其中該三軸感測器適於感測該感測指向裝置相對於一水平面的一傾斜角度，當該第一按鈕被按壓且該傾斜角度為0時，該光學指向器準備發出該指向光束，當釋放該第一按鈕時，該三軸感測器紀錄該方位角。
如請求項5所述的感測指向裝置，其中在釋放該第一按鈕時紀錄的該方位角為擊球的方向，在擊球準備時按壓該第二按鈕以啟動該光學指向器發出另一指向光束，該兩指向光束互相垂直。
如請求項9所述的感測指向裝置，其中在該光學指向器發出該指向光束後，該感測指向裝置在擊球揮桿過程轉動大於一個範圍後即完成指向功能而使該光學指向器不再發出該兩指向光束，直到該第二按鈕被按壓才會再次使該光學指向器發出該兩指向光束，當該第一按鈕被按壓時，該光學指向器不發出該兩指向光束且該三軸感測器開始進行該方位角的紀錄。