CN101316632A

CN101316632A - 高尔夫中的目的线的设置装置以及高尔夫推杆

Info

Publication number: CN101316632A
Application number: CNA2006800444523A
Authority: CN
Inventors: 刘仁子
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-11-28
Filing date: 2006-11-27
Publication date: 2008-12-03
Also published as: JP2009517122A; US20090291770A1; KR100722870B1

Abstract

提供了一种高尔夫目的线的对准装置。对准装置将高尔夫推杆的推杆面与连接高尔夫球和目的地的目的线对准。目的线和推杆面之间的转动角以及接受角设置在变化设置单元中，接受角为转动角的可接受的误差范围。3轴磁阻传感器测量施加至高尔夫推杆的磁场强度，3轴加速计测量施加至高尔夫推杆的加速度。处理器由所测量的加速度计算3轴磁阻传感器的倾角，并用倾角补偿所测量的磁场强度，从而计算高尔夫推杆的推杆面的方位角。当方位角和由转动角确定的对准方位角之间的差值处于接受角的范围内时，输出单元输出报告信号。

Description

高尔夫中的目的线的设置装置以及高尔夫推杆

技术领域

本发明涉及高尔夫目的线的对准装置和高尔夫推杆，更具体地，涉及用于对准推击线或瞄准线的装置。

背景技术

用户应在推击前精确地对准高尔夫推杆，并在挥杆前精确地对准其位置，否则高尔夫球便不会到达推击或挥杆所期望的目的地。也就是说，如果高尔夫推杆的推杆面不垂直于高尔夫球所处的位置和高尔夫球的目的地之间的虚拟目的线，或者如果连接用户的双肩或连接用户的双脚的虚拟线不与虚拟目的线平行，高尔夫球则不能精确地到达推击或挥杆所期望的目的地。

发明内容

技术问题

本发明提供了一种用于在推击或挥杆前对准目的线的装置。

技术方案

根据本发明的一个示例性实施方案，提供了一种高尔夫目的线的对准装置。所述对准装置将高尔夫推杆的推杆面与连接高尔夫球和目的地的目的线对准，并且包括：变化设置单元、3轴磁阻传感器、3轴加速计、处理器以及输出单元。所述目的线和所述推杆面之间的转动角以及接受角设置在所述变化设置单元中，并且所述接受角为所述转动角的可接受的误差范围。所述3轴磁阻传感器被配置为测量施加至所述高尔夫推杆的磁场强度，所述3轴加速计被配置为测量施加至所述高尔夫推杆的加速度。所述处理器被配置为由所测量的加速度计算所述3轴磁阻传感器的倾角，并用所述倾角补偿所测量的磁场强度，从而计算所述高尔夫推杆的所述推杆面的方位角。所述输出单元被配置为当所述方位角和由所述转动角确定的对准方位角之间的差值处于所述接受角的范围内时，输出报告信号。

根据本发明的另一示例性实施方案，提供了一种高尔夫目的线的对准装置。所述对准装置将用户的双肩线与连接高尔夫球和目的地的目的线对准。所述目的线和所述双肩线之间的转动角以及接受角设置在变化设置单元中，所述接受角为所述转动角的可接受的误差范围。3轴磁阻传感器被配置为测量施加至所述用户的磁场强度，3轴加速计被配置为测量施加至所述用户的加速度。处理器被配置为由所测量的加速度计算所述3轴磁阻传感器的倾角，并用所述倾角补偿所测量的磁场强度，从而计算所述双肩线的方位角。输出单元被配置为当所述方位角和由所述转动角确定的对准方位角之间的差值处于所述接受角的范围内时，输出报告信号。

根据本发明的又一示例性实施方案，提供了一种高尔夫目的线的对准装置。所述对准装置将参考线与连接高尔夫球和目的地的目的线对准。所述目的线和所述参考线之间的转动角设置在变化设置单元中，3轴磁阻传感器被配置为测量所述参考线的磁场强度。3轴加速计被配置为测量所述参考线的加速度，输入单元被配置为输入用于指示测量所述磁场强度和所述加速度的启动信号。处理器被配置为由所测量的磁场强度和所测量的加速度计算所述参考线的方位角，并将所述方位角与由所述转动角确定的对准方位角进行比较。输出单元被配置为输出由所述处理器比较的结果。

根据本发明的又一示例性实施方案，提供了一种高尔夫推杆。所述高尔夫推杆包括：杆身；所述杆身上的柄；头部；颈部，其连接所述杆身和所述头部；推杆面，其为所述头部的推击部；以及对准高尔夫目的线的装置，所述装置安装在所述杆身、所述颈部和所述头部中的至少一个中。

有益效果

根据本发明，可在推击之前将推杆面调整为与推击直线(即目的线)垂直，或者可在挥杆之前将双肩线调整为与目的线平行。

附图说明

图1是根据本发明第一示例性实施方案的高尔夫目的线对准装置的示意性方框图；

图2示出了在其中安装有图1所示的对准装置的高尔夫推杆；

图3示出了推杆面被观测为平行于目的线的状态；

图4示出了推杆面被调整为垂直于目的线的状态；

图5为示出了根据本发明第一示例性实施方案的高尔夫目的线的对准装置的操作的示意性流程图；

图6示出了双肩线被观测为垂直于目的线的状态；

图7示出了双肩线被调整为平行于目的线的状态；以及

图8至图8为分别示出了根据本发明的第三至第五示例性实施方案的高尔夫目的线对准装置的示意性方框图。

具体实施方式

在以下的具体描述中，仅通过示例的方式，只示出和描述了本发明的某些示例性实施方案。如本领域的技术人员将会实现的那样，在不偏离本发明的精神或范围的情况下，能够以多种不同的方式对所描述的实施方案进行修改。因此，附图和说明应看作是说明性的而非限制性的。在整个说明书中，相同的标号表示相同的元件。

在说明书中，除非明确说明，词语“包括/包含”(comprise/include)及例如“包括/包含”(comprises/includes)和“包括/包含”(comprising/including)的变体，将理解为表示包含所指出的元件但并不排出任何其它的元件。此外，在说明书中，“目的线”是指高尔夫球所处的位置与高尔夫球的目的地之间的虚拟直线。

现在，将参照附图对根据本发明的示例性实施方案的高尔夫目的线的对准装置和高尔夫推杆进行描述。

首先，将参照图1至图4对根据本发明第一示例性实施方案的高尔夫目的线的对准装置进行描述。将根据本发明第一示例性实施方案的对准装置应用于高尔夫推杆1(图2)，并且假定用于对准的参考线与推杆面1e(图2)的表面平行。

图1是根据本发明的第一示例性实施方案的高尔夫目的线对准装置的示意性方框图，图2示出了在其中安装有图1所示的对准装置的高尔夫推杆。

如图1所示，根据本发明第一示例性实施方案的对准装置100包括变化设置单元10、输入单元20、3轴磁阻传感器30、3轴加速计40、处理器50、输出单元60以及接口70。参见图2，高尔夫推杆1包括杆身1a、杆身1a的柄1b、头部1c、连接杆身1a和头部的颈部1d、以及作为头部1c的推击部的推杆。根据本发明第一示例性实施方案的对准装置100可插入折叠器(未示出)中，该折叠器安装在高尔夫推杆1的杆身1a、颈部1d或头部1c中。

再次参见图1，基于参考线和目的线，变化设置单元10设置转动角和接受角，转动角和接受角可由用户设置在变化设置单元10中。转动角是用于设置参考线和目的线之间的角度变化的值，并且在正常状态下，参考线和目的线之间的角度保持在转动角。接受角是转动角的可接受的误差角度，并且在正常状态下，相对于目的线，参考线在与转动角和接受角之和相对应的范围内移动。也就是说，转动角和在推击时观测的观测方位角之和是对准方位角。例如，当参考线，即推杆面1e(图2)的表面，被观测为平行于目的线时，转动角可设置为90°，且接受角可设置为±0.5°。

在用户观测参考线和目的线之后，输入单元20接收来自用户的启动信号。3轴磁阻传感器30包括三个阻抗传感器，该三个阻抗传感器分别布置在三维笛卡尔坐标系的X轴、Y轴和Z轴上，并且当推杆1转动时，3轴磁阻传感器30测量推杆1的3轴磁场强度。3轴加速计40包括三个加速计，该三个加速计分别布置在三维笛卡尔坐标系的X轴、Y轴和Z轴上，并且当推杆1转动时，3轴加速计40测量推杆1的3轴加速度。处理器50通过使用在3轴加速计40中测量的3轴重力加速度来确定3轴磁阻传感器30的倾角，并基于所确定的倾角来纠正在3轴磁阻传感器30中测量的3轴磁场强度，从而确定地的方位角。处理器50将所确定的方位角和对准方位角进行比较，并且当所确定的方位角和对准方位角间的差值在接受角的范围内时，处理器50通过输出单元60输出报告信号。

对准装置100通过接口70从变化设置单元10、输入单元20、3轴磁阻传感器30、3轴加速计40和输出单元60向处理器50传输信号，并且通过接口70从处理器50向变化设置单元10、输入单元20、3轴磁阻传感器30、3轴加速计40和输出单元60传输信号。此外，对准装置100可包括存储器(未示出)和供电单元，该存储器存储程序，如处理器50的处理程序，该供电单元用于向元件10、20、30、40、50和60供电。处理器50、接口70和存储器可由微控制器、数字信号处理器等形成。

接下来，将参照图3、图4和图5，对根据本发明第一示例性实施方案的高尔夫目的线的对准装置的操作进行描述。

图3示出了推杆面被观测为平行于目的线的状态，图4示出了推杆面被调整为垂直于目的线的状态，图5为示出了根据本发明第一示例性实施方案的高尔夫目的线对准装置的操作的示意性流程图。

在连接高尔夫球2与目的地的目的线3被观测为平行于参考线(即，推杆面1e)之后(如图3所示)，参见图4，在步骤S410中，处理器50通过输入单元20接收来自于用户的启动信号。然后，在步骤S420中，处理器50从变化设置单元10读取转动角和接受角。该转动角和接受角已经由用户设置在变化设置单元10中。基本地，转动角可设置为+90°，接受角可设置为±0.5°。

接下来，在步骤S430中，处理器50读取在3轴磁阻传感器30中测量的轴X、Y和Z各自的磁场强度H_X、H_Y和H_Z以及在3轴加速计40中测量的轴X、Y和Z各自的加速度A_X、A_Y和A_Z。在步骤S440中，如等式1所示，处理器50计算施加于推杆1的加速度的合成矢量A，并对该加速度的合成矢量A与由于重力产生的加速度效应的1[g]进行比较。此处，‘g’是由于重力产生的单位加速度。

(等式1)

A = \sqrt{{A_{X}}^{2} + {A_{Y}}^{2} + {A_{Z}}^{2}}

当加速度的合成矢量A的大小不等于1[g]时，处理器50重复步骤S430。当加速度的合成矢量A的大小等于1[g]时，处理器50在步骤S450中计算倾斜角φ和滚动角θ，如等式2所示，倾斜角φ和滚动角θ是3轴磁阻传感器30的倾角。

(等式2)

φ＝arcsin(A_X/A)

θ＝arcsin(A_Y/A)

在步骤S460中，处理器50用倾斜角φ和滚动角θ(即倾角)补偿在步骤S430中计算的场强H_X、H_Y和H_Z。也就是说，处理器50计算如等式3所示的补偿的磁场强度H_X和H_y。

(等式3)

H_X＝H_Xcosφ+H_Ysinθ-H_Zcosθsinφ

H_Y＝H_Ycosθ+H_Zsinθ

然后，在步骤S470中，如等式4所示，处理器50由用倾角补偿的磁场强度H_X和H_y来计算高尔夫推杆1的推杆面1e的方位角。

(等式4)

方位角＝arctan(H_Y/H_X)

在步骤S480中，处理器50确定在步骤S470中计算的方位角是否为所观测的方位角。所观测的方位角为由用户观测的方位角。也就是说，处理器50确定所观测的方位角是否与在处理器50通过输入单元20接收启动信号之后由处理器50最初计算的方位角相对应。

当计算的方位角为所观测的方位角时，处理器50在步骤S481中将转动角加至所观测的方位角，以计算对准方位角，然后，处理器50重复步骤S430。对准方位角为当目的线3垂直于参考线(即，高尔夫推杆的推杆面1e)时的推杆面1e的方位角。当方位角不等于所观测的方位角时，处理器50在步骤S482中确定该方位角和对准方位角之间的差值是否处于接受角的范围内。

当该差值不处于接受角的范围内时，处理器50重复步骤S430。当该差值处于接受角的范围内时，处理器50在步骤S490中通过输出单元60输出报告信号。如图4所示，当推杆面1e与目的线3之间的转动角基本为90°时，方位角和对准方位角之间的差值处于接受角的范围内。

根据第一示例性实施方案，因为用户能够知道参考线(即，推杆面1e)与目的线之间的夹角何时处于接受角之内(接受角为转动角的可接受误差范围)，因此推杆面1e可垂直于目的线(即，推击直线)。

在本发明的第一示例性实施方案中，在对准装置100已经应用于高尔夫推杆以对准推击直线的同时，对准装置100还可用于调整瞄准姿态的位置。第二示例性实施方案将参照图6和图7来描述。

在本发明的第二示例性实施方案中，假定用于对准的参考线为连接用户双脚和/或用户双肩的虚拟线(在下文中称为“双肩线”)。根据第二示例性实施方案的对准装置安装在用户(未示出)上。第二示例性实施方案的高尔夫推杆1(图2)为高尔夫球棍。

图6示出了双肩线被观测为垂直于目的线的状态，图7示出了双肩线被调整为平行于目的线的状态。

当用户挥动高尔夫球棍时，根据本发明第二示例性实施方案的对准装置用来将双肩线4调整为平行于目的线。如图6所示，在参考线(即，双肩线4)被观测为垂直于目的线之后，启动信号输入到输入单元20中。然后，当用户转动时，3轴磁阻传感器30和3轴加速计40测量双肩线4的方位角。然后，当根据用户身体转动的双肩线4的方位角处于与对准方位角相比较的接受角范围内(例如，±0.5°)时，处理器50通过输出单元60输出报告信号。因此，如图7所示，用户可找到用于将双肩线4调整为与目的线平行的瞄准姿态的位置。

在对准装置100已描述为由本发明的第一和第二示例性实施方案中的、如图1所示的一个装置形成的同时，对准装置100还可由至少两个模块形成，并且该两个模块可相互通信。现将参照图8至图10描述示例性实施方案。

图8至图10为分别示出了根据本发明的第三至第五示例性实施方案的高尔夫目的线对准装置101、102和103的示意性方框图。

参见图8，根据第三示例性实施方案的对准装置101包括输入和输出模块121以及主体模块111。输入和输出模块121包括在图1中示出的输入单元20和输出单元60，主体模块111包括在图1中示出的变化设置单元10、3轴磁阻传感器30、3轴加速计40、处理器50和接口70。主体模块111可利用电线、通过接口70与输入和输出模块121的输入单元20和输出单元60通信。

参见图9，根据第四示例性实施方案的对准装置102包括无线输入和输出模块122以及无线主体模块112。无线输入和输出模块122包括无线传输/接收单元122a以及在图1中示出的输入单元20和输出单元60。无线输入和输出模块122还可包括微控制器(未示出)，该微控制器用于处理从无线传输/接收单元122a传输至输入单元20和输出单元60的数据以及从输入单元20和输出单元60传输至无线传输/接收单元122a的数据。无线主体模块112包括无线传输/接收单元112a以及在图1中示出的变化设置单元10、3轴磁阻传感器30、3轴加速计40、处理器50和接口70。无线输入和输出模块122的输入单元20和输出单元60可利用无线传输/接收单元112a和122a、通过无线主体模块112的接口70而与处理器50通信。

参见图10，根据第五示例性实施方案的对准装置103包括无线输入模块123和无线主体模块113。无线输入模块123包括无线传输单元123a以及在图1中示出的输入单元20。无线输入模块123还可包括微控制器，该微控制器用于处理在输入单元20和无线传输单元123a之间的数据。无线主体模块113包括无线接收单元113a以及在图1中示出的变化设置单元10、3轴磁阻传感器30、3轴加速计40、处理器50、输出单元60和接口70。输入和输出模块123的输入单元20可利用无线传输单元123a和无线接收单元113a、通过主体模块123的接口70向处理器50传输数据。

虽然已通过目前认为是实际的示例性实施方案描述了本发明，但是应该理解本发明并不限于所公开的实施方案，然而，相反，本发明旨在覆盖在所附权利要求的精神和范围内包括的各种修改和等同设置。

工业应用性

本发明可应用于高尔夫目的线的对准装置，该对准装置可在推杆或挥动之前对准目的线。

Claims

1.一种高尔夫目的线的对准装置，其用于将高尔夫推杆的推杆面与连接高尔夫球和目的地的目的线对准，所述对准装置包括：

变化设置单元，将所述目的线和所述推杆面之间的转动角以及接受角设置在所述变化设置单元中，所述接受角为所述转动角的可接受的误差范围；

3轴磁阻传感器，其被配置为测量施加至所述高尔夫推杆的磁场强度；

3轴加速计，其被配置为测量施加至所述高尔夫推杆的加速度；

处理器，其被配置为由所测量的加速度计算所述3轴磁阻传感器的倾角，并用所述倾角补偿所测量的磁场强度，从而计算所述高尔夫推杆的所述推杆面的方位角；以及

输出单元，其被配置为，当所述方位角和由所述转动角确定的对准方位角之间的差值处于所述接受角的范围内时，输出报告信号。

2.如权利要求1所述的对准装置，其中所述装置安装在所述高尔夫推杆中。

3.如权利要求1所述的对准装置，其中当所述目的线平行于所述推杆面时，所述转动角设置为90°。

4.如权利要求1所述的对准装置，其中所述处理器被配置为：

由所述3轴加速计测量的3轴加速度的合成矢量计算所述加速度；

当所述加速度等于由重力产生的加速度时，计算所述3轴磁阻传感器的倾斜角和滚动角；并且

通过用所述倾斜角和所述滚动角补偿所测量的磁场强度计算所述推杆面的所述方位角，其中

所述倾角包括所述倾斜角和所述滚动角。

5.一种高尔夫目的线的对准装置，其用于将用户的双肩线与连接高尔夫球和目的地的目的线对准，所述装置包括：

变化设置单元，将所述目的线和所述双肩线之间的转动角以及接受角设置在所述变化设置单元中，所述接受角为所述转动角的可接受的误差范围；

3轴磁阻传感器，其被配置为测量施加至所述用户的磁场强度；

3轴加速计，其被配置为测量施加至所述用户的加速度；

处理器，其被配置为由所测量的加速度计算所述3轴磁阻传感器的倾角，并用所述倾角补偿所测量的磁场强度，从而计算所述双肩线的方位角；以及

6.如权利要求5所述的对准装置，其中所述装置安装在所述用户上。

7.如权利要求5所述的对准装置，其中当所述目的线垂直于所述双肩线时，所述转动角设置为90°。

8.如权利要求5所述的对准装置，其中所述处理器被配置为：

当所述加速度等于重力加速度时，计算所述3轴磁阻传感器的倾斜角和滚动角；以及

通过用所述倾斜角和所述滚动角补偿所测量的磁场强度计算所述双肩线的所述方位角，其中

所述倾角包括所述倾斜角和所述滚动角。

9.如权利要求1至8中的任意一项所述的对准装置，其中所述对准方位角对应于所观测的方位角和所述转动角之和。

10.如权利要求1至8中的任意一项所述的对准装置，进一步包括输入单元，所述输入单元被配置为输入用于指示测量的启动信号。

11.如权利要求10所述的对准装置，进一步包括：

输入和输出模块，其包括所述输入单元和所述输出单元；以及

主体模块，其包括所述变化设置单元、所述3轴磁阻传感器、所述3轴加速计和所述处理器，

其中所述输入和输出模块和所述主体模块通过电线通信。

12.如权利要求10所述的对准装置，进一步包括：

输入和输出模块，其包括所述输入单元、所述输出单元和第一无线传输/接收单元；以及

主体模块，其包括所述变化设置单元、所述3轴磁阻传感器、所述3轴加速计、所述处理器以及第二无线传输/接收单元，

其中所述输入和输出模块和所述主体模块无线地通信。

13.如权利要求10所述的对准装置，进一步包括：

输入模块，其包括所述输入单元和无线传输单元；以及

主体模块，其包括所述变化设置单元、所述3轴磁阻传感器、所述3轴加速计、所述处理器、所述输出单元以及无线接收单元，

其中所述输入模块和所述主体模块无线地通信。

14.一种高尔夫目的线的对准装置，其用于将参考线与连接高尔夫球和目的地的目的线对准，所述装置包括：

变化设置单元，所述目的线和所述参考线之间的转动角设置在所述变化设置单元中；

3轴磁阻传感器，其被配置为测量所述参考线的磁场强度；

3轴加速计，其被配置为测量所述参考线的加速度；

输入单元，其被配置为输入用于指示测量所述磁场强度和所述加速度的启动信号；

处理器，其被配置为由所测量的磁场强度和所测量的加速度计算所述参考线的方位角，并将所述方位角与由所述转动角确定的对准方位角进行比较；以及

输出单元，其被配置为输出由所述处理器比较的结果。

15.如权利要求14所述的对准装置，其中所述对准方位角对应于所观测的方位角和所述转动角之和，并且当测量启动时，所观测的方位角为由用户观测的方位角。

16.如权利要求15所述的对准装置，其中接受角被进一步设置到所述变化设置单元，且所述接受角为所述转动角的可接受的误差范围，并且

其中当所述方位角和所述对准方位角之间的差值处于所述接受角的范围内时，将所述结果输出。

17.如权利要求14至16中的任意一项所述的对准装置，其中所述处理器被配置为：

由所测量的加速度计算所述3轴磁阻传感器的倾角；

用所述磁场强度补偿所述倾角；并且

由所补偿的磁场强度计算所述参考线的方位角。

18.如权利要求14至16中的任意一项所述的对准装置，其中所述参考线平行于高尔夫推杆的推杆面。

19.如权利要求18所述的对准装置，其中当所述目的线平行于所述推杆面时，所述转动角设置为90°。

20.如权利要求14至16中的任意一项所述的对准装置，其中所述参考线平行于连接用户双肩的双肩线。

21.如权利要求20所述的对准装置，其中当所述目的线垂直于所述双肩线时，所述转动角设置为90°。

22.如权利要求14至16中的任意一项所述的对准装置，进一步包括：

第一模块，其包括所述变化设置单元、所述3轴磁阻传感器、所述3轴加速计、所述输入单元、所述处理器以及所述输出单元中的至少一个；以及

第二模块，其包括所述变化设置单元、所述3轴磁阻传感器、所述3轴加速计、所述输入单元、所述处理器以及所述输出单元的其余元件，

其中所述第一模块和所述第二模块通过电线通信。

23.如权利要求14至16中的任意一项所述的对准装置，进一步包括：

第一模块，其包括第一无线传输/接收单元、以及所述变化设置单元、所述3轴磁阻传感器、所述3轴加速计、所述输入单元、所述处理器和所述输出单元中的至少一个；以及

第二模块，其包括第二无线传输/接收单元、以及所述变化设置单元、所述3轴磁阻传感器、所述3轴加速计、所述输入单元、所述处理器和所述输出单元的其余元件，

其中所述第一模块和所述第二模块无线地通信。

24.一种高尔夫推杆，包括：

杆身；

所述杆身上的柄；

头部；

颈部，其连接所述杆身和所述头部；

推杆面，其为所述头部的推击部；以及

如权利要求14至16中的任意一项所述的对准装置，

其中所述对准装置安装在所述杆身、所述颈部和所述头部中的至少一个中。