TW201812267A - 用於檢測球從路徑的偏向之裝置及方法 - Google Patents

Abstract

一種用來在施加旋轉時檢測球從路徑的偏向之裝置、方法及相關裝置，提供關於旋轉對位補償是否對於球的偏轉被最佳地校正的指示。範例裝置包括支撐結構及檢測構件。檢測構件被連接到支撐結構且佈置來允許球在檢測構件之間行進。檢測構件中的至少一者可相對於支撐結構移動，且在與球碰撞時移動。檢測構件中的至少一者的移動指示出球已從穿過檢測構件的筆直行進路徑偏向。檢測構件中的至少一者的位移指示出球的偏向方向，且檢測構件的移動的幅度指示出球的偏向程度。

Description

用於檢測球從路徑的偏向之裝置及方法 〔相關申請案〕

本申請案主張2016年7月14日申請的美國臨時申請案62/362,186之優先權。上述申請案的所有教示內容藉由引用併入本文當中。

本發明關於一種用於檢測球從路徑的偏向之裝置及方法。

當玩撞球遊戲(例如，開侖撞球(carom billiard)、斯諾克(snooker)、花式撞球(pool)等等)時，作為策略問題，玩家通常想要或需要將側旋(sidespin)(沿著z軸或垂直軸的旋轉)施加到母球(cue ball)上。此旋轉通常稱為“塞球”(English)，且在此稱為“旋轉”。為了施加旋轉，必須調整自己的目標以藉由球桿在球的垂直中心的一側或另一側上撞擊母球。此 調整造成從球的理想路徑之扭曲的對位。在球桿偏心撞擊母球的衝擊下，根據球桿及母球之間的相對質量，球桿及母球兩者均以不同程度從彼此偏離。偏離的球被重新導向到一路徑上，此路徑呈一角度，相對於被施加的旋轉，相對於若非偏心撞擊球將採取的路徑。母球的此偏轉一般稱作“下塞偏移”(squirt)。下塞偏移使得預測任何這種撞球的準確路徑變得非常有挑戰性。下塞偏移的準確度為球桿設計的物理特性的函數，尤其關聯到球桿的前端質量及靈活性。然而，球桿的偏轉(下塞偏移)的精確度並非由球桿製造商客製化、測量或明確地向他人揭露的性能特性。相反地，責任在於球桿的使用者身上，其藉由冗長的嘗試及錯誤的過程來調整使用者的補償策略以適應球桿的特性。球桿尚未被明確地設計，且注意力放在如何使這樣的過程更容易。

所揭露的裝置及方法檢測球從路徑的偏向，且在對球施加旋轉時為特別有效的。一個範例裝置為包括支撐結構及檢測構件的裝置。檢測構件被連接到支撐結構且佈置來允許球在檢測構件之間行進。檢測構件中的至少一者可相對於支撐結構移動，且在與球碰撞時移動。檢測構件中的至少一者的移動指示出球已從穿過檢測構件的行進路徑偏向。檢測構件中的至少一者的位移(移動)可指示出球從檢測構件之間的筆直的行進路徑之偏向方向，且 檢測構件的移動的幅度可指示出球從檢測構件之間的筆直的行進路徑之偏向程度。檢測構件之間的距離可為可調整的，以適應不同尺寸的球或偏向檢測的精確度。

在許多實施例中，檢測構件可繞著支撐結構旋轉，且在與球碰撞時旋轉。在某些實施例中，檢測構件的旋轉軸為實質上垂直的，且在其他實施例中，旋轉軸為實質上水平的。支撐結構可包括實質上水平的橫桿，且檢測構件可連接到橫桿且可從橫桿向下懸吊。在一實施例中，檢測構件可相對於橫桿自由擺動，或可配置為在與球碰撞後保持在位移位置。許多實施例亦可包括中央對位導件，其連接到橫桿，以幫助放置球，使其在檢測構件之間行進。在許多實施例中，球的偏向是由工具撞擊球以推進球及促成球上的旋轉所造成的。在一個實施例中，可使用導件來幫助工具從一致的角度撞擊球。球及要被與所揭露的裝置一起使用的工具的範例為母球及球桿。

另一個範例裝置為包括支撐結構及感測器的裝置。感測器可被連接到支撐結構且被佈置來允許球在感測器之間的行進。感測器被佈置來檢測球從穿過感測器的行進路徑之偏向。例如，感測器可包括雷射或光學感測器，像是光感測器，且感測器之間的距離可為可調整的。在許多實施例中，支撐結構可包括實質上水平的橫桿，且感測器可被連接到橫桿，並從橫桿向下瞄準。感測器中的一個的觸發可指示出球從感測器之間的行進路徑的偏向方向，且感測器能夠測量球從感測器之間的筆直的行進路徑 的偏向程度。

檢測球從路徑的偏向之範例方法包括佈置相機來捕捉放置在表面上的球的影像。球被以工具撞擊，以沿著表面上的理想路徑推進球。包括在球被工具撞擊時及被撞擊後，捕捉球的影像，且影像的圖框被分析，以判定球是否在被工具撞擊時從理想路徑偏向。方法接著報告球是否從理想路徑偏向。影像圖框的分析可能實時發生，且可報告偏向方向或程度。工具撞擊球的角度亦可被判定，且其可報告角度是否充分地補償球的偏轉。

檢測球從路徑的偏向的另一個範例方法包括佈置相機來捕捉放置在表面上的母球的影像。球被球桿撞擊，以沿著表面推動球，以及促成球上的旋轉。球、路徑及球桿對位的影像被捕捉，包括在球被球桿撞擊時及撞擊後，且影像的圖框被分析以判定球如何在被球桿撞擊時被球桿偏轉及到何種程度。方法接著報告在其被偏轉時之球桿的角度及球路徑的角度。亦可報告補償錯誤的程度。

用於導引球桿的範例裝置包括一種裝置，其可包括橋形件、軌道及連接到軌道之可滑動的梭動件。橋形件支撐球桿的前端，且可滑動的梭動件在前端的後方的點處支撐球桿，其中，球桿可在與梭動件接觸的點處樞轉。

量化球桿的特徵的範例方法包括判定球桿的平衡點；基於球桿的偏轉特徵來判定球桿的樞轉點；以及分配一值給球桿，其量化球桿的平衡點與樞轉點之間的關 係。使用量化特徵的方法，將值分配給球桿的系統提供標準化的球桿，用於球桿的選擇及個人化，供在遊玩中使用。

100‧‧‧裝置

105‧‧‧球

110‧‧‧支撐結構

115a、115b‧‧‧檢測構件

120‧‧‧把手

125‧‧‧工具

130‧‧‧樞轉點

200a-200d‧‧‧場景

205a-205d‧‧‧球

210a-210d‧‧‧虛線(理想路徑)

210e、201f‧‧‧虛線(理想路徑)

215a-215d‧‧‧實線

215e、215f‧‧‧實線

220a-220d‧‧‧虛線(母球的路徑)

220e、220f‧‧‧虛線(母球的路徑)

225b-225d‧‧‧球桿樞轉點

225e、225f‧‧‧球桿樞轉點

230‧‧‧橋形件

235‧‧‧機械軌道

240‧‧‧滑動梭動件

250‧‧‧球桿

255‧‧‧表格

260‧‧‧球桿

265‧‧‧球桿

300‧‧‧裝置

305‧‧‧球

310‧‧‧支撐結構

315a、315b‧‧‧檢測構件

320‧‧‧中心對位導件

400‧‧‧裝置

405‧‧‧球

410‧‧‧支撐結構

415a、415b‧‧‧檢測構件

450‧‧‧裝置

460‧‧‧支撐結構

465a、465b‧‧‧檢測構件

500‧‧‧裝置

505‧‧‧球

510‧‧‧支撐結構

515a、515b‧‧‧感測器

550‧‧‧裝置

560‧‧‧支撐結構

565a、565b‧‧‧感測器

570a、570b‧‧‧檢測構件

600‧‧‧裝置

605‧‧‧球

610‧‧‧相機

615‧‧‧處理器

620‧‧‧顯示裝置

625‧‧‧工具

630‧‧‧導件

700‧‧‧方法

750‧‧‧方法

900‧‧‧裝置

910‧‧‧支撐結構

915a、915b‧‧‧檢測構件

920a、920b‧‧‧加速度計

925a、925b‧‧‧LED指示器

930‧‧‧把手

1005‧‧‧球桿

1100‧‧‧裝置

1115a、1115b‧‧‧檢測構件

1125a、1125b‧‧‧LED指示器

1200‧‧‧裝置

1215a、1215b‧‧‧檢測構件

1300‧‧‧裝置

1305‧‧‧球

1310‧‧‧支撐結構

1315a、1315b‧‧‧檢測構件

1320‧‧‧中心對位導件

1500‧‧‧裝置

1510‧‧‧支撐結構

1515a-1515d‧‧‧檢測構件

1600‧‧‧裝置

1610‧‧‧支撐結構

1615a-1615d‧‧‧檢測構件

1705‧‧‧球

1715a-1715d‧‧‧檢測構件

1720、1725、1730‧‧‧路徑

前面的內容將從下面本發明的範例實施例之更具體的說明變得清楚，如同附圖中所繪示的，其中，相同的標號在不同的視圖中表示相同的部件。圖式不一定按比例繪製，相反地，重點要放在說明本發明的實施例上。

圖1A為根據本發明的範例實施例之用於檢測球從路徑的偏向之裝置的示意圖。

圖1B到1D為說明圖1A的範例裝置如何可被使用來檢測球從路徑的偏向以及校正偏轉的補償的示意圖。

圖2A及2B為說明範例裝置如何可被使用來檢測球從路徑的偏向以及校正偏轉的補償的示意圖。

圖2C說明球桿的量化特徵。

圖3為根據本發明的範例實施例之用於檢測球從路徑的偏向之裝置的示意圖。

圖4A為根據本發明的範例實施例之用於檢測球從路徑的偏向之裝置的示意圖。

圖4B為根據本發明的範例實施例之用於檢測球從路徑的偏向之裝置的示意圖。

圖5A為根據本發明的範例實施例之用於檢測球從路徑的偏向之裝置的示意圖。

圖5B為根據本發明的範例實施例之用於檢測球從路徑的偏向之裝置的示意圖。

圖6為根據本發明的範例實施例之用於檢測球從路徑的偏向之裝置的示意圖。

圖7A為根據本發明的範例實施例之說明用於檢測球從路徑的偏向之方法的流程圖。

圖7B為根據本發明的範例實施例之說明用於檢測球從路徑的偏向之方法的流程圖。

圖8A至8D為根據本發明的範例實施例之用於檢測球從路徑的偏向之範例裝置的照片。

圖9為根據本發明的範例實施例之用於檢測球從路徑的偏向之裝置的示意圖。

圖10為說明球桿被使用來抬起及移動圖9的裝置的示意圖。

圖11為根據本發明的範例實施例之用於檢測球從路徑的偏向之裝置的示意圖。

圖12為根據本發明的範例實施例之用於檢測球從路徑的偏向之裝置的示意圖。

圖13為根據本發明的範例實施例之用於檢測球從路徑的偏向之裝置的示意圖。

圖14A至14D為根據本發明的範例實施例之用於檢測球從路徑的偏向之範例裝置的照片。

圖15為根據本發明的範例實施例之用於檢測球從路徑的偏向之裝置的示意圖。

圖16為根據本發明的範例實施例之用於檢測球從路徑的偏向之裝置的示意圖。

圖17為說明範例裝置如何可被使用來檢測球從路徑的偏向以及校正偏轉的補償的示意圖。

本發明的範例實施例之說明如下。

如上所述，當球桿偏心撞擊母球以，例如，引起球上的旋轉時，由於球桿相對於球的質量之不同質量，球桿以從所施加的旋轉引導離開的角度使球位移。從球桿瞄準線離開之球線的此重新導向被稱作母球的偏轉，亦習知為“下塞偏移”。偏轉(或下塞偏移)使得預測球的準確路徑具有挑戰性。為了使事情更加複雜，旋轉球與桌面相互作用，使得球稍微向原來的瞄準線往回彎曲，造成減少、或取消部分的原本的下塞偏移。除非球桿被顯著地抬升，此“轉彎”效果在短距離內幾乎不顯眼，甚至在更快的速度下更不明顯。應注意的是，母球彎曲的現象與球和桌子的摩擦特性相關，且未直接地關聯到球桿的特性。雖然練習者必須在補償旋轉撞擊時應對下塞偏移(squirt)和轉彎(swerve)的混合扭變(有時稱為“squerve”)，重要的是能夠測量每一個扭變獨立地貢獻以理解整個過程的程度。

準確地造成旋轉撞擊所需的調整的精確角度很大程度上取決於被使用來撞擊母球的球桿之物理特性。 廣範圍的球桿為可獲得的，每一個球桿具有不同程度的末端質量及彈性，其為影響偏轉的主要因子。撞球球桿製造者已在歷史上規範出一種一尺寸配合全部的模式，以相對於偏轉特性去客製化球桿設計。在產業的某些部分中普遍存在的概念是，下塞偏移的效果必須要被減少到消除點(零偏轉)，一個在物理上不切實際的概念。在此所說明的裝置及方法使得其能夠量化偏轉，這可導致在球桿製造產業中的偏轉性能指標的標準化及調適。此外，在此所說明的概念及方法證明偏轉的減少對於某些個體來說不一定是最佳的，這取決於他們的形狀因子。例如，短小的個體(具有較短的“臂展”(wingspan))實際上需要較高的偏轉性能，而具有較長的手臂的玩家需要較低偏轉的球桿，以優化其一致補償的能力。

為每一個撞擊選擇適當的瞄準對位代表從業人員的主要挑戰，且發展達成一致且成功的瞄準對位的能力通常具有擴展的學習曲線，這是因為下塞偏移的機械性(母球偏轉)發生的太快使眼睛難以看見，使得其難以正確地測量下塞偏移的方向與程度兩者。玩家，若他們注意到效果，傾向於錯誤地判斷偏轉的性質，使得他們能夠一直做出有意識且適當的修正。在此所說明的裝置及方法在練習期間提供觀察者關於旋轉對位錯誤之立即回饋，這允許更高品質的訓練及工作側轉補償策略的成功發展。

圖1A為根據本發明的範例實施例之用於檢測球105從路徑的偏向之裝置100的示意圖。裝置100包括支 撐結構110及檢測構件115a、115b。檢測構件115a、115b被連接到支撐結構110，且配置為允許球105在檢測構件115a、115b之間行進。檢測構件115a、115b可相對於支撐結構110移動，且在與球105撞擊時移動。在圖1A的實施例中，支撐結構110包括實質上水平的橫桿。在所顯示的範例實施例中，檢測構件115a、115b被連接到橫桿、從橫桿向下懸吊、可繞著橫桿旋轉，且在與球撞擊時旋轉。檢測構件之間的距離可被調整。圖1A的裝置100的範例用途為分析撞球，在此情況下，球105為母球，母球被以球桿撞擊，球桿可在球105上促成旋轉。為了使用裝置100，使用者將球105放置在使用者與裝置100之間，用工具撞擊球105以，例如，促成球上的旋轉，並推進球通過裝置100。當球被偏心地撞擊時，若使用者尚未充分地補償球105的偏轉，球105接著將會碰撞到檢測構件115a及115b中的一者。使用者一般可能將球105放置在裝置100的前方約一吋之處，然而，使用者可將球放置在任何距離處。在球105到達裝置100之前，由於球105將會具有更多的機會從穿過裝置之理想路徑偏向，較大的距離提供更具挑戰性之裝置的使用。

在圖1A的情況下，檢測構件115a、115b自由地前後擺動(從圖1A所顯示的立體圖進入及離開頁面)，雖然在其它實施例中，藉由，例如，使用棘輪機構(ratcheting mechanismn)，檢測構件115a、115b可在與球105撞擊之後保持位移。檢測構件115a、115b中的至少一 者的移動指示出球105已從穿過檢測構件115a、115b的行進路徑偏向。例如，若檢測構件115b在球105被推進穿過檢測構件115a、115b之後被位移，檢測構件115b的位移指示出球105從檢測構件115a、115b之間的行進路徑之偏向方向在右側，朝向檢測構件115b。被位移的檢測構件的移動的幅度指示出球105從檢測構件115a、115b之間的行進路徑的偏向程度。例如，若球105僅稍微地偏向右側，由於球105可能僅輕推檢測構件115b，檢測構件115b的移動的幅度僅可能為輕微的。另一方面，若偏向程度為大的，球的大部分可能撞擊檢測構件115b，且因此，增加檢測構件115b的位移的幅度。

圖1B至1D為說明圖1A的範例裝置如何可被使用來檢測球從路徑的偏向以及校正偏轉的補償的示意圖。圖1B顯示裝置100的使用者如何能夠將球105定位在裝置的前方之任意距離Y處。例如，任意距離可能為約一吋，但根據使用者的偏好，其可能為任何距離。圖1B亦說明可被包含在裝置100的中央之“把手”120。把手120可被使用來使裝置定位及對位，且作為放置球的視覺對位工具。

圖1C從上視圖說明被工具125撞擊以引起球上的旋轉的球105。如圖1C所示，工具125的使用者並未補償球的偏轉(下塞偏轉)。圖1D從上視圖說明被工具125撞擊以引起球上的旋轉的球105。如圖1D所示，工具125的使用者已藉由繞著樞轉點130使工具125樞轉來補償球的偏轉(下塞偏轉)。

圖2A及2B為說明範例裝置(例如，圖1A的裝置100)如何可被使用來檢測球從路徑的偏向以及校正偏轉的補償的示意圖。圖2B亦顯示範例橋形件230、機械軌道235及滑動梭動件240，其可單獨使用亦可結合其他設備來使用，以確保做出球桿的直線撞擊。

圖2A說明四個瞄準的場景200a到200d。在每一個場景中，虛線210a-210d是球205a-205d的理想直線路徑。實線215a-215d為球桿的線，其必須與X度的偏轉效果呈一角度，這是預期的偏轉。虛線220a-220d為母球205a-205d的路徑。球桿樞轉點(目標符號)225b-225d顯示如何操縱球桿的樞轉點來調整補償的角度。四個場景200a-200d說明樞轉點如何關聯於補償策略及導致特定人士之最佳球桿的理解(從而引發對於每一個球桿的“尺寸”特性)。每一個球桿使母球不同地偏轉(根據球桿的前端的質量)且以與旋轉期間所施加的尖端偏移成比例的角度處。使用者可練習橫向地移動使用者的手，以學習當以旋轉補償撞擊時，使用者必須令使用者的球桿傾斜多少角度。

考量到此概念，可判定用於使用者之正確“尺寸”的球桿。使用者將他們的球敢傾斜一角度以補償旋轉。此補償最佳地由將它們的球桿線基於與它們的理想母球路徑(虛線)210a-210d相同的線來做成。從此線，使用者必須移動使用者的橋接手以將尖端指向目標點(在母球上)用於理想的旋轉。此策略(稱作前手塞球 (Front-Hand-English)或FHE)創造一角度，其取決於尖端偏移及使用者的後手的樞轉點。如果藉由移動使用者的前手所創造的角度符合球桿的自然下塞偏移角度，則母球將會跟隨理想路徑(虛線)210a-210d。否則，使用者還必須移動使用者的後手，以達到正確的補償角度。需要使用者移動雙手的任何球桿可被視為是較不佳的，這是因為傾斜球桿的補償策略將是一個較少重複的任務。因此，較佳的是被保持在自然地建立適當補償角度的樞轉點的球桿，適當補償角度符合球桿的偏轉。對於使用者而言，完全符合允許使用者以此樞轉點去保持和衝擊球桿，因此允許使用者僅藉由移動使用者的前(橋接)手來施加塞球。球桿產業並未將球桿偏轉特性與平衡位置匹配，平衡位置為個別使用者傾向握持其球桿的位置。上述概念使用球桿可藉由多種類型的系統來測量和標準化，並在球桿上提供指示，例如，其可為定位在較佳樞轉點或範圍的指示條，較佳樞轉點或範圍自然地以FHE補償偏轉，並允許基於指示的位置之球桿的個人化使用。球桿的使用者接著可獲得球桿並透過指示器測試偏轉補償的較佳樞轉點是否與使用者感覺到球桿最平衡的位置重合。球桿亦可設有數字，其允許使用者根據使用者傾向去握持球桿的位置(使用者感覺到平衡的位置)來選擇球桿，而不是圍繞著所給予的球桿(尤其是未被標準化或不允許個人化使用的球桿)之固定特性去調整使用者的姿勢或姿態。

由於這個原因，其能夠以特定特性來建構 (測量或標注)球桿，特定特性使得簡單且可靠的補償策略能夠被應用且同時將球桿與賦予多變的尺寸之特定使用者匹配，並形成廣範圍的使用者。可判定專門設計來與球桿的較佳樞轉點或範圍重合的訂製配合且平衡的後手握持位置，其幾何地補償自然下塞偏移角度。滿足這些條件的球桿可允許使用者更輕易地補償旋轉。精確工具可被使用來測試及測量球桿的效果及性能，如結合圖2B所說明的。同樣地，可靠地量化球桿的偏轉性能及平衡的功能參數的範例組被結合圖2C來說明。

圖2B顯示範例橋形件230、機械軌道235、以及滑動梭動件240，其可被使用來確保做出球桿的筆直撞擊。當測試如上所述之用於偏轉性能的球桿時，可使用這樣的裝置。機械軌道235及滑動梭動件240亦可與橋形件230一起使用。如同圖2A，虛線210e、210f為球的理想路徑，實線215e、215f為球桿的線，虛線220e、220f為母球的路徑，且球桿樞轉點(目標符號)225e、225f顯示如何操縱球桿的樞轉點來調整補償的角度。滑動梭動件240可沿著機械軌道235被移動，以調整球桿樞轉點。

圖2C說明範例“標準球桿偏轉規格”(SCDS)，其可被使用來量化根據本發明的範例實施例之球桿的偏轉性能及平衡。由於對現有的球桿設計而言下塞偏移的效果非常高的事實，撞球球桿的典型樞轉點必須要雙手移動來補償偏轉。根據所揭露的實施例的原理，如果球桿具有在其平衡點後方的樞轉點(使用者可能傾向握 持球桿之處)，下塞偏移的補償會簡單很多，因此，使得使用者能夠僅移動使用者的前側(橋接)手。接下來說明的是球桿的樞轉及平衡特性如何能夠被量化。

範例球桿規格格式為<量表>p[+|-]b，其中，p為從尖端的樞轉距離(公分)，且b為平衡點到握持手的偏移(公分)。參見圖2C中的球桿250，用於範例球桿測量。<量表>可選自C、P及S，其中，C表示Carom(直徑61.5mm，290克的球)，P表示Pool(直徑57.15mm，156-170克的球)，且S表示Snooker(直徑52.5mm的球)。作為範例，樣本規格為"C120-10"，其中，C表示Carom，120為樞轉距離，且-10為平衡點偏移。

在測量特定球桿的母球下塞偏移特徵之後，可設計出球桿的規格，其告知使用者關於球桿自然樞轉點的位置。由於在不同比賽中使用的球的質量及尺寸改變所經歷的偏轉角度，母球下塞偏移的程度取決於要被進行的撞球的類型(例如，Carom、Pool、Snooker)。“C”、“P”或“S”規格字首指示此量表。藉由對於給定尺寸的球使用最大尖端偏移(RISE)所測得的下塞偏移角度，可藉由使用給出球桿角度、尖端偏移(RISE)和握持手距離(RUN)之間的三角關係的表格來判定較佳樞轉距離。這種表格255的範例顯示於圖2C當中。如果規格具有低的樞轉值(例如，在球桿的軸內)，則後手塞球(BHE)策略被要求。如果規格具有高的樞轉值(例如，在平衡點後方的對頭(butt)上)，則前手塞球(FHE)策略被要求。 如果規格具有落在橋接手及握持手之間的樞轉值，則接著將需要結合BHE/FHE策略。握持手對於平衡點的關係透過對於樞轉點的相對偏移而被指定。如果平衡點坐落在樞轉點後面，則平衡點的偏移為正的。如果平衡點坐落在樞轉點的前方，則平衡點的偏移為負的。上述範例規格“C120-10”表示carom球桿具有離球桿的末端之120公分(1200mm)的最佳樞轉點(握持處)，以及在後方10公分(100mm)的平衡點。

根據上述方法，球桿260具有C60+41的SCDS，意味著在Carom量表中，球桿260具有60公分的樞轉長度，且平衡點在樞轉點後方41公分處。如上所述，球桿260具有坐落在使用者的橋接手與握持手之間的樞轉值，且因此，需要組合BHE/FHE策略。由於使用雙手以可預測地創造角度設定為難以一致地再現的，此配置並非最佳的。

根據上述方法。球桿265具有C120-10的SCDS，意味著在Carom量表中，球桿265具有120公分的樞轉長度，且平衡點在樞轉點的前方10公分處。如上所述，球桿265具有在平衡點後方的樞轉點，其對於應用FHE而言為理想的。

圖3為根據本發明的範例實施例之用於檢測球305從路徑的偏向之裝置300的示意圖。裝置300類似於圖1A的裝置，且包括支撐結構310及檢測構件315a、315b。檢測構件315a、315b被連接到支撐結構310，且佈置為允 許球305在檢測構件315a、315b之間行進。檢測構件315a、315b可相對於支撐結構310移動，且在與球305碰撞時移動。圖3的裝置300還包括中心對位導件320，其被連接到支撐結構310的橫桿，以幫助球305的放置。這種對位導件不限於圖3的裝置300，且可被包含在任何實施例中。

圖4A為根據本發明的範例實施例之用於檢測球405從路徑的偏向之裝置400的示意圖。裝置400包括支撐結構410及檢測構件415a、415b。檢測構件415a、415b被連接到支撐結構410，且佈置為允許球405在檢測構件415a、415b之間行進。檢測構件415a、415b可相對於支撐結構410移動，且在與球405碰撞時移動。在圖4A的實施例中，檢測構件415a、415b被佈置為繞著實質上垂直的軸為繞支撐結構旋轉。檢測構件415a、415b中的至少一者的移動指示出球405已從穿過檢測構件415a、415b的行進路徑偏向。例如，若檢測構件415a在球405被推進通過檢測構件415a、415b之後位移，檢測構件415a的位移指示出球405從檢測構件415a、415b之間的行進路徑的偏向方向為朝向左邊，朝向檢測構件415a。圖4A顯示檢測構件415a、415b為具有筆直的垂直邊緣，但檢測構件415a、415b亦可具有其它形狀，例如，彎曲形狀，如圖4A及11的實施例所示。

圖4B為根據本發明的範例實施例之用於檢測球405從路徑的偏向之裝置450的示意圖。裝置450包括支撐結構460及檢測構件465a、465b。檢測構件465a、465b 被連接到支撐結構460，且佈置為允許球405在檢測構件465a、465b之間行進。檢測構件465a、465b可相對於支撐結構460移動，且在與球405碰撞時移動。類似於圖4A的裝置400，檢測構件465a、465b被佈置為繞著實質上垂直的軸為繞支撐結構旋轉。檢測構件465a、465b中的至少一者的移動指示出球405已從穿過檢測構件465a、465b的行進路徑偏向。裝置450的檢測構件465a、465b被塑形為實質上符合球405的形狀。

圖5A為根據本發明的範例實施例之用於檢測球505從路徑的偏向之裝置500的示意圖。裝置500包括支撐結構510及感測器515a、515b。感測器515a、515b被連接到支撐結構510，且被佈置為允許球505在感測器515a、515b之間行進。感測器515a、515b檢測球505從行進穿過感測器515a、515b的路徑的偏向。感測器515a、515b可包括，例如，雷射或光學感測器，例如，光感測器，且感測器之間的距離可被調整。圖5A的範例裝置500包括作為支撐結構510的一部分之實質上水平的橫桿。感測器515a、515b被連接到橫桿且從橫桿向下瞄準。若球505被偏轉到足以觸發感測器515a、515b中的一者，接著被觸發的感測器可對觀察者指示(例如，藉由其本身或經由顯示裝置)球505被偏向的方向。顯示裝置可為，例如，音頻或視頻顯示裝置。感測器515a、515b還可被配置來測量球505從在感測器515a、515b之間行進的路徑的偏向程度。判定偏向程度的一個範例方式為使用在球505穿過裝置的行進路 徑的每一側上的多個感測器。例如，感測器515b可包括沿著橫桿放置的複數個感測器。若球505的偏向為輕微的，球505可能僅觸發複數個感測器中的一個感測器(例如，最內側的感測器)，但若偏向程度為大的，球505可能觸發多個感測器。除了感測器515a、515b之外，可加入視覺導件以提供使用者檢測構件位置的視覺表示。這種視覺導件可為，例如，薄的屏障，其從橫桿向下懸吊，或從支撐結構的垂直部分向內延伸。如果球與這種視覺導件碰撞，這種視覺導件亦可藉由移動來提供使用者額外的回饋。

圖5B為根據本發明的範例實施例之用於檢測球505從路徑的偏向之裝置550的示意圖。裝置550包括支撐結構560及感測器565a、565b。感測器565a、565b被連接到支撐結構560，且佈置為允許球505在感測器565a、565b之間行進。感測器565a、565b檢測球505從行進穿過感測器565a、565b的路徑之偏向。類似於圖5A的裝置500，感測器565a、565b可包括，例如，雷射或光學感測器。範例裝置550包括作為支撐結構560的一部分之實質上水平的橫桿，且感測器565a、565b被連接到橫桿並從橫桿向下瞄準。裝置550還包括檢測構件570a、570b(左及右檔板(flap))，其被塑形為允許裝置550的使用者可視化檢測構件570a、570b之間的空間，其形成“假想球(ghost ball)目標”。檢測構件570a、570b被配置為在球505碰撞到檢測構件570a或570b的任一者時移動。

圖6為根據本發明的範例實施例之用於檢測球 605從路徑的偏向之裝置600的示意圖。裝置600包括佈置來捕捉球605的影像的相機610。當球605被工具625(例如，球桿)撞擊以沿著表面推進球605且可能促成球605上的旋轉時，相機605捕捉球605的影像。與相機610通信的處理器615分析影像的圖框，以判定當被工具625撞擊時，球605是否從理想路徑偏向。與處理器615通信的顯示裝置620，例如，螢幕，報告球605是否從路徑偏向。處理器615可實時地分析影像的圖框，且可經由顯示裝置620報告球605的偏向方向及程度。圖6的實施例以及任何其他的實施例可與導件630一起使用，以幫助工具625從一致的角度撞擊球605。更多或其它的實施例可使用線性致動器來使工具625撞擊球605。這種線性致動器的使用可幫助以一致的力量撞擊球605，這對於測試目的而言可能為有用的(例如，工具625的偏轉特徵的測試)。

圖7A為根據本發明的範例實施例之說明用於檢測球從路徑的偏向之方法700的流程圖。根據範例方法700，佈置相機(705)來捕捉放置在表面上的球的影像。以工具撞擊球(710)，以沿著表面上的理想路徑推進球。在球被工具撞擊的同時及之後捕捉球的影像(715)，且分析影像的圖框(720)，以判定當以工具撞擊時球是否從理想路徑偏向。方法接著報告(725)球是否從理想路徑偏向。

圖7B為根據本發明的範例實施例之說明用於檢測球從路徑的偏向之方法750的流程圖。根據範例方法 750，佈置相機(755)來捕捉放置在表面上的球的影像。在補償角度上以工具撞擊球(760)，以沿著表面上的理想路徑推進球同時促成球上的旋轉。捕捉球、工具及理想路徑的影像(765)，包括在球被工具撞擊的同時及之後，且分析影像的圖框(770)，以判定當以工具撞擊時之球的偏轉，並判定補償角度是否適當地補償此偏轉。方法接著報告(775)補償角度是否適當地補償、補償不足或過度補償此偏轉。

圖8A至8D為根據本發明的範例實施例之用於檢測球(例如，母球)從路徑的偏向之範例裝置的照片。圖8A至8D中所顯示的範例實施例為閘門狀裝置，其包括中心對位導件及允許球通過的寬度可調開口。開口可被調整為更大或更小具有挑戰性。根據範例實施例，從上述的支撐桿被鉸接之兩個薄、輕且自由地擺動的檢測構件，一個在開口的左邊且一個在開口的右邊，作用為提供視覺回饋的指示器，視覺回饋告訴使用者他是否已過度補償、補償不足或正確地補償母球的下塞偏移。當對位或補償不正確時，球將會碰撞到檢測構件中的一者，造成其在球通過時於其鉸鏈上擺動。根據被施加到球的塞球(左或右)，檢測構件的擾動指示出撞擊對位問題的本質及程度，或是使用者是否已對於下塞偏移過度補償或補償不足。一般而言，若使用者已補償不足，與被施加的旋轉相反的檢測構件被觸發，且若使用者已過度補償，在與被施加的旋轉相同側上的檢測構件被觸發。碰撞的強度是對於補償誤差的 程度的指示。

圖9為根據本發明的範例實施例之用於檢測球從路徑的偏向之裝置900的示意圖。裝置900包括支撐結構910及檢測構件915a、915b。檢測構件915a、915b被連接到支撐結構910，且佈置為允許球在檢測構件915a、915b之間行進。檢測構件915a、915b可相對於支撐結構910移動，且在與球碰撞時移動。在圖9的實施例中，檢測構件915a、915b分別包括支撐桿，其具有接觸球的懸吊部件。當球碰撞到懸吊部件時，球造成懸吊部件振動。檢測構件915a、915b分別與各加速度計920a、920b通信，其處理檢測構件915a、915b的振動以判定檢測構件915a、915b的振動的幅度。移動的幅度透過各LED指示器925a、925b被回報給裝置900的使用者。根據圖9的實施例，分開的橫桿被使用來隔離各檢測構件915a、915b的振動信號。支撐結構910的橋形件可由振動阻尼材料所製成，以進一步地隔離加速度計920a、920b之間的信號。LED顯示指示器925a或925b(例如，以數字或條碼的形式)來指示藉由對應的檢測構件915a或915b之球的接觸有多嚴重。例如，零個LED(或數字“0”)可指示沒有接觸，而九個LED(或數字“9”)可指示強的接觸。藍芽或其它無線通信可被使用來將加速度計讀數傳輸到行動裝置(例如，iPhone、iPad或電腦)。

圖10為說明球桿1005被使用來抬起及移動圖9的裝置900的示意圖。如圖10所示，“把手”930可在“拱石” (voussoir)位置處被包含在裝置900的拱道(archway)(或橫桿的中間)中。把手930可被使用來輕易地將裝置定位為中央對位且可以使用的。例如，把手930可為三角形片，具有實質上垂直於裝置900的前平面並穿過把手930的通道。通道意圖為與使用者的球桿1005成一線，以令使用者能夠使用球桿的前端移動並正確地對齊裝置900。因此，把手930可作用為放置球(在拱道的中心且在裝置900的淨跨距(clear span)之間)的視覺對位工具，或是，例如，如上所述地作用為使用者能夠使用球桿1005的前端拿起並重新定位裝置900的把手。這種把手不限於圖9的實施例，且可被包含在任何其他的實施例中。

圖11為根據本發明的範例實施例之用於檢測球從路徑的偏向之裝置1100的示意圖。裝置1100類似於裝置900，但檢測構件1115a、1115b包括薄的塑膠檔板，其被連接到電子加速度計(未顯示)及LED指示器1125a、1125b。

圖12為根據本發明的範例實施例之用於檢測球從路徑的偏向之裝置1200的示意圖。裝置1200類似於裝置900，但檢測構件1215a、1215b包括懸吊心軸1215a、1215b。圖12中的心軸配置可被配置來優化視覺回饋。

圖13為根據本發明的範例實施例之用於檢測球1305從路徑的偏向之裝置1300的示意圖。裝置1300包括支撐結構1310及檢測構件1315a、1315b。檢測構件1315a、1315b被連接到支撐結構1310，且被佈置為允許球 1305在檢測構件1315a、1315b之間行進。檢測構件1315a、1315b可相對於支撐結構1310移動，且在與球1305碰撞時移動。在圖13的實施例中，支撐結構1310包括實質上水平的橫桿。在所顯示的範例實施例中，檢測構件1315a、1315b被連接到橫桿，從橫桿向下懸吊，且在與球1305碰撞時移動。檢測構件1315a、1315b被塑形為允許裝置1300的使用者去可視化假想球目標。裝置1300亦包括中心對位導件1320，其被連接到支撐結構1310的橫桿，以幫助放置球1305。

圖14A至14D為根據本發明的範例實施例之用於檢測球(例如，母球)從路徑的偏向之範例裝置的照片。圖14A至14D中所顯示的範例實施例為閘門狀裝置，其包括中心對位通道及允許球通過的開口。根據範例實施例，連接到支撐結構之兩個薄且輕的檢測構件，一個在開口的左邊且一個在開口的右邊，作用為提供視覺回饋的指示器，視覺回饋告訴使用者他是否已過度補償、補償不足或正確地補償母球的下塞偏移。當對位或補償不正確時，球將會碰撞到檢測構件中的一者，造成其在球通過時於其鉸鏈上擺動。根據被施加到球的塞球(左或右)，檢測構件的擾動指示出撞擊對位問題的本質及程度，或是使用者是否已對於下塞偏移過度補償或補償不足。一般而言，若使用者已補償不足，與被施加的旋轉相反的檢測構件被觸發，且若使用者已過度補償，在與被施加的旋轉相同側上的檢測構件被觸發。碰撞的強度是對於補償誤差的程度的 指示。圖14D顯示使用位在支撐結構的中心之通道的使用者，以使用球桿的前端來使裝置移動及對位。

圖15為根據本發明的範例實施例之用於檢測球1505從路徑的偏向之裝置1500的示意圖。裝置1500包括支撐結構1510及檢測構件1515a-1515d。檢測構件1515a-1515d被連接到支撐結構1510且佈置為允許球1505在檢測構件1515a-1515d之間行進。檢測構件1515a-1515d可相對於支撐結構1510移動，且在與球1505碰撞時移動。在圖15的實施例中，檢測構件1515a-1515d被佈置為繞著實質上垂直的軸圍繞支撐結構旋轉。檢測構件1515a-1515d中的至少一者的移動指示出球1505已從行進穿過檢測構件1515a-1515d的路徑偏向。裝置1500包括多層的檢測構件。最前方的第一層包括檢測構件1515a及1515b。第一層後方的第二層包括檢測構件1515c及1515d。裝置1500可包括任意數量的這種層。圖15顯示檢測構件1515a-1515d為具有筆直垂直邊緣，但檢測構件1515a-1515d亦可具有其它形狀，例如，在圖16的實施例中所顯示的彎曲形狀。此外，檢測構件1515a-1515d，取代被配置為繞著實質上垂直的軸旋轉，可配置為繞著實質上水平的軸旋轉。

圖16為根據本發明的範例實施例之用於檢測球從路徑的偏向之裝置1600的示意圖。裝置1600包括支撐結構1610及檢測構件1615a-1615d。檢測構件1615a-1615d被連接到支撐結構1610且佈置為允許球在檢測構件1615a-1615d之間行進。檢測構件1615a-1615d可相對於支撐結構 1610移動，且在與球碰撞時移動。類似於圖15的裝置1500，檢測構件1615a-1615d被佈置為繞著實質上垂直的軸圍繞支撐結構旋轉。檢測構件1615a-1615d中的至少一者的移動指示出球已從行進穿過檢測構件1615a-1615d的路徑偏向。裝置1600包括多層的檢測構件。最前方的第一層包括檢測構件1615a及1615b。第一層後面的第二層包括檢測構件1615c及1615d。裝置1600可包括任意數量的這種層。裝置1600的檢測構件1615a-1615d被塑形為實質上符合球的形狀。檢測構件1615a-1615d，取代被配置為繞著實質上垂直的軸旋轉，可配置為繞著實質上水平的軸旋轉。

圖17為說明範例裝置(例如，圖15及16的裝置1500或1600)如何可被使用來檢測球從路徑的偏向的示意圖。圖17顯示包括多層的檢測構件(在此情況中為兩層)之範例裝置的上視圖。最前方的第一層包括檢測構件1715a及1715b。第一層後面的第二層包括檢測構件1715c及1715d。具有多層的這種裝置可提供更多關於球1705的對位及偏向方向的資訊。任何一層的檢測構件可能一次僅被觸發一個(或者若球完美地穿過間隙，根本沒有被觸發)；然而，第二檢測構件層可提供關於未對位錯誤的進一步資訊。例如，若球1705沿著路徑1720被撞擊，球將不會碰撞到檢測構件1715a-1715d中的任何一個。作為進一步範例，若球1705沿著路徑1725被撞擊，球與1715a或1715c或其兩者碰撞。若沿著路徑1725行進的球1705發生 通過檢測構件1715a及1715b而未與檢測構件1715a或1715b碰撞，接著球將仍會與檢測構件1715c碰撞。同樣地，若沿著路徑1730行進的球1705發生通過檢測構件1715a及1715b而未與檢測構件1715a或1715b碰撞，接著球將仍會與檢測構件1715d碰撞。

雖然本發明已參照其範例實施例被具體地顯示及說明，熟知本領域技術人士將理解的是，可在當中做出形式上及細節的各種改變，而未偏離由所附申請專利範圍所涵蓋之本發明的範疇。雖然上述範例實施例關於撞球中的使用，所揭露的裝置及方法不受此限制且可被應用到涉及檢測球的偏向(例如，高爾夫球)之其他情況中。

Claims (33)

1. 一種用於檢測球從路徑的偏向之裝置，該裝置包括：支撐結構；以及檢測構件，連接到該支撐結構且被佈置來允許該球在該等檢測構件之間行進，該等檢測構件中的至少一者可相對於該支撐結構移動，且被配置為在與該球碰撞時移動，該等檢測構件中的至少一者的移動指示出該球已從穿過該等檢測構件的行進路徑偏向。
2. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中，該等檢測構件可繞著該支撐結構旋轉，且配置為在與該球碰撞時旋轉。
3. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中，該支撐結構包括實質上水平的橫桿，且該等檢測構件被連接到該橫桿並從該橫桿向下懸吊。
4. 如申請專利範圍第3項之裝置，其中，該等檢測構件相對於該橫桿自由擺動。
5. 如申請專利範圍第3項之裝置，其中，在與該球碰撞後，該等檢測構件配置為保持在位移位置。
6. 如申請專利範圍第3項之裝置，還包括中心對位導 件，該中心對位導件被連接到該橫桿，以幫助放置該球，使該球在該等檢測構件之間行進。
7. 如申請專利範圍第2項之裝置，其中，該等檢測構件的旋轉軸為實質上垂直的。
8. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中，該等檢測構件之間的距離為可調整的。
9. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中，該等檢測構件中的至少一者的位移指示出該球從該等檢測構件之間的該行進路徑的偏向方向。
10. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中，該等檢測構件中的至少一者之移動的幅度指示出該球從該等檢測構件之間的該行進路徑的偏向程度。
11. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中，該球的該偏向是由工具撞擊該球以推進該球及促成該球上的旋轉所造成的。
12. 如申請專利範圍第11項之裝置，還包括導件，以幫助該工具從一致的角度撞擊該球。
13. 如申請專利範圍第11項之裝置，其中，該球為母球，且該工具為球桿。
14. 一種用於檢測球從路徑的偏向之裝置，該裝置包括：支撐結構；以及感測器，連接到該支撐結構，且佈置來允許該球在該等感測器之間行進，該等感測器被配置來檢測該球從穿過該等感測器的行進路徑之偏向。
15. 如申請專利範圍第14項之裝置，其中，該支撐結構包括實質上水平的橫桿，且該等感測器被連接到該橫桿並從該橫桿向下瞄準。
16. 如申請專利範圍第15項之裝置，其中，該等感測器包括雷射。
17. 如申請專利範圍第15項之裝置，其中，該等感測器包括光學感測器。
18. 如申請專利範圍第15項之裝置，還包括中心對位導件，該中心對位導件被連接到該橫桿，以幫助放置該球，使該球在該等檢測構件之間行進。
19. 如申請專利範圍第14項之裝置，其中，該等感測器之 間的距離為可調整的。
20. 如申請專利範圍第14項之裝置，其中，該等感測器中的一者的觸發指示出該球從該等感測器之間的該行進路徑的偏向方向。
21. 如申請專利範圍第14項之裝置，其中，該等感測器被配置來測量該球從該等感測器之間的該行進路徑的偏向程度。
22. 如申請專利範圍第14項之裝置，其中，該球的該偏向是由工具撞擊該球以推進該球及促成該球上的旋轉所造成的。
23. 如申請專利範圍第22項之裝置，還包括導件，以幫助該工具從一致的角度撞擊該球。
24. 如申請專利範圍第22項之裝置，其中，該球為母球，且該工具為球桿。
25. 一種用於檢測球從路徑的偏向之方法，該方法包括：佈置相機以捕捉放置在表面上的該球的影像；以工具撞擊該球，以沿著該表面上之理想路徑推進該球； 捕捉該球在包括該球被該工具撞擊時及被該工具撞擊之後的該球的影像；分析該影像的圖框以判定該球是否從該理想路徑偏向；以及報告該球是否從該理想路徑偏向。
26. 如申請專利範圍第25項之方法，其中，分析該影像的圖框包括實時分析該影像的圖框。
27. 如申請專利範圍第25項之方法，其中，報告該球是否從該理想路徑偏向包括報告從該理想路徑的偏向方向。
28. 如申請專利範圍第25項之方法，其中，報告該球是否從該理想路徑偏向包括報告從該理想路徑的偏向程度。
29. 如申請專利範圍第25項之方法，其中，該球為母球，且該工具為球桿。
30. 如申請專利範圍第25項之方法，還包括判定該工具撞擊該球的角度，以及報告該角度是否補償該球的偏轉。
31. 一種用於導引球桿的裝置，該裝置包括：橋形件，配置來支撐該球桿的前端；軌道；以及 可滑動的梭動件，連接到該軌道，該可滑動的梭動件配置來在該前端的後方的點處支撐該球桿，該球桿可在與該梭動件接觸的點處樞轉。
32. 一種量化球桿的特徵的方法，該方法包括：判定該球桿的平衡點；基於該球桿的偏轉特徵來判定該球桿的樞轉點；以及分配一值給該球桿，以量化該球桿的該平衡點與該樞轉點之間的關係。
33. 一種用於檢測球從路徑的偏向之裝置，該裝置包括：支撐結構；以及多組的檢測構件，連接到該支撐結構，且佈置來允許該球在該等檢測構件之間行進，每一組的檢測構件包括至少兩個檢測構件，每一組的至少一個檢測構件可相對於該支撐結構移動，且被配置為在與該球碰撞時移動，該等檢測構件中的至少一者的移動指示出該球已從穿過該等檢測構件的行進路徑偏向。