TWI569858B - 揮拍運動的訓練輔助系統 - Google Patents

Description

揮拍運動的訓練輔助系統

本發明有關於一種用於揮拍運動的訓練輔助設備及方法，尤其是指一種結合軟硬體設備的揮拍運動的訓練輔助系統及其方法。

揮拍運動例如羽球運動，是一個相當普遍的運動，不少人熱愛羽球這項運動。許多人為了改善揮拍的技能，都會進行揮拍訓練，然而在揮拍時的揮拍力道是否足夠只能憑自身感覺，若請教練從旁進行教學指導，教練必須要在旁一直緊盯選手的揮拍，才能判別選手的揮拍力道是否足夠，若同時要指導多位選手，則容易導致分身乏術，因此需要一個更有效率的方式來幫助選手及教練，讓教練教學輕鬆，選手學習效果顯著。若能發展出一套可輔助選手或教練即時得知揮拍力道是否足夠以及整體揮拍力道是否足夠的工具，以幫助選手在練習揮拍時，即時地瞭解每次的揮拍力道，並進而分析整體力道，幫助選手更快達到訓練的目標，為揮拍運動可以增進的地方。

有鑑於此，本發明人有感上述缺失可改善，乃特潛心研究並配合學理之應用，終於提出一種設計合理且有效改善上述缺失之本發明。

本發明之主要目的在於提供一種揮拍運動的訓練輔助系統及 其方法，可讓使用者即時瞭解到當下的揮拍力道是否足夠，或於運動之後讓使用者瞭解到整體的揮拍力道是否足夠，有助於讓使用者更快達到訓練的目標。

為了達到上面所描述的，本發明提供了一種揮拍運動的訓練輔助系統，包括：一球拍本體；一感測模組裝置，裝設於該球拍本體上，用以感測該球拍本體揮拍時的揮拍力道，以產生一揮拍力道的數據，並根據該揮拍力道的數據判斷該球拍本體揮拍時的揮拍力道並據以顯示；及一資料庫處理裝置，通訊連結於該感測模組裝置，用以從該感測模組裝置接收該球拍本體揮拍多次時產生的多個揮拍力道的數據，並根據該些揮拍力道的數據判斷該球拍本體揮拍多次時的揮拍力道並據以顯示。

為了達到上面所描述的，本發明還提供了一種揮拍運動的訓練輔助方法，包括步驟如下：透過裝設於一球拍本體的一感測模組裝置感測該球拍本體揮拍時的揮拍力道以產生一揮拍力道的數據；比較該揮拍力道的數據與該感測模組裝置內建的揮拍力道的數據；以及根據比較結果判斷該球拍本體揮拍時的揮拍力道，並據以控制該感測模組裝置的一顯示單元的顯示狀態。

綜上所述，本發明揮拍運動的訓練輔助系統及其方法，透過裝設於球拍本體上的感測模組裝置來感測揮拍時的揮拍力道並據以對應地即時顯示，並透過通訊連結於感測模組裝置的資料庫處理裝置接收揮拍多次時的多個揮拍力道並進行分析後顯示，從而達到讓使用者即時瞭解到當下的揮拍力道是否足夠，或於運動之後讓使用者瞭解到整體的揮拍力道是否足夠，有助於讓使用者更快達到訓練的目標。

1‧‧‧球拍本體

2、2a‧‧‧感測模組裝置

21、21a‧‧‧微處理單元

22、22a‧‧‧感測單元

221‧‧‧感應線圈

222‧‧‧磁鐵

23、23a‧‧‧顯示單元

24a‧‧‧儲電單元

231‧‧‧第一LED燈

232‧‧‧第二LED燈

233‧‧‧第三LED燈

3‧‧‧資料庫處理裝置

31‧‧‧視覺化介面

32‧‧‧預設資料庫

S203~S213‧‧‧步驟

圖1為本發明第一實施例提供的揮拍運動的訓練輔助系統的示意 圖。

圖2為本發明第一實施例提供的揮拍運動的訓練輔助系統的功能方塊示意圖。

圖3為本發明第二實施例提供的揮拍運動的訓練輔助系統的示意圖。

圖4為本發明第二實施例提供的揮拍運動的訓練輔助系統的感測模組裝置的示意圖。

圖5為本發明第二實施例提供的揮拍運動的訓練輔助系統的功能方塊示意圖。

圖6為圖4的感測模組裝置另一態樣的示意圖。

圖7為本發明提供的揮拍運動的訓練輔助方法的流程示意圖。

為能更進一步瞭解本發明之特徵及技術內容，將藉由圖式說明本發明之各種示例的實施例來詳細描述本發明。然而，本發明概念可能以許多不同形式來體現，且不應解釋為限於本文中所闡述之示例的實施例。因此，本發明之實施例為示例之用，並非用以限制，除文中之實施例外，本發明亦可廣泛地應用在其他實施例中，且本發明並不受限於任何實施例，應以隨附之申請專利範圍及其同等領域而定。

本發明之揮拍運動的訓練輔助系統其目的在於，透過裝設於球拍本體上的感測模組裝置來感測揮拍時的揮拍力道，例如可為打網球時的揮拍力道、打羽球時的揮拍力道、打桌球時的揮拍力道，然而揮拍運動並不以上述為限。讓使用者(例如選手)或旁觀者(例如教練)可於運動當下快速地查看到結果，可讓使用者或旁觀者即時瞭解到當下的揮拍力道是否足夠，或於運動之後查看整體結果並進行比對分析，進而可讓使用者或旁觀者瞭解到整體的揮 拍力道是否足夠，以幫助使用者更快達到訓練的目標。

請參閱圖1及圖2所示，為本發明第一實施例的相關圖式。本實施例提供一種揮拍運動的訓練輔助系統，其包括一球拍本體1、一感測模組裝置2、及一資料庫處理裝置3。

在本實施例中，球拍本體1示意為羽球拍，感測模組裝置2裝設於球拍本體1上，用以感測球拍本體1揮拍時的揮拍力道，以產生一揮拍力道的數據，並根據揮拍力道的數據判斷球拍本體1揮拍時的揮拍力道並據以顯示。

詳細來說，感測模組裝置2包括一微處理單元21、一感測單元22、及一顯示單元23，且感測單元22及顯示單元23分別耦接於微處理單元21。微處理單元21，例如為微處理器(MCU)、微控制器(microcontroller)、數位信號處理器(DSP)等處理晶片，但不以此為限。感測單元22，例如為二軸或三軸加速度感測元件，其為一種可感測自身移動速度與加速度的電子元件，用以感測球拍本體1揮動時之速度與加速度，並產生一感測數據送至微處理單元21。微處理單元21用以根據感測數據產生揮拍力道的數據，而揮拍力道的數據例如是透過查表換算而產生的一對應數值。再者，微處理單元21具有內建的揮拍力道的數據，且微處理單元21用以比較揮拍力道的數據與微處理單元21內建的揮拍力道的數據，並根據比較結果判斷球拍本體1揮拍時的揮拍力道是否足夠，並據以控制顯示單元23的顯示狀態。

更詳細來說，微處理單元21內建的揮拍力道的數據可包含有第一力道的數據、第二力道的數據、及第三力道的數據，而顯示單元23可包含有第一LED燈231、第二LED燈232、第三LED燈233。微處理單元21用以對揮拍力道的數據與第一力道的數據、第二力道的數據及第三力道的數據進行比較，且當微處理單 元21判斷揮拍力道的數據到達第一力道的數據時，控制第一LED燈231發出燈光或顯示對應的顏色，或當微處理單元231判斷揮拍力道的數據到達第二力道的數據時，控制第二LED燈232發出燈光或顯示對應的顏色，或當判斷揮拍力道的數據到達第三力道的數據時，控制第三LED燈233發出燈光或顯示對應的顏色。藉此，讓使用者或旁觀者在每次揮拍時可由發出的燈光或顏色，即時瞭解到當下的揮拍力道是否足夠。另外，第三力道的數據可以是根據羽球飛行距離為過網最大距離的力道所建立，第一力道的數據可以是根據羽球飛行距離為剛好過網距離的力道所建立，第二力道的數據可以是根據第三力道與第一力道之間的力道所建立。再者，第一力道的數據與第三力道的數據可以是根據特定使用者分別多次揮拍去救球或是多次揮拍去殺球時所記錄的羽球飛行距離所反覆進行誤差的修正以得到合乎要求所建立的力道數據。因此，根據特定使用者所建立的第一力道的數據與第三力道的數據可讓該特定使用者在每次揮拍時藉由對應的LED燈發出的燈光或顏色，即時瞭解到當下的揮拍力道是否足夠。

本發明揮拍運動的訓練輔助系統還包括有資料庫處理裝置3，資料庫處理裝置3例如為內建相關操作軟體程式的電腦、筆記型電腦、可攜式行動裝置等。資料庫處理裝置3通訊連結於感測模組裝置2，而資料庫處理裝置3與感測模組裝置2的通訊連結方式可以是有線連結方式或是無線連結方式，較佳是透過特定無線通訊協定以建立通訊連結，例如無線保真直連通訊協定(Wi-Fi direct)、藍芽通訊協定(Bluetooth)等。並且，資料庫處理裝置3用以從感測模組裝置2接收球拍本體1揮拍多次時產生的多個揮拍力道的數據，並根據該些揮拍力道的數據判斷球拍本體1揮拍多次時的揮拍力道並據以顯示。另外需說明的是，在第一次量測產 生揮拍力道的數據之後，當微處理單元21判斷感測單元22輸出的感測數據低於預定閥值時，可以判斷出使用者僅是在輕晃球拍本體1，微處理單元21將感測數據歸零而能重新開始第二次量測，以此得到多個揮拍力道的數據。

詳細來說，資料庫處理裝置3具有一用於顯示的視覺化介面31及一預設資料庫32，而視覺化介面31及預設資料庫32可以整合於一軟體程式。並且，資料庫處理裝置3具有手動判斷模式及自動判斷模式，且使用者可透過視覺化介面31下達指令使資料庫處理裝置3操作在手動判斷模式或自動判斷模式。再者，預設資料庫32中包含有一預設力道的數據，於自動判斷模式下，資料處理裝置用以比較該些揮拍力道的數據與預設力道的數據，並計算該些揮拍力道的數據大於或小於該預設力道的數據的出現次數，以獲得當前的一訓練類型。而於手動判斷模式下，訓練類型可由使用者設定。而所述訓練類型可包含殺球、救球訓練。因此，於自動判斷模式下，資料處理裝置可根據該些揮拍力道的數據中，大於或小於預設力道的數據之出現次數進行計算，以辨別使用者在進行殺球或救球訓練。再者，預設資料庫中還包含一預設救球力道的數據及一預設殺球力道的數據，而預設殺球力道的數據大於預設救球力道的數據，而預設力道的數據大於預設救球力道的數據，亦即三種力道中，預設殺球力道大於預設力道，而預設力道大於預設救球力道。並且，資料處理裝置用以根據所獲得的訓練類型，將該些揮拍力道的數據逐一與預設救球力道的數據或預設殺球力道的數據進行比較，並根據比較結果判斷球拍本體1揮拍多次時的揮拍力道是否足夠，並據以顯示於視覺化介面31。也就是說，當資料處理裝置辨別使用者在進行殺球訓練時，資料處理裝置比較該些揮拍力道的數據與預設殺球力道的數據，並將比 較結果以圖形、圖表或文字顯示於視覺化介面31。例如將十次揮拍所產生的十個揮拍力道的數據，分別逐一與預設殺球力道的數據進行比較，若有七次揮拍力道的數據到達預設殺球力道的數據，即判斷在進行殺球訓練時整體的揮拍力道是足夠的，或是將十個揮拍力道的數據與預設殺球力道的數據進行曲線分析比對，以藉由曲線分析判斷整體的揮拍力道。另外，當資料處理裝置辨別使用者在進行救球訓練時，資料處理裝置比較該些揮拍力道的數據與預設救球力道的數據，並將比較結果以圖形、圖表或文字顯示於視覺化介面31。例如將十次揮拍所產生的十個揮拍力道的數據，分別逐一與預設救球力道的數據進行比較，若有七次揮拍力道的數據到達預設救球力道的數據，即判斷在進行救球訓練時整體的揮拍力道是足夠的。藉此，讓使用者在進行殺球或救球訓練完畢時可由視覺化介面31顯示的圖形、圖表或文字，瞭解到整體的揮拍力道是否足夠。

在另一實施例中，微處理單元21另具有內建的揮拍姿勢的數據，而內建的揮拍姿勢的數據可以是根據感測球拍本體1三度空間之移動所建立的完全正確姿勢的數據。因此，當球拍本體1揮動時，可透過感測單元22感測目前球拍本體1三度空間之移動以產生目前的揮拍姿勢的數據，微處理單元21比較目前的揮拍姿勢的數據與微處理單元21內建的揮拍姿勢的數據，並根據比較結果判斷目前的揮拍姿勢是否具高正確性、一般、或待改進，若目前的揮拍姿勢具高正確性，微處理單元21即控制第一LED燈231發出燈光，若目前的揮拍姿勢為一般，微處理單元21即控制第二LED燈232發出燈光，若目前的揮拍姿勢為待改進，微處理單元21即控制第三LED燈233發出燈光，藉此讓使用者由三種不同LED燈所發出的燈光，即時瞭解到當下的揮拍姿勢是否具高正確 性、一般、或待改進。

請參閱圖3至圖6，為本發明第二實施例的相關圖式。本實施例提供一種揮拍運動的訓練輔助系統，其包括一球拍本體1、一感測模組裝置2a、一資料庫處理裝置3。感測模組裝置2a包含一微處理單元21a、一感測單元22a、及一顯示單元23a，感測模組裝置2a還可具有一儲電單元24a，用以儲存感應電流或用以供電，感測單元22、顯示單元23a及儲電單元24a分別耦接於微處理單元21a，而本實施例與第一實施例的主要差異在於，感測模組裝置2a的感測單元22a具有一感應線圈221及一磁鐵222，且磁鐵222可來回地穿梭於感應線圈221，使磁鐵222和感應線圈221產生相對運動，能切割磁力線以在感應線圈221上產生一感應電流送至微處理單元21a，以供微處理單元21a根據感應電流的大小產生揮拍力道的數據，而揮拍力道的數據例如是透過查表換算而產生的一對應數值。並且，微處理單元21a根據揮拍力道的數據判斷球拍本體1揮拍時的揮拍力道是否足夠，並據以控制顯示單元23a的顯示狀態。

詳細來說，感應線圈221具有適當圈數，例如為三百圈時，使用者必須大力揮動球拍本體1，使磁鐵222快速地穿過感應線圈，才能產生足夠的感應電流，例如為六百圈時，使用者不須大力揮動球拍本體1，就可產生足夠的感應電流。因此，當感測模組裝置2a的感應線圈11為三百圈時，感測模組裝置2a適合作為殺球訓練用的模組裝置，而當感測模組裝置2a的感應線圈11為六百圈時，感測模組裝置2a適合作為救球訓練用的模組裝置。再者，感測模組裝置2a為模組化可拆式設計，讓使用者可依據自身需求選擇裝設不同的感測模組裝置2a。另外，如圖6所示，由於練習殺球時與練習救球時具有不同的執拍方式，例如救球時多為斜向 挑球，因此作為救球訓練用的感測模組裝置2a的感應線圈221可以相對傾斜於球拍本體1，以使磁鐵222可斜向地穿梭於感應線圈221。

請參閱圖7，並可斟酌參閱圖1至6。本發明提供一種揮拍運動的訓練輔助方法，適用於上述第一、第二實施例所述之揮拍運動的訓練輔助系統，而所述之揮拍運動的訓練輔助方法可包括步驟如下：

首先，於步驟S203中，透過裝設於球拍本體1的感測模組裝置(2,2a)感測球拍本體1揮拍時的揮拍力道以產生一揮拍力道的數據。

接者，於步驟S205中，比較揮拍力道的數據與感測模組裝置(2,2a)內建的揮拍力道的數據。

再者，於步驟S207，根據比較結果判斷球拍本體1揮拍時的揮拍力道，並據以控制感測模組裝置(2,2a)的顯示單元(23,23a)的顯示狀態。

此外，於步驟S209中，透過資料庫處理裝置3從感測模組裝置(2,2a)接收球拍本體1揮拍多次時產生的多個揮拍力道的數據。

接者，於步驟S211中，比較該些揮拍力道的數據與資料庫處理裝置3的預設資料庫中的數據。

最後，於步驟S213中，根據比較結果判斷球拍本體1揮拍多次時的揮拍力道，並據以顯示於視覺化介面31。

綜上所述，本發明實施例所提供的揮拍運動的訓練輔助系統及其方法，透過裝設於球拍本體上的感測模組裝置來感測揮拍時的揮拍力道並據以對應地即時顯示，並透過通訊連結於感測模組裝置的資料庫處理裝置接收揮拍多次時的多個揮拍力道並進行分析後顯示，進而達到讓使用者即時瞭解到當下的揮拍力道是否足 夠，或於運動之後讓使用者瞭解到整體的揮拍力道是否足夠，有助於讓使用者更快達到訓練的目標。

以上所述僅為本發明的較佳可行實施例，非因此侷限本發明的專利範圍，故舉凡運用本發明說明書及圖式內容所做的等效技術變化，均包含於本發明的保護範圍內。

1‧‧‧球拍本體

2‧‧‧感測模組裝置

23‧‧‧顯示單元

231‧‧‧第一LED燈

232‧‧‧第二LED燈

233‧‧‧第三LED燈

3‧‧‧資料庫處理裝置

Claims (3)

1. 一種揮拍運動的訓練輔助系統，包括：一球拍本體；一感測模組裝置，裝設於該球拍本體上，用以感測該球拍本體揮拍時的揮拍力道，以產生一揮拍力道的數據，並根據該揮拍力道的數據判斷該球拍本體揮拍時的揮拍力道並據以顯示；及一資料庫處理裝置，通訊連結於該感測模組裝置，用以從該感測模組裝置接收該球拍本體揮拍多次時產生的多個揮拍力道的數據，並根據該些揮拍力道的數據判斷該球拍本體揮拍多次時的揮拍力道並據以顯示；其中，該感測模組裝置包括一微處理單元、一感測單元、及一顯示單元，該感測單元及該顯示單元分別耦接於該微處理單元，該感測單元用以感測該球拍本體揮拍時之速度與加速度，並產生一感測數據，該微處理單元用以根據該感測數據產生該揮拍力道的數據，並與該微處理單元內建的揮拍力道的數據進行比較，且該微處理單元內建的揮拍力道的數據包含有第一力道的數據、第二力道的數據、及第三力道的數據，且該顯示單元包含有第一LED燈、第二LED燈及第三LED燈，該微處理單元用以對該揮拍力道的數據與該第一力道的數據、該第二力道的數據及該第三力道的數據進行比較，且當該微處理單元判斷該揮拍力道的數值到達該第一力道的數據時，控制該第一LED燈發出燈光或顯示對應的顏色，或當該微處理單元判斷該揮拍力道的數據與到達該第二力道的數據時，控制該第二LED燈發出燈光或顯示對應的顏色，或當判斷該揮拍力道的數據到達該 第三力道的數據時，控制該第三LED燈發出燈光或顯示對應的顏色。
2. 如請求項1所述之揮拍運動的訓練輔助系統，其中該資料庫處理裝置具有一用於顯示的視覺化介面及一預設資料庫，該預設資料庫中包含有一預設力道的數據，該資料處理裝置用以比較該些揮拍力道的數據與該預設力道的數據，並計算該些揮拍力道的數據大於或小於該預設力道的數據的出現次數，以獲得當前的一訓練類型。
3. 如請求項2所述之揮拍運動的訓練輔助系統，其中該預設資料庫中還包含一預設救球力道的數據及一預設殺球力道的數據，該預設殺球力道的數據大於該預設救球力道的數據，該預設力道的數據大於該預設救球力道的數據，該資料處理裝置用以根據所獲得的訓練類型，將該些揮拍力道的數據逐一與該預設救球力道的數據或該預設殺球力道的數據進行比較，並根據比較結果判斷該球拍本體揮拍多次時的揮拍力道是否足夠，並據以顯示於該視覺化介面。