TWM354743U - Tracking system for ball trajectory - Google Patents

Description

M354743 八、新型說明 【新型所屬之技術領域】 本創作係關於一種球體執跡追蹤系統，尤其是關於結 合無線射頻辨識模組之球體執跡追蹤系統。 【先前技術】 各種球類運動皆有其愛好者，但部分球類運動如高爾 夫球、棒球或足球等等，若能將其在進行活動時，將球加 以定位或者是球在行進間加以追蹤，則可帶來更多實用之 資訊及提供使用者做為日後改善自身缺失之參考。 但許多球類運動之場地非常廣大，如要做定位或追蹤 之工作則顯有一定困難處。以高爾夫球運動為例，高爾夫 球場可分為練習場地及正式場地。其中高爾夫球正式場地 是由四個短洞及四個長洞、十個中洞所組成，共可分為四 大部分：發球台、球道、障礙區、果嶺。高爾夫球之目標 係個人或團體球員以不同的高爾夫球桿將一顆小球打進果 嶺的洞内，桿數少者優勝。 一般高爾夫球場地之面積小則數十公頃（1公頃=10000 平方公尺），大則數百公頃，不同高爾夫球場有不同的地 形、地貌，在進行比賽或練習時，高爾夫球體積小，易有 擊出後不易立即找出落點之問題。 因此，有必要提供一種球體執跡追蹤系統，以改善先 前技術所存在的問題。 M354743 【新型内容】 本_之主要目的係提供追縱定 執跡追蹤系統。 、刀啊坺體之球體 為達成上述之目的，本創作提供一 統’包括球體、無線射頻辨識 /體軌跡追縱系 辨識讀取器及資料處理裝置。：二:第-無線射頻 地中，至少^ ί:;線射頻辨識讀取器，係設置於場 線射頻辨識標籤;且資料處理裝置，係一 第…、線射頻辨識讀取器電性連結。 ’、一 ν 、由於本創作構造新顧，能提供產業 進功效，故依法申請新型專利。 有增 【實施方式】 為能讓貴審查委員能更瞭解本創作之技術内容，特舉 4個較佳具體實施例說明如下。 以下請一併參考圖丨至圖3關於本創作之第一實施例。 如圖1及圖2所示，本創作之球體軌跡追蹤系統i包 括球體ίο、無線射頻辨識標籤（radi0 frequency identification tags, RFID tags ) 20、至少—第一無線射頻辨

識讀取器（radio frequency identification readers, RFID readers) 31及資料處理裝置40。其中，無線射頻辨識標籤 20係與球體1〇連接（如圖1所示）；至少一第一無線射頻 辨識讀取器31係設置於場地90中’至少一第一無線射頻 M354743 辨識讀取器31係可讀取或寫入資料於無 20;並且資料處理裝置40係與至少一第一―、頻辨識檩籤 取器31電性連結（如圖2所示）。 無線射頻辨識讀 在本創作之一實施列中’球體1〇係古 ^不向爾矣社、 作不以此為限，舉凡球類運動中之球體皆。> ，但本創 體，譬如棒球、足球或橄欖球等等。在本J係本創作之球 中，資料處理裝置40係電腦，但本創作不^作之—實施列 數位助理(personal digital assistant)、手以々此為限，個人 具運算處理功能之裝置亦可為本創作之次或筆記型電腦等 在本創作之一實施例中，無線射貝^^理襄置40。 (譬如使用射出成型之製程）在球體1〇兩铋纖20係内嵌 此為限。舉例來說，無線射頻辨 二钽本創作不以 3體丨。連結。且在本創作之—實：亦=披覆方式 域20係被動式(passive)無線…、線射頻辨識 =為限，譬如主動式(編ve)無線本創作不 創作之無線射頻_標籤。 辨識標籤亦可為本 .如圖2所示，在本創作之一實祐&士 系統1更包括複數天線5卜各,j球體執跡追縱 無線射頻辨識讀取器31電性連鈐/ 係與至少一第一 於場地90中，各個天複、'、"，且各個天線51係設置 :本，-實各二線5= 此，當球體H)落地而位於爾夫球正式場地；藉 =線W係可仙U無線射91，相對應之複 線射頻辨識讀取器31傳、、，辨識軚鐵20並透過第一無 識讀取器31至資料處一資料透過第一無線射頻辨 4處理裝置4〇’以辨識球體1〇之位置。 M354743 在本創作之一實施例中， 作不…數 .系可與—對一或 、線射頻辨識讀取 在本創作之-實^ 線51電性連結。 第二無線射頻辨識讀二球二執跡追縱系統〗更包括 球類活動時，資科處理裝置= 吏用者進行球體】0之該 言買取器32讀取或寫入第二於透過第二無線射頻辨識 在本創作之一實施例申，/次、，、線射頻辨識標籤2〇， 況資訊或場地資訊，作；^料係使用者資訊、天氣狀 在本創作之一實施例^不以此為限。如圖3所示， 設置在手持式控制器、個人 ==員辨識讀取器32係可 裡’但本創作不以此為限。助理^己型電腦或球桿 可透過區域_近之天 球體10之無線射頻辨 及5ld感應到 器3!再傳送第一^咸2〇 ’第一無線射頻辨識讀取 專送第貝料至貧料處理裝置40，使資料處理拔 置4〇判斷賴1G係在區域9U内。使4處理裝 >以下請同樣-併參考圖i至圖3關於本創作之第二實 方也例本第一實知例與第一實施例最大的不同在於資料處 理裝置40更包括定位模組，係可處理所獲得之第一資料， 以知到球體10之更精確之位置。在本創作之一實施例中， 疋位模組係使用收訊角度法(angle of arrival, AOA)、收訊時 間法(time of arrival，TO A)、收訊時間差法(time difference of arrival, TDOA)或訊號強度法（received signal strength， M3 54743 RSS)，以分析第一資料及辨識球體10之落點位ϊ°在本創 作之一實施例中，當球體10落於區域91a時，僅需至少二 天線51 (譬如51a和51b)即可判斷球體10之位置。 以下請參考圖4關於本創作之第三實施例。本實施例 與上述實施例最大的不同在於’球體軌跡追縱系統1包括

複數高指向性天線52，各個高指向性天線52係與至少一 第一無線射頻辨識讀取器31電性連結，且複數高指向性天 線52係設置於場地90之周圍；藉此，當球體1〇係位於該 場地中時，複數高指向性天線5 2係可以縱向方向及橫向方 向偵測出無線射頻辨識標籤2〇並透過第一無線射頻辨識 讀取器31傳送第三資料透過第一無線射頻辨識讀取器31

至資料處理裝置40，以辨識球體1〇之位置。在本創作之 實施例中，咼指向性天線52之數量係為2 ; 資料處理 裝置4〇辯識球體10之位置之方法係利用各個高指向性天 52偵測出無線射頻辨識標籤20之縱座標及橫座標交又 疋位所得意的是’在本創作之一 一中，場地 9〇係高爾夫球練f場地，但本創作不以此為限。 、—本創作之球體軌跡追縱系統丄之第三實施例更可包括 =數天線51 ’各個天線5 :射頻 :取器3!電性連結，且各㈣f於、 實施例中，場地90係出複數區9卜在本創作之一 10落地而位於其中—區^夫球正式場地；藉此，當球體 可偵測出無線射頻辨識°標，9卜相對應之複數天線51係 讀取器31傳送第四透過第-無線射頻辨識 。—無線射頻辨識讀取器31 M354743 至資料處理裝置 、 置4〇亦可包括定^辨識球體10之位置。資料處理裝 四資料，以得到# 1Ω糸可處理所獲得之第三資料及第 以下請一/1 更精確之位置。 球體執跡追5及圖6關於本創作之第四實施例。 組70。如圖5所」、、、1更包括微控制器60、動作感應模 控制器60係盘叙^控制器60係設置在球體10内，微 應模㈣，係^^辨::標❹電性連結：且動作感 控制器60電性連’動作感應勒％係與微 控制器60传^^ 球體1〇被使用者擊出後，微 中之第五資料。艮據動作感應模組7〇記錄球體10在飛行途 — 作之—實施例中，動作感應模組7G係三軸陀螺 f 口加速益之組成，但本創作不以此為限。舉例而古，動 作感應模組7G亦可單獨為多軸陀螺儀或加速器。陀i儀係 用來感測物體的連續旋轉、振動或偏移等動作，而加速器 係用來感測物體的加速度及位移，由於陀螺儀和加速哭是 -種習知之機電裝置，也非本創作要改良之重點，因此在 此不贅述其詳細原理與功能。在本創作之一實施例中，第 五資料係飛行角度資訊、旋轉量資訊、角動量資訊或加速 度資訊，但本創作不以此為限。 如圖5及圖6所示，在本創作之一實施例中，球體執跡 追蹤系統1更包括資料傳送模組81及資料接受模組82。其中 資料傳送模組81設置在球體10内，資料傳送模組81係與微 控制器60及動作感應模組7〇電性連結；且資料接受模組 82，係設置於場地中，且資料接受模組82係與微控制器6〇 M3 54743 電性連結；藉此，當球體10落地後，資料傳送模組81係可 傳送第五資料至資料接受模組82，資料接受模組82再將第 五資料傳送至資料處理裝置4〇。在本創作之一實施例中， 資料傳送模組81係可為藍芽（biuet〇〇th)模組、 3 G(3rd-generation，3G)無線模組、wi-Fi(wireless fidelity，Wi-Fi) 無線模組、WiMAX(w〇rldwide interoperability for microwave access，WiMAX)無線模組或全球定位(gl〇bd p〇siti〇ning

system，GPS)模組，但本創作不以此為限。在本創作之一實 施例中，第五資料係飛行角度資訊、旋轉量資訊、角動量 資訊或加速度資訊，但本創作不以此為限；藉此，資料處 理裝置40係可根據第五資料計算出飛行軌跡資訊或飛行距 離資訊，但本創作不以此為限。 在本創作之-實施财，賴執跡追縱线丨包括第三 無線射頻賴魏器33及資料處縣置4()。其㈣料處理 裝置40係與第三無線射頻_讀取器％電性連結；藉此， 田使用者進行軸10之軸活動時，資料處理裝置4〇係可 透過第三歸射_識棘抑魏或寫人第六資料於第 二無線射頻辨識標籤20。 在丰實施例中’第六資料係啟動資訊、使用 者"訊、天氣狀況資訊或場地資訊；並且當第三無線射頻 取或寫八第六資料於第二無線射頻辨識標 tint1。達到了列兩種狀態：斷電狀態及使用狀 ϊ寫又“資料無線射頻辨識讀取器33讀取 0接為第二盔无1〇之内部電路係斷電狀態；且當 球體1〇m線射頻辨識讀取器33讀取或寫入第六資

M354743 ::時求2之内部電路係使用狀態。由於在非進/七 運動時，球體10之 ^田％在非進行球類 第三無線射頻辨識读路、於斷電狀態，使用前才藉由 進而啟動微控制_等其他裝置，可充^ 如圖6所不，在本創作之第四實施例中，更可包 數天線51係與至少-第-無線射頻辨識讀 取器，、、D，且各個天線51係設置於場地90中，各 個天線51，將場地9G界定出複數區91，在本創作之 ，例中係向爾夫球正式場地；藉此當球體 洛地而位=/、11域時9卜相對應之複數天線51係 ㈣出無，射頻辨識標籤2Q並透過H線射頻辨識讀 取器31傳以七靖透過第-無線射頻辨識讀取器31至 資料處理裝置40，以辨識球體1〇之位置。資料處理 4〇亦可包括定位模組’係可處理所獲得之第七資料，以得 到球體10立之位β置’但本創作不以此為限。 /員/主〜的疋1述僅為實施例，而非限制於實施例。 譬如此不脫離本創作基本架構者，皆應為本專利所主張之 權利範圍Hx專獅請範圍為準。 M354743 【圖式簡單說明】 圖1係關於本創作之球體勒 頻辨識標籤之示意圖。、蹤系統之球體結合無線 圖2係闕於本創作之球體軌跡 例之使用環境示意圖。 系統之第一及第二貧衣 作之球__ ^ 圖待關標籤之連線示意圖。頻辨識讀 =:關於本創作之球體轨跡追蹤 用％境示;。 Μ之第三實施例之使 ^ ^本鱗之賴細追蹤 球體示忍圖。 、、先之之第四實施例之 圖6#關於本創作之球體軌跡追 用垓境示意圖。 系統之第四實施例之使 【主要元件符號說明】 球體轨跡追縱系統1 球體10 無線射頻辨識標籤20 第一無線射頻辨識讀取器31 第,無線射頻辨識讀取器32 第三無線射頰辨識讀取器33 資料處理裝置4〇 天線51 天線51a M354743 -天線51b 天線51c 天線51d 高指向性天線52 微控制器60 動作感應模組7 0 ' 資料傳送模組81 資料接受模組82 • 場地90 區域91 區域91a

Claims (1)

1. M354743 九、申請專利範園： 1. 一種球體轨跡追㈣统 =類活動時她析二供：者於-場地進 標籤，係與該球體連接； 該至少一第、線^辨識讀取器，係設置於該場地中， -資料4:;線射頻辨識讀取器係可讀取或寫入 -資料處理2=辨識標鐵;以及 器電性連結。糸/、該至少一第一無線射頻辨識讀取 體轨跡追蹤^^項^4之球截軌跡追縱系統’該球 第-無線4=:;:連係與該至少-於該場地中，夂加A〃电性連結，且各個天線係設置 此，當該球體落地===出複數區域;藉 數天線係可债測屮區域時，相對應之該複 無線射頻辨識讀取並透過該第- r識讀―料丄==位 I 項所述之球體軌跡追縱系統，該球 體軌跡追取系統，該資料處理 係可處理所獲得之該第一資料。匕括-定位挨組， 4:=Γ3項所述之球體軌跡追蹤系統，該球 體軌跡追㈣統，該定位模組係使用收訊角度法、收訊 15 •M354743 。 . 時間法、收訊時間差法或訊號強度法，.資 料及辨識該球體之位置。 、 5.如申請專利範圍第1項所述之球體軌跡追縱系統，該球 體軌跡追蹤系統更包括一第二無線射頻辨識讀取器，當 該使用者進行該球體之該球類活動時，該資料處理袭置 係I透過該第二無線射頻辨識讀取器讀取或寫入一第 一資料於該無線射頻辨識標籤。 龜6.如t請專利範圍第5項所述之球體軌跡追蹤系統，該第 • f資料係―使用者資訊、-天氣狀況資訊或-場地資 訊0

   如申請專利範圍第1項所述之球體軌跡追蹤系統，該球 體執跡追蹤系統包括複數高指向性天線’各個高指向性 =線係與該至少一第一無線射頻辨識讀取器電性連 、"且該複數尚指向性天線係設置於該場地之周圍；萨 此，當該球體係位於該場地中時，該複數高指向性天^ ^可以縱向方向及橫向方向偵測出該無線射頻辨識標 織並透過該第一無線射頻辨識讀取器傳送一第三資料 透過該第一無線射頻辨識讀取器至該資料處理 辨識該球體之位置。 :申請專利範圍第7項所述之球體軌跡追蹤系統，該球 體_追料統更包括：複數天線，各個天線係盘該至 無線射賴識讀取ϋ電性連結，且各個天線係 ^置於該場地中，藉此，當該球體係位於該場地中時， μ複數天線係可根據偵測出該無線射頻辨識標藏並傳 16 M3 54743 送一第四資料透過該第一無線射頰 料處理裝置，以辨識該球體之位置。垛讀取器至該資 9.=請專利範圍第8項所述之球 料處理裝置更包括-定位模組，系統，該資 四資料。 處理所獲得之該第 瓜如申請專利範圍第9項所述之球體 位模組係使用收訊角度法、收訊時、追蹤系統，該定 或訊號強度法，以辨識該球體^位^法、收訊時間差法 如申明專利範圍第丨項所述之球體 線射頻辨識標籤係主動式或被動式。跡追蹤系統，該無 2.如申凊專利範圍第丨項所述之 體軌跡追蹤系統更包括： 才、追縱系統，該球 :微控制器，係、設置在該球體内，該 線射頻辨識標籤電性連結；以及Λ控制器係與該無 ，作感應模組，係設置在該球體内 係與該微控制器電性連結； 動作感應模組 ^此，該球體被該使用者擊出後， :動作感應模組記錄該球體：=制^係可根據 追蹤“，該無 作感:以圍述之球體軌跡追縱系统，該動 15.如申請專利:園==、—加速器或其"合物 館軌跡㈣球職料蹤系統，該球 M3 54743 一資料傳送模組，係設置在該球體内， 係與該微控制器及該動作感應模級電n傳达模組 一資料接受模組，係設置於該場地中 」以及 係與該微控制器電性連結； /貝料接欠換組 藉此，當該球體落地後，該資料傳送 五資料至該資料接受模組。 、、、、何傳送該第 16. ::3利範圍第15項所述之球體軌跡追縱系統，該資 藍芽模組、一3G無線H L 線杈、、且、一WiMAX無線模組或一全埭定位模組 …、 17. 如申請專利範圍第12項所述之球體執跡、系& °， 五資料係一飛行角度資訊、一旋轉量資 二’岛=夂 訊或一加速度資訊。 置貝 18. 如申請專利範圍第⑽所述之球體軌跡追縱 料處理裝置係可根據該第五資料計算出—飛行軌跡資貝 訊或一飛行距離資訊。 19. 如申請專利範圍第12項所述之球體軌跡追蹤系統，誃 體執跡追蹤系統包括： 一第三無線射頻辨識讀取器’以及 一資料處理裝置，該資料處理裝置係與_ 辨識讀取器電性連結； 、这弟二無線射頻 藉此，當該使用者進行該球體之該球類活動時，該 處理裝置係可透過該第三無線射頻辨識讀取器讀°取或寸 寫入第六資料於該第二無線射頻辨識標藏，並°且貝^ 球體達到下列狀態： M354743 器ί =宜田該球體未接受該第三無線射頻辨識讀取 電I態 該第六資料時，該球體之内部電路係斷 t: ί入ζ:!11接受，第三無線射頻辨識讀取器 狀熊。‘、、δκ六貧料時’該球體之内部電路係使用 20t申4Γ範圍第19項所述之球體轨跡追蹤系統，該第 啟動資訊'-使用者資訊、-天氣狀況資訊 4一％地資訊。 21.tl請專利範圍第12項所述之球體軌跡追縱系統，該球 =執跡追蹤祕包括複數天線，各個天線係與該至少一 t無線射頻辨識讀取器電性連結，Μ個天線係設置 :該=中’各個天線係將該場地界定出複數區域；藉 數天=球體落地祕於其中—區域時，相對應之該複 可偵測出該無線射頻辨識標籤並透過該第一 射頻辨識讀取器至該資料處理裝該第一無線 置。 直以辨識該球體之位 22·如申請專利範圍第21項所述之球 體軌跡追蹤系統，該資料處理裝置㈣統’該球 係可處理所獲得之該第七資料。匕括一定位模組， 23’如申請專利範圍第22項所述之球體軌 體軌跡追蹤系統，該定位模組係使用妆追蹤系統，該球 時間法、收訊時間差法或資料強度 訊角度法、收訊 位置。 以辨識該球體之 19 M3 54743 . .- ；·...... 24.如申請專利範圍第l2項所述之球體轨细TC概系统，該球 體轨跡追蹤系統包括複數高指向性天線，各個高指向性 天線係與該至少一第一無線射頻辨識讀取器電性連 結’且該複數高指向性天線係設置於該場地之周圍·，藉 此’當該球體係位於該場地中時，該複數高指向性天線 係可以縱向方向及橫向方向偵測出該無線射頻辨識標 籤並透過該第一無線射頻辨識讀取器傳送—資料透過

   該第一無線射頻辨識讀取器至該資料處理裝置，以辨識 該球體之位置。 25.如申請專利範圍第12項所述之球體軌跡追蹤系統，該球 體執跡追蹤系統更包括：複數天線，各個天線係與=至 少一第一無線射頻辨識讀取器電性連結，且各個/天= 設置於該場地中，藉此，當該球體係位於該場地中時:、 該複數天線係可根據偵測出該無線射頻辨識標籤並傳 送一資料透過該第一無線射頻辨識讀取器至誃 理裝置，以辨識該球體之位置。 〜 ^

   27.如申請專利範圍第26項所述之球體勒 位模組係使用收訊角度法、收訊時：：追縱系統’該定 或訊號強度法，以辨識該球體之位置\收訊時間差法 28·如申請專利範圍第丨項所述之埭體軌 體係-高爾夫球。 疋追蹤系統，該球 M354743 29.如申請專利範圍第1項所述之球體軌跡追蹤系統，該資 料處理裝置係一電腦、一個人數位助理、一手機或一筆 記型電腦。

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