用于检测击球器具的击球动作的测量装置、用于训练击球动作的训练装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于检测击球器具的击球动作的测量装置(2)。测量装置(2)包括至少一二维加速度传感器(6a、6b)，用于检测二维加速度向量(公式(I))。另外，测量装置包括至少一一维加速度传感器(8a、8b)，用于检测一维加速度向量(公式(II))，其中所述至少一一维加速度传感器(8a、8b)是以检测的一维加速度向量(公式(II))相对于由至少一二维加速度传感器(6a、6b)检测的二维加速度向量(公式(I))实质上正交地运行的这种方式而相对于至少一二维加速度传感器(6a、6b)配置。此外，测量装置(2)包括第一旋转角度传感器(10)，用于检测对于z-轴的二维加速度向量(公式(I))的第一旋转角度(θ)，其中第一旋转角度传感器(10)是以z-轴相对于二维加速度向量(公式(I))实质上正交地延伸的这种方式而相对于至少一二维加速度传感器(6a、6b)配置。测量装置(2)是通过第二旋转角度传感器(12)，用于检测对于y-轴的所述一维加速度向量(公式(II))的第二旋转角度()来区分，其中第二旋转角度传感器(12)是以y-轴相对于一维加速度向量(公式(II))实质上垂直地延伸的这种方式而相对于至少一一维加速度传感器(8a、8b)配置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于检测击球器具的击球动作的测量装置、用于训练击球动作的训练装置和方法
本专利技术涉及根据权利要求1的前言的用于检测击球器具的击球动作的测量装置、根据权利要求20的前言的用于训练击球器具的击球动作的训练装置及根据权利要求27的前言的用于在区别揮擊路径上训练击球用具的击球动作的方法。
技术介绍
如上所述类型的测量装置，其适用于确定击球动作，且其包括至少一二维加速度传感器，用于检测二维加速度向量、至少一一维加速度传感器，用于检测一维加速度向量，其中至少一一维加速度传感器是以检测的一维加速度向量相对于由至少一二维加速度传感器检测的二维加速度向量实质上正交地运行的这种方式而相对于至少一二维加速度传感器配置，以及第一旋转角度传感器，用于检测对于z轴的二维加速度向量的旋转角度，其中第一旋转角度传感器是以z轴相对于二维加速度传感器实质上正交地延伸的这种方式而相对于至少一二维加速度传感器配置。对于涉及用击球器具打球，例如：众所周知的高尔夫、棒球、网球或冰球，有利的是在击球动作期间在区别挥击路径上引导击球器具。否则，球预定的轨迹可能发生相当大的偏差。在区别路径上引导击球工具可被学习和训练。这就需要识别区别挥击路径和确定从所述区别挥击路径的击球器具的的偏差。DE102006008333B4公开前言中所述类型的测量装置。所述测量装置主要地藉由加速度传感器确定有关训练击球动作的资料。然而，击球的起始点不能总是明确地从由加速度传感器所获得的数据来确定。这需要其结果是依赖于击球的起使点的数据，例如击速度或最大加速度的时间点，也可能是错误。例如在高尔夫，进一步的问题是传感器，其对推杆超过它在較高速度挥击的情况下的范围是敏感的。因此，从现有技术的测量设备并不适合推杆和用于较高速度的挥击。
技术实现思路
本专利技术述及具体说明具有增加精确度的测量装置的问题。此问题通过权利要求1的特征来解决。因此，测量装置包括第二旋转角度传感器，用于检测对于y轴的一维加速度传感器的第二旋转角度，其中第二旋转角度传感器以y轴实质上垂直于一维加速度传感器延伸的这种方式而相对于至少一一维加速度传感器配置。例如当使用于高尔夫时，此测量装置可以检测较高速度的挥击和同样地推杆动作。旋转角度传感器通常可以是用于检测角速度。这种工具例如是陀螺仪传感器。陀螺仪传感器是有利的体现为微机电系统，所谓的MEMS。对于特定的应用，机械陀螺仪传感器也可以使用。为简单起见，两个旋转角度传感器可以是结构上相同的。此外，这两个旋转角度传感器可集成在一个组件中。因为它们提供用于测量相对于彼此实质上正交地运行的两个轴的两个旋转角度，这两个旋转角度传感器相对于彼此实质上正交地配置。旋转角度传感器是适用于解决几毫秒的持续时间的动作。如果陀螺仪传感器用作转动角度传感器，然后较佳地，那些具有50至2000°/s的测量范围，特别是400至800°/s，特别较佳地是550至650°/s，应被选择。根据一个实施例，测量装置包括至少一二维加速度传感器和两个一维加速度传感器。根据进一步的实施例，测量装置包括两个二维加速度传感器和两个一维加速传感器。两个二维加速度传感器和两个一维加速度传感器在每一情况中不同测量范围是较佳地敏感的。因此，一个二维加速度传感器和一个一维加速度传感器可以被设计和提供用于在0至15g的测量范围的慢击球的测量，特别是0至10g的测量范围。相反的，另一二维加速度传感器和另一一维加速度传感器可被设计和提供用于在5至250g的测量范围的快击球的测量，特别是15至100g的测量范围。根据一个实施例，测量装置包括两个二维加速度传感器，用于检测两个二维加速度向量，两个一维加速度传感器，用于减侧一个一维加速度向量，其中一维加速度传感器以检测的一维加速度向量相对于由二维加速度传感器检测的二维加速度向量实质上正交地运行的这种方式而相对于二维加速度传感器配置，第一旋转角度传感器，用于检测对于z轴的二维加速度向量的第一旋转角度，其中第一旋转角度传感器以z轴相对于二维加速度向量实质上正交地延伸的这种方式而相对于第二加速度传感器配置，以及第二旋转角度传感器，用于检测对于y轴的一维加速度向量的第二旋转角度，其中第二旋转角度传感器以y轴相对于一维加速度向量实质上垂直地延伸的这种方式而相对于伊为加速度传感器配置。根据此实施例，二维加速度传感器在每一情况的不同测量范围是敏感的。另外，一维加速度传感器在每一情况的不同测量范围是敏感的。特别是，二维加速度传感器及/或一维加速度传感器被设计成在每一情况同时地执行测量。可替代地，测量装置也可以包括仅分别地一个二维加速度传感器和一维加速度传感器。为了仍然能够藉由一个测量装置来检测快击球和慢击球，份大可被提供来用于每一传感器。合适的放大器，例如连续可变放大器，其通过1至16的因子放大。用于测量击球器具的加速度和旋转角度的传感器可以体现为微机电系统，所谓的MEMS。MEMS具有的优点是，首先，它们可以有效地的成本生产，且其次，它们具有低能量消耗。另外，它们通常具有比传统系统更高的可靠性。为了能够分析击球的时间量变曲线，这是适宜另外提供时间测量的装置。因此，一个时间点可以被分配到加速度和旋转角度传感器的每一个测量点，并且击球可以时间分辨方式进行分析。根据一个实施例，测量装置包括运算工具，其提供用于处理由加速度传感器和旋转角度传感器确定的原始资料，并用于有条件资料。有条件数据是用户可以直接使用用于评估他/她的击球动作的质量的资料。这种有条件数据例如是击球的各个阶段的击球器具的方向、最大加速度、持续时间、在各个阶段和挥击路径期间的力量分布及/或加速度。从这些有条件数据，它也能够获得进一步的数据，例如，击球器具的最高速度的时间点以及从那在最高速度的时间点的位置及/或角度。运算工具可另外具有接口，以传输原始数据及/或有条件数据到外部数据处理系统。可替代地，传感器也可具有此类型的接口。在这种情况下，有可能省去计算工具作为测量装置的部分，并且数据可以直接在外部的数据处理系统进行处理。由于所有有条件数据的总体被提供往往是不必要的，因此可以提供操作组件，用此操作组件，用户可以选择哪个由计算工具产生的有条件数据。其结果是，计算时间可以节省，使得有条件数据可以是更立即可用的。此外，所希望的有条件数据对用户来说更容易明白。如前言中提到的，测量装置是想要用于在区别挥击路径上训练击球器具的动作。从此挥击路径的偏差可能会具有球未击中它的目标的影响。因此，特别令人感兴趣的是击球动作是否从区别挥击路径偏离，如果是这样，当到什么程度。为了这个目的，有必要通过运算工具实时对测量数据进行处理和评估。另外，运算工具可被提供用于比较由加速度传感器和旋转角度传感器所确定的原始数据及/或有条件数据与对应区别挥击路径的对应参考数据。当偏差产生时，为了尽快通知用户关于偏差的发生，测量装置可以包括信号发生器。后者提供给用户一个信号，例如，偏差立刻被测量到。可替代地，信号可以通过信号产生器产生，仅在原始数据及/或有条件数据之间的差异(偏差)超过限定限制值。另外，信号的强度可与偏差的大小相关联。信号可以是声学、光学及/或机械。有利的是，所有的传感器和如果也存在的用于时间测量的工具、运算工具和信号产生器是被容纳在壳体中。固定装置是提供在壳体本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于检测击球器具的击球动作的测量装置，包括‑至少一二维加速度传感器(6a、6b)，用于检测二维加速度向量‑至少一一维加速度传感器(8a、8b)，用于检测一维加速度向量其中所述至少一一维加速度传感器(8a、8b)是以所述检测的一维加速度向量相对于由所述至少一二维加速度传感器(6a、6b)检测的所述二维加速度向量实质上正交地运行的这种方式而相对于所述至少一二维加速度传感器(6a、6b)配置，‑第一旋转角度传感器(10)，用于检测对于z‑轴的所述二维加速度向量的第一旋转角度(θ)，其中所述第一旋转角度传感器(10)是以z‑轴相对于所述二维加速度向量实质上正交地延伸的这种方式而相对于所述至少一二维加速度传感器(6a、6b)配置，其特征在于，第二旋转角度传感器(12)，用于检测对于y‑轴的所述一维加速度向量的第二旋转角度其中所述第二旋转角度传感器(12)是以y‑轴相对于所述一维加速度向量实质上垂直地延伸的这种方式而相对于所述至少一一维加速度传感器(8a、8b)配置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.12.21 DE 102012224321.61.用于检测击球器具的击球动作的测量装置，包括-至少一二维加速度传感器，用于检测二维加速度向量-至少一一维加速度传感器，用于检测一维加速度向量其中所述至少一一维加速度传感器是以所述检测的一维加速度向量相对于由所述至少一二维加速度传感器检测的所述二维加速度向量实质上正交地运行的这种方式而相对于所述至少一二维加速度传感器配置，-第一旋转角度传感器，用于检测对于z-轴的所述二维加速度向量的第一旋转角度(θ)，其中所述第一旋转角度传感器是以z-轴相对于所述二维加速度向量实质上正交地延伸的这种方式而相对于所述至少一二维加速度传感器配置，其特征在于，-第二旋转角度传感器，用于检测对于y-轴的所述一维加速度向量的第二旋转角度其中所述第二旋转角度传感器是以y-轴相对于所述一维加速度向量实质上垂直地延伸的这种方式而相对于所述至少一一维加速度传感器配置。2.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于，所述第一旋转角度传感器和所述第二旋转角度传感器是用于检测角速度的工具。3.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于，所述第一旋转角度传感器和所述第二旋转角度传感器是陀螺仪传感器。4.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于，所述第一旋转角度传感器和所述第二旋转角度传感器是结构上相同，并且相对于彼此实质上正交地配置。5.根据权利要求3所述的测量装置，其特征在于，所述第一旋转角度传感器和所述第二旋转角度传感器在50至2000°/s的测量范围是敏感的。6.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于，所述测量装置包括两个二维加速度传感器，其用于在每一情况中的不同测量范围是敏感的。7.根据权利要求6所述的测量装置，其特征在于，一个二维加速度传感器在0至15g的测量范围是敏感的。8.根据权利要求7所述的测量装置，其特征在于，另一二维加速度传感器在5至250g的测量范围是敏感的。9.根据权利要求6所述的测量装置，其特征在于，一个二维加速度传感器在0至10g的测量范围是敏感的。10.根据权利要求9所述的测量装置，其特征在于，另一二维加速度传感器在15至100g的测量范围是敏感的。11.根据权利要求6所述的测量装置，其特征在于，所述测量装置包括两个一维加速度传感器，其中一个一维加速度传感器是结构上相同于所述一个二维加速度传感器，而另一一维加速度传感器是结构上相同于所述另一二维加速度传感器。12.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于，所述加速度传感器和所述旋转角度传感器是微机电系统(MEMS)。13.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于，所述测量装置具有时间测量工具，其测量在所述击球动作期间的时间。14.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于，所述测量装置具有运算工具，提供用于将由加速度传感器和旋转角度传感器确定的原始数据转换成有条件数据，其包括击球动作的各个阶段的方向、最大加速度、持续时间、在各个阶段和挥击路径期间的力量分布和加速度。15.根据权利要求14所述的测量装置，其特征在于，所述运算工具具有接口，以传输所述原始数据及/或有条件数据到外部数据处理系统。16.根据权利要求14所述的测量装置，其特征在于，所述测量装置包括操作组件，用操作组件，用户可以选择哪个由运算工具所产生的有条件数据。17.根据权利要求14所述的测量装置，其特征在于，所述测量装置包括壳体，其围起所有所述传感器、时间测量的工具和运算工具。18.根据权利要求1至17的任一项所述的测量装置，其特征在于，所述测量装置包括固定工具，其提供用于可释放地或不可释放地将所述测量装置固定在击球器具上。19.根据权利要求1至17的任一项所述的测量装置，其特征在于，所述测量装置包括固定工具，其提供用于间接或直接将所述测量装置固定在用户的身体上。20.根据权利要求1至17的任一项所述的测量装置，其特征在于，所述测量装置包括固定工具，其提供用于间接或直接将所述测量装置固定在手上或在手腕附近。21.根据权利要求17所述的测量装置，其特征在于，所述运算工具是提供来比较所述原始数据及/或所述有条件数据与参考数据。22.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾安，乌维·里克特，
申请(专利权)人：苹果杰克一九九有限合伙公司，
类型：发明
国别省市：美国;US