虚拟现实棒救训练和娱乐系统技术方案

一种用于模拟棒球或垒球比赛的装置，它包括：施发被击球手击打的球的投球装置；检测所述投出的和击出的球在通过多个相距一定间隔的检测平面时的时刻和垂直与水平位置的检测装置；与所述检测装置耦合并对其作出响应的计算装置，用于计算所述投出的球的速度和所述击出的球的轨迹，所述计算装置可以根据所述击球的速度和轨迹信息生成图像显示信息；与计算装置耦合的视频显示器，用来显示所述图形显示信息。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及模拟击打棒球或垒球的装置。具体而言，本专利技术涉及虚拟现实棒球训练和娱乐装置，用于检测投出球或被击打球通过多个检测平面时的速度和纵座标和横座标、计算球的投射轨线以及在视频监视器上显示被击打球的模拟飞行。本专利技术还可以使用户通过与响应球的模拟飞行而以交互方式参与模拟比赛。
技术介绍
已经研制出了许多用于模拟和分析棒球或高尔夫比赛各个方面的装置。这些装置满足了各种需要，包括娱乐和训练。在一些典型的已有技术装置中，对棒球比赛进行了分析，其中包括揭示了一种击球者摆动分析装置的美国专利No.3,117,451、揭示了一种棒球击打指示器和轨线指示器的美国专利No.4,545,576以及揭示了一种用来评价投球水平的装置的美国专利No.4,563,005。这些已有技术的系统一般都采用红外光学检测装置来检测投球或球棒摆动的速度和坐标。美国专利No.4,150,825示出了一种已有技术的高尔夫模拟装置。该专利揭示了一种装置，它采集被击高尔夫球经过几个探测平面的时间和水平位置的数据。根据来自检测装置的数据，计算机对显示的被击球的飞行距离和最终的静止位置作出估计，好象球是自由飞行得那样。已有技术的模拟装置存在几个方面的限制。首先，已有技术的棒球模拟器装置一般测量投球的速度或者摆动的球棒位置，但是没有提供同时还能够检测被击球轨迹的传感与检测装置。由于这些已有技术的系统只能分析与棒球或垒球比赛有关的一部分活动，所以它们无法对棒球或垒球比赛作真实的模拟。已有技术装置的第二个方面的限制是没有将响应被击球的轨迹信息的模拟比赛显示出来。已有技术的模拟器装置只是模拟投出的棒球或者击打的高尔夫球的飞行而没有对比赛的其他方面进行模拟，例如外场手或投手的移动。已有技术装置第三个方面的限制是无法使用户通过响应球的模拟飞行来移动送手而以交互方式参与模拟比赛。已有技术装置第四个方面的限制是没有提供输入、制表和存储击球手统计数据的装置以供娱乐或训练使用。因此需要提供一种虚拟现实棒球训练和娱乐装置，将它用于检测被击棒球或垒球的速度和飞行情况。也需要一种模拟器装置，它对响应被击球的投射信息进行的模拟比赛加以显示。还需要一种模拟器装置，它能使用户通过移动选手响应球的模拟飞行而以交互方式参与模拟比赛。专利技术目的和内容本专利技术的一个目标是提供一种虚拟现实棒球训练和娱乐装置，用于检测投出或被击打的棒球或垒球通过多个检测平面时的速度和直角座标并计算球在自由飞行时的投射轨线。本专利技术的另一个目标是提供一种模拟器装置，它对响应被击球的投射信息进行的模拟比赛加以显示。本专利技术还有一个目标是提供一种模拟器装置，它可以使用户通过移动选手响应球的模拟飞行而以交互方式参与模拟比赛。本专利技术还有一个目标是提供一种模拟器装置，它可以使多位选手输入个人的信息，例如身份证号码，并且列表显示和存储每位选手的击球统计数据以供训练使用。按照本专利技术的诸多目标，提供了一种虚拟现实棒球训练和娱乐装置。该装置包括向击球手投球的棒球投出装置、用于检测通过几个检测平面的投出的或击出的球的光学传感器、用于计算投射轨迹和球速并生成对投球或击球作出反应的棒球比赛画面的计算机、显示球的投射飞行和相关画面的视频显示监视器、用于使击球手或其他用户根据击出的或投出的球的轨迹信息控制模拟选手移动的交互控制以及用于识别特定选手的读卡机。本专利技术对投球速度和棒球或垒球击打后的投射飞行情况进行了检测。本专利技术还显示了对击球的轨迹信息作出反应的模拟比赛。本专利技术还能使用户根据球的模拟飞行情况移动选手从而以交互方式参与模拟比赛，并可以使用户储存和列表显示多位击球手的击球统计数据。附图的简单说明附图说明图1为画出了本专利技术一些单元的虚拟现实棒球训练和娱乐装置的示意图；图2为本专利技术的传感器和显示装置部分的示意图； 图3为一个检测平面的前视图，并画出了表示被击球通过传感检测平面时的坐标映射；图4为用于检测通过检测平面的投出的或击出的球信息的线列扫描仪的框图；以及图5为表示本专利技术各单元之间连接关系的系统框图。较佳实例的详细描述参见附图，尤其是图1，虚拟现实棒球训练和娱乐装置10包括投球装置12、多个检测平面14和15、计算装置16、视频显示器和模拟器监视器18以及交互控制20。投球装置12和检测平面14与15安装在由网眼罩盖24包围的普通笼子22内以容纳投出的或击出的球。球投装置12是普通的投球机并设计成向站立在棒球板28上的选手26投出球13。投球装置12包括投掷臂和球库。对于本领域内的技术人员来说各种投球机都是熟悉的并且可以很容易地用于本专利技术。一旦球13投向选手26，比赛的目标就是使选手26将球击出图1所示的笼子22。在较佳实施例中，笼子22的地面朝投球装置12倾斜以使球回到投球装置中。检测平面14和15是位于投球装置12与选手26之间相互平行并隔开一定距离的平面。每个平面包括用来检测通过平面并进出笼子的投出的或击出的球的信息的一些装置。检测平面14和15以及棒球板28以一定的距离隔开从而使得通过二个检测平面的一个被击出的球在真实比赛中是好球。更详细的描述如图2所示，检测平面14最靠近击球手并且包括刚性框架结构30、一对光学扫描仪32a和32b以及一对光源34a和34b。检测平面15最靠近投球装置12并且包括刚性框架36、一对光学扫描仪38a和38b以及一对光源40a和40b。刚性框架30和36为普通的框架装置，它们对检测平面14和15的部件提供了结构支撑。框架30和36分别限定了由检测平面14和15包容的区域，并且可以用任何普通的材料制造。在较佳实施例中，框架30和36由结构钢件构成并且围成宽约为15英尺而高约为15.5英尺的区域。在较佳实施例中，框架30和36的间距约为4英尺。本领域内的技术人员将会认识到，框架30和36可以适合于任何已有的击球笼子。框架30和36的内部由板条42、44和46连接，它们被覆盖上普通的防反射黑布或黑色的外表面。黑布带可以使板条42、44和46吸收下面将要论及的光线。光源34a、34b和40a、40b为普通可见光源，并且用来照射检测平面14和15。光源34a和34b安装在框架30相对的二个顶角上，而光源40a和40b安装在框架36相对的二个顶角上。光源34a、b和40a、b将可见光射向由检测平面14和15围成的整个区域。当诸如投出的棒球或击出的棒球之类的飞行物体进入检测平面14或15时，来自光源34a、b和40a、b的可见光被这个物体反射。防反射板条42、44和46吸收射向检测平面14和15的所有其他光线；因此，只有进入检测平面14和15的物体反射的光线才向上面射出。如同下面将要详细论述的，从通过检测平面14或15的投出的或击出的球反射的光线被用来确定球速和球的坐标。光学扫描仪32a、b和38a、b是现有技术中都知道的电荷耦合器件(CCD)照相机，分别用来检测投出的或击出的球何时或者何处通过检测平面14和15。扫描仪通过检测从物体反射的可见光来探测通过检测平面14或15的物体的信息。如同2所示，光线扫描仪32a和32b监视检测平面14围成的区域，而光线扫描仪38a和38b监视检测平面15围成的区域。每个扫描仪被设计成扫过90度的视角从而可以由两个光学扫描仪同时监视检测平面14和15围成的整个本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于模拟棒球或垒球比赛的装置，其特征在于包含：施发被击球手击打的球的投球装置；检测所述投出的球和所述击出的球通过多个相距一定间隔的检测平面时的时间和垂直与水平位置的检测装置；与所述检测装置耦合并对其作出响应的计算装置，用于计 算所述投出的球的速度和所述击出的球的轨迹，所述计算装置可以生成相应于所述击出的球的速度和轨迹的图像显示信息；以及与所述计算装置耦合的视频显示装置，用来显示所述图形显示信息。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：LD斯特沃特，S高蒂尔利，J西蒙，M格里尔，
申请(专利权)人：动力运动技术公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]