[发明专利]高尔夫运动模拟系统测量装置

说明书

本发明涉及一种测量高尔夫球运动参数的高尔夫运动模拟系统测量装置。        

高尔夫模拟系统是目前国际上流行的用于模拟真实高尔夫运动场景的运动娱乐设备。目前国际上标准高尔夫模拟系统是由测量装置、计算机、投影机等硬件和模拟软件等部分构成，大多使用在室内。这些系统一般是由测量系统完成对高尔夫球运动参数的全面测定，然后利用计算机图像处理技术模拟现场运动场景效果，使击球者有身临其境的感受。高尔夫模拟系统的核心装置是系统为提取高尔夫球被击起时的运动参量而采用的一整套测量方式及其装置。高尔夫模拟系统的测量装置不仅决定了系统本身的测量精度，直接影响到系统的模拟效果，而且决定了系统的制作成本、工艺难度、使用要求和适用范围，集中体现了整个系统产品的技术水平。目前国内外能够真正测量出三维高尔夫球运动参数的高尔夫模拟设备大多采用光电布阵或多点摄像等方式的高成本测量系统，价格昂贵，占地面积大，适用范围小，不适合进行大范围的推广。另外如美国专利US4767121试图将球固定在一可转动的臂杆上来测量一些运动参数来模拟高尔夫运动。实际上由于该专利中所述装置在某些方向上限制了高尔夫球的运动，而且其偏角的测量只能给出有限的几个角，因而其提取的测量参数并不是高尔夫球在被击起后的真正三维运动参数，其模拟出的高尔夫运动是不真实的，与实际情形相差较大。本申请人的申请号为99103201.2专利申请及专利ZL99208248.X给出了一种全新的测量高尔夫球运动参数的技术方法和测量装置，克服了已往高尔夫模拟器价格昂贵、参数测量不真实等诸多问题。

本发明的目的是在发明专利申请99103201.2及专利ZL99208248.X的基础上对传感器组测量技术方案进行革新，提供了另一种高尔夫运动模拟系统测量技术和装置，不仅其提供的测量参数能保证目前高尔夫模拟设备所应具有的模拟水平，而且使其制作成本大为降低，体积变小，使使用和携带都变得十分方便。

本发明的技术方案提供了一种模拟高尔夫运动的测量装置，该装置包括：

a.一杆臂组件或线3，其一端与一真实或模拟的高尔夫球1相连，另一端与传感器4和传感器5相联系；

b.一安装在测量装置的底座上的支撑件6，所述杆臂组件或线3安装在支撑件6上，使杆臂组件或线3的某些部件可相对支撑件6上的一支点7作径向运动并能够围绕该支点7自由转动；

c.一个或一个以上的所述传感器4，其用于直接或间接测量高尔夫球1被击起时球1和测量装置上的一支点7之间的连线与水平面或底座平面8或空间中某一指定基准平面之间的夹角，和/或测量高尔夫球1被击起时球1和测量装置上的一支点7之间的连线上的点与水平面或底座平面8或空间中某一指定基准平面之间的距离；

d.一个或一个以上的传感器5，其用于直接或间接测量高尔夫球1在被击起后的一段时间内球1相对于所述支点7的位移量或对应的时间参数。    

进一步，所述传感器(4)为测量角度的传感器，该传感器(4)安装在底座(8)或支撑件(6)上。

进一步，所述传感器(4)也可为测量位移的传感器。

进一步，所述的传感器5可采用位移传感器或光电传感器件。

进一步，所述球1通过连接件2与杆臂组件或线3转动连接。

进一步，所述球1与杆臂组件或线3也可直接连接。

进一步，所述杆臂组件或线3的结构能保证高尔夫球1围绕支撑件6上的支点7在一定径向长度范围内作无约束或近似无约束的径向运动。

本发明高尔夫运动模拟系统测量装置巧妙利用传感器技术，将传感器4和5组合使用，具有测量精度高、成本低、使用简便等优点，可以使用在室内室外、普通家庭、公共娱乐场所、高尔夫训练场所，有助于高尔夫运动的推广和普及，具有较高的市场价值。

图1是高尔夫运动模拟系统测量装置结构简图。

以图1中所表示的一种设计方案为例，该高尔夫测量装置包括球1、连接件2、杆臂组件或线3、角度传感器4、光电传感器5、支撑件6，支点7和底座平面8。其中连接件2连接球1和杆臂组件或线3。支点7指支撑件6上的一转动点，杆臂组件或线3装在支撑件6上，可以围绕支点7转动。角度传感器4安装在支撑件6上，光电传感器5安装在杆臂组件或线3上。支撑件安装在底座平面8上。该装置使用两传感器来测量用于计算高尔夫球运动轨迹的有关参数：一个为角度传感器4，安装在支撑件上的支点7的位置上，用于测量图中杆臂组件或线3与底座平面8的夹角；另一个为光电传感器5，安装在图中杆臂组件或线3上，用于测量球1相对支点7产生不同位移量时的时间参数，高尔夫模拟系统的其它软硬件部分将接受这些数据信号并对这些信号进行必要的数学和逻辑处理，最终完成对高尔夫运动的模拟。