TWI603763B - 球體運動狀態量測系統及其方法 - Google Patents

Description

球體運動狀態量測系統及其方法

本發明是有關於一種量測系統及其方法，特別是有關於一種球體運動狀態量測系統及其方法。

球類運動是最受現今社會大眾喜愛的運動，以棒球為例，更是世界各地的人們熱愛的運動之一。投手在投球時，若是想要知道自身的投球速度，通常會使用測速槍來量測投球速度。然而，由於測速槍的價格不斐，因此對於一般業餘投手而言為一大負擔。

除了投球速度之外，若是投手在進行投球練習時能夠得知球路飛行軌跡或是相關資訊，則可以作為改進自身投球的參考依據。因此，基於市場的迫切需求之下，如何開發出一套可以量測出球體的球速、球路飛行及旋轉方向的感測分析技術，實已成為相關之技術場所急欲克服的挑戰與課題。

有鑑於上述習知技藝之問題，本發明之一目的就是在提供一種球體運動狀態量測系統及其方法，以解決習知技術難以量測球體的球速、轉動及運動狀態之問題。

為達前述目的，本發明提出一種球體運動狀態量測系統，包含：一球體，設有一容置元件及覆蓋容置元件之一蓋體；一感測模組，感測模組包含一加速度感測器及一角速度感測器，加速度感測器係偵測球體之加速度，角速度感測器係偵測球體之角速度；一無線通訊模組，電性連接感測模組且無線傳輸球體之加速度及角速度至一電子裝置，其中電子裝置具有一處理器，且電子裝置係取得球體所在位置之一環境參數；一電源供應器，電性連接感測模組及無線通訊模組，且感測模組、無線通訊模組及電源供應器係設置於容置元件中；以及一感應線圈，設置於蓋體與容置元件之間且電性連接電源供應器。其中，電子裝置係無線接收球體之加速度及角速度，並藉由處理器依據球體於第一運動狀態之加速度及角速度計算出球體於第一運動狀態之球速、轉速、轉軸及軌跡而得第一運動結果。其中，處理器係依據球體於第一運動狀態之球速及轉軸、於第二運動狀態之加速度以及環境參數計算出球體於第二運動狀態之球速、轉速、轉軸及軌跡而得第二運動結果。其中，球體於第一運動狀態係受重力、施力及空氣阻力作用，而球體於第二運動狀態係受重力、空氣阻力及球體向心力作用。

本發明之球體運動狀態量測系統更包含一緩衝結構包覆容置元件。

本發明之球體運動狀態量測系統更包含一繼電器電性連接感應線圈及電源供應器，以作為電源供應器之自動充電開關。

本發明之球體運動狀態量測系統更包含一無線充電座，球體係放置於無線充電座之凹面上，且感應線圈相距無線充電座之無線充電板一預定充電距離，藉以產生電力充電電源供應器。

其中，環境參數包含球體所在位置之溫度、海拔、風力、風向及濕度中至少一者。

其中，感測模組更包含一溫度感測器。

此外，本發明也提出一種球體運動狀態之量測方法，包含：提供一球體運動狀態量測系統，球體運動狀態量測系統包含設有一容置元件及一蓋體之一球體、一感測模組、一無線通訊模組、一電源供應器及一感應線圈，感測模組包含一加速度感測器及一角速度感測器；對球體進行第一運動步驟，以令球體受重力、施力及空氣阻力作用而呈第一運動狀態；進行第一感測步驟，藉由感測模組中的加速度感測器及角速度感測器偵測球體於第一運動狀態之加速度及角速度；對球體進行第二運動步驟，以令球體受重力、空氣阻力及球體向心力作用而呈第二運動狀態；進行第二感測步驟，藉由感測模組中的加速度感測器及角速度感測器偵測球體於第二運動狀態之加速度及角速度；進行無線傳輸步驟，藉由無線通訊模組分別將球體於第一運動狀態之加速度及角速度及第二運動狀態之加速度無線傳輸至一電子裝置，其中電子裝置係取得球體所在位置之環境參數；進行資料處理步驟，電子裝置之處理器係依據球體之加速度及角速度計算出球體於第一運動狀態之球速、轉速、轉軸及軌跡而得第一運動結果，且依據球體於第一運動狀態之球速及轉軸、於第二運動狀態之加速度以及環境參數計算出球體於第二運動狀態之球速、轉速、轉軸及軌跡而得第二運動結果；以及進行展示步驟，藉由電子裝置呈現第一運動結果及第二運動結果。

本發明之球體運動狀態之量測方法更包含對球體進行第三運動步驟，以令球體受重力、施力及空氣阻力作用而呈第三運動狀態，並進行第三感測步驟以藉由感測模組中的加速度感測器及角速度感測器偵測球體於第三運動狀態之加速度及角速度。

其中，環境參數包含球體所在位置之溫度、海拔、風力、風向及濕度中至少一者。

其中，感測模組更包含一溫度感測器。

承上所述，依本發明之球體運動狀態量測系統及其方法，其可具有一或多個下述優點：

(1)本發明之球體運動狀態量測系統及其方法，藉由感測模組中的加速度感測器及角速度感測器來偵測球體的加速度及角速度並傳輸至電子裝置的處理器，能夠藉由處理器來計算出球體的球速、轉速、轉軸及軌跡。

(2)本發明之球體運動狀態量測系統及其方法，藉由處理器依據球體之加速度及角速度計算出球體於第一運動狀態之球速、轉速、轉軸及軌跡，能夠得到球體的第一運動結果。

(3)本發明之球體運動狀態量測系統及其方法，藉由處理器依據球體於第一運動狀態之球速及轉軸、於第二運動狀態之加速度以及環境參數計算出球體於第二運動狀態之球速、轉速、轉軸及軌跡，能夠得到球體的第二運動結果。

(4)在本發明之球體運動狀態量測系統中，將球體放置於無線充電座之凹面上，可藉由無線充電座之無線充電板對球體中的感應線圈進行電磁感應並產生感應電流以對電源供應器進行充電。

(5)在本發明之球體運動狀態量測系統中，電性連接感應線圈及電源供應器的繼電器能夠作為電源供應器的自動充電開關。

(6)在本發明之球體運動狀態量測系統中，藉由包覆容置元件的緩衝結構，能夠消除結構誤差且能提供緩衝作用予設置在容置元件中的感測模組、無線通訊模組及電源供應器，避免因球體運動過程時造成感測模組、無線通訊模組及電源供應器的損壞。

100‧‧‧球體運動狀態量測系統

10‧‧‧球體

12‧‧‧容置元件

14‧‧‧緩衝結構

16‧‧‧凹槽

20‧‧‧感測模組

22‧‧‧加速度感測器

24‧‧‧角速度感測器

26‧‧‧溫度感測器

30‧‧‧無線通訊模組

40‧‧‧電源供應器

50‧‧‧蓋體

60‧‧‧感應線圈

70‧‧‧電子裝置

72‧‧‧處理器

80‧‧‧繼電器

90‧‧‧無線充電座

92‧‧‧凹面

94‧‧‧無線充電板

d‧‧‧預定充電距離

X‧‧‧第一運動狀態

Y‧‧‧第二運動狀態

Z‧‧‧第三運動狀態

S10、S20、S30、S40、S50、S60、S70、S80、S90、S100‧‧‧步驟

圖1為本發明之球體運動狀態量測系統之第一實施例之電路方塊圖。

圖2為本發明中感測模組之示意圖。

圖3為本發明之球體運動狀態量測系統之第二實施例之電路方塊圖。

圖4為本發明之球體運動狀態量測系統之第一態樣之示意圖。

圖5為球體放置於無線充電座上之示意圖。

圖6為本發明之球體運動狀態量測系統之第二態樣之示意圖。

圖7為球體呈第一運動狀態及第二運動狀態之示意圖。

圖8為球體呈第三運動狀態之示意圖。

圖9為本發明之球體運動狀態之量測方法之第一較佳實施例之流程示意圖。

圖10為本發明之球體運動狀態之量測方法之第二較佳實施例之流程示意圖。

圖11為本發明中資料處理及運動結果展示之示意圖。

為利 貴審查員瞭解本創作之技術特徵、內容與優點及其所能達成之功效，茲將本創作配合圖式，並以實施例之表達形式詳細說明如下，而其中所使用之圖式，其主旨僅為示意及輔助說明書之用，未必為本創作實施後之真實比例與精準配置，故不應就所附之圖式的比例與配置關係解讀、侷限本創作於實際實施上的權利範圍。此外，為使便於理解，下述實施例中的相同元件係以相同的符號標示來說明。

請一併參閱圖1、圖3及圖4，圖1為本發明之球體運動狀態量測系統之第一實施例之電路方塊圖，圖3為本發明之球體運動狀態量測系統之第二實施例之電路方塊圖，圖4為本發明之球體運動狀態量測系統之第一態樣之示意圖。本發明之球體運動狀態量測系統之第二實施例與第一實施例之差異處僅在於，第二實施例中更包含有繼電器80(下文中將詳細描述)。在本發明之第一實施例中，球體運動狀態量測系統100至少包含有設置有容置元件12及蓋體50之球體10、感測模組20、無線通訊模組30、電源供應器40以及感應線圈60。詳言之，球體10包含本體及包覆本體之外皮，且本體中具有凹槽16。凹槽16可以是從本體表面朝本體內部凹設的槽體(見圖4)，也可以是從本體之一表面貫穿本體相對之另一表面的槽體(見圖6，兩蓋體50分別覆蓋相對的兩表面)。上述凹槽16的形式僅為舉例，非為限制性，使用者可視實際需求改變凹槽16的形式態樣。本體之材質可例如為軟木、橡膠、軟木混合橡膠、多層纏繞棉線或其組合，但不限定於此。如圖4所示，容置元件12之尺寸係對應於凹槽16之尺寸且可例如置於球 體10表面的凹槽16中，蓋體50係用以覆蓋凹槽16中之容置元件12，且蓋體50之頂部較佳為齊平於本體之表面。感測模組20至少包含有加速度感測器22及角速度感測器24，加速度感測器22係偵測球體10之加速度，角速度感測器24係偵測球體10之角速度。無線通訊模組30電性連接感測模組20且無線傳輸球體10之加速度及角速度至電子裝置70，其中電子裝置70具有處理器72，且電子裝置70係取得球體10所在位置之環境參數。環境參數可例如包含有球體10所在位置之溫度、海拔、風力、風向及濕度中至少一者。而電子裝置70取得球體10所在位置之環境參數的方式可例如藉由氣象局經由電子裝置70裝設的程式(舉例為手機所裝設的APP程式)所提供或由儲存於電子裝置70之資料庫所提供。電源供應器40電性連接感測模組20及無線通訊模組30，且感測模組20、無線通訊模組30及電源供應器40係設置於容置元件12中。感應線圈60例如是環繞成平面形式，且設置於蓋體50之內側。其中，感應線圈60位於蓋體50與容置元件12之間且電性連接電源供應器40。感應線圈60之兩電線接點較佳係設計成從環形中心延伸而電性連接電源供應器40，藉此可方便整體結構設置。在此實施態樣中，雖然同時具有凹槽16與容置元件12，然而在本發明之另一實施態樣中，凹槽16即是容置元件12，亦即直接將蓋體50覆蓋凹槽16，且將上述電子元件直接設於凹槽16中。除此之外，在本發明之又一實施態樣中，亦可省去設置蓋體50，亦即凹槽16即是容置元件12且將容置元件12直接設置於球體10的內部中。在本發明中，球體運動狀態量測系統100的所有構件的整體質心可調整與球體10的幾何中心相符合(例如藉由調整各構件的設置位置或額外設置配重塊)，以維持球體10運動時的穩定度。

電子裝置70係無線接收球體10之加速度及角速度，並藉由處理器72依據球體10於第一運動狀態之加速度及角速度計算出球體於第一運動狀態之球速、轉速、轉軸及軌跡而得第一運動結果。並且，處理器72係依據球體10於第一運動狀態之球速及轉軸、於第二運動狀態之加速度以及環境參數計算出球體於第二運動狀態之球速、轉速、轉軸及軌跡而得第二運動結果。其中，球體10於第一運動狀態係受重力、施力及空氣阻力作用，而球體10於第二運動狀態係受重力、空氣阻力及球體向心力作用。

本發明之球體運動狀態量測系統100係藉由加速度感測器22來偵測球體10之加速度，即偵測球體10於移動過程中之球速變化及球體10在不同方位的動量資訊。加速度感測器22可例如為三軸加速度感測器，能夠量測三個正交方向上的加速度。加速度感測器22並不限定於前述的三軸加速度感測器，任何可用以量測球體10於移動過程中之球速變化的感測器皆為本發明所請求保護之加速度感測器22。

本發明之球體運動狀態量測系統100係藉由角速度感測器24來偵測球體10之角速度，即偵測球體10的運動方位改變資訊。角速度感測器24可例如為三軸陀螺儀，能夠量測球體10關於三個正交方向的角位移。角速度感測器24並不限定於前述的三軸陀螺儀，任何可用以量測球體10的運動方位改變資訊的感測器皆為本發明所請求保護之角速度感測器24。

本發明之球體運動狀態量測系統100係藉由無線通訊模組30來將球體10之加速度及角速度無線傳輸至電子裝置70。電子裝置70可例如為桌上型電腦、筆記型電腦或手機等電子移動設備。無線通訊傳輸模組30可例如為藍芽傳輸模組、ANT+、藍芽或藍芽低功耗(Bluetooth Low Energy，BLE)傳輸模組。 透過無線傳輸模組30來將球體10的運動資訊(例如加速度或角速度)傳輸至電子裝置70，以便電子裝置70中的處理器72進行後續的資料處理步驟。無線傳輸模組30並不限定於前述的傳輸模組，任何可用以將球體10的運動資訊無線傳輸至電子裝置70的傳輸模組皆為本發明所請求保護之無線傳輸模組30。

在本發明中，球體運動狀態量測系統100更可包含有用以包覆容置元件12的緩衝結構14。較佳地，緩衝結構14可例如共形地包覆或貼附容置元件12之外圍，藉此當容置元件12插入球體10之凹槽16中時，緩衝結構14不僅可減少容置元件12與凹槽16之間的結構誤差，也可同時提供緩衝作用。如圖4所示，藉由包覆容置元件12的緩衝結構14，能夠提供緩衝作用予設置在容置元件12中的感測模組20、無線通訊模組30及電源供應器40，避免因球體運動過程時造成感測模組20、無線通訊模組30及電源供應器40的損壞。在本發明之另一實施態樣中，緩衝結構14可例如同時共形地包覆或貼附容置元件12及蓋體50之外圍，且覆蓋蓋體50之緩衝結構14較佳為齊平於本體之表面。

在本發明中，球體運動狀態量測系統100更可包含有無線充電座90，此無線充電座90之頂部具有凹面92且具有無線充電板94，此無線充電板94例如為平面形式之感應線圈。請參閱圖5，圖5為球體放置於無線充電板上之示意圖。如圖5所示，球體10係放置於無線充電座90之凹面92上，且感應線圈60相距無線充電板94一預定充電距離d，藉以產生電力來對電源供應器40進行充電。其中，此預定充電距離d例如是小於10mm，較佳為小於6mm。無線充電板94可以對球體10中的感應線圈60進行電磁感應以使感應線圈60產生感應電流，進而能夠對電源供應器40進行充電。藉此，本發明的球體10無須額外接電線進行充電，當使用者欲對球體10進行充電時，或者球體10中的電源供應器40的電力耗 盡時，僅需要將球體10置放於無線充電座90之凹面92上，即可輕易地進行充電程序，以再次使用球體10。

在本發明之球體運動狀態量測系統之第二實施例中，球體運動狀態量測系統100更可包含有電性連接感應線圈60及電源供應器40的繼電器80，繼電器80可作為電源供應器40之自動充電開關(見圖3及圖4)。

此外，如圖2所示，感測模組20更可例如包含有溫度感測器26，且上述環境參數中之溫度可例如由溫度感測器26偵測而得。溫度感測器26所測得的溫度可例如經由無線傳輸模組30而無線傳輸至電子裝置70，以供電子裝置70中的處理器72進行後續的資料處理步驟。溫度感測器26可例如為溫度計、熱敏電阻或量測溫度變化的熱電偶等感測器。溫度感測器26並不限定於前述的感測器，任何可用以量測球體10所在位置的溫度的感測器皆為本發明所請求保護之溫度感測器26。

如前所述，球體10於第一運動狀態係受重力、施力及空氣阻力作用，而球體10於第二運動狀態係受重力、空氣阻力及球體向心力作用。在本發明中，第一運動狀態X係指使用者持球體10進行動作到將球體10拋出之期間的狀態，因此球體10於第一運動狀態X會受到重力、使用者的施力及空氣阻力作用。第二運動狀態Y係指球體10被使用者拋出後到球體10靜止之期間的狀態，因此球體10於第二運動狀態Y會受到重力、空氣阻力及球體向心力作用(見圖7)。而若是使用者對球體10施力而使球體10產生位移且之後並未將球體10拋出(例如握持球體10並將球體10進行畫圈或位移等動作)，將球體10於此期間的狀態定義為第三運動狀態Z。球體於第三運動狀態Z會受到重力、使用者的施力及空氣阻力作用(見圖8)。

請參閱圖9，圖9為本發明之球體運動狀態之量測方法之第一較佳實施例之流程示意圖。如圖9所示，在第一較佳實施例中，本發明之球體運動狀態之量測方法至少包含有步驟S10至S80。在步驟S10中，提供球體運動狀態量測系統，球體運動狀態量測系統包含有球體、感測模組、無線通訊模組、電源供應器及感應線圈，其中感測模組包含有加速度感測器及角速度感測器。在步驟S20中，對球體進行第一運動步驟，以令球體受重力、施力及空氣阻力作用而呈第一運動狀態。在步驟S30中，進行第一感測步驟，藉由感測模組中的加速度感測器及角速度感測器偵測球體於第一運動狀態之加速度及角速度。在步驟S40中，對球體進行第二運動步驟，以令球體受重力、空氣阻力及球體向心力作用而呈第二運動狀態。在步驟S50中，進行第二感測步驟，藉由感測模組中的加速度感測器及角速度感測器偵測球體於第二運動狀態之加速度及角速度。在步驟S60中，進行無線傳輸步驟，藉由無線通訊模組分別將球體於第一運動狀態之加速度及角速度及第二運動狀態之加速度無線傳輸至電子裝置，其中電子裝置係取得球體所在位置之環境參數。在步驟S70中，進行資料處理步驟，電子裝置之處理器係依據球體之加速度及角速度計算出球體於第一運動狀態之球速、轉速、轉軸及軌跡而得第一運動結果，且依據球體於第一運動狀態之球速及轉軸、於第二運動狀態之加速度以及環境參數計算出球體於第二運動狀態之球速、轉速、轉軸及軌跡而得第二運動結果。在步驟S80中，進行展示步驟，藉由電子裝置來呈現第一運動結果及第二運動結果。前述的環境參數包含有球體所在位置之溫度、海拔、風力、風向及濕度中至少一者。並且，感測模組更可以包含有溫度感測器，且環境參數中的溫度係由溫度感測器偵測而得，或可例如藉由氣象局經由電子裝置裝設的程式所提供或由儲存於電子裝置之資料庫所提供。

在第二較佳實施例中，本發明之球體運動狀態之量測方法不僅包含有步驟S10至S80，也包含有步驟S90及步驟S100。本發明之第二較佳實施例與前述的第一較佳實施例之差異處僅在於，本發明之第二較佳實施例更包含有步驟S90及步驟S100，故在此不多贅述步驟S10至S80。如圖10所示，圖10為本發明之球體運動狀態之量測方法之第二較佳實施例之流程示意圖。在步驟S90中，對球體進行第三運動步驟，以令球體受重力、施力及空氣阻力作用而呈第三運動狀態。在步驟S100中，進行第三感測步驟，以藉由感測模組中的加速度感測器及角速度感測器偵測球體於第三運動狀態之加速度及角速度。之後，進行無線傳輸步驟(步驟S60)，以藉由無線通訊模組將球體於第三運動狀態之加速度及角速度無線傳輸至電子裝置。接著，進行資料處理步驟(步驟S70)，電子裝置中的處理器會依據球體之加速度及角速度計算出球體於第三運動狀態之球速、轉速、轉軸及軌跡而得第三運動結果。最後，進行展示步驟(步驟S80)，藉由電子裝置來呈現第三運動結果。

下列說明描述如何以本發明之球體運動狀態量測系統進行球體運動狀態的量測。請一併參閱圖1至圖2、圖4、圖7及圖9，首先提供球體運動狀態量測系統100(步驟S10)，使用者可握持球體10並對球體10進行第一運動步驟(步驟20)以使球體10受重力、使用者的施力及空氣阻力作用而呈第一運動狀態X(見圖7)。在球體10呈第一運動狀態X之期間，感測模組20中的加速度感測器22及角速度感測器24會偵測球體10於第一運動狀態X之加速度及角速度(步驟S30)，並藉由無線通訊模組30將球體10於第一運動狀態X之加速度及角速度無線傳輸至電子裝置70(步驟S60)。無線通訊模組30可例如以每40ms將第一運動狀態X之加速度及角速度無線傳輸至電子裝置70，但不限定於此。之後，電子裝置70 中的處理器72再依據球體10於第一運動狀態X之加速度及角速度計算出球體10於第一運動狀態X之球速、轉速、轉軸及軌跡而得第一運動結果(步驟S70)。最後，再藉由電子裝置70來呈現第一運動結果(步驟S80)(見圖11)。上述的第一運動結果可例如包含有使用者資訊(例如姓名或用以代表使用者的代碼)、球體運動時間、球體之球速、轉速、轉軸及軌跡、環境參數。

而當球體10被使用者拋出後(即球體10進行第二運動狀態Y，見圖7)，球體10會受重力、空氣阻力作用及球體向心力的作用(步驟S40)。在球體10呈第二運動狀態Y之期間，感測模組20中的加速度感測器22及角速度感測器24會偵測球體10於第二運動狀態Y之加速度及角速度(步驟S50)，並藉由無線通訊模組30將球體10於第二運動狀態Y之加速度及角速度無線傳輸至電子裝置70(步驟S60)。同樣地，無線通訊模組30可例如以每40ms將第二運動狀態Y之加速度及角速度無線傳輸至電子裝置70，但不限定於此。之後，電子裝置70中的處理器72再依據球體10於第一運動狀態X之球速及轉軸、球體10於第二運動狀態Y之加速度以及電子裝置70所取得之環境參數(環境參數中的溫度可由電子裝置70的程式或者是由球體10中的溫度感測器26經偵測而提供)計算出球體10於第二運動狀態Y之球速、轉速、轉軸及軌跡而得第二運動結果(步驟S70)。最後，再藉由電子裝置70來呈現第二運動結果(步驟S80)(見圖11)。上述的第二運動結果可例如包含有使用者資訊(例如姓名或用以代表使用者的代碼)、球體運動時間、球體之球速、轉速、轉軸及軌跡、環境參數。

請接續參閱圖1、圖2、圖4、圖8及圖10。當使用者對球體10施力而使球體10產生位移且之後並未將球體10拋出(例如將握持球體10並將球體10進行畫圈或位移等動作，見圖8)，球體10會受重力、使用者的施力及空氣阻力作用 (步驟S90)。在球體10呈第三運動狀態Z之期間，感測模組20中的加速度感測器22及角速度感測器24會偵測球體10於第三運動狀態Z之加速度及角速度(步驟S100)，並藉由無線通訊模組30將球體10於第三運動狀態Z之加速度及角速度無線傳輸至電子裝置70(步驟S60)。同樣地，無線通訊模組30可例如以每40ms將第三運動狀態Z之加速度及角速度無線傳輸至電子裝置70，但不限定於此。之後，電子裝置70中的處理器72再依據球體10於第三運動狀態Z之加速度及角速度計算出球體於第三運動狀態Z之球速、轉速、轉軸及軌跡而得第三運動結果(步驟S70)。最後，再藉由電子裝置70來呈現第三運動結果(步驟S80)(見圖11)。上述的第三運動結果可例如包含有使用者資訊(例如姓名或用以代表使用者的代碼)、球體運動時間、球體之球速、轉速、轉軸及軌跡、環境參數。藉由使用者對球體10進行第三運動步驟S90而使球體10產生位置變化，能夠讓使用者評估本發明之球體運動狀態量測系統100的量測準確度。此外，在一實施例中，球體10中更包含一處理單元，當球體10發生運動時，此處理單元會判斷球體10的運動是否符合一預設模式，若符合則進行喚醒動作，即令無線傳輸模組30將球體10的加速度及角速度傳輸至電子裝置70，以藉由電子裝置70來呈現運動結果。

在本發明之球體運動狀態量測方法中，經資料處理步驟(步驟S70)所得之第一運動結果、第二運動結果及/或第三運動結果可藉由電子裝置70來呈現。舉例來說，可藉由電子裝置70之顯示螢幕來顯示第一運動結果、第二運動結果及/或第三運動結果，或者可以藉由電子裝置70之播放裝置(例如喇叭)來語音播放第一運動結果、第二運動結果及/或第三運動結果，亦或是藉由電子裝置70之震動器來震動地呈現第一運動結果、第二運動結果及/或第三運動結果。並且，處理器72會依據第一運動結果、第二運動結果或第三運動結果以及使用者 的生理資料(例如身高、體重或年齡)評估投球成效。舉藉由電子裝置70之顯示螢幕來顯示第一運動結果、第二運動結果及/或第三運動結果為例，使用者可藉由觀看顯示螢幕而得知每一次投球的投球成效，例如軌跡。並且，經多次投球後，處理器72也會將多次的投球成效一併或選擇性地呈現於顯示螢幕上，因此使用者能夠藉由觀看顯示螢幕而比較投球成效的數據。藉此，使用者能夠依據投球成效及數據比較的顯示結果而得知自身投球是否進步，而達到訓練之目的。

綜上所述，本發明之球體運動狀態量測系統及其方法，藉由感測模組中的加速度感測器及角速度感測器來偵測球體的加速度及角速度並傳輸至電子裝置的處理器，能夠藉由處理器來計算出球體的球速、轉速、轉軸及軌跡。並且，藉由處理器依據球體之加速度及角速度計算出球體於第一運動狀態之球速、轉速、轉軸及軌跡，能夠得到球體的第一運動結果；藉由處理器依據球體於第一運動狀態之球速及轉軸、於第二運動狀態之加速度以及環境參數計算出球體於第二運動狀態之球速、轉速、轉軸及軌跡，能夠得到球體的第二運動結果。此外，本發明可藉由無線充電板對球體中的感應線圈進行電磁感應並產生感應電流以對電源供應器進行充電。此外，本發明更可藉由包覆容置元件的緩衝結構，提供緩衝作用予設置在容置元件中的感測模組、無線通訊模組及電源供應器，避免因球體運動過程時造成感測模組、無線通訊模組及電源供應器的損壞。

以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本創作之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變更，均應包含於後附之申請專利範圍中。

100‧‧‧球體運動狀態量測系統

10‧‧‧球體

20‧‧‧感測模組

30‧‧‧無線通訊模組

40‧‧‧電源供應器

60‧‧‧感應線圈

70‧‧‧電子裝置

72‧‧‧處理器

Claims (10)

1. 一種球體運動狀態量測系統，包含：一球體，設有一容置元件及覆蓋該容置元件之一蓋體；一感測模組，該感測模組包含一加速度感測器及一角速度感測器，該加速度感測器係偵測該球體之一加速度，該角速度感測器係偵測該球體之一角速度；一無線通訊模組，電性連接該感測模組且無線傳輸該球體之該加速度及該角速度至一電子裝置，其中該電子裝置具有一處理器，且該電子裝置係取得該球體所在位置之一環境參數；一電源供應器，電性連接該感測模組及該無線通訊模組，且該感測模組、該無線通訊模組及該電源供應器係設置於該容置元件中；以及一感應線圈，設置於該蓋體與該容置元件之間且電性連接該電源供應器，其中該電子裝置係無線接收該球體之該加速度及該角速度，並藉由該處理器依據該球體於一第一運動狀態之該加速度及該角速度計算出該球體於該第一運動狀態之球速、轉速、轉軸及軌跡而得一第一運動結果，其中該處理器係依據該球體於該第一運動狀態之球速及轉軸、於一第二運動狀態之加速度以及該環境參數計算出該球體於該第二運動狀態之球速、轉速、轉軸及軌跡而得一第二運動結果，其中該球體於該第一運動狀態係受重力、施力及空氣阻力作用，而該球體於該第二運動狀態係受重力、空氣阻力及球體向心力作用。
2. 如申請專利範圍第1項所述之球體運動狀態量測系統，更包含一緩衝結構包覆該容置元件。
3. 如申請專利範圍第1項所述之球體運動狀態量測系統，更包含一繼電器電性連接該感應線圈及該電源供應器，以作為該電源供應器之自動充電開關。
4. 如申請專利範圍第3項所述之球體運動狀態量測系統，更包含一無線充電座，該球體係放置於該無線充電座之一凹面上，且該感應線圈相距該無線充電座之一無線充電板一預定充電距離，藉以產生電力充電該電源供應器。
5. 如申請專利範圍第1項所述之球體運動狀態量測系統，其中該環境參數包含該球體所在位置之溫度、海拔、風力、風向及濕度中至少一者。
6. 如申請專利範圍第5項所述之球體運動狀態量測系統，其中該感測模組更包含一溫度感測器。
7. 一種球體運動狀態之量測方法，包含：提供一球體運動狀態量測系統，該球體運動狀態量測系統包含設有一容置元件及一蓋體之一球體、一感測模組、一無線通訊模組、一電源供應器及一感應線圈，該感測模組包含一加速度感測器及一角速度感測器；對該球體進行一第一運動步驟，以令該球體受重力、施力及空氣阻力作用而呈一第一運動狀態；進行一第一感測步驟，藉由該感測模組中的該加速度感測器及該角速度感測器偵測該球體於該第一運動狀態之加速度及角速度；對該球體進行一第二運動步驟，以令該球體受重力、空氣阻力及球體向心力作用而呈一第二運動狀態； 進行一第二感測步驟，藉由該感測模組中的該加速度感測器及該角速度感測器偵測該球體於該第二運動狀態之加速度及角速度；進行一無線傳輸步驟，藉由該無線通訊模組分別將該球體於該第一運動狀態之加速度及角速度及該第二運動狀態之加速度無線傳輸至一電子裝置，其中該電子裝置係取得該球體所在位置之一環境參數；進行一資料處理步驟，該電子裝置之一處理器係依據該球體之加速度及角速度計算出該球體於該第一運動狀態之球速、轉速、轉軸及軌跡而得一第一運動結果，且依據該球體於該第一運動狀態之球速及轉軸、於該第二運動狀態之加速度以及該環境參數計算出該球體於該第二運動狀態之球速、轉速、轉軸及軌跡而得一第二運動結果；以及進行一展示步驟，藉由該電子裝置呈現該第一運動結果及該第二運動結果。
8. 如申請專利範圍第7項所述之球體運動狀態之量測方法，更包含對該球體進行一第三運動步驟，以令該球體受重力、施力及空氣阻力作用而呈一第三運動狀態，並進行一第三感測步驟以藉由該感測模組中的該加速度感測器及該角速度感測器偵測該球體於該第三運動狀態之加速度及角速度。
9. 如申請專利範圍第7項所述之球體運動狀態之量測方法，其中該環境參數包含該球體所在位置之溫度、海拔、風力、風向及濕度中至少一者。
10. 如申請專利範圍第9項所述之球體運動狀態之量測方法，其中該感測模組更包含一溫度感測器。