专利名称：一种高尔夫模拟装置的制作方法
技术领域：
本发明通常涉及基于计算机的高尔夫模拟器。
背景技术：
高尔夫是一项运动，其持续变得受欢迎。对于热心者来说高尔夫的主要吸引力之ー是对改善ー个人游戏的不断挑战。要成为熟练的高尔夫球手并保持高尔夫运动的熟练水平，需要相当大量的练习。然而，很少热心者有打完全轮的高尔夫所需的可用时间，或在室外练习场练习打击高尔夫球所需的可用时间。为了解决这个问题，很多人都发现室内高尔夫模拟器是可行的选择。高尔夫模拟器已推出从而提供这样的室内设施在其中玩家可以练习高尔夫游戏的所有方面。
发明内容
本发明的系统、方法和设备各自均具有若干方面，这些方面的每个方面是可以组合的。现在将简要讨论其更突出的特征，但不是要限制本发明的范围。在考虑该讨论后，尤其是在阅读完题为“具体实施方式
”的这ー节后，人们会了解到，本发明的特征如何提供了比其他高尔夫模拟器的优势。在一个实施例中，一种高尔夫模拟器，其中高尔夫球朝着显示面射出，高尔夫球的未来弾道被预测并显示在显示面上，，所述装置包括射出区；计算机，其计算高尔夫球的预测弹道；以及显示面，高尔夫球的预测弹道出现在其上，其中显示面被配置为允许高尔夫球通过显示面。在另一个实施例中，高尔夫模拟器，其中高尔夫球朝着显示面射出，高尔夫球的未来弾道被预测并显示在显示面上，所述装置包括用于预测高尔夫球的弾道的器件；用于显示高尔夫球的预测弹道的显示器件；以及用于允许高尔夫球通过显示器件的器件。
图I是图示高尔夫模拟器的一个实施例的图。图2是图示高尔夫模拟器中的弹道生成系统的ー个实施例的框图。图3是图示包括弹性带的高尔夫模拟器显示面的一个实施例的图。图4是以沿图3的线4-4的顶视剖切示图3的高尔夫模拟器显示面的图。图5是图示高尔夫模拟器的球捕集器的一个实施例的图。图6是图示包括弹性带的高尔夫模拟器显示面的一个实施例的图。图7是图示包括流体板的高尔夫模拟器显示面的一个实施例的图。
具体实施例方式以下的详细说明是针对本发明的某些特定实施例。然而，本发明可以以权利要求所限定和涵盖的多种不同方式实施。在这个说明中參考了附图，其中相同的部分始終标以相同的标记。在一个实施例中，高尔夫模 拟器允许玩家在射出(launch)区朝着绘出高尔夫球场的显示面打击高尔夫球，高尔夫模拟器然后计算高尔夫球的未来弹道。计算出的高尔夫球的未来弹道可以示出在显示面上，使得例如高尔夫球在击中之后被示出为下落到平坦球道。在一个实施例中，显示面允许高尔夫球通过显示面。例如，显示面可由垂直和水平弾性带形成的网络构成。这种显示面允许高尔夫球通过显示面，同时仍创建高尔夫球的未来弹道的可视真实图。现在将參考附图描述本发明的方面。首先參考图1，其图示了高尔夫模拟器。高尔夫模拟器的共同特征包括显示面102和射出区103。高尔夫球可以从射出区103朝着显示面102被加速。例如，玩家可以朝着显示面102发球、切击或轻击高尔夫球。显示面102上可以具有适合于所模拟的高尔夫游戏的图像。显示面102可以由合适的材料和表面制成以将图像投影在其上。在一个实施例中，图像可以用投影机投影在显示面102上，投影机安装在尽可能远离高尔夫球的飞行路径的区域。在一些实施例中，高尔夫模拟器具有围绕显示面102的外壳。在一个示例中，显示面102上的图像是高尔夫球场的平坦球道、果岭或其他部分。在这些实施例中，在高尔夫球到达显示面102之后，生成遵循预测弹道的球的图像，并将其示出在显示面102上以在所显示的高尔夫球场上模拟高尔夫球的击球过程。在一个实施例中，显示面102显示高尔夫球洞，并且显示面102显示高尔夫球基于高尔夫球的预测弹道朝着高尔夫球洞移动。一旦确定出在单次或多次高尔夫球挥动之后高尔夫球到达高尔夫球洞，则在显示面102上可显示新的高尔夫球洞。图2是更详细图示用于产生预测弹道的设备的框图。该设备包括显示面102、触发装置202、处理电路204、平移捕获系统208和自旋捕获系统210。触发装置202开启模拟器的操作。触发装置202检测高尔夫球何时离开射出区103。例如，触发装置可以是麦克风，其检测指示高尔夫球杆打击的高尔夫球的声音。一旦触发装置202检测到高尔夫球已经被击出，高尔夫模拟器就开始确定高尔夫球的未来弾道。预测高尔夫球的未来弾道需要计算平移速度和旋转速度。因此，模拟器包含平移捕获系统208和旋转捕获系统210。自旋捕获系统210可以由单个或多个摄像机218和照明系统组成。在一个实施例中的照明系统由耦合至一个或多个闪光灯220的闪光控制器222组成。例如，平移捕获系统可以包含一个或多个摄像机212、红外发射器214和红外传感器216。在一个实施例中，只使用一个摄像机来执行摄像机212和摄像机218的功能。处理电路204被配置为基于从平移捕获系统208和旋转捕获系统210接收到的信息来计算旋转速度和平移速度。处理电路204基于旋转速度和平移速度来计算高尔夫球的未来弾道。然后显示面102示出遵循由处理电路204计算出的未来弹道的高尔夫球。在一个实施例中，计算机容纳处理电路204并控制模拟。通过计算机，玩家可以选择游戏的各种选项，这些选项可以包括练习模式和高尔夫球场的选择。其他配置设定诸如触发时间、延迟、麦克风灵敏度也可以通过计算机来控制。
返回图I,红外传感器216位于射出区103和显示面102之间。红外发射器214可被定位为使得从红外发射器214发出的光能够被红外传感器216的至少之ー检测到。摄像机212被定位以使得它能够捕获射出区103的图像。闪光灯220可被定位以使得它们为摄像机218提供光。摄像机218可以被定位以使得随着高尔夫球从射出区103移动到显示面102，它能够捕获高尔夫球的图像。处理电路204计算高尔夫球的平移速度。处理电路204可以用摄像机212捕获的图像来确定高尔夫球的初始位置。触发装置202能够用来确定何时射出高尔夫球。因此，触发装置检测高尔夫球离开初始位置的时间。处理电路204初始位置和触发装置确定的时间与高尔夫球通过ー组红外发射器214和红外传感器216的位置和时间比较。处理电路204还计算高尔夫球的旋转速度。摄像机218可用于确定高尔夫球的自旋。摄像机212可以捕获多个图像和比较高尔夫球104在图像中的位置以判断高尔夫球104的自转。为了确定图像之间的时间，可以使用闪光灯220和闪光控制器222。闪光控制器可控制ー组闪光灯220使得这些灯以固定间隔时间闪光。闪光灯220照射高尔夫球使得能够拍到清晰图像。这样，处理电路204可以用通过两个摄像机图像确定的两个旋转位置和闪光之间的时间来计算高尔夫球104的旋转速度。闪光优选是红外闪光，使得用户看不到它。基于计算出的旋转速度和平移速度，处理电路204计算高尔夫球的射出弾道。在2009年I月19日提交的美国申请NO. 61/145，683中详细描述了使用闪光灯、摄像机和红外发射器的系统，用于确定旋转速度和平移速度，该申请通过引用合并于此。可以使用各种各样的系统来计算高尔夫球的平移速度和旋转速度以产生高尔夫球的预测弹道，上述系统仅仅是ー个示例。其他已知的系统使用传感器来确定在球杆面击打高尔夫球时球杆面的速度和方向。常规系统使用实心的显示器。当高尔夫球打击中显示器吋，它反弹回来，造成多余的噪音并产生了并不是特别像打实际高尔夫球的结果。有些系统使用这种反弹以收集有关高尔夫球弾道的其他信息。但是，本文描述的有利实施例并入了这样的显示面，其被配置为使得高尔夫球可以通过该显示面。在下面更详细地描述的ー个实施例中，显示面102可以由ー组带形成，这些带由允许高尔夫球通过显示面102的材料构成。图3是图示高尔夫模拟器显示面102的一个实施例的示意图，高尔夫球可以通过显示面102。在一个实施例中，显示面102具有水平带410和垂直带412。水平带410可以近似水平地定位，垂直带12可以近似垂直地定位。然而，带可以以任何配置定位，包括对角地定位。水平带410和垂直带412可以设计成使得图像可以投影在带上，但高尔夫球可以在高尔夫球击中显示面时通过带之间创建的小空间。水平带410和垂直带412可由任何合适的材料制成，诸如布或塑料。通常在服装应用中使用的弾性布带被发现是合适的。在一个实施例中，水平带410由与垂直带412不同的材料制成。显示面102可以只包括水平带410，只包括垂直带412或包括水平带410和垂直带412 二者。在一个实施例中，显示面102包括多于ー组的水平带410或垂直带412，在另一实施例中，如图3和图4所示,显示面102包括ー组水平带410和ー组垂直带412。显示面102可以仅在显示器的一部分包括水平带410和垂直带412。如果使用多组带，则任何一组带可以位于显示器最接近射出区的前部中。例如，水平带410或垂直带412都可以置于另ー组的前面。在一个实施例中，已发现如果水平带410定位在垂直带412前面，则高尔夫球可以更容易地通过这组水平带410和垂直带412。水平带410和垂直带412的一部分也可以交织在一起用于显示面102的全部或部分，使得一组带并不完全在另ー组组带的前面。水平带410和垂直带412可用任何合适的器件支撑。例如，在图3中，显示面102具有水平支撑件406和垂直支撑件408。水平带410可连接以在一端支撑第一垂直支撑件408，以及在另一端支撑第二垂直支撑件408，每个单独垂直带412可在一端连接到第一水平支撑件406，以及在另一端连接到第二水平支撑件406。水平带410和垂直带412可以使用任何合适的附接方式连接到支撑件406和408,诸如钉、夹子或维可牢(velcro)。支撑件406和408可形成任何合适的显示器形状，诸如矩形或圆形。在另ー实施例中，没有独特的水平和垂直支撑件。例如，带可以附接至高尔夫模拟器的外壳的壁或边缘。所有水平带410上的张カ可以大约相同以防止任何下垂，从而使显示面102看起来均 匀。同样，所有垂直带412上的张カ也可以大约相同。各个水平带410和垂直带412可以以允许高尔夫球通过它们的任何方式定位。每个水平带410可以定位为足够接近下一水平带410，以使得显示面看起来像単独的图像。在一个实施例中，水平带410彼此重叠。例如，水平带410可以定位为足够重叠，以使得显示面102上的图像中没有间隙，但使得重叠足够小以使高尔夫球可以很容易地通过它们。垂直带412也可以定位为彼此相邻，并且定位成使得垂直带412彼此重叠。在一个实施例中，每个水平带410与相邻水平带410的大约三分之一重叠,每个垂直带412与相邻垂直带412的大约三分之一重叠。有利的是重叠小于大约一半的带宽度。每个水平带410和垂直带412的宽度可以设计成使得其足够宽以使显示面看起来是有结合性的，但是足够薄以使高尔夫球可以通过它们。在一个实施例中，水平带410和垂直带412的宽度是I到3英寸厚，宽度是朝向高尔夫球手的横跨显示面102的距离。在一个实施例中，多个水平带410不都是相同的宽度。在另ー实施例中，多个垂直带412不都是相同的宽度。水平带410也可以具有与垂直带412不同的宽度。图4是图示高尔夫模拟器显示面的一个实施例的图。在一个实施例中，用于前侧的一组带的支撑件定位于用于后侧的ー组带的支撑件的后面。例如，在图2中，垂直支撑件408定位于水平支撑件406的后面，使得垂直带412给水平带410施加轻微的压力。在另一实施例中，水平支撑件406可定位于垂直支撑件408的后面，同时水平带410定位于垂直带412的后面，使得水平带410给垂直带412施加压力。这种定位可以保持前侧的ー组带更稳定并防止它们下垂。因此，显示在前侧的ー组带上的图像可以基本上呈现为如同显示面是实心材料板。图5是图示高尔夫模拟器的一个实施例的图。在一个实施例中，高尔夫模拟器被设计为使得高尔夫球在通过显示面102之后被停止。例如，球捕集器702可以在高尔夫球通过水平带410和垂直带412之后阻止或捕集高尔夫球。球捕集器702可定位成使得水平带410和垂直带412在射出区103和球捕集器702之间。球捕集器702可由任何合适的材料制成，诸如泡沫材料或网。在一个实施例中，一旦高尔夫球击中球捕集器702，高尔夫球就被引导区域802引导。例如，引导区域802可以将高尔夫球引导到高尔夫模拟器底板之下的通道502。高尔夫模拟器还可以包含机构，以便一旦高尔夫球到达射出区103就可以向上弹回高尔夫球到高尔夫模拟器底板的上方。在另一实施例中，高尔夫球返回给玩家，而不是将高尔夫球送到模拟器或底板下方。例如，可以将通道中的高尔夫球引导到高尔夫模拟器底板的上方的通道中从而将高尔夫球引导回玩家，或可通过将其从显示面102附近射出回射出区103从而将闻尔夫球引导回玩家。图6是图示如图3和图4所示的具有显示面的高尔夫模拟器的图。图6示出了水平带410在垂直带412前面形 成的显示面102，平坦球道的图像投影在水平带410上，水平带410形成了显示面102的前部。为了清楚起见，在图6中已省略例如图I中图示的高尔夫模拟器的其余部分。应了解的是，可以利用允许高尔夫球通过的其他显示面。图7是图示具有这种显示面的高尔夫模拟器的另ー实施例的图。例如，显示器102可以用流体材料制成，如图7所示。可以控制流体的流动，使得流体在显示面102的顶部如瀑布延伸以使得其形成面向射出区103的板。流体可以收集在显示面102的底部，并被回收，以使其可以被再次使用以在显示面102前面流下。在流体上可显示出高尔夫球场和高尔夫球穿过高尔夫球场的图像。当高尔夫球被击打时，它可以很容易地通过流体显示面102。对于该本实施例，如果流体具有比水高的粘度并且也是有高反射性的则有利的。因此，不同类型的油和色素可提供在流体中以优化其顔色和流动性，作为显示面使用。尽管高尔夫模拟器是本文描述的发明的特别有利的应用，但是应该了解的是，按照所描述的原则也可以实施其他运动模拟器。例如，网球可以朝着网球赛场的图像提供。本领域的技术人员会认识到的是，此处公开的实施例中描述的各种示例逻辑块和算法步骤可以实施为电子硬件、存储在计算机可读介质上以及可由处理器执行的软件，或两者的组合。为了清楚地示出硬件和软件的该互換性，以上已经以它们的功能性大致描述了各种示例部件、块、模块、电路和步骤。是否这种功能性实施为硬件或软件，这取决于特定应用以及对整个系统的设计限制。本领域的技术人员可以对于每个特定应用以不同方式实施所描述的功能性，但这种实施决策不应被解释为造成偏离本公开的范围。虽然上述的详细说明已经示出、描述并指出了当应用于各种实施例时的本公开的新颖特征，但应该理解的是，本领域的技术人员可以对图示的设备或处理的形式和细节做出各种省略、替换和改变，这不偏离本公开的精神。应该认识的是，本公开可以在这样的形式内实施不会提供此处指出的所有特征和益处，因为某些特征可以与其它特征単独地使用或实践。本公开的范围由附随的权利要求书指示，而不是由上述的说明书指示。在权利要求的等同意思和范围内的所有变化都落入权利要求的范围内。
权利要求
1.一种高尔夫模拟器，其中高尔夫球朝着显示面射出，高尔夫球的未来弹道被预测并显示在显示面上,所述装置包括 射出区； 计算机，计算所述高尔夫球的预测弹道；以及 显示面，所述高尔夫球的预测弹道呈现在所述显示面上，其中所述显示面被配置为允许所述高尔夫球通过所述显示面。
2.根据权利要求I所述的装置，还包括 一个或多个闪光灯； 闪光控制器，耦合至所述闪光灯； 触发装置，耦合至所述闪光控制器； 至少一个摄像机，配置为捕获通过所述闪光灯观察到的图像； 成阵列的发射器，用于发出电磁辐射； 成阵列的接收器，其中所述接收器中的至少一个定位成接收来自所述发射器中的至少一个的光并且响应于光的接收而产生信号；以及 其中所述计算机至少部分地基于所捕获的图像来计算所述高尔夫球的旋转速度，以及至少部分地基于所捕获的图像和所述信号来计算平移速度。
3.根据权利要求I所述的装置，其中所述显示面包括彼此相邻的多个带。
4.根据权利要求3所述的装置，其中所述多个带水平定位。
5.根据权利要求3所述的装置，其中所述多个带垂直定位。
6.根据权利要求3所述的装置，其中多个第一带定位在多个第二带后面。
7.根据权利要求3所述的装置，其中所述多个带用钉、夹子或维可牢附接至支撑件。
8.根据权利要求3所述的装置，其中所述多个带包括弹性织物材料。
9.根据权利要求3所述的装置，其中所述多个带是I英寸至3英寸宽。
10.根据权利要求3所述的装置，其中所述多个带彼此重叠。
11.根据权利要求10所述的装置，其中所述多个带中的每个与相邻带的约三分之一重叠。
12.根据权利要求10所述的装置，其中所述多个带与相邻带的小于二分之一重叠。
13.根据权利要求3所述的装置，还包括球捕集器，其中所述显示面定位在所述射出区和所述球捕集器之间。
14.根据权利要求13所述的装置，其中所述球捕集器包括泡沫。
15.根据权利要求13所述的装置，其中所述球捕集器包括网。
16.根据权利要求13所述的装置，还包括用于使所述高尔夫球返回到所述射出区的高尔夫球返回路径。
17.根据权利要求3所述的装置，其中所附接的多个带中的每个的张力大致相等。
18.—种高尔夫模拟器，其中高尔夫球朝着显示面射出，高尔夫球的未来弹道被预测并显示在显示面上,所述装置包括 用于预测所述高尔夫球的弹道的器件； 用于显示所述高尔夫球的预测弹道的显示器件；以及 用于允许所述高尔夫球通过所述显示器件的器件。
19.一种打模拟高尔夫的方法，包括将高尔夫球射出通过屏幕，在所述屏幕上显示高尔夫球场场景的图像。
全文摘要
高尔夫模拟器允许玩家朝着显示面射出高尔夫球，显示面示出了高尔夫球的未来弹道。在一个实施例中，显示面允许高尔夫球通过显示面。在一个实施例中，该模拟器在高尔夫球通过显示面之后收集高尔夫球，并将其返回给玩家。
文档编号A63B69/36GK102630179SQ201080042199
公开日2012年8月8日 申请日期2010年9月17日 优先权日2009年9月21日
发明者丹尼尔·安东尼奥·尼科拉 申请人:全翼高尔夫公司