网球自主练习系统技术领域
本发明是一种光电整合训练系统，尤指一种网球自主练习系统，以训练网球选手正
确掌握发球位置的光电整合训练系统。
技术背景
现有网球选手在网球比赛中可依照自己的意图选择最适合自己的发球位置将网球发
送到对方，用以压制对方选手的攻势，使本身处在主动和有利的的局势，因此训练选手每次
将网球抛送到正确的发球位置，将可大大增加球赛获胜的机会。
选手发球时着重在把球抛送到正确的发球位置或范围中，再配合球拍击球即可完
成发球动作，其中，球上升与落下的路线必须稳定，而抛球后的击球位置是决定球速与控制
轨迹的最重要因素，根据运动力学理论，发球的最佳高度位置为身体前方45°的平面上，
并以选手手臂加上球拍高度所决定出的击球位置，如此可取得最大位能；并转换最大身体能
量，而网球在最佳高度位置时，其球速是越慢越好或是接近在零，进一歩取得充裕的时间控
制球拍的上旋、侧旋或直击的拍面控制，不过一般选手在发球时需同时准备抛球与击球动作，
因此不易准确地将球抛送到身体前方45°平面，或是无法准确知道击球位置的球速是否为
最慢速度，需有教练或他人从旁协助判断或指导，造成选手自主训练不便的问题。
发明内容
现有网球选手在发球时需同时准备抛球与撃球动作，因此不易准确地将球抛送到最佳高度位
置，或是无法准确知道击球位置的球速是否为最慢速度，需他人从旁辅助而造成选手训练不
便的问题，因此本发明主要目的在提供网球自主练习系统，通过监测网球发球时抛送的位置
与速度以提供选手碰球，解决现有网球选手训练时需旁人协助判断击球位置的自主训练不便
的问题。
为达到前述目的所采取的主要技术手段是令前述网球自主练习系统，包括有光控
单元，其朝向预设发球区发出光线，以改变抛送到预设发球区中的练习球的颜色；识别单元，
其朝向默认发球区中的练习球发出雷射光或电磁波，以监测练习球在预设发球区中抛送的反
射波时间；嵌入式处理单元，其与识别单元电连接，嵌入式处理单元是接受识别单元的反射
波时间，当反射波时间由逐渐减少到开始增加，即发出击球信号；碰球单元，其与嵌入式处
理单元电连接，碰球单元是接受嵌入式处理单元的击球信号，转换为可见或可听的提示信息。
利用前述组件组成的网球自主练习系统，预设发球区是为发球的最佳高度位置或
区域，光控单元是朝向默认发球区持续发出光线，当练习球被使用者抛送到预设发球区时，
练习球受到光控单元发出的特定波长光线照射后即会变色，令使用者易在判断练习球到达发
球的最佳高度位置或区域，另识别单元监测练习球在预设发球区中，其与练习球的间的反射
波时间由逐渐减少到开始增加时，代表练习球的速度最慢或是为零，嵌入式处理单元即发出
击球信号触发碰球单元发出声音或光线指示以提醒使用者挥拍击球，此提醒使用者练习球抛
送的位置与速度以及正确的挥拍时机与发球角度，不需旁人协助判断抛球高度与击球位置，
解决现有网球训练不便的问题。
附图说明
图1是本发明较佳实施例的电路方块图。
图2是本发明较佳实施例发球的最佳高度位置的示意图。
图3是本发明较佳实施例的嵌入式处理单元的流程图。
具体实施方式
关于本发明较佳实施例的电路方块图，请参阅图1、2所示，其包括有嵌入式处理单
元10、识别单元20、一个以上的光控单元30与碰球模组40，嵌入式处理单元10分别与识
别单元20以及碰球单元40电连接，识别单元20是设在预设发球区(如图2所示的虚线框)
的上方，用以监测练习球50与识别单元20的间的反射波时间；一般网球发球的最佳高度位
置(即前述的预设发球区)为人体60前方45°的平面上，并以人体60的手臂长度加上球拍的
高度为决定击球的位置。
练习球50的质量与体积是与标准网球相同，练习球50是由树脂材料制成，其在半透
明的球体的内侧被覆有黄色加红色的混合荧光粉，或是在球体外侧的近表面处披覆混合荧光
粉，混合荧光粉可受光控单元30发出的特定波长的光线照射，而使混合荧光粉产生颜色变
化；混合荧光粉的成分及比例为铕激活的氧化钇∶铕激活的铝酸钡镁＝3.2∶6.8，铕激活的氧化
钇的成分为YAG荧光粉，其化学式为Y3A15012，铕激活的铝酸钡镁的成分为Nitride荧光
粉，其化学式为MSi2-xAlx02+xN2-x：R(M与R分别代表1个以上的元素)。
识别单元20是设置在默认发球区的上方，并朝向预设发球区发出道以上的雷射光或
电磁波，以监测抛送到预设发球区的练习球50与其的间的反射波时间并传送到嵌入式处理
单元10，当反射波时间由逐渐；减少到开始增加时，代表练习球50上升到最高点并准备开始
落下，即练习球50在默认发球区中的速度最慢或是为零，为击球的最佳高度位置；其中，
上述雷射光是使用波长大在630nm的红光雷射。
光控单元30是设在默认发球区的其中侧或分设在相对的两侧，并朝向预设发球区的
最佳高度位置或范围持续发出特定波长为457.5到460nm的蓝光雷射，用以照射抛送到预设
发球区内的练习球50，使其披覆的混合荧光粉受到光控单元30发出的特定波：长的光线照
射而改变颜色；其中，光控单元30；是蓝光雷射，其发出的蓝色激光束与练习球内的混色荧
光粉产生反应，而可使练习球50的外表发出如真实网球的黄色。
嵌入式处理单元10接受识别单元20回传1的反射波时间，当其判断识别单元20与
练习球50的1间的反射波时间是由逐渐减少到开始增加，代表练习球50位在最佳的击球位
置中，即发出击球信号。
碰球单元40是接受嵌入式处理单元10的击球信号，转换为用户可见或可听的提示
信息，碰球单元40可以是喇叭、音响、显示屏或LED灯，以受嵌入式处理单元10的控制
而发出声光提示使用者挥拍击球。
参阅图3所示，是为本发明的嵌入式处理单元10的判断步骤，光控单元30朝向默
认发球区发出特定波长的蓝光雷射，以照射抛送到预设发球区内的练习球50(101)，识别单
元20是朝向预设发球区发出道以上的雷射光或电磁波(102)，判断是否有练习球50抛送到
预设发球区中(103)，若有练习球50抛送到预设发球区中，即监测练习球50与识别单元20
的间的反射波时间(104)，判断反射波的时间是否由逐渐减少到开始增加(105)，若判断结果
为是，代表练习球50已上升到最高点并准备开始落下(106)，即送出击球信号到碰球单元40
以转换为用户可见或可听的提示信息(107)，此提醒使用者练习球50已达正确的抛送位置，
不需旁人协助判断高度与击球位置，解决现有网球训练不便的问题。