[发明专利]一种室外游泳状态监测手环及游泳状态异常监测方法

说明书

本发明属于沙滩、湖泊等室外游泳场所异常监测领域，具体涉及一种室外游泳状态监测手环及游泳状态异常监测方法。所述室外游泳状态监测手环包括通信控制模块、定位模块、显示模块、传感器模块、射频模块、盛液模块、手柄模块、振动马达模块和/或扬声器模块以及向上述模块供电的电源。此外为了异常检测和精确的水下定位，还包括外围通信设备、外围定位设备、环境监测设备、服务器和供电设备在内的外围设备。传感器模块中的三轴加速度传感器和陀螺仪将不断采集游泳者的运动时序数据，并通过通信控制模块和外围通信设备将该数据和时间发送至服务器，服务器对接收到的信息利用本发明中的时序聚类方法，实现对游泳者游泳状态的实时监测和精准水下定位。

技术领域

本发明属于沙滩、湖泊等室外游泳场所游泳过程中的异常监测领域，具体涉及一种室外游泳状态监测手环及游泳状态异常监测方法。

背景技术

游泳是强身健体、锻炼意志、休闲娱乐、促进身心健康、老少咸宜的体育运动之一，受到人们的广泛欢迎。随着游泳爱好者对游泳环境的要求不断提高，许多沙滩、湖泊、江河等室外优良水域相继被开发，成为人们追捧的旅游或休闲资源。

然而，沙滩、湖泊、江河等室外水域属于户外环境，范围较广，人员、水域环境复杂。与传统的室内游泳场馆相比，游泳者若发生溺水、抽筋、被水草缠绕或者其他紧急情况，不易被第一时间发现，错过最佳救援时机。因此，需要一套装置和方法可及时发现游泳者异常状态，因而如何确定游泳者是否异常以及所处位置是非常关键的问题。

而传统的异常监测方法主要通过游泳者发出主动求救信号或者由传感器监测游泳者生理指标的方法予以判别，但是这些方法中有些求救按钮无法避免误碰、误按的问题，有些求救信号报警形式(比如声音、闪光灯)在嘈杂复杂的环境中很难引起人们的注意，有些用户的各项生理指标存在较大的差异导致判别结果准确度较低。上述游泳状态异常监测的方法在实际应用中都存在一些问题，而如何能从游泳者实时的游泳动作中分析其所处状态引起了人们的关注。专利CN 106251584 A通过采集用户的运动数据并采用时序聚类算法，来判断用户所处状态。然而，该专利需要用户预先输入泳姿的个数且在学习阶段中需要切换各种泳姿，操作较繁琐，也未对用户在学习阶段中可能会发生异常事件的情况和聚类结果中的噪音进行处理。同时服务器如果出现误判状况，即用户的运动行为是正常的却将其判断为异常状态而发出报警信号，然而该专利并未对此种误报警状况给予有效的解决措施。由此可见，这些方法并不能很好地适用于沙滩等广阔的室外水域环境游泳状态的异常监测。

发明内容

为解决上述现有技术对游泳者室外水域游泳状态的异常监测的问题，本发明提供一种室外游泳状态监测手环。

本发明为解决上述问题而采取的技术方案为：