[发明专利]一种应用于体育教学的安全防护系统

权利要求书

1.一种应用于体育教学的安全防护系统，其特征在于，包括衣服本体、多个肌电图传感器以及控制中心，所述肌电图传感器与所述控制中心信号连接：其中，

所述衣服本体，被构造成穿戴于训练者身上；

所述肌电图传感器，被构造成设置于所述衣服本体内并与训练者的体表接触，用于获取训练者的肌肉状况；

所述控制中心，被构造成存储有训练者的标准状态数据，通过接收所述肌电图传感器获知的所述训练者的实时状态数据，并与标准状态数据进行对比，判断训练者的健康状态，输出提示指令；

所述衣服本体上还设置有跌倒检测控制模块、气体发生器以及气囊；其中，

所述跌倒检测控制模块，设置于所述衣服本体内，用于检测训练者的跌倒动作，在出现跌倒动作时，发出预警信号；

所述气体发生器，与所述跌倒检测控制模块连接，用于接收所述预警信号，并产生气体；

所述气囊，设置于所述衣服本体中，并与所述气体发生器连通，在训练者跌倒落地之前通过所述气体发生器产生的气体充气膨胀展开。

2.如权利要求1所述的一种应用于体育教学的安全防护系统，其特征在于，判断训练者的健康状态通过下式进行计算，

其中，S为训练者的健康状态评分，C_采为所述训练者的实时状态数据，C_标为训练者的标准状态数据。

3.如权利要求2所述的一种应用于体育教学的安全防护系统，其特征在于，所述获取训练者的肌肉状况包括静态数据以及动态数据，所述静态数据为训练者静止状态下采集到的肌肉表面肌电信号，所述动态数据为做五分钟热身运动中采集到的肌肉表面肌电信号；所述静态数据与所述动态数据的权重占比为3:7。

4.如权利要求3所述的一种应用于体育教学的安全防护系统，其特征在于，所述静态数据以及所述动态数据均分别采集左臂、右臂、胸、背、腰、腹、左腿以及右腿的肌肉表面肌电信号。

5.如权利要求3所述的一种应用于体育教学的安全防护系统，其特征在于，所述训练者的实时肌肉状况即实时状态数据C_采以及训练者的健康状态时的肌肉状况即标准状态数据C_标分别通过下式进行计算，

其中，τ_AGE*GENDER为人体参数；

ω为修正系数，ω取值范围为0.8-1.2，按照运动次数来判断；

h为训练者的身高，g为训练者的体重，A为训练者的静态数据，B为训练者的动态数据；

a为进步系数，a的取值范围为0.99-1.01，n为运动次数；

h_AGE*GENDER为训练者的年龄以及性别对应的标准身高，g_AGE*GENDER为训练者的年龄以及性别对应的标准体重，A_AGE*GENDER为标准的静态数据，B_AGE*GENDER为标准的动态数据。

6.如权利要求2所述的一种应用于体育教学的安全防护系统，其特征在于，所述提示指令包括建议休息、建议进行第一训练阶段、建议进行第二训练阶段以及建议进行第三训练阶段；

若当前的健康状态评分S＜80％时，建议休息；

若当前的健康状态评分80％≤S＜100％时，建议进行第一训练阶段；

若当前的健康状态评分100％≤S＜110％时，建议进行第二训练阶段；

若当前的健康状态评分S≥110％时，建议进行第三训练阶段。

7.如权利要求1所述的一种应用于体育教学的安全防护系统，其特征在于，所述跌倒检测控制模块包括九轴传感器、电池、控制单元、蜂鸣器以及开关，所述九轴传感器、所述电池、所述蜂鸣器以及所述开关分别连接至所述控制单元。

8.如权利要求7所述的一种应用于体育教学的安全防护系统，其特征在于，所述九轴传感器检测实时信号并将其传递至所述控制单元，所述控制单元对采集的信号进行运算从而获知训练者的实时姿态，并与预设值比较，当到达预设值，发出预警信号给气体发生器和蜂鸣器。