[发明专利]一种室外游泳水下定位手环及水下定位方法有效

专利信息
申请号: 201710658928.2 申请日: 2017-08-04
公开(公告)号: CN107495551B 公开(公告)日: 2023-09-22
发明(设计)人: 高嘉伟;刘建敏;曹峰 申请(专利权)人: 山西大学
主分类号: A44C5/00 分类号: A44C5/00;A61B5/021;G01D21/02;G01S5/20
代理公司: 山西五维专利事务所(有限公司) 14105 代理人: 郭海燕
地址: 030006 山*** 国省代码: 山西;14
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摘要: 发明属于沙滩、湖泊等室外游泳场所定位技术领域,具体涉及一种室外游泳水下定位手环及水下定位方法。主要包括室外游泳水下定位手环和外围设备。所述室外游泳水下定位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、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。所述外围设备包括外围通信设备、外围定位设备、环境监测设备、服务器和供电设备。水下定位采用超短基线定位方式,由手环定位模块中的定位水声换能器与外围定位设备中的定位水声应答器匹配使用,利用双向时间测距法记录相关时间并计算游泳者与固定于水下的每个定位水声应答器间的距离,服务器接收到相关信息后采用最小二乘法计算游泳者的水下位置。
搜索关键词: 一种 室外 游泳 水下 定位 方法
【主权项】:
一种室外游泳水下定位手环,包括呈环状的腕带(1),所述腕带(1)上设有通信控制模块(2)、定位模块(3)、显示模块(4)、传感器模块(5)、振动马达模块(6)和/或扬声器模块(7)以及向上述模块供电的电源(8);所述的通信控制模块(2)包括微型控制器和通信水声换能器,其中微型控制器用于控制室外游泳水下定位手环各模块之间以及与外围设备的信息交互与传送,通信水声换能器用于与外围通信设备中的通信水声换能器(21)的通信,实现电信号与水声信号之间的相互转换;所述的定位模块(3)由定位水声换能器和计时器组成,定位水声换能器与室外游泳场所外围定位设备的定位水声应答器(23)匹配使用并向定位水声应答器(23)周期性地发送声信号,计时器用于记录该定位水声换能器每次发送和接收声信号的时间并通过通信控制模块(2)利用外围通信设备发送至服务器;所述的传感器模块(5)包括心率传感器、血压传感器和水压传感器,其中心率传感器和血压传感器位于腕带(1)的内侧以便紧贴游泳者的手腕内侧,水压传感器内置于腕带(1)内部用于感知水中的压力,根据水压传感器给出的压力值计算得到游泳者当前的入水深度,传感器模块(5)与通信控制模块(2)相连接,当水压传感器的压力值不为零,即游泳者处于水下状态时,通信控制模块(2)向定位模块(3)中的定位水声换能器发出唤醒信号,定位水声换能器开始发出声信号,并与待机值守的外围定位设备的定位水声应答器(23)进行通信;定位模块(3)和显示模块(4)位于腕带(1)外侧;振动马达模块(6)和/或扬声器模块(7)以及电源(8)均内置于腕带(1)内部;所述显示模块(4)、振动马达模块(6)和/或扬声器模块(7)都通过通信控制模块(2)并利用外围通信设备接收服务器的信息。
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