[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

摘要

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。

主权项

一种室外游泳状态监测手环，包括呈环状的腕带(1)，所述腕带(1)上设有通信控制模块(2)、传感器模块(3)、定位模块(4)、显示模块(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状态监测手环各模块间的交互及信息传送，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；所述的传感器模块(3)包括三轴加速度传感器、陀螺仪、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，三轴加速度传感器、陀螺仪、水压传感器均内置于腕带(1)内部，水压传感器用于感知水中压力，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；所述的定位模块(4)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；定位模块(4)和显示模块(5)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；所述传感器模块(3)与通信控制模块(2)相连接，三轴加速度传感器、陀螺仪、心率传感器、血压传感器和水压传感器采集的信息通过通信控制模块(2)发送至服务器，服务器接收信息并进行存储，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(4)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；所述显示模块(5)、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。