游泳安全监测方法及游泳安全监测装置与流程

本发明涉及一种游泳安全监测方法及游泳安全监测装置，属于可穿戴智能设备技术领域。

背景技术：

游泳是一种常见的健身运动。游泳过程中容易发生意外，特别是在开阔水域中(例如海中)。目前，中国每年有约数万人在泳池溺亡，包括体力不支，触电，抽筋等情况均是造成溺水死亡危险的直接原因，但大多数情况也应归结为救援不及时或救生员根本没发现有人需要救援。

技术实现要素：

为了解决现有技术存在的问题，本发明实施例提供了一种游泳安全监测方法及游泳安全监测装置，能至少解决现有技术中存在的上述问题。

本发明实施例的技术方案是这实现的：

本发明实施例第一方面提供了一种游泳安全监测方法，应用于可穿戴设备，包括：

检测使用者的头部是否处于水中，确定第一检测结果；

检测使用者的头部姿态，确定第二检测结果；

根据所述第一检测结果与所述第二检测结果生成预警信息；

输出所述预警信息。

作为优选，确定第一检测结果，包括：

当检测使用者处于水中时，记录处于水中的第一时间；

若所述第一时间大于第一预设值，生成第一检测结果。

作为优选，确定第二检测结果，包括：

在一持续时间段内，实时获取使用者头部与水平面的夹角信息和/或所述使用者头部的加速度信息；

若所述夹角信息和/或所述加速度信息满足预设条件，生成第二检测结果。

作为优选，所述加速度信息包括向上加速度分量和向下加速度分量；所述加速度信息满足预设条件，具体为：

所述向上加速度分量的绝对值和所述向下加速度分量的绝对值之间的差值满足预设条件。

作为优选，生成预警信息，包括：

根据所述第二检测结果，确定一持续时间段内使用者面部朝向和/或头部上下起伏状态，同时根据第一检测结果判断同一持续时间段内使用者头部处于水中的时间是否满足条件，若条件满足，生成预警信息。

本发明实施例的第二方面提供了一种游泳安全监测装置，包括便于使用者穿戴于头部的固定部、主体部以及设置于主体部内的主控板，其特征在于，所述主控板上电性连接设置有：

第一传感器，用于检测使用者的头部是否处于水中；

第二传感器，用于检测使用者的头部姿态；

处理器，用于根据所述第一传感器的检测结果，确定第一检测结果；根据所述第二传感器的检测结果，确定第二检测结果；以及根据所述第一检测结果与所述第二检测结果信息生成预警信息；

预警单元，输出所述预警信息。

作为优选，所述第一传感器为水感应传感器，当检测使用者处于水中时，所述处理器记录处于水中的第一时间；并且若所述第一时间大于第一预设值，所述处理器生成第一检测结果。

作为优选，所述第二传感器为陀螺仪，在一持续时间段内，所述第二传感器实时获取使用者头部与水平面的夹角信息和/或所述使用者头部的加速度信息；

若所述夹角信息和/或所述加速度信息满足预设条件，所述处理器生成第二检测结果。

作为优选，所述处理器根据所述第二检测结果，确定一持续时间段内使用者面部朝向和/或头部上下起伏状态，同时根据第一检测结果判断同一持续时间段内使用者头部处于水中的时间是否满足条件，若条件满足，生成预警信息，

作为优选，所述预警单元包括：

通信模块，用于通过电话或短信方式发出预警信息。

声光报警模块，用于以声音和/或光学警报形式发出预警信息。

本发明实施例提供了一种游泳安全监测方法及游泳安全监测装置，可以游泳装备的形式出现，例如泳帽、泳镜、游泳耳塞或鼻夹等。在用户进行游泳或游泳训练时，可能出现体力不支、手脚抽筋或其他意外情况的发生。本发明实施例提出的技术方案通过检测使用者的头部是否处于水中，此时确定第一检测结果；进而检测使用者的头部姿态，再确定第二检测结果；而后根据所述第一检测结果与所述第二检测结果生成预警信息；最后，如果判断出现危险状况时再输出所述预警信息。因此，本发明实施例在满足正常游泳装备的基本功能的前提下，可以通过头部姿态的检测发现潜在危险，从而可以在危险发生之前发出警示，避免危险事件的发生。

附图说明

图1为本发明实施例一游泳安全监测方法的实现流程示意图；

图2为本发明实施例二游泳安全监测方法的实现流程示意图；

图3为本发明实施例游泳安全监测方法的应用场景示意图一；

图4为本发明实施例游泳安全监测方法的应用场景示意图二；

图5为本发明实施例游泳安全监测方法的应用场景示意图三；

图6为本发明实施例游泳安全监测装置的结构示意图；

图7为本发明实施例游泳安全监测装置的外部结构示意图。

具体实施方式

在现有可穿戴设备中，以智能手环和智能手表最为常见，并且功能上趋同，都包括心率、血压、呼吸、运动记步等检测功能，也有些厂家会提供运动量预测功能。但是，目前提出的可穿戴设备均是针对身体参数进行检测的，并不能直接反应出使用者目前的实际安全状况。例如针对游泳运动来说，对于开放区域的游泳者，在发生体力不支或者手脚抽筋等紧急情况时，很可能身边没有其他人可以提供帮助。也存在可能是在没有被注意到的情况下突发险情而最终发生安全事故。另外，针对游泳初学者或者游泳训练者，也存在类似情况。针对这一情况，本发明实施例提出的技术方案旨在通过游泳用的可穿戴设备，通过对用户头部姿态检测的方式解决这一技术问题。具体地，为了能够更加详尽地了解本发明的特点与技术内容，下面结合附图对本发明的实现进行详细阐述，所附附图仅供参考说明之用，并非用来限定本发明。下结合实施例对本发明的技术方案做进一步详细的说明。

实施例一

本发明实施例第一方面提供了一种游泳安全监测方法，具体地，该方法应用于游泳用的可穿戴设备，可以提供游泳装备的基本功能，例如泳帽、泳镜、游泳耳塞、鼻夹等，也可以应用于耳机、手环等电子设备。在本实施例中，用户通过佩戴可穿戴设备进行游泳或游泳训练时，由于游泳运动的特定，我们可以了解，游泳者头部相对于水面的姿态能够在一定程度上反应出游泳者目前的状态。例如，当游泳者头部以一定安全的时间短间隔的位于水面下和水面上时，此时可以认为游泳者处于正常的游泳状态。而相反的，当游泳者头部较长时间地处于水面下时，则预示着可能发生了险情。实际上，本申请提出的方案综合了检测使用者的头部是否处于水中和使用者头部姿态两种情况，综合两方面的检测结果，实现最终的预警信息的生成和显示。具体地：

本发明实施例的技术方案是这实现的：

本发明实施例第一方面提供了一种游泳安全监测方法，应用于可穿戴设备，包括：

步骤101：检测使用者的头部是否处于水中，确定第一检测结果；

在实际应用中，在确定第一检测结果时，包括：当检测使用者处于水中时，记录处于水中的第一时间；若所述第一时间大于第一预设值，生成第一检测结果。在这一步骤中，第一检测结果依据使用者的头部处于水中的时间而定，也就是说，当判断使用者的头部在水中的处于绝对的安全值以内，则忽略操作。而只有当所述第一时间大于第一预设值时，才根据第一时间生成第一检测结果。作为这里的判定条件的第一预设值可通过常规理解的水下闭气安全时间而定。但仍然地，此时的第一检测结果仍可仅作为最终预警信息的前提。作为进一步优选，可以通过设置第二预设值的方式在这一环节就进行预先的判定，具体地，当所述第一时间大于第二预设值时，直接生成预警信息。可以想见，在此实施方式中，第二预设值虽然也由常规理解水下安全时间拟合得出，但其数值明显大于第一预设值，且其所代表的含义也是大多数人可能在这一时间值较大概率发生危险状况。

步骤102：检测使用者的头部姿态，确定第二检测结果；如上所述，在获取第一检测结果之后，进一步可以通过检测使用者头部姿态的方式确定第二检测结果。实际应用中，可通过如下方式确定第二检测结果，具体包括：在一持续时间段内，实时获取使用者头部与水平面的夹角信息和/或所述使用者头部的加速度信息；若所述夹角信息和/或所述加速度信息满足预设条件，生成第二检测结果。如前所述，对于游泳运动来说，头部姿态在很大程度上可以反应出游泳者目前所处状态。在第一检测结果的基础上再结合第二检测结果，对于游泳者所处的险情可以做出更为准确的评估。而在确定第二检测结果时，需要借助陀螺仪和加速度传感器，在一持续时间段内，实时检测使用者头部与水平面的夹角信息，以及使用者头部的加速度信息。这里需要说明的是，陀螺仪对于夹角信息的检测需要基于使用者正确佩戴游泳用可穿戴设备，只有这样才能得出更为精确的头部姿态。

步骤103：根据所述第一检测结果与所述第二检测结果生成预警信息；

在根据所述第一检测结果与所述第二检测结果生成预警信息时，可以具体通过两种形式来进行预警信息的生成。其一、根据所述第二检测结果，确定一持续时间段内使用者面部朝向和/或头部上下起伏状态，同时根据第一检测结果判断同一持续时间段内使用者头部处于水中的时间是否满足条件，若条件满足，生成预警信息。具体来讲，当所述第一检测结果与所述第二检测结果同时为真，即存在第一检测结果的同时也存在第二检测结果，即可直接判定存在险情，需要生成预警信息；其二、分别记录第一检测结果和第二检测结果，根据其数值大小设置预置列表，该预置列表记录第一检测结果和第二检测结果数值大小与预警信息的对应关系。在这一步骤中，直接通过所述对应关系生成预警信息。

步骤104：输出所述预警信息。预警信息的发出在本发明中可采用移动网络发送，也可以通过可穿戴设备上的声光报警模块发出。其中移动网络形式具体是指通过2g、3g或4g等移动通信网络以电话形式或短信形式发出求救信息，这能够在一定程度上避免了救护人员不能及时赶到的问题，保证了营救的时效性。另一方面在通过声光报警模块发送的时候，可以方便施救者能快速定位游泳者，当然声光报警效果也是特别适用于身边不远处有能够施与援救的人的情况。

实施例二

根据实施例一的描述，在正确佩戴游泳用可穿戴设备的情况下，在这一技术方案中，与实施例一不同的是，所述加速度信息包括向上加速度分量和向下加速度分量；所述加速度信息满足预设条件，具体为：所述向上加速度分量的绝对值和所述向下加速度分量的绝对值之间的差值满足预设条件。通过判断所述向上加速度分量的绝对值与向下加速度分量的绝对值之间的差值和预设值的关系，可以得出游泳者头部上下起伏的状态。由此进一步结合夹角信息判断出游泳者面向水面或者背朝水面。而加速度信息则可以反应出游泳者头部上下起伏的频率和周期。

进一步地，生成预警信息，包括：根据所述第二检测结果，确定一持续时间段内使用者面部朝向和/或头部上下起伏状态，同时根据第一检测结果判断同一持续时间段内使用者头部处于水中的时间是否满足条件，若条件满足，生成预警信息。

图3和图4为本发明实施例多媒体播放控制方法的应用场景流程图，以下结合图3和图4对本发明实施例能够针对的应用场景做进一步说明。

具体地：

应用场景一，所述游泳用可穿戴设备为泳镜，如图3所示，当泳镜被正确佩戴于游泳者面部时，陀螺仪记录初始数值，便于后续进行游泳者面部朝向的判断。当游泳者开始游泳时，以蛙泳为例，正常游泳状态下，开始检测游泳者是否位于水下，此时由可穿戴设备上的传感器感应水流实现，并同时记录位于水下的时间t1，而后正常情况下应当头部浮出水面换气，然后再记录位于水上的时间t2。在本发明提供的技术方案中，存在第一预设值t，随后将位于水下的时间t1与t进行比较。如果t1大于预设时间t，那么预示着可能存在险情，此时需要按照t1生成第一检测结果。同时进一步地通过陀螺仪及加速度传感器检测游泳者的头部姿态，判断游泳者在t1时间内的面部朝向，如果判定其面部朝向是向着水下，那么应当立即生成预警信息并发送。可以看到，在这一应用中，预警信息的生成和发送经过第一检测结果和第二检测结果两次验证和筛选，避免误报的同时，也能相对精确的反应游泳者处境。

应用场景二，所述游泳用可穿戴设备为泳帽，如图4所示，当泳帽被正确佩戴于游泳者头部时，设有陀螺仪的主控板位于面部一侧，陀螺仪记录初始数值，便于后续进行游泳者面部朝向的判断。当游泳者开始游泳时，以自由泳为例，正常游泳状态下，开始检测游泳者是否位于水下，此时由可穿戴设备上的传感器感应水流实现，并同时记录位于水下的时间t3，而后正常情况下应当头部浮出水面换气，然后再记录位于水上的时间t4。在本发明提供的技术方案中，存在第一预设值t1，随后将位于水下的时间t3与t1进行比较。如果t3大于预设时间t1，那么预示着可能存在险情，此时需要按照t1生成第一检测结果。同时进一步地通过加速度传感器检测游泳者的头部姿态，通过判断所述向上加速度分量的绝对值与向下加速度分量的绝对值之间的差值和预设值的关系，可以得出游泳者头部上下起伏的状态。当判断游泳者头部处于不规则的上下起伏状态时，则可判定出现险情，应立即生成预警信息并发出。可以看到，在这一应用中，预警信息的生成和发送经过第一检测结果和第二检测结果两次验证和筛选，但并没有依靠判断面部朝向，只是依赖加速度传感器判定的不规则起伏状态和位于水下的时间即可相对精确的反应游泳者处境。

应用场景三，所述游泳用可穿戴设备为耳机(耳塞)，如图5所示，当游泳用耳机被正确佩戴于游泳者耳部时，设有陀螺仪的主控板位于面部的至少一侧的耳部位置，陀螺仪记录初始数值，便于后续进行游泳者面部朝向的判断。当游泳者开始游泳时，以蝶泳为例，正常游泳状态下，开始检测游泳者是否位于水下，此时由可穿戴设备上的传感器感应水流实现，并同时记录位于水下的时间t5，而后正常情况下应当头部浮出水面换气，然后再记录位于水上的时间t6。在本发明提供的技术方案中，存在第一预设值t2，随后将位于水下的时间t5与t2进行比较。如果t5大于预设时间t2，此时t2大于应用场景一中的预设时间t，那么预示着出现险情，应立即生成预警信息并发出。可以看到，在这一应用中，预警信息的生成和发送经过第一检测结果即可得出，其主要意义在于，在第一个步骤中，是存在可能已经发生险情，因此可以通过t2时间的筛选，即可得出。而不需要再进行头部姿态的判定，节省宝贵的预警救援时间。

实施例三

本发明实施例提供了一种游泳安全监测装置，具体地，应用于游泳用的可穿戴设备，可以提供游泳装备的基本功能，例如泳帽、泳镜、游泳耳塞、鼻夹等。在本实施例中，用户通过佩戴可穿戴设备进行游泳或游泳训练时，由于游泳运动的特定，我们可以了解，游泳者头部相对于水面的姿态能够在一定程度上反应出游泳者目前的状态。例如，当游泳者头部以一定安全的时间短间隔的位于水面下和水面上时，此时可以认为游泳者处于正常的游泳状态。而相反的，当游泳者头部较长时间地处于水面下时，则预示着可能发生了险情。实际上，本申请提出的方案综合了检测使用者的头部是否处于水中和使用者头部姿态两种情况，综合两方面的检测结果，实现最终的预警信息的生成和显示。如图6所示，具体地：

包括便于使用者穿戴于头部的固定部10、主体部20以及设置于主体部20内的主控板30，所述主控板30上电性连接设置有：

第一传感器40，用于检测使用者的头部是否处于水中；

第二传感器50，用于检测使用者的头部姿态；

处理器60，用于根据所述第一传感器40的检测结果，确定第一检测结果；根据所述第二传感器50的检测结果，确定第二检测结果；以及根据所述第一检测结果与所述第二检测结果信息生成预警信息；

预警单元70，输出所述预警信息。

在另一具体实施例中，所述第一传感器40为水感应传感器，当检测使用者头部处于水中时，所述处理器60记录处于水中的第一时间；并且若所述第一时间大于第一预设值，所述处理器60生成第一检测结果。第一传感器40作为本申请游泳安全监测装置的一个组成部分，如果被正确的穿戴于游泳者的头部位置，当游泳者在游泳时，尤其是在发生危险时，不可避免的会造成该装置整体或部分进入水中，此时第一传感器40将第一时间正确反应出游泳者头部是否处于水中。

在另一具体实施例中，所述第二传感器50为陀螺仪，在一持续时间段内，所述第二传感器50实时获取使用者头部与水平面的夹角信息和/或所述使用者头部的加速度信息；若所述夹角信息和/或所述加速度信息满足预设条件，所述处理器60生成第二检测结果。

在另一具体实施例中，所述处理器60根据所述第二检测结果，确定一持续时间段内使用者面部朝向和/或头部上下起伏状态，同时根据第一检测结果判断同一持续时间段内使用者头部处于水中的时间是否满足条件，若条件满足，生成预警信息。

以游泳用耳机为例，本申请针对耳机本体部分与现有技术大致相同，如图7外观视图所示。同时结合图6可知，本发明实施例提供的游泳安全监测装置，包括便于使用者穿戴于头部的固定部10、主体部20以及设置于主体部20内的主控板30，所述主控板30上电性连接设置有：第一传感器40，用于检测使用者的头部是否处于水中；第二传感器50，用于检测使用者的头部姿态；处理器60，用于根据所述第一传感器40的检测结果，确定第一检测结果；根据所述第二传感器50的检测结果，确定第二检测结果；以及根据所述第一检测结果与所述第二检测结果信息生成预警信息；预警单元70，输出所述预警信息。对于耳机形态来说，如图7所示，固定部10以“挂绳”形式存在，用于将耳机固定在泳帽或泳镜上，防止游泳时脱落，主体部则以便于防护耳道形式出现，进一步考虑舒适度和主控板的设置为宜。或者主体部至于耳道内的部分表面本身具有一定的弹性，即为固定部，可通过对耳道的一定程度的挤压来保持耳机的稳定佩戴。

在另一具体实施例中，所述预警单元70包括：

通信模块71，用于通过电话或短信方式发出预警信息。

声光报警模块72，用于以声音和/或光学警报形式发出预警信息。

这里需要指出的是：以上电子设备实施例项的描述，与上述方法描述是类似的，具有同方法实施例相同的有益效果，因此不做赘述。对于本发明电子设备实施例中未披露的技术细节，本领域的技术人员请参照本发明方法实施例的描述而理解，为节约篇幅，这里不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，如：多个单元或组件可以结合，或可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的各组成部分相互之间的耦合、或直接耦合、或通信连接可以是通过一些接口，设备或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性的、机械的或其它形式的。

上述作为分离部件说明的单元可以是、或也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是、或也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，也可以分布到多个网络单元上；可以根据实际的需要选择其中的部分或全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各实施例中的各功能单元可以全部集成在一个处理单元中，也可以是各单元分别单独作为一个单元，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中；上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：移动存储设备、只读存储器(rom，readonlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

或者，本发明上述集成的单元如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机、服务器、或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分。而前述的存储介质包括：移动存储设备、只读存储器(rom，readonlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。