用于监测游泳者的表现的可穿戴系统技术方案

本发明专利技术涉及用于监测游泳者的表现的可穿戴系统。特别地，其涉及由服装组成的系统，该服装包括两个或更多个心率和/或ECG信号传感器以及放置在服装的背部上的外壳，所述外壳包括具有加速度计的运动检测惯性系统、心率和/或ECG信号检测电路、用于分析来自所述心率和/或ECG信号检测传感器的数据的微处理器、以及用于将所述数据发送至接收单元的发射器。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于监测游泳者的表现的可穿戴系统。特别地，本专利技术涉及由安装了传感器的服装和耦合至其的装置组成的系统，其能够提供关于穿戴它的游泳者的心率、运动和加速度的数据。因此，本专利技术旨在主要由用户在游泳锻炼期间使用，以改善他或她的表现并增进健康，或者测量基于水的康复治疗的效果。
技术介绍
游泳在我们的社会中是广泛从事的运动，因为与许多其他运动相比，游泳是全面的运动，其运动全身并训练大范围的肌肉，这就是为什么游泳通常被推荐给孩子和具有涉及肌肉和骨骼的特定背部问题的人。同时，游泳不需要任何昂贵的装备，而是仅需要服装、一副游泳镜和游泳帽。该项运动的流行也可以归因于以它为特色的大量的运动赛事，例如奥林匹克运动会，其中，游泳是主要运动之一以及最受公众关注的运动之一。这些以及其他因素促成了大量的经常从事和关注这项运动的业余和半业余游泳者的产生。在大多数情况下，这种游泳者不被教练跟随并且不利用高级仪器来分析他们的运动训练以改进他们的表现并优化用于训练的时间。游泳是周期性运动，其目的是流畅并且快速在水中穿行。为了实现这个目的，最根本的是具有身体的各个部分之间的完美协调性和出色的技术。技术和协调性，即便不超过，也至少具有与竞技能力类似的战略重要性。实际上，当游泳时，如果人们即使最轻微地改变了身体的运动或位置，例如头部的转动角度或划水速度，则可能导致对表现恶化的显著改进。可惜的是，并不总是容易识别如何精确地改进表现，因为难以理解如何将人的身体运动改变为其自身的优势。实际上，由于大部分运动在水的表面下发生并且因此难以观察的事实，即使有教练的帮助，也会出现困难。当前在市场上存在几种可用产品，其可以帮助和改进运动的男人和女人的训练。特别地，存在监测系统，其可以使用与游泳者的速度相关联的游泳者的心率以及流逝的时间量来评估体能表现。然而，当这些产品用于游泳时，它们具有某些局限性，因为电子仪器可能具有通过与水接触导致的问题，并且当用于诸如游泳的技巧性运动时从功能视角看，也可能是不足的。此外，这些产品对于游泳者来说可能不舒服，因为它们妨碍了手臂和腿部保持自由，或者至少摆脱手链或踝带，这可能干扰游泳姿势并且在流体动力学方面可能甚至影响游泳者的表现。美国专利2011/0172549描述了用于在高速运动情况下以及甚至在水下使用的心率和心电图(ECG)监测系统。该系统的特征在于其上放置有电极和处理器的带，其中处理器分析来自电极的信号。该处理器被放在在游泳者的胸部上，然而这在游泳时以及在从事任何其他水上运动时被证明是不舒服的且体积大。此外，用于放置电极和处理器的简单的带的使用可能是不利的，因为游泳者的运动与充当润滑剂的水的存在一起可以导致带沿着游泳者的身体滑动，由此影响了ECG信号的检测和游泳者的表现，游泳者现在可能发现围绕他或她的腰部悬挂的物体。WO2010/113134描述了用于游泳的监测装置，其中，存在用于在身体活动期间检测游泳者的位置的传感器。该装置也可以安装心率检测系统，其在稳定性方面和其体积以及其可能导致游泳者的不舒适方面存在某些传感器的位置有关的问题。特别地，在游泳者胸部中心的传感器的位置对于游泳来说可能是不舒适的和不实用的。此外，其所位于的胸带在游泳时可以容易地移动，由此会改变传感器的位置并使得信号读取无效。因此，期望有用于监测游泳者的体能表现的系统，其可以检测运动员在水中消耗体力时的运动和体能表现的参数。也期望有在体育活动期间容易穿上且稳定的监测系统，换句话说，期望有不会由于游泳者的运动而改变其位置的系统。最后，期望有在不影响游泳者的表现并且不会由于其位置导致任何种类的不舒适的情况下使得参数持续地被监测的系统。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供一种用于监测游泳者的体能表现的系统，其也可以容易地在水下操作。本专利技术的另一目的是提供一种监测系统，其可以容易地由游泳者穿戴并且同时在体能消耗和运动期间是稳定和舒适的。本专利技术的另一目的是提供一种监测系统，其可以评估游泳者的技术以及他或她的体能表现，以获得完整的训练数据。根据下文的描述，本专利技术的这些以及其他目的和优点会变得更加明显，其是通过用于从事水上运动的服装来实现的，该服装的特征在于，其包括两个或更多个心率和/或ECG信号传感器、具有加速度计的用于检测运动的惯性系统、心率和/或ECG信号检测电路、用于分析来自所述心率和/或ECG信号检测传感器的数据的微处理器、以及用于将所述数据发送至接收单元的发射器；所述运动检测惯性系统、所述微处理器、所述电路和所述发射器包含在放置于所述服装的背部上的外壳中，以使得当服装由用户穿着时，所述外壳沿着脊柱放置在与胸椎T6-L3相对应的位置。这样，可以以稳定的重复的方式监测在水中从事运动的游泳者的体能表现，而不会导致对游泳者的任何不适感并且不会有传感器以及运动检测惯性系统的移动或故障的风险。优选地，心率检测传感器被放在服装的胸-腹部分上，以使得所述传感器被放置在胸-腹带上部区域中与肋骨9-12相对应的位置。这确保了在用于检测心率的最佳位置与皮肤的正确接触。优选地，运动检测惯性系统包括陀螺仪，以使得可以以高灵敏度检测游泳者在空间中的位置。优选地，心率传感器在服装的腹部部分沿着弹性带放置。即使在体能消耗期间沉重地呼吸时，这也会确保传感器的正确位置和对于游泳者的有限的不适感。优选地，心率传感器由纺织材料制成。这确保了与皮肤的极好的接触以任何时候都获得精确的信号。优选地，心率传感器具有转向所述服装的内部的凸形轮廓。以这种方式，即使服装在游泳者的身体上发生轻微移动，与游泳者的皮肤的接触也是最大化的。优选地，包含所述运动检测惯性系统、所述电路、所述微处理器和所述发射器的外壳由防渗材料制成。这会保证即使在水中运行时部件也能最优地操作，由此使得可以在游泳的同时监测游泳者的表现。优选地，制造外壳的防渗材料从由聚乙烯、聚丙烯和聚苯乙烯组成的组中选择。更优选地，外壳由高密度聚乙烯制成。这将在保持系统尽可能轻并且还有助于它漂浮的同时保证部件的最佳不可渗透性。优选地，根据本专利技术的用于从事水上运动的服装包括数据显示单元，该数据显示单元具有接收单元和显示器的。以这种方式，可以实时地评估以及在训练结束之后评估游泳者的体能表现，以使得可以基于所获得的数据改进游泳姿势的技术组成和游泳者的体能表现。优选地，根据本专利技术的用于从事水上运动的服装包括用于记录由所述微处理器分析的数据的存储单元，由此使得可以在训练项目期间存储数据并随后将数据传送至接收单元。附图说明根据对本专利技术的通过附图中的非限制性示例示出的优选实施例的以下详细描述，本专利技术的进一步的特征和优点会变得更加明显，其中：-图1A示出针对女性模型的根据本专利技术的服装的实施例的前视图；-图1B示出针对女性模型的根据本专利技术的服装的实施例的侧视图；-图1C示出针对女性模型的根据本专利技术的服装的实施例的后视图；-图2A示出针对男性模型的根据本专利技术的服装的实施例的前视图；-图2B示出针对男性模型的根据本专利技术的服装的实施例的侧视图；-图2C示出针对男性模型的根据本专利技术的服装的实施例的后视图；-图3示出了显示包含加速度计、微处理器和发射器的外壳在游泳者的背部上的位置的示意图；-图4示出了显示心率传感器在游泳者的上部身体上的位置的示意图；-图5本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于从事水上运动的服装(10)，其特征在于，其包括两个或更多个心率和/或ECG信号传感器(100)、具有加速度计的用于检测运动的惯性系统、心率和/或ECG信号检测电路、用于分析来自所述心率和/或ECG信号检测传感器的数据的微处理器、以及用于将所述数据发送至接收单元的发射器；所述运动检测惯性系统、所述微处理器、所述电路和所述发射器包含在放置于所述服装的背部上的外壳(200)中，以使得当所述服装由用户穿着时，所述外壳沿着脊柱放置在与胸椎T6‑L3相对应的位置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.04.08 IT MI2014U0001361.一种用于从事水上运动的服装(10)，其特征在于，其包括两个或更多个心率和/或ECG信号传感器(100)、具有加速度计的用于检测运动的惯性系统、心率和/或ECG信号检测电路、用于分析来自所述心率和/或ECG信号检测传感器的数据的微处理器、以及用于将所述数据发送至接收单元的发射器；所述运动检测惯性系统、所述微处理器、所述电路和所述发射器包含在放置于所述服装的背部上的外壳(200)中，以使得当所述服装由用户穿着时，所述外壳沿着脊柱放置在与胸椎T6-L3相对应的位置。2.根据权利要求1所述的服装(10)，其特征在于，所述运动检测惯性系统包括陀螺仪。3.根据权利要求1所述的服装(10)，其特征在于，所述心率传感器(100)放置在所述服装的胸-腹部分上，以使得所述传感器处于与肋骨9-12相对...

【专利技术属性】
技术研发人员：G·安德雷奥尼，R·拉维扎里，P·佩雷戈，L·A·L·莫尔塔尼，
申请(专利权)人：米兰综合工科大学，
类型：发明
国别省市：意大利;IT