一种使用磁定位技术的抽筋检测报警方法及其装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及安全报警技术领域，尤其为一种基于磁定位技术的游泳抽筋检测方法及其装置，包括腿部固定装置，腿部固定装置包括膝关节绑带和小腿绑带，第一防水袋的内部放置有三轴磁传感器，第二防水袋内部放置有小磁体。该基于磁定位技术的游泳抽筋检测方法及其装置，通过设置的腿部固定装置能够将三轴磁传感器定位在膝关节一侧，并将小磁体定位在小腿腓肠肌一侧，便于对腿部运动进行检测，同时腿部固定装置整体采用弹性材料制成，整体大小可调，适合不同人群使用，且不会影响游泳效果，通过实时监测腓肠肌等容易在运动中发生痉挛的肌肉的收缩加速度或者小腿线速度突变对应的膝关节角度来判断是否发生痉挛，痉挛一旦发生，立即向救生员发出警报。

A method and device for detecting and alarming cramp using magnetic positioning technology

【技术实现步骤摘要】
一种使用磁定位技术的抽筋检测报警方法及其装置
本专利技术涉及安全报警
，具体为一种使用磁定位技术的抽筋检测报警方法及其装置。
技术介绍
抽筋，即肌肉痉挛。肌肉痉挛是一种牵张反射高兴奋性所致的、以速度依赖的、紧张性牵张反射增强伴腱反射逾常为特征的运动障碍。肌肉发生痉挛时，肌肉硬度明显增强且发生形变，常常伴有强烈的疼痛感。小腿腓肠肌的痉挛，常由于急剧运动或工作疲劳或胫部剧烈扭拧引起，痉挛发生时，腓肠肌形变明显，肌肉较正常时明显凸出。游泳作为一项普及率非常高的运动，对健康的益处数不胜数，但与此同时，一旦在游泳过程中发生腿部的抽筋又无法得到及时的救援时，很容易威胁游泳者的生命安全。相对于专业的游泳运动员，初学者和孩童在游泳时抽筋的几率会更大，且水性也更弱，是容易因抽筋而丧失生命的高危人群。目前，游泳场所规定必须配备救生安全员，但由于救生员的粗心大意、擅离职守，导致游泳者抽筋溺水不能获得及时救援而死亡的事件时有发生。因此在抽筋发生的第一时间向救生员和其他工作人员发出警报提醒是极大减少由于突然抽筋而导致游泳溺亡的重要举措。鉴于此，我们提出一种基于磁定位技术的抽筋检测方法及其装置。
技术实现思路
对以上问题，本专利技术的目的在于提供一种腿部抽筋的报警方法及实现该方法的装置，通过实时监测腓肠肌等容易在运动中发生痉挛的肌肉的收缩加速度或者小腿线速度突变对应的膝关节角度来判断是否发生痉挛，痉挛一旦发生，立即向救生员发出警报。该系统适用于游泳者在游泳时的抽筋检测与报警。为实现上述目的，一方面，本专利技术提供一种基于磁定位技术的抽筋检测装置，包括腿部固定装置，所述腿部固定装置包括膝关节绑带和小腿绑带，所述膝关节绑带内表面安装有第一防水袋，所述第一防水袋的内部放置有三轴磁传感器，所述小腿绑带的内表面安装有第二防水袋，所述第二防水袋内部放置有小磁体，所述膝关节绑带和所述小腿绑带之间设置有多个连接带，所述膝关节绑带一侧通过膝关节绑带连接布和所述连接带固定连接，所述小腿绑带一侧通过小腿绑带连接布和所述连接带固定连接。作为本专利技术的优选，所述膝关节绑带和所述小腿绑带均呈圆环状。作为本专利技术的优选，所述膝关节绑带的尺寸大于所述小腿绑带的尺寸。作为本专利技术的优选，所述三轴磁传感器的尺寸和所述第一防水袋的尺寸相适配。作为本专利技术的优选，所述小磁体的尺寸和所述第二防水袋的尺寸相适配。作为本专利技术的优选，所述连接带的尺寸和所述膝关节绑带连接布的尺寸相适配，所述连接带的尺寸和所述小腿绑带连接布的尺寸相适配。作为本专利技术的优选，所述三轴磁传感器内还设置有永磁定位模块和报警模块，所述永磁定位模块通过无线传输模块和所述报警模块实现数据传输。作为本专利技术的优选，所述永磁定位模块包括坐标定位模块、磁场定位模块、连续定位模块以及数据处理模块；所述坐标定位模块用于定位膝关节和小腿的坐标和方向；所述磁场定位模块用于确定永磁体的空间位置和磁矩矢量；所述连续定位模块用于在腿部运动过程中，连续对膝关节和小腿进行定位；所述数据处理模块用于对膝关节和小腿的坐标和方向的数据进行整合和输出。作为本专利技术的优选，所述报警模块包括信号截取模块、积分算法模块、正常值范围算法模块、报警值判定模块和语音报警模块；所述信号截取模块用于对永磁定位模块测量的信号按时间进行截取；所述积分算法模块用于对截取的信号进行积分处理；所述正常值范围算法模块用于确定正常值得范围；所述报警值判定模块用于确定报警值的范围；所述语音报警模块用于当超出报警值时发出语音警报。另一方面，本专利技术还提供一种基于磁定位技术的抽筋检测方法，包括上述任意一项所述的基于磁定位技术的抽筋检测装置，其具体使用步骤如下：S1、腿部固定装置佩戴：使用者将腿部从膝关节绑带一侧穿入，并使得使用者的脚部从小腿绑带处穿出，将膝关节绑带绑紧在使用者的膝关节一侧，使得第一防水袋内部的三轴磁传感器贴在膝关节一侧，并将小腿绑带绑紧在使用者的小腿腓肠肌处，使得第二防水袋内的小磁体贴在小腿腓肠肌一侧，通过设置的腿部固定装置能够将三轴磁传感器定位在膝关节一侧，并将小磁体定位在小腿腓肠肌一侧；S2、腿部运动检测：通过坐标定位模块定位膝关节和小腿的坐标和方向，通过磁场定位模块确定永磁体的空间位置和磁矩矢量，通过连续定位模块在腿部运动过程中，连续对膝关节和小腿进行定位，通过数据处理模块对膝关节和小腿的坐标和方向的数据进行整合和输出；S3、报警模块工作：通过无线传输模块将永磁定位模块检测的腿部运动信号传输至报警模块内，通过信号截取模块对永磁定位模块测量的信号按时间进行截取，通过积分算法模块对截取的信号进行积分处理，通过正常值范围算法模块确定正常值得范围，通过报警值判定模块确定报警值的范围，通过语音报警模块用于当超出报警值时发出语音警报。与现有技术相比，本专利技术的有益效果：1、该基于磁定位技术的抽筋检测方法及其装置，通过设置的腿部固定装置能够将三轴磁传感器定位在膝关节一侧，并将小磁体定位在小腿腓肠肌一侧，便于对腿部运动进行检测，同时腿部固定装置整体采用弹性材料制成，整体大小可调，适合不同人群使用，且不会影响游泳效果。2、该基于磁定位技术的抽筋检测方法及其装置，通过实时监测腓肠肌等容易在运动中发生痉挛的肌肉的收缩加速度或者小腿线速度突变对应的膝关节角度来判断是否发生痉挛，痉挛一旦发生，立即向救生员发出警报。附图说明图1为本专利技术的腿部固定装置结构示意图；图2为本专利技术的整体模块图；图3为本专利技术的无线传输模块电路图；图4为本专利技术的永磁定位模块示意图；图5为本专利技术的磁场定位模型图；图6为本专利技术的LM算法流程图；图7为本专利技术的报警模块示意图。图中：1、腿部固定装置；11、膝关节绑带；12、小腿绑带；13、第一防水袋；14、三轴磁传感器；15、第二防水袋；16、小磁体；17、膝关节绑带连接布；18、小腿绑带连接布；19、连接带。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。实施例1一方面，本专利技术提供一种基于磁定位技术的抽筋检测装置，如图1所示，包括腿部固定装置1，腿部固定装置1包括膝关节绑带11和小腿绑带12，膝关节绑带11内表面安装有第一防水袋13，第一防水袋13的内部放置有三轴磁传感器14，小腿绑带12的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于磁定位技术的游泳抽筋检测装置，包括腿部固定装置(1)，其特征在于：所述腿部固定装置(1)包括膝关节绑带(11)和小腿绑带(12)，所述膝关节绑带(11)内表面安装有第一防水袋(13)，所述第一防水袋(13)的内部放置有三轴磁传感器(14)，所述小腿绑带(12)的内表面安装有第二防水袋(15)，所述第二防水袋(15)内部放置有小磁体(16)，所述膝关节绑带(11)和所述小腿绑带(12)之间设置有多个连接带(19)，所述膝关节绑带(11)一侧通过膝关节绑带连接布(17)和所述连接带(19)固定连接，所述小腿绑带(12)一侧通过小腿绑带连接布(18)和所述连接带(19)固定连接。

【技术特征摘要】
2018.12.07 CN 20181149154661.一种基于磁定位技术的游泳抽筋检测装置，包括腿部固定装置(1)，其特征在于：所述腿部固定装置(1)包括膝关节绑带(11)和小腿绑带(12)，所述膝关节绑带(11)内表面安装有第一防水袋(13)，所述第一防水袋(13)的内部放置有三轴磁传感器(14)，所述小腿绑带(12)的内表面安装有第二防水袋(15)，所述第二防水袋(15)内部放置有小磁体(16)，所述膝关节绑带(11)和所述小腿绑带(12)之间设置有多个连接带(19)，所述膝关节绑带(11)一侧通过膝关节绑带连接布(17)和所述连接带(19)固定连接，所述小腿绑带(12)一侧通过小腿绑带连接布(18)和所述连接带(19)固定连接。2.根据权利要求1所述的基于磁定位技术的游泳抽筋检测装置，其特征在于：所述膝关节绑带(11)和所述小腿绑带(12)均呈圆环状。3.根据权利要求1所述的基于磁定位技术的游泳抽筋检测装置，其特征在于：所述膝关节绑带(11)的尺寸大于所述小腿绑带(12)的尺寸。4.根据权利要求1所述的基于磁定位技术的游泳抽筋检测装置，其特征在于：所述三轴磁传感器(14)的尺寸和所述第一防水袋(13)的尺寸相适配。5.根据权利要求1所述的基于磁定位技术的游泳抽筋检测装置，其特征在于：所述小磁体(16)的尺寸和所述第二防水袋(15)的尺寸相适配。6.根据权利要求1所述的基于磁定位技术的游泳抽筋检测装置，其特征在于：所述连接带(19)的尺寸和所述膝关节绑带连接布(17)的尺寸相适配，所述连接带(19)的尺寸和所述小腿绑带连接布(18)的尺寸相适配。7.根据权利要求1所述的基于磁定位技术的游泳抽筋检测装置，其特征在于：所述三轴磁传感器(14)内还设置有永磁定位模块和报警模块，所述永磁定位模块通过无线传输模块和所述报警模块实现数据传输。8.根据权利要求7所述的基于磁定位技术的游泳抽筋检测装置，其特征在于：所述永磁定位模块包括坐标定位模块、磁场定位模块、连续定位模块以及数据处理模块；所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴小玲，
申请(专利权)人：南京医科大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32