CN114129999B - 一种带有智能提醒和安全保护的轮滑设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带有智能提醒和安全保护的轮滑设备，包括轮滑鞋和配套穿戴设备，所述轮滑鞋包括鞋体和若干滑轮，所述滑轮的主轴设置有电子制动控制装置，所述鞋体内设置有电连接于电子制动控制装置且带有无线收发模块的控制器，所述配套穿戴设备包括带有位置传感器的头盔式设备、腰带型设备、手表手环；本发明的轮滑设备，通过配套的防滑设备上设置多种的保护和辅助功能，进一步的改善初学者学习难度，提升尤其是初学者和轮滑爱好者提升难度动作时的轮滑体验，通过提示和防护设计保证轮滑爱好者的运动安全，提升使用者的穿戴和使用体验。

Description

一种带有智能提醒和安全保护的轮滑设备

技术领域

本发明涉及体育器材技术领域，具体涉及一种带有智能提醒和安全保护的轮滑设备。

背景技术

轮滑，是一种体育运动项目，它有很多汉化版本叫法，如旱冰、溜冰、滑冰、滚轴溜冰，但是到现在，统一叫轮滑，但并不否定之前的叫法，因为这些都是正确的。同时，轮滑是很棒的代步工具，如果选对了类型，双排轮滑(quad roller skating)和单排轮滑(inlineroller skating)都是可以刷街的，也就是可以用于玩乐。

但是，对于轮滑爱好者来说，初学者往往在初步接触轮滑后，在开始的碰壁中被劝退而放弃，其次，轮滑在学习、玩乐过程中或做各种花样高难度动作时也伴随着风险，且因为轮滑鞋与脚的连接属于相对的固定，因此，危险系数较高，一旦重心失衡就只能靠身体去稳定，即会摔倒，稍不注意就会造成运动伤害。目前，轮滑玩家一般都只是佩戴单纯的活动关节保护护具，虽然能够起到一点保护作用，但保护力度小，仍然存在较高的运动危险，且护具功能单一仅起到一定程度的防滑。

发明内容

有鉴于现有技术，本发明的目的在于提供一种带有智能提醒和安全保护的轮滑设备，其通过配套的防滑设备上设置多种的保护和辅助功能，进一步的改善初学者学习难度，提升尤其是初学者和轮滑爱好者提升难度动作时的轮滑体验。

为了实现以上目的，本发明采用的技术方案为：一种带有智能提醒和安全保护的轮滑设备，包括轮滑鞋和配套穿戴设备，所述轮滑鞋包括鞋体和若干滑轮，所述滑轮的主轴设置有电子制动控制装置，所述鞋体内设置有电连接于电子制动控制装置且带有无线收发模块的控制器，所述配套穿戴设备包括带有位置传感器的头盔式设备、腰带型设备、手表手环。

作为上述方案的进一步设置，所述腰带型设备、手表手环、头盔式设备以及轮滑鞋上分别设有无线传感器，所述腰带型设备还设置有重心控制单元，其用于汇总所述无线传感器发送的实时位置信号。

作为上述方案的进一步设置，所述重心控制单元包括接收无线传感器发送的各所述无线传感器的位置数据以及通过位置数据计算所述配套穿戴设备的位移加速度，并通过将多个位置数据和位移速度计算重心位置，判断身体是否发生失衡。

作为上述方案的进一步设置，所述电子制动控制装置包括受控制器控制的制动器以及用于驱动滑轮加速转动的微电机，所述控制器可控制微电机带动滑轮进行正反转。

作为上述方案的进一步设置，所述腰带型设备或手表手环上设置有功能显示屏，所述功能显示屏用于用户主动选择控制制动器限制滑轮的转速，所述手表手环上还设置有健康状态监控警报装置，其用于在佩戴者发生危险时通过网络发送紧急联系信号。

作为上述方案的进一步设置，所述头盔式设备上设置有语音设备以及防护装置，所述语音设备在所述手表手环发出紧急联系信号后自动开启，所述防护装置包括压缩氧气囊，所述压缩氧气囊用于在用于在头盔式设备摔倒受到外力冲击后进行防护，且所述压缩氧气囊上设置有缓释气阀，所述缓释气阀连接出气管道，所述出气管道的出口正对用户脸部四周。

作为上述方案的进一步设置，还包括有蓝牙模块，所述蓝牙模块用于与用户移动终端链接，通过移动终端可控制所述轮滑设备进行多种模式的切换，所述移动终端可对控制器的触发条件进行设定，通过配套穿戴设备监控用户的轮滑重心、动作的变化，发出信号控制轮滑鞋进行调节，所述调节包括电子制动控制装置对滑轮的转速控制和限速。

作为上述方案的进一步设置，所述手表手环设置有四个，其分别对应四肢设置，所述手表手环上还设置有震动发生器和带有无线信号接收模块用于控制震动发生器工作频率的动作纠正装置。

作为上述方案的进一步设置，所述动作纠正装置的无线信号接收模块与无线收发模块连接并接收其发出的信号，所述头盔式设备上设置有语音指导模块，所述语音指导模块和所述动作纠正装置联动用于对用户的动作进行训练指导。

作为上述方案的进一步设置，所述轮滑鞋上还设置有若干弹性伸缩杆，所述弹性伸缩杆连接有电控组件，所述电控组件连接控制器，所述腰带型设备上设置有控制按键组，所述弹性伸缩杆可通过控制按键组进行控制使其端部弹性抵于地面进行支撑。

有益效果：本发明轮滑设备相对于现有技术的轮滑设备和防护装置，其在轮滑鞋和防护装置上增设信号收发装置和位置传感器，通过其对位置数据的汇总和计算判断用户轮滑姿势变化和动作；基于上述的基础上还在腰带型穿戴设备上设置重心感应装置，通过腰带、头盔以及轮滑鞋上相互联动的位置传感器快速判定，轮滑用户身体重心位置，控制器可通过预置程序启动电子制动控制装置对轮滑鞋进行一定的限速或调节，尽可能的避免摔倒的发生；

其次，本发明可以连接手机等用户移动终端对轮滑鞋和防滑装备进行控制，实现对轮滑鞋滑轮的转速限制和控制，其次，针对轮滑过程中可能发生的摔倒危险，在头盔上设置防护气囊，且防护气囊展开对头部进行缓冲的同时，启动缓释气阀，通过该气阀缓慢的将压缩在防护气囊内的一定含量的氧气排向摔倒用户的脸部，为其营造一个相对高氧的呼吸环境，提升吸入空气氧气的含量，降低摔倒导致的缺氧性问题；

本发明还设置有警报装置，在健康状态发生骤变或摔倒发生弹出气囊防护时，其不仅具有气囊和喷氧，且会推送信号至远程监护端，且自动开启头盔内设置的语音组件，避免用户摔倒后无意识、动作不便无法报警求救的问题；

此外，本发明的防滑装备还具备辅助新手或轮滑爱好者进行动作训练的功能，包括在四肢手表手环上设置的震动强度频率可变的震动发生器，以及在头盔内设置语音指导模块实时讲解动作，提升训练效果，本发明的轮滑鞋针对特殊不平或台阶地面，还可通过控制由电控组件释放弹性伸缩杆，使其弹性抵接在地面，实现步行锁紧功能，临时行走无恙无需对轮滑鞋进行脱换操作。

本发明的轮滑设备，相对于现有技术的其功能多且强大，不仅可以适用在轮滑初学者，且可以用于轮滑爱好者，通过手机控制位置传感器触发的各种防护反馈动作即可使其适用在更多的场景用户，此发明的装置使得轮滑初学者、技术不熟练的轮滑爱好者具备有一个相对更安全的玩乐体验，对其的不规范动作进行提示和保护，避免其摔倒造成伤害，安全可靠。

附图说明

图1为本发明的轮滑设备结构示意图。

图2为本发明轮滑设备的结构框图。

附图标记：1、轮滑鞋；11、鞋体；12、滑轮；13、电子制动控制装置；14、无线收发模块；15、控制器；2、配套穿戴设备；3、腰带型设备；4、手表手环；5、头盔式设备；51、压缩氧气囊；52、出气管道；57、语音指导模块；7、弹性伸缩杆；72、控制按键组。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在相互不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图1-2所示的一种带有智能提醒和安全保护的轮滑设备，其特征在于：包括轮滑鞋1和轮滑鞋1相配套设计的配套穿戴设备2，所述轮滑鞋1包括鞋体11和若干滑轮12，鞋体11上设置有与滑轮12的主轴连接的电子制动控制装置13，该电子制动控制装置13可通过手机移动终端或配套穿戴设备2上的控制，对轮滑鞋1上的滑轮12进行限速，避免新手初学者因为对于轮滑运动重心掌控力不足，以及对滑轮12刹车姿态的把握，导致滑轮12速度过快带来运动危险，所述鞋体11内设置有电连接于电子制动控制装置13且带有无线收发模块14的控制器15，该控制器15可根据实际需求，内置程序和单片机策略，保证在接收到各个配套穿戴设备2信号后，快速反应并发出信号，实现智能提醒安全保护，所述配套穿戴设备2包括带有位置传感器的头盔式设备5、腰带型设备3、手表手环4，所述腰带型设备3、手表手环4、头盔式设备5以及轮滑鞋1上分别设有无线传感器，所述腰带型设备3还设置有重心控制单元，其用于汇总所述无线传感器发送的实时位置信号，所述重心控制单元包括接收无线传感器发送的各所述无线传感器的位置数据以及通过位置数据计算所述配套穿戴设备2的位移加速度，并通过将多个位置数据和位移速度计算重心位置，判断身体是否发生失衡；上述腰带型设备3的重心控制单元还包括分布在所有可设置感应传感器的配套穿戴设备2上的子单元，该单元的原理借鉴“中国专利：CN201610013019.9人体失衡检测装置及方法、防摔倒装置及方法，中公开了一种通过佩戴腰带和左右脚环的实施例，岂可通过上述穿戴设备以及此技术中公开的方法检测人体重心。”配合现有技术一般通过肩部、腰部、脚尖或脚后跟部三者的相互位置关系，对于身体重心的变化进行测量的方式，对人体是否失衡进行判断，该单元的设置可以避免轮滑爱好者在滑动过程中，产生重心把控不稳时，最大可能的避免意外和危险的发生，其包括但不限于对用户的提醒和电子制动控制装置13对滑轮12的速度控制调节。

作为上述方案的进一步设置，所述电子制动控制装置13包括受控制器15控制的制动器以及用于驱动滑轮12加速转动的微电机，所述控制器15可控制微电机带动滑轮12进行正反转。

通过上述结构的设置，微电机可在控制器15的控制下驱动滑轮12进行正向反向的切换加速和降速的控制，该装置实现了在身体重心偏移后，通过对脚部位置的控制调整，一定程度上对重心重新稳定做贡献，例如在身体重心偏后时，人上半身后仰脚部相对向前，此时，微电机快速反应实现反转，控制脚部向后位移降低和抵消人体下半身向前的惯性，使得人体更容易产生平衡掌控，尽可能的对用户的身体进行保护，而在完全失去重心的问题发生前，该单元也可通过判断重心的偏移数据，提前对轮滑鞋1的滑轮12进行弹性限速和调节，使其不容易产生失衡。

本发明的腰带型设备3或手表手环4上设置有功能显示屏，所述功能显示屏用于用户主动选择控制制动器限制滑轮12的转速，所述手表手环4上还设置有健康状态监控警报装置，其用于在佩戴者发生危险时通过网络发送紧急联系信号，手表手环4上的该装置与现有技术的智能手环相类似，均是通过测量手腕处包括不限于脉搏等数据对健康状态进行一个评估，且基于此评估具有滞后性，因此，其功能相对较为保守，仅在发生险情和检测到重大健康问题状态时发送紧急联系信号，比如，头盔式设备5上设置有语音设备以及防护装置，当防护装置在摔倒时触发，其触发的同时也触发监控状态监控警报装置，并通过手表手环4启动的远程信号后，同步开启头盔上的语音设备用于危险发生后，监护人可以远程对话穿戴者，或对穿戴者面临的危险进行提示，比如在摔倒后穿戴者临时失去意识或意识不清楚时，远程的监护人可以通过呼喊穿戴者名字等方式进行一定的抢救，其次，在穿戴者发生意外时可以通过远程进行指导其进行安全自救，尤其是意外发生的穿戴者一旦是发生无法主动联系他人求助的险情时，比如双手骨折等情况，该功能自动开启可直接呼喊远程监护人进行求救，所述防护装置包括压缩氧气囊51，所述压缩氧气囊51用于在用于在头盔式设备5摔倒受到外力冲击后进行防护，且所述压缩氧气囊51上设置有缓释气阀，所述缓释气阀连接出气管道52，所述出气管道52的出口正对用户脸部四周，头盔上设置的压缩氧气囊51，类似于汽车的安全气囊，但是针对头部的贴合防护设置为气囊较为简易和膨胀是相对柔和和向头盔外侧膨胀，避免对穿戴者头部的二次伤害，此外，当气囊起作用后缓释气阀会打开，该气阀与气囊非作用状态下实现密封，当缓释气阀作用时会将压缩氧气囊51中的相对高氧气体通过出气管道52向穿戴用户的脸部喷出，营造一个相对高氧的呼吸环境，通过对压缩氧气囊51内的氧气含量的合理计算，用于在用户手上、休克等缺氧问题时及时给氧稳定身体状态。

作为上述方案的进一步设置，还包括有蓝牙模块，所述蓝牙模块用于与用户移动终端链接，通过移动终端可控制所述轮滑设备进行多种模式的切换，所述移动终端可对控制器15的触发条件进行设定，通过配套穿戴设备2监控用户的轮滑重心、动作的变化，发出信号控制轮滑鞋1进行调节，所述调节包括电子制动控制装置13对滑轮12的转速控制和限速，该结构主要是对配套穿戴设备2上的控制进行一个补充，同时对于稍小的穿戴者，可以通过手机移动终端对其上方的主动控制按键进行锁定，避免其危险操作，而由成年监护人通过移动终端进行控制，可以有效减少青少年较为冲动或不成熟的想法，而产生解除设备保护带来运动危险的发生。

作为上述方案的进一步设置，所述手表手环4设置有四个，其分别对应四肢设置，所述手表手环4上还设置有震动发生器和带有无线信号接收模块用于控制震动发生器工作频率的动作纠正装置，所述动作纠正装置的无线信号接收模块与无线收发模块14连接并接收其发出的信号，所述头盔式设备5上设置有语音指导模块57，所述语音指导模块57和所述动作纠正装置联动用于对用户的动作进行训练指导，该功能可以有效的对于初学、进阶学员的动作进行纠正，通过联动的四肢手表手环4的上相对独立设置的震动发生器，当使用时通过手表手环4发送信号，通过动作纠正装置进行计算，对比标准或合格动作的合格率，控制相对应肢体震动发生器工作，且通过震动频率的控制，当动作偏差最大时震动大，动作偏差小时震动放缓放轻的方式，进行动作辅助训练和纠正，同时在意外快发生时还可对穿戴者进行提示，发生后震动一定程度上叫醒或提示穿戴者保持清醒，等待救援的功能。

本发明的轮滑鞋1上还设置有若干弹性伸缩杆7，所述弹性伸缩杆7连接有电控组件，所述电控组件连接控制器15，所述腰带型设备3上设置有控制按键组72，所述弹性伸缩杆7可通过控制按键组72进行控制使其端部弹性抵于地面进行支撑，通过控制按键组72或移动终端可控制弹性伸缩杆7的生效，使得穿戴者在运动开始前、运动结束后，离开运动场所或进入非滑动场时配合电子制动控制装置13，临时将轮滑鞋1的滑轮12锁定，使其不再滚动，可以做厚底鞋进行台阶、草坪等复杂地形的临时行走，避免了现有技术的轮滑鞋1只能脱下以更换正常鞋子行走的问题。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (4)

1.一种带有智能提醒和安全保护的轮滑设备，其特征在于：包括轮滑鞋（1）和配套穿戴设备（2），所述轮滑鞋（1）包括鞋体（11）和若干滑轮（12），所述滑轮（12）的主轴设置有电子制动控制装置（13），所述鞋体（11）内设置有电连接于电子制动控制装置（13）且带有无线收发模块（14）的控制器（15），所述配套穿戴设备（2）包括带有位置传感器的头盔式设备（5）、腰带型设备（3）、手表手环（4）； 所述腰带型设备（3）、手表手环（4）、头盔式设备（5）以及轮滑鞋（1）上分别设有无线传感器，所述腰带型设备（3）还设置有重心控制单元，其用于汇总所述无线传感器发送的实时位置信号； 所述重心控制单元包括接收无线传感器发送的各所述无线传感器的位置数据以及通过位置数据计算所述配套穿戴设备（2）的位移加速度，并通过将多个位置数据和位移速度计算重心位置判断身体是否发生失衡; 所述电子制动控制装置（13）包括受控制器（15）控制的制动器以及用于驱动滑轮（12）加速转动的微电机，所述控制器（15）可控制微电机带动滑轮（12）进行正反转; 所述腰带型设备（3）或手表手环（4）上设置有功能显示屏，所述功能显示屏用于用户主动选择控制制动器限制滑轮（12）的转速，所述手表手环（4）上还设置有健康状态监控警报装置，其用于在佩戴者发生危险时通过网络发送紧急联系信号； 所述头盔式设备（5）上设置有语音设备以及防护装置，所述语音设备在所述手表手环（4）发出紧急联系信号后自动开启，所述防护装置包括压缩氧气囊（51），所述压缩氧气囊（51）用于在头盔式设备（5）摔倒受到外力冲击后进行防护，且所述压缩氧气囊（51）上设置有缓释气阀，所述缓释气阀连接出气管道（52），所述出气管道（52）的出口正对用户脸部四周； 还包括有蓝牙模块，所述蓝牙模块用于与用户移动终端链接，通过移动终端可控制所述轮滑设备进行多种模式的切换，所述移动终端可对控制器（15）的触发条件进行设定，通过配套穿戴设备（2）监控用户的轮滑重心、动作的变化，发出信号控制轮滑鞋（1）进行调节，所述调节包括电子制动控制装置（13）对滑轮（12）的转速控制和限速。

2.根据权利要求1所述的一种带有智能提醒和安全保护的轮滑设备，其特征在于：所述手表手环（4）设置有四个，其分别对应四肢设置，所述手表手环（4）上还设置有震动发生器和带有无线信号接收模块用于控制震动发生器工作频率的动作纠正装置。

3.根据权利要求2所述的一种带有智能提醒和安全保护的轮滑设备，其特征在于：所述动作纠正装置的无线信号接收模块与无线收发模块（14）连接并接收其发出的信号，所述头盔式设备（5）上设置有语音指导模块（57），所述语音指导模块（57）和所述动作纠正装置联动用于对用户的动作进行训练指导。

4.根据权利要求1所述的一种带有智能提醒和安全保护的轮滑设备，其特征在于：所述轮滑鞋（1）上还设置有若干弹性伸缩杆（7），所述弹性伸缩杆（7）连接有电控组件，所述电控组件连接控制器（15），所述腰带型设备（3）上设置有控制按键组（72），所述弹性伸缩杆（7）可通过控制按键组（72）进行控制使其端部弹性抵于地面进行支撑。