CN108025207A - 一种通过与运动选手所佩戴的保护带联动而用于管理运动选手的状态的选手管理装置、选手管理系统及其选手管理方法 - Google Patents

一种通过与运动选手所佩戴的保护带联动而用于管理运动选手的状态的选手管理装置、选手管理系统及其选手管理方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种通过与具备用于感知运动选手的生体信息的传感器的保护带联动，而计算所述运动选手的受伤危险度，以用于管理所述运动选手的状态的运动选手管理装置，其包括：通信部，其从所述保护带接收所述生体信号，并将所述受伤危险度传送至所述保护带；存储器，其用于存储通过计算出所述受伤危险度，以用于管理所述运动选手的状态的程序；处理器，其通过与所述通信部以及所述存储器联动，以执行所述程序中所实施的动作，所述程序包括：利用所述生体信息和预先存储的所述运动选手的生体恢复能力数据，从而计算所述运动选手的所述受伤危险度的多个指令。

Description

一种通过与运动选手所佩戴的保护带联动而用于管理运动选 手的状态的选手管理装置、选手管理系统及其选手管理方法
技术领域
本发明涉及一种用于对选手进行管理的选手管理装置、选手管理系统及利用该选手管理装置、选手管理系统的选手管理方法，其通过与具备运动选手生体信息感知传感器的保护带联动，来监测运动选手的身体状况，并根据运动选手的身体状况来对选手进行管理。
背景技术
在运动竞技赛中，运动选手们的大腿部、腰部、颈椎、头部、胳膊、手部、胯部等的身体部位经常受伤，并会留下后遗症。而且，脚部、膝盖、脚脖、腰部、颈椎、胳膊及手部的韧带和神经或者内脏器官也暴露于危险当中。
这些受伤情况一般是源于选手们之间的身体接触引起的，但是，即使在并无特殊事故的情况下，因内外部的压力，选手在进行超负荷的竞赛及训练过程时，因无法感知身体内部的异常情况，而造成选手们的死亡或者失去意识。正当进行竞技赛时，选手们所承受的压力和紧张会达到极限，而会使选手们的身体无法承受这种压力和紧张，从而会降低选手们的自我调节能力，致使容易忽略掉身体的危险情况。所以，在竞赛过程中，有的选手突然晕倒后变成没有意识的植物人，有的选手甚至会死亡。
运动竞技赛当中出现的选手的身体危险乃至变化，需要由选手自己调节或者需要由教练员、医疗队来进行管理，但是，就目前而言，除非由选手自己调节自己的身体问题并说出自己的问题，不然，在实际竞技赛中，实际上很难得到上述所述的帮助。
因此，在极限环境进行的竞技赛过程中，为了使选手们免遭受伤，需要在选手们受伤之前采取应对措施，为此，重在于，预先预测竞赛过程当中选手们的生体信息，并实时采取应对措施。所以，作为激烈的格斗竞技赛的跆拳道、作为团体运动比赛的足球、美式足球、棒球、橄榄球、一级方程式赛车、冰球、篮球、排球、手球、高尔夫球、网球、游泳、自行车、军事、登山运动员、潜水员以及电子竞技赛选手们急需通过实况获取竞技赛中的选手们的生体信息，以可识别的影像或者语音，对于佩戴者以振动的方式实时地告知危机状况并予以避免，并利用能够对选手们的现况实时地进行监测的分析演算法，来进行自动分析。
发明内容
技术问题
本发明提供一种竞技运营系统，其通过监测运动竞技赛当中处于极限环境中的选手们的身体机能及运动状态，来分析选手们的危险状况程度，以帮助选手们能够调整节奏，或者用于替换选手，从而事先预防选手们的受伤，使得赛事能够圆满进行。
技术方案
根据本发明一实施例的通过与具备用于感知运动选手的生体信号及根据运动选手的位置而感知其动作及活动的传感器的保护带联动，而计算所述运动选手的前兆症状和受伤危险度，以用于管理所述运动选手的状态的运动选手管理装置，其包括：通信部，其从所述保护带接收所述生体信号，并将所述前兆症状和所述受伤危险度传送至所述保护带；存储器，其用于存储通过计算出所述前兆症状和所述受伤危险度，以用于管理所述运动选手的状态的程序；处理器，其通过与所述通信部以及所述存储器联动，以执行所述程序中所实施的动作；其中，所述程序包括：利用所述生体信息和预先存储的所述运动选手的生体恢复能力数据，从而计算所述运动选手的前兆症状和所述受伤危险度的多个指令。
所述生体信息，包括：血流、心率、心电图、肌电图、体温、乳酸、汗液、体外分泌、呼吸、氧饱和度、水分、体内营养素、韧带弹力、神经反应、疼痛信息当中的任意一个以上，包括：活动距离、活动时间、活动动作以及运动选手所处的位置；所述程序，可包括：利用所述生体信息的变化量和所述生体恢复能力数据，从而计算所述运动选手的受伤危险度的多个指令。
所述通信部，被配置为：接收来自于所述保护带的运动选手的活动信息，其中，所述运动选手的活动信息，包括：所述运动选手的活动距离、活动时间、活动动作以及活动强度当中的至少一个以上；所述程序，可包括：利用所述生体信息的变化量、所述运动各选手的活动信息以及所述生体恢复能力数据，从而计算所述运动选手的受伤危险度的多个指令。
所述通信部，被配置为：接收来自于外部终端的竞技场环境信息，其中，所述竞技场环境信息，包括：湿度、气温、风量、风向、高度、硬度、地质、地基、竞技场的草坪、倾斜球反弹、垂直球反弹、果岭球速、草坪大小、草坪的水分状态和球的位置、旋转、强度、弹性力、压力、重力加速度、球的旋转、选手与球的速度、弹球、前进、接地当中的至少一个以上；所述程序，可包括：通过综合所述生体信息、所述运动选手的生体恢复能力数据以及所述竞技场环境信息，从而计算所述运动选手的受伤危险度的多个指令。
所述通信部，被配置为：接收来自位于竞技场内的摄影部的竞技影像；所述程序，被配置为，可包括：多个指令，所述指令通过所述竞技影像，来计算出运动选手的活动信息，其中，所述运动选手的活动信息，包括：所述运动选手的活动距离、活动时间、活动动作以及活动强度当中的至少一个以上，并且，利用所述生体信息的变化量、所述运动选手的活动信息以及所述生体恢复能力数据，从而计算所述运动选手的受伤危险度。
所述保护带，可包括：传感部，其用于感知所述运动选手的生体信息；通信部，其用于传送所述生体信息，并用于接收来自于所述运动选手管理装置的所述受伤危险度；及危险信号提示部，其用于告知所述前兆症状受伤危险度。
根据本发明一实施例的保护带，其作为通过与利用运动选手的生体信息而计算出所述运动选手的受伤危险度的运动选手管理装置联动，并将所述受伤危险度告知于所述运动选手，其包括：传感部，其包括：用于测定所述运动选手的血压信息的压电传感器、用于测定血流信息的光传感器、心电图传感器、用于测定体温、乳酸、汗液、体外分泌、呼吸、氧饱和度、水分信息的温度传感器以及用于感知体内营养素信息、含水量信息、肌肉信息、神经信息、韧带信息、疼痛信息当中至少包括一个以上的生体信息的生物传感器当中的至少一个以上；通信部，其用于将所述传感部所感知的生体信息传送至所述运动选手管理状，并接收来自所述运动选手管理装置的所述受伤危险度；及危险信息提示部，其包括：将所述受伤危险度告知于外部的显示部、用于告知所述运动选手的振动部当中的至少一个以上。
所述传感部，包括：以阵列形态排列的多个传感器模块；所述保护带，还可包括：控制部，所述控制部针对由所述多个传感器模块所感知到的各个生体信息进行整合并过滤，并通过所述通信部将其转换为可传送的形态的信号。
根据本发明一实施例的运动选手管理方法，其作为通过与具备有用于感知运动选手的生体信息的传感器的保护带进行联动，以由运动选手管理装置计算出所述运动选手的受伤危险度，以用于管理所述运动选手的状态，其包括：从所述保护带接收所述生体信息的步骤；利用预先存储的生体恢复能力数据和所述生体信息，计算受伤危险度的步骤；及将所述受伤危险度传送至所述保护带的步骤。
所述生体信息，可包括：血流、心率、心电图、肌电图、体温、乳酸、汗液、体外分泌、呼吸、氧饱和度、水分、体内营养素、韧带弹力、神经反应、疼痛程度当中的任意一个以上。
所述运动选手管理方法，还包括：从所述保护带接收运动选手的活动信息的步骤，所述运动选手的活动信息，包括：所述运动选手的活动距离、活动时间、活动动作以及活动强度当中的至少一个以上，所述计算受伤危险度的步骤为，通过利用所述生体信息的变化量、所述运动各选手的活动信息以及所述生体恢复能力数据，来能够计算所述运动选手的受伤危险度。
所述运动选手管理方法，还包括：从外部终端接收竞技场环境信息的步骤，所述竞技场环境信息，包括：竞技场的湿度、温度、风量、风向、高度、地质、竞技场的草坪状态、所述运动选手们的位置信息以及球的位置和动作当中的任意一个以上，所述计算受伤危险度的步骤为，通过综合所述生体信息、预先存储的所述运动选手的生体恢复能力数据以及所述竞技场环境信息，来能够计算所述运动选手的受伤危险度。
所述运动选手管理方法，还包括：从位于竞技场内的摄影部接收竞技影像的步骤；及从所述影像计算出运动选手的活动信息的步骤，其中，所述运动选手的活动信息，包括：所述运动选手的活动距离、活动时间、活动动作以及活动强度当中的至少一个以上，所述计算受伤危险度的步骤为，通过利用所述生体信息的变化量、所述运动各选手的活动信息以及所述生体恢复能力数据，来能够计算所述运动选手的受伤危险度。
所述运动选手管理方法，还可包括：将所述受伤危险度传送至对所述运动选手进行监测的教练或者医疗队所持有的终端的步骤。
根据本发明一实施例的运动管理系统，其包括：由运动选手所佩戴的保护带、用于计算所述运动选手的受伤危险度的运动选手管理装置，以用于观察所述运动选手的状态，其中，所述保护带，包括：传感器，所述传感器贴附于所述运动选手的身体上，并用于感知所述运动选手的生体信息；所述运动选手管理装置，包括：生体恢复能力数据存储部，其用于存储所述运动选手的生体恢复能力数据；生体信息获取部，其从所述保护带接收所述运动选手的生体信息；及受伤危险度抽取部，其利用所述生体信息、所述生体恢复能力数据，来计算选手的受伤危险度。
所述运动选手管理装置，还包括：环境信息获取部，其从至少一个以上的外部终端接收可对所述运动选手的身体及精神状态产生影响的环境信息，所述受伤危险度抽取部为，利用所述生体信息、所述环境信息以及所述生体恢复能力数据，来能够抽取选手的受伤危险度。
所述运动选手管理装置，还包括：用于获取活动信息的活动信息获取部，所述活动信息，包括：所述运动选手的活动时间、活动距离以及活动量当中的至少一个以上，所述受伤危险度抽取部为，利用所述生体信息、所述活动信息、所述环境信息以及所述生体恢复能力数据，来能够抽取选手的受伤危险度。
所述活动信息获取部，被配置为：其从所述传感器获取所述活动信息，或者其从设置于竞技场内部或外部的用于拍摄所述运动选手的竞技场面的摄影部接收竞技影像，并从所述竞技影像感知运动选手的位置变化，以能够抽取选手们的活动信息。
所述运动选手管理装置，还可包括：通信模块，所述通信模块被配置为，将所述受伤危险度传送至所述保护带，或者将所述受伤危险度传送至对所述运动选手进行监测的教练或者医疗队所持有的终端。
有益效果
根据本发明的通过与运动选手所佩戴的保护带联动而用于管理运动选手的状态的选手管理装置、选手管理系统及其选手管理方法，其通过分析选手的危险状况，并将其告知于选手，以使得选手能够自我调整节奏，以预测或者事先预防选手受伤或者急救事故。
根据本发明的通过与运动选手所佩戴的保护带联动而用于管理运动选手的状态的选手管理装置、选手管理系统及其选手管理方法，其通过综合从选手所佩戴的小腿护套中获取的生体信息、运动环境(高度、湿度、温度)及选手的生体活动数据(各选手的生体信息的最高值和最低值)，将选手们的危险状态正确地进行分析并予以告知。
根据本发明的由运动选手所佩戴的保护带，其不同于运动鞋、足球鞋、运动服、运动袜等的作为各项运动项目中选手们所要佩戴的装备，其并不违反装备佩戴规定，而且能够稳定地紧贴于身体皮肤(表面)上并予以固定，因此对于获取生体信息具有显著效果，而且，通过佩戴于具有受伤风险的身体部位和动脉、静脉、神经、韧带等的部位，作为感知选手的生体信息而言是最优化的，且能够保护选手免遭受伤。
附图说明
图1表示根据本发明一实施例的选手管理系统的构成图；
图2表示根据本发明一实施例的选手管理装置的硬件构成图；
图3a表示根据本发明一实施例的运动选手管理系统中的保护带的后视图；图3b表示根据本发明一实施例的运动选手管理系统中的保护带的正视图；
图4表示根据本发明一实施例的运动选手管理系统中的保护带的构成图；
图5表示根据本发明一实施例的保护带的佩戴示例图；
图6表示根据本发明一实施例的保护带的感知及提示模块的示意图；
图7表示根据本发明一实施例的保护带的感知及提示模块的平面图；
图8表示根据本发明一实施例的选手管理系统的说明图；
图9表示根据本发明一实施例的选手管理装置通过与保护带联动而管理运动选手的方法和顺序图。
具体实施方式
以下，通过参照附图，详细说明本发明的实施例，以使得所述领域技术人员能够易于实施。但是，本发明能够以多种不同的形态实现，且并不局限于在此予以说明的实施例。并且，为了明确说明本发明内容，而省略了附图的与说明无关的部分，而对于整个说明书当中等同或者类似的部分，则标注了等同的附图标记。并且，省略了对于常用的公知技术的具体说明。
本说明书中所记载的实施例及图示于附图中的构成，仅为本发明的最优选的实施例，其并不能代表本发明的所有技术思想，应当理解为，在申请本发明之际，可存在能够代替其的多样的均等物和变形例。
以下，通过参照附图，说明根据本发明一实施例的通过与运动选手所佩戴的保护带联动而用于管理运动选手的状态的选手管理装置、选手管理系统及其选手管理方法。
图1表示根据本发明一实施例的选手管理系统的构成图。
如图1所示，根据本发明一实施例的选手管理装置100，包括：保护带300，其由运动选手佩戴；选手管理装置200，其与保护带300联动。另外，还可包括：外部终端400，其可将竞技场的环境信息传送至选手管理装置200；摄影部500，其用于拍摄运动选手的竞技内容并将拍摄到的影像传送至选手管理装置200；及选手管理团终端600，其由选手管理团掌管。
保护带300以紧贴于皮肤的方式佩戴，以用于从来自于运动竞技赛中的外部冲击保护选手的受伤部位及缓解疼痛并保护选手的身体，其中，因保护带300的内部贴附于皮肤(表皮和真皮)，所以易于感知运动选手的生体信息，所感知到的生体信息被传送至选手管理装置200。
生体信息是指，能够从佩戴保护带300的运动选手所获取的关于该运动选手的身体状态的信息，其可包括，如血压、血流、心率、心电图、体温、体内营养素、体内水分含量、肌肉的收缩程度、乳酸、神经、韧带信息当中的至少一个以上。
根据本发明一实施例的选手管理装置200，可包括：生体信息获取部212、环境信息获取部214、活动信息获取部216及受伤危险度抽取部218。
一般而言，运动选手们在进行高强度训练时，其每秒活动速度为3～11米，将该活动速度假设为6米/秒的话，那么，运动选手在60分钟内约跑21600米，而在120分钟内约跑43200米。虽然会根据选手的年龄和性别而有所不同，但是按照该强度持续标准时间的话，运动选手的心率为220-各年龄段，如此最高心率将达到150～213。选手们持续进行高强度的训练活动之后，经一定时间的恢复时间，待心率恢复正常以后，再持续进行活动训练。如果在身体并未恢复到正常状态的情况下，即，在无恢复时间的情况下持续活动训练的话，会使恢复能力大幅度降低，或者会使疲劳度提升，并且还会增加运动选手受伤的风险。另外，还会出现心脏麻痹及作为受伤的前兆症状的极度的疲劳感、轻微疼痛、汗液分泌增加、恶心和晕眩、气喘、失眠、不安等的症状，虽然存在性别和年龄的差异，但是需要通过事先监测这种心脏麻痹及受伤风险的前兆症状，而按照选手的状态来正确地预防及采取措施。
每个选手用于恢复正常状态所需的时间均不同，而且，还会根据竞技场的环境因素，其恢复速度有时会变快，有时还会变慢。根据本实施例的选手管理装置200可通过利用预先存储的使用者的生体恢复能力数据、有可能对选手的恢复速度产生影响的如草坪的硬度、地面、水分、球的重力加速度、观众、噪音、气温、高度、风量等的竞技场及外部的环境信息、选手的生体信息及活动信息，来监测选手的状态变化，以获取受伤危险度，并将其告知给选手及管理团。
生体信息获取部212接收来自保护带300的用于了解选手的状态的生体信息。
环境信息获取部214接收来自至少一个以上的外部终端的环境信息。
环境信息是指有可能对选手的身体状态或者精神状态产生影响的信息，其可包括：如竞技场内部的湿度及温度、风量、风向、噪音等的天气信息、高度、地质、运动场内草坪的状态、球的气压、球的反弹力等的竞技场信息当中的至少一个以上。
活动信息获取部216获取来自保护带300的选手的活动时间、活动距离、活动量等的活动信息，或者利用从摄影部500接收的竞技影像信息，通过所接收的竞技影像感知运动选手的位置变化，以计算选手们的运动量，或者通过监测选手们的动作，以能够抽取选手的活动信息。
摄影部500置于竞技场内部的球门、角旗杆、标记线上，或者为了转播竞技内容而置于竞技场的外部，可以从多样的角度拍摄竞技影像，以监测选手的位置。
受伤危险度抽取部218通过利用由生体信息获取部212接收的运动选手的生体信息、由环境信息获取部214接收的可对运动选手产生影响的环境信息、通过活动信息获取部216获取的运动选手的活动信息，并通过利用存储于生体恢复能力数据存储部219，而抽取选手的受伤危险度。
生体恢复能力数据可包括：选手的性别和年龄、根据选手所进行的运动竞技项目而一般可适用的数据、每个选手的曾经参加过的竞技履历，或者进行训练时检测并单独累积的个人资料(Personal Data)当中的至少一个以上。
并且，选手管理装置200将所计算出的受伤危险度传送至保护带300，以使得运动选手能够自己管控自身状态，或者将所计算出的受伤危险度传送至选手管理团终端600，所述选手管理团终端600至少包括通过监测选手的状态而使得竞技赛圆满进行并予以管理的教练、医疗队、裁判、教练组员当中的一个以上。
即，根据本发明一实施例的选手管理系统100通过综合从保护带300接收的选手的生体信息、从至少一个以上的外部终端400接收的环境信息、从摄影部500接收的竞技影像当中抽取的选手的活动信息，来分析和掌握选手的当前身体状态机体力状态。并且，以曾经的竞技信息、训练信息、受伤信息等的预先存储的选手们的生体恢复能力数据作为基础，来计算受伤危险度，所述受伤危险度为，预测当选手持续竞技赛时所会造成的受伤危险程度，或者判断会危及选手的健康或生命的程度。
根据本发明的一实施例，受伤危险度抽取部218可通过综合生体分析数据、体内营养素含量数据、环境因素分析数据、动作分析数据及选手的记录数据，以正常、警戒、危险的三个阶段计算出选手的受伤危险度。
其中，如下表1所示，生体分析数据可包括：选手的年龄、平均每小时移动距离、心率、恢复速度、氧饱和度、呼吸量、血压、乳酸、汗液排放量、体温、体外分泌、疼痛程度当中的至少一个。
[表1]
计算生体分析数据的计算方法如下。
最高心率可按照下述公式1进行计算。
[公式1]
最高心率(Max HR)＝220–年龄
目标心率可按照下述公式2进行计算。
[公式2]
目标心率＝最高心率–65～86％
每分钟的能量消耗可按照下述公式3或者公式4进行计算。
[公式3]
每分钟的能量消耗(kcal/min)＝0.00094×心率+0.1346×体质–7.37418
[公式4]
每分钟的能量消耗kcal/min＝METs×3.5(constant)×体重/200(constant)
最大摄氧量可按照下述公式5进行计算。
[公式5]
最大摄氧量(VO2max)[ml/kg/min]＝Mets×3.5
无氧阈值(AT)可按照下述公式6进行计算。
[公式6]
无氧阈值＝0.7(MaxHR–RestHR)+RestHR
其中，MaxHR是指最高心率，RestHR是指运动开始之后的最低心率。
无氧阈值而言，选手级别为70以上，普通人为50至60，虚弱者为50以下。
有氧阈值(AeT)可按照下述公式7进行计算。
[公式7]
有氧阈值(AeT)＝0.5(MaxHR–RestHR)+RestHR
营养处方当中的基础代谢率的公式可按照下述公式8进行计算。
[公式8]
男：66.47+(13.75×体重)+(5+身高)-(6.76×年龄)
女：655.1+(9.56×体重)+(1.85+身高)-(4.68×年龄)
体内的营养素含量数据如下表2所示，可包括：选手体内所含有的水分、碳水化合物、蛋白质、脂肪、无机物、维生素的含量当中的至少一个。
[表2]
水分％ 碳水化合物％ 蛋白质％ 脂肪％ 无机物％ 维生素％
最佳区 66 6 16 13 4 3
警戒区 61 3 13 10 3 2
危险区 56 0 10 7 2 1
另外，环境因素分析数据如下表3所示，可包括：运动竞技场地的湿度、气温、风量、风向、高度、地基、草坪的硬度、牵引力、倾斜反弹球、垂直反弹球、果岭球速、草坪的水分、草坪的种类、球的弹性、压力、重力加速度、旋转率、无旋转率、前进速度、接地速度、反弹后速度、球的大小、球的重量、球的反弹力当中的至少一个。
[表3]
另外，动作分析数据可包括：选手的踢球、防守、攻击、射门、头球、传球、先攻、控球、运球、铲球、界外球、任意球、角球、犯规、得分、失球、加分等当中的至少一个以上。
选手的记录数据可包括：选手的身高、体重、饮食规律、睡眠规律、受伤及疾病记录、饮酒、吸烟、支援装备、竞技比重、观众人数、观众与周边噪音、各地区的流行、疾病、不安信息、兴趣、收入及支出规律、饥饿、战争等当中的至少一个以上。
即，受伤危险度抽取部218如下表4所示，通过综合从保护带300中接收的选手生体信息、从至少一个以上的外部终端400接收的环境信息，以及从摄影部500接收的竞技影像中抽取的选手活动信息，而对生体分析数据、体内营养素含量数据、环境因素分析数据、动作分析数据、以及选手的技术数据予以指标化。
[表4]
生体/位置 体内营养素含量 环境状态分析 动作分析 记录分析
最佳区 100 100 100 100 100
警戒区 70 50 80 50 70
危险区 50 20 60 20 20
然后通过确定指标化的数据相当于预先存储的正常、警戒、危险的阶段中的哪一阶段，从而，可以计算出受伤危险度和竞技能力。
另外，选手管理系统100通过将所计算得出的受伤危险度传达给运动选手，以使选手能够自身调节状态，或者将受伤危险度传达给对选手进行管理的选手管理团所持有的选手管理团终端600或者裁判，以能够事先预防选手的受伤，并能够使得竞技赛圆满地进行。
图2表示根据本发明一实施例的选手管理装置的硬件构成图，根据本发明的选手管理装置200，其硬件构成可根据设计以多种形式构成。参照图2，根据本发明一实施例的选手管理装置200可包括：至少一个通信接口222、至少一个存储器224，以及至少一个处理器226。
通信接口222是与外部装置进行物理联动的硬件。本实施例中，通信接口222包括：选手所持有的保护带300、具有能够对选手产生影响的多种环境信息的至少一个以上的外部终端400、拍摄竞技影像的摄影部500，以及用于与选手管理团所持有的选手管理团终端600接通的有线/无线通信接口。
存储器224是用于存储处理器226的动作所需的各种信息的硬件。存储器224可存储：用于驱动处理器226的运营体系OS、用于使本发明中说明的选手管理装置200进行各种动作的程序。
处理器226与存储器224及通信接口222进行通讯，并控制所述存储器224以及通信接口222。处理器110通过加载存储于存储器120中的程序，综合运动选手的生体信息、活动信息、环境信息，以正确地分析选手的身体状态，并以预先存储的生体恢复能力数据为基础，计算出受伤危险度，并还能够执行将该受伤危险度传送给选手及选手管理团的功能。
图3a表示根据本发明一实施例的运动选手管理系统中的保护带的后视图；图3b表示根据本发明一实施例的运动选手管理系统中的保护带的正视图；图4表示根据本发明一实施例的保护带的感知及提示模块的示意图。
参照图3a，保护带300是作为从外部冲击保护选手而佩戴于选手身体上的装置，因此，在本实施例中，可以是在足球比赛时，佩戴于足球选手的小腿上的小腿护套。但是，其并不仅限于此，其可以是按照各种运动竞技赛的规定，而佩戴于所允许的多种身体部位上的保护装置。
参照图3a及图3b，根据本发明一实施例的保护带300，包括：主体部302、冲击吸收塑料板304、感知及提示模块306。
主体部302易于排出运动选手的汗液和热量，并具备能够吸收外部冲击的海绵材质，并且，为了从由选手排出的汗液或者雨水等的环境因素所引起的水分中保护其终端，主体部302的一部分可采用防水处理。参照图3b，根据本发明一实施例的保护带300，还可包括：经得住外部冲击的冲击吸收塑料板304，其设于主体部302的外侧。另外，感知及提示模块306可被配置为贯通并内置于主体部302的内部，以用于获取从运动选手所感知到的生体信息，并通过与选手管理装置200联动，将危险信号告知于佩戴有保护带300的选手。
参照图4，感知及提示模块306包括：置于主体部302内部的可获取选手的生体信息的传感部310、通信部320、危险信息提示部330、控制部340及电源部350。
传感部310包括传感器，以用于收集佩戴有保护带300的运动选手的生体信息。
生体信息是指能够掌握佩戴有保护带300的运动选手的身体状态的信息，其可包括：血压、血流、心电图、汗液、体外分泌、体温、体内营养素、体内含水量、肌肉收缩程度、神经、韧带等的信息当中的至少一个以上。传感部310可具备能够收集生体信息的多种种类的传感器，其可包括：通脱测定因血管膨胀而出现的压力而收集血压信息的压电传感器、收集血流及心率的光传感器、根据心脏的正常动作而收集波形的心电图(ECG)传感器、收集选手的体温的温度传感器、收集选手的体内氧饱和度、汗液、乳酸及呼吸量、选手的体内营养素信息、含水量信息、肌肉信息、神经信息、韧带或者疼痛状态的多种种类的生物传感器等的传感器当中的至少一个以上。
根据本实施例的保护带300被配置为，其传感部310置于佩戴者的左右侧各侧的小腿上的胫骨动脉和胫骨静脉附近。另外，为了紧贴于传感部位及皮肤上，以带子的形式固定，并从胫骨动脉部位的神经及肌肉中获取生物数据，以能够从远离心脏的胫骨部位也能够感知正确的生体信息。并且，根据本实施例的保护带，为了提高传感部310的感知正确度，而能够具备以阵列的形态排列的多个传感器。从而，即便是在竞技过程中，因选手的动作，使得保护带300的位置出现轻微的变化，也能够从多个传感器中感知到生物信息，以获取正确的传感信息。
比如，根据本发明一实施例的传感部310，其可由光传感器构成。光传感器的发光部朝向佩戴者的血管照射红外线，受光部通过收集从血管反射的光量来测量佩戴者的血流变化。这时，以阵列形态排列的光传感器，通过将光照射至血管，并通过收集发射的光而测量血流变化时，当多个光传感器当中的任一个以上的光传感器与血管正确对应的话，那么其他的光传感器所处的位置即便并不与血管正确地对应，也仍能够通过正确对应的光传感器来感知血流的变化。
通信部320被配置为，将从传感部310获取的选手的生物信息传送至选手管理装置200，或者从选手管理装置200获取选手的危险信息。通信部320可由利用一定频率范围的无线通信电波探测器、WIFI、LTE、RF(Radio Frequency)通信模块构成。
另外，通信部320可将佩戴者的生体信息以无线的方式，不仅可传送至选手管理装置200，而且还能够传送给管理选手身体状态的外部医疗队、康复教练、体能教练、教练员及职业球队，及利用广播通讯媒体传送给观众。
危险信息提示部330被配置为，当通信部320接收来自选手管理装置200的选手危险信息时，将该危险状况实时地告知于选手。这时，如图3b所示，危险信息提示部330可被构成为，通过利用包括LED、显示器当中的任意一个以上的显示部331等的视觉手段，来判断选手的状态以及供竞技赛相关工作人员进行监控。
但并不限于此，也可以通过具备扬声模块，以听觉手段将危险状况传达给选手。或者，从竞赛战术上考虑时，为了避免选手的危险信息被对方知晓，也可通过具备振动模块332，以利用一定间隔性的振动信号，将危险信息仅仅传达给运动选手。即，可构成能够由选手自己检查自身的状态。
控制部340被配置为，可修改传感部310所获取的生体信息，并将所修改的生体信息传达至通信部320，并传送至选手管理装置200，而且，还能够将来自通信部320的选手危险信息传送至危险信号提示部330，以将危险状况传递给选手。
控制部340可消除从传感部310获取的生体信息的噪音。另外，还能够综合从左侧保护带300测定的生体信息和从右侧保护带300测定的生体信息。这时，经过分析所获取的生体信息之后，如果被判断为未能进行正确的感知的话，会对传感部310的测定波长带宽进行变更或者变更测定时间等，来变更测定参数，以进一步提高感知正确度。
本实施例中，控制部340可体现为，以运营整个保护带300的中央处理装置(CPU)，并且，还可包括：数据处理装置，以将传感部310所测定的生体信息转换为可由通信部320进行传送的信息。
另外，控制部340被配置为，其基于传感部310所获取的生体信息，当判断为选手并未动作，或者选手并未佩戴有保护带300，或者通过通信部320从外部接收到对保护带300的动作进行控制的信号时，通过停止保护带300的各种动作，以能够避免浪费不必要的电力消耗。
电源部350作为为了保护带300的传感部310、通信部320、危险信号提示部330以及控制部340的各个动作提供电力，可由至少可持续使用5小时的小型电池构成。电源部350作为充电式电池，可通过外部电力进行充电。这时，根据本实施例的保护带300，还可包括：电源供给部352，所述电源供给部352包括充电端子。
虽然未图示，根据本发明一实施例的运动选手管理系统的保护带300，还可包括：用于拍摄选手的动作的摄像机。摄像机通过拍摄竞技赛影像，并将其影像经由通信部320而传送至外部，以能够更加生动地传送选手们的竞技场面。另外，还可利用于录像回放。
如上所述，根据本发明一实施例的运动选手管理系统的保护带300，其内部包括有：具有防水及排放汗液和热量功能的海绵材质的主体部302，所述主体部302内贴附有：用于获取生体信息的传感部310以及危险信息提示部330，因此，即便是佩戴保护带300，也不让选手们感到不适，而且还能够通过紧贴于选手的皮肤上而能够获取生体信息。另外，传感部310置于佩戴者的左右各侧的小腿上的前胫骨动脉和胫骨静脉附近，并为了紧贴于感知部位，而以带子形态固定，以获取前胫骨动脉部位上的神经及肌肉上的生体数据，从而能够获取选手的正确的生体信息。
图5表示根据本发明一实施例的保护带的佩戴示例图；图6表示根据本发明一实施例的保护带的感知及提示模块的示意图；图7表示根据本发明一实施例的保护带的感知及提示模块的平面图。
参照图5，根据本发明一实施例的保护带300可佩戴于佩戴者的小腿部位。保护带300包括：主体部302以及主体部302内部的感知及提示模块306。
主体部302易于吸收运动选手的汗液和易于排热，并为了吸收来自外部的冲击，以及为了从由选手排出的汗液或者雨水等的环境因素引起的水分保护终端，主体部302的一部分可采用防水处理。
感知及提示模块306被配置为，用于获取运动选手的生体信息，并将所获取的生体信息传送至外部，并将从外部接收到的选手的受伤危险度提示给选手及竞技赛相关工作人员。
参照图6及图7，根据本发明实施例的感知及提示模块306，可包括：传感部310、通信部320、危险信号提示部330、控制部340以及电源部350。
根据本实施例的保护带300的感知及提示模块306被配置为，其与选手接触的上部，包括有：传感部310和电源供给部352。传感部310通过紧贴于佩戴者的身体部分，而能够感知佩戴者的生体信息。传感部310的下部，包括有：振动模块332，其以振动信号告诉选手选手的危险信息，而振动模块332的下部，配置有：控制部340，其用于控制保护带300的各个功能。控制部340的下部，配置有：电源部350，其用于提供为了执行保护带300的各个功能动作的电源。电源部350的下部，配置有：用于与外部进行通讯的通信部320、将选手的危险信息告知于外部的显示部331。显示部331由红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)的三个LED灯构成，并按照选手的受伤危险度以不同的颜色亮起。
具备如上所述的构成的感知及提示模块306的上端部分，如图1所示，可插入于设于保护带300内侧的主体部302。这时，用于感知选手的生体信息的传感部310和用于将危险信号告知于选手的振动模块，可被配置为，紧贴于佩戴者的身体，如小腿部分。
根据本发明一实施例的保护带300的感知及提示模块306，可形成为，如图6所示的叠层的结构，但其仅作为示例，根据本发明的感知及提示模块306中所具备的传感部310、通信部320、控制部340、危险信号提示部330以及电源部350能够以多样的方式配置而形成。另外，传感部310能够以带子形态设计形成，以能够紧贴于皮肤、前胫骨动脉及多种动脉、静脉、神经，也可以以拆卸式的方式使用。
图8表示根据本发明一实施例的选手管理系统的说明图。
参照图8，根据本发明一实施例的选手管理系统100，包括：保护带100，其由选手佩戴；外部终端400，其用于传送竞技场内的选手信息和环境信息；摄影部500，其包括位于竞技场内的球和球门、球门标记线、转播摄像机以及角旗杆当中的至少一个以上；选手管理团终端600；及选手管理装置200，其与所述保护带300、外部终端400、摄影部500、选手管理团终端600进行联动。
首先，参赛于足球比赛的运动选手佩戴保护带300，具备于保护带300上的感知及提示模块306，通过传感部310，而能够感知运动选手的生体信息。
从传感部310所感知到的生体信息，经由通信部320，而能够传送至选手管理装置200。或者，当控制部340将生体信息判断为超过既定临界值的异常信号时，可通过振动模块332，直接告知于佩戴者其危险状况。
选手管理装置200至少从一个以上的选手保护带300获取使用者的生体信息。
根据本发明一实施例的选手管理装置200被配置为，可通过至少一个以上的外部终端400能够扫描并接受会对选手的精神或者身体产生影响的环境信息。环境信息可包括：竞技场内部的湿度及温度、风量、风向等的天气信息、高度、地质、运动场草坪状态等的竞技场信息当中的至少一个以上。
另外，选手管理装置200被配置为，可从具备于选手保护带300中的加速传感器，或者从包括有各个传感器的运动传感器，获取选手的活动时间、活动距离，或者活动量当中的至少一个以上的活动信息。或者，可从置于竞技场内部或外部的至少一个以上的摄影部500，获取拍摄选手的动作的竞技影像，并从竞技影像中感知选手的动作，从而获取选手的活动信息、选手们的位置和环境信息。环境信息可包括：竞技场及外部的环境信息，及草坪硬度、地基、水分、球的重力加速度、观众、气温、高度、风以及球的动作当中的至少一个以上。
选手管理装置200被配置为，通过利用所接收的生体信息、环境信息以及活动信息，并根据存储于选手们的生体恢复能力数据存储部219中的生体恢复能力数据，来计算出选手们的受伤危险度。生体恢复能力数据，可包括：选手的性别和年龄、根据选手所进行的运动竞技项目而一般可适用的数据、每个选手的曾经参加过的竞技履历，或者进行训练时所检测并单独累积的个人资料(Personal Data)当中的至少一个以上。
并且，选手管理装置300被配置为，可将所计算出的受伤危险度传送至由选手所佩戴的保护带300，以及传送至由选手管理团所持有的选手管理团终端600。选手管理团终端600可以是主机电脑、平板电脑、智能手机等的电子设备。
图9表示根据本发明一实施例的选手管理装置通过与保护带联动而管理运动选手的方法和顺序图。
参照图9，选手管理装置200被配置为，从由选手所佩戴的保护带300中接收选手的生体信息(S110)。
保护带300被配置为，可包括：用于感知选手的多样的生体信息的传感部310、用于发送生体信息并接收受伤危险度的通信部320。传感部310被配置为，可包括：压电传感器、光传感器、心电图传感器、温度传感器、生物传感器当中的至少一个以上的传感器，以用于感知选手的血压、血流、心率、心电图、体温、汗液和体外分泌、体内营养素、肌肉的收缩程度、神经、韧带、疼痛信息当中的至少一个以上的于东选手生体信息，而为了提高传感度，所述传感器能够以阵列形态排列的多个传感模块构成。
选手管理装置200被配置为，至少从一个以上的外部终端400接收环境信息(S120)。
环境信息是指能够对选手的身体或者精神状态产生影响的多种种类的信息，其可包括：如竞技场内部的湿度及温度、风量、风向等的天气信息、高度、地质、运动场草坪状态、噪音等的竞技场信息当中的至少一个以上的信息。
选手管理装置200被配置为，从拍摄运动选手的竞技影像的摄影部500接收竞技影像(S130)。
摄影部500可设置于竞技场内部的球门、角旗杆、标记线，或者为了转播而设置于竞技场外部，以能够从多种角度拍摄用于监测选手的位置的竞技影像。
选手管理装置200被配置为，利用从摄影部500接收的竞技影像，来感知运动选手所处的位置，以计算出选手们的运动量，或者通过监测选手们的动作，从而抽取选手的活动信息(S140)。
其次，选手管理装置200被配置为，通过综合从保护带300接收的选手的生体信息、从至少一个以上的外部终端400接收的环境信息、从摄影部500接收的竞技影像中所抽取的选手的活动信息，从而分析选手的身体状态，并且，基于生体恢复能力数据，计算出受伤危险度(S150)。
生体恢复能力数据，可包括：选手的性别和年龄、根据选手所进行的运动竞技项目而一般可适用的数据、每个选手的曾经参加过的竞技履历，或者进行训练时所检测并单独累积的个人资料(Personal Data)当中的至少一个以上。
最后，选手管理装置200被配置为，将计算出的受伤危险度传送给选手或者选手管理团(S160)。从而，运动选手通过所传送得到的受伤危险度，能够自己管控自己的状态，而选手管理团可利用根据运动选手的状态的客观受伤危险度来管理并保护选手。
根据本发明的通过与运动选手所佩戴的保护带联动而用于管理运动选手的状态的选手管理装置、选手管理系统及其选手管理方法，能够分析选手的危险状况，并将其告知于选手，以使得选手能够自己调节状态，从而能够预测及事先防止选手受伤或者急救事故。
根据本发明的通过与运动选手所佩戴的保护带联动而用于管理运动选手的状态的选手管理装置、选手管理系统及其选手管理方法，通过综合从选手所佩戴的小腿保护带所获取的生体信息、运动环境(高度、湿度、温度)以及选手的生体活动数据(各个选手的生体信息的最高值和最低值)，从而能够正确地分析选手们的危险程度。
以上，对本发明实施例进行了详细说明，但本发明的权利要求范围并不限于此，利用所付权利要求范围所定义的本发明的基本概念的诸多变形及改进均属于本发明的权利要求范围。

Claims (19)

1.一种用于实际竞技比赛中的运动选手管理装置，其作为通过与具备用于感知运动选手的生体信号及根据运动选手的位置而感知其动作及活动的传感器的保护带联动，而计算所述运动选手的前兆症状和受伤危险度，以用于管理所述运动选手的状态的运动选手管理装置，其特征在于，
包括：
通信部，其从所述保护带接收所述生体信号，并将所述前兆症状和所述受伤危险度传送至所述保护带；
存储器，其用于存储通过计算出所述前兆症状和所述受伤危险度，以用于管理所述运动选手的状态的程序；
处理器，其通过与所述通信部以及所述存储器联动，以执行所述程序中所实施的动作，
其中，所述程序包括：利用所述生体信息和预先存储的所述运动选手的生体恢复能力数据，从而计算所述运动选手的前兆症状和所述受伤危险度的多个指令。
2.根据权利要求1所述的运动选手管理装置，其特征在于，
所述生体信息，包括：血流、心率、心电图、肌电图、体温、乳酸、汗液、体外分泌、呼吸、氧饱和度、水分、体内营养素、韧带弹力、神经反应、疼痛信息、活动距离、活动时间、活动动作以及运动选手所处的位置当中的任意一个以上，
所述程序，包括：利用所述生体信息的变化量和所述生体恢复能力数据，从而计算所述运动选手的受伤危险度的多个指令。
3.根据权利要求1所述的运动选手管理装置，其特征在于，
所述通信部，被配置为：接收来自于所述保护带的运动选手的活动信息，其中，所述运动选手的活动信息，包括：所述运动选手的活动距离、活动时间、活动动作以及活动强度当中的至少一个以上，
所述程序，包括：利用所述生体信息的变化量、所述运动各选手的活动信息以及所述生体恢复能力数据，从而计算所述运动选手的受伤危险度的多个指令。
4.根据权利要求1所述的运动选手管理装置，其特征在于，
所述通信部，被配置为：接收来自于外部终端的竞技场环境信息，其中，所述竞技场环境信息，包括：湿度、气温、风量、风向、高度、硬度、地质、地基、竞技场的草坪、倾斜球反弹、垂直球反弹、果岭球速、草坪大小、草坪的水分状态和球的位置、旋转、强度、弹性力、压力、重力加速度、球的旋转、选手与球的速度、弹球、前进、接地当中的至少一个以上，
所述程序，包括：通过综合所述生体信息、所述运动选手的生体恢复能力数据以及所述竞技场环境信息，从而计算所述运动选手的受伤危险度的多个指令。
5.根据权利要求1所述的运动选手管理装置，其特征在于，
所述通信部，被配置为：接收来自位于竞技场内的摄影部的竞技影像，
所述程序，被配置为，包括：多个指令，所述指令通过所述竞技影像，来计算出运动选手的活动信息，其中，所述运动选手的活动信息，包括：所述运动选手的活动距离、活动时间、活动动作以及活动强度当中的至少一个以上，并且，利用所述生体信息的变化量、所述运动选手的活动信息以及所述生体恢复能力数据，从而计算所述运动选手的受伤危险度。
6.根据权利要求1所述的运动选手管理装置，其特征在于，
所述保护带，包括：
传感部，其用于感知所述运动选手的生体信息；
通信部，其用于传送所述生体信息，并用于接收来自于所述运动选手管理装置的所述受伤危险度；及
危险信号提示部，其用于告知所述前兆症状受伤危险度。
7.一种保护带，其作为通过与利用运动选手的生体信息而计算出所述运动选手的受伤危险度的运动选手管理装置联动，并将所述受伤危险度告知于所述运动选手，其特征在于，
包括：
传感部，其包括：用于测定所述运动选手的血压信息的压电传感器、用于测定血流信息的光传感器、心电图传感器、用于测定体温、乳酸、汗液、体外分泌、呼吸、氧饱和度、水分信息的温度传感器以及用于感知体内营养素信息、含水量信息、肌肉信息、神经信息、韧带信息、疼痛信息当中至少包括一个以上的生体信息的生物传感器当中的至少一个以上；
通信部，其用于将所述传感部所感知的生体信息传送至所述运动选手管理状，并接收来自所述运动选手管理装置的所述受伤危险度；及
危险信息提示部，其包括：将所述受伤危险度告知于外部的显示部、用于告知所述运动选手的振动部当中的至少一个以上。
8.根据权利要求7所述的保护带，其特征在于，
所述传感部，包括：以阵列形态排列的多个传感器模块；
所述保护带，还包括：控制部，所述控制部针对由所述多个传感器模块所感知到的各个生体信息进行整合并过滤，并通过所述通信部将其转换为可传送的形态的信号。
9.一种运动选手管理方法，其作为通过与具备有用于感知运动选手的生体信息的传感器的保护带进行联动，以由运动选手管理装置计算出所述运动选手的受伤危险度，以用于管理所述运动选手的状态，其特征在于，
包括：
从所述保护带接收所述生体信息的步骤；
利用预先存储的生体恢复能力数据和所述生体信息，计算受伤危险度的步骤；及
将所述受伤危险度传送至所述保护带的步骤。
10.根据权利要求9所述的运动选手管理方法，其特征在于，
所述生体信息，包括：血流、心率、心电图、肌电图、体温、乳酸、汗液、体外分泌、呼吸、氧饱和度、水分、体内营养素、韧带弹力、神经反应、疼痛程度当中的任意一个以上。
11.根据权利要求9所述的运动选手管理方法，其特征在于，
还包括：从所述保护带接收运动选手的活动信息的步骤，所述运动选手的活动信息，包括：所述运动选手的活动距离、活动时间、活动动作以及活动强度当中的至少一个以上，
所述计算受伤危险度的步骤为，通过利用所述生体信息的变化量、所述运动各选手的活动信息以及所述生体恢复能力数据，来计算所述运动选手的受伤危险度。
12.根据权利要求9所述的运动选手管理方法，其特征在于，
还包括：从外部终端接收竞技场环境信息的步骤，所述竞技场环境信息，包括：竞技场的湿度、温度、风量、风向、高度、地质、竞技场的草坪状态、所述运动选手们的位置信息以及球的位置和动作当中的任意一个以上，
所述计算受伤危险度的步骤为，通过综合所述生体信息、预先存储的所述运动选手的生体恢复能力数据以及所述竞技场环境信息，来计算所述运动选手的受伤危险度。
13.根据权利要求9所述的运动选手管理方法，其特征在于，
还包括：从位于竞技场内的摄影部接收竞技影像的步骤；及从所述影像计算出运动选手的活动信息的步骤，其中，所述运动选手的活动信息，包括：所述运动选手的活动距离、活动时间、活动动作以及活动强度当中的至少一个以上，
所述计算受伤危险度的步骤为，通过利用所述生体信息的变化量、所述运动各选手的活动信息以及所述生体恢复能力数据，来计算所述运动选手的受伤危险度。
14.根据权利要求9所述的运动选手管理方法，其特征在于，
还包括：将所述受伤危险度传送至对所述运动选手进行监测的教练或者医疗队所持有的终端的步骤。
15.一种运动管理系统，其包括：由运动选手所佩戴的保护带、用于计算所述运动选手的受伤危险度的运动选手管理装置，以用于观察所述运动选手的状态，其特征在于，
所述保护带，包括：传感器，所述传感器贴附于所述运动选手的身体上，并用于感知所述运动选手的生体信息；
所述运动选手管理装置，包括：生体恢复能力数据存储部，其用于存储所述运动选手的生体恢复能力数据；生体信息获取部，其从所述保护带接收所述运动选手的生体信息；及受伤危险度抽取部，其利用所述生体信息、所述生体恢复能力数据，来计算选手的受伤危险度。
16.根据权利要求15所述的运动管理系统，其特征在于，
所述运动选手管理装置，还包括：环境信息获取部，其从至少一个以上的外部终端接收可对所述运动选手的身体及精神状态产生影响的环境信息，
所述受伤危险度抽取部为，利用所述生体信息、所述环境信息以及所述生体恢复能力数据，来抽取选手的受伤危险度。
17.根据权利要求16所述的运动管理系统，其特征在于，
所述运动选手管理装置，还包括：用于获取活动信息的活动信息获取部，所述活动信息，包括：所述运动选手的活动时间、活动距离以及活动量当中的至少一个以上，
所述受伤危险度抽取部为，利用所述生体信息、所述活动信息、所述环境信息以及所述生体恢复能力数据，来抽取选手的受伤危险度。
18.根据权利要求17所述的运动管理系统，其特征在于，
所述活动信息获取部，被配置为：其从所述传感器获取所述活动信息，或者其从设置于竞技场内部或外部的用于拍摄所述运动选手的竞技场面的摄影部接收竞技影像，并从所述竞技影像感知运动选手的位置变化，以抽取选手们的活动信息。
19.根据权利要求15所述的运动管理系统，其特征在于，
所述运动选手管理装置，还包括：通信模块，
所述通信模块被配置为，将所述受伤危险度传送至所述保护带，或者将所述受伤危险度传送至对所述运动选手进行监测的教练或者医疗队所持有的终端。
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