CN207356079U - 一种高空跳伞员数据监测背心 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种高空跳伞员数据监测背心，属于跳伞员空中数据监测装置。在背心本体正面位于腹部位置连接正面收紧弹性韧带，在背心本体背面位于肩部以下位置固定连接背面收紧弹性韧带，无线心电柔性织物电极固定在背心本体正面内部靠近心脏位置，贴片式无线皮肤温度感应片固定在背心本体内部靠近左腋下位置，控制盒固定在背心本体腹部外面。优点是结构新颖，对跳伞员空中数据实时采集和存储，包括生理信号和运动姿态，可以帮助教练员事后分析数据，制定科学合理的训练强度和难度，本实用新型设计合理，体积小，功耗低，数据实时处理与储存，自动化程度高，可穿戴、舒适，具有很高的实用性和可靠性。

Description

一种高空跳伞员数据监测背心

技术领域

本实用新型属于跳伞员空中数据监测装置，具体涉及一种高空跳伞员数据监测背心。

背景技术

在日常的跳伞训练中，必须对跳伞员的空中姿态、飞行高度等数据进行采集，以便于教练员进行数据分析，指导正确跳伞动作以达到最佳训练目的。随着跳伞员跳伞强度和难度日益加大，对跳伞员身体素质提出了更高要求。尤其当跳伞员在训练高难度课目时，极易使跳伞员产生眩晕、心律失常等问题，导致跳伞事故的发生。所以通过监测跳伞员空中生理信号来观察作用在跳伞员特技载荷曲线动态变化，可以有效帮助教练员制定科学的训练强度和难度。研究表明，在众多生理信号指标中，心电信号能直接反映出跳伞员的空中生理状态。尤其当跳伞员在做空中高难动作时，其精神高度紧张，或者动作不规范时，会出现的空中短暂眩晕、心律失常等问题，这些问题都能在心电图中直观反映出来。而当跳伞员精神高度紧张时，其体温曲线会有响应，一般体温会升高05~1℃。所以，采集跳伞员高空时的心电和体温信号，可以为教练员以及医生提供有效的分析数据源，从而指导教练员设定合理科学的训练强度和科目。比如跳伞员跳伞高度极限是多少，应在哪些高度范围内，做哪些指定动作等。常规的生理参数检测记录方法通常存在电极容易脱落导联线多等问题，难以用于空中检测，不适宜高空跳伞员佩戴。一体化动态生理参数检测记录方法及装置（专利号：CN1507833）公开了一种可穿戴的动态生理参数检测装置，虽然其检测生理指标多，但是很多生理指标等针对高空跳伞员并不适用，同时不能记录跳伞员十分有必要的高空姿态信息。而目前常用的靠记录仪、飞参设备等记录跳伞以外的信息（专利号：CN204041721U，一种采集跳伞数据的设备），因为体积大，部件多，使用复杂，不能监测跳伞员生理信息。所以，采用舒适方便的穿戴式设备来监测跳伞员空中姿态及生理信号的装置，能更好地指导教练员合理设计跳伞难度和强度，从而提高跳伞员训练水平，并且尽量避免跳伞事故的发生。

发明内容

本实用新型提供一种高空跳伞员数据监测背心，以解决目前跳伞员在跳伞训练的有效性和安全性方面存在的问题。

本实用新型采取的技术方案是：在背心本体正面位于腹部位置连接正面收紧弹性韧带，在背心本体背面位于肩部以下位置固定连接背面收紧弹性韧带，无线心电柔性织物电极固定在背心本体正面内部靠近心脏位置，贴片式无线皮肤温度感应片固定在背心本体内部靠近左腋下位置，控制盒固定在背心本体腹部外面；

所述控制盒包括：微控制器，蓝牙传输模块与微机电陀螺仪、数据存储模块和GPS模块与微控制器电连接；

所述微控制器采用STM32系列微小控制芯片，用于接收采集到的信号数据并存储；

所述蓝牙传输模块用于实时接收心电信号和体温信号；

所述微机电陀螺仪用于实时检测跳伞员空中姿态信息，包括当前俯仰、横滚、方位；

所述数据存储模块用于存储跳伞员空中数据，包括心电、体温、空中姿态、空中位置；

所述GPS模块用于实时定位跳伞员空中位置。

本实用新型的优点是结构新颖，对跳伞员空中数据实时采集和存储，包括生理信号和运动姿态，可以帮助教练员事后分析数据，制定科学合理的训练强度和难度，本实用新型设计合理，体积小，功耗低，数据实时处理与储存，自动化程度高，可穿戴、舒适，具有很高的实用性和可靠性。

附图说明

图 1是本实用新型的结构示意图；

图2 是本实用新型柔性电路板的电路原理框图。

具体实施方式

在背心本体1正面位于腹部位置连接正面收紧弹性韧带2，在背心本体1背面位于肩部以下位置固定连接背面收紧弹性韧带3，无线心电柔性织物电极4固定在背心本体正面内部靠近心脏位置，贴片式无线皮肤温度感应片5固定在背心本体内部靠近左腋下位置，控制盒6固定在背心本体腹部外面；

所述控制盒6包括：微控制器601，蓝牙传输模块602与微机电陀螺仪603、数据存储模块604和GPS模块605与微控制器601电连接；

所述微控制器601采用STM32系列微小控制芯片，用于接收采集到的信号数据并存储；

所述蓝牙传输模块602用于实时接收心电信号和体温信号；

所述微机电陀螺仪603用于实时检测跳伞员空中姿态信息，包括当前俯仰、横滚、方位；

所述数据存储模块604用于存储跳伞员空中数据，包括心电、体温、空中姿态、空中位置；

所述GPS模块605用于实时定位跳伞员空中位置。

所述无线心电柔性织物电极、贴片式无线皮肤温度感应片采用5V纽扣电池独立供电，控制盒内的微机电陀螺仪、GPS模块、蓝牙传输模块统一供电，电源也采用5V纽扣电池。

本实用新型的背心本体质地结实、柔软、环保，跳伞员贴身穿戴，在背心本体正面位于腹部位置以及背面位于肩部以下位置带有收紧弹性韧带，用于背心本体及固定在背心上的各个传感器模块及控制盒与身体紧贴；

所述无线心电柔性织物电极，可采用一种具有柔性皮肤电极的无线可穿戴心电检测装置，专利号：CN105361875A，体积小，固定在背心正面靠近心脏位置，不用导电膏，无需对皮肤进行特殊处理，增加了装备的舒适性和安全性。由于电极更贴近心脏位置，使得测量的心电数据与从其他位置（如手腕处）相比更准确。同时它是一款高集成度心电电极，配备微型柔性电路板，可实时采集人体心电数据，转换成数字信号并通过蓝牙无线发送数据。

所述贴片式无线皮肤温度感应片，可采用一种柔性贴片式无线体温计，公开号CN205359439U，位于背心靠近左腋下位置，体积小，近似圆形，直径约为1.2cm，与皮肤紧密相连接，测量更准确，其同样为一款高集成传感器，可以实时准确采集温度数据并通过蓝牙无线发送数据。

小型蓝牙模块与控制器集中在一块柔性电路板上，作为数据接收端，可实时接收心电信号和体温信号给控制器，蓝牙4.0与其他无线通信方式相比，功耗低、稳定，更适合监测背心这种应用场合。

工作原理：跳伞员跳出机舱前打开控制盒开关，电源给各个模块供电，各个传感器模块开始工作，柔性心电电极实时采集人体心电数据，贴片式温度传感器实时采集体温数据，微机电陀螺仪实时采集跳伞员高空姿态，GPS模块实时定位跳伞员高空位置；上述信号时刻保持与控制器进行数据通信，控制器接收到上述几路数据，并进行实时存储；跳伞员落地后可直接从存储器中读取数据进行分析。

Claims (7)

1.一种高空跳伞员数据监测背心，其特征在于：在背心本体正面位于腹部位置连接正面收紧弹性韧带，在背心本体背面位于肩部以下位置固定连接背面收紧弹性韧带，无线心电柔性织物电极固定在背心本体正面内部靠近心脏位置，贴片式无线皮肤温度感应片固定在背心本体内部靠近左腋下位置，控制盒固定在背心本体腹部外面。

2.根据权利要求1所述的一种高空跳伞员数据监测背心，其特征在于：所述控制盒包括：微控制器，蓝牙传输模块与微机电陀螺仪、数据存储模块和GPS模块与微控制器电连接。

3.根据权利要求2所述的一种高空跳伞员数据监测背心，其特征在于：所述微控制器采用STM32系列微小控制芯片，用于接收采集到的信号数据并存储。

4.根据权利要求2所述的一种高空跳伞员数据监测背心，其特征在于：所述蓝牙传输模块用于实时接收心电信号和体温信号。

5.根据权利要求2所述的一种高空跳伞员数据监测背心，其特征在于：所述微机电陀螺仪用于实时检测跳伞员空中姿态信息，包括当前俯仰、横滚、方位。

6.根据权利要求2所述的一种高空跳伞员数据监测背心，其特征在于：所述数据存储模块用于存储跳伞员空中数据，包括心电、体温、空中姿态、空中位置。

7.根据权利要求2所述的一种高空跳伞员数据监测背心，其特征在于：所述GPS模块用于实时定位跳伞员空中位置。