一种智能滑雪头盔及监测管理系统
技术领域
本发明涉及智能穿戴设备领域，特别是指一种智能滑雪头盔及监测管理系统。
背景技术
近年来，在众多的体育运动项目中，滑雪运动以其独特的魅力吸引着广大滑雪爱好者，而我国已经成为潜力巨大的滑雪消费市场。然而，我国的滑雪器材装备却相对落后，开发高科技含量和人性化设计的滑雪器材装备已是必然趋势。这里，开发一种能够给予滑雪者更多便利和更好体验的头盔，并由此扩展成为雪场救援管理系统，就显得尤为迫切。
现有技术中，公开号为CN 107240225A，发明名称为《一种滑雪头盔和监测系统》的文献中提出了一种滑雪头盔和监测系统，头盔上设有测速组件、处理器和警示组件，能够测量用户当前移动速度，当用户移动速度大于设定值时通过警示组件发出警报；检测系统显示头盔位置信息和移动速度，并能够向警示组件发出指令，以使警示组件发出警报。
现有技术中，公开号为CN 206964107U，发明名称为《一种滑雪头盔》的文献中提出了一种通过设置在头盔上的多个光敏器件实现控制指令，控制的装置包括嵌入式对讲机、蓝牙耳机、摄像头组件、GPS定位组件和警示灯。
现有的滑雪头盔无法测量人体生理参数和姿态，结构复杂，且无法进行雪场群体管理。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种智能滑雪头盔及监测管理系统，以解决现有技术所存在的滑雪头盔无法测量人体生理参数和姿态、结构复杂且无法进行雪场群体管理的问题。
为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种智能滑雪头盔，包括：头盔本体、功能模组和为所述功能模组充电的电池盒；其中，所述头盔本体的两侧护耳位置开有两个孔，分别放置所述功能模组和电池盒；所述功能模组包括：处理器、与所述处理器相连的定位模块、姿态传感器、血氧PPG传感器和无线通信模块，PPG表示光电容积脉搏波描记法；
所述定位模块、姿态传感器、血氧PPG传感器，分别用于获取智能滑雪头盔佩戴者当前的位置、姿态以及心率血氧数据，并将获取到的数据传输至所述处理器；
所述处理器，用于对接收到的数据进行分析，判断用户是否出现意外，若出现意外，则通过无线通信模块向服务器发送警报与求救信号。
进一步地，所述功能模组为圆片状功能模组；
所述电池盒为薄片形电池盒。
进一步地，所述功能模组还包括：与所述处理器相连的语音模块、与所述语音模块相连的喇叭和麦克风；
所述语音模块，用于获取麦克风声音数据，并将其传输至所述处理器；
所述处理器，用于将接收到的麦克风声音数据通过无线通信模块发送到服务器，由服务器转发给事先指定的接收端，以达到一对一语音通话或群组广播通话，所述接收端包括：其他智能滑雪头盔。
进一步地，所述智能滑雪头盔具有唯一标识，与用户信息绑定配对后，所述处理器，还用于将接收到的智能滑雪头盔佩戴者当前的位置、姿态、心率血氧数据、麦克风声音数据、智能滑雪头盔具有的唯一标识、警报与求救信号及用户信息，通过无线通信模块发送到服务器。
进一步地，所述姿态传感器和血氧PPG传感器为微机电MEMS器件。
进一步地，所述无线通信模块，通过雪场自建的WIFI网络进行数据传输。
本发明的上述技术方案的有益效果如下：
上述方案中，在普通头盔本体上，在一侧护耳位置处安装功能模组；在另一侧位置处安装为功能模组充电的电池盒；所述功能模组包括：处理器、与所述处理器相连的定位模块、姿态传感器、血氧PPG传感器和无线通信模块；所述定位模块、姿态传感器、血氧PPG传感器，分别用于获取智能滑雪头盔佩戴者当前的位置、姿态以及心率血氧数据，并将获取到的数据传输至所述处理器；所述处理器，用于对接收到的数据进行分析，判断用户是否出现意外，若出现意外，则通过无线通信模块向服务器发送警报与求救信号，以保证用户在运动过程中发生意外情况后能得到及时救援，且结构简单。
本发明实施例还提供一种监测管理系统，包括：服务器和若干个所述智能滑雪头盔，其中，所述服务器与所述智能滑雪头盔通过WIFI网络进行通讯连接，所述服务器，用于显示智能滑雪头盔发送的警报与求救信号。
进一步地，所述服务器，用于显示当前雪场的电子地图，并将连接到该服务器的所有智能滑雪头盔佩戴者的位置显示在电子地图中。
进一步地，每个智能滑雪头盔通过无线通信模块发送至所述服务器的位置、姿态、心率血氧数据、麦克风声音数据及警报与求救信号，将与用户信息一一对应地显示在所述服务器上。
进一步地，所述服务器，还用于根据智能滑雪头盔的连接数量统计当地雪场用户数量，根据智能滑雪头盔佩戴者的位置统计雪场用户的空间分布情况。
本发明的上述技术方案的有益效果如下：
上述方案中，当用户出现意外情况时，服务器接收到此用户佩戴的智能滑雪头盔通过无线通信模块发送的警报与求救信号，以使救援队及时做出反应，让此用户及时得到救治。
附图说明
图1为本发明实施例提供的智能滑雪头盔的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的功能模组的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的监测管理系统的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
本发明针对现有的滑雪头盔无法测量人体生理参数和姿态、结构复杂且无法进行雪场群体管理的问题，提供一种智能滑雪头盔及监测管理系统。
实施例一
如图1和图2所示，本发明实施例提供的智能滑雪头盔，包括：头盔本体1、功能模组2和为所述功能模组充电的电池盒3；其中，所述头盔本体的两侧护耳位置开有两个孔，分别放置所述功能模组2和电池盒3；所述功能模组2包括：处理器21、与所述处理器21相连的定位模块22、姿态传感器23、血氧PPG传感器24和无线通信模块25，PPG表示光电容积脉搏波描记法；
所述定位模块22、姿态传感器23、血氧PPG传感器24，分别用于获取智能滑雪头盔佩戴者当前的位置、姿态以及心率血氧数据，并将获取到的数据传输至所述处理器21；
所述处理器21，用于对接收到的数据进行分析，判断用户是否出现意外，若出现意外，则通过无线通信模块25向服务器4发送警报与求救信号。
本发明实施例所述的智能滑雪头盔，是在普通头盔本体上，在一侧护耳位置处安装功能模组；在另一侧位置处安装为功能模组充电的电池盒；所述功能模组包括：处理器、与所述处理器相连的定位模块、姿态传感器、血氧PPG传感器和无线通信模块；所述定位模块、姿态传感器、血氧PPG传感器，分别用于获取智能滑雪头盔佩戴者当前的位置、姿态以及心率血氧数据，并将获取到的数据传输至所述处理器；所述处理器，用于对接收到的数据进行分析，判断用户是否出现意外，若出现意外，则通过无线通信模块向服务器发送警报与求救信号，以保证用户在运动过程中发生意外情况后能得到及时救援，且结构简单。
本实施例中，在滑雪中越野滑雪者(即：用户)所佩戴的智能滑雪头盔中的定位模块、姿态传感器、血氧PPG传感器能够实时地监测到越野滑雪者的位置、姿态以及心率血氧数据，当越野滑雪者发生碰撞、跌倒、呼吸急促或是越界等情况时，处理器可以通过无线通信模块向服务器发送警报与求救信号，如图3所示，其中，所述求救信号包含：越野滑雪者身份信息、发生意外的种类(例如，跌倒、心率异常等)、越野滑雪者位置等，以便救援人员及时准确做出响应，从而保证佩戴智能滑雪头盔的越野滑雪者在滑雪过程中发生意外情况后能得到及时的救援，提升越野滑雪者的滑雪体验。
本实施例中，心率血氧数据可用于分析越野滑雪者的体力消耗，以便指导科学训练，并监测用户的身体是否出现意外；姿态数据可用于分析越野滑雪者是否跌倒，若发生了剧烈的姿态变化(即：跌倒)，则通过无线通信模块向服务器发送警报与求救信号，以便组织精准救援。
本实施例中，所述定位模块可以为GPS/北斗定位模块。
在前述智能滑雪头盔的具体实施方式中，进一步地，所述功能模组为圆片状功能模组；
所述电池盒为薄片形电池盒。
本实施例中，头盔本体的两侧护耳位置开有两个圆孔，分别放置圆片状功能模组和薄片形电池盒，其中，电池盒是一组可重复充电的微型电池，为功能模组供电。
在前述智能滑雪头盔的具体实施方式中，进一步地，如图2所示，所述功能模组还包括：与所述处理器相连的语音模块26、与所述语音模块26相连的喇叭27和麦克风28；
所述语音模块，用于获取麦克风声音数据，并将其传输至所述处理器；
所述处理器，用于将接收到的麦克风声音数据通过无线通信模块发送到服务器，由服务器转发给事先指定的接收端，以达到一对一语音通话或群组广播通话，所述接收端包括：其他智能滑雪头盔。
本实施例中，为了让佩戴智能滑雪头盔的越野滑雪者有更好的滑雪体验，所述语音模块连接有微型喇叭和引至嘴角附近的微型麦克风，以便佩戴智能滑雪头盔的越野滑雪者在滑雪过程中能够与同伴(事先绑定在一起的其他智能滑雪头盔佩戴者)进行便捷的语音通信。
本实施例中，为了能够进行语音通信，在进入雪场前，越野滑雪者先将智能滑雪头盔上的无线通信模块连上WIFI并将自己的身份信息与智能滑雪头盔绑定在一起；然后通过设置语音群组(群组中包括1个用户或多个用户)或者由管理人员设置语音群组，这样在一个语音群组内的语音滑雪者就可以借助智能滑雪头盔进行语音对讲，达到一对一通话或群组广播通话，以避免在滑雪服、手套及头盔等厚重装备下语音交流的困难。
本实施例中，语音通信的具体过程为：处理器控制语音模块采集麦克风的声音数据，语音模块将麦克风声音数据编码后传输至处理器，由处理器压缩后通过无线通信模块发送到服务器，再由服务器转发给指定的其他智能滑雪头盔；同理地，其他智能滑雪头盔也以同样的方式发送声音数据；当其他智能滑雪头盔中的无线通信模块接收到服务器转发的声音数据后，可以通过处理器控制喇叭播放语音。
在前述智能滑雪头盔的具体实施方式中，进一步地，所述智能滑雪头盔具有唯一标识，与用户信息绑定配对后，所述处理器，还用于将接收到的智能滑雪头盔佩戴者当前的位置、姿态、心率血氧数据、麦克风声音数据、智能滑雪头盔具有的唯一标识、警报与求救信号及用户信息，通过无线通信模块发送到服务器。
在前述智能滑雪头盔的具体实施方式中，进一步地，所述姿态传感器和血氧PPG传感器为微机电MEMS器件。
本实施例中，所述姿态传感器和血氧PPG传感器为微机电MEMS器件，体积小、灵敏度高且功耗低。
在前述智能滑雪头盔的具体实施方式中，进一步地，所述无线通信模块，通过雪场自建的WIFI网络进行数据传输。
本实施例中，所述无线通信模块，通过雪场自建的WIFI网络进行大容量数据传输。
实施例二
如图3所示，本发明实施例还提供一种监测管理系统，包括：服务器和若干个所述智能滑雪头盔，其中，所述服务器与所述智能滑雪头盔通过WIFI网络进行通讯连接，所述服务器，用于显示智能滑雪头盔发送的警报与求救信号。
本发明实施例所述的监测管理系统，当用户出现意外情况时，服务器接收到此用户佩戴的智能滑雪头盔通过无线通信模块发送的警报与求救信号，以使救援队及时做出反应，让此用户及时得到救治。
本实施例中的监测管理系统尤其指为雪场管理者提供的雪场安全监测监管系统，用于监测越野滑雪者的安全，从而提高滑雪体验，并提升雪场救援与管理水平。
在前述监测管理系统的具体实施方式中，进一步地，所述服务器，用于显示当前雪场的电子地图，并将连接到该服务器的所有智能滑雪头盔佩戴者的位置显示在电子地图中。
在前述监测管理系统的具体实施方式中，进一步地，每个智能滑雪头盔通过无线通信模块发送至所述服务器的位置、姿态、心率血氧数据、麦克风声音数据及警报与求救信号，将与用户信息一一对应地显示在所述服务器上。
本实施例中，当越野滑雪者出现意外情况时，服务器接收到此越野滑雪者佩戴的智能滑雪头盔通过无线通信模块发送的警报与求救信号并与此越野滑雪者的身份对应显示在服务器上，以使救援队及时做出反应，让此越野滑雪者及时得到救治。
在前述监测管理系统的具体实施方式中，进一步地，所述服务器，还用于根据智能滑雪头盔的连接数量统计当地雪场用户数量，根据智能滑雪头盔佩戴者的位置统计雪场用户的空间分布情况。
本实施例中，雪场用户的空间分布情况包括：雪场用户的区域分布密度，雪场管理者可以根据越野滑雪者的区域分布密度进行疏导管理。
本实施例提供的由智能滑雪头盔、通信网络和服务器构成的监测管理系统，能够动态显示智能滑雪头盔佩戴者的位置、生理参数(心率血氧数据)、姿态数据，便于雪场管理，且能够实现进行语音分发、语音通话、异常报警，用于对雪场进行人员分布监管和意外跌倒应急救援。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
