本發(fā)明屬于救生器材領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

游泳素有“運(yùn)動(dòng)之王”的美稱，這主要得益于游泳能避免常規(guī)運(yùn)動(dòng)可能會(huì)對(duì)人體關(guān)節(jié)造成的損傷，而且健康益處多多，老少皆宜。游泳可以塑造肌肉線條、增強(qiáng)肌肉力度，保持完美身材，還可以增強(qiáng)肺部、心肌功能，另外在天氣炎熱的夏天，人們也鐘愛到游泳館、海濱浴場(chǎng)、水庫等游泳納涼消暑。

全國各地夏季因游泳死亡人數(shù)驚人。為了有效保護(hù)人們?cè)诮蛩匣顒?dòng)的安全，用于水中的救生設(shè)備必不可少。

但目前最常見的用于水中的救生設(shè)備都采用預(yù)浮力結(jié)構(gòu)，如現(xiàn)在常用的游泳圈、游泳床、救生圈、救生衣等，但這些救生設(shè)備體積龐大，這些裝備在人落水前就已經(jīng)具有浮力，對(duì)于初學(xué)游泳者由于不能離開依托而不能很快學(xué)會(huì)游泳，對(duì)于會(huì)游泳而言，由于這些裝備在水中增加阻力，影響游速，攜帶、使用都不太方便，因此人們不愿配帶，可是在游泳過程中，會(huì)水的人有時(shí)也會(huì)出現(xiàn)意外，一旦遇到緊急情況，由于沒有配備救生器材，又得不到及時(shí)搶救，就會(huì)造成溺水現(xiàn)象，后果嚴(yán)重。

如果能制造一種既不影響游泳者的自由游泳，又能在游泳者遇險(xiǎn)下沉?xí)r自動(dòng)浮起的救生裝置將具有重要意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的是為了解決現(xiàn)有浮力結(jié)構(gòu)的游泳救生器材影響初學(xué)者學(xué)習(xí)、影響游泳者運(yùn)動(dòng)的問題，提供了一種游泳自救系統(tǒng)。

本發(fā)明所述游泳自救系統(tǒng)，包括頭部自救裝置和腕表式左手環(huán)；

腕表式左手環(huán)上設(shè)置有主控單元?dú)んw和頭部氣囊手動(dòng)按鈕，主控單元?dú)んw的上表面設(shè)置有電源開關(guān)，主控單元?dú)んw內(nèi)部設(shè)置有主控單元，電源開關(guān)控制主控單元的電源開關(guān)狀態(tài)；頭部氣囊手動(dòng)按鈕的自救指令通過主控單元無線發(fā)送給頭部自救裝置；

頭部自救裝置包括泳帽、頸套、一號(hào)二氧化碳?xì)夤藓皖^部控制殼體；頭部控制殼體中設(shè)置有頭部自救裝置控制單元，頭部自救裝置控制單元接收主控單元無線發(fā)送的自救指令；

泳帽和頸套在后腦處連接，頸套為彈力材質(zhì)制成的、具有軟空腔的套形結(jié)構(gòu)，頸套的前半圈外表面沿圓周方向設(shè)置有頸套一字開口，頸套的內(nèi)腔中折疊安放頭部氣囊，當(dāng)接收到主控單元的自救指令時(shí)，頭部自救裝置控制單元控制打開一號(hào)二氧化碳?xì)夤尴蝾^部氣囊內(nèi)部充氣，充氣后的頭部氣囊從頸套一字開口伸出至頸下托住頭部。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)：本發(fā)明所述游泳自救系統(tǒng)分散設(shè)計(jì)，以左手作為主控單元，與其它各部分自救設(shè)備之間無線傳輸指令，機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，好穿戴，入水前不充氣，充氣前整體體積小巧，絲毫不影響游泳者的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，在游泳過程中，若游泳者想使用其中任何一個(gè)氣囊進(jìn)行自救或節(jié)省氣力，可手動(dòng)精準(zhǔn)控制實(shí)現(xiàn)。

當(dāng)監(jiān)測(cè)到游泳者體征信號(hào)異常時(shí)，自動(dòng)開啟身上的氣囊進(jìn)行自救，不需要手動(dòng)也可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)救助；當(dāng)監(jiān)測(cè)到游泳者處于的水壓深度超過安全深度時(shí)，即使體征信號(hào)正常，也會(huì)自動(dòng)開啟右手氣囊，將游泳者拉出水面，避免由于孩子淘氣深入水下而引發(fā)的危險(xiǎn)。

附圖說明

圖1是頭部自救裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，頭部氣囊未打開狀態(tài)；

圖2是頭部自救裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，頭部氣囊打開狀態(tài)；

圖3是腰部自救裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，腰部氣囊未打開狀態(tài)；

圖4是腰部自救裝置的后視圖，腰部氣囊未打開狀態(tài)；

圖5是腰部自救裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，腰部氣囊打開狀態(tài)；

圖6是腕表式左手環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7是腕表式右手環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖，右手氣囊未打開狀態(tài)；

圖8是腕表式右手環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖，右手氣囊打開狀態(tài)；

圖9是總控制原理框圖；

圖10是詳細(xì)控制原理框圖。

具體實(shí)施方式

具體實(shí)施方式一：下面結(jié)合圖1、圖2、圖6、圖9和圖10說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述游泳自救系統(tǒng)，包括頭部自救裝置1和腕表式左手環(huán)3；

腕表式左手環(huán)3上設(shè)置有主控單元?dú)んw301和頭部氣囊手動(dòng)按鈕303，主控單元?dú)んw301的上表面設(shè)置有電源開關(guān)302，主控單元?dú)んw301內(nèi)部設(shè)置有主控單元305，電源開關(guān)302控制主控單元305的電源開關(guān)狀態(tài)；頭部氣囊手動(dòng)按鈕303的自救指令通過主控單元305無線發(fā)送給頭部自救裝置1；

頭部自救裝置1包括泳帽101、頸套102、一號(hào)二氧化碳?xì)夤?04和頭部控制殼體105；頭部控制殼體105中設(shè)置有頭部自救裝置控制單元107，頭部自救裝置控制單元107接收主控單元305無線發(fā)送的自救指令；

泳帽101和頸套102在后腦處連接，頸套102為彈力材質(zhì)制成的、具有軟空腔的套形結(jié)構(gòu)，頸套102的前半圈外表面沿圓周方向設(shè)置有頸套一字開口103，頸套102的內(nèi)腔中折疊安放頭部氣囊106，當(dāng)接收到主控單元305的自救指令時(shí)，頭部自救裝置控制單元107控制打開一號(hào)二氧化碳?xì)夤?04向頭部氣囊106內(nèi)部充氣，充氣后的頭部氣囊106從頸套一字開口103伸出至頸下托住頭部。

頸套102是有彈力的脖套，在后腦處與泳帽101連接，佩戴時(shí)，先將頸套102套在脖子上，再順勢(shì)戴泳帽，無障礙佩戴。

頸套102內(nèi)腔中裝有折疊好的頭部氣囊106，頭部氣囊106的進(jìn)氣口與一號(hào)二氧化碳?xì)夤?04的出氣口連接，并采用電磁閥控制一號(hào)二氧化碳?xì)夤?04的出氣口的開關(guān)狀態(tài)，電磁閥由頭部自救裝置控制單元107控制。

折疊好的頭部氣囊106體積很小巧，近似于布片，不影響游泳者運(yùn)動(dòng)，當(dāng)頭部自救裝置控制單元107接收到主控單元305的自救指令時(shí)，頭部自救裝置控制單元107控制電磁閥打開，一號(hào)二氧化碳?xì)夤?04的出氣口被打開，并迅速向頭部氣囊106內(nèi)充氣(一般1～2秒就能完成充氣過程)，充氣過程中的頭部氣囊106從頸套102前面的頸套一字開口103擠出，充氣完畢后的頭部氣囊106托住頭部，保證頭部在水面之上，這樣，即使游泳者已經(jīng)昏迷也不會(huì)嗆水。

由于頭部氣囊106是與泳帽連接在一起的，且套在脖子上，因此，頭部氣囊106不會(huì)脫落，且因其保證游泳者不嗆水，能更好的為游泳者提供安全保障。

使用后，更換一號(hào)二氧化碳?xì)夤?04，給頭部氣囊106放氣，并折疊整理放入頸套102內(nèi)腔中，操作過程簡(jiǎn)單，便于二次利用。

頭部控制殼體105扣在一號(hào)二氧化碳?xì)夤?04的出氣口端，近似于一號(hào)二氧化碳?xì)夤?04的帽子，在頭部控制殼體105裝入頭部自救裝置控制單元107，頭部自救裝置控制單元107接受腕表式左手環(huán)3無線發(fā)送的自救指令。

腕表式左手環(huán)3是主控部件，腕表式結(jié)構(gòu)令其在手上的位置固定，按鈕的位置串位置，緊急情況下，能準(zhǔn)確找到并按下求助按鈕，腕表式左手環(huán)3的表盤位置設(shè)置的是主控單元?dú)んw301，在主控單元?dú)んw301內(nèi)部設(shè)置主控單元305，在主控單元?dú)んw301的外部設(shè)置電源開關(guān)302，電源開關(guān)302控制系統(tǒng)啟動(dòng)工作。

當(dāng)游泳者想手動(dòng)發(fā)出自救指令時(shí)，按下腕表式左手環(huán)3的表帶上的頭部氣囊手動(dòng)按鈕303，頭部氣囊手動(dòng)按鈕303的自救指令通過主控單元305無線發(fā)送給頭部自救裝置1，頭部氣囊106完成充氣動(dòng)作，進(jìn)行自救操作。

具體實(shí)施方式二：下面結(jié)合圖2說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式對(duì)實(shí)施方式一作進(jìn)一步說明，充氣后的頭部氣囊106的中間上表面具有下頜定位坑108。

本實(shí)施方式的這種設(shè)置方式，使游泳者的下頜固定在下頜定位坑108中，更好的固定頭部，對(duì)于暈厥狀態(tài)下的人托浮效果更好，更安全。

具體實(shí)施方式三：下面結(jié)合圖3至圖5、圖9和圖10說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式對(duì)實(shí)施方式一作進(jìn)一步說明，還包括腰部自救裝置2，腕表式左手環(huán)3還包括腰部氣囊啟動(dòng)按鈕304；

腰部自救裝置2包括腰帶201，腰帶201為卡扣連接方式，腰帶201的后腰中部位置設(shè)置有腰部控制殼體202，腰部控制殼體202分為軟硬兩個(gè)區(qū)域，硬區(qū)域內(nèi)部安放腰部自救裝置控制單元205和二號(hào)二氧化碳?xì)夤?，軟區(qū)域的外表面設(shè)置有腰部一字開口203，軟區(qū)域的內(nèi)腔折疊安放腰部氣囊204；

腰部氣囊啟動(dòng)按鈕304的自救指令通過主控單元305無線發(fā)送給腰部自救裝置2；

腰部自救裝置2的腰部自救裝置控制單元205接收該自救指令，并控制打開二號(hào)二氧化碳?xì)夤尴蜓繗饽?04內(nèi)部充氣，充氣后的腰部氣囊204從腰部一字開口203伸出引導(dǎo)身體浮于水面。

腰部自救裝置2獨(dú)立設(shè)置有二號(hào)二氧化碳?xì)夤蓿摱?hào)二氧化碳?xì)夤拗糜谘靠刂茪んw202的硬區(qū)域中，可更換，腰部控制殼體202的軟區(qū)域中裝有折疊好的腰部氣囊204，腰部氣囊204的進(jìn)氣口與一號(hào)二氧化碳?xì)夤?04的出氣口連接，并采用電磁閥控制二號(hào)二氧化碳?xì)夤薜某鰵饪诘拈_關(guān)狀態(tài)，電磁閥由腰部自救裝置控制單元205控制。控制方式與頭部的類似，自救指令可由腰部氣囊啟動(dòng)按鈕304手動(dòng)發(fā)出。充氣后的腰部氣囊204可將游泳者從水中拉起，浮于水面。

使用后，更換二號(hào)二氧化碳?xì)夤蓿o腰部氣囊204放氣，并折疊整理放入腰部控制殼體202的軟區(qū)域中，操作過程簡(jiǎn)單，便于二次利用。

具體實(shí)施方式四：下面結(jié)合圖6、圖9和圖10說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式對(duì)實(shí)施方式一、二或三作進(jìn)一步說明，腕表式左手環(huán)3還包括體征監(jiān)測(cè)傳感器306，體征監(jiān)測(cè)傳感器306監(jiān)測(cè)到身體異常信號(hào)時(shí)，通過主控單元305向頭部自救裝置1和/或腰部自救裝置2無線發(fā)送自救指令。

當(dāng)人有清醒意識(shí)的狀態(tài)下出現(xiàn)特殊情況，如腳抽筋、身體疲勞無力等，可以通過手動(dòng)按下按鈕來完成自救，可以選擇頭部氣囊106充氣，也可以選擇腰部氣囊204充氣。但當(dāng)突發(fā)溺水，嚴(yán)重到游泳者的體征信息異常，這種情況下無需手動(dòng)，直接由主控單元305向頭部自救裝置1和/或腰部自救裝置2無線發(fā)送自救指令，令頭部氣囊106、腰部氣囊204充氣自救。

本實(shí)施方式的這種設(shè)置方式彌補(bǔ)了突發(fā)溺水導(dǎo)致游泳者嗆水，來不及手動(dòng)按下自救按鈕的時(shí)候進(jìn)行自動(dòng)自救。最大程度保障游泳者的安全。

體征監(jiān)測(cè)傳感器306監(jiān)測(cè)的體征信息包括心跳、體溫、血壓等。

具體實(shí)施方式五：下面結(jié)合圖7至圖10說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式對(duì)實(shí)施方式一至四任一實(shí)施方式作進(jìn)一步說明，還包括腕表式右手環(huán)4，腕表式右手環(huán)4上設(shè)置有氣囊容納盒401、三號(hào)二氧化碳?xì)夤?02和右手氣囊手動(dòng)按鈕406，氣囊容納盒401中設(shè)置有右手氣囊409和右手自救裝置控制單元410；

右手氣囊手動(dòng)按鈕406的自救指令發(fā)送給右手自救裝置控制單元410，右手自救裝置控制單元410控制打開三號(hào)二氧化碳?xì)夤?02向右手氣囊409充氣，充氣后的右手氣囊409從氣囊容納盒401中彈出引導(dǎo)身體浮于水面。

腕表式右手環(huán)4上的設(shè)備專為游泳者落入深水區(qū)溺水而設(shè)置的，可采用兩種方式進(jìn)行自救：

第一種：手動(dòng)按右手氣囊手動(dòng)按鈕406，則右手自救裝置控制單元410控制三號(hào)二氧化碳?xì)夤?02打開，并向右手氣囊409快速充氣，右手氣囊409從氣囊容納盒401中彈出，充氣后的右手氣囊409能快速將游泳者從水中拉起至水面，完成自救。這種方式適用于游泳者在深水區(qū)，意識(shí)清醒，主動(dòng)想浮出水面的狀況。

第二種：當(dāng)監(jiān)測(cè)到體征信號(hào)異常時(shí)，由主控單元305發(fā)布自救指令，右手自救裝置控制單元410來執(zhí)行該自救指令。這種方式適用于游泳者意識(shí)模糊或暈厥，系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)救助。

具體實(shí)施方式六：下面結(jié)合圖7至圖10說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式對(duì)實(shí)施方式五作進(jìn)一步說明，腕表式右手環(huán)4還包括水霧噴射器404、激光發(fā)射器405和光引導(dǎo)求救按鈕407，光引導(dǎo)求救按鈕407的光報(bào)警指令發(fā)送給右手自救裝置控制單元410，右手自救裝置控制單元410控制水霧噴射器404將游泳環(huán)境中的水源吸入并霧化形成水霧噴出，右手自救裝置控制單元410控制激光發(fā)射器405將激光打在水霧上。

水霧噴射器404利用游泳者在江、湖或游泳池中的環(huán)境優(yōu)勢(shì)，將這里的水源轉(zhuǎn)化成水霧噴出，同時(shí)激光發(fā)射器405發(fā)射的激光打在水霧上，形成立體噴泉光效，這種光效在很遠(yuǎn)的地方就能被人看見，方便引導(dǎo)救援人員前來救助，更快速的完成救援工作。

具體實(shí)施方式七：本實(shí)施方式對(duì)實(shí)施方式六作進(jìn)一步說明，水霧噴射器404具有多個(gè)水霧出口，且多個(gè)水霧出口形成環(huán)狀，環(huán)狀的中心位置設(shè)置激光發(fā)射器405。

本實(shí)施方式的這種設(shè)置方式使得激光能精準(zhǔn)的打在水霧中心，光效更好。

具體實(shí)施方式八：本實(shí)施方式對(duì)實(shí)施方式五作進(jìn)一步說明，腕表式右手環(huán)4還包括高音喇叭403和聲音求救按鈕408，聲音求救按鈕408的聲音報(bào)警指令發(fā)送給右手自救裝置控制單元410，右手自救裝置控制單元410控制高音喇叭403報(bào)警。

本實(shí)施方式設(shè)置了聲音報(bào)警的功能，可以通過手動(dòng)按下聲音求救按鈕408來報(bào)警，也可以通過接受主控單元305的自救命令來報(bào)警。

具體實(shí)施方式九：本實(shí)施方式對(duì)實(shí)施方式八作進(jìn)一步說明，高音喇叭403設(shè)置在三號(hào)二氧化碳?xì)夤?02的安裝帽側(cè)壁上。

這種設(shè)置是為了節(jié)省空間。

具體實(shí)施方式十：本實(shí)施方式對(duì)實(shí)施方式五至九任一實(shí)施方式作進(jìn)一步說明，腕表式右手環(huán)4還包括水壓傳感器411，水壓傳感器411監(jiān)測(cè)水壓信號(hào)；

當(dāng)水壓信號(hào)異常時(shí)，右手自救裝置控制單元410控制打開三號(hào)二氧化碳?xì)夤?02向右手氣囊409充氣；

當(dāng)水壓信號(hào)和體征信號(hào)同時(shí)異常時(shí)，右手自救裝置控制單元410還同時(shí)進(jìn)行以下三項(xiàng)操作：

控制水霧噴射器404將游泳環(huán)境中的水源吸入并霧化形成水霧噴出；

控制激光發(fā)射器405將激光打在水霧上；

控制高音喇叭403報(bào)警。

當(dāng)初學(xué)者(尤其是小孩兒)在好奇心的驅(qū)使下，有時(shí)會(huì)深入水下，但這種情況是非常危險(xiǎn)的，為了杜絕這種情況發(fā)生，設(shè)置了水壓傳感器411來監(jiān)測(cè)水壓，當(dāng)監(jiān)測(cè)到游泳者深入水下時(shí)，自動(dòng)執(zhí)行自救程序，右手自救裝置控制單元410控制打開三號(hào)二氧化碳?xì)夤?02向右手氣囊409充氣，強(qiáng)行將游泳者拉出水面，以保障其安全。

以上是游泳者主觀潛入水下的情況，還有一種情況下是游泳者由于溺水深入水下，此時(shí)不但水壓異常，體征信號(hào)也異常，則此時(shí)右手部分的控制除了向右手氣囊409充氣外，還執(zhí)行噴水霧、將激光打在水霧上的光報(bào)警操作，和聲音報(bào)警操作。

當(dāng)然，體征信號(hào)異常時(shí)，頭部自救裝置1和腰部自救裝置2也執(zhí)行相應(yīng)的自救操作程序。