开发婴幼儿智力的远程教学系统及方法
【专利摘要】本发明涉及一种开发婴幼儿智力的远程教学系统及方法，该远程教学系统包括服务器端以及至少一个终端，远程教学方法包括步骤S01、接收来自终端的摄录装置发送来的视频信号；S02、服务器端根据接收的视频信号分析判断当前婴幼儿的动作状态信息；S03、发出控制信号操纵终端的表现装置给婴幼儿进行表演。本发明通过在终端设置摄录装置和表现装置，服务器端远程操控表现装置启动对应的表演项目，表现装置位于终端能够实现婴幼儿进行面对面地生动地表演互动，使得婴幼儿不易厌倦。这种远程教学系统能够实现全智能化对婴幼儿进行教学，有效缓解年轻父母的早教压力，同时还能够避免年轻父母不正确的早教方式。
【专利说明】开发婴幼儿智力的远程教学系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及婴幼儿教学领域，尤其涉及一种开发婴幼儿智力的远程教学系统及方法。
【背景技术】
[0002]目前，市面上对婴幼儿的教学主要是面对面的亲子方式，由宝宝的父母或亲人进行，这类教学方式有四个缺陷:(一)婴幼儿的智力开发是一个循序渐进的过程，需要投入大量时间和精力，部分父母对养育宝宝没有经验，工作繁忙导致没有足够时间投入到孩子的智力开发中，忽略孩子的早教；(二)部分父母能够抽出时间给宝宝进行智力引导，对宝宝投入大量精力，甚至全家出动围着宝宝转，导致精疲力竭；(三)婴幼儿的智力开发是一个专业性很强的教学过程，年轻父母对养育宝宝缺乏专业性训练，不少家庭存在父母投入大量时间和精力后，发现结果却不理想，收获胜少；(四)面对面的亲子教学只能由宝宝的父母或亲人才能进行，对一些异地有实际经验的专家，就难以满足亲自对宝宝的指导更不可能实施专业化团队进行的系统性课程。
【发明内容】
[0003]本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术中婴幼儿智力教学过程中存在忽略早教、早教方式不当以及不能实现智能化远程教学的缺陷，提供一种开发婴幼儿智力的远程教学系统及方法，根据婴幼儿表现的共性，由系统自动判断婴幼儿的表现，系统自动进行应答，从而减少后台人工干预的数量，极大地提高后台运行的效率。
[0004]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:构造一种开发婴幼儿智力的远程教学系统，包括服务器端以及至少一个终端；所述终端包括摄录装置以及表现装置，所述摄录装置用于将婴幼儿及所述表现装置的视频信号发送给所述服务器端，所述表现装置根据所述服务器端的控制信号启动对应的表演项目；所述服务器端包括信号接收单元、中央处理单元以及信号发送单元，所述信号接收单元接收所述摄录装置传输的视频信号，所述中央处理单元根据所述信号接收单元接收的视频信号分析判断当前婴幼儿的动作状态信息并通过所述信号发送单元实时发出控制信号以操控所述表现装置给婴幼儿进行对应的所述表演项目。
[0005]本发明提供一种开发婴幼儿智力的远程教学系统，进一步地，所述中央处理单元还包括匹配模块以及婴儿状态信息预存模块，所述匹配模块根据所述信号接收单元接收的视频信号与所述婴儿状态信息预存模块进行匹配，实时判断当前婴幼儿的动作状态信息。
[0006]本发明提供一种开发婴幼儿智力的远程教学系统，具体地，所述婴幼儿的动作状态信息包括:
[0007]婴幼儿视线集中在所述表现装置上；
[0008]婴幼儿视线离开所述表现装置；
[0009]婴幼儿哭闹状态；[0010]婴幼儿睡觉状态；
[0011]婴幼儿积极参与互动状态；
[0012]婴幼儿靠近或触碰所述表现装置；
[0013]以及婴幼儿离开所述表现装置。
[0014]本发明提供一种开发婴幼儿智力的远程教学系统，进一步地，所述表现装置包括至少一个所述表演项目，所述表演项目是根据婴幼儿的月龄而设计的卡通人物、卡通动物、玩具、玩偶、模型器械、发声模块、唱歌模块以及故事模块的任一种或者组合。
[0015]本发明提供一种开发婴幼儿智力的远程教学系统，进一步地，所述表演项目是根据婴幼儿的月龄而设计的人类动作模拟的挥手、踢腿、走路、跳跃、开门、关门、移动、发射或者击打动作的任一种。
[0016]本发明提供一种开发婴幼儿智力的远程教学系统，进一步地，所述终端还包括通断信号发送单元，所述通断信号发送单元用于向所述服务器端发送启动或结束信号，以实现所述终端与所述服务器的通信连接；所述服务器端接收到所述通断信号发送单元发送来的启动或结束信号后，所述中央处理单元发出指令控制所述信号接收单元开始或中止接收视频信号。
[0017]本发明还提供一种基于上述开发婴幼儿智力的远程教学系统的开发婴幼儿智力的远程教学方法，包括以下步骤:S01、接收来自终端的摄录装置发送来的视频信号；S02、服务器端根据接收的视频信号分析判断当前婴幼儿的动作状态信息；S03、发出控制信号操纵终端的表现装置给婴幼儿进行表演。
[0018]本发明提供一种开发婴幼儿智力的远程教学方法，具体地，所述步骤S02具体包括:S021、将步骤SOl传输的视频信号与婴儿状态信息预存模块进行匹配；S022、根据匹配结构得出婴幼儿当前所处的不同动作状态；
[0019]所述步骤S03具体包括:S031、根据所述S022的判断结果通过信号发送单元发出对应的控制信号给终端的表现装置；S032、根据不同的控制信号启动表现装置的不同表演项目。
[0020]本发明提供一种开发婴幼儿智力的远程教学方法，所述步骤S022还包括:
[0021]当婴幼儿视线集中在所述表现装置上，则判断为正常状态；
[0022]当婴幼儿视线离开所述表现装置，则判断为走神状态；
[0023]当婴幼儿持续哭声、目光不集中时，则判断为哭闹状态；
[0024]当婴幼儿眼睛紧闭、不动、安静时，则判断为睡觉状态；
[0025]当婴幼儿眼睛聚焦且有声音或动作呼应时，则判断为积极参与状态；
[0026]当婴幼儿与表现装置的距离逐渐接近，且距离小于最小设定距离时，则判断为接近状态；
[0027]当表现装置与婴幼儿的距离逐渐离开，且距离大于最大设定距离时，则判断为远离状态。
[0028]所述中央处理单元自动判断出婴幼儿当前状态后，发送各状态对应的控制信号到所述表现装置的表演项目进行表演。
[0029]本发明提供一种开发婴幼儿智力的远程教学方法，进一步地，其特征在于，还包括S001、接收终端发送来的启动信号；S002、发出指令控制接通对应的终端；S003、对终端的表现装置的表演项目进行初始化设置。
[0030]本发明可达到以下有益效果:通过在终端设置摄录装置和表现装置，摄录装置用于将位于终端的婴幼儿的视频信息发送给服务器端，服务器端远程操控表现装置根据婴幼儿的实时状态自动启动对应的表演项目，通过远程操控的方式实现表演项目与宝宝进行各种游戏活动，在游戏中通过语言、声音和各种动作的交流引起宝宝大脑的思维、联想、记忆等活动，让孩子有丰富的各种经历和体验，达到孩子大脑开发的目的。表现装置位于终端能够实现婴幼儿进行面对面地生动地表演互动，使得婴幼儿不易厌倦，这种远程教学系统能够实现全智能化对婴幼儿进行专业化的智力开发，整个教学过程不需要人工实时干预，从而大大提闻系统的服务效率。
[0031]通过将终端婴幼儿视频信号传输给服务器端，服务器端根据接收的视频信号分析判断当前婴幼儿的动作状态信息操纵终端的表现装置给婴幼儿进行表演，实现远程早教教学，借助于表现装置和专业设计的课程，在不需要父母参与的过程中，与宝宝进行各种游戏活动，有效缓解年轻父母的早教压力。
【专利附图】
【附图说明】
[0032]下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中:
[0033]图1是本发明提供的开发婴幼儿智力的远程教学系统的实施例一系统示意图；
[0034]图2是本发明提供的开发婴幼儿智力的远程教学方法的实施例一流程图；
[0035]图3是本发明提供的开发婴幼儿智力的远程教学方法的实施例二流程图；
[0036]图4是本发明提供的开发婴幼儿智力的远程教学方法的实施例三流程图；
[0037]图5是本发明提供的开发婴幼儿智力的远程教学方法的实施例五流程图；
[0038]图6是本发明提供的开发婴幼儿智力的远程教学方法的实施例六流程图；
[0039]图7是本发明提供的开发婴幼儿智力的远程教学系统的表现装置的结构示意图；
【具体实施方式】
[0040]为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的【具体实施方式】。
[0041]教学系统之实施例一
[0042]如图1所示，本发明提供一种开发婴幼儿智力的远程教学系统，包括服务器端2以及至少一个终端1，终端I的架构相同，本实施例中终端I数量优选为三个，通过服务器端2统一控制多个终端2，能够有效实现同时同步对多个婴幼儿进行远程教学，实现全智能化教学。如图1所示，终端I包括摄录装置11以及表现装置12，摄录装置11用于将婴幼儿及表现装置12的视频信号远程发送给服务器端2，表现装置12根据服务器端2的控制信号启动对应的表演项目，表现装置2通过多种表演项目的演示来启发婴幼儿。如图1所示，服务器端2包括信号接收单元21、中央处理单元22以及信号发送单元23。信号接收单元21接收摄录装置11远程传输来的视频信号，中央处理单元22根据信号接收单元21接收的视频信号分析判断当前婴幼儿的动作状态信息，并通过信号发送单元23发出控制信号以操控表现装置12给婴幼儿进行对应表演项目，表演项目120的形象和表现根据婴幼儿的生理及心理发育特点而设计。[0043]在上述技术方案的基础上，具体地，为了有效开发婴幼儿智力，结合婴幼儿实施的动作状态开启相对应的表演项目120，中央处理单元22还包括匹配模块及婴儿状态信息预存模块，匹配模块根据信号接收单元21接收的视频信号与婴儿状态信息预存模块进行匹配，判断婴幼儿当前所处的不同动作状态。具体地，表现装置12包括至少一个表演项目120，中央处理单元22根据婴幼儿当前所处的不同动作状态通过信号发送单元23发出不同的控制信号给表现装置12以启动对应的表演项目120。表现装置12的功能是通过声音和动作引起婴幼儿的关注，激发婴幼儿大脑的思维、记忆和联想活动，促进婴幼儿大脑神经元网络的丰富和发展。
[0044]在上述技术方案的基础上，作为优选，婴幼儿的动作状态信息包括:婴幼儿视线集中在所述表现装置上；婴幼儿视线离开所述表现装置；婴幼儿哭闹状态；婴幼儿睡觉状态；婴幼儿积极参与互动状态；婴幼儿靠近或触碰所述表现装置以及婴幼儿离开所述表现
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[0045]进一步地，婴儿状态信息预存模块中的主要状态的判断条件如下:(1)正常状态，判断条件:婴幼儿视线集中在所述表现装置上；(2)走神状态，判断条件:婴幼儿视线离开所述表现装置；(3)哭闹状态，判断条件:持续哭声，目光不集中；(4)睡觉状态，判断条件:眼睛紧闭，不动，安静；(5)积极参与状态，判断条件:婴幼儿眼睛聚焦，并有声音或动作呼应；(6)接近状态，判断条件:表现装置与婴幼儿的距离逐渐接近，当距离小于最小报警距离时；(7)远离状态，判断条件:表现装置与婴幼儿的距离逐渐离开，当距离大于最大报警距离时。中央处理单元22自动判断出婴幼儿当时的状态后，发送以各状态对应的控制信号到表现装置，表现装置12据 此进行表演项目120的展示。
[0046]进一步地，当婴幼儿靠近或触碰表现装置12时，表现装置12会发出报警信号；同样，婴幼儿离开表现装置12的规定最大距离时，表现装置12会发出报警信号。
[0047]在上述技术方案的基础上，如图7所示，表现装置12包括若干个表演项目120、表演舞台121以及轨道槽组件129 ;还包括信息接收模块122、处理器模块123、信息发送模块124、存储模块125、音效模块126、光效模块127供电模块128，以及机械模块130和机械控制模块131
[0048]作为优选，表演项目是根据婴幼儿的月龄而设计的，能够吸引婴幼儿关注并能引起其兴趣的一个或多个形象，例如卡通人物、卡通动物、玩具、玩偶、模型器械、发声模块、口昌歌模块以及故事模块的任一种或者组合，这些形象的特征是可以模拟人体或物体的动作。
[0049]进一步地，表演项目是根据婴幼儿的月龄而设计的人类动作模拟的挥手、踢腿、走路、跳跃、开门、关门、移动、发射或者击打动作的任一种，同时能够说话、唱歌、讲故事。
[0050]在上述技术方案的基础上，表演项目120的启动采用预制播放模式，即将各类表演项目通过程序预先编排好，形成一个个不同主题和内容的表现剧，由程序控制表现装置的表现。
[0051]作为优选，本实施例中摄录装置11将婴幼儿的视频信号远程发送给服务器端2，该视频信号包括图形和/声音。
[0052]为了向服务器端2发送请求响应，终端I还包括通断信号发送单元，通断信号发送单元用于向服务器端2发送启动或结束信号，以实现终端I与服务器的通信连接。
[0053]具体地，服务器端2接收到通断信号发送单元发送来的启动或结束信号后，中央处理单元22发出指令控制信号接收单元21开始或中止接收视频信号。
[0054]作为优选，摄录装置11包括至少一个摄像头或摄像设备，摄像头可以设置在表现装置12上，也可以单独设置。摄录装置11可对婴幼儿的整体活动进行摄录，也可以对婴幼儿的局部特定部位进行重点或跟踪摄录，例如眼睛、手、脚等。摄录装置11可对表现装置12及周围的景象进行摄录。
[0055]更优选地，摄录装置11可以通过指令对其摄录过程进行控制，该指令可以通过服务器端2的信号发送单元23发出。同样，终端I为摄录装置11配置设置有遥控器，控制指令也可以通过本地遥控器发出。
[0056]教学方法之实施例一
[0057]基于上述开发婴幼儿智力的远程教学系统，本发明还提供一种开发婴幼儿智力的远程教学方法，如图2所示，该教学方法包括以下步骤:
[0058]S01、接收来自终端的摄录装置发送来的视频信号；S02、服务器端根据接收的视频信号分析判断当前婴幼儿的动作状态信息；S03、发出控制信号操纵终端的表现装置给婴幼儿进行表演。
[0059]如图1所示，本发明提供一种开发婴幼儿智力的远程教学系统，包括服务器端2以及至少一个终端1，终端I的架构相同，本实施例中终端I数量优选为三个，通过服务器端2统一控制多个终端2，能够有效实现同时同步对多个婴幼儿进行远程教学，实现全智能化教学。如图1所示，终端I包括摄录装置11以及表现装置12，摄录装置11用于将婴幼儿的视频信号远程发送给服务器端2，表现装置12根据服务器端2的控制信号启动对应的表演项目，表现装置2通过多种表演项目的演示来启发婴幼儿。如图1所示，服务器端2包括信号接收单元21、中央处理单元22以及信号发送单元23。信号接收单元21接收摄录装置11远程传输来的视频信号，中央处理单元22根据信号接收单元21接收的视频信号分析判断当前婴幼儿的动作状态信息，并通过信号发送单元23发出控制信号以操控表现装置12给婴幼儿进行对应表演项目，表演项目120的形象和表现根据婴幼儿的生理及心理发育特点而设计。
[0060]教学方法之实施例二
[0061]在教学方法之实施例一的基础上，为了实现为了有效开发婴幼儿智力，结合婴幼儿实施的动作状态开启相对应的表演项目，如图3所示，步骤S02具体包括:S021、将步骤SOl传输的视频信号与婴儿状态信息预存模块进行匹配；S022、根据匹配结构得出婴幼儿当前所处的不同动作状态。
[0062]为了有效开发婴幼儿智力，结合婴幼儿实施的动作状态开启相对应的表演项目，中央处理单元22还包括匹配模块及婴儿状态信息预存模块，匹配模块根据信号接收单元21接收的视频信号与婴儿状态信息预存模块进行匹配，判断婴幼儿当前所处的不同动作状态。具体地，表现装置12包括至少一个表演项目，中央处理单元22根据婴幼儿当前所处的不同动作状态通过信号发送单元23发出不同的控制信号给表现装置12以启动对应的表演项目。表现装置12的功能是通过声音和动作引起婴幼儿的关注，激发婴幼儿大脑的思维、记忆和联想活动，促进婴幼儿大脑神经元网络的丰富和发展。
[0063]教学方法之实施例三
[0064]在教学方法之实施例二的基础上，为了启动表现装置的不同表演项目，如图4所示，步骤S03具体包括:S031、根据S022的判断结果通过信号发送单元发出控制信号给终端的表现装置；S032、根据不同的控制信号启动表现装置的不同表演项目。
[0065]作为优选，表演项目是根据婴幼儿的月龄而设计的卡通人物、卡通动物、玩具、玩偶、模型器械、发声模块、唱歌模块以及故事模块的任一种或者组合；或者，表演项目是根据婴幼儿的月龄而设计的人类形象模拟的挥手、踢腿、走路、跳跃、开门、关门、移动、发射或者击打动作的任一种。
[0066]教学方法之实施例四
[0067]在上述教学方法之实施例三的基础上，为了实现智能化，婴儿状态信息预存模块中预存的婴幼儿的动作状态信息包括:婴幼儿视线集中在所述表现装置上；婴幼儿视线离开所述表现装置；婴幼儿哭闹状态；婴幼儿睡觉状态；婴幼儿积极参与互动状态；婴幼儿靠近或触碰所述表现装置以及婴幼儿离开所述表现装置。
[0068]进一步地，婴儿状态信息预存模块中预存的婴幼儿的状态信息的判断条件如下:
(I)正常状态，判断条件:婴幼儿视线集中在所述表现装置上；(2)走神状态，判断条件:婴幼儿视线离开所述表现装置；(3)哭闹状态，判断条件:持续哭声，目光不集中；(4)睡觉状态，判断条件:眼睛紧闭，不动，安静；(5)积极参与状态，判断条件:婴幼儿眼睛聚焦，并有声音或动作呼应；(6)接近状态，判断条件:表现装置与婴幼儿的距离逐渐接近，当距离小于最小报警距离时；(7)远离状态，判断条件:表现装置与婴幼儿的距离逐渐离开，当距离大于最大报警距离时。中央处理单元22自动判断出婴幼儿当时的状态后，发送以各状态对应的控制信号到表现装置，表现装置12据此进行表演项目120的展示。
[0069]教学方法之实施例五
[0070]在教学方法之实施例四的基础上，为了向服务器端发送请求响应，及时启动或断开通信连接，如图5所示，还包括步骤S001、接收终端发来的启动信号；S002、服务器端发出控制指令接通对应的终端。
[0071]教学方法之实施例六
[0072]在教学方法之实施例五的基础上，为了将表现装置的各个表演项目在表演完毕后，恢复到最初位置，如图6所示，还包括步骤S003、对位于终端的表现装置的表演项目进行初始化设置。
[0073]上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的【具体实施方式】，上述的【具体实施方式】仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。
【权利要求】
1.一种开发婴幼儿智力的远程教学系统，其特征在于:包括服务器端以及至少一个终端; 所述终端包括摄录装置以及表现装置，所述摄录装置用于将婴幼儿及所述表现装置的视频信号发送给所述服务器端，所述表现装置根据所述服务器端的控制信号启动对应的表演项目； 所述服务器端包括信号接收单元、中央处理单元以及信号发送单元，所述信号接收单元接收所述摄录装置传输的视频信号，所述中央处理单元根据所述信号接收单元接收的视频信号分析判断当前婴幼儿的动作状态信息并通过所述信号发送单元实时发出控制信号以操控所述表现装置给婴幼儿进行对应的所述表演项目。
2.根据权利要求1所述的开发婴幼儿智力的远程教学系统，其特征在于，所述中央处理单元还包括匹配模块以及婴儿状态信息预存模块，所述匹配模块根据所述信号接收单元接收的视频信号与所述婴儿状态信息预存模块进行匹配，实时判断当前婴幼儿的动作状态信息。
3.根据权利要求2所述的开发婴幼儿智力的远程教学系统，其特征在于，所述婴幼儿的动作状态信息包括: 婴幼儿视线集中在所述表现装置上； 婴幼儿视线离开所述表现装置； 婴幼儿哭闹状态； 婴幼儿睡觉状态； 婴幼儿积极参与互动状态； 婴幼儿靠近或触碰所述表现装置； 以及婴幼儿离开所述表现装置。
4.根据权利要求3所述的开发婴幼儿智力的远程教学系统，其特征在于， 所述表现装置包括至少一个所述表演项目，所述表演项目是根据婴幼儿的月龄而设计的卡通人物、卡通动物、玩具、玩偶、模型器械、发声模块、唱歌模块以及故事模块的任一种或者组合。
5.根据权利要求4所述的开发婴幼儿智力的远程教学系统，其特征在于，所述表演项目是根据婴幼儿的月龄而设计的人类动作模拟的挥手、踢腿、走路、跳跃、开门、关门、移动、发射或者击打动作的任一种。
6.根据权利要求1所述的开发婴幼儿智力的远程教学系统，其特征在于，所述终端还包括通断信号发送单元，所述通断信号发送单元用于向所述服务器端发送启动或结束信号，以实现所述终端与所述服务器的通信连接；所述服务器端接收到所述通断信号发送单元发送来的启动或结束信号后，所述中央处理单元发出指令控制所述信号接收单元开始或中止接收视频信号。
7.一种基于上述权利要求1-6任一项所述的开发婴幼儿智力的远程教学系统的开发婴幼儿智力的远程教学方法，其特征在于，包括以下步骤: S01、接收来自终端的摄录装置发送来的视频信号； S02、服务器端根据接收的视频信号分析判断当前婴幼儿的动作状态信息； S03、发出控制信号操纵终端的表现装置给婴幼儿进行表演。
8.根据权利要求7所述的开发婴幼儿智力的远程教学方法，其特征在于，所述步骤S02具体包括: . 5021、将步骤SOl传输的视频信号与婴儿状态信息预存模块进行匹配； . 5022、根据匹配结构得出婴幼儿当前所处的不同动作状态； 所述步骤S03具体包括:. .5031、根据所述S022的判断结果通过信号发送单元发出控制信号给终端的表现装置；. 5032、根据不同的控制信号启动表现装置的不同表演项目。
9.根据权利要求8所述的开发婴幼儿智力的远程教学方法，其特征在于，所述步骤S022还包括: 当婴幼儿视线集中在所述表现装置上，则判断为正常状态； 当婴幼儿视线离开所述表现装置，则判断为走神状态； 当婴幼儿持续哭声、目光不集中时，则判断为哭闹状态； 当婴幼儿眼睛紧闭、不动、安静时，则判断为睡觉状态； 当婴幼儿眼睛聚焦且有声音或动作呼应时，则判断为积极参与状态； 当婴幼儿与表现装置的距离逐渐接近，且距离小于最小设定距离时，则判断为接近状态； 当表现装置与婴幼儿的距离逐渐离开，且距离大于最大设定距离时，则判断为远离状态。 所述中央处理单元自动判断出婴幼儿当前状态后，发送各状态对应的控制信号到所述表现装置的表演项目进行表演。
10.根据权利要求9所述的开发婴幼儿智力的远程教学方法，其特征在于，还包括 . 5001、接收终端发送来的启动信号； . 5002、发出指令控制接通对应的终端； . 5003、对终端的表现装置的表演项目进行初始化设置。
【文档编号】G09B5/14GK104008677SQ201410245983
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2014年6月5日 优先权日:2014年6月5日
【发明者】孟奇志 申请人:孟奇志