用于可穿戴设备的学习监测方法、装置及可穿戴设备与流程

本发明涉及可穿戴设备技术领域，更具体地，本发明涉及一种用于可穿戴设备的学习监测方法、装置及可穿戴设备。

背景技术：

为了保证孩子的学习成绩，提高学习效率，家长往往都事必躬亲，亲自陪孩子完成各科作业。但是现实生活中，很少有家长能做好上述工作，主要有以下原因：陪学生学习需要耗费大量的时间及精力，并非一朝一夕，家长很难每天都做到事必躬亲；在繁重的学习任务面前，学生往往都有惰性，如果家长不及时催促，学生很可能不能正常完成作业，长此以往，必然会导致学习成绩下降；传统的家长陪读方式，往往都是随机的安排作业，不能科学的统计各科作业效率及时间。

技术实现要素：

本发明的一个目的是提供一种能够解决上述问题之一的新的技术方案。

根据本发明的第一方面，提供了一种用于可穿戴设备的学习监测方法，包括：

采集佩戴所述可穿戴设备的学生的手部运动数据；

根据所述手部运动数据识别出所述学生写作业的动作；

根据所述写作业的动作确定所述学生的学习状态；

将所述学习状态发送至其他电子设备。

可选的是，所述学习状态包括写作业的状态或者写作业的时长或者写作业的起止时间。

可选的是，所述学习监测方法还包括：

采集所述学生的身份信息；

将所述身份信息与预存的参考身份信息进行比对；

如果比对成功，再采集佩戴所述可穿戴设备的学生的手部运动数据。

可选的是，所述学习监测方法还包括：

检测所述学生是否佩戴所述可穿戴设备，如是，则采集所述学生的身份信息。

根据本发明的第二方面，提供了一种用于可穿戴设备的学习监测装置，包括：

运动采集模块，用于采集佩戴所述可穿戴设备的学生的手部运动数据；

识别模块，用于根据所述手部运动数据识别出所述学生写作业的动作；

学习状态确定模块，用于根据所述写作业的动作确定所述学生的学习状态；

发送模块，用于将所述学习状态发送至其他电子设备。

可选的是，所述学习状态包括写作业的状态或者写作业的时长或者写作业的起止时间。

可选的是，所述学习监测装置还包括：

身份采集模块，用于采集所述学生的身份信息；

比对模块，用于将所述身份信息与预存的参考身份信息进行比对；

所述运动采集模块还用于在所述比对模块的比对结果为成功的情况下，采集佩戴所述可穿戴设备的学生的手部运动数据。

可选的是，所述学习监测装置还包括：

佩戴检测模块，用于检测所述学生是否佩戴所述可穿戴设备；

所述身份采集模块还用于在所述佩戴检测模块的检测结果为是的情况下，采集所述学生的身份信息。

根据本发明的第三方面，提供了一种可穿戴设备，包括根据本发明第二方面所述的学习监测装置。

根据本发明的第四方面，提供了一种可穿戴设备，包括处理器和存储器，所述存储器用于存储指令，所述指令用于控制所述处理器执行根据本发明第一方面所述的学习监测方法。

本发明的一个有益效果在于，通过本发明的学习监测方法，家长可以实时监测学生的学习状况，监测学生的学习状态，进而解放家长的陪读模式，极大地节省家长的时间。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。

图1为根据本发明一种用于可穿戴设备的学习监测方法的一种实施方式的流程图；

图2为根据本发明一种用于可穿戴设备的学习监测装置的一种实施结构的方框原理图；

图3为根据本发明一种可穿戴设备的一种实施结构的方框原理图。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

为了解决现有技术中存在的家长亲自陪同学生做作业耗费大量时间的问题，提供了一种用于可穿戴设备的学习监测方法。其中，本发明中的可穿戴设备例如可以是手环、智能手表等佩戴在学生手部的电子产品。其他电子设备例如可以是家长的手机、平板电脑等电子产品。

图1为根据本发明一种用于可穿戴设备的学习监测方法的一种实施方式的流程图。

根据图1所示，该学习监测方法包括：

步骤S101，采集佩戴可穿戴设备的学生的手部运动数据。

具体的，手部运动数据的采集可以由三轴加速度传感器和三轴陀螺仪传感器共同采集的，其中，三轴加速度传感器可以测量空间加速度，三轴陀螺仪传感器可以测量空间角速度，因此，手部运动数据可以包括空间加速度数据和空间角速度数据。

步骤S102，根据手部运动数据识别出学生写作业的动作。

通过三轴加速度传感器和三轴陀螺仪采集的手部运动数据，就可以通过例如是惯性导航算法计算出学生的实时手部姿态，并将实时手部姿态与预先保存的写作业的姿态进行匹配，以确定学生写作业的动作。

进一步地，可以提前进行手部写作业时的姿态训练，以确定写作业的姿态，用于与实时手部姿态进行匹配。

步骤S103，根据写作业的动作确定学习状态。

学习状态例如可以是写作业的时长或者写作业的起止时间或者写作业的状态等。

步骤S104，将学习状态发送至其他电子设备。

具体的，可穿戴设备可以是通过CDMA、GSM、WCDMA或者多制式通信模式将学习状态发送至其他电子设备，其中，也可以是通过WiFi或者是ZigBee等方式将学习状态发送至其他电子设备。

这样，家长就可以实时监测学生的学习状态，进而解放家长的陪读模式，极大地节省家长的时间。

在本发明的一个具体实施例中，该学习监测方法还可以包括：采集学生的心率数据，根据该心率数据判断学生的心率是否正常、并将判断结果发送至其他电子设备。心率数据的采集例如可以是通过心率传感器提供。通过对学生心率的监测，可以使得家长实时了解学生的健康状况，根据学生的健康状态来安排学生的学习任务。

在此基础上，该学习监测方法还可以包括：根据心率数据和手部运动数据监测学生的睡眠状况。具体的，在心率数据平稳、且手部运动数据基本为未产生运动的情况下，判定学生处于睡眠状态，以此可以监测学生的睡眠时长。

在本发明的另一个具体实施例中，该学习监测方法还可以包括：接收其他电子设备发送的提醒消息，提醒学生并显示提醒消息的内容。

该提醒消息可以用于提醒学生及时完成作业。该提醒消息例如可以是家长发送的作业内容、提醒学生写作业或者是提醒学生适当休息的消息。提醒学生的方式可以是振动或者发出提示音。

进一步地，该可穿戴设备包括显示屏，以用于显示提醒消息的内容，该显示屏例如可以是液晶显示屏、OLED显示屏或者是触控显示屏。

为了防止学生欺骗家长，该学习监测方法还可以包括：

采集学生的身份信息，并将该身份信息与预存的参考身份信息进行比对，如果比对成功，再执行步骤S101。

其中，该身份信息例如可以是人脸图像、虹膜图像或者是指纹。比对可以是通过人脸识别、虹膜识别或者是指纹识别来实现的。如果是人脸识别或者是虹膜识别，可穿戴设备则需包括摄像头；如果是指纹识别，可穿戴设备则需包括指纹传感器。

进一步地，家长可以预先将学生的人脸图像、虹膜图像或者是指纹存储在该可穿戴设备中作为参考身份信息，以用于将每次采集的学生身份信息与参考身份信息进行比对，比对成功则表明身份验证成功，即确定是学生本人。

在此基础上，该学习监测方法还包括检测学生是否佩戴该可穿戴设备，如是，则采集学生的身份信息。那么，可穿戴设备则可以包括距离传感器。这样，可以在每次检测到学生重新上佩戴该穿戴设备时，均对学生进行身份验证，以保证检监测的是学生本人的学习状态。

与上述方法相对应的，本发明还提供了一种用于可穿戴设备的学习监测装置，图2为根据本发明一种用于可穿戴设备的学习监测装置的一种实施结构的方框原理图。

根据图2所示，该学习监测装置200包括运动采集模块201、识别模块202、学习状态确定模块203和发送模块204。该运动采集模块201用于采集佩戴可穿戴设备的学生的手部运动数据；该识别模块202用于根据手部运动数据识别出学生写作业的动作；该学习状态确定模块203用于根据写作业的动作确定学生的学习状态；发送模块204用于将学习状态发送至其他电子设备。

具体的，学习状态包括写作业的状态或者写作业的时长或者写作业的起止时间。

进一步地，学习监测装置200还包括身份采集模块和比对模块，该身份采集模块用于采集学生的身份信息；该比对模块用于将身份信息与预存的参考身份信息进行比对。运动采集模块201还用于在比对模块的比对结果为成功的情况下，采集佩戴可穿戴设备的学生的手部运动数据。

在此基础上，学习监测装置200还包括佩戴检测模块，该佩戴检测模块用于检测学生是否佩戴该可穿戴设备，身份采集模块还用于在佩戴检测模块的检测结果为是的情况下，采集学生的身份信息。

本发明还提供了一种可穿戴设备，在一方面，该可穿戴设备包括处理器302和存储器301，存储器301用于存储指令，指令用于控制处理器302执行前述的学习监测方法。

除此之外，根据图3所示，该可穿戴设备300还可以包括接口装置303、输入装置304、显示装置305、通信装置306等等。尽管在图3中示出了多个装置，但是，本发明可以仅涉及其中的部分装置，例如，处理器301、存储器302、通信装置306等。

该处理器302例如可以是中央处理器CPU、微处理器MCU等。该存储器301例如包括ROM(只读存储器)、RAM(随机存取存储器)、诸如硬盘的非易失性存储器等。

上述通信装置306例如能够进行有有线或无线通信。

上述接口装置303例如包括耳机插孔、USB接口等。

上述输入装置304例如可以包括触摸屏、按键等。

上述显示装置305例如是液晶显示屏、触摸显示屏等。

该可穿戴设备例如可以是手环等佩戴在学生手上的电子产品。

在另一方面，该可穿戴设备包括前述的学习监测装置200。

具体的，该可穿戴设备还包括三轴加速度传感器和三轴陀螺仪传感器，以用于采集佩戴可穿戴设备的学生的手部运动数据。

进一步地，该可穿戴设备还可以包括心率传感器，以用于检测学生的心率。

在本发明的一个具体实施例中，该可穿戴设备还包括显示屏，以用于显示接收到的提醒消息。该显示屏例如可以是液晶显示屏、OLED显示屏或者是触控显示屏。

在此基础上，该可穿戴设备还可以包括扬声器或者是马达，在可穿戴设备接收到提醒消息时，可穿戴设备可以控制扬声器发声、或者控制马达振动以提醒学生。

在本发明的另一个具体实施例中，该可穿戴设备还可以包括摄像头或者是指纹传感器，以用于进行身份识别。

进一步地，该可穿戴设备还可以包括用于检测学生是否佩戴该可穿戴设备的距离传感器。

为了防止学生走丢，便于家长实时了解学生的位置信息，确定学生放学后是否按时回家，该可穿戴设备还可以包括定位模块，定位模块被设置为检测所述可穿戴设备的地理位置，即佩戴该可穿戴设备的学生的地理位置。该定位模块例如可以包括GPS芯片或者是北斗芯片，还可以同时通过三轴加速度传感器和三轴陀螺仪传感器对学生的位置进行辅助定位，使得得到的位置信息更加精确。

在本发明的一个具体实施例中，家长可以例如通过其他电子设备关注微信公众号，然后注册登录，注册账号例如可为手机号码或者学生学号等，密码由家长自行设定。登录成功后，家长例如可以填写如下基本信息：家长姓名、学生姓名、学生学校、班级信息、各科班任课老师的微信号等，此外还可以包括学生的年龄、身高、体重、性别、爱好、睡眠时间、默认起床闹钟时刻等。此外，家长通过微信公众号还可以接收各科老师发送的作业详细信息，包括但不限于作业内容，预计完成作业时长，以及学生的测验成绩等，以建立老师与家长之间交流的便捷平台。

学生可以在可穿戴设备上安装应用，并注册登录，注册账号例如可以是可穿戴设备的ID号码，登录后填写学生姓名，录入学生虹膜、指纹或者人脸图像等基本信息。然后家长可以通过微信公众号搜索该可穿戴设备的注册账号，并绑定该账号，绑定过程可以在可穿戴设备确认。绑定成功之后，可同步学生基本信息存储在可穿戴设备的存储模块，包括学生年龄、身高、体重、性别、爱好、睡眠时间、默认起床闹钟时刻等基本信息。

各科老师可以通过微信公众号向家长发送学生的作业信息，家长接收到作业信息后，可根据学生当日放学后是否有其他安排比如练习钢琴、架子鼓等来设定作业提醒时间，并根据老师发送的作业信息，自动生成各科作业应该完成的提醒时间，并将这些信息及时推送给可穿戴设备。可穿戴设备可以通过定位模块确定学生放学后是否按时回家，并在学生回到家后，将推送安全信息通知家长，同时到达设定的作业提醒时间时，可穿戴设备会提醒学生，例如可以是马达震动和/或播放悦耳的提示音，通知学生开始正常作业，通过身份认证之后，可穿戴设备开始采集学生手部运动数据，根据手部运动数据确定学生学习状态，并将学习状态通过发送至家长的电子设备。并能够在预计完成作业的时间点再次提醒学生，学生也可以通过可穿戴设备提前或者延后主动上报上一科作业完成的时间。

可穿戴设备还可以通过存储模块存储各科作业每日的实际完成时长，然后在每周将统计结果推送给家长的微信公众号，然后在公众号端将生成各科作业的完成情况，家长确认作业完成情况的结果，如果没有异常，推送数据给各科老师，各科老师收到结果后，可以根据学生实际情况，灵活安排接下来的作业量。

可穿戴设备还可以记录学生当日作业时间，结合默认起床的最迟时间，学生的年龄，根据科学的方法计算出学生需要休息多长时间才能恢复精力，并根据结果自动生成学生睡觉提醒时刻，起床闹钟振铃时刻，并将结果发送至家长，家长确认结果信息，否则可穿戴设备将按照默认结果提醒学生睡眠和起床。等待第二天闹钟振铃提醒结束后，可穿戴设备将睡眠数据推送至家长关注的微信号公共，公众号可以每周生成学生睡眠情况表，并结合学生本身的情况给出合理的睡眠建议。家长还可以参考数据，调整学生作息时间。

各科教师可通过微信推送测验以及考试成绩至微信公众号，家长可以及时查看，并能够生成一段时间内的各科成绩情况，方便家长掌握学生的学习情况；此外，教师还可以分享学生在学校的表现情况，例如可以是图片或者视频等。

这样，通过本发明的可穿戴设备，就能够提醒学生及时完成作业、并实现对学生各科的学习情况进行统计，在保证学生顺利完成各科作业的前提下，解放家长陪读模式，同时，能够通过科学的分析学生一段时间内的学习状况，给出下一步的学习建议。此外，该可穿戴设备还能根据学生运动、睡眠结合学生本身的特性情况，给出学生合理的学习时间，避免学生过度劳累，影响身体健康。

上述各实施例主要重点描述与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分相互参见即可。

虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。