一种交互式儿童自主管理系统及其管理方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及儿童管理系统技术领域，更具体地说，特别涉及一种交互式儿童自主管理系统及其应用及其管理方法。
【背景技术】
[0002]家庭教育是儿童成长的重要组成部分。由于儿童天性好奇、贪玩，对学校布置的家庭作业和家长安排的活动往往比较拖沓，难以准确、及时达成。处于现代社会的家长，要么外出工作，与孩子相处时间较少；要么夫妻双方都忙于上班，回家较晚，身心疲惫，对于孩子的天性顽皮容易丧失耐心，同时也没有精力去好好管理孩子的时间，检查孩子的作业与活动完成情况。
[0003]为此，有必要设计一种交互式儿童自主管理系统来辅助家长完成对孩子的管理。
【发明内容】
[0004]本发明的目的之一在于提供一种辅助家长完成对儿童管理的交互式儿童自主管理系统。
[0005]为了解决以上提出的问题，本发明采用的技术方案为:一种交互式儿童自主管理系统，包括仿生卡通形象本体、声音收集器、WIFI天线、影像采集模块、发声器和控制单元，所述声音收集器、WIFI天线、影像采集模块和发声器均与控制单元连接；所述仿生卡通形象本体至少包括胸腹部，设于胸腹部上端的头部，设于胸腹部两侧的手臂部，设于胸腹部下端的腿部，以及为该系统提供工作电源的电源模块；所述声音收集器设于头部两侧的耳朵位置处，用于收集环境声音并判断声音方位；所述影像采集模块位于头部的眼睛位置处，用于采集使用者的照片；所述发声器位于头部的嘴巴位置处，用于系统提示以及与儿童的互动、交流；所述WIFI天线集成于头部内且用于联接互联网，所述控制单元置于胸腹部内；所述控制单元内设有用于联接互联网的WIFI模块，该控制单元内集成应用程序。
[0006]根据本发明的一优选实施例:所述影像采集模块包括红外感测器和图像采集器，所述红外感测器和图像采集器分别位于头部的两个眼睛位置处，所述红外感测器用于运动侦测并触发图像采集器进行人物识别。
[0007]根据本发明的一优选实施例:所述控制单元包括声音采集与分析模块、影像采集与分析模块、温度采集模块、报警与发声模块和自行模块，
[0008]所述声音采集与分析模块接收两侧声音收集器收到的声音后，将其转换为电信号，并分析两侧声音的强弱、频率，判断声音来源、方位，区别声音的种类；
[0009]所述影像采集与分析模块接收影像采集模块收到的影像，并根据光线强弱和光的变化，进行人脸识别和环境确认；
[0010]所述温度采集模块用于采集人体体温；
[0011]所述报警与发声模块，根据系统的日程安排，自动发声提醒；
[0012]所述自行模块用于控制腿部进行自动行走。
[0013]根据本发明的一优选实施例:还包括设于头部上端的灯体，该灯体用于进行普通照明、小夜灯、补光或者灯光提醒。
[0014]根据本发明的一优选实施例:所述仿生卡通形象本体的面部为父亲、母亲、老师或动物卡通形象。
[0015]根据本发明的一优选实施例:所述控制单元为平板电脑。
[0016]根据本发明的一优选实施例:所述头部可旋转的安装于胸腹部上，所述手臂部可旋转的安装于胸腹部的两侧，所述手臂部上的手部设有活动关节。
[0017]根据本发明的一优选实施例:所述电源模块包括锂电池组和电源转换器，所述锂电池组设于胸腹部内，所述电源转换器用于连接锂电池组和外部电源。
[0018]本发明另一目的在于提供一种交互式儿童自主管理方法，包括以下步骤；
[0019]步骤1、通过控制单元设定至少包括儿童生活、学习、睡眠和娱乐的计划与时间；
[0020]步骤2、通过声音收集器和影像采集模块收集人物、环境的声音、影像信息；
[0021]步骤3、采用控制单元内的应用程序自动评估儿童生活、学习、睡眠和娱乐的计划与时间是否与设定值一致；
[0022]步骤4、发声器根据步骤3的评估结果发出相应的声音。
[0023]根据本发明的一优选实施例:所述控制单元可以根据互联网提供的天气预报对使用者的穿着和出行提出建议。
[0024]与现有技术相比，本发明的有益效果在于:
[0025]1、本发明可以辅助实现对孩子全天候的自主管理，包括早起起床，穿着安排，学习计划，作业完成，休闲娱乐，休息睡眠等。
[0026]2、本发明通过声音收集器和影像采集模块，能感知环境情况，并比对设定环境要求，从而实现儿童执行情况的反馈。如超过看电视的时间，但系统仍能感知到电视的声音及光线变化，会再次发出提示，督促关闭电视机。
[0027]3、本发明可以进行大小排程，在重大且长期性学习与训练中，家长往往由于其它事务而难于坚持安排与督促，通过此系统设置，可以实现小排程任务布置，进度提醒，过程监督与控制，而且还可以自适应调整进程与实现可能性分析。
[0028]4、本发明可以根据不同阶段，以及孩子特性，建造一个儿童学习与生活评分体系，并自动监督执行，根据系统监测的结果自动评分，期末做出执行报告，分析强项与待改善项，有奖有罚，帮助孩子扬长改短，更进一步。
[0029]5、本发明的日程执行与反馈，可由系统自动完成，无须人工输入与干预，更客观直接，避免了人工输入的遗漏，提高了评价的客观性。
【附图说明】
[0030]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0031]图1为本发明的交互式儿童自主管理系统的结构示意图。
[0032]图2为本发明的交互式儿童自主管理系统中控制单元的框架头。
[0033]图3为本发明的交互式儿童自主管理方法的流程图。
[0034]附图标记说明:1、胸腹部，2、头部，3、手臂部，4、腿部，5、声音收集器，6、WIFI天线，7、红外感测器，8、图像采集器，9、发声器，10、控制单元，11、灯体。
【具体实施方式】
[0035]下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
[0036]参阅图1所示，本发明提供一种交互式儿童自主管理系统，包括仿生卡通形象本体、声音收集器5、WIFI天线6、影像采集模块、发声器9和控制单元10，所述声音收集器5、WIFI天线6、影像采集模块和发声器9均与控制单元10连接。
[0037]所述仿生卡通形象本体至少包括胸腹部1，设于胸腹部1上端的头部2，设于胸腹部1两侧的手臂部3，设于胸腹部1下端的腿部4，以及为该系统提供工作电源的电源模块；所述声音收集器5设于头部2两侧的耳朵位置处，用于收集环境声音并判断声音方位；所述影像采集模块位于头部2的眼睛位置处，用于采集使用者的照片(包括面部特征，以及视频聊天与拍照等);所述发声器9位于头部2的嘴巴位置处，用于系统提示以及与儿童的互动、交流；所述WIFI天线6集成于头部2内且用于联接互联网，所述控制单元10置于胸腹部1内；所述控制单元10内设有用于联接互联网的WIFI模块，该控制单元10内集成应用程序和资源数据。
[0038]在本发明中，所述影像采集模块包括红外感测器7和图像采集器8，所述红外感测器7和图像采集器8分别位于头部2的两个眼睛位置处，所述红外感测器7用于运动侦测并触发图像采集器8进行人物识别。
[0039]在本发明中，所述控制单元10至少包括声音采集与分析模块100、影像采集与分析模块110、温度采集模块120、报警与发声模块130和自行模块140。
[0040]所述声音采集与分析模块100接收两侧声音收集器5收到的声音后，将其转换为电信号，并分析两侧声音的强弱、频率，判断声音来源、方位，区别声音的种类，判断环境状况等。如初始资料录入时，根据个人声音不同，认证成不同身份。同时，此模块还能根据主人所说内容，转化成控制命令，或可将语间转换成文字输入，或可将文字转换成语音输出。
[0041]所述影像采集与分析模块110还包括摄像头、补光灯、闪光灯等，接收影像采集模块收到的影像，并根据光线强弱和光的变化，进行人脸识别和环境确认等。如初始资料录入时，摄像头对小主人和家长分别进行影像录入，用做身份确认。
[0042]所述温度采集模块120采用红外检测体温，供控制系统绘制体温曲线等；也可监测室内温度的变化，提供使用者参考。
[0043]所述报警与发声模块130，根据系统的日程安排，自动发声提醒；或系统判断，如环境声、光等与所设置参数偏离时，报警灯亮，提醒使用者注意。
[0044]所述自行模块140用于控制腿部4进行自动行走或移动，带有障碍识别与规避功能，可以室内小范围移动(此时，可在腿部4底侧设置移动轮，通过电机带动以实现移动的功能)。
[0045]本发明还可以包括设于头部2上端的灯体11，该灯体11用于进行普通照明、小夜灯、补光或者灯光提醒。
[0046]作为一种优选方案，所述仿生卡通形象本体的面部为父亲、母亲、老师或动物卡通形象等。
[0047]作为一种优选方案，所述控制单元10为平板电脑，采用7寸。
[0048]作为一种优选方案，所述头部2可旋转的安装于胸腹部1上，所述手臂部3可旋转的安装于胸腹部1的两侧，所述手臂部3上的手部设有活动关节。
[0049]作为一种优选方案，所述电源模块包括锂电池组和电源转换器，所述锂电池组设于胸腹部1内，所述电源转换器用于连接锂电池组和外部电源。
[0050]参阅图1和图2所示，本发明还提供一种交互式儿童自主管理方法，包括以下步骤，
[0051]步骤