CN105487677A - 一种儿童行为及运动轨迹监测系统及其方法 - Google Patents

一种儿童行为及运动轨迹监测系统及其方法 Download PDF

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凌育韶
余守文
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Abstract

本发明公开了一种儿童行为及运动轨迹监测系统及其方法，包括CPU处理器和与CPU处理器连接的运动传感器、人体体征检测器、GPS定位追踪模块、显示器和无线收发单元，无线收发单元与后台数据库服务器连接，无线收发单元与智能手机无线连接。本发明是一种集大数据采集、分析和应用为一体的综合方案，在定位轨迹追踪的基础上，导入运动行为轨迹和APP虚拟宠物游戏方式，通过源自儿童运动量转换能量值的宠物喂养的生长体态来动态反应儿童运动状况，从而建立和促进亲子交流与沟通。可应用于儿童位置定位及其运动行为追踪监控，激发儿童运动兴趣和培养儿童运动行为习惯，在儿童的人格塑造和体格成长过程中起到举足轻重的作用。

Description

一种儿童行为及运动轨迹监测系统及其方法
技术领域
本发明涉及智能可穿戴设备技术领域，尤其涉及一种儿童行为及运动轨迹监测系统及其方法。
背景技术
可穿戴设备即直接穿在身上，或是整合到用户的衣服或配件的一种便携式设备。可穿戴设备不仅仅是一种硬件设备，更是通过软件支持以及数据交互、云端交互来实现强大的功能，可穿戴设备将会对我们的生活、感知带来很大的转变。
首先，从功能方面看，一方面目前市场已有穿戴设备产品，仅仅完成人体定位及运动轨迹数据采集，实现数据统计报表的显示。产品面向成年人，主要功能在于运动量、能量消耗、体征数据、运动轨迹等数据统计和普通的社交功能；另一方面，面对儿童的产品仅能提供儿童的日常位置移动轨迹追踪，用于家长的定位跟踪。
其次，现有运动监测类产品设计上没有考虑成年人和儿童的心理特征差异和需求。由于成年人的认知和人格发展已经达到成熟阶段，对于运动锻炼的内驱力主要源于个人的健康需求和压力释放，持久性源于成年人多年已经培养和锻炼成熟的意志力和社交伙伴同行的外驱力。然而儿童心理发展的特点却完全不同，6-15岁是儿童心理发展的一个重要转折时期，是人格塑造和社会化培养的关键时期。对于这个阶段的儿童而言，学习和体能锻炼成为儿童日常生活的主导活动，而儿童自身的行为动机和兴趣却处于起步和雏形阶段，需要借助外部力量来进行长期持续的维护和引导。
再则，现有儿童定位类产品，仅仅只是儿童的地理位置的单一安全监控。并且在某种程度上，对于10-15岁左右较早进入逆反期的部分儿童来说，有一定的阻抗心理，不愿意佩戴和使用。
因此，目前市场现有产品存在种种局限和不足，亟待开发一种应用于儿童行为及运动轨迹监测的数据采集终端，以解决现有技术的不足。
发明内容
有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种儿童行为及运动轨迹监测系统及其方法，是一种集大数据采集、分析和应用为一体的综合方案，在定位轨迹追踪的基础上，导入运动行为轨迹和APP虚拟宠物游戏方式，通过源自儿童运动量转换能量值的宠物喂养的生长体态来动态反应儿童运动状况，从而建立和促进亲子交流与沟通。可应用于儿童位置定位及其运动行为追踪监控，激发儿童运动兴趣和培养儿童运动行为习惯，在儿童的人格塑造和体格成长过程中起到举足轻重的作用。
为实现上述目的，本发明提供了一种儿童行为及运动轨迹监测系统，其特征在于：
包括CPU处理器，将儿童运动模式和运动量数据转换为特定意义的能量值用于显示儿童选定的虚拟宠物饲养；
运动传感器，用于采集佩戴者的运动轨迹和行为模式数据；
人体体征检测器，用于采集相关人体体征指标；
GPS定位追踪模块，用于监控儿童位置及运动轨迹；
显示器，用于显示虑拟宠物生长及体态动态信息内容；
后台数据库服务器，将儿童运动模式和运动量数据转换为特定意义的能量值用于家长手机APP中儿童选定的宠物饲养；
无线收发单元，上传数据到后台数据库服务器为家长手机APP端提供儿童运动轨迹信息；
所述CPU处理器与运动传感器、人体体征检测器、GPS定位追踪模块、显示器和无线收发单元连接，所述无线收发单元与后台数据库服务器连接，所述无线收发单元与智能手机无线连接。
上述的一种儿童行为及运动轨迹监测系统，其特征在于：所述CPU处理器还与其他外设连接。
一种儿童行为及运动轨迹监测方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、运动传感器采集全方位多模式的运动数据，并进行运动模式识别处理；
S2、人体体征指标监测器采集相关人体体征指标；
S3、GPS定位追踪，监控儿童位置及运动轨迹；
S4、相关监测数据通过无线收发单元发送系统后台服务器处理，并传送至家中手机APP关联；
S5、根据相关的生命值数据，在家长手机APP动态显示虚拟宠物体态及喂养状态；
S6、儿童运动量及体征数据，转换相关生命值及体态数据，通过虑拟宠物生长及体态动态显示于终端产品的屏幕。
上述的一种儿童行为及运动轨迹监测方法，其特征在于，所述步骤S1通过CPU处理器对所采集的多模式运动数据进行运动模式识别处理。
本发明的有益效果是：
1、本发明拓展单一的位置定位追踪，增加儿童运动行为轨迹监控；
2、本发明通过趣味性的虚拟宠物喂养游戏的方式激发儿童的运动兴趣和爱心；
3、本发明将儿童自身运动模式和运动量与宠物喂养生长指标状态关联，维持儿童的持续运动驱动力，培养运动习惯；
4、本发明通过宠物喂养游戏搭建亲子沟通桥梁，促进亲子交流。
以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。
附图说明
图1是本发明的整体结构框图；
图2是本发明的工作流程图。
具体实施方式
如图1所示，一种儿童行为及运动轨迹监测系统，其特征在于：
包括CPU处理器1，将儿童运动模式和运动量数据转换为特定意义的能量值用于显示儿童选定的虚拟宠物饲养；
运动传感器2，用于采集佩戴者的运动轨迹和行为模式数据；
人体体征检测器3，用于采集相关人体体征指标；
GPS定位追踪模块4，用于监控儿童位置及运动轨迹；
显示器5，用于显示虑拟宠物生长及体态动态信息内容；
后台数据库服务器7，将儿童运动模式和运动量数据转换为特定意义的能量值用于家长手机APP中儿童选定的宠物饲养；
无线收发单元8，上传数据到后台数据库服务器7为家长手机APP端提供儿童运动轨迹信息；
所述CPU处理器1与运动传感器2、人体体征检测器3、GPS定位追踪模块4、显示器5和无线收发单元8连接，所述无线收发单元8与后台数据库服务器7连接，所述无线收发单元8与智能手机9无线连接。
本实施例中，所述CPU处理器1还与其他外设6连接。
如图2所示，一种儿童行为及运动轨迹监测方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、运动传感器采集全方位多模式的运动数据，并进行运动模式识别处理；
S2、人体体征指标监测器采集相关人体体征指标；
S3、GPS定位追踪，监控儿童位置及运动轨迹；
S4、相关监测数据通过无线收发单元发送系统后台服务器处理，并传送至家中手机APP关联；
S5、根据相关的生命值数据，在家长手机APP动态显示虚拟宠物体态及喂养状态；
S6、儿童运动量及体征数据，转换相关生命值及体态数据，通过虑拟宠物生长及体态动态显示于终端产品的屏幕。
本实施例中，所述步骤S1通过CPU处理器1对所采集的多模式运动数据进行运动模式识别处理。
综上所述，本发明通过终端设备内置的传感器采集佩戴者的运动轨迹和行为模式数据；通过终端内置的无线传输模块上传到后台数据库为家长手机APP端提供儿童运动轨迹；通过系统后台的专用算法将儿童运动模式和运动量数据转换为特定意义的能量值用于家长手机APP中儿童选定的宠物饲养；通过终端内置的专用算法将儿童运动模式和运动量数据转换为特定意义的能量值用于显示儿童选定的虚拟宠物饲养；通过终端屏幕显示虚拟宠物喂养的模式激发儿童持久的兴趣爱好和长期运动行为习惯的培养。
本发明是专门面向儿童设计的一种集成无线数据物联网自动数据采集传输、智能大数据分析和运动轨迹追踪等应用于一体的新型儿童行为及运动轨迹监测数据采集终端。可以单独使用，也可以作为独立功能模块，集成内嵌在其他穿戴设备中使用。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (4)

1.一种儿童行为及运动轨迹监测系统，其特征在于：包括CPU处理器(1)，将儿童运动模式和运动量数据转换为特定意义的能量值用于显示儿童选定的虚拟宠物饲养；运动传感器(2)，用于采集佩戴者的运动轨迹和行为模式数据；人体体征检测器(3)，用于采集相关人体体征指标；GPS定位追踪模块(4)，用于监控儿童位置及运动轨迹；显示器(5)，用于显示虑拟宠物生长及体态动态信息内容；后台数据库服务器(7)，将儿童运动模式和运动量数据转换为特定意义的能量值用于家长手机APP中儿童选定的宠物饲养；无线收发单元(8)，上传数据到后台数据库服务器(7)为家长手机APP端提供儿童运动轨迹信息；
所述CPU处理器(1)与运动传感器(2)、人体体征检测器(3)、GPS定位追踪模块(4)、显示器(5)和无线收发单元(8)连接，所述无线收发单元(8)与后台数据库服务器(7)连接，所述无线收发单元(8)与智能手机(9)无线连接。
2.如权利要求1所述的一种儿童行为及运动轨迹监测系统，其特征在于：所述CPU处理器(1)还与其他外设(6)连接。
3.一种儿童行为及运动轨迹监测方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、运动传感器采集全方位多模式的运动数据，并进行运动模式识别处理；
S2、人体体征指标监测器采集相关人体体征指标；
S3、GPS定位追踪，监控儿童位置及运动轨迹；
S4、相关监测数据通过无线收发单元发送系统后台服务器处理，并传送至家中手机APP关联；
S5、根据相关的生命值数据，在家长手机APP动态显示虚拟宠物体态及喂养状态；
S6、儿童运动量及体征数据，转换相关生命值及体态数据，通过虑拟宠物生长及体态动态显示于终端产品的屏幕。
4.如权利要求3所述的一种儿童行为及运动轨迹监测方法，其特征在于，所述步骤S1通过CPU处理器(1)对所采集的多模式运动数据进行运动模式识别处理。
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