CN106175129A - 一种智能课桌及基于智能课桌的异地学习匹配方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能课桌及基于智能课桌的异地学习匹配方法，该智能课桌包括课桌支架和安装在课桌支架上的课桌台板，课桌台板上设有触摸显示屏、疲劳监测系统和投影装置，该异地学习匹配方法能自动为用户匹配共同学习伙伴。本发明具有投影、触摸屏操控、疲劳监测的功能，同时能通过异地学习匹配系统进行远程寻找共同学习伙伴，有利于提高学习兴趣，增加学习气氛。

Description

一种智能课桌及基于智能课桌的异地学习匹配方法

技术领域

本发明涉及智能学习设备，特别是一种智能课桌及基于智能课桌的异地学习匹配方法。

背景技术

传统的课桌仅仅作为办公或支撑设备使用，功能单一，无法为用户提供相应的辅助功能。传统教学中的课桌仅仅是一张冰冷的木桌或铁桌，仅供学生放置书本和文具，功能单一，无法交互，不能激发学生学习的积极性。

目前市面上出现了大量电子课桌，很多电子课桌只是简单等于课桌+ 电脑，多媒体课件等教育资源都是为教师教学使用的，只有教师能操作，学生只能在下面被动接受，师生交互性差；并且对学生的情感、注意力等信息获取不够，不能处理学习过程中学生的情感状态信息。学生长时间听课后会产生疲倦、反感情绪，注意力分散，导致学习效率降低。学生情感状态信息的获取在教学过程中是至关重要的，且常常被忽视。

专利申请号：201220604118.1公开一种触控式智能课桌教学系统，包括教师机、交换器和多个学生机；学生机包括学生主机、第一压力传感器、第一触控屏、摄像头和第一网络通讯模块，第一压力传感器设置在第一触控屏下表面，学生主机连接第一压力传感器、摄像头和第一网络通讯模块，第一网络通讯模块连接交换机；教师机包括教师主机、第二压力传感器、第二触控屏、输入设备和第二网络通讯模块，第二压力传感器设置在第二触控屏下表面，教师主机连接第二压力传感器、输入设备和第二网络通讯模块，第二网络通讯模块连接交换机。

上述现有专利所提供的智能课桌的交互性强，但难以调动学生的学习积极性，无法从游戏、学习的角色轮换促发学生的学习兴趣，使用局限性强。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种智能课桌及基于智能课桌的异地学习匹配方法，本申请具有投影、触摸屏操控、疲劳监测的功能，同时能通过异地学习匹配系统进行远程寻找共同学习伙伴，有利于提高学习兴趣，增加学习气氛。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种智能课桌，包括课桌支架和安装在课桌支架上的课桌台板，课桌台板为倒置的椭圆柱体结构，课桌台板上表面和下表面为平整表面，课桌台板上设有连通上表面和下表面的两条平行侧边框，侧边框上设有滑槽，两条平行侧边框之间设有沿侧边框滑动的柔性滑动板，所述柔性滑动板为若干环形小扣组合在一起的组合承压板，课桌台板上表面设有嵌入课桌台板中央的触摸屏，课桌台板的上表面还设有投影装置和疲劳监测系统，疲劳监测系统包括红外传感器、摄像头、环境光采集装置、头部姿态监测装置和瞳孔检测装置，课桌台板的侧面还集成有蓝牙通信装置、wifi通信装置和Zigbee通信装置，课桌台板内还集成有异地学习匹配系统。

优选的，课桌支架上设有控制键盘和坐姿检测装置，课桌支架为传统的合金支架，课桌支架在位于用户座位方向设有坐姿监测装置，能自动获取用户的坐姿状态，并根据用户的坐姿进行分析判断，对不正确的坐姿进行预警和报警。

优选的，课桌台板的侧面设有储藏腔室，该储藏腔室用于装载用户的课本或书包，储藏腔室的侧边为卷折的翻起结构，避免用户在装东西时被边沿划伤。

优选的，课桌台板的下表面设有散热装置，该散热装置为水冷散热，通过水循环带走电路板内的热量。

优选的，柔性滑动板的一端设有推拉扣，推拉扣通过合页安装在柔性滑动板的侧面，该推拉扣能在合并时，将推拉扣翻折在内部，避免推拉扣在外对放置书本造成影响，同时在推开柔性滑动板，想使用触摸显示屏时，通过双手掌控两侧的柔性滑动板即可自动拨开，其使用方便，即可提供触摸显示屏教学，又可作为传统课桌使用。

优选的，在权利要求1的基础上，还包括疲劳监测方法，具体如下：

S11、通过环境光采集装置、头部姿态监测装置、红外传感器、摄像头和瞳孔监测装置检测获取当前环境光信息、用户头部姿态信息、用户五官活动信息以及用户瞳孔状态；

S12、根据步骤S41中获取的数据信息以及用户进入学习状态的时长进行分析和预测；

S13、若分析得出的用户疲劳程度低于疲劳阀值，则通过触摸显示屏显示当前疲劳指数，若用户疲劳程度进入疲劳阀值范围，则通过触摸显示屏报警，触摸显示屏自动进入睡眠状态。

优选的，设定其包括用户坐姿检测和坐姿提醒。

一种异地学习匹配方法，在权利要求1的基础上，还包括以下详细步骤：

S21、通过触摸显示屏获取用户的基本信息，所述基本信息包括用户的姓名、用户的年龄、用户的学习历程；

S22、通过触摸显示屏获取用户当前需要学习的课程信息；

S23、由步骤S1和步骤S2获取的信息进行随机筛选一个共同学习伙伴，该共同学习伙伴包括老师和学生。

优选的，设定用户和系统自动选定的共同学习伙伴需共同完成学习任务，方可进行下一次自动匹配共同学习伙伴。

本发明的有益效果是：

（1）设有触摸显示屏和用于遮盖触摸显示屏的柔性滑动板，有利于提供网络教学和书本教学使用，功能多样化，使用方便；

（2）设有疲劳监测系统，有利于实时监控用户的学习疲劳状态，并根据用户的学习时长和身体疲劳数值实时提醒用户，避免传统用户在疲劳状态下继续学习，造成用户身心损伤；

（3）设有投影装置，能将触摸显示屏上的内容投影到远程幕布上，有利于答辩、课堂讲解和演讲使用；

（4）智能课桌中集成有异地学习匹配系统，该系统能随机匹配一个共同学习伙伴，并且在相互配合下完成学习任务才能匹配下一个共同学习伙伴，有利于提高用户的学习兴趣，增强学习氛围。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图中，10-课桌支架，20-课桌台板，30-触摸显示屏，40-柔性滑动板，50-侧边框，60-投影装置，70-疲劳监测系统，80-储藏腔室。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其实例表示在附图中，下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的数字表示相同或相似的要素，以下示例性实施例中所描述的实施例方法并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的，本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本公开使用的术语是仅仅处于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本公开。在本公开和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其含义，还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能的组合。

如图1所示，一种智能课桌，包括课桌支架10和安装在课桌支架10上的课桌台板20，课桌台板20为倒置的椭圆柱体结构，课桌台板20上表面和下表面为平整表面，课桌台板20上设有连通上表面和下表面的两条平行侧边框50，侧边框50上设有滑槽，两条平行侧边框50之间设有沿侧边框50滑动的柔性滑动板40，所述柔性滑动板40为若干环形小扣组合在一起的组合承压板，课桌台板20上表面设有嵌入课桌台板20中央的触摸屏30，课桌台板20的上表面还设有投影装置60和疲劳监测系统70，疲劳监测系统70包括红外传感器、摄像头、环境光采集装置、头部姿态监测装置和瞳孔检测装置，课桌台板20的侧面还集成有蓝牙通信装置、wifi通信装置和Zigbee通信装置，课桌台板20内还集成有异地学习匹配系统。

该智能课桌的课桌台板20设有触摸显示屏30，又设有柔性滑动板40，既能通过触摸显示屏30提供网络教学，又能通过柔性滑动板40将触摸显示屏30遮住，提供传统课桌的功能。该柔性滑动板40为若干细小环形小扣组合在一起的可弯折组合承压板，该柔性滑动板40的一端固定在课桌台板20的下表面上，柔性滑动板40的另一端在课桌台板20的上表面滑动，课桌台板20的上表面还设有限制柔性滑动板40缩进课桌台板20下表面的限位装置。

智能课桌上还设有投影装置60和疲劳监测系统70，投影装置60能将触摸显示屏30上的内容投影到远程幕布上，有利于答辩、课堂讲解和演讲使用；疲劳监测系统70有利于实时监控用户的学习疲劳状态，并根据用户的学习时长和身体疲劳数值实时提醒用户，避免传统用户在疲劳状态下继续学习，造成用户身心损伤。

课桌支架10上设有控制键盘和坐姿检测装置，课桌支架10为传统的合金支架，课桌支架10在位于用户座位方向设有坐姿监测装置，能自动获取用户的坐姿状态，并根据用户的坐姿进行分析判断，对不正确的坐姿进行预警和报警。

课桌台板20的侧面设有储藏腔室80，该储藏腔室80用于装载用户的课本或书包，储藏腔室80的侧边为卷折的翻起结构，避免用户在装东西时被边沿划伤。

课桌台板20的下表面设有散热装置，该散热装置为水冷散热，通过水循环带走电路板内的热量。

柔性滑动板40的一端设有推拉扣，推拉扣通过合页安装在柔性滑动板40的侧面，该推拉扣能在合并时，将推拉扣翻折在内部，避免推拉扣在外对放置书本造成影响，同时在推开柔性滑动板40，想使用触摸显示屏30时，通过双手掌控两侧的柔性滑动板30即可自动拨开，其使用方便，即可提供触摸显示屏30教学，又可作为传统课桌使用。

优选的，还包括疲劳监测方法，具体如下：

S11、通过环境光采集装置、头部姿态监测装置、红外传感器、摄像头和瞳孔监测装置检测获取当前环境光信息、用户头部姿态信息、用户五官活动信息以及用户瞳孔状态；

S12、根据步骤S41中获取的数据信息以及用户进入学习状态的时长进行分析和预测；

S13、若分析得出的用户疲劳程度低于疲劳阀值，则通过触摸显示屏30显示当前疲劳指数，若用户疲劳程度进入疲劳阀值范围，则通过触摸显示屏30报警，触摸显示屏30自动进入睡眠状态。

该疲劳监测方法有利于实时监测用户的疲劳状态，并根据用户的学习时长和身体疲劳状态进行疲劳分析，并对用户的疲劳状态进行预警。

优选的，设定其包括用户坐姿检测和坐姿提醒。

一种异地学习匹配方法，在权利要求1的基础上，还包括以下详细步骤：

S21、通过触摸显示屏30获取用户的基本信息，所述基本信息包括用户的姓名、用户的年龄、用户的学习历程；

S22、通过触摸显示屏30获取用户当前需要学习的课程信息；

S23、由步骤S1和步骤S2获取的信息进行随机筛选一个共同学习伙伴，该共同学习伙伴包括老师和学生。

该异地学习匹配方法能随机匹配一个共同学习伙伴，并且在相互配合下完成学习任务才能匹配下一个共同学习伙伴，有利于提高用户的学习兴趣，增强学习氛围。

优选的，设定用户和系统自动选定的共同学习伙伴需共同完成学习任务，方可进行下一次自动匹配共同学习伙伴。

以上所述实施例仅表达了本发明的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种智能课桌，其特征在于，包括课桌支架和安装在课桌支架上的课桌台板，课桌台板为倒置的椭圆柱体结构，课桌台板上表面和下表面为平整表面，课桌台板上设有连通上表面和下表面的两条平行侧边框，侧边框上设有滑槽，两条平行侧边框之间设有沿侧边框滑动的柔性滑动板，所述柔性滑动板为若干环形小扣组合在一起的组合承压板，课桌台板上表面设有嵌入课桌台板中央的触摸屏，课桌台板的上表面还设有投影装置和疲劳监测系统，疲劳监测系统包括红外传感器、摄像头、环境光采集装置、头部姿态监测装置和瞳孔检测装置，课桌台板的侧面还集成有蓝牙通信装置、wifi通信装置和Zigbee通信装置，课桌台板内还集成有异地学习匹配系统。

2.根据权利要求1所述一种智能课桌，其特征在于，课桌支架上设有控制键盘和坐姿检测装置。

3.根据权利要求1所述一种智能课桌，其特征在于，课桌台板的侧面设有储藏腔室。

4.根据权利要求1所述一种智能课桌，其特征在于，课桌台板的下表面设有散热装置。

5.根据权利要求1所述一种智能课桌，其特征在于，柔性滑动板的一端设有推拉扣，推拉扣通过合页安装在柔性滑动板的侧面。

6.根据权利要求1所述一种智能课桌，其特征在于，在权利要求1的基础上，还包括疲劳监测方法，具体如下：

S11、通过环境光采集装置、头部姿态监测装置、红外传感器、摄像头和瞳孔监测装置检测获取当前环境光信息、用户头部姿态信息、用户五官活动信息以及用户瞳孔状态；

S12、根据步骤S41中获取的数据信息以及用户进入学习状态的时长进行分析和预测；

S13、若分析得出的用户疲劳程度低于疲劳阀值，则通过触摸显示屏显示当前疲劳指数，若用户疲劳程度进入疲劳阀值范围，则通过触摸显示屏报警，触摸显示屏自动进入睡眠状态。

7.根据权利要求1所述一种智能课桌，其特征在于，设定其包括用户坐姿检测和坐姿提醒。

8.一种异地学习匹配方法，其特征在于，在权利要求1的基础上，还包括以下详细步骤：

S21、通过触摸显示屏获取用户的基本信息，所述基本信息包括用户的姓名、用户的年龄、用户的学习历程；

S22、通过触摸显示屏获取用户当前需要学习的课程信息；

S23、由步骤S1和步骤S2获取的信息进行随机筛选一个共同学习伙伴，该共同学习伙伴包括老师和学生。

9.根据权利要求6所述一种异地学习匹配方法，其特征在于，设定用户和系统自动选定的共同学习伙伴需共同完成学习任务，方可进行下一次自动匹配共同学习伙伴。