CN108836362A - 一种用于监督孩子学习状态的家用监督装置及其监督方法 - Google Patents

一种用于监督孩子学习状态的家用监督装置及其监督方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于监督孩子学习状态的家用监督装置及其监督方法，属于电波监测技术领域，包括用于采集孩子学习时脑波数据并进行处理的耳机模块以及用于接收孩子注意力信息的手机模块，耳机模块通过开关与电池盒连接，耳机模块包括脑电采集器、信号放大器、信号处理器、无线发射器、耳夹模块和干电极传感器模块，手机模块包括无线接收器、数据分析模块、专注度显示模块和状态辅助模块。本发明通过无线方式将处理后的脑波数据传给家长的手机，家长通过手机可以实时知道孩子学习时的注意力，并当孩子注意力连续分散一段时候后会控制手机发出报警信号。

Description

一种用于监督孩子学习状态的家用监督装置及其监督方法
技术领域
本发明涉及一种家用监督装置及其监督方法，特别是涉及一种用于监督孩子学习状态的家用监督装置及其监督方法，属于电波监测技术领域。
背景技术
目前，随着社会的不断发展，教育事业的不断进步，家长们越来越重视孩子们的学习情况，特别是当孩子放学回家后在家里做功课时候的状态情况，一些家长不惜花重金让老师放学后继续给孩子进行补习，监督孩子们完成回家作业，家长们这么做是因为他们没有时间时时刻刻陪伴在孩子旁边监督他们认真完成功课。
发明内容
本发明的主要目的是为了提供一种用于监督孩子学习状态的家用监督装置及其监督方法，为了让家长不用长时间陪伴孩子完成功课，可以在孩子做功课的同时做自己的事情。
本发明的目的可以通过采用如下技术方案达到：
一种用于监督孩子学习状态的家用监督装置，包括用于采集孩子学习时脑波数据并进行处理的耳机模块以及与所述耳机模块连接用于接收孩子注意力信息的手机模块，所述耳机模块通过开关与一电池盒连接。
优选的，所述耳机模块包括用于采集脑波信号的脑电采集器、用于信号放大的信号放大器、用于信号处理的信号处理器和用于进行无线通讯的无线发射器。
优选的，所述耳机模块的外壳采用隔音材料制成，其还包括用于夹持耳朵的耳夹模块和干电极传感器模块。
优选的，所述脑电采集器与所述干电极传感器模块共同作用采集脑波信号，并将脑波信号通过所述信号放大器放大后传入所述信号处理器，所述信号处理器对脑波信号通过专用算法转换为脑波数据，并进行打包，所述无线发射器将打包的脑波数据通过蓝牙发送出去。
优选的，所述脑电采集器内置于耳夹模块内，并连接所述信号放大器，所述信号放大器通过导线连接至所述信号处理器。
优选的，所述信号处理器与所述电池盒焊接在一起，所述信号处理器还通过导线与所述无线发射器、所述干电极传感器模块连接。
优选的，所述手机模块包括无线接收器、数据分析模块和专注度显示模块，所述无线接收器接收所述无线发射器发送过来的脑波数据，所述数据分析模块对脑波数据进行解析提取得到专注度一值，并将专注度一值在所述专注度显示模块进行显示。
优选的，所述手机模块内还设有状态辅助模块，所述状态辅助模块设有专注度信号设定的值，当专注度信号值低于该值一段时间后，所述状态辅助模块控制手机发出报警。
优选的，所述无线发射器为蓝牙发送模块，所述无线接收器为蓝牙接收模块。
一种用于监督孩子学习状态的家用监督装置的监督方法，包括如下步骤：
步骤1：孩子佩戴用于采集脑波数据的耳机模块，并且打开开关，家长打开手机模块，通过手机模块的蓝牙与耳机模块的蓝牙进行配对；
步骤2：配对成功后，耳机模块开始工作，用于夹持耳机内的脑电采集装置与干电极传感器共同作用采集脑波信号；
步骤3：采集到的脑波信号进过过滤后传入信号放大器进行放大，经过放大后的脑波信号传入信号处理器，信号处理器通过专用算法将脑波信号转换为脑波数据并进行打包；
步骤4：打包后的数据通过无线蓝牙发送端发送至手机模块，手机模块内的数据接收装置接收数据发送端发送过来的数据，并传给数据分析模块；
步骤5：数据分析模块将打包的数据进行分析，提取出里面的专注度一值传给专注度显示屏进行显示；
步骤6：实时接收到的专注度与预存在状态辅助模块内的专注度阈值进行比较，当接收到的专注度值低于状态辅助模块内的专注度阈值，并且是持续低于5分钟后，状态辅助模块控制手机发出报警。
步骤7：通过手机发出的报警，提醒家长孩子此时可能已经不在认真学习了。
本发明的有益技术效果：按照本发明的用于监督孩子学习状态的家用监督装置及其监督方法，本发明提供的用于监督孩子学习状态的家用监督装置及其监督方法，让孩子们在做作业的同时，家长们不需要担心孩子们不认真，不需要时时刻刻陪伴在他们身边，直到他们完成功课，只需要让孩子佩戴上该装置，打开手机蓝牙，与装置进行匹配后，便可实时知道孩子的专注度情况，并且当孩子的专注度低于阈值一段时候后自动报警，提醒家长孩子此时可能已经不在认真做功课了。
附图说明
图1为按照本发明的用于监督孩子学习状态的家用监督装置的一优选实施例的整体结构模块图；
图2为按照本发明的用于监督孩子学习状态的家用监督装置的一优选实施例的信号放大电路图。
图中：100-电池盒，200-开关，300-耳机模块，301-脑电采集器，302-信号放大器，303-信号处理器，304-无线发射器，400-手机模块，401-无线接收器，402-数据分析模块，403-专注度显示模块，404-状态辅助模块。
具体实施方式
为使本领域技术人员更加清楚和明确本发明的技术方案，下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
如图1和图2所示，本实施例提供的一种用于监督孩子学习状态的家用监督装置，包括用于采集孩子学习时脑波数据并进行处理的耳机模块300以及与所述耳机模块300连接用于接收孩子注意力信息的手机模块400，所述耳机模块300通过开关200与一电池盒100连接。
在本实施例中，如图1所示，所述耳机模块300包括用于采集脑波信号的脑电采集器301、用于信号放大的信号放大器302、用于信号处理的信号处理器303和用于进行无线通讯的无线发射器304，所述耳机模块300的外壳采用隔音材料制成，其还包括用于夹持耳朵的耳夹模块和干电极传感器模块，所述脑电采集器301与所述干电极传感器模块共同作用采集脑波信号，并将脑波信号通过所述信号放大器302放大后传入所述信号处理器303，所述信号处理器303对脑波信号通过专用算法转换为脑波数据，并进行打包，所述无线发射器304将打包的脑波数据通过蓝牙发送出去，所述脑电采集器301内置于耳夹模块内，并连接所述信号放大器302，所述信号放大器302通过导线连接至所述信号处理器303，所述信号处理器303与所述电池盒100焊接在一起，所述信号处理器303还通过导线与所述无线发射器304、所述干电极传感器模块连接。
在本实施例中，如图1所示，所述手机模块400包括无线接收器401、数据分析模块402和专注度显示模块403，所述无线接收器401接收所述无线发射器304发送过来的脑波数据，所述数据分析模块402对脑波数据进行解析提取得到专注度一值，并将专注度一值在所述专注度显示模块403进行显示，所述手机模块400内还设有状态辅助模块404，所述状态辅助模块404设有专注度信号设定的值，当专注度信号值低于该值一段时间后，所述状态辅助模块404控制手机发出报警，所述无线发射器304为蓝牙发送模块，所述无线接收器401为蓝牙接收模块。
本实施例提供的一种用于监督孩子学习状态的家用监督装置的监督方法，包括如下步骤：
步骤1：孩子佩戴用于采集脑波数据的耳机模块，并且打开开关，家长打开手机模块，通过手机模块的蓝牙与耳机模块的蓝牙进行配对；
步骤2：配对成功后，耳机模块开始工作，用于夹持耳机内的脑电采集装置与干电极传感器共同作用采集脑波信号；
步骤3：采集到的脑波信号进过过滤后传入信号放大器进行放大，经过放大后的脑波信号传入信号处理器，信号处理器通过专用算法将脑波信号转换为脑波数据并进行打包；
步骤4：打包后的数据通过无线蓝牙发送端发送至手机模块，手机模块内的数据接收装置接收数据发送端发送过来的数据，并传给数据分析模块；
步骤5：数据分析模块将打包的数据进行分析，提取出里面的专注度一值传给专注度显示屏进行显示；
步骤6：实时接收到的专注度与预存在状态辅助模块内的专注度阈值进行比较，当接收到的专注度值低于状态辅助模块内的专注度阈值，并且是持续低于5分钟后，状态辅助模块控制手机发出报警。
步骤7：通过手机发出的报警，提醒家长孩子此时可能已经不在认真学习了。
在本实施例中，如图1所示，两个耳夹模块内均装有用于采集佩戴者脑电波的脑电波数据采集器，脑电波数据采集器连接信号放大器，信号放大器通过导线连接至信号分析处理器，所述信号分析处理器与电源模块焊接在一起，信号分析处理器还通过导线与无线蓝牙发射器、干电极传感器连接，手机模块包括接收信号的数据接收模块、用于专注度显示的专注度显示模块，以及用于得到专注度数值的数据分析模块，还有就是用于预存专注度阈值和控制手机发出报警的状态辅助模块，所述数据接收模块和数据发送模块采用蓝牙模块，此次数据发送和接收采用无线方式，脑波采集装置模型采用耳机模型，并且耳机材料采用隔音效果优越的材料，防止孩子在做功课时被外界噪音所打扰。
综上所述，在本实施例中，按照本实施例的用于监督孩子学习状态的家用监督装置及其监督方法，本实施例提供的用于监督孩子学习状态的家用监督装置及其监督方法，让孩子们在做作业的同时，家长们不需要担心孩子们不认真，不需要时时刻刻陪伴在他们身边，直到他们完成功课，只需要让孩子佩戴上该装置，打开手机蓝牙，与装置进行匹配后，便可实时知道孩子的专注度情况，并且当孩子的专注度低于阈值一段时候后自动报警，提醒家长孩子此时可能已经不在认真做功课了。
以上所述，仅为本发明进一步的实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明所公开的范围内，根据本发明的技术方案及其构思加以等同替换或改变，都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于监督孩子学习状态的家用监督装置，其特征在于，包括用于采集孩子学习时脑波数据并进行处理的耳机模块(300)以及与所述耳机模块(300)连接用于接收孩子注意力信息的手机模块(400)，所述耳机模块(300)通过开关(200)与一电池盒(100)连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于监督孩子学习状态的家用监督装置，其特征在于，所述耳机模块(300)包括用于采集脑波信号的脑电采集器(301)、用于信号放大的信号放大器(302)、用于信号处理的信号处理器(303)和用于进行无线通讯的无线发射器(304)。
3.根据权利要求2所述的一种用于监督孩子学习状态的家用监督装置，其特征在于，所述耳机模块(300)的外壳采用隔音材料制成，其还包括用于夹持耳朵的耳夹模块和干电极传感器模块。
4.根据权利要求3所述的一种用于监督孩子学习状态的家用监督装置，其特征在于，所述脑电采集器(301)与所述干电极传感器模块共同作用采集脑波信号，并将脑波信号通过所述信号放大器(302)放大后传入所述信号处理器(303)，所述信号处理器(303)对脑波信号通过专用算法转换为脑波数据，并进行打包，所述无线发射器(304)将打包的脑波数据通过蓝牙发送出去。
5.根据权利要求3所述的一种用于监督孩子学习状态的家用监督装置，其特征在于，所述脑电采集器(301)内置于耳夹模块内，并连接所述信号放大器(302)，所述信号放大器(302)通过导线连接至所述信号处理器(303)。
6.根据权利要求3所述的一种用于监督孩子学习状态的家用监督装置，其特征在于，所述信号处理器(303)与所述电池盒(100)焊接在一起，所述信号处理器(303)还通过导线与所述无线发射器(304)、所述干电极传感器模块连接。
7.根据权利要求2所述的一种用于监督孩子学习状态的家用监督装置，其特征在于，所述手机模块(400)包括无线接收器(401)、数据分析模块(402)和专注度显示模块(403)，所述无线接收器(401)接收所述无线发射器(304)发送过来的脑波数据，所述数据分析模块(402)对脑波数据进行解析提取得到专注度一值，并将专注度一值在所述专注度显示模块(403)进行显示。
8.根据权利要求7所述的一种用于监督孩子学习状态的家用监督装置，其特征在于，所述手机模块(400)内还设有状态辅助模块(404)，所述状态辅助模块(404)设有专注度信号设定的值，当专注度信号值低于该值一段时间后，所述状态辅助模块(404)控制手机发出报警。
9.根据权利要求7所述的一种用于监督孩子学习状态的家用监督装置，其特征在于，所述无线发射器(304)为蓝牙发送模块，所述无线接收器(401)为蓝牙接收模块。
10.一种如权利要求1-9所述的用于监督孩子学习状态的家用监督装置的监督方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：孩子佩戴用于采集脑波数据的耳机模块，并且打开开关，家长打开手机模块，通过手机模块的蓝牙与耳机模块的蓝牙进行配对；
步骤2：配对成功后，耳机模块开始工作，用于夹持耳机内的脑电采集装置与干电极传感器共同作用采集脑波信号；
步骤3：采集到的脑波信号进过过滤后传入信号放大器进行放大，经过放大后的脑波信号传入信号处理器，信号处理器通过专用算法将脑波信号转换为脑波数据并进行打包；
步骤4：打包后的数据通过无线蓝牙发送端发送至手机模块，手机模块内的数据接收装置接收数据发送端发送过来的数据，并传给数据分析模块；
步骤5：数据分析模块将打包的数据进行分析，提取出里面的专注度一值传给专注度显示屏进行显示；
步骤6：实时接收到的专注度与预存在状态辅助模块内的专注度阈值进行比较，当接收到的专注度值低于状态辅助模块内的专注度阈值，并且是持续低于5分钟后，状态辅助模块控制手机发出报警。
步骤7：通过手机发出的报警，提醒家长孩子此时可能已经不在认真学习了。
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