发明内容
本发明要解决的技术问题是:为了解决学生在课堂上无法专注听课的问题,本发明提供了一种基于智能眼镜的学习监督方法来解决上述问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种基于智能眼镜的学习监督方法,包括以下步骤:
S1、传感器模块以N为间隔获取使用者的佩戴数据并且将其传送至处理器;
S2、所述处理器将获取所述佩戴数据的时间记为上传时间,再根据所述上传时间在存储器的课程表中查找对应的课程标志位,所述佩戴数据包括第一参数、第二参数、第三参数和第四参数;
所述处理器根据所述课程标志位在存储器中查找对应的第一参照范围,若所述第一参数不在所述第一参照范围内则所述处理器向提醒模块发送第一提醒指令,所述处理器在存储器存储一条第一记录,若所述第一参数在所述第一参照范围内则进入步骤S3;
S3、所述处理器判断所述课程标志位代表室内课程还是室外课程,若是室内课程则所述处理器模块在存储器中查找与所述课程标志位对应的第二参照范围、第三参照范围和第四参照范围,进入步骤S4,若是室外课程则所述处理器模块在存储器中查找与所述课程标志位对应的第五参照范围和第一阈值,进入步骤S5;
S4、所述处理器判断所述第二参数是否在所述第二参照范围或第三参照范围内,同时所述处理器判断所述第三参数是否在所述第四参照范围内;
若所述第二参数不在所述第二参照范围内并且不在第三参照范围内,所述处理器向所述提醒模块发送第二提醒指令,所述处理器在存储器中存储一条第二记录;
若所述第三参数不在所述第四参照范围内,所述处理器向所述提醒模块发送第三提醒指令,所述处理器在存储器中存储一条第三记录;
S5、所述处理器判断所述第四参数是否在所述第五参照范围内,若不在则所述处理器将所述第四参数不在所述第五参照范围内的持续时间记为静默时间,所述处理器判断所述静默时间是否大于所述第一阈值,若所述静默时间大于所述第一阈值则所述处理器向所述提醒模块发送第四提醒指令,所述处理器在存储器中存储一条第四记录,若所述静默时间小于所述第一阈值时所述第四参数回到所述第五参照范围内,则所述处理器把所述静默时间清零。
作为优选,在步骤S1中,所述佩戴数据还包括第五参数;
在步骤S1和S2之间还包括步骤S11、所述处理器根据所述第五参数判断所述智能眼镜有没有没佩戴,若所述智能眼镜没有被佩戴则所述传感器模块不再获取所述第一参数、第二参数、第三参数和第四参数,只获取第五参数,若所述智能眼镜被佩戴了则所述传感器模块持续获取所述第一参数、第二参数、第三参数、第四参数和第五参数,然后进入步骤S2。
作为优选,所述传感器模块包括:
用于获取所述第一参数的感光模块,所述第一参数为佩戴者所处环境的光照强度,所述第一参照范围为光照强度的范围;
用于获取所述第二参数的测距模块,所述第二参数为所述智能眼镜到被注视物之间的距离,所述第二参照范围为佩戴者注视近物时的距离范围,所述第三参照范围为佩戴者注视远物时的距离范围;
用于获取所述第三参数和第四参数的三轴传感器模块,所述第三参数为佩戴者头部与水平面之间的角度,所述第四参照范围为角度范围,所述第四参数为测得的佩戴者的角速度,所述第五参照范围为角速度的范围;
用于获取所述第五参数的红外感应模块。
作为优选,所述提醒模块包括震动模块和预警灯模块;
所述处理器向所述提醒模块发送所述第一提醒指令后,所述震动模块会发出一组持续时间为A的震动;
所述处理器向所述提醒模块发送所述第二提醒指令后,所述预警灯模块会向所述智能眼镜的镜片上照射干预预警灯;
所述处理器向所述提醒模块发送所述第三提醒指令后,所述震动模块会发出两组震动,每组震动的持续时间为B;
所述处理器向所述提醒模块发送所述第四提醒指令后,所述震动模块会发出一组持续时间为B的震动。
作为优选,所述智能眼镜还包括无线通信模块。
作为优选,在步骤S2中,所述处理器向所述提醒模块发送第一指令后,所述处理器通过所述无线通信模块向移动终端发送第一提示信息。
作为优选,步骤S4具体包括:
S401、所述处理器判断所述第二参数是否在所述第二参照范围或第三参照范围内,进入S402;同时所述处理器判断所述第三参数是否在所述第四参照范围内,进入S403;
S402、若所述第二参数不在所述第二参照范围并且不在第三参照范围内,所述处理器向所述提醒模块发送第二提醒指令,所述处理器在存储器中存储一条第二记录;
S403、若所述第三参数不在所述第四参照范围内,所述处理器通过所述无线通信模块将所述第三参数发送至服务器,进入步骤S404;
S404、所述服务器从接收到第一个所述第三参数起计算M秒内接收到的与第一个所述第三参数所属相同班级的所述第三参数的上传个数,所述服务器将所述上传个数反馈给对应班级中前M秒内上传过所述第三参数的所述处理器,进入步骤S405;
S405、所述处理器将所述上传个数与存储器中的第二阈值作对比,若所述上传个数低于所述第二阈值则所述处理器向所述提醒模块发送第三提醒指令,所述处理器在存储器中存储一条第三记录。
本发明的有益效果是,这种基于智能眼镜的学习监督方法通过数据对比的方式判断学生的学习状态是否达标,对于没有达标的学生会通过提醒模块进行提醒,让没有达标的学生尽快调整自己的学习好状态,能够有效地提高学生在课堂上的效率。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
此外,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外,在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为,表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分,并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现,其中可以不按所示出或讨论的顺序,包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序,来执行功能,这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
如图1所示,本发明提供了一种基于智能眼镜的监督系统,包括智能眼镜和移动终端。
智能眼镜包括处理器、传感器模块、存储器、提醒模块和无线通信模块。
处理器是具有数据处理能力的集成电路芯片。
传感器模块与处理器电连接,传感器模块包括感光模块、测距模块、三轴传感器模块和红外感应模块。
感光模块包括用于测量光照强度的光线监测器,将感光模块测得的智能眼镜佩戴者所处环境的光照强度记为第一参数。
测距模块包括测距传感器,测距模块的测距轴线方向与佩戴者带上智能眼镜后眼镜的直视方向平行,将测距模块测得的智能眼镜到被注视物之间的距离记为第二参数。
三轴传感器模块包括用于测量偏转角度和佩戴者角速度的陀螺仪。将三轴传感器模块测得的佩戴者头部的偏转角度记为第三参数,将三轴传感器模块测得的角速度记为第四参数。
红外感应模块包括人体感应器,红外感应模块被安装在智能眼镜被佩戴后智能眼镜与佩戴者头部接触的部位。红外感应模块用于智能眼镜判断自身是否被佩戴,将红外感应模块测得的感应信号记为第五参数。
存储器与处理器电连接,存储器是具有数据存储能力的芯片。存储器中预存有课程表、第一参照范围、第二参照范围、第三参照范围、第四参照范围、第五参照范围、第一阈值和第二阈值,第一参照范围、第二参照范围、第三参照范围、第四参照范围、第五参照范围、第一阈值和第二阈值均是根据事先在各种环境下测量计算得到的实际数值确定的。
课程表中包括课程标志位和上课时间,课程表中的课程标志位包括代表室内课程的第一标志位和代表室外课程的第二标志位,处理器通过课程标志位区分课程的上课环境。室内课程和室外课程的上课环境是不同的,所以第一标志位和第二标志位各自对应有一组第一参照范围、第二参照范围、第三参照范围、第四参照范围、第一阈值和第二阈值。
第一参照范围为测量得到的对应课程下环境光照强度的范围;第二参照范围为测量得到的佩戴者看近物时智能眼镜和被注视物之间的距离范围,例如佩戴者看书本时智能眼镜和书本之间的距离范围;第三参照范围为测量得到的同一个班级内的学生看远物时智能眼镜和被注视物之间的距离范围,例如看黑板时智能眼镜与黑板之间的距离范围,第三参照范围和同学在教室所处的位置有关;第四参照范围为测量得到的佩戴者坐姿端正情况下智能眼镜与水平面之间的角度的范围;第五参照范围为测量得到的处于运动状态的佩戴者的角速度范围;第一阈值为限定的室外课程佩戴者未处于运动状态的最长时间。
提醒模块与处理器电连接,提醒模块包括震动模块和预警灯模块。
震动模块采用的是微型震动马达,震动马达通过震动对智能眼镜佩戴者进行提醒,处理器能够控制震动马达的震动时间和震动频率。
预警灯模块包括干预预警灯,干预预警灯能够通过向智能眼镜的镜片上打光的方式来对佩戴者进行提醒。
无线通信模块和处理器电连接,无线通信模包括蓝牙模块和WIFI模块,智能眼镜通过WIFI模块与互联网连接。
移动终端包括但不限于苹果公司生产的iPhone系列手机、ipad系列平板电脑、三星公司生产的Galaxy系列手机和华为生产的P系列手机。
移动终端包括蓝牙芯片、WIFI通信芯片和4G通信芯片,移动终端通过WIFI通信芯片或4G通信芯片与互联网连接。
基于以上系统,提供了一种基于智能眼镜的学习监督方法的实施例,如图2所示,包括以下步骤:
S1、传感器模块以1秒为间隔获取使用者的佩戴数据并且将其传送至处理器,此时的佩戴数据包括第一参数、第二参数、第三参数、第四参数和第五参数;
S11、处理器根据第五参数判断智能眼镜有没有没佩戴,若处理器判断智能眼镜没有被佩戴,则传感器模块不获取第一参数、第二参数、第三参数和第四参数,只获取第五参数,若处理器判断智能眼镜被佩戴了,则传感器模块持续获取第一参数、第二参数、第三参数、第四参数和第五参数,然后进入步骤S2;
S2、处理器将获取佩戴数据的时间记为上传时间,再根据上传时间在存储器的课程表中查找对应的课程标志位,然后根据课程标志位在存储器中查找对应的第一参照范围;
若第一参数不在第一参照范围内则代表佩戴者当前所处的光线环境与上传时间对应课程的光线环境不匹配,佩戴者可能未能按照课表及时上课。处理器向提醒模块发送第一提醒指令,同时处理器通过WIFI模块向移动终端发送第一提示信息来提示老师或家长等监护人,然后处理器在存储器内存储一条第一记录并且将第一记录与添加第一记录的时间关联,提醒模块收到处理器发送的第一提醒指令后,震动模块会发出一组持续时间4秒的震动来提醒佩戴者上课;
若第一参数在第一参照范围内则进入步骤S3;
S3、处理器判断课程标志位代表室内课程还是室外课程;
若是室内课程则处理器模块在存储器中查找与课程标志位对应的第二参照范围和、第三参照范围和第四参照范围,进入步骤S4;
若是室外课程则处理器模块在存储器中查找与课程标志位对应的第五参照范围和第一阈值,进入步骤S5;
S4、处理器判断第二参数是否在第二参照范围或者第三参照范围内,同时处理器判断第三参数是否在第四参照范围内;
若第二参数不在第二参照范围并且第二参数也不在第三参照范围内则表示佩戴者既没有看着书本也没有看着黑板;佩戴者可能离书本过于接近,容易损伤眼镜;或者佩戴者没有关注课堂在看其他地方,容易影响学习效率;
处理器会向提醒模块发送第二提醒指令,然后处理器在存储器中存储一条第二记录并且将第二记录与添加第二记录的时间关联;
提醒模块收到处理器发送的第二提醒指令后,预警灯模块会向智能眼镜的镜片上照射干预灯光来提示佩戴者注意调整智能眼镜到被注视物之间的距离;
若第三参数不在第四参照范围内则表示智能眼镜是倾斜的,表示佩戴者的坐姿不正确;处理器向提醒模块发送第三提醒指令,然后处理器在存储器中添加一条第三记录并且将第三记录与添加第三记录的时间关联;
提醒模块接收到处理器发送的第三提醒指令后,震动模块会发出两组短促的震动来提示佩戴者调整坐姿,每组震动之间间隔0.5秒,每组震动的时间持续1秒;
S5、处理器判断第四参数是否在第五参照范围内;
若第四参数不在第五参照范围内则表示在室外上课的佩戴者处于未运动状态,处理器将第四参数不在第五参照范围内的持续时间记为静默时间,同时处理器判断静默时间是否大于第一阈值;
若静默时间大于第一阈值则表示佩戴者处于未运动状态的时间过长,处理器向提醒模块发送第四提醒指令,然后处理器在存储器中添加一条第四记录并且将第四记录与添加第四记录的时间关联;
提醒模块收到处理器发送的第四提醒指令后,震动模块会发出一组持续1秒的震动来提示佩戴者进行户外运动;
若在静默时间小于第一阈值的情况下第四参数回到第五参照范围内,则说明佩戴者进入运动状态了,处理器把静默时间清零,等待下一次重新计数。
这种基于智能眼镜的学习监督方法通过数据对比的方式判断佩戴者是否存在未能及时上课、看书时过于靠近、坐姿不正确和户外课程不积极运动等情况的发生,并且通过提醒模块进行提醒佩戴者及时调整上课状态,提高了佩戴者的上课效率。提醒模块会根据佩戴者存在的不同问题对应的给出不同方式的提醒,提高了用户体验。
这种智能眼镜通过充电盒进行充电,智能眼镜在充电时可以通过蓝牙模块将存储的第一记录、第二记录、第三记录和第四记录发送给充电盒,充电盒可以通过内部的WIFI模块连接互联网,然后将第一记录、第二记录、第三记录和第四记录更新到监管人员接入互联网的移动设备上。
监管人员还可以根据实际情况更改存储器中存储的第一参照范围、第二参照范围、第三参照范围、第四参照范围、第一阈值和第二阈值来改变对佩戴者上课的监督力度,非常方便。
根据其它的实施例,这种基于智能眼镜的监督系统还包括服务器。服务器为一台具有处理器、存储器、显示设备、外部输入设备、无线网卡和网络适配器的PC(计算机),服务器通过无线网卡或者网络适配器与WiFi网络架构连接和接入互联网。
在本实施例中,这种基于智能眼镜的学习监督方法的步骤S4具体包括:
S401、处理器判断第二参数是否在第二参照范围或者第三参照范围内,同时处理器判断第三参数是否在第四参照范围内;
S402、若第二参数不在第二参照范围并且第二参数也不在第三参照范围内则表示佩戴者既没有看着书本也没有看着黑板;佩戴者可能离书本过于接近,容易损伤眼镜;或者佩戴者没有关注课堂在看其他地方,容易影响学习效率;
处理器会向提醒模块发送第二提醒指令,然后处理器在存储器中存储一条第二记录并且将第二记录与添加第二记录的时间关联;提醒模块收到处理器发送的第二提醒指令后,预警灯模块会向智能眼镜的镜片上照射干预灯光来提示佩戴者注意调整智能眼镜到被注视物之间的距离;
S403、若第三参数不在第四参照范围内,处理器通过无线通信模块将第三参数发送至服务器,进入步骤S404;
S404、服务器从接收到第一个第三参数起计算M秒内接收到的与第一个第三参数所属相同班级的第三参数的上传个数,服务器将上传个数反馈给对应班级中前M秒内上传过第三参数的处理器,进入步骤S405;
S405、处理器将上传个数与存储器中的第二阈值作对比,若上传个数低于第二阈值则处理器向提醒模块发送第三提醒指令,处理器在存储器中存储一条第三记录并且将第三记录与存储第三记录的时间关联。
为了防止一个班级中因为特殊原因而出现的大部分佩戴者出现坐姿不正确的情况,特别设置一个第二阈值来对这种特殊情况进行限定。如果出现坐姿不正确的佩戴者数量大于第二阈值则说明坐姿不正确的情况可能是由于特殊原因引起的,可以不做提醒处理。这种对比的方式能够进一步减少智能眼镜的误判情况,让这种基于智能眼镜的学习监督方法更加人性化。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对所述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上述依据本发明的理想实施例为启示,通过上述的说明内容,相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内,进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容,必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。