[發明專利]學生個體行為采集系統及分析方法

無效

• 申請號: 201310307528.9
• 申請日: 2013-07-20
• 公開（公告）號: CN104299177A
• 公開（公告）日: 2015-01-21
• 發明（設計）人: 喬林;王曉云
• 申請（專利權）人: 鄭州學生寶電子科技有限公司
• 主分類號: G06Q50/20
• 分類號: G06Q50/20;G06K9/62
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.學生個體行為采集系統及分析方法，其特征在于：包括外部計算機和與外部計算機連接的學習行為數據實時自動記錄裝置；所述學習行為數據實時自動記錄裝置能夠采集人體加速度信息，并將人體加速度信息傳遞至計算機進行分析；

所述的學習行為數據實時自動記錄裝置包括：

動作采集單元，用于采集人體加速度信息，并輸出動作信號，所述動作采集單元為加速度傳感器；

時鐘單元，為整個裝置提供時間信息，并為加速度傳感器采集到的行為數據提供時間標記；

存儲單元，用于存放系統配置信息、學習行為分類特征庫以及學習行為特征分析結果；

通信單元，與外部計算機相連，用于將智能分析與處理單元的處理結果傳輸至外部計算機，并接收外部計算機發來的指令，實現配置信息的設置及學習行為分類庫的更新和升級；

智能分析與處理單元，通過其輸入輸出端口分別與動作采集單元、存儲單元、時鐘單元以及通信單元相連接，并協調它們之間的動作。

2.根據權利要求1所述的學生個體行為采集系統及分析方法，其特征在于：所述所述系統配置信息包括學生姓名、學號、課程表、每堂課的上課及下課時間、裝置自動開啟時間和自動關閉時間；學習行為分類庫在初始條件下包括跑、跳、走路、晃動、起立、坐下、靜止的行為動作；所述的通信單元通過USB接口、藍牙、wifi、GPRS、Zigbee與外部計算機相連。

3.根據權利要求1所述的學生個體行為采集系統及分析方法，其特征在于：其由以下步驟組成：

1)啟動系統，判斷是否連接外部計算機，如果是，則進行步驟2)，如果否，則進行步驟3)；

2)系統配置，設置學生姓名、學號、課程表、系統自動開啟時間和自動關閉時間，并進行系統時間同步；

3)對系統進行初始化，將數據分析標志清除；

4)啟動數據分析進程；

5)設置數據采集中斷處理程序；

6)判斷系統是否結束，若結束，則退出系統，否則繼續判斷。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于：所述方法還包括步驟7)外部分析程序，將存儲的數據記錄發送至外部計算機進行進一步分析，分析過程結合課程表安排，針對不同的課程及課間進行分析。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于：所述步驟7)具體是：

7.1)將系統配置信息及時間信息同步至學習行為數據實時自動記錄裝置；

7.2)獲得數據記錄后，根據課程表及每堂課的上課、下課時間對數據記錄進行分組，同種類別課程的數據記錄分為一組；

7.3)分組后的數據記錄存入計算機數據庫中；

7.4)用針對課程的智能數據處理方法對每組數據進行分析；

7.5)將分析結果存入數據庫中，結束程序。

6.根據權利要求3所述的方法，其特征在于：所述步驟4)具體是：

4.1)判斷數據分析標志是否置位，若置位，則進入步驟4.2)，否則，重復4.1)；

4.2)根據數據單元中的時間標簽，對數據分幀，并計算各數據幀的特征；

4.3)將幀序列特征與存儲單元中的分類特征庫進行比對，確定動作類別；

4.4)添加時間標簽后，形成數據記錄，并存入存儲單元；

4.5)清楚數據分析標志，返回步驟4.1)。

7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于：所述步驟4.2)中的數據幀的特征是指動作頻率、強度、方向以及持續時間；所述步驟4.3)中的動作類別是指跑、跳、走路、晃動、起立、坐下以及靜止；所述步驟4.4)中的數據記錄包括動作時間、動作類別、動作方向、平均強度、頻率以及持續時間。

8.根據權利要求3所述的方法，其特征在于：所述步驟5)具體是：

5.1)讀取時鐘信息；

5.2)獲得傳感器數據，加上時間標簽，構成一個數據單元，存入當前數據采集緩沖區指針指向存儲位置；

5.3)判斷緩沖區是否已滿，若緩沖區已滿，則進行步驟5.4)至5.6)；否則，則進行步驟5.7)；

5.4)將數據采集緩沖區數據復制到數據分析緩沖區；

5.5)將數據采集緩沖區指針指向緩沖區首部；

5.6)置數據分析標志位，結束程序；

5.7)將數據采集緩沖區指針指向下一存儲位置，結束程序。

9.根據權利要求8所述方法，其特征在于：所述步驟5.2)中的數據單元包括時間標簽、x加速度、y加速度以及z加速度。