[发明专利]一种基于微惯性传感器的学习时间检测方法和检测装置

摘要

本发明公开了一种基于微惯性传感器的学习时间检测方法和检测装置，属于传感器检测和学习监测技术领域。本发明通过在笔套上设置微惯性传感器、数据采集模块和数据处理模块，对笔的使用状态进行信息采集和状态分类，并根据使用状态获得学习时间。应用本发明提供的一种基于微惯性传感器的学习时间检测方法和检测装置，可以智能的检测孩子的学习时间，无需家长现场监督，有助于孩子养成良好的学习习惯，提高学习成绩。

主权项

1.一种基于微惯性传感器的学习时间检测方法，其特征在于：所述的学习时间检测方法包括以下几个步骤：步骤一：将微惯性传感器、数据采集模块和数据处理模块安装在所使用笔的末端；步骤二：数据采集模块对微惯性传感器的输出数据进行采集，采集频率设置为20Hz；然后发送到数据处理模块；步骤三：数据处理模块根据采集的数据进行处理，对笔的使用状态进行判断，得出三种状态，分别为正常书写状态、摆弄状态和闲置状态；所述的笔的使用状态，分别为，1)处于正常书写状态；此时三轴陀螺测量值的绝对值之和处于阈值之间，三轴加速度计测量值与重力加速度g差值的绝对值处于阈值之间，判别公式如下：式中，(wx,wy,wz)为三轴陀螺测量值，(ax,ay,az)为三轴加速度计测量值；2)处于摆弄状态；此时三轴陀螺测量值的绝对值之和大于阈值或者三轴加速度计测量值与重力加速度g差值的绝对值大于阈值判别公式如下：或3)处于闲置状态；此时三轴陀螺测量值的绝对值之和小于阈值Tw1，三轴加速度计测量值接近重力加速度g，判别公式如下：所述的笔的使用状态的判断，具体为，以ΔT为一个统计时间单元，利用ΔT内的所有测量进行该统计时间单元内笔使用状态的最终判定，具体的判定方法如下：对ΔT内每次测量的笔使用状态进行计数，以N1、N2、N3代表正常书写、摆弄、闲置状态的次数，则有：20·ΔT＝N1+N2+N31)正常使用状态判定；在ΔT内，正常书写的次数较多，摆弄次数较少，则认为该ΔT内笔处于正常使用状态，判别公式如下：N1≥10·ΔTN2≤3·ΔT2)摆弄状态判定；在ΔT内，摆弄的次数较多，则认为该ΔT内笔处于摆弄状态，判别公式如下：N2≥10·ΔT3)闲置状态判定；不满足以上两种情况的状态，则认为该ΔT内笔处于闲置状态；步骤四：根据笔的使用状态，对计时开始到结束时间段内的学习时间进行对应统计，得出学习时间的统计数据，通过蓝牙传输方式，发送到手机或电脑上的存储和显示终端设备，具体地，对每个ΔT统计时间单元的使用状态进行分类叠加，以M1、M2、M3代表正常书写状态、摆弄状态、闲置状态的次数，则正常书写的时间T1＝M1·ΔT，摆弄的时间T2＝M2·ΔT，闲置的时间T3＝M3·ΔT，进而给出每种使用状态的时间相对总时间的比例关系，正常书写状态的时间绝对值即为学习时间，通过蓝牙传输方式，向手机或电脑上的存储和显示终端设备发送用笔情况的统计数据，进而确定用笔人的学习时间。