基于儿童手表的儿童书写姿势辅助矫正系统及方法与流程

1.本发明涉及智能监测技术领域，特别涉及一种基于儿童手表的儿童书写姿势辅助矫正系统及方法。


背景技术：

2.对于儿童而言，学习占用了日常生活的大部分时间，其肌肉的力量远远不如成年人坚强，不正确的坐姿容易引起椎体的偏移形成颈腰椎病。另外不正确的坐姿也有可能写不太好字。不正确的握笔姿态，基本上必定造成写出去的字，字体样式倾斜、样子歪曲、构造较为散乱、字的笔画乏力。但监督儿童进行坐姿矫正是一个需要长期坚持的事情且复杂的过程，在对儿童书写坐姿进行矫正前，儿童坐姿千奇百怪具有多种坐姿数据，如何在众多儿童坐姿中快速判读儿童书写坐姿的正误成为儿童书写坐姿矫正的主要研究课题之一，因此本发明提出一种基于儿童手表的儿童书写姿势辅助矫正系统及方法。


技术实现要素：

3.本发明提供一种基于儿童手表的儿童书写姿势辅助矫正系统及方法，对正确书写姿势数据进行固化，在众多的书写姿态中只判断正确书写姿势一种姿态，大大简化了判断流程，提升了判断准确率，提高了儿童体验。本发明对正确书写姿势数据进行固化，在众多的书写姿态中只判断正确书写一种姿态，大大简化了判断流程，提升了判断准确率，提高了儿童体验。
4.本发明提供一种基于儿童手表的儿童书写姿势辅助矫正系统，包括：
5.状态判断模块，用于基于三轴加速度传感器获取儿童佩戴手表的手臂在预设时间段内的位移信息，并基于所述位移信息，判断儿童是否处于书写状态，其中，所述位移信息包括儿童佩戴手表的手臂的微移动数据以及肘部角度变化数据；
6.坐姿判定模块，用于当儿童处于书写状态时，按照预设时间间隔获取儿童头部距离作为目标距离，当目标距离达到预设距离时，判定儿童书写姿态正确；
7.否则，判定儿童书写姿态错误，并发出振动提醒。
8.优选的，一种基于儿童手表的儿童书写姿势辅助矫正系统中的状态判断模块，包括：
9.数据处理单元，用于基于三轴加速度传感器，获取儿童预设时间段内的位移信息，并根据所述位移信息绘制儿童的手臂运动变化数据画像，确定儿童手臂的位移变化范围；
10.状态判断单元，用于当位置变化区间在预设范围内时，判定所述儿童正处于书写状态；
11.否则，判定所述儿童没有处于书写状态。
12.优选的，一种基于儿童手表的儿童书写姿势辅助矫正系统中的数据处理单元，还包括：
13.佩戴位置确认子单元，用于在所述手臂运动变化数据画像上标记儿童手臂移动方
向，获取当前手臂移动方向特征，当所述当前手臂移动方向特征与上一次书写监测的手臂移动方向特征相似时，向佩戴手臂面朝人体方向发送检测光并接收检测反射光，若所述检测反射光的接受比大于预设比值时，判定儿童当前佩戴手臂与上一次书写监测判定佩戴手臂相同；
14.否则，判定儿童当前佩戴手臂与上一次书写监测判定的佩戴手臂不相同；
15.当所述当前手臂移动方向特征与上一次书写监测的手臂移动方向特征完全不同时，判定儿童当前佩戴手臂与上一次书写监测判定佩戴手臂不相同；
16.数据修正单元，用于在确认儿童佩戴手臂方位的同时，检查儿童个人信息是否出现数据变动，当所述儿童个人信息出现数据变动时，基于所述儿童个人信息，对数据库中存储的儿童标准骨骼数据进行调整完成手臂位移预设范围的修正。
17.优选的，一种基于儿童手表的儿童书写姿势辅助矫正系统中的坐姿判定模块，包括：
18.数据采集单元，用于当儿童处于书写状态时，基于手表内部雷达，按照预设时间间隔采集手表佩戴位置与儿童头部之间的目标距离；
19.结果判断单元，用于将所述目标距离与预设距离进行对比，所述目标距离与预设距离一致时，判定儿童当前坐姿正确；
20.否则，判定儿童当前坐姿错误，并发出震动提醒。
21.优选的，一种基于儿童手表的儿童书写姿势辅助矫正系统中的结果判断单元，包括：
22.第一选择子单元，用于当儿童手表佩戴手臂与儿童书写手臂一致时，控制数据对比子单元将所述目标距离与第一预设距离进行对比；
23.当儿童手表佩戴手臂与儿童书写手臂不一致时，控制数据对比子单元将所述目标距离与第二预设距离进行对比。
24.优选的，一种基于儿童手表的儿童书写姿势辅助矫正系统中的坐姿判定模块，还包括：
25.初级判断单元，用于将儿童的当前个人数据与历史个人数据进行对比，判断当前个人数据是否发生变化，若没有，判定所述预设距离不需要修正；
26.否则，判定所述预设距离需要修正，并向数据修正单元发生修正指令。
27.优选的，一种基于儿童手表的儿童书写姿势辅助矫正系统中的坐姿判定模块，还包括：
28.数据修正单元，用于再接收到修正指令后，对预设距离进行修正获得修正结果，并对预设距离对应数据进行数据更新，包括：
29.数据获取单元，用于获取儿童的当前个人数据，同时，获取大量不同儿童的坐姿身高变化数据，生成坐姿高度函数，根据所述坐姿高度函数以及所述当前个人数据，确定当前儿童坐姿高度；
30.修正准备单元，用于基于儿童当前身高数据，确定儿童的当前适用桌面高度，根据所述当前儿童坐姿高度以及当前适用桌面高度，确定儿童的桌上高度；
31.数据修正单元，用于基于预设算法以及所述桌上高度对预设距离进行修正获得修正结果，并根据修正结果，对预设距离对应数据进行数据更新。
32.优选的，一种基于儿童手表的儿童书写姿势辅助矫正系统中的坐姿判定模块，还包括：
33.次级判断单元，用于获取目标距离采集时刻对应的儿童的目标位移信息，得到儿童肘部角度，当所述儿童肘部角度在预设范围内时，判定当前桌面高度适用于儿童当前身高，儿童手臂平放于桌面；
34.当所述儿童肘部角度不在预设范围内时，判定当前桌面高度不适用于儿童当前身高，并向儿童手表关联监控端发送提醒通知。
35.优选的一种基于儿童手表的儿童书写姿势辅助矫正系统，还包括：奖惩模块，包括：
36.结果赋值单元，用于接收坐姿判定模块每一次的坐姿判定结果并触发结果赋值，其中，坐姿判定结果为正确坐姿时，所述坐姿判定结果等于1；坐姿判定结果为错误坐姿时，所述坐姿判定结果等于-1；
37.奖励标记单元，用于根据结果赋值结果，基于预设的坐姿奖惩规则对单次判定结果进行积分标记，并根据标记结果更新本次书写对应的积分标记列表；
38.积分结算单元，用于基于积分标记列表对连续同类判定结果进行标记，获得多组关联结果，根据所述关联结果的确定儿童的坐姿保持程度，评估获得每个关联结果对应的积分额外加持率；
39.基于所述积分额外加持率，确定每个关联结果对应的额外积分，基于积分标记结果以及所述额外积分，计算本轮书写获得的单轮次积分；
40.数据更新单元，用于根据所述单轮次积分对儿童账户总积分进行更新，同时，根据总积分以及预设的坐姿奖惩规则对儿童账户的等级进行更新，并对积分榜单上儿童排名进行同步刷新。
41.本发明提供一种基于儿童手表的儿童书写姿势辅助矫正方法，包括：
42.步骤1：基于三轴加速度传感器获取儿童佩戴手表的手臂在预设时间段内的位移信息，并基于所述位移信息，判断儿童是否处于书写状态，其中，所述位移信息包括儿童佩戴手表的手臂的微移动数据以及肘部角度变化数据；
43.步骤2：当儿童处于书写状态时，按照预设时间间隔获取儿童头部距离作为目标距离，当目标距离达到预设距离时，判定儿童书写姿态正确；
44.否则，判定儿童书写姿态错误，并发出振动提醒。
45.本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
46.下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
47.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
48.图1为本发明实施例中一种基于儿童手表的儿童书写姿势辅助矫正系统的结构示意图；
49.图2为本发明实施例中一种基于儿童手表的儿童书写姿势辅助矫正系统状态判断模块的结构示意图；
50.图3为本发明实施例中一种基于儿童手表的儿童书写姿势辅助矫正系统坐姿判定模块的结构示意图；
51.图4为本发明实施例中一种基于儿童手表的儿童书写姿势辅助矫正系统奖惩模块的结构示意图；
52.图5为本发明实施例中一种基于儿童手表的儿童书写姿势辅助矫正方法的流程图。
具体实施方式
53.以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
54.实施例1：
55.本发明提供一种基于儿童手表的儿童书写姿势辅助矫正系统，如图1所示，包括：
56.状态判断模块，用于基于三轴加速度传感器获取儿童佩戴手表的手臂在预设时间段内的位移信息，并基于所述位移信息，判断儿童是否处于书写状态，其中，所述位移信息包括儿童佩戴手表的手臂的微移动数据以及肘部角度变化数据；
57.坐姿判定模块，用于当儿童处于书写状态时，按照预设时间间隔获取儿童头部距离作为目标距离，当目标距离达到预设距离时，判定儿童书写姿态正确；
58.否则，判定儿童书写姿态错误，并发出振动提醒。
59.本实施例中，儿童可以是左手佩戴手表也可以是右手佩戴手表。
60.本实施例中，肘部夹角是佩戴手表的手臂的肘部的夹角。
61.本实施例中，头部距离是指手表到儿童头部之间的距离。
62.本实施例中，坐姿判定结果包含坐姿正确和坐姿错误两种结果。
63.上述实施例的有益效果：本发明首先根据儿童在预设时间段内手臂的位移变化，判定儿童当前是否处于书写状态，实现了儿童状态的自主监测，并在儿童处于书写状态后，及时做出响应按照预设时间间隔获取儿童的肘部夹角以及头部距离，基于肘部夹角以及头部距离判断儿童的当前坐姿是否正确，获得坐姿判定结果，保证在儿童的整个书写过程中都对儿童的坐姿进行监测，同时，本发明将正确书写姿势对应的数据进行固化，在确定儿童处于书写状态后，只需要采集目标距离，即可完成姿势正误判断，大大简化了判断流程，提高了书写姿势判断效率，而且本发明只固化和判断儿童的正确书写姿势，不考虑其他书写姿势的判断，提升了判断准确率。
64.实施例2：
65.在实施例1的基础上，一种基于儿童手表的儿童书写姿势辅助矫正系统的状态判断模块，如图2所示，包括：
66.数据处理单元，用于基于三轴加速度传感器，获取儿童预设时间段内的位移信息，并根据所述位移信息绘制儿童的手臂运动变化数据画像，确定儿童手臂的位移变化范围；
67.状态判断单元，用于当位置变化区间在预设范围内时，判定所述儿童正处于书写状态；
68.否则，判定所述儿童没有处于书写状态。
69.本实施例中，位移变化范围是指在预设时间段内佩戴手表的手臂的位置变化范围，该范围是一个立体空间范围。
70.本实施例中，预设范围指的是儿童的胸前的空间范围。在手表的存储数据库中会有一个根据经验值设定的预设范围，在儿童佩戴改手表后，会根据儿童的个人信息(身高、体重等)对搜索预设范围进行调整，例如在儿童身高增长后会导致儿童上半身身长以及臂长也有所增加，当手表检测到儿童的身高增长后，该预设范围对应的空间范围的各个方向的阈值会适当调节。
71.上述实施例的有益效果：本发明根据儿童在一段时间内的手臂的位移信息，从而确定该时间段内手臂的运动范围即位移变化范围，并将位移变化范围与预设范围进行对比，确认儿童是否处于书写状态，实现了儿童当前状态的快速识别，有助于及时发现儿童进行书写状态及时做出坐姿判断响应，完成了儿童状态的自主监测，同时，获取儿童预设时间段内的位移信息进行状态判断，采集的儿童手臂的连续动作变化，保证状态判断结果的正确性，避免儿童偶然行为导致的监测失误。
72.实施例3：
73.在实施例2的基础上，一种基于儿童手表的儿童书写姿势辅助矫正系统的数据处理单元，还包括：
74.佩戴位置确认子单元，用于在所述手臂运动变化数据画像上标记儿童手臂移动方向，获取当前手臂移动方向特征，当所述当前手臂移动方向特征与上一次书写监测的手臂移动方向特征相似时，向佩戴手臂面朝人体方向发送检测光并接收检测反射光，若所述检测反射光的接受比大于预设比值时，判定儿童当前佩戴手臂与上一次书写监测判定佩戴手臂相同；
75.否则，判定儿童当前佩戴手臂与上一次书写监测判定的佩戴手臂不相同；
76.当所述当前手臂移动方向特征与上一次书写监测的手臂移动方向特征完全不同时，判定儿童当前佩戴手臂与上一次书写监测判定佩戴手臂不相同；
77.数据修正单元，用于在确认儿童佩戴手臂方位的同时，检查儿童个人信息是否出现数据变动，当所述儿童个人信息出现数据变动时，基于所述儿童个人信息，对数据库中存储的儿童标准骨骼数据进行调整完成手臂位移预设范围的修正。
78.本实施例中，上一次书写监测是指儿童进入当前书写状态前上一次进行的坐姿监测，系统判定儿童进入书写状态和儿童完成当前书写状态为一个完整的坐姿监测过程。
79.本实施例中，当前手臂移动方向特征是指在预设时间段内儿童手臂移动过程中的方向变化特征。
80.本实施例中，手表首次佩戴默认为左手，若儿童在首次佩戴时有右手佩戴需求可自行更改系统默认设置，其后的每次佩戴均不再需要儿童选择，系统会根据上述佩戴位置确认子单元自主确认儿童佩戴手臂。
81.本实施例中，检测反射光是指手表接收到的检测光的反射光。
82.本实施例中，接受比是指检测反射光与检测光的能量比值，若检测光发射的方向正确则有大量的检测光会被儿童的身体反射，手表可接受大量的检测发射光。
83.上述实施例的有益效果：本发明根据儿童的位移信息提取儿童当前手臂移动方向
特征并与上一次书写监测过程中的手臂移动方向特征济宁对比，确认两次佩戴手臂是否一样，得到一个预测佩戴手臂，并基于检测光对该预测佩戴手臂进行检验，保证佩戴手臂判断的准确性，并在检测反射光的接受比大于预设比值时，判定儿童当前佩戴手臂与上一次书写监测判定佩戴手臂相同，避免了由于环境因素导致的激光检测失误的问题，实现了手表佩戴手臂的智能确定，使得手表的坐姿判断适合拥有不同书写习惯以及佩戴习惯的人增加手表的适用范围，并在确认儿童佩戴手臂方位的同时，检查儿童个人信息是否出现数据变动，当所述儿童个人信息出现数据变动时，基于所述儿童个人信息，对数据库中存储的儿童标准骨骼数据进行调整完成手臂位移预设范围的修正，使得该预设范围符合儿童的真实生长情况，为书写状态的判读提供更加可靠的判断依据。
84.实施例4：
85.在实施例1的基础上，一种基于儿童手表的儿童书写姿势辅助矫正系统的坐姿判定模块，如图3所示，包括：
86.数据采集单元，用于当儿童处于书写状态时，基于手表内部雷达，按照预设时间间隔采集手表佩戴位置与儿童头部之间的目标距离；
87.结果判断单元，用于将所述目标距离与预设距离进行对比，所述目标距离与预设距离一致时，判定儿童当前坐姿正确；
88.否则，判定儿童当前坐姿错误，并发出震动提醒。
89.上述实施例的有益效果：本发明当儿童处于书写状态时，按照预设时间间隔采集手表佩戴位置与儿童头部之间的距，并通过目标距离与预设数据的对比快速完后儿童书写坐姿的监测。减少书写坐姿判断流程，大大提高坐姿判断效率提高儿童体验感。
90.实施例5：
91.在实施例4的基础上，结果判断单元，包括：
92.第一选择子单元，用于当儿童手表佩戴手臂与儿童书写手臂一致时，控制数据对比子单元将所述目标距离与第一预设距离进行对比；
93.当儿童手表佩戴手臂与儿童书写手臂不一致时，控制数据对比子单元将所述目标距离与第二预设距离进行对比。
94.本实施例中，第一预设距离是指儿童手表佩戴手臂与儿童书写手臂一致时，佩戴手臂与头部之间的正确坐姿对应的距离，此时的目标距离是书写的手到头部的距离。
95.本实施例中，第一预设距离是指儿童手表佩戴手臂与儿童书写手臂不一致时，佩戴手臂与头部之间的正确坐姿对应的距离，此时的目标距离是按住书本的手到头部的距离。
96.上述实施例的有益效果：本发明根据儿童佩戴手臂的不同为目标距离确定不同的预设距离，降低了手表佩戴限制，使得无论是具有左手佩戴习惯还是右手佩戴习惯的儿童都可以得到正确的书写姿势监测结果。
97.实施例6：
98.在实施例4的基础上，坐姿判定模块，如图3所示，还包括：
99.初级判断单元，用于将儿童的当前个人数据与历史个人数据进行对比，判断当前个人数据是否发生变化，若没有，判定所述预设距离不需要修正；
100.否则，判定所述预设距离需要修正，并向数据修正单元发生修正指令。
101.本实施例中，个人数据只是使用手表的儿童的身高数据(包括全身身高以及上半身身长)、体重数据。
102.本实施例中，历史个人数据是指系统中原来储存的使用该手表的儿童的个人数据。
103.本实施例中，修正指令是指由于儿童个人数据的变化导致需要对预设距离(即系统根据儿童标准坐姿设定的手表到头部标准距离)进行修正的指令。
104.上述实施例的有益效果：本发明基于儿童个人数据的变化确定预设距离是否需要修正，当所述预设距离需要修正时，数据修正单元发生修正指令，使得判断儿童书写坐姿是否正确的标准固化数据(即预设距离)更加符合儿童当前的实际使用情况以及个人生长情况，提高了坐姿判断的准确性，延长手表的使用寿命。
105.实施例7：
106.在实施例6的基础上，坐姿判定模块，如图3所示，还包括：
107.数据修正单元，用于再接收到修正指令后，对预设距离进行修正获得修正结果，并对预设距离对应数据进行数据更新，包括：
108.数据获取单元，用于获取儿童的当前个人数据，同时，获取大量不同儿童的坐姿身高变化数据，生成坐姿高度函数，根据所述坐姿高度函数以及所述当前个人数据，确定当前儿童坐姿高度；
109.修正准备单元，用于基于儿童当前身高数据，确定儿童的当前适用桌面高度，根据所述当前儿童坐姿高度以及当前适用桌面高度，确定儿童的桌上高度；
110.数据修正单元，用于基于预设算法以及所述桌上高度对预设距离进行修正获得修正结果，并根据修正结果，对预设距离对应数据进行数据更新。
111.本实施例中，坐姿身高变化数据是指儿童实际身高与坐下书写时的坐姿高度之间的变化。
112.本实施例中，坐姿高度函数是指用于表示儿童实际身高与坐下书写时的坐姿高度之间的变化的函数。
113.本实施例中，当前儿童坐姿高度是指系统根据坐姿高度函数预测的儿童当前身高正确姿势书写时对应的坐姿高度。
114.本实施例中，当前适用桌面高度是指根据儿童实际身高确实的桌子高度。
115.本实施例中，上半身身长是指儿童的上半身长度。
116.本实施例中，儿童手表佩戴手臂与儿童书写手臂不一致是指儿童手表佩戴在非书写手臂；儿童手表佩戴手臂与儿童书写手臂一致即儿童手表佩戴在书写手臂。
117.预设距离具体计算：
118.其中，h1表示预设距离；m1表示当前儿童坐姿高度；m2表示儿童的当前适用桌面高度；m
1-m2表示儿童的儿童手表佩戴手臂与桌上高度；m0表示儿童身体与儿童手表佩戴手臂之间的距离。
119.上述实施例的有有益效果：本发明根据儿童的个人数据对应预设距离对应的值进行修正，使得判断儿童书写坐姿是否正确的标准固化数据(即预设距离)更加符合儿童当前的实际使用情况以及个人生长情况，提高了坐姿判断的准确性，同时使得手表佩戴不止局
限于非书写手臂。
120.实施例8：
121.在实施例7的基础上，坐姿判定模块，如图3所示，还包括：
122.次级判断单元，用于获取目标距离采集时刻对应的儿童的目标位移信息，得到儿童肘部角度，当所述儿童肘部角度在预设范围内时，判定当前桌面高度适用于儿童当前身高，儿童手臂平放于桌面；
123.当所述儿童肘部角度不在预设范围内时，判定当前桌面高度不适用于儿童当前身高，并向儿童手表关联监控端发送提醒通知。
124.本实施例中，目标位移信息是指目标距离采集时刻对应的位移数据。
125.本实施例中，儿童肘部角度是指儿童佩戴手表的手臂的大臂与小臂之间的夹角。
126.本实施例中，预设范围为15
°‑
60
°
。
127.上述实施例的有有益效果：本发明根据目标距离采集时刻对应的儿童的目标位移信息，得到该时刻的儿童肘部角度与手臂平放于桌面的标准角度范围(即预设范围)进行比较，快速判断儿童当前使用桌面高度与儿童当前身高是否适配，实现了儿童书写环境的监测，确保儿童有良好的书写环境，有利于促进儿童养成良好的书写坐姿。
128.实施例9：
129.在实施例1的基础上，一种基于儿童手表的儿童书写姿势辅助矫正系统如图4所示，还包括：奖惩模块，包括：
130.结果赋值单元，用于接收坐姿判定模块每一次的坐姿判定结果并触发结果赋值，其中，坐姿判定结果为正确坐姿时，所述坐姿判定结果等于1；坐姿判定结果为错误坐姿时，所述坐姿判定结果等于-1；
131.奖励标记单元，用于根据结果赋值结果，基于预设的坐姿奖惩规则对单次判定结果进行积分标记，并根据标记结果更新本次书写对应的积分标记列表；
132.积分结算单元，用于基于积分标记列表对连续同类判定结果进行标记，获得多组关联结果，根据所述关联结果的确定儿童的坐姿保持程度，评估获得每个关联结果对应的积分额外加持率；
133.基于所述积分额外加持率，确定每个关联结果对应的额外积分，基于积分标记结果以及所述额外积分，计算本轮书写获得的单轮次积分；
134.数据更新单元，用于根据所述单轮次积分对儿童账户总积分进行更新，同时，根据总积分以及预设的坐姿奖惩规则对儿童账户的等级进行更新，并对积分榜单上儿童排名进行同步刷新。
135.本实施例中，积分标记是指对每一次的坐姿判定结果进行对应积分的标记，例如当前坐姿判定结果为坐姿正确时，奖励儿童0.01个积分，或者当前坐姿判定结果为坐姿错误时，扣除儿童0.01个积分。
136.本实施例中，积分标记列表是指根据当前坐姿监测的整个过程中全部积分标记结果构建的积分记录列表。
137.本实施例中，关联结果是指积分标记列表中相同且连续的坐姿判定结果，当儿童存在多个连续正确坐姿时会获得额外的加分，连续的正确坐姿越多获得的额外积分越多，反之儿童存在多个连续错误坐姿时会进行额外的扣分，连续的错误坐姿越多额外扣除的积
分越多。
138.本实施例中，坐姿保持程度包含正确坐姿的保持程度和错误坐姿的保持程度，积分额外加持率是指每个关联结果对应的儿童进行额外加分或者额外减分的比率。
139.本实施例中，额外积分是指由于儿童存在多个(两次及两次以上)相同且连续的坐姿判定结果时，向儿童发送的额外奖励额外扣除的惩罚分数。
140.上述实施例的有益效果：本发明接收坐姿判定模块每一次的坐姿判定结果并触发结果赋值，方便积分标记结果的记录以及总积分的计算；根据结果赋值结果，基于预设的坐姿奖惩规则对单次判定结果进行积分标记，并根据标记结果更新本次书写对应的积分标记列表，方便记录儿童的每一次坐姿判定结果，基于积分标记列表对连续同类判定结果进行标记，获得多组关联结果，根据所述关联结果的确定儿童的坐姿保持程度，评估获得每个关联结果对应的积分额外加持率，基于所述积分额外加持率，确定每个关联结果对应的额外积分，鼓励儿童持续保持正确坐姿，提高儿童保持正确坐姿的积极性，以及培养儿童主动改正错误坐姿的意识。根据所述单轮次积分对儿童账户总积分进行更新，同时，根据总积分以及预设的坐姿奖惩规则对儿童账户的等级进行更新，并对积分榜单上儿童排名进行同步刷新，形成儿童小范围内的排名，方便儿童了解好友间的实际坐姿保持情况，提高儿童正确坐姿保持热情，促使儿童养成良好的书写坐姿。
141.实施例10：
142.本发明提供一种基于儿童手表的儿童书写姿势辅助矫正方法，如图5所示，包括：
143.步骤1：基于三轴加速度传感器获取儿童佩戴手表的手臂在预设时间段内的位移信息，并基于所述位移信息，判断儿童是否处于书写状态，其中，所述位移信息包括儿童佩戴手表的手臂的微移动数据以及肘部角度变化数据；
144.步骤2：当儿童处于书写状态时，按照预设时间间隔获取儿童头部距离作为目标距离，当目标距离达到预设距离时，判定儿童书写姿态正确；
145.否则，判定儿童书写姿态错误，并发出振动提醒。
146.上述实施例的有益效果：本发明首先根据儿童在预设时间段内手臂的位移变化，判定儿童当前是否处于书写状态，实现了儿童状态的自主监测，并在儿童处于书写状态后，及时做出响应按照预设时间间隔获取儿童的肘部夹角以及头部距离，基于肘部夹角以及头部距离判断儿童的当前坐姿是否正确，获得坐姿判定结果，保证在儿童的整个书写过程中都对儿童的坐姿进行监测，同时，本发明将正确书写姿势对应的数据进行固化，在确定儿童处于书写状态后，只需要采集目标距离，即可完成姿势正误判断，大大简化了判断流程，提高了书写姿势判断效率，而且本发明只固化和判断儿童的正确书写姿势，不考虑其他书写姿势的判断，提升了判断准确率。
147.显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

技术特征：
1.一种基于儿童手表的儿童书写姿势辅助矫正系统，其特征在于，包括：状态判断模块，用于基于三轴加速度传感器获取儿童佩戴手表的手臂在预设时间段内的位移信息，并基于所述位移信息，判断儿童是否处于书写状态，其中，所述位移信息包括儿童佩戴手表的手臂的微移动数据以及肘部角度变化数据；坐姿判定模块，用于当儿童处于书写状态时，按照预设时间间隔获取儿童头部距离作为目标距离，当目标距离达到预设距离时，判定儿童书写姿态正确；否则，判定儿童书写姿态错误，并发出振动提醒。2.根据权利要求1所述的一种基于儿童手表的儿童书写姿势辅助矫正系统，其特征在于，状态判断模块，包括：数据处理单元，用于基于三轴加速度传感器，获取儿童预设时间段内的位移信息，并根据所述位移信息绘制儿童的手臂运动变化数据画像，确定儿童手臂的位移变化范围；状态判断单元，用于当位置变化区间在预设范围内时，判定所述儿童正处于书写状态；否则，判定所述儿童没有处于书写状态。3.根据权利要求2所述的一种基于儿童手表的儿童书写姿势辅助矫正系统，其特征在于，数据处理单元，还包括：佩戴位置确认子单元，用于在所述手臂运动变化数据画像上标记儿童手臂移动方向，获取当前手臂移动方向特征，当所述当前手臂移动方向特征与上一次书写监测的手臂移动方向特征相似时，向佩戴手臂面朝人体方向发送检测光并接收检测反射光，若所述检测反射光的接受比大于预设比值时，判定儿童当前佩戴手臂与上一次书写监测判定佩戴手臂相同；否则，判定儿童当前佩戴手臂与上一次书写监测判定的佩戴手臂不相同；当所述当前手臂移动方向特征与上一次书写监测的手臂移动方向特征完全不同时，判定儿童当前佩戴手臂与上一次书写监测判定佩戴手臂不相同；数据修正单元，用于在确认儿童佩戴手臂方位的同时，检查儿童个人信息是否出现数据变动，当所述儿童个人信息出现数据变动时，基于所述儿童个人信息，对数据库中存储的儿童标准骨骼数据进行调整完成手臂位移预设范围的修正。4.根据权利要求1所述的一种基于儿童手表的儿童书写姿势辅助矫正系统，其特征在于，坐姿判定模块，包括：数据采集单元，用于当儿童处于书写状态时，基于手表内部雷达，按照预设时间间隔采集手表佩戴位置与儿童头部之间的目标距离；结果判断单元，用于将所述目标距离与预设距离进行对比，所述目标距离与预设距离一致时，判定儿童当前坐姿正确；否则，判定儿童当前坐姿错误，并发出震动提醒。5.根据权利要求4所述的一种基于儿童手表的儿童书写姿势辅助矫正系统，其特征在于，结果判断单元，包括：第一选择子单元，用于当儿童手表佩戴手臂与儿童书写手臂一致时，控制数据对比子单元将所述目标距离与第一预设距离进行对比；当儿童手表佩戴手臂与儿童书写手臂不一致时，控制数据对比子单元将所述目标距离与第二预设距离进行对比。
6.根据权利要求4所述的一种基于儿童手表的儿童书写姿势辅助矫正系统，坐姿判定模块，还包括：初级判断单元，用于将儿童的当前个人数据与历史个人数据进行对比，判断当前个人数据是否发生变化，若没有，判定所述预设距离不需要修正；否则，判定所述预设距离需要修正，并向数据修正单元发生修正指令。7.根据权利要求6所述的一种基于儿童手表的儿童书写姿势辅助矫正系统，其特征在于，坐姿判定模块，还包括：数据修正单元，用于再接收到修正指令后，对预设距离进行修正获得修正结果，并对预设距离对应数据进行数据更新，包括：数据获取单元，用于获取儿童的当前个人数据，同时，获取大量不同儿童的坐姿身高变化数据，生成坐姿高度函数，根据所述坐姿高度函数以及所述当前个人数据，确定当前儿童坐姿高度；修正准备单元，用于基于儿童当前身高数据，确定儿童的当前适用桌面高度，根据所述当前儿童坐姿高度以及当前适用桌面高度，确定儿童的桌上高度；数据修正单元，用于基于预设算法以及所述桌上高度对预设距离进行修正获得修正结果，并根据修正结果，对预设距离对应数据进行数据更新。8.根据权利要求7所述的一种基于儿童手表的儿童书写姿势辅助矫正系统，其特征在于，坐姿判定模块，还包括：次级判断单元，用于获取目标距离采集时刻对应的儿童的目标位移信息，得到儿童肘部角度，当所述儿童肘部角度在预设范围内时，判定当前桌面高度适用于儿童当前身高，儿童手臂平放于桌面；当所述儿童肘部角度不在预设范围内时，判定当前桌面高度不适用于儿童当前身高，并向儿童手表关联监控端发送提醒通知。9.根据权利要求1所述的一种基于儿童手表的儿童书写姿势辅助矫正系统，其特征在于，还包括：奖惩模块，包括：结果赋值单元，用于接收坐姿判定模块每一次的坐姿判定结果并触发结果赋值，其中，坐姿判定结果为正确坐姿时，所述坐姿判定结果等于1；坐姿判定结果为错误坐姿时，所述坐姿判定结果等于-1；奖励标记单元，用于根据结果赋值结果，基于预设的坐姿奖惩规则对单次判定结果进行积分标记，并根据标记结果更新本次书写对应的积分标记列表；积分结算单元，用于基于积分标记列表对连续同类判定结果进行标记，获得多组关联结果，根据所述关联结果的确定儿童的坐姿保持程度，评估获得每个关联结果对应的积分额外加持率；基于所述积分额外加持率，确定每个关联结果对应的额外积分，基于积分标记结果以及所述额外积分，计算本轮书写获得的单轮次积分；数据更新单元，用于根据所述单轮次积分对儿童账户总积分进行更新，同时，根据总积分以及预设的坐姿奖惩规则对儿童账户的等级进行更新，并对积分榜单上儿童排名进行同步刷新。10.一种基于儿童手表的儿童书写姿势辅助矫正方法，其特征在于，包括：
步骤1：基于三轴加速度传感器获取儿童佩戴手表的手臂在预设时间段内的位移信息，并基于所述位移信息，判断儿童是否处于书写状态，其中，所述位移信息包括儿童佩戴手表的手臂的微移动数据以及肘部角度变化数据；步骤2：当儿童处于书写状态时，按照预设时间间隔获取儿童头部距离作为目标距离，当目标距离达到预设距离时，判定儿童书写姿态正确；否则，判定儿童书写姿态错误，并发出振动提醒。

技术总结
本发明提供了一种基于儿童手表的儿童书写姿势辅助矫正系统及方法，系统包括：状态判断模块，用于基于三轴加速度传感器获取儿童佩戴手表的手臂在预设时间段内的位移信息，并基于所述位移信息，判断儿童是否处于书写状态，其中，所述位移信息包括儿童佩戴手表的手臂的微移动数据以及肘部角度变化数据；坐姿判定模块，用于当儿童处于书写状态时，按照预设时间间隔获取儿童头部距离作为目标距离，当目标距离达到预设距离时，判定儿童书写姿态正确；否则，判定儿童书写姿态错误，并发出振动提醒。本发明对正确书写姿势数据进行固化，在众多的书写姿态中只判断正确书写一种姿态，大大简化了判断流程，提升了判断准确率，提高了儿童体验。提高了儿童体验。提高了儿童体验。


技术研发人员：章刚 周显刚 郑志新 杨威 肖艺 黄亚 鄢家厚
受保护的技术使用者：四川写正智能科技有限公司
技术研发日：2023.03.02
技术公布日：2023/5/26