CN104873062A - 一种具有语音控制功能的水杯 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种具有语音控制功能的水杯，所述水杯包括语音采集模块，与所述语音采集模块电连接的语音分析模块，与所述语音分析模块电连接的操作执行模块；所述语音采集模块用于获取用户的语音信息，并将所述语音信息发送给所述语音分析模块；所述语音分析模块用于对所述语音信息进行分析，得到分析结果；所述操作执行模块用于根据所述分析结果执行相应的操作。本发明提供的具有语音控制功能的水杯，具有多种语音控制效果，能够满足不同用户的使用需求。

Description

一种具有语音控制功能的水杯

技术领域

本发明涉及智能水杯领域，特别涉及一种具有语音控制功能的水杯。

背景技术

随着科学技术的不断发展和人们生活水平的提高，人们想将自己从枯燥繁琐重复的流程和劳动中解放出来的愿望正在逐步得以实现。家作为人们每天生活居住的场所，智能化家居产品正在得到迅猛发展。智能水杯，特别是具有语音控制功能的水杯，作为智能家居的一种，逐步被广大用户接受。

现有的语音控制的水杯，控制效果简单，无法满足用户的使用需求。

发明内容

本发明提供了一种具有语音控制功能的水杯，具有多种语音控制效果，能够满足不同用户的使用需求。

第一方面，本发明实施例提供了一种具有语音控制功能的水杯，所述水杯包括语音采集模块，与所述语音采集模块电连接的语音分析模块，与所述语音分析模块电连接的操作执行模块；

所述语音采集模块用于获取用户的语音信息，并将所述语音信息发送给所述语音分析模块；

所述语音分析模块用于对所述语音信息进行分析，得到分析结果；

所述操作执行模块用于根据所述分析结果执行相应的操作。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述语音分析模块包括：

指令生成单元，用于对所述语音信息进行特征提取与识别，生成语音特征信息；将所述生成的语音特征信息与预先存储的语音特征信息进行匹配，若匹配成功，则生成与所述语音特征信息对应的操作执行指令；若匹配失败，则生成人机对话指令；

发送单元，用于将所述操作执行指令或所述人机对话指令发送至所述操作执行模块。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述操作执行模块包括：

人机对话单元，用于当所述人机对话指令包括操作确定指令时，根据所述操作确定指令播放相应的操作确定信息，并根据用户的反馈信息确定是否执行所述操作确定信息对应的操作。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述操作执行模块包括：

语音播放单元，用于当所述操作执行指令包括语音播放指令时，根据所述语音播放指令播放相应的信息；其中，所述语音播放指令包括水温播放指令、水量播放指令、时间播放指令中的一种或多种。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述操作执行模块包括：

应答单元，用于当所述操作执行指令包括应答指令时，控制所述水杯执行应答操作；其中，所述应答操作包括语音应答、显示应答、振动应答中的一种或多种。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述操作执行模块包括：

定位单元，用于当所述操作执行指令包括定位指令时，对所述水杯进行定位，得到所述水杯的位置信息；

通信单元，用于当所述操作执行指令包括定位指令时，将所述水杯的位置信息发送至预设的终端。

结合第一方面的第五种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，所述定位单元，用于根据预设的定位规则对所述水杯进行定位，得到所述水杯的位置信息；

所述通信单元，用于按照预设的通信规则与所述预设的终端进行通信，和/或，将所述水杯的位置信息发送至所述预设的终端；

其中，所述预设的定位规则包括：按照预设的时间间隔对水杯进行定位，和/或，根据预置的参考点对水杯进行定位；所述预设的通信规则包括：语音通信和/或视频通信。

结合第一方面的第五种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，所述水杯包括设置于所述水杯外表面的求助按键，以及设置于所述水杯外表面的摄像模组；

所述求助按键用于，触发所述摄像模组进行拍摄，得到图像数据；

所述求助按键还用于，触发所述通信单元将所述图像数据发送至所述预设的终端。

结合第一方面的第五种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，所述操作执行模块包括：

游戏单元，用于当所述操作执行指令包括游戏指令时，根据所述游戏指令启动相应的游戏程序；

音频单元，用于当所述操作执行指令包括音乐播放指令时，根据所述音乐播放指令播放预先存储的音频文件；

所述音频单元还用于通过所述通信单元从网络服务器或电子设备处获取音频文件。

结合第一方面的第八种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第九种可能的实施方式，其中，所述水杯包括显示屏，与所述显示屏电连接的文字播放器；

所述显示屏用于，显示所述相应的游戏程序对应的游戏界面；

所述显示屏还用于，当接收到文字播放信号时，控制所述文字播放器播放所述显示屏上当前的文字对应的语音信息。

本发明实施例中，语音采集模块优选包括外置的拾音器，通过语音采集模块能够采集用户的语音信息。语音分析模块能够通过单片机、DSP(Digital Signal Processing，数字信号处理器)、寄存器等逻辑器件实现，其中单片机能够存储预设的程序，从而对用户的语音进行分析，并得到分析结果。操行执行模块能够根据上述分析结果执行相应的操作，如执行播放水温的操作，从而实现通过语音控制水杯的效果。应用本发明实施例中的水杯，具有多种语音控制效果，能够满足不同用户的使用需求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出本发明实施例所提供的具有语音控制功能的水杯的一种结构示意图；

图2示出本发明实施例所提供的具有语音控制功能的水杯的另一种结构示意图；

图3示出本发明实施例所提供的具有语音控制功能的水杯的另一种结构示意图；

图4示出本发明实施例所提供的具有语音控制功能的水杯的又一种结构示意图；

图5示出本发明实施例所提供的具有语音控制功能的水杯的又一种结构示意图。

图5中，附图标记如下：

主控芯片1，电源管理模块2，USB输入输出端口3，拾音器4，扬声器5，编译码器6，语音识别数据库7，电子触摸显示屏8，图像处理芯片9，摄像头10，摄像头11，求助键12，水量传感器13，温度传感器14，马达15，蓝牙模块16，无线网络模块17，手机通信模块18，SIM卡19，定位模块20，游戏程序存储器21，开关机键22，电池24，天线25。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

针对现有的智能控制水杯，控制效果简单，无法满足用户的使用需求的缺陷，本发明提供了一种具有语音控制功能的水杯，具有多种语音控制效果，能够满足不同用户的使用需求。下面通过实施例进行描述。

本发明实施例提供了一种具有语音控制功能的水杯，如图1所示，该水杯包括语音采集模块110，与语音采集模块110电连接的语音分析模块120，与语音分析模块120电连接的操作执行模块130；

语音采集模块110用于获取用户的语音信息，并将该语音信息发送给语音分析模块120；

语音分析模块120用于对上述语音信息进行分析，得到分析结果；

操作执行模块130用于根据上述分析结果执行相应的操作。

本发明实施例中，语音采集模块110优选包括外置的拾音器，通过语音采集模块110能够采集用户的语音信息。语音分析模块120能够通过单片机、DSP(Digital Signal Processing，数字信号处理器)、寄存器等逻辑器件实现，其中单片机能够存储预设的程序，从而对用户的语音进行分析，并得到分析结果。操行执行模块130能够根据上述分析结果执行相应的操作，如执行播放水温的操作，从而实现通过语音控制水杯的效果。应用本发明实施例中的水杯，具有多种语音控制效果，能够满足不同用户的使用需求。

优选地，如图2所示，语音分析模块120包括：

指令生成单元121，用于对用户的语音信息进行特征提取与识别，生成语音特征信息；将生成的语音特征信息与预先存储的语音特征信息进行匹配，若匹配成功，则生成与上述语音特征信息对应的操作执行指令；若匹配失败，则生成人机对话指令；

发送单元122，用于将上述操作执行指令或人机对话指令发送至操作执行模块130。

具体地，当语音采集模块110采集到用户的语音信息后，将语音信息发送给语音分析模块120。语音分析模块120中的指令生成单元121对该语音信息进行特征提取与识别，生成语音特征信息。具体的特征提取与识别的方法已经较为成熟，可以参照相关技术，这里不再赘述。

为了达到语音分析的目的，在语音分析模块120中，预先存储有语音特征信息。预先存储的语音特征信息可以是水杯设计制造时存储的，还可以是用户自定义存储的。指令生成单元121根据用户的语音信息生成语音特征信息后，还将生成的语音特征信息与预先存储的语音特征信息进行匹配，具体地匹配方法可以是在预先存储的语音特征信息中寻找是否有与生成的语音特征信息相一致的信息，若有，则认为匹配成功，若没有，则认为匹配失败。若匹配成功，则指令生成单元121生成与用户的语音特征信息对应的操作执行指令，若匹配失败，则指令生成单元121生成人机对话指令。

能够知道，若匹配成功，说明水杯中已经存储与用户的语音特征信息相一致的语音特征信息，则水杯能够“听懂”用户的语音信息内容，用户能够通过其输入的语音信息控制水杯执行相应的操作。若匹配失败，说明水杯中没有存储与用户的语音特征信息相一致的语音特征信息，则水杯无法“听懂”用户的语音信息内容，用户无法通过其输入的语音信息控制水杯执行相应的操作。

在语音分析模块120中，还包括发送单元122，用于将上述操作执行指令或人机对话指令发送至操作执行模块130。

本发明实施例中，通过设置指令生成单元121和发送单元122，能够使水杯对用户的语音信息进行特征提取、识别以及匹配，并根据匹配结果做出相应处理。

优选地，如图2所示，操作执行模块130包括：人机对话单元131，用于当人机对话指令包括操作确定指令时，根据操作确定指令播放相应的操作确定信息，并根据用户的反馈信息确定是否执行操作确定信息对应的操作。

当用户的语音信息没有被本发明实施例中的指令生成单元121匹配成功时，指令生成单元121将生成人机对话指令，当该人机对话指令包括操作确定指令时，通过操作确定指令能够控制水杯发出语音信息询问用户想要执行什么操作，并根据用户的回答确定用户的意图。

例如，人机对话单元131包括扬声器、编译码器和拾音器。当上述人机对话指令包括操作确定指令时，操作确定指令可以是一串编码电信号，人机对话单元131中的编译码器将该编码电信号转换成音频信号发送至扬声器，扬声器播放该音频信号对应的操作确定信息。

一种情况下，人机对话单元131内存储有水杯能够执行的所有操作的信息，在操作确定指令的控制下，人机对话单元131中的扬声器能够按照某种预定的顺序，如首字母顺序，播放水杯能够执行的操作的名称，并询问用户是否想执行该操作。这种情况下，操作确定信息可以是“请问您是否要执行A操作？”。这里用A操作代表水杯能够执行的某种操作的名称。

用户听到该语音信息后，通过语音的方式进行回答，人机对话单元131中的拾音器获取用户的回答信息，并发送至编译码器进行编译解析。人机对话单元131根据用户返回的回答信息确定是否执行上述操作确定信息对应的操作。

对应上述的情况，这里用户可以回答“是”或者“否”，若用户回答“是”，则水杯执行操作确定信息对应的操作，如A操作，若用户回答“否”，则水杯继续询问用户是否想执行其他操作，如“请问您是否要执行B操作？”。若用户一直回答“否”，则水杯最终会播放完毕其所能执行的所有操作。

本实施例中，通过设置人机对话单元131，当用户的语音信息由于某种原因，如方言原因，没有被成功匹配时，水杯能够询问用户的意图，并通过用户的回答确定用户的意图，达到人机交互的效果，使用户通过语音更好的控制水杯，方便各种用户的使用。

为了更好的理解本实施例中的语音采集模块110、语音分析模块120和人机对话单元131的工作原理，这里给出一种具体的实施方式，如图3所示，本实施例中的水杯包括语音采集模块110、语音分析模块120、主控芯片1000、人机对话单元131和语音存储器2000，其连接关系如图3所示。其中，语音采集模块110包括拾音器，语音分析模块120包括编译码器，人机对话单元131包括译码器、数模转换器和扬声器，主控芯片1000能够控制水杯执行与用户的语音信息相对应的操作，语音存储器2000中存储有语音识别数据库和语音列表，语音识别数据库中包含预先存储的语音特征信息，语音列表中存储有水杯所能执行的所有操作的信息。如图3所示，水杯的工作过程具体如下。

图3中，用户发出声音信息后，语音采集模块110采集用户的语音信息，并将声音信息转换为模拟电信号发送给语音分析模块120。

图3中，语音分析模块120首先对模拟电信号进行预处理，包括模拟电信号的降噪、电信号的放大、滤波、FFT(快速傅氏变换，Fast Fourier Transformation)，模拟信号转换为数字信号等。其次通过其中的编译码器对语音数据进行分解、编码。其次语音分析模块120对编码后的语音信号进行语音特征提取，这里主要利用LPCC(线性预测倒谱系数，Linear Predictive Cepstral Coding)和MFCC(美而频标频率倒谱系数Mel Frequency Cepstrum Coefficient)进行语音特征提取。然后语音分析模块120对经过语音特征提取的语音信号进行识别，主要是对提取到的参数进行处理，生成语音识别样本。最后语音分析模块120将生成的语音识别样本和预先存储在语音识别数据库中的样本进行匹配，主要匹配方法是在语音存储器2000中的语音识别数据库中寻找与生成的语音识别样本相同的样本，并根据匹配结果生成初步识别结果。

如图3所示，若能找到相同的样本，则认为是匹配成功，则进行后处理，生成操作执行指令，并将操作执行指令发送至水杯的主控芯片1000处，使其控制水杯执行用户语音相应的操作。

如图3所示，本例中，可以将水杯能够执行的所有操作的信息设定成语音列表，并将语音列表存储在语音存储器2000中。当用户的语音信息匹配失败时，则生成人机对话指令。人机对话指令的工作过程是：首先从语音存储器2000中的语音列表中按顺序提取水杯所能执行的功能，并从语音存储器2000中的语音识别数据库中提取语音信息，然后通过人机对话单元131中的译码器进行编码，并通过数模转换，最后通过人机对话单元131中的扬声器播放操作确定信息，确定用户所要执行的操作。

操作确定过程可以是：人机对话单元131中的扬声器播放语音信息“是否执行A操作”，若用户回答“是”，则停止确定过程，通过主控芯片1000控制操作执行模块130执行A操作。若用户回答“否”，则扬声器继续播放“是否执行B操作”，直到用户确定执行某操作，或者语音列表中的所有信息播放完毕。

图3中，语音存储器2000和语音分析模块120能够集成在一起实现，也可以分开实现。

通过图3中的语音采集模块110、语音分析模块120、语音存储器2000、主控模块1000和人机对话单元131，能够对用户的语音信息进行采集分析，并根据语音信息的匹配结果做出相应的处理。

通过图3中的水杯，还能够实现录音功能。图3中的水杯还包括设置在外表面的电子触摸屏，电子触摸屏与主控芯片1000电连接，主控芯片1000还与语音采集模块电连接。电子触摸屏上显示有录音按键，用户触摸录音按键时能够向主控芯片1000发送录音信号，主控芯片1000根据录音信号控制语音采集模块110进行录音。相应地，用户通过电子触摸屏上的停止录音按键，还能够停止录音功能。

录音的具体过程可以是，用户在电子触摸屏上开启录音功能，用户讲话，语音采集模块110中的拾音器采集用户的语音信息，并发送至语音分析模块120，语音分析模块120对用户的语音信息进行数模转换、滤波等处理，并通过其中的编译码器对语音信息进行编码处理。

在语音分析模块120中设置有语音存储空间，用户能够通过电子触摸屏选择是否将刚刚录制的语音信息存储在该语音存储空间内，若用户一定时间，如5秒以上没有做出是否存储的选择，则水杯自动进行存储。

当用户开会需要临时出去时，可以通过语音采集模块110进行录音，避免错过会议内容。当用户接听朋友的重要电话时，或者向其他人询问重要事情时，可以利用语音采集模块110的录音功能，及时记录重要信息，避免重要信息遗失。

用户通过语音采集模块110录制的音频文件，还能够用来作为提醒喝水的提醒声音。

图3中，语音存储器2000和语音分析模块120可以集成在一起实现，其中语音存储器2000中存储有语音识别数据库，语音识别数据库中包含预先存储的语音特征信息。为了保证语音识别数据库中的语音特征信息的全面性，图3中的水杯还具有自定义语音信息的功能。

当用户发送的语音信息匹配失败时，语音分析模块120中的指令生成单元121生成人机对话指令。一种优选的自定义语音信息的方法是，当人机对话指令包括语音训练指令时，人机对话单元131中的扬声器根据语音训练指令播放相应的语音训练信息，并根据用户的反馈信息确定是否保存用户的语音信息。

例如，当用户的语音信息没有被水杯“听懂”时，人机对话单元131中的扬声器会在语音训练指令的控制下，按照预定的顺序播放水杯所能够执行的操作，当用户确定要执行某操作时，如A操作，人机对话单元131将会询问“是否将您刚才发送的语音信息保存为A操作的控制指令？”。若用户回答“是”，则人机对话单元131将用户之前发送的语音信息进行特征提取，并保存至语音识别数据库中。当用户再次发送相同语音信息时，水杯将能够成功匹配该语音信息，并执行对应的操作，如A操作。

本实施例中的语音训练指令可以针对不同的操作重复进行，当遇到语音信息匹配失败的情况，就可以生成语音训练指令。对于同样的操作进行多次语音训练，能够提高用户语音信息匹配的准确度，保证用户再次发送相同的语音信息时都能够匹配成功。

本发明实施例中，当用户发送的语音信息匹配失败时，通过生成语音训练指令，能够使用户针对某操作自定义语音控制指令，从而避免水杯“听不懂”用户语音信息的问题。

优选地，如图2所示，本发明实施例中，操作执行模块130包括：

语音播放单元132，用于当操作执行指令包括语音播放指令时，根据该语音播放指令播放相应的信息；其中，语音播放指令包括水温播放指令、水量播放指令、时间播放指令、音频文件播放指令中的一种或多种。

本发明实施例中，当用户发送的语音信息与预先存储的语音特征信息匹配成功时，语音分析模块120将生成操作执行指令。

操作执行指令一种具体的工作方式可以是，本发明实施例中的水杯内部设置有水温传感器、重量传感器以及计时器，其分别与水杯的主控芯片连接。语音播放单元132能够通过译码器和扬声器实现。当操作执行指令包括语音播放指令，语音播放指令包括水温播放指令时，主控芯片控制水温传感器检测当前的水温并返回水温信号至主控芯片，主控芯片又将水温信号发送至语音播放单元132中的译码器，通过译码器编码后发送至语音播放单元132中的扬声器，通过扬声器播放当前的水温，达到用户语音控制播放水温的效果。

水杯内水的温度还能够通过主控芯片的控制在水杯的电子显示屏上进行显示，达到显示水温与播放水温同步进行的效果。

对应水温播放指令，指令生成单元121内预先存储有与水温播放指令对应的语音特征信息，如“水温”两字，当用户的语音特征信息与预先存储的该语音特征信息相匹配时，指令生成单元121将生成包含水温播放指令的操作执行指令。

对应地，当用户的语音信息包含水温两字时，如“播放水温”、“请告诉我水温多少”，都能够与预先存储的语音特征信息相匹配，从而作为播放水温的语音信息，控制水杯播放水温信息。

类似地，语音播放指令还可以包括水量播放指令和/或时间播放指令，播放水量的功能通过设置在水杯内部的重量传感器实现，播放时间的功能通过设置在水杯内部的计时器实现，具体实现过程同播放水温的控制过程，这里不再赘述。用户控制播放水量的语音信息只要包括“水量”二字即可，控制播放时间的语音信息只要包括“时间”二字即可，具体同播放水温的语音信息，这里不再赘述。

类似地，语音播放指令还可以包括音频文件播放指令。音频文件播放指令的一种实现方式是：水杯内部预先存储有用于播放的音频文件，当用户发出的语音信息包括“播放歌曲”四个字，或者包括“播放音频”四个字时，用户的语音信息将与预先存储的语音特征信息匹配成功，指令生成单元将生成包含音频文件播放指令的操作执行指令。水杯内部的主控芯片根据该音频文件播放指令，控制语音播放单元播放预先存储的音频文件，如预先存储的歌曲等。

水杯内部还可以预先存储能够播放的歌曲名称，并与用户的语音信息进行匹配，若匹配成功，则通过语音播放单元播放用户语音信息中指定的歌曲。

本实施例中，语音播放指令可以包括水温播放指令、水量播放指令、时间播放指令、音频文件播放指令中的一种或多种，如包括水温播放指令、水量播放指令、时间播放指令、音频文件播放指令中的任意一种，或者包括任意两种，或者全部包括。

本实施例中，通过语音播放单元132和语音播放指令，水杯能够根据用户的语音信息，播放水温、时间、水量、音频文件等信息，方便视力不好的近视用户或者老年用户使用水杯，为水杯用户提供更好的使用体验。

优选地，如图2所示，本发明实施例中，操作执行模块130包括：

应答单元133，用于当操作执行指令包括应答指令时，控制水杯执行应答操作；其中，应答操作包括语音应答、显示应答、振动应答中的一种或多种。

本发明实施例中，当用户发送的语音信息与预先存储的语音特征信息匹配成功时，语音分析模块120将生成操作执行指令。

操作执行指令一种具体的工作方式可以是，水杯包括主控芯片、扬声器、显示屏和马达。水杯内部的语音分析模块120内设置有语音识别数据库，语音识别数据库中包含一种特定的语音特征信息，可以认为是水杯名字的语音特征信息，当来自用户的语音特征信息与该特定的语音特征信息一致时，水杯语音分析模块会生成应答指令，主控芯片根据该应答指令控制扬声器发生，或者马达振动，或者显示屏显示颜色，已达到回应用户的效果。

水杯内部该特定的语音特征信息可以是水杯设计制造时存储的，也可以是用户通过水杯的拾音器进行录音存储的。水杯的应答方式可以是振动应答、语音应答和显示应答中的一种或多种，具体可以是马达振动加显示屏显示颜色或者文字，扬声器语音应答加马达振动等等组合形式。

例如，水杯内部设定该水杯的特定的语音特征信息为“乐乐”，则当用户发出的语音信息也为“乐乐”、或者包括“乐乐”两个字时，则水杯将开始振动、并发出声音“我在这里”来回应用户，从而起到水杯定位的作用。

本发明实施例中，通过设置应答单元133与应答指令，在用户找不到水杯时，能够帮助用户找到水杯，快速智能。通过为水杯设置名字使得水杯在使用时更具人性化特点，方便老人和小孩的使用。

优选地，如图2所示，本发明实施例中，操作执行模块130包括：

定位单元134，用于当操作执行指令包括定位指令时，对水杯进行定位，得到水杯的位置信息；

通信单元135，用于当操作执行指令包括定位指令时，将水杯的位置信息发送至预设的终端。

具体地，水杯内部的语音分析模块120内设置有语音识别数据库，语音识别数据库中预先存储有特定的语音特征信息，也叫做定位信息，当来自用户的语音特征信息与该特定的语音特征信息相一致时，语音分析模块120将生成包含定位指令的操作执行指令。

在操作执行模块130中，当操作执行指令包括定位指令时，定位单元134将对水杯进行定位，生成水杯的位置信息。定位单元134优选是GPS定位系统、北斗定位系统、基站辅助定位系统等。

具体的定位过程是，定位单元134接收来自卫星的定位信号，通过解码、计算，得出水杯当前的位置信息，如经纬度坐标信息，海拔信息等。

在操作执行模块130中，通信单元135可以包括蓝牙模块、无线网络模块、手机通信模块等。当通信单元135包括手机通信模块时，还应该包括相应的手机SIM(Subscriber Identity Module，客户识别卡)卡模块。

当操作执行指令包括定位指令时，通信单元135能够将水杯的位置信息通过短信发送至预设的终端，通信单元135还能够通过无线网络的方式将水杯的位置信息发送至预设的终端。预设的终端可以是水杯使用者的手机，还可以是水杯使用者的监护人的手机。

当水杯所处的位置信号较差无法使用定位单元134进行定位时，通信单元135能够利用无线网络、手机基站等方式连接互联网，通过在互联网上查找水杯所在位置的附近终端的位置信息，得到水杯的大概位置信息，并将水杯大概的位置信息通过短信或者无线网络的方式发送至预设的终端。

本发明实施例中，当水杯的使用者为儿童时，通过定位单元和通信单元能够对儿童起到监护作用。

例如，录制儿童的哭闹声为语音识别数据库中预先存储的特定的语音特征信息，即定位信息。提前设定接收位置信息的预设的终端为儿童监护人的手机。当儿童与水杯在一起时，若儿童发生哭闹，则语音分析模块120生成包含定位指令的操作执行指令，定位单元134根据定位指令迅速对水杯进行定位，通信单元135还能够迅速将水杯的位置信息发送至监护人的手机中，从而使得监护人知道儿童发生哭闹，并能够第一时间找到水杯，从而找到儿童。

通过本发明实施例中的定位单元134和通信单元135，当操作执行指令包括定位指令时，能够第一时间对水杯进行定位，并将水杯的位置发送至预设的终端。当水杯的使用者是儿童时，将儿童的哭闹声预先设定为定位信息，将监护人的手机设为预设的终端，当儿童发生哭闹时，监护人能够第一时间找到儿童，保证儿童的安全。

优选地，本发明实施例中，定位单元134，用于根据预设的定位规则对水杯进行定位，得到水杯的位置信息；

通信单元135，用于按照预设的通信规则与预设的终端进行通信，和/或，将水杯的位置信息发送至预设的终端；

其中，预设的定位规则包括：按照预设的时间间隔对水杯进行定位，和/或，根据预置的参考点对水杯进行定位；预设的通信规则包括：语音通信和/或视频通信。

本发明实施例中，为了利用水杯达到更好的定位效果，能够设置定位单元134按照预设的定位规则对水杯进行定位，得到水杯的位置信息。如设置定位单元134按照预设的时间间隔对水杯进行定位，或者设置预置的参考点，当水杯与参考点之间的距离超过预定距离时对水杯进行定位，或者同时按照预设的时间间隔和预置的参考点进行定位。

本实施例中，预置的参考点和水杯与参考点之间的距离可以是用户通过水杯自定义的，具体可以是用户通过水杯的电子显示屏进行设置。

通过预设的定位规则，能够全面的掌握水杯的位置变化情况，按照预置的参考点进行定位，能够保证水杯使用者一旦不在安全范围内，即进行定位，保证水杯使用者的安全。

本发明实施例中，为了使水杯具有更好的通信效果，还能够设置通信单元135按照预设的通信规则与预设的终端通信，预设的通信规则包括语音通信和视频通信中的一种，或者同时包括语音通信和视频通信，预设的终端可以是水杯使用者的监护人的手机。

当实施语音通信时，通信单元135可以通过无线网络、手机网络与预设的手机终端建立语音通话关系。当实施视频通信时，通信单元135可以通过无线网络、手机网络与预设的手机终端建立视频通话关系。

通信单元135还能够通过手机网络给预设的手机终端发短信，短信可以是文字短信，内容包括水杯当前的位置信息，如XX街XX号；短信还可以是图片彩信，通过图片将水杯当前的位置信息发送给预设的手机终端；发送的短信中还能够包括水杯当前的经纬度坐标。

通信单元135还能够通过无线网络给预设的手机终端发送文字或者图片，该文字或者图片包括水杯当前的位置信息。

本发明实施例中，设置通信单元135将水杯的位置信息通过多种形式发送至预设的终端，如水杯使用者的监护人的手机，从而使预设的终端能够了解水杯的位置变化。

当水杯的使用者为儿童时，通过定位单元134和通信单元135的结合使用，能够使儿童的监护人每隔一定时间就能了解到儿童的位置信息，当儿童不在安全范围内，或者离开预置的参考点一定距离时，还能够迅速得到儿童的位置，全方面保证儿童安全。

优选地，本发明实施例中的水杯包括：设置于该水杯外表面的求助按键140，以及设置于该水杯外表面的摄像模组150。

求助按键140用于，触发摄像模组150进行拍摄，得到图像数据；

求助按键140还用于，触发通信单元135将图像数据发送至预设的终端。

具体地，在水杯外表面设置求助按键140，当水杯的使用者发生紧急情况时，能够按动求助按键140，通过求助按键140触发摄像模组150对周围环境进行拍摄，得到周围环境的图像数据。求助按键140还用于，触发通信单元135将上述得到的图像数据发送至预设的终端。通信单元135发送图像数据的方式可以是通过无线网络进行发送，或者通过其中的手机通信模块进行发送。预设的终端可以是水杯使用者监控人的手机或者电脑。

通过发送图像数据，能够使得监护人知道求助人员周围的环境情况，从而迅速找到求助人，保证求助人员的安全。

本实施例中，可以设置摄像模组150为两个摄像头，通过两个摄像头能够更加详细的拍摄到求助人的身边环境，从而使的图像数据更具价值。

优选地，如图2所示，本发明实施例中，操作执行模块130包括：

游戏单元136，用于当操作执行指令包括游戏指令时，根据游戏指令启动相应的游戏程序；

音频单元137，用于当操作执行指令包括音乐播放指令时，根据音乐播放指令播放预先存储的音频文件；

音频单元137还用于通过通信单元135从网络服务器或电子设备处获取音频文件。

具体地，本发明实施例中的水杯内部设置有游戏程序存储器，操作执行模块130中包括有游戏单元136。语音分析模块120内预先存储有启动游戏程序的语音特征信息，当用户的语音特征信息与上述启动游戏程序的语音特征信息一致时，语音分析模块120生成包括游戏指令的操作执行指令。游戏单元136根据游戏指令启动游戏程序存储器中相应的游戏程序，达到水杯使用者通过语音控制游戏程序启动的效果。

本发明实施例中的水杯还可以包括电子显示屏，通过电子显示屏能够显示游戏界面。电子显示屏可以是触摸控制屏，从而用户通过电子显示屏可以玩切水果、连连看等游戏。

本发明实施例中的水杯内部还设置有音频文件存储器，操作执行模块130包括音频单元137。语音分析模块120内预先存储有播放音频文件的语音特征信息，当用户的语音特征信息与上述播放音频文件的语音特征信息一致时，语音分析模块120生成包括音乐播放指令的操作执行指令。音频单元137根据音乐播放指令播放音频文件存储器中存储的音频文件，达到水杯使用者通过语音控制音乐播放的效果。

本发明实施例中的水杯可以通过通信单元135与电脑或者手机无线或者蓝牙连接，从而获取所要播放的音乐或者所要安装的游戏安装包。

本发明实施例中的水杯可以通过通信单元135中的无线网络模块连接网络服务器，从网络服务器获取所要播放的音乐或者所要安装的游戏安装包。

本发明实施例中的水杯还可以在水杯外表面设置USB接口，通过USB接口与电脑连接，进行数据传输，从而获得所要播放的音乐或者所要安装的游戏安装包，还可以为水杯内部各个控制程序进行联网更新，特别是为定位单元134内部的程序进行定期更新。

优选地，如图2所示，本发明实施例中的水杯还包括显示屏160与文字播放器170；显示屏160和文字播放器170电连接。

显示屏160用于，显示相应的游戏程序对应的游戏界面。

显示屏160还用于，当接收到文字播放信号时，控制文字播放器170播放显示屏160上当前的文字对应的语音信息。

具体地，显示屏160可以是电子触摸式显示屏，能够显示当前用户的游戏界面。

当用户通过显示屏160输入文字时，还可以通过触摸显示屏或者按键的方式生成文字播放信号，当显示屏160接收到文字播放信号时，能够通过其内部的微型单片机控制文字播放器170播放显示屏上当前文字的读音。通过设置微型单片机，用户还可以选择播放当前显示屏160上显示的若干个文字或者某个文字的读音。

图4是本发明实施例提供的另一种水杯的结构示意图。如图4所示，本实施例中的水杯包括：

主控芯片1、电源管理模块2、USB输入输出端口3、拾音器4、扬声器5、语音分析模块6、语音存储器7、电子触摸显示屏8、图像处理芯片9、摄像头10、摄像头11、求助键12、水量传感器13、温度传感器14、马达15、蓝牙模块16、无线网络模块17、手机通信模块18、SIM卡19、定位模块20、游戏程序存储器21、开关机键22、太阳能模块23和电池24，其连接关系如图所示。

图4中，主控芯片1为水杯的管理中心，用于控制其他部件工作。

电源管理模块2用于管理水杯内各部件的用电情况。

通过USB输入输出端口3能够与手机或者电脑等电子设备电连接，从而为水杯充电，或者从手机或者电脑处获取水杯中需要的更新程序，或者获取水杯中播放的音乐文件。

拾音器4用于采集用户的语音信息，相当于前述的语音采集模块。

扬声器5用于播放水杯发出的信息，如水温信息、水量信息和时间信息等，还用于播放语音确定用户所要执行的操作，还用于播放音乐。

语音分析模块6包括编译码器，用于对用户的语音信息进行滤波、数模转换、编码分析以及匹配等处理，与前述的语音分析模块功能相同。

语音存储器7中存储有预设的语音特征信息，用于与用户的语音特征信息相匹配。语音存储器7可以与语音分析模块6集成为一体，也可以如图所示的分开设置。

语音存储器7中还存储有音频文件，用于通过扬声器进行播放。

电子触摸显示屏8与主控芯片1电连接，通过电子触摸显示屏8能够控制水杯进行录音，或者显示水温等。

图像处理芯片9与摄像头10和摄像头11电连接，用于处理这两个摄像头拍摄到的图像数据。

求助键12启动时，能够发送触发信号给主控芯片1，主控芯片1触发摄像头10和摄像头11拍摄。

水量传感器13用于检测水杯内的水量，并将检测结果返回至主控芯片1。

温度传感器14用于检测水杯内的水温，并将检测结果返回至主控芯片1。

马达15用于产生振动效果，当语音分析模块6产生的操作执行指令包括应答指令时，主控芯片1控制马达进行振动，对用户的呼叫给予应答。

蓝牙模块16、无线网络模块17、手机通信模块18、SIM卡19均相当于上述的通信模块，均能够在主控芯片1的控制下与预设的终端通信，预设的终端包括用户的手机或者电脑，或者同时包括手机和电脑。

定位模块20可以是GPS定位，或者北斗等其它卫星导航定位，能够获取水杯所在的位置信息，并通过蓝牙模块16、无线网络模块17或者手机通信模块18发送至预设的终端，发送的方式可以是短息发送，或者通过无线网络发送。

游戏程序存储器21能够存储游戏程序，用户通过发送语音消息能够控制其中的游戏程序启动，并通过电子触摸显示屏8显示游戏界面，通过电子触摸显示屏8还能够玩游戏，设置水杯的播放音量大小等参数。

开关机键22为水杯的开关按键，通过开关机键22能够开启水杯，使水杯上电，开始工作。

本发明实施例中的水杯包括太阳能模块23和电池24，通过太阳能模块23能为电池24充电。

图4中，通过蓝牙模块16、无线网络模块17、手机通信模块18能够和电子设备无线通信，无线通信包括发送短信等方式，电子设备包括用户的手机和电脑等设备。

图5是本发明实施例提供的另一种水杯的结构示意图。如图5所示，该水杯包括主控芯片1、电源管理模块2、USB输入输出端口3、拾音器4、扬声器5、编译码器6、语音识别数据库7、电子触摸显示屏8、图像处理芯片9、摄像头10、摄像头11、求助键12、水量传感器13、温度传感器14、马达15、蓝牙模块16、无线网络模块17、手机通信模块18、SIM卡19、定位模块20、游戏程序存储器21、开关机键22、电池24和天线25。

各个部件的位置关系能够从图5中得到。图5中的水杯还设有便于用户携带水杯的杯带。图5中的电池24为可置换的电池，通过USB输入输出端口3能够与电脑连接，从而为电池24充电。

图5中，当手机通信模块18工作时，通过天线25能够将信息发送至用户的手机中，便于信息的传输。

综上所述，本发明实施例中的水杯，具有多种语音控制效果，能够实现水温播放、水量播放、时间播放等功能，还能够实现定位、通信等功能，从而满足不同用户的使用需求。对于老人或者儿童用户，通过定位功能和通信功能还能够起到防丢效果。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，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揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种具有语音控制功能的水杯，其特征在于，所述水杯包括语音采集模块，与所述语音采集模块电连接的语音分析模块，与所述语音分析模块电连接的操作执行模块；

所述语音采集模块用于获取用户的语音信息，并将所述语音信息发送给所述语音分析模块；

所述语音分析模块用于对所述语音信息进行分析，得到分析结果；

所述操作执行模块用于根据所述分析结果执行相应的操作。

2.根据权利要求1所述的水杯，其特征在于，所述语音分析模块包括：

指令生成单元，用于对所述语音信息进行特征提取与识别，生成语音特征信息；将所述生成的语音特征信息与预先存储的语音特征信息进行匹配，若匹配成功，则生成与所述语音特征信息对应的操作执行指令；若匹配失败，则生成人机对话指令；

发送单元，用于将所述操作执行指令或所述人机对话指令发送至所述操作执行模块。

3.根据权利要求2所述的水杯，其特征在于，所述操作执行模块包括：

人机对话单元，用于当所述人机对话指令包括操作确定指令时，根据所述操作确定指令播放相应的操作确定信息，并根据用户的反馈信息确定是否执行所述操作确定信息对应的操作。

4.根据权利要求2所述的水杯，其特征在于，所述操作执行模块包括：

语音播放单元，用于当所述操作执行指令包括语音播放指令时，根据所述语音播放指令播放相应的信息；其中，所述语音播放指令包括水温播放指令、水量播放指令、时间播放指令中的一种或多种。

5.根据权利要求2所述的水杯，其特征在于，所述操作执行模块包括：

应答单元，用于当所述操作执行指令包括应答指令时，控制所述水杯执行应答操作；其中，所述应答操作包括语音应答、显示应答、振动应答中的一种或多种。

6.根据权利要求2所述的水杯，其特征在于，所述操作执行模块包括：

定位单元，用于当所述操作执行指令包括定位指令时，对所述水杯进行定位，得到所述水杯的位置信息；

通信单元，用于当所述操作执行指令包括定位指令时，将所述水杯的位置信息发送至预设的终端。

7.根据权利要求6所述的水杯，其特征在于，

所述定位单元，用于根据预设的定位规则对所述水杯进行定位，得到所述水杯的位置信息；

所述通信单元，用于按照预设的通信规则与所述预设的终端进行通信，和/或，将所述水杯的位置信息发送至所述预设的终端；

其中，所述预设的定位规则包括：按照预设的时间间隔对水杯进行定位，和/或，根据预置的参考点对水杯进行定位；所述预设的通信规则包括：语音通信和/或视频通信。

8.根据权利要求6所述的水杯，其特征在于，所述水杯包括设置于所述水杯外表面的求助按键，以及设置于所述水杯外表面的摄像模组；

所述求助按键用于，触发所述摄像模组进行拍摄，得到图像数据；

所述求助按键还用于，触发所述通信单元将所述图像数据发送至所述预设的终端。

9.根据权利要求6所述的水杯，其特征在于，所述操作执行模块包括：

游戏单元，用于当所述操作执行指令包括游戏指令时，根据所述游戏指令启动相应的游戏程序；

音频单元，用于当所述操作执行指令包括音乐播放指令时，根据所述音乐播放指令播放预先存储的音频文件；

所述音频单元还用于通过所述通信单元从网络服务器或电子设备处获取音频文件。

10.根据权利要求9所述的水杯，其特征在于，所述水杯包括显示屏，与所述显示屏电连接的文字播放器；

所述显示屏用于，显示所述相应的游戏程序对应的游戏界面；

所述显示屏还用于，当接收到文字播放信号时，控制所述文字播放器播放所述显示屏上当前的文字对应的语音信息。