CN105126349B - 智能互动人偶和系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种智能互动人偶和系统，该人偶的各身体部位间固定连接，该人偶上设置有：中控元件、人体检测器、显示器、存储器和语音播放器；人体检测器在检测到用户时，向中控元件发送指示信号；中控元件进而从存储器中获取预设展示图像和与预设展示图像对应的语音，并将预设展示图像发送给显示器，将语音发送给语音播放器；显示器显示预设展示图像；语音播放器播放所述语音。该人偶的各个身体部位间不设置活动连接件，降低了设计成本和复杂度；通过在检测到人接近时，控制显示器显示预先设置的人偶动作或表情图像，并控制语音播放器播放对应的语音，生动形象，具有良好的互动功能和互动效果。

Description

智能互动人偶和系统

技术领域

本发明涉及电子技术应用领域，尤其涉及一种智能互动人偶和系统。

背景技术

传统的人偶，为了表现人偶的动作，常常设计人偶头部、手臂部、腿脚部或腰部等为活动件。为了实现更加逼真的似人效果，这些活动件的设计往往很复杂且易损坏。

传统人偶往往用于制作玩具，只能通过人的手动控制呈现不同的动作，人偶功能单一，互动性差。

发明内容

本发明提供一种智能互动人偶和系统，用以解决现有人偶功能单一，互动性差的缺陷。

本发明提供一种智能互动人偶，所述人偶的各身体部位间固定连接，所述人偶上设置有：中控元件、人体检测器、显示器、存储器和语音播放器；

所述人体检测器、所述显示器、所述存储器和所述语音播放器分别与所述中控元件连接；

所述人体检测器，用于检测距离所述人偶预设范围的用户，并在检测到所述用户时，向所述中控元件发送指示信号；

所述中控元件，用于在接收到所述指示信号后，从所述存储器中获取预设展示图像和与所述预设展示图像对应的预设语音，并将所述预设展示图像发送给所述显示器，将所述预设语音发送给所述语音播放器；其中，所述预设展示图像为预先生成的所述人偶的动作或表情图像；

所述显示器，用于显示所述预设展示图像；

所述语音播放器，用于播放所述预设语音；

所述存储器，用于存储所述预设展示图像和所述预设语音。

进一步地，所述人偶还包括：

分别与所述中控元件连接的摄像头和图像识别芯片；

所述中控元件还用于在接收到所述指示信号后，控制所述摄像头对所述用户进行拍照，得到所述用户的图像；

所述图像识别芯片，用于识别所述图像中包含的所述用户的状态特征；

所述中控元件还用于从所述存储器中获取与所述状态特征对应的展示图像和语音，并将与所述状态特征对应的展示图像发送给所述显示器进行显示，将与所述状态特征对应的语音发送给所述语音播放器进行播放。

进一步地，所述人偶还包括：

与所述中控元件连接的语音识别芯片和与所述语音识别芯片连接的录音器；

所述语音播放器，还用于播放预设的询问语音；

所述录音器，用于录取所述用户针对所述询问语音的回答语音；

所述语音识别芯片，用于从所述回答语音中识别出预设关键词，并将识别出的所述关键词发送给所述中控元件；

所述中控元件，还用于从所述存储器中获取与所述关键词对应的展示图像和应答语音，并将与所述关键词对应的展示图像发送给所述显示器进行显示，将与所述关键词对应的应答语音发送给所述语音播放器进行播放。

具体地，所述人体检测器包括以下检测器中的任一种：

红外检测器、超声波检测器。

具体地，所述显示器采用3D裸眼显示屏幕。

具体地，所述显示器固定安装在所述人偶的手中，所述人偶的手臂呈托举姿势。

本发明提供一种智能互动系统，至少包括第一智能互动人偶和第二智能互动人偶，所述第一智能互动人偶和所述第二智能互动人偶为如上所述的任一种智能互动人偶；所述第一智能互动人偶和所述第二智能互动人偶通过有线或无线的方式连接；

所述第一智能互动人偶中的中控元件还用于在接收到所述指示信号后，向第二智能互动人偶发送提示信息；

所述第二智能互动人偶中的中控元件还用于在接收到所述提示信息后，根据预设步速和从所述第二智能互动人偶的存储器中获得的所述第二智能互动人偶与所述第一智能互动人偶间的距离，确定计时时间长度，并在计时达到所述计时时间长度时，将从所述第二智能互动人偶的存储器中获得的接续展示图像和与所述接续展示图像对应的接续语音分别发送给所述第二智能互动人偶中的显示器和语音播放器；

所述第二智能互动人偶中的显示器还用于显示所述接续展示图像；

所述第二智能互动人偶中的语音播放器还用于播放与所述接续展示图像对应的接续语音；

其中，所述接续展示图像与所述预设展示图像存在接续关系，所述接续语音与所述预设语音存在接续关系；所述第二智能互动人偶中的存储器还用于关联存储所述接续关系、所述接续展示图像和所述接续语音。

进一步地，所述提示信息中包含所述用户的图像；

所述第二智能互动人偶中的中控元件还用于在计时达到所述计时时间长度时，控制所述第二智能互动人偶上的摄像头进行图像采集；

所述第二智能互动人偶中的图像识别芯片还用于识别采集到的图像与所述用户的图像是否一致；

所述第二智能互动人偶中的中控元件还用于在所述采集到的图像与所述用户的图像一致时，将所述接续展示图像和所述接续语音分别发送给所述第二智能互动人偶中的显示器和语音播放器。

本发明提供的智能互动人偶和系统，该人偶的各个身体部位间固定连接，不设置活动连接件，从而降低人偶的设计成本和设计复杂度。通过在人偶上设置显示器、语音播放器和人体检测器等元器件，能够在检测到人接近时，控制显示器显示预先设置的人偶动作或表情图像，并控制语音播放器播放对应的语音，生动形象，具有良好的互动功能和互动效果。

附图说明

图1为本发明实施例一提供的智能互动人偶的结构示意图；

图2为本发明实施例二提供的智能互动人偶的结构示意图；

图3为本发明实施例三提供的智能互动人偶的结构示意图；

图4为本发明实施例四提供的智能互动系统的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。

图1为本发明实施例一提供的智能互动人偶的结构示意图，本实施例中，所述人偶的各身体部位间固定连接，即身体各部位间不设置活动连接件。如图1所示，所述人偶上设置有：中控元件11、人体检测器12、显示器13、存储器14和语音播放器15；

所述人体检测器12、所述显示器13、所述存储器14和所述语音播放器15分别与所述中控元件11连接；

所述人体检测器12，用于检测距离所述人偶预设范围的用户，并在检测到所述用户时，向所述中控元件11发送指示信号；

所述中控元件11，用于在接收到所述指示信号后，从所述存储器14中获取预设展示图像和与所述预设展示图像对应的预设语音，并将所述预设展示图像发送给所述显示器13，将所述预设语音发送给所述语音播放器15；其中，所述预设展示图像为预先生成的所述人偶的动作或表情图像；

所述显示器13，用于显示所述预设展示图像；

所述语音播放器15，用于播放所述预设语音；

所述存储器14，用于存储所述预设展示图像和所述预设语音。

本实施例中，人偶的各个身体部位，比如头部、手臂、腿、腰等之间的连接处为固定连接，不设置连接件，从而能够大大简化人偶的设计成本和复杂度。

上述中控元件11和存储器14可以设置在所述人偶的身体内部，比如设置在胸腔中。上述人体检测器12、显示器13和语音播放器15可以设置在人偶的表面，通过身体的内部走线与身体内部的中控元件11相连接。

为增加可视化效果，可以将显示器13固定安装在人偶的手中，并使人偶的手臂呈托举姿势。

将该人偶放在某个场所，比如餐厅的门口充当迎宾员的角色。当人偶上的人体检测器12检测到有人靠近时，便会向中控元件11发送指示信号，即指示检测到有人靠近的信号。其中，人体检测器12包括以下检测器中的任一种：红外检测器、超声波检测器。并且，其检测范围也可以预先根据实际使用环境和器件性能设定。

中控元件11接收到人体检测器12发送的指示信号之后，便从存储器14中读取预先设置在存储器14中的展示图像和对应的语音。其中，预设的展示图像为预先生成的该人偶的动作或表情图像。比如对于迎宾的场合，该预设的展示图像为以人偶的形象做出鞠躬动作的图像，并且对应的语音内容比如是欢迎光临等问候语。中控元件11读取获得该展示图像和对应的语音后，分别控制显示器13和语音播放器15进行显示和播放。

在实际实现过程中，该人偶的动作或表情图像可以通过如下方式获得：通过对该人偶进行拍照，得到该人偶的照片，包括该人偶的形象、服饰、发型等。进而采用动画制作技术设定各种需要的动作和表情图像，并且可以将多个动作和表情图像关联，形成动画的效果。从而，上述的预设展示图像并不限定是一幅图像，也可以是关联显示的多幅图像，即动画。比如，预先设置的展示图像为人偶向来人打招呼和鞠躬的动画图像，当检测到来人时，中控元件11控制显示器13在屏幕上显示人偶的形象并做出打招呼和鞠躬的动作，同时控制语音播放器15进行相应语音的播放。

为了使图像或动画的显示效果更为逼真生动，本实施例中的显示器13可以采用3D裸眼显示屏幕。

本实施例提供的智能互动人偶，该人偶的各个身体部位间固定连接，不设置活动连接件，从而降低人偶的设计成本和设计复杂度。通过在人偶上设置显示器、语音播放器和人体检测器等元器件，能够在检测到人接近时，控制显示器显示预先设置的人偶动作或表情图像，并控制语音播放器播放对应的语音，生动形象，具有良好的互动功能和互动效果。

图2为本发明实施例二提供的智能互动人偶的结构示意图，如图2所示，本实施例提供的所述智能互动人偶在图1所示实施例的基础上，还包括：

与所述中控元件11连接的语音识别芯片21和与所述语音识别芯片21连接的录音器22；

所述语音播放器15，还用于播放预设的询问语音；

所述录音器22，用于录取所述用户针对所述询问语音的回答语音；

所述语音识别芯片21，用于从所述回答语音中识别出预设关键词，并将识别出的所述关键词发送给所述中控元件11；

所述中控元件11，还用于从所述存储器14中获取与所述关键词对应的展示图像和应答语音，并控制所述显示器13显示与所述关键词对应的展示图像，控制所述语音播放器15播放所述应答语音。

本实施例中，为了进一步增强人偶互动的效果，还在人偶上设置了语音识别芯片21和录音器22，该语音识别芯片21可以设置在人偶的内部，该录音器22可以设置在人偶的表面，以保证录音效果的清晰。

实际应用中，当检测到人靠近进而控制语音播放器15播放上述与预设展示图像对应的语音之后，比如播放问候语音之后，还可以控制语音播放器15播放预设询问语音。比如对于就餐场合，询问顾客总共几位就餐，中餐还是西餐？当顾客回答时，通过录音器22录取顾客的回答语音，比如回答：4位、中餐。进而录音器22将录取到的回答语音发送给语音识别芯片21，语音识别芯片21从该回答语音中识别出预设关键词，并将识别出的关键词发送给所述中控元件11。比如上述的4位、中餐即为预设关键词，并且，存储器14中还存储有预设关键词与对应的应答语音和展示图像。从而，中控元件11从存储器14中获取与该关键词对应的展示图像和应答语音，并控制显示器13显示与该关键词对应的展示图像，控制语音播放器15播放对应的应答语音。

当用户进而再进行后续答复时，录音器22依然录取用户的回答语音，重复执行上述过程。可选的，如果遇到不能处理的情况，比如从用户的回答语音中提取不到预设关键词，或者提取到了关键词但是存储器中没有存储该关键词对应的展示图像和应答语音，中控元件11可以控制语音播放器15发出比如“亲爱的顾客，对不起，我刚刚没有听清楚你的意思，麻烦你靠近我再说一遍”的语音，从而规避来人距离录音器22太远的情况。如果依旧无法有效识别，则中控元件11可以向后台即管理平台发送告警信号，以提示进行人工参与。比如向餐厅的服务台发送告警提示信号，以使服务人员进行人工解答和帮助。

本实施例中，通过在人偶上设置录音器和语音识别芯片，可以实现人偶与用户的语言互动交流，进一步增强了人偶的智能化交互效果，具有良好用户体验。

图3为本发明实施例三提供的智能互动人偶的结构示意图，如图3所示，在图1或图2所示实施例的基础上，该人偶还包括：

分别与所述中控元件11连接的摄像头31和图像识别芯片32；

所述中控元件11还用于在接收到所述指示信号后，控制所述摄像头31对所述用户进行拍照，得到所述用户的图像；

所述图像识别芯片32，用于识别所述图像中包含的所述用户的状态特征；

所述中控元件11还用于从所述存储器14中获取与所述状态特征对应的展示图像和语音，并将与所述状态特征对应的展示图像发送给所述显示器13进行显示，将与所述状态特征对应的语音发送给所述语音播放器15进行播放。

本实施例中，为了使得人偶显示的动作或表情以及播放的语音与当前用户的肢体动作、表情、年龄等状态特征所反映的用户状态具有更好的匹配性，在人偶上增设有摄像头31和图像识别芯片32。其中，该图像识别芯片32可以采用现有的具有动作、表情等特征识别功能的任一种图像识别芯片，不做具体限制。

举例来说，比如当前拍摄到的用户是一位老人，图像识别芯片32可以通过对用户图像中包含的比如皮肤纹理、头发颜色、以及其他体态特征的提取来确定该用户为一位老人。从而，中控元件11从存储器14中获取与老人对应的展示图像和语音进行显示和播放。可以理解的是，存储器14中可以预先存储不同用户状态特征所对应的展示图像和语音。同理，还可以通过特征识别来识别用户的动作、表情等特征，使得展示的图像和播放的语音与用户的状态特征更为匹配。

图4为本发明实施例四提供的智能互动系统的结构示意图，如图4所示，该系统至少包括第一智能互动人偶A和第二智能互动人偶B，所述第一智能互动人偶A和所述第二智能互动人偶B为如上图1至图3所示实施例中的任一智能互动人偶；所述第一智能互动人偶A和所述第二智能互动人偶B通过有线或无线的方式连接。

本实施例中，为了描述方便，第一智能互动人偶A中相关器件的标记采用如图1至图3中实施例的标记，即图1至图3中实施例的人偶作为本实施例的第一智能互动人偶A。第二智能互动人偶B的对应器件的标记以加“’”的方式标记。

值得说明的是，为了描述多个智能互动人偶相互配合的过程，以下仅以第一智能互动人偶A作为首先检测到用户到来，进而向第二智能互动人偶B告之该情况为例进行说明。但是，可以理解的是，以下中控元件等各功能模块的功能在每个智能互动人偶中都具备。而且，本实施例仅以两个智能互动人偶间的配合为例进行了说明，多个智能互动人偶间的配合过程与之类似，相当于进行接龙的处理，不赘述说明。

具体来说，所述第一智能互动人偶A中的中控元件11还用于在接收到所述指示信号后，向第二智能互动人偶B发送提示信息；

所述第二智能互动人偶B中的中控元件11’还用于在接收到所述提示信息后，根据预设步速和从所述第二智能互动人偶B的存储器14’中获得的所述第二智能互动人偶B与所述第一智能互动人偶A间的距离，确定计时时间长度，并在计时达到所述计时时间长度时，将从所述第二智能互动人偶B的存储器14’中获得的接续展示图像和与所述接续展示图像对应的接续语音分别发送给所述第二智能互动人偶B中的显示器13’和语音播放器15’；

所述第二智能互动人偶B中的显示器13’还用于显示所述接续展示图像；

所述第二智能互动人偶B中的语音播放器15’还用于播放与所述接续展示图像对应的接续语音；

其中，所述接续展示图像与所述预设展示图像存在接续关系，所述接续语音与所述预设语音存在接续关系；所述第二智能互动人偶B中的存储器14’还用于关联存储所述接续关系、所述接续展示图像和所述接续语音。

具体来说，当第一智能互动人偶A的中控元件11接收到人体检测器12发送的指示检测到用户的指示信号后，一方面进行上述获取预设展示图像和语音以进行展示和播放，另一方面向第二智能互动人偶B发送提示信息，该提示信息用于提示相邻的该第二智能互动人偶B其已经检测到用户到来，以触发第二智能互动人偶B的工作过程。

第二智能互动人偶B中的中控元件11’在接收到该提示信息后，首先根据预设步速即预先设定的一般行走步速和第二智能互动人偶B与所述第一智能互动人偶A间的距离，确定计时时间长度。其中，每个智能互动人偶中存储有与其相邻或一定距离范围内的各智能互动人偶间的距离，从而，第二智能互动人偶B从其存储器14’中能够获得与第一智能互动人偶A的距离。

在计时达到所述计时时间长度时，第二智能互动人偶B中的中控元件11’将从第二智能互动人偶B的存储器14’中获得的接续展示图像和与所述接续展示图像对应的接续语音分别发送给所述第二智能互动人偶中的显示器13’和语音播放器15’进行显示和播放。其中，所谓接续展示图像是与第一智能互动人偶中获得的预设展示图像存在接续关系，即其人偶动作或表情具有连续性。接续语音与预设语音存在接续关系同理。可以理解的是，第二智能互动人偶B中的存储器14’中关联存储有该接续关系、接续展示图像和接续语音。

进一步地，为了保证上述两个智能互动人偶间的接续配合更为准确可靠，本实施例中还可以通过人脸识别的方式，在确定第二智能互动人偶B拍摄到第一智能互动人偶A拍摄到的用户时，才进行上述接续展示图像和语音的显示和播放。

具体来说，第一智能互动人偶A发送给第二智能互动人偶B的提示信息中包含第一智能互动人偶A的摄像头31拍摄到的用户的图像。从而，第二智能互动人偶B中的中控元件11’在计时达到上述计时时间长度时，控制第二智能互动人偶B上的摄像头31’进行图像采集。如果第二智能互动人偶B中的图像识别芯片32’识别出采集到的图像与上述用户的图像一致，则第二智能互动人偶B中的中控元件11’将上述接续展示图像和接续语音分别发送给所述第二智能互动人偶中的显示器13’和语音播放器15’。

本实施例中，比如在餐厅中，在由多个智能互动人偶构成的互动系统中，第一个检测到用户到来的智能互动人偶可以根据与用户的语音交互获得用户的目标地址信息。从而，该第一个智能互动人偶可以根据该目标地址信息以及本地存储的餐厅地图确定接龙处理的其他各智能互动人偶，并将该其他各智能互动人偶进行编号，依编号顺序进行接龙处理。即前一个编号的智能互动人偶向后一个智能互动人偶发送上述提示信息，触发后一个智能互动人偶的上述处理过程，如此类推，至用户达到目标地址为止，相当于接龙迎宾引导。

通过本实施例提供的上述智能互动系统，既可以实现用户的引导，也可以与用户进行更加智能、友好的互动，功能丰富、生动，大大提高了用户体验。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种智能互动人偶，其特征在于，所述人偶的各身体部位间固定连接，所述人偶上设置有：中控元件、人体检测器、显示器、存储器和语音播放器；

所述人体检测器、所述显示器、所述存储器和所述语音播放器分别与所述中控元件连接；

所述人体检测器，用于检测距离所述人偶预设范围的用户，并在检测到所述用户时，向所述中控元件发送指示信号；

所述中控元件，用于在接收到所述指示信号后，从所述存储器中获取预设展示图像和与所述预设展示图像对应的预设语音，并将所述预设展示图像发送给所述显示器，将所述预设语音发送给所述语音播放器；其中，所述预设展示图像为预先生成的所述人偶的动作图像；

所述显示器，用于显示所述预设展示图像；

所述语音播放器，用于播放所述预设语音；

所述存储器，用于存储所述预设展示图像和所述预设语音；

所述智能互动人偶还包括：与所述中控元件连接的语音识别芯片和与所述语音识别芯片连接的录音器；

所述语音播放器，还用于播放预设的询问语音；

所述录音器，用于录取所述用户针对所述询问语音的回答语音；

所述语音识别芯片，用于从所述回答语音中识别出预设关键词，并将识别出的所述关键词发送给所述中控元件；

所述中控元件，还用于从所述存储器中获取与所述关键词对应的展示图像和应答语音，并将与所述关键词对应的展示图像发送给所述显示器进行显示，将与所述关键词对应的应答语音发送给所述语音播放器进行播放；

所述智能互动人偶中的中控元件还用于在接收到另一智能互动人偶在接收到指示信号后所发送的提示信息后，根据预设步速和从所述智能互动人偶的存储器中获得的所述智能互动人偶与所述另一智能互动人偶间的距离，确定计时时间长度，并在计时达到所述计时时间长度时，将从所述智能互动人偶的存储器中获得的接续展示图像和与所述接续展示图像对应的接续语音分别发送给所述智能互动人偶中的显示器和语音播放器；

所述智能互动人偶中的显示器还用于显示所述接续展示图像；

所述智能互动人偶中的语音播放器还用于播放与所述接续展示图像对应的接续语音；

其中，所述接续展示图像与所述预设展示图像存在接续关系，所述接续语音与所述预设语音存在接续关系；所述智能互动人偶中的存储器还用于关联存储所述接续关系、所述接续展示图像和所述接续语音。

2.根据权利要求1所述的人偶，其特征在于，还包括：

分别与所述中控元件连接的摄像头和图像识别芯片；

所述中控元件还用于在接收到所述指示信号后，控制所述摄像头对所述用户进行拍照，得到所述用户的图像；

所述图像识别芯片，用于识别所述图像中包含的所述用户的状态特征；

所述中控元件还用于从所述存储器中获取与所述状态特征对应的展示图像和语音，并将与所述状态特征对应的展示图像发送给所述显示器进行显示，将与所述状态特征对应的语音发送给所述语音播放器进行播放。

3.根据权利要求1所述的人偶，其特征在于，所述人体检测器包括以下检测器中的任一种：

红外检测器、超声波检测器。

4.根据权利要求1所述的人偶，其特征在于，所述显示器采用3D裸眼显示屏幕。

5.根据权利要求1所述的人偶，其特征在于，所述显示器固定安装在所述人偶的手中，所述人偶的手臂呈托举姿势。

6.一种智能互动系统，其特征在于，至少包括第一智能互动人偶和第二智能互动人偶，所述第一智能互动人偶和所述第二智能互动人偶为如权利要求1至5中任一项所述的智能互动人偶；所述第一智能互动人偶和所述第二智能互动人偶通过有线或无线的方式连接；

所述第一智能互动人偶中的中控元件还用于在接收到所述指示信号后，向第二智能互动人偶发送提示信息；

所述第二智能互动人偶中的中控元件还用于在接收到所述提示信息后，根据预设步速和从所述第二智能互动人偶的存储器中获得的所述第二智能互动人偶与所述第一智能互动人偶间的距离，确定计时时间长度，并在计时达到所述计时时间长度时，将从所述第二智能互动人偶的存储器中获得的接续展示图像和与所述接续展示图像对应的接续语音分别发送给所述第二智能互动人偶中的显示器和语音播放器；

所述第二智能互动人偶中的显示器还用于显示所述接续展示图像；

所述第二智能互动人偶中的语音播放器还用于播放与所述接续展示图像对应的接续语音；

其中，所述接续展示图像与所述预设展示图像存在接续关系，所述接续语音与所述预设语音存在接续关系；所述第二智能互动人偶中的存储器还用于关联存储所述接续关系、所述接续展示图像和所述接续语音。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述提示信息中包含所述用户的图像；

所述第二智能互动人偶中的中控元件还用于在计时达到所述计时时间长度时，控制所述第二智能互动人偶上的摄像头进行图像采集；

所述第二智能互动人偶中的图像识别芯片还用于识别采集到的图像与所述用户的图像是否一致；

所述第二智能互动人偶中的中控元件还用于在所述采集到的图像与所述用户的图像一致时，将所述接续展示图像和所述接续语音分别发送给所述第二智能互动人偶中的显示器和语音播放器。