CN110648652B - 一种智能互动玩具 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种智能互动玩具，包括玩具本体，还包括：玩具控制终端，用于数据的存储及处理；字体波形模块，存储有字字体发音波形数据库；语音收集模块，收集幼儿所发出的语音；语音转化模块，接收幼儿发出的语音并进行波形分析，并转化为语音波形信息；语音识别模块，接收语音波形信息并与字体发音波形数据库中的波形信息进行对比，以识别语音波形信息中的字体；发音模块，对识别的字体根据字体发音波形数据库中对应的字体波形进行发音输出；音乐播放模块，于语音识别模块识别的语音波形信息中未涉及字体波形时进行音乐播放。本发明可加强玩具与幼儿的互动，提高幼儿对语言上的认知。

Description

一种智能互动玩具
技术领域
本发明涉及玩具的技术领域，尤其是涉及一种智能互动玩具。
背景技术
现有的智能玩具如申请公布号为CN105262804A公开的一种智能玩具，包括定位模块、数据存储模块以及通信模块，定位模块用于定位智能玩具的当前位置，数据存储模块用于存储智能玩具的游戏数据，通信模块用于将定位模块获取的当前位置信息以及数据存储模块存储的游戏数据发送至移动终端，并通过移动终端上传至云端服务器，定位模块、数据存储模块分别连接通信模块。
上述中的现有技术方案存在以下缺陷：上述玩具在使用过程中，幼儿只是进行单独的进行游戏，玩具和幼儿之间毫无互动性，且随着单独游戏时间的增加，幼儿会逐渐丧失对玩具的兴趣，作为面向1-6岁幼儿的智能玩具，在与幼儿之间的交互上有待提升。
发明内容
本发明的目的是提供一种智能互动玩具，具有加强玩具与幼儿之间互动性的优势。
本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：一种智能互动玩具，包括玩具本体，还包括：
玩具控制终端，用于数据的存储及处理；
字体波形模块，耦接于所述玩具控制终端并存储有字体发音波形的字体发音波形数据库；
语音收集模块，耦接于所述玩具控制终端并收集幼儿所发出的语音；
语音转化模块，耦接于所述语音收集模块以接收幼儿发出的语音并进行波形分析，并转化为语音波形信息；
语音识别模块，耦接于所述语音转化模块以接收语音波形信息并与所述字体发音波形数据库中的发音波形信息进行识别，若语音波形信息存在与发音波形信息相同的波形时，识别语音波形信息中的字体信息，若语音波形信息不存在与发音波形信息相同的波形时，记为杂音波形信息；
发音模块，耦接于所述语音识别模块并对识别的字体信息根据字体发音波形数据库中对应的字体波形进行发音输出；
音乐播放模块，耦接于所述语音识别模块并于所述语音识别模块识别的语音波形信息为杂音波形信息时进行音乐播放。
通过采用上述技术方案，当幼儿在和玩具玩耍时并发出语音时，通过语音收集模块进行语音收集并通过语音转化模块转化为语音波形信息，此时语音识别模块识别语音波形信息中的字体信息及杂音波形信息，并在语音波形信息识别为字体信息时通过发音模块对字体信息进行字体语音输出，在语音波形信息识别为杂音波形信息时，通过音乐播放模块进行音乐播放，进而使得幼儿在和玩具一起玩耍时，若发出字体语音，玩具可进行模仿发音使得幼儿知晓并逐渐形成记忆，若发出非字体语音时，玩具可进行音乐播放，有利于加强与幼儿之间的互动性，同时可提高幼儿对语言上的认知。
本发明进一步设置为：还包括：
音乐数据模块，耦接于所述玩具控制终端并存储有幼儿歌曲的幼儿歌曲数据库；
音乐选择模块，耦接于所述语音识别模块并于所述语音识别模块识别的语音波形信息为杂音波形信息时于所述幼儿歌曲数据库中选择幼儿歌曲，且当杂音波形信息与前一次不同时，选择与前一次不同的幼儿歌曲并加载于所述音乐播放模块中进行播放，当杂音波形信息与前一次相同时，选择与前一次相同的幼儿歌曲并加载于所述音乐播放模块中进行播放。
通过采用上述技术方案，通过设置幼儿歌曲数据库，并在接收到幼儿不同的杂音波形信息时，通过音乐选择模块选择不同的歌曲进行输出，以增加幼儿对玩具的兴趣。
本发明进一步设置为：还包括：
语音记录模块，耦接于所述语音识别模块并实时记录每一次经过识别后的语音波形信息；
重复登记模块，耦接于所述语音记录模块并实时登记连续M次出现的字体信息（M≥3）；
所述发音模块于所述重复登记模块中登记到连续出现M次的字体信息时，连续发音输出N次该字体信息（N≥3）。
通过采用上述技术方案，当重复登记模块连续出现相同字体信息时，则表示幼儿对该字体信息产生一定的兴趣，并进行连续发声，此时发音模块可将幼儿所说的字进行多次的反馈，以增加幼儿对该字体信息的认识。
本发明进一步设置为：还包括：
时间记录模块，耦接于所述语音收集模块并实时记录相邻两次所收集的语音间隔时间，并记为T（min）；
温习模块，耦接于所述时间记录模块并于语音间隔时间T≥5时，于所述语音记录模块中提取所记录的语音波形信息中的字体信息，并加载于所述发音模块中依次进行发音输出。
通过采用上述技术方案，通过温习模块对幼儿玩耍过程中所说的字体信息进行再次输出，以进一步增加对所说过的字体信息的认识，进一步提高幼儿对语言上的认知。
本发明进一步设置为：还包括：
字体波形匹配模块，耦接于所述温习模块并于所述温习模块提取字体信息时，于所述字体发音波形数据库匹配与所提取的字体信息具有重合波形的字体信息；
输出模块，耦接于所述字体波形匹配模块并于所述发音模块对所述温习模块提取的字体信息发音输出后，将所述字体波形匹配模块中所匹配的字体信息加载于所述发音模块中依次进行发音输出。
通过采用上述技术方案，通过对幼儿所发出的字体信息进行温习后，再进行相同发音的字体信息输出，以增加幼儿在更多字体信息上的认识。
本发明进一步设置为：还包括：
语音音量检测模块，耦接于所述语音收集模块并实时检测每一次所收集的幼儿语音的音量；
语音音量对比模块，耦接于所述语音音量检测模块并实时对比当前次与前一次的幼儿语音音量；
音量调节模块，耦接于所述语音音量对比模块并于当前次所接收的幼儿语音音量大于前一次所接收的幼儿语音音量时，降低所述发音模块及音乐播放模块的输出音量，反之，则升高所述发音模块及音乐播放模块的输出音量。
通过采用上述技术方案，通过音量调节模块进行发音模块及音乐播放模块音量的高低变换，以进一步增加幼儿对玩具的兴趣。
本发明进一步设置为：还包括：
音量阈值模块，耦接于所述玩家控制终端并提供所述发音模块及音乐播放模块的音量阈值；
所述音量调节模块于所述发音模块及音乐播放模块的输出音量超过音量阈值时停止所述发音模块及音乐播放模块输出音量的升高。
通过采用上述技术方案，通过设置音量阈值，可对发音模块及音乐播放模块的输出音量进行限制，以减少对幼儿的听力损伤。
本发明进一步设置为：还包括：
手持终端，耦接于所述玩具控制终端并远程控制所述发音模块及音乐播放模块的输出。
通过采用上述技术方案，使得幼儿监护人可实时得知幼儿在和玩具玩耍的过程中所发出的字体信息，以便于幼儿监护人根据字体信息对幼儿进行相关字体信息的进一步教育，进而可进一步提高幼儿对语言的认知。
综上所述，本发明的有益技术效果为：
语音收集模块收集语音信息，语音转化模块转化为语音信息，语音识别模块识别语音信息，并进行字体语音输出或音乐播放，有利于加强与幼儿的互动，并提高幼儿对语言上的认知。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图。
图2是本发明的原理示意图一。
图3是本发明的原理示意图二。
图中，1、玩具控制终端；2、字体波形模块；3、字体发音波形数据库；4、语音收集模块；5、语音转化模块；6、语音识别模块；7、发音模块；8、音乐播放模块；9、音乐数据模块；10、音乐选择模块；11、语音记录模块；12、重复登记模块；13、时间记录模块；14、温习模块；15、字体波形匹配模块；16、输出模块；17、语音音量检测模块；18、语音音量对比模块；19、音量调节模块；20、音量阈值模块；21、手持终端；22、幼儿歌曲数据库；23、玩具本体。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
参照图1，为本发明公开的一种智能互动玩具，包括玩具本体23，玩具本体23上涂覆有环保油漆，本实施例中环保油漆优选为环保型铝银浆。
参照图1、图2，本发明还包括玩具控制终端1、字体波形模块2、语音收集模块4、语音转化模块5、语音识别模块6、发音模块7及音乐播放模块8；玩具控制终端1用于数据的存储及处理，本实施例中玩具控制终端1优选为设置于玩具本体23内的控制芯片；字体波形模块2耦接于玩具控制终端1并存储有字体发音波形的字体发音波形数据库3，本实施例中字体发音波形数据库3包含汉语中所有常用字发音的波形信息。
语音收集模块4耦接于玩具控制终端1并收集幼儿所发出的语音；语音转化模块5耦接于语音收集模块4以接收幼儿发出的语音并进行波形分析，并转化为语音波形信息；语音识别模块6耦接于语音转化模块5以接收语音波形信息并与字体发音波形数据库3中的发音波形信息进行识别，若语音波形信息存在与发音波形信息相同的波形时，识别语音波形信息中的字体信息，若语音波形信息不存在与发音波形信息相同的波形时，记为杂音波形信息。
发音模块7耦接于语音识别模块6并对识别的字体信息根据字体发音波形数据库3中对应的字体波形进行发音输出，以将幼儿所说的正确的字进行及时反馈；音乐播放模块8耦接于语音识别模块6并于语音识别模块6识别的语音波形信息为杂音波形信息时进行音乐播放，进而使得幼儿在和玩具一起玩耍时，在发出语音时，玩具可以进行及时的回应，加强与幼儿的互动，特别是在幼儿发出的语音中包括常用字时，玩具可进行相同的发音反馈，使得幼儿的思维中产生玩具所发出的声音与自己所发出声音中有相同之处，并进行反复回应，以提高幼儿在语言字体上的认知。
进一步的，本发明还包括音乐数据模块9、音乐选择模块10；音乐数据模块9耦接于玩具控制终端1并存储有适合幼儿听的幼儿歌曲数据库22；音乐选择模块10耦接于语音识别模块6并于语音识别模块6识别的语音波形信息为杂音波形信息时于幼儿歌曲数据库22中任意选择一首幼儿歌曲并加载于音乐播放模块8中进行播放，以吸引幼儿；且在音乐选择模块10进行歌曲选择时，为增加幼儿的兴趣，当杂音波形信息与前一次不同时，选择与前一次不同的幼儿歌曲并加载于音乐播放模块8中进行播放，当杂音波形信息与前一次相同时，选择与前一次相同的幼儿歌曲并加载于音乐播放模块8中进行播放，且通过音乐播放模块8播放相同或不同的幼儿歌曲以供幼儿监护人知晓幼儿所发出声音的情况。
进一步的，本发明还包括语音记录模块11、重复登记模块12；语音记录模块11耦接于语音识别模块6并实时记录每一次经过识别后的语音波形信息，经过识别后的语音波形信息包括字体信息及杂音波形信息；重复登记模块12耦接于语音记录模块11并实时登记连续M次出现的字体信息（N≥3）；发音模块7于重复登记模块12中登记到连续出现M次的字体信息时，连续发音输出N次该字体信息（M≥3）；当重复登记模块12连续出现相同字体信息时，则表示幼儿对该字体信息产生一定的兴趣，并进行连续发声，此时发音模块7可将幼儿所说的字进行多次的反馈，以增加幼儿对该字体信息的认识。
参照图3，进一步的，本发明还包括时间记录模块13、温习模块14；时间记录模块13耦接于语音收集模块4并实时记录相邻两次所收集的语音间隔时间，并记为T（min），以确定幼儿是否还在与玩具进行玩耍；温习模块14耦接于时间记录模块13并于语音间隔时间T≥5时，于语音记录模块11中提取所记录的语音波形信息中的字体信息，并加载于发音模块7中依次进行发音输出，当幼儿在发声后的时间超过5min而未收集到语音时，可通过温习模块14对幼儿玩耍过程中所说的字体信息进行再次输出，以进一步增加对所说过的字体信息的认识，进一步提高幼儿对语言上的认知。
进一步的，本发明还包括字体波形匹配模块15、输出模块16；字体波形匹配模块15耦接于温习模块14并于温习模块14提取字体信息时，于字体发音波形数据库3匹配与所提取的字体信息具有重合波形的字体信息；输出模块16耦接于字体波形匹配模块15并于发音模块7对温习模块14提取的字体信息发音输出后，将字体波形匹配模块15中所匹配的字体信息加载于发音模块7中依次进行发音输出；在汉语的所有常用字中，存在若干发音相同的字体信息，发音相同的字体信息波形均相同，通过对幼儿所发出的字体信息进行温习后，再进行相同发音的字体信息输出，以增加幼儿在更多字体信息上的认识。
另外，本发明还包括语音音量检测模块17、语音音量对比模块18及音量调节模块19；语音音量检测模块17耦接于语音收集模块4并实时检测每一次所收集的幼儿语音的音量大小；语音音量对比模块18耦接于语音音量检测模块17并实时对比当前次与前一次的幼儿语音音量，即相邻两次所收集的幼儿语音音量；音量调节模块19耦接于语音音量对比模块18并于当前次所接收的幼儿语音音量大于前一次所接收的幼儿语音音量时，降低发音模块7及音乐播放模块8的输出音量，反之，当前次所接收的幼儿语音音量小于前一次所接收的幼儿语音音量时，则升高发音模块7及音乐播放模块8的输出音量；幼儿语音音量变大则表示幼儿离玩具的距离越近，幼儿语音音量变小则表示幼儿离玩具的距离越远，当幼儿离玩具近的时候可降低输出音量，减少对幼儿造成的听力损伤，当幼儿离玩具远的时候可提高输出音量以提高输出字体信息或音乐的清晰度，且通过音量的高低变换进一步增加幼儿对玩具的兴趣。
进一步的，本发明还包括音量阈值模块20，音量阈值模块20耦接于玩家控制终端并提供发音模块7及音乐播放模块8的音量阈值；音量调节模块19于发音模块7及音乐播放模块8的输出音量超过音量阈值时停止发音模块7及音乐播放模块8输出音量的升高，即使幼儿距离玩具较远，依然需要对输出音量进行控制，减少音量过大对幼儿造成的听力损伤。
另外，本发明还包括手持终端21，手持终端21耦接于玩具控制终端1并远程控制发音模块7及音乐播放模块8的输出，本实施例中手持终端21优选为安装于幼儿监护人手机中的APP，通过手持终端21，幼儿监护人可实时得知幼儿在和玩具玩耍的过程中所发出的字体信息，以便于幼儿监护人根据字体信息对幼儿进行相关字体信息的进一步教育，进而可进一步提高幼儿对语言的认知。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种智能互动玩具，包括玩具本体(23)，其特征在于：还包括：
玩具控制终端(1)，用于数据的存储及处理；
字体波形模块(2)，耦接于所述玩具控制终端(1)并存储有字体发音波形的字体发音波形数据库(3)；
语音收集模块(4)，耦接于所述玩具控制终端(1)并收集幼儿所发出的语音；
语音转化模块(5)，耦接于所述语音收集模块(4)以接收幼儿发出的语音并进行波形分析，并转化为语音波形信息；
语音识别模块(6)，耦接于所述语音转化模块(5)以接收语音波形信息并与所述字体发音波形数据库(3)中的发音波形信息相匹配以进行识别，若语音波形信息存在与发音波形信息相同的波形时，识别语音波形信息中的字体信息，若语音波形信息不存在与发音波形信息相同的波形时，记为杂音波形信息；
发音模块(7)，耦接于所述语音识别模块(6)并对识别的字体信息根据字体发音波形数据库(3)中对应的字体波形进行发音输出；
音乐播放模块(8)，耦接于所述语音识别模块(6)并于所述语音识别模块(6)识别的语音波形信息为杂音波形信息时进行音乐播放。
2.根据权利要求1所述的一种智能互动玩具，其特征在于：还包括：
音乐数据模块(9)，耦接于所述玩具控制终端(1)并存储有幼儿歌曲的幼儿歌曲数据库(22)；
音乐选择模块(10)，耦接于所述语音识别模块(6)并于所述语音识别模块(6)识别的语音波形信息为杂音波形信息时于所述幼儿歌曲数据库(22)中选择幼儿歌曲，且当杂音波形信息与前一次不同时，选择与前一次不同的幼儿歌曲并加载于所述音乐播放模块(8)中进行播放，当杂音波形信息与前一次相同时，选择与前一次相同的幼儿歌曲并加载于所述音乐播放模块(8)中进行播放。
3.根据权利要求2所述的一种智能互动玩具，其特征在于：还包括：
语音记录模块(11)，耦接于所述语音识别模块(6)并实时记录每一次经过识别后的语音波形信息；
重复登记模块(12)，耦接于所述语音记录模块(11)并实时登记连续M次出现的字体信息（M≥3）；
所述发音模块(7)于所述重复登记模块(12)中登记到连续出现M次的字体信息时，连续发音输出N次该字体信息（N≥3）。
4.根据权利要求3所述的一种智能互动玩具，其特征在于：还包括：
时间记录模块(13)，耦接于所述语音收集模块(4)并实时记录相邻两次所收集的语音间隔时间，并记为T（min）；
温习模块(14)，耦接于所述时间记录模块(13)并于语音间隔时间T≥5时，于所述语音记录模块(11)中提取所记录的语音波形信息中的字体信息，并加载于所述发音模块(7)中依次进行发音输出。
5.根据权利要求4所述的一种智能互动玩具，其特征在于：还包括：
字体波形匹配模块(15)，耦接于所述温习模块(14)并于所述温习模块(14)提取字体信息时，于所述字体发音波形数据库(3)匹配与所提取的字体信息具有重合波形的字体信息；
输出模块(16)，耦接于所述字体波形匹配模块(15)并于所述发音模块(7)对所述温习模块(14)提取的字体信息发音输出后，将所述字体波形匹配模块(15)中所匹配的字体信息加载于所述发音模块(7)中依次进行发音输出。
6.根据权利要求1所述的一种智能互动玩具，其特征在于：还包括：
语音音量检测模块(17)，耦接于所述语音收集模块(4)并实时检测每一次所收集的幼儿语音的音量；
语音音量对比模块(18)，耦接于所述语音音量检测模块(17)并实时对比当前次与前一次的幼儿语音音量；
音量调节模块(19)，耦接于所述语音音量对比模块(18)并于当前次所接收的幼儿语音音量大于前一次所接收的幼儿语音音量时，降低所述发音模块(7)及音乐播放模块(8)的输出音量，反之，则升高所述发音模块(7)及音乐播放模块(8)的输出音量。
7.根据权利要求6所述的一种智能互动玩具，其特征在于：还包括：
音量阈值模块(20)，耦接于所述玩具控制终端(1)并提供所述发音模块(7)及音乐播放模块(8)的音量阈值；
所述音量调节模块(19)于所述发音模块(7)及音乐播放模块(8)的输出音量超过音量阈值时停止所述发音模块(7)及音乐播放模块(8)输出音量的升高。
8.根据权利要求1所述的一种智能互动玩具，其特征在于：还包括：
手持终端(21)，耦接于所述玩具控制终端(1)并远程控制所述发音模块(7)及音乐播放模块(8)的输出。
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