本發(fā)明涉及智能兒童玩具領(lǐng)域，特別涉及一種語音交互與演練的智能兒童玩具。

背景技術(shù)：

電子技術(shù)和其他高科技的發(fā)展對整個社會產(chǎn)生了深遠的影響，同時也改變了人們的傳統(tǒng)生活，智能玩具的出現(xiàn)和流行恰恰體現(xiàn)了這一趨勢，這里的智能玩具不是指一般的智能兒童玩具。傳統(tǒng)的玩具性能和娛樂性單一，并且主要是建立在傳統(tǒng)的制造業(yè)基礎(chǔ)上的，機械和設(shè)計是它最主要的技術(shù)含量。現(xiàn)在隨著人們對娛樂要求的提高，智能玩具已經(jīng)在市場上占據(jù)了很大的份額，其結(jié)構(gòu)、機械、電子等智能含義愈加明顯。這類技術(shù)性玩具突破了傳統(tǒng)玩具概念的局限，將幼教產(chǎn)品、科普產(chǎn)品、娛樂產(chǎn)品吸納進賣場，極大豐富了玩具的內(nèi)涵。事實上，玩具已不僅僅是與人們的童稚時代相伴的階段性產(chǎn)品，而是以不同的形式與人們的一生相聯(lián)系。

目前的智能兒童玩具，存在智能化程度低，趣味性低和功能較少的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種語音交互與演練的智能兒童玩具，可以解決現(xiàn)有技術(shù)中，目前的智能兒童玩具，存在智能化程度低，趣味性低和功能較少的問題。

本發(fā)明提供了一種語音交互與演練的智能兒童玩具，所述語音遙控智能玩具電路控制系統(tǒng)，包括語音識別系統(tǒng)模塊、speechsdk系統(tǒng)和人與智能玩具語音交互模塊；所述語音識別系統(tǒng)模塊，包括特征提取、預(yù)處理、參數(shù)分析、訓練聚類、失真測度、測度估計、語音庫、判決、專家知識庫和結(jié)果輸出；所述speechsdk系統(tǒng)，包括語音識別引擎接口、語音識別上下文接口、語法規(guī)則接口、識別結(jié)果接口和語音合成接口；所述人與智能玩具語音交互模塊，包括智能玩具構(gòu)架電路連接模塊、人與智能玩具語音交互程序和智能玩具運動控制電路連接模塊。

較佳地，所述智能玩具構(gòu)架電路連接模塊包括ibmt61、無線麥克風、雙目視覺攝像頭、傳感器采集模塊、usb聲音采集板、運動控制單片機、彩信開發(fā)模塊、煙霧傳感器、紅外傳感器組、超聲傳感器組、聲音探頭組、步進電機驅(qū)動模塊、第一步進電機、第二步進電機、電磁開關(guān)、嘴巴開合控制器、電源電壓轉(zhuǎn)換模塊和鋰電池。

較佳地，所述人與智能玩具語音交互程序包括開始、調(diào)用initialize函數(shù)初始化語音識別、調(diào)用start函數(shù)啟動識別、通過麥克風與智能玩具對話、引擎識別、發(fā)送識別消息激活消息函數(shù)、識別結(jié)果與自定義語句比較、調(diào)用stop函數(shù)關(guān)閉識別、智能玩具回答與運動、重新開始識別和結(jié)束。

較佳地，所述智能玩具運動控制電路連接模塊包括上位機語音識別、rs232接口、下位單片機、步進電機驅(qū)動模塊、第一步進電機和第二步進電機。

本發(fā)明實施例中，提供一種語音交互與演練的智能兒童玩具，其中的特征提取對語音特征信息提取后，經(jīng)過所述預(yù)處理的簡單分析處理后進入所述參數(shù)分析，語音特征信息經(jīng)過所述參數(shù)分析后一方面進行訓練聚類儲存到所述語音庫中，另一方面進入所述測度估計的程序，所述測度估計根據(jù)所述失真測度以及所述語音庫對語音特征信息進行測度與估計分析后進入所述判決的程序，所述判決根據(jù)所述專家知識庫進行對語音特征信息的分析與判斷，最后通過所述結(jié)果輸出的程序?qū)⒄Z音特征信息輸出；語音識別引擎接口用于創(chuàng)建語音識別引擎的實例，所述語音識別引擎包括獨占引擎和共享引擎，所述獨占引擎用于由創(chuàng)建的應(yīng)用程序使用，所述共享引擎用于供多個應(yīng)用程序共同使用，所述語音識別上下文接口用于發(fā)送和接收與語音識別相關(guān)的消息通知和創(chuàng)建語法規(guī)則對象，所述語法規(guī)則接口用于定義引擎需要識別的具體內(nèi)容和用于創(chuàng)建、載入與激活識別用的語法規(guī)則，并且語法規(guī)則定義了期望識別的單詞、短語和句子，所述語法規(guī)則包括聽寫語法和命令控制語法，所述命令控制語法用于識別用戶在語法文件里自定義的一些特定的命令詞匯和句子，并且所述語法規(guī)則以xml文件的格式編寫，并通過接口載入，然后激活，所述識別結(jié)果接口用于獲取識別的結(jié)果,包括識別的文字以及識別的語法規(guī)則，所述語音合成接口通過訪問tts引擎實現(xiàn)文本到語音的轉(zhuǎn)換,從而使智能玩具具備語音輸出功能；所述無線麥克風與雙目視覺攝像頭均與ibmt61電性連接，所述ibmt61與傳感器采集模塊、usb聲音采集板、運動控制單片機和彩信開發(fā)模塊電性連接；所述傳感器采集模塊與煙霧傳感器、紅外傳感器組和超聲傳感器組電性連接，所述usb聲音采集板與聲音探頭組電性連接；所述運動控制單片機與步進電機驅(qū)動模塊和電磁開關(guān)，所述步進電機驅(qū)動模塊與第一步進電機和第二步進電機電性連接，所述第一步進電機以及第二步進電機均與電源電壓轉(zhuǎn)換模塊電性連接；所述電源電壓轉(zhuǎn)換模塊與鋰電池電性連接，所述電磁開關(guān)與嘴巴開合控制器電性連接；所述人與智能玩具語音交互程序包括開始、調(diào)用initialize函數(shù)初始化語音識別、調(diào)用start函數(shù)啟動識別、通過麥克風與智能玩具對話、引擎識別、發(fā)送識別消息激活消息函數(shù)、識別結(jié)果與自定義語句比較、調(diào)用stop函數(shù)關(guān)閉識別、智能玩具回答與運動、重新開始識別和結(jié)束，啟動所述開始進入所述調(diào)用initialize函數(shù)初始化語音識別，然后通過所述調(diào)用start函數(shù)啟動識別后進入人與智能玩具語音互動的所述通過麥克風與智能玩具對話的程序，然后進入所述引擎識別，所述引擎識別對人發(fā)出的指令進行分析與識別，如果未識別成功，然后程序自動回到所述通過麥克風與智能玩具對話進行重新發(fā)出指令；如果第二次也未識別成功，系統(tǒng)直接進行到所述識別結(jié)果與自定義語句比較進行識別；如果在所述引擎識別成功后通過所述發(fā)送識別消息激活消息函數(shù)進入所述識別結(jié)果與自定義語句比較進行識別，識別成功后直接進入調(diào)用stop函數(shù)關(guān)閉識別后進入所述智能玩具回答與運動，所述智能玩具回答與運動一面可以通過所述重新開始識別循環(huán)到調(diào)用start函數(shù)啟動識別進行第二次語音加護命令的執(zhí)行，另一面進入所述結(jié)束進入關(guān)閉狀態(tài)；所述智能玩具運動控制電路連接模塊包括上位機語音識別、rs232接口、下位單片機、步進電機驅(qū)動模塊、第一步進電機和第二步進電機，所述上位機語音識別通過所述rs232與所述下位單片機電性連接，所述下位單片機與所述步進電機驅(qū)動模塊電性連接，所述步進電機驅(qū)動模塊與第一步進電機和第二步進電機電性連接。

附圖說明

圖1為一種語音交互與演練的智能兒童玩具的原理示意圖；

圖2為一種語音交互與演練的智能兒童玩具的speechsdk系統(tǒng)示意圖；

圖3為一種語音交互與演練的智能兒童玩具的智能玩具構(gòu)架電路連接模塊示意圖；

圖4為一種語音交互與演練的智能兒童玩具的語音識別系統(tǒng)模塊示意圖；

圖5為一種語音交互與演練的智能兒童玩具的智能玩具運動控制電路連接模塊示意圖；

圖6為一種語音交互與演練的智能兒童玩具的人與智能玩具語音交互程序示意圖；

圖7為一種語音交互與演練的智能兒童玩具的人與智能玩具演示程序示意圖；

圖8為一種語音交互與演練的智能兒童玩具的指令執(zhí)行程序示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明的一個具體實施方式進行詳細描述，但應(yīng)當理解本發(fā)明的保護范圍并不受具體實施方式的限制。

本發(fā)明實施例提供的一種語音交互與演練的智能兒童玩具，所述語音遙控智能玩具電路控制系統(tǒng)，包括語音識別系統(tǒng)模塊、speechsdk系統(tǒng)和人與智能玩具語音交互模塊；所述語音識別系統(tǒng)模塊，包括特征提取、預(yù)處理、參數(shù)分析、訓練聚類、失真測度、測度估計、語音庫、判決、專家知識庫和結(jié)果輸出；所述speechsdk系統(tǒng)，包括語音識別引擎接口、語音識別上下文接口、語法規(guī)則接口、識別結(jié)果接口和語音合成接口；所述人與智能玩具語音交互模塊，包括智能玩具構(gòu)架電路連接模塊、人與智能玩具語音交互程序和智能玩具運動控制電路連接模塊。所述智能玩具構(gòu)架電路連接模塊包括ibmt61、無線麥克風、雙目視覺攝像頭、傳感器采集模塊、usb聲音采集板、運動控制單片機、彩信開發(fā)模塊、煙霧傳感器、紅外傳感器組、超聲傳感器組、聲音探頭組、步進電機驅(qū)動模塊、第一步進電機、第二步進電機、電磁開關(guān)、嘴巴開合控制器、電源電壓轉(zhuǎn)換模塊和鋰電池。所述人與智能玩具語音交互程序包括開始、調(diào)用initialize函數(shù)初始化語音識別、調(diào)用start函數(shù)啟動識別、通過麥克風與智能玩具對話、引擎識別、發(fā)送識別消息激活消息函數(shù)、識別結(jié)果與自定義語句比較、調(diào)用stop函數(shù)關(guān)閉識別、智能玩具回答與運動、重新開始識別和結(jié)束。所述智能玩具運動控制電路連接模塊包括上位機語音識別、rs232接口、下位單片機、步進電機驅(qū)動模塊、第一步進電機和第二步進電機。

工作原理：該語音交互與演練的智能兒童玩具，其中的特征提取對語音特征信息提取后，經(jīng)過所述預(yù)處理的簡單分析處理后進入所述參數(shù)分析，語音特征信息經(jīng)過所述參數(shù)分析后一方面進行訓練聚類儲存到所述語音庫中，另一方面進入所述測度估計的程序，所述測度估計根據(jù)所述失真測度以及所述語音庫對語音特征信息進行測度與估計分析后進入所述判決的程序，所述判決根據(jù)所述專家知識庫進行對語音特征信息的分析與判斷，最后通過所述結(jié)果輸出的程序?qū)⒄Z音特征信息輸出；語音識別引擎接口用于創(chuàng)建語音識別引擎的實例，所述語音識別引擎包括獨占引擎和共享引擎，所述獨占引擎用于由創(chuàng)建的應(yīng)用程序使用，所述共享引擎用于供多個應(yīng)用程序共同使用，所述語音識別上下文接口用于發(fā)送和接收與語音識別相關(guān)的消息通知和創(chuàng)建語法規(guī)則對象，所述語法規(guī)則接口用于定義引擎需要識別的具體內(nèi)容和用于創(chuàng)建、載入與激活識別用的語法規(guī)則，并且語法規(guī)則定義了期望識別的單詞、短語和句子，所述語法規(guī)則包括聽寫語法和命令控制語法，所述命令控制語法用于識別用戶在語法文件里自定義的一些特定的命令詞匯和句子，并且所述語法規(guī)則以xml文件的格式編寫，并通過接口載入，然后激活，所述識別結(jié)果接口用于獲取識別的結(jié)果,包括識別的文字以及識別的語法規(guī)則，所述語音合成接口通過訪問tts引擎實現(xiàn)文本到語音的轉(zhuǎn)換,從而使智能玩具具備語音輸出功能；所述無線麥克風與雙目視覺攝像頭均與ibmt61電性連接，所述ibmt61與傳感器采集模塊、usb聲音采集板、運動控制單片機和彩信開發(fā)模塊電性連接；所述傳感器采集模塊與煙霧傳感器、紅外傳感器組和超聲傳感器組電性連接，所述usb聲音采集板與聲音探頭組電性連接；所述運動控制單片機與步進電機驅(qū)動模塊和電磁開關(guān)，所述步進電機驅(qū)動模塊與第一步進電機和第二步進電機電性連接，所述第一步進電機以及第二步進電機均與電源電壓轉(zhuǎn)換模塊電性連接；所述電源電壓轉(zhuǎn)換模塊與鋰電池電性連接，所述電磁開關(guān)與嘴巴開合控制器電性連接；所述人與智能玩具語音交互程序包括開始、調(diào)用initialize函數(shù)初始化語音識別、調(diào)用start函數(shù)啟動識別、通過麥克風與智能玩具對話、引擎識別、發(fā)送識別消息激活消息函數(shù)、識別結(jié)果與自定義語句比較、調(diào)用stop函數(shù)關(guān)閉識別、智能玩具回答與運動、重新開始識別和結(jié)束，啟動所述開始進入所述調(diào)用initialize函數(shù)初始化語音識別，然后通過所述調(diào)用start函數(shù)啟動識別后進入人與智能玩具語音互動的所述通過麥克風與智能玩具對話的程序，然后進入所述引擎識別，所述引擎識別對人發(fā)出的指令進行分析與識別，如果未識別成功，然后程序自動回到所述通過麥克風與智能玩具對話進行重新發(fā)出指令；如果第二次也未識別成功，系統(tǒng)直接進行到所述識別結(jié)果與自定義語句比較進行識別；如果在所述引擎識別成功后通過所述發(fā)送識別消息激活消息函數(shù)進入所述識別結(jié)果與自定義語句比較進行識別，識別成功后直接進入調(diào)用stop函數(shù)關(guān)閉識別后進入所述智能玩具回答與運動，所述智能玩具回答與運動一面可以通過所述重新開始識別循環(huán)到調(diào)用start函數(shù)啟動識別進行第二次語音加護命令的執(zhí)行，另一面進入所述結(jié)束進入關(guān)閉狀態(tài)；所述智能玩具運動控制電路連接模塊包括上位機語音識別、rs232接口、下位單片機、步進電機驅(qū)動模塊、第一步進電機和第二步進電機，所述上位機語音識別通過所述rs232與所述下位單片機電性連接，所述下位單片機與所述步進電機驅(qū)動模塊電性連接，所述步進電機驅(qū)動模塊與第一步進電機和第二步進電機電性連接，使得智能化程度高，趣味性高和功能較多。

以上公開的僅為本發(fā)明的具體實施例，但是，本發(fā)明實施例并非局限于此，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員能思之的變化都應(yīng)落入本發(fā)明的保護范圍。