本實用新型涉及語音交互技術領域，尤其涉及一種智能語音交互裝置、系統及智能玩具。

背景技術：

智能語音交互裝置作為人機交互模塊可以裝載到實體的機器人、家用電器、中控系統、門禁系統、ATM機等設備中，也可以放置于玩具中，作為兒童玩具。智能語音交互裝置也可以作為特殊場館(如博物館)中的物品介紹工具，為參觀者提供更直接的了解工具。當作為特殊場館的物品介紹工具時，可以采用本地預置的語音庫進行交互，而不需要與云端服務器通信。

在目前的已有技術中，墜落提醒技術在多數領域尤其兒童玩具領域中尚未出現，兒童玩具是一種使用壽命很短的產品，需要在墜落前實現掉電保護，因此，目前的技術無法滿足兒童玩具領域的需求。掉電保護技術在固態硬盤等存儲設備中普遍出現，此類技術多采用實時監測電壓值的方法，用于防止存儲設備掉電時數據丟失或紊亂，實現方法復雜，需在電路設計上投入大量精力。而且掉電保護技術也未應用到兒童玩具領域。

另外，現有的智能語音交互裝置也不能與手機等移動終端進行對講通信，語音交互的應用范圍較窄。

技術實現要素：

本實用新型要解決的技術問題是，提供一種智能語音交互裝置、系統及智能玩具，實現智能語音交互裝置的墜落掉電保護或搖晃關機。

本實用新型采用的技術方案是，所述智能語音交互裝置，包括：比較器、控制器、加速度傳感器、電源、計時器以及適于存儲墜落加速度范圍和/或搖晃關機加速度的第一存儲器件，其中，

所述加速度傳感器，連接所述控制器，適于獲取所述智能語音交互裝置的加速度；

所述計時器，連接所述控制器，適于接收所述控制器的控制信息以進行計時，當計時時長達到預設時長時計時結束；

所述電源，適于為所述比較器、所述控制器、所述計時器和所述加速度傳感器供電；

所述比較器，連接所述控制器，適于比較在所述計時器計時的預設時長內所述智能語音交互裝置的加速度與所述墜落加速度范圍或搖晃關機加速度是否匹配；

所述控制器，適于當所述比較器的比較結果為匹配時，關閉所述電源。

進一步的，所述第一存儲器件還適于存儲求救提醒音頻和/或感謝音頻、以及存儲墜落后被接住的加速度范圍；

所述比較器，還適于比較在所述計時器計時的預設時長內所述智能語音交互裝置的加速度與所述墜落后被接住的加速度范圍是否匹配；

所述裝置還包括：音頻輸出器件，連接所述控制器，適于接收所述控制器的控制信息以播放求救提醒音頻或感謝音頻。

進一步的，所述裝置還包括：指示燈，連接所述控制器，適于接收所述控制器的控制信息以按照第一閃爍方式工作以進行墜落提醒。

進一步的，所述裝置還包括：音頻輸入器件，適于錄制用戶輸入的語音作為播放指令語音、來話提醒語音或對講語音，其中，

所述控制器的音頻輸入端連接所述音頻輸入器件；所述控制器的錄制指令輸出端連接所述音頻輸入器件。

進一步的，所述裝置還包括：通信器件，連接所述控制器，適于與對講服務器進行交互；

第二存儲器件，連接所述控制器，適于存儲播放指令語音和錄制指令語音。

進一步的，所述通信器件為wifi器件。

進一步的，所述裝置還包括：第三存儲器件，連接所述控制器，適于存儲預先錄制的來話提醒語音，所述來話提醒語音適于進行來話提醒；和/或，

指示燈，連接所述控制器，適于按照第二閃爍方式工作以進行來話提醒。

本實用新型還提供一種智能玩具，包括上述的智能語音交互裝置。

本實用新型還提供一種智能語音交互系統，包括：對講服務器和上述的智能語音交互裝置，其中，

所述對講服務器，適于接收移動終端發來的語音并轉發給智能語音交互裝置；接收智能語音交互裝置發來的語音并轉發給移動終端。

本實用新型還提供一種智能語音交互系統，包括：對講服務器、移動終端和上述的智能語音交互裝置，其中，

所述移動終端，適于向所述對講服務器發送語音；接收所述對講服務器發來的所述智能語音交互裝置的語音；

所述對講服務器，適于接收所述移動終端發來的語音并轉發給所述智能語音交互裝置；接收所述智能語音交互裝置發來的語音并轉發給所述移動終端。

采用上述技術方案，本實用新型至少具有下列優點：

本實用新型所述智能語音交互裝置及系統，通過加速度傳感器，實時監測加速度值，就可判斷玩具是否有墜落危險并及時播放提示語音。在墜落之前，控制器陸續斷開各部分電源，避免因碰撞引起硬件電路額外損壞，如：瞬間電流過大燒壞主控芯片。

本實用新型還能夠實現智能語音交互裝置與手機等移動終端之間的對講通信，擴展了智能語音交互裝置的語音交互應用范圍。將本實用新型的智能語音交互裝置嵌入至玩具等產品中，玩具可實現具有更強交互功能。如，兒童用戶可通過嵌入本實用新型的玩具與綁定玩具的手機賬號進行對講。同時，本實用新型的智能語音交互裝置還具有傳統智能語音交互裝置的功能，兒童用戶可與玩具進行對話。

本實用新型實現方法簡單，成本低廉，應用范圍廣泛，克服了現有技術的不足，實現墜落提醒和掉電保護，使智能語音交互裝置交互性能更好，質量更佳。

附圖說明

圖1為本實用新型第一實施例的智能語音交互裝置組成結構示意圖；

圖2為本實用新型第二實施例的智能語音交互裝置組成結構示意圖；

圖3為本實用新型第三實施例的智能語音交互裝置組成結構示意圖；

圖4為本實用新型第四實施例的智能語音交互裝置組成結構示意圖；

圖5為本實用新型第五實施例的智能語音交互裝置組成結構示意圖；

圖6為本實用新型第六實施例的智能語音交互裝置組成結構示意圖；

圖7為本實用新型第十實施例的智能語音交互裝置組成結構示意圖；

圖8為本實用新型第十實施例的所述智能語音交互裝置的墜落提醒和掉電保護流程圖；

圖9為本實用新型第十實施例的用戶在移動終端上發起對講的流程圖；

圖10為本實用新型第十實施例的用戶在所述智能語音交互裝置端發起對講的流程。

具體實施方式

為更進一步闡述本實用新型為達成預定目的所采取的技術手段及功效，以下結合附圖及較佳實施例，對本實用新型進行詳細說明如后。

本實用新型第一實施例，一種智能語音交互裝置，如圖1所示，包括以下組成部分：比較器100、控制器200、加速度傳感器300、電源400、計時器500 以及適于存儲墜落加速度范圍和/或搖晃關機加速度的第一存儲器件600，其中，

加速度傳感器300，連接控制器200，適于獲取所述智能語音交互裝置的加速度；

計時器500，連接控制器200，適于接收控制器200的控制信息以進行計時，當計時時長達到預設時長時計時結束；

電源400，適于為比較器100、控制器200、計時器500和加速度傳感器300 供電；

比較器100，連接控制器200，適于比較在計時器500計時的預設時長內所述智能語音交互裝置的加速度與所述墜落加速度范圍或搖晃關機加速度是否匹配；

控制器200，適于當比較器100的比較結果為匹配時，關閉電源400。

本實用新型所述智能語音交互裝置，通過加速度傳感器，實時監測加速度值，就可判斷所述裝置是否有墜落危險并及時播放提示語音。在墜落之前，控制器斷開電源，避免因碰撞引起硬件電路額外損壞，如：瞬間電流過大燒壞主控芯片，極大的延長了所述智能語音交互裝置的使用壽命。另外，搖晃關機功能的加入，還增加的產品的特色。本實用新型的所述裝置應用范圍廣泛，可嵌入到毛絨玩具、電子產品和日常用品中。

本實用新型第二實施例，一種智能語音交互裝置，如圖2所示，包括以下組成部分：比較器100、控制器200、加速度傳感器300、電源400、計時器500、音頻輸出器件700、以及適于存儲墜落加速度范圍和/或搖晃關機加速度的第一存儲器件600，其中，

加速度傳感器300，連接控制器200，適于獲取所述智能語音交互裝置的加速度；

計時器500，連接控制器200，適于接收控制器200的控制信息以進行計時，當計時時長達到預設時長時計時結束；

電源400，適于為比較器100、控制器200、計時器500和加速度傳感器300 供電；

比較器100，連接控制器200，適于比較在計時器500計時的預設時長內所述智能語音交互裝置的加速度與所述墜落加速度范圍或搖晃關機加速度是否匹配；

控制器200，適于當比較器100的比較結果為匹配時，關閉電源400；

優選的，第一存儲器件600還適于存儲求救提醒音頻和/或感謝音頻、以及存儲墜落后被接住的加速度范圍；

比較器100，還適于比較在計時器500計時的預設時長內所述智能語音交互裝置的加速度與所述墜落后被接住的加速度范圍是否匹配；

音頻輸出器件700，連接控制器200，適于接收控制器200的控制信息以播放求救提醒音頻或感謝音頻。

本實用新型實施例與第一實施例的區別在于，本實用新型實施例一方面還包含音頻輸出器件700，另一方面，第一存儲器件600除了適于存儲用于進行墜落掉電保護的墜落加速度范圍和用戶進行搖晃關機的搖晃關機加速度之外，還適于存儲求救提醒音頻和/或感謝音頻、以及存儲墜落后被接住的加速度范圍。當智能語音交互裝置發生墜落時，不僅能在控制器200的控制下及時關閉電源，并且音頻輸出器件700還能在控制器200的控制下播放求救提醒音頻；當智能語音交互裝置發生墜落后又被接住時，比較器100還適于比較在所述計時器計時的預設時長內所述智能語音交互裝置的加速度與所述墜落后被接住的加速度范圍是相匹配的并通知控制器200，從而，音頻輸出器件700還能在控制器200 的控制下播放感謝音頻。

本實用新型第三實施例，一種智能語音交互裝置，如圖3所示，包括以下組成部分：比較器100、控制器200、加速度傳感器300、電源400、計時器500、指示燈800以及適于存儲墜落加速度范圍和/或搖晃關機加速度的第一存儲器件 600以及，其中，

加速度傳感器300，連接控制器200，適于獲取所述智能語音交互裝置的加速度；

計時器500，連接控制器200，適于接收控制器200的控制信息以進行計時，當計時時長達到預設時長時計時結束；

電源400，適于為比較器100、控制器200、計時器500和加速度傳感器300 供電；

比較器100，連接控制器200，適于比較在計時器500計時的預設時長內所述智能語音交互裝置的加速度與所述墜落加速度范圍或搖晃關機加速度是否匹配；

控制器200，適于當比較器100的比較結果為匹配時，關閉電源400。

指示燈800，連接控制器200，適于接收所述控制器的控制信息以按照第一閃爍方式工作以進行墜落提醒。

本實用新型實施例與第一實施例的區別在于，本實用新型實施例所述裝置還包含指示燈800，比如：LED等，急速閃爍以對用戶進行墜落提醒，適用于存在聽力障礙的用戶。優選的，本實用新型的指示燈800閃爍還可以與第二實施例中的播放求救提醒音頻相結合，更加有效對用戶進行墜落提醒。

本實用新型第四實施例，一種智能語音交互裝置，如圖4所示，包括以下組成部分：比較器100、控制器200、加速度傳感器300、電源400、計時器500、音頻輸出器件700、音頻輸入器件901、以及適于存儲墜落加速度范圍和/或搖晃關機加速度的第一存儲器件600，其中，

加速度傳感器300，連接控制器200，適于獲取所述智能語音交互裝置的加速度；

計時器500，連接控制器200，適于接收控制器200的控制信息以進行計時，當計時時長達到預設時長時計時結束；

電源400，適于為比較器100、控制器200、計時器500和加速度傳感器300 供電；

比較器100，連接控制器200，適于比較在計時器500計時的預設時長內所述智能語音交互裝置的加速度與所述墜落加速度范圍或搖晃關機加速度是否匹配；

控制器200，適于當比較器100的比較結果為匹配時，關閉電源400。

音頻輸入器件901，適于錄制用戶輸入的語音作為對講語音，其中，控制器 200的音頻輸入端連接音頻輸入器件901，控制器200的錄制指令輸出端連接音頻輸入器件901。

音頻輸出器件700，連接控制器200，適于接收控制器200的控制信息以播放來話提醒語音或對講語音。

本實用新型實施例與第一實施例的區別在于，在本實用新型實施例所述裝置中添加了音頻輸出器件700和音頻輸入器件901，可以支持與用戶的對講功能的實現。本實用新型實施例的所述智能語音交互裝置可以不借助外界的對講服務器和移動終端，而直接與用戶進行對講。具體是通過音頻輸入器件901錄制用戶的對講語音，由控制器200在本地的語音數據庫中查找到相應的應答語音后，通過音頻輸出器件700播放用于對講的應答語音。將本實用新型實施例的所述裝置應用于兒童玩具中，兒童用戶可與玩具進行對話。

本實用新型第五實施例，一種智能語音交互裝置，如圖5所示，包括以下組成部分：比較器100、控制器200、加速度傳感器300、電源400、計時器500、音頻輸出器件700、音頻輸入器件901、通信器件902、第二存儲器件903、以及適于存儲墜落加速度范圍和/或搖晃關機加速度的第一存儲器件600，其中，

加速度傳感器300，連接控制器200，適于獲取所述智能語音交互裝置的加速度；

計時器500，連接控制器200，適于接收控制器200的控制信息以進行計時，當計時時長達到預設時長時計時結束；

電源400，適于為比較器100、控制器200、計時器500和加速度傳感器300 供電；

比較器100，連接控制器200，適于比較在計時器500計時的預設時長內所述智能語音交互裝置的加速度與所述墜落加速度范圍或搖晃關機加速度是否匹配；

控制器200，適于當比較器100的比較結果為匹配時，關閉電源400。

音頻輸入器件901，適于錄制用戶輸入的語音作為播放指令語音、來話提醒語音或對講語音，其中，控制器200的音頻輸入端連接音頻輸入器件901，控制器200的錄制指令輸出端連接音頻輸入器件901。

音頻輸出器件700，連接控制器200，適于接收控制器200的控制信息以播放來話提醒語音或對講語音。

通信器件902，連接控制器200，適于與對講服務器進行交互。通信器件902 可以為wifi器件。

第二存儲器件903，連接控制器200，適于存儲播放指令語音和錄制指令語音。

本實用新型實施例與第一實施例的區別在于，在本實用新型實施例所述裝置中添加了音頻輸出器件700、音頻輸入器件901、通信器件902和第二存儲器件903，可以支持與用戶的對講功能的實現。本實用新型實施例的所述智能語音交互裝置需要借助外界的對講服務器和移動終端與用戶進行對講。具體是通過音頻輸入器件901錄制播放指令語音、來話提醒語音或對講語音，當控制器200 將錄制指令輸入到音頻輸入器件901時，若音頻輸入器件901實時錄制的用戶語音與播放指令語音一致，則通過音頻輸出器件700播放移動終端通過對講服務器發來的對講語音，也可以通過按鍵控制音頻輸出器件700播放移動終端通過對講服務器發來的對講語音。若音頻輸入器件901實時錄制的用戶語音與錄制指令語音一致，則音頻輸入器件901對接下來的用戶語音進行錄制，將所錄制的對講語音作為對講語音發送給對講服務器，通過對講服務器發送給移動終端。將本實用新型實施例的所述裝置應用于兒童玩具中，可以使兒童玩具實現更強的交互功能。

本實用新型第六實施例，一種智能語音交互裝置，如圖6所示，包括以下組成部分：比較器100、控制器200、加速度傳感器300、電源400、計時器500、音頻輸出器件700、音頻輸入器件901、通信器件902、第二存儲器件903、第三存儲器件904、指示燈800以及適于存儲墜落加速度范圍和/或搖晃關機加速度的第一存儲器件600，其中，

加速度傳感器300，連接控制器200，適于獲取所述智能語音交互裝置的加速度；

計時器500，連接控制器200，適于接收控制器200的控制信息以進行計時，當計時時長達到預設時長時計時結束；

電源400，適于為比較器100、控制器200、計時器500和加速度傳感器300 供電；

比較器100，連接控制器200，適于比較在計時器500計時的預設時長內所述智能語音交互裝置的加速度與所述墜落加速度范圍或搖晃關機加速度是否匹配；

控制器200，適于當比較器100的比較結果為匹配時，關閉電源400。

音頻輸入器件901，適于錄制用戶輸入的語音作為播放指令語音、來話提醒語音或對講語音，其中，控制器200的音頻輸入端連接音頻輸入器件901，控制器200的錄制指令輸出端連接音頻輸入器件901。

音頻輸出器件700，連接控制器200，適于接收控制器200的控制信息以播放來話提醒語音或對講語音。

通信器件902，連接控制器200，適于與對講服務器進行交互。通信器件902 可以為wifi器件。

第二存儲器件903，連接控制器200，適于存儲播放指令語音和錄制指令語音。

第三存儲器件904，連接控制器200，適于存儲預先錄制的來話提醒語音，所述來話提醒語音適于進行來話提醒；和/或，

指示燈800，連接控制器200，適于按照第二閃爍方式工作以進行來話提醒。

本實用新型實施例與第五實施例的區別在于，在本實用新型實施例所述裝置中添加了第三存儲器件904和指示燈800，在對講的過程中，當有移動終端通過對講服務器發來的對方語音時，本實用新型實施例同時通過播放來話提醒語音和閃爍指示燈的方式對用戶進行來話提醒，可以更好的支持對講功能的實現。將本實用新型實施例的所述裝置應用于兒童玩具中，可以使兒童玩具實現更強的交互功能。

本實用新型第七實施例，一種智能玩具，包括第一、二、三、四、五或六實施例中的智能語音交互裝置。

本實用新型實施例為內置有智能語音交互裝置的智能玩具提供了墜落提醒和掉電保護功能，為其在兒童玩具的應用領域中增添了特色。在目前的兒童玩具市場中，極少或幾乎沒有產品具備墜落提醒和掉電保護功能。由于用戶為兒童，玩具的使用壽命普遍較短。加速度傳感器可以感應到墜落信息，及時提醒用戶(多為兒童)不要投擲玩具，墜落前立即掉電，保護產品硬件電路，延長使用壽命。

總結本實用新型實施例的優點如下：

墜落提醒增強了智能語音交互裝置的交互性能，更加人性化，比如：用戶投擲模塊時播放求救語音、請求用戶停止投擲。

掉電保護使智能語音交互裝置在落地之前關斷電源，避免因碰撞而引起的硬件電路損壞，延長使用壽命。

根據加速度傳感器的監測結果，可為智能語音交互裝置擴展搖晃關機功能，增加產品特色。

本實用新型第八實施例，一種智能語音交互系統，包括：對講服務器和第一、二、三、四、五或六實施例中的智能語音交互裝置，其中，

所述對講服務器，適于接收移動終端發來的語音并轉發給智能語音交互裝置；接收智能語音交互裝置發來的語音并轉發給移動終端。

本實用新型第九實施例，一種智能語音交互系統，包括：對講服務器、移動終端和第一、二、三、四、五或六實施例中的智能語音交互裝置，其中，

所述移動終端，適于向所述對講服務器發送語音；接收所述對講服務器發來的所述智能語音交互裝置的語音；

所述對講服務器，適于接收所述移動終端發來的語音并轉發給所述智能語音交互裝置；接收所述智能語音交互裝置發來的語音并轉發給所述移動終端。

本實用新型第十實施例，本實施例是在上述實施例的基礎上，結合附圖7～10 介紹一個本實用新型的應用實例。

如圖7所示，本實用新型智能語音交互裝置包含有10個組成部分，分別是：充電管理器、鋰電池、電源轉換器、控制器、wifi模塊、閃存芯片、音頻輸入模塊、音頻輸出模塊、加速度傳感器和LED指示燈。

充電管理器將電源線輸入的5V轉換為鋰電池的充電電壓，并控制電池的整個充電過程。

鋰電池為整個智能語音交互裝置的供電。

電源轉換器將鋰電池的3.7V電壓轉換為適合其他部分供電的3.3V。

控制器分別與wifi模塊、閃存芯片、音頻輸入模塊、音頻輸出模塊、加速度傳感器和LED指示燈通信。

閃存芯片存儲需要的本地信息。

wifi模塊提供網絡連接能力。

音頻輸入模塊部分拾取用戶輸入的聲音，并傳輸給控制器。

音頻輸出模塊部分將控制器輸出的音頻信息通過揚聲器播放。

加速度傳感器可感知用戶操作智能語音交互裝置時的加速度變化信息。

該智能語音交互裝置在實現了語音交互等基本功能的基礎上，還增加了墜落提醒和掉電保護功能，同時可實現搖晃關機功能。使智能語音交互裝置人機交互性能更好，并延長使用壽命。

如圖8所示，本實用新型實施例的所述裝置的墜落提醒和掉電保護流程如下：

步驟1、智能語音交互裝置接通電源后觸發加速度傳感器，實時監測加速度值。

步驟2、判斷加速度值大小，若加速度值接近重力加速度g，表明該裝置自由墜落；若加速度值大于g表明用戶(尤其是兒童用戶)在投擲語音模塊。

步驟3、調用閃存芯片中的求救語音文件并播放，同時控制LED閃爍，提示用戶模塊即將墜落。

步驟4、再次判斷加速度傳感器是否接近0，若是，則執行步驟5，否則執行步驟6。因為墜落時被用戶接住或停止投擲，加速度值接近0。

步驟5、加速度值接近0則播放閃存器中的感謝語音文件，提示用戶已無墜落危險。

步驟6、若加速度值無明顯變化，關斷電源，保護硬件電路。

該實用新型所述智能語音交互裝置的對講功能分為兩種情況：

第一種情況，用戶在移動終端上發起對講，將語音信息推送至智能語音交互裝置。

如圖9所示，用戶在移動終端上發起對講的流程主要包含六個步驟，分別是：

步驟1，用戶在移動終端(如手機)上登錄客戶端并與智能語音交互裝置綁定，發起對講并輸入語音。

步驟2，移動終端將拾取的語音信息上傳至對講服務器。

步驟3，對講服務器將語音信息推送至綁定的智能語音交互裝置。

步驟4，智能語音交互裝置播放提示語音，提示用戶接收到了推送的語音。

步驟5，用戶在智能語音交互裝置上按鍵。

步驟6，智能語音交互裝置將移動終端側的語音信息播放給用戶。

第二種情況，用戶在所述智能語音交互裝置端發起對講，將語音信息推送至綁定的移動終端上。

如圖10所示，用戶在所述智能語音交互裝置端發起對講的流程主要包含五個步驟，分別是：

步驟1，用戶在智能語音交互裝置上按鍵進入對講模式，用戶說話，輸入語音。

步驟2，智能語音交互裝置拾取用戶輸入的語音，并通過wifi將語音信息上傳至對講服務器。

步驟3，對講服務器將語音信息推送至與智能語音交互裝置綁定賬號的移動終端。

步驟4，移動終端提示用戶接收到語音信息推送。

步驟5，用戶打開移動終端，點擊后播放語音信息。

通過具體實施方式的說明，應當可對本實用新型為達成預定目的所采取的技術手段及功效得以更加深入且具體的了解，然而所附圖示僅是提供參考與說明之用，并非用來對本實用新型加以限制。