一种基于情境模式的幼儿语音互动陪护系统的制作方法

本实用新型涉及一种基于情境模式的幼儿语音互动陪护系统，属于语音互动陪护技术领域。

背景技术：

幼儿期是孩子成长的关键时期，其行为特征通常表现为：愿意扩大接触范围，想与更多的人接近，精力较充沛，好奇心强烈，有一定的思维想象能力但自主意识较弱。这个阶段的成长经历对孩子未来品德、性格、兴趣爱好的形成尤为重要。由于受工作、社交、家务等影响，作为承担幼儿启蒙教育首要责任的父母往往难以做到时刻陪伴在孩子身边，给予孩子最需要的关爱和照顾，目前市面上能提供给幼儿的语音互动产品虽然种类繁多但都缺少主动、积极、健康的引导和教育功能，使孩子难以保持较长时间的注意力，一旦兴趣点转移而父母又不在身边，就很容易发生危险；iPad、手机等电子工具虽然能提供丰富的视频动画节目和简单的语音交流，但高亮度、高频次的视频变化很容易伤害到幼儿发育不完全的视神经，而语音交流也不过是基于菜单式的点播工具，对自主意识较弱的幼儿而言也难以保持较长时间的兴趣，难以起到安全陪护的作用。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于解决幼儿语音互动陪护的难题，提出来了一种基于情境模式的幼儿语音互动陪护系统，可以有效的起到对幼儿益智教育与安全陪护的作用。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

本实用新型基于情境模式的幼儿语音互动陪护系统，包括语音交互模块、传感器模块、主控模块、存储模块、驱动模块；其中：

所述语音交互模块，用于采集幼儿语音信息并通过串行通信发送至主控模块；同时，对主控模块传回的情境模式语音信息驱动外部设备进行播放；

所述传感器模块，用于采集环境信息、幼儿肢体信息，并通过串行通信发送至主控模块；

所述主控模块，用于分析幼儿语音信息、环境信息、幼儿肢体信息，将幼儿语音信息、环境信息、幼儿肢体信息通过串行通信发送至存储模块；同时，调用存储模块中的情境模式语音信息，并将情境模式语音信息通过串行通信发送至语音交互模块；当环境信息、幼儿肢体信息异常时通过串行通信发送至驱动模块；

所述存储模块，用于存储幼儿语音信息、环境信息、幼儿肢体信息、情境模式语音信息，并将情境模式语音信息通过串行通信发送至主控模块；

所述驱动模块用于向外部发送报警信息。

本实用新型基于情境模式的幼儿语音互动陪护系统，所述语音交互模块包括语音采集模块、语音驱动模块，语音采集模块用于采集幼儿语音信息，语音驱动模块用于将情境模式语音信息驱动外部设备进行播放。

本实用新型基于情境模式的幼儿语音互动陪护系统，所述传感器模块包括温度传感器、光敏传感器、触摸传感器，温度传感器用于采集温度信息，光敏传感器用于采集光敏信息，触摸传感器用于采集幼儿肢体信息。

本实用新型基于情境模式的幼儿语音互动陪护系统，所述存储模块包括n个存储器，所述n个存储器用于分别对应存储不同的情境模式语音信息。

本实用新型基于情境模式的幼儿语音互动陪护系统，所述系统还包括无线通信模块，所述无线通信模块用于将情境模式语音信息更新。

本实用新型基于情境模式的幼儿语音互动陪护系统，所述传感器模块还包括角度传感器、加速度传感器，角度传感器用于采集系统角度信息，加速度传感器用于采集系统加速度信息。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型可以有效地实现语音互动和异常报警，起到对幼儿益智教育与安全陪护的作用。

附图说明

图1为本实用新型的系统结构图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的技术方案做进一步的详细说明：

本技术领域技术人员可以理解的是，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本实用新型所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

如图1所示，本实用新型提出了一种基于情境模式的幼儿语音互动陪护系统，包括语音交互模块、传感器模块、主控模块、存储模块、驱动模块、无线通信模块。其中语音交互模块包括微型麦克风、微型扬声器。传感器模块包括温度传感器、触摸传感器、角度传感器、加速度传感器、光敏传感器等感知器件。主控模块为基于微处理器内核的单片机，并包括实时时钟、代码下载及仿真接口。存储模块为存储卡。

语音交互模块通过微型麦克风采集幼儿语音信号，再采用自动语音识别技术提取幼儿语音关键词给微处理器分析处理，温度传感器采集温度信息，光敏传感器采集光敏信息，触摸传感器采集幼儿肢体信息，温度信息、光敏信息、幼儿肢体信息发送至微处理器分析处理，微处理器分析处理后调用存储卡，存储卡包括多个存储器，多个存储器用于分别对应存储不同的情境语音信息，多个存储器包含不同的故事情境或闯关游戏，包含有听音乐、讲故事、诵儿歌等环节。

幼儿发出对系统调用的语音信息，微处理器根据当前所处季节、时间、场所等情况分析处理后调用情境语音信息存储器，自主选择合适的情境模式显示在LCD触摸显示屏上，系统将选择是否进入该情境模式的语音信息发送至语音交互模块，语音交互模块则通过技术将文本合成语音信号再通过扬声器播放，幼儿听到语音后有选择的回答是，进入系统调用的情境模式语音存储器提供的故事情境或闯关游戏，如果回答否，进入系统调用的第二个情境模式语音存储器提供的故事情境或闯关游戏，以此类推，直到幼儿选择自己喜欢的故事情境或闯关游戏。微处理器还分析温度信息、光敏信息、幼儿肢体信息，当温度信息、光敏信息、幼儿肢体信息异常时通过驱动模块产生必要的驱动信号向外部发送报警信息。

传感器模块还包括角度传感器、加速度传感器，角度传感器采集系统角度信息，加速度传感器采集系统加速度信息，目的是使系统具有多种感知应变能力，起到与幼儿灵活互动的作用，后期还可以根据功能需要添加相应传感器，如有害气体检测传感器等，进一步提高对幼儿的安全防护能力。无线通信模块用于将情境模式语音信息更新。无线通信模块还可用于系统软件更新、参数配置。整个系统采用锂电池供电，确保能长时间持续工作。

本实用新型可以内置于玩具中，当孩子触摸到玩具或发出特定语音指令时即唤醒系统，由系统根据当前所处季节、时间、场所等情况自主选择合适的剧本，主动引导孩子进入某种故事情境或闯关游戏之中，通过听音乐、讲故事、诵儿歌等环节增长知识，在故事情境中学习与人交流，在恰当的点评、鼓励和潜移默化中培养孩子阳光、开朗、坚强的性格，寓教于乐。

所有情境剧本均通过语音与孩子互动，充分发挥语音这一人类最自然、最直接的交流方式，减少高亮视频对幼儿视神经的伤害。考虑幼儿的生理特点和耐心程度，每个剧本用时定为30分钟左右。当一个剧本结束时，可通过与幼儿的语言交流分析判断是否启动下一个新剧本。

总体而言，本实用新型基于情境模式的幼儿语音互动陪护系统，可以有效的实现语音互动和异常报警，起到对幼儿益智教育与安全陪护的作用。

需要说明的是，以上实施方式仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管通过上述实施方式已经对本实用新型进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本实用新型所限定的范围。