一种便携式智能语音交互控制设备的制作方法

本发明涉及智能语音设备技术领域，具体涉及一种便携式智能语音交互控制设备。

背景技术：

Echo(Echo Protocol,应答协议)，Echo是路由也是网络中最常用的数据包，可以通过发送echo包知道当前的连接节点有那些路径，并且通过往返时间能得出路径长度。亚马逊推出的Echo Dot可以听音、播音、与其他设备连接并控制它们，Echo Dot，本质上就是Echo的"Mini-Me"，是一种基于云端且通过语音激活的AI语音交互装置，可以理解为时一个有实体、随时可呼唤的Siri，用户通过说出她的名字或其他关键词来唤醒Echo Dot功能。Echo Dot内置的麦克风阵列时刻处于就绪状态，监听来自四周的声音。一旦识别到关键词，这些麦克风将会记录下接下来的任何话语，然后将它们发送至亚马逊的云端服务器，这些服务器对语音命令进行识别处理之后，会返回指令告知Alexa如何做出回应。

现有的Echo Dot往往自身没有配备扬声器，需要提供的插孔和连接线来与已有的扬声器连接，或者通过蓝牙方式与已有的扬声器连接；而且，Dot的扬声器阵列在拾取语音命令方面表现略差，特别是正在播放音乐或处于嘈杂环境中时，用户需要缩短自己与EchoDot的距离才能完成激活，否则可能无法快速识别命令，用户体验不好，给使用带来不便。

技术实现要素：

本申请提供一种便携式智能语音交互控制设备，对用户与Echo Dot设备的距离无特别要求，在播放音乐或处于嘈杂环境中也可以进行快速的语音识别，用户体验较好。

本申请提供一种便携式智能语音交互控制设备,包括本体以及与所述本体可拆卸连接的耳机，所述本体包括本体外壳和旋转盖，所述旋转盖扣于本体外壳之上，本体外壳表面嵌入式设置有用于放置耳机的耳机槽，耳机槽内设置有电能输出端，耳机上设置有电能输入端，耳机可放置于所述耳机槽内，通过所述电能输出端和所述电能输入端实现与本体电连接进行充电，所述旋转盖上设置有取物孔，水平旋转所述旋转盖可使得耳机从所述取物孔露出便于耳机取出；所述耳机从耳机槽取出后，通过无线通讯与所述本体通讯连接；

所述本体外壳包括：本体上壳、透声壳体和本体下壳，透声壳体设置于本体上壳与本体下壳之间，所述透声壳体上设置有网状透声孔；所述透声壳体与本体上壳连接处还设置有跑马灯圈，所述跑马灯圈外侧设置有透光装饰带。

在一些实施例，所述本体外壳内设置有麦克风阵列、第一通讯模块、第二通讯模块、第一扬声器和本体处理器，所述本体处理器分别与麦克风阵列、第一通讯模块、第二通讯模块、第一扬声器电连接，所述第二通讯模块包括移动数据上网模块、蜂窝收发器和WiFi收发器；所述耳机为入耳式，所述耳机包括设置于端部的入耳软胶和耳机外壳，耳机外壳内设置有耳机通讯模块、耳机处理器、第二扬声器和拾音器，耳机处理器分别与耳机通讯模块、第二扬声器和拾音器电连接，所述耳机通讯模块与第一通讯模块无线连接。

在一些实施例，所述耳机通讯模块与第一通讯模块可通过WiFi、蓝牙或红外无线连接方式实现无线连接；所述耳机包括：TWS耳机、经典立体声蓝牙耳机或经典单边蓝牙耳机。

在一些实施例，所述本体外壳内还设置有与所述本体处理器电连接的本体储能电路，所述本体储能电路还连接有充电模块、电能输出电路，所述电能输出电路还连接有充电模块、电能输出端，所述充电模块包括无线充电模块或USB接口充电模块；所述耳机外壳内还设置有与耳机处理器相连接的耳机储能器电路，所述耳机储能电路还连接有电能输入端。

在一些实施例，所述本体还设置有与所述本体处理器相连接的本体触摸键和本体LED，所述耳机上还设置有与所述耳机处理器相连接的耳机触摸键和耳机LED。

在一些实施例，所述第二通讯模块还包括：e-SIM卡模块。

依据上述实施例，由于本申请的便携式智能语音交互设备不仅可通过耳机的拾音器拾取用户语音，还可通过麦克风阵列拾取用户语音，实现人与设备的语音交互更加方便、灵活；其中，由于耳机与本体无线通讯连接，对用户与Echo Dot设备的距离无特别要求，又由于佩戴与耳朵上的耳机比单独放置的Echo Dot设备拾音效果好很多，在播放音乐或处于嘈杂环境中也可以进行快速的语音识别，用户体验较好；本申请的便携式智能语音交互设备兼具普通Echo Dot设备的功能，另外，由于本申请的便携式智能语音交互设备还可实现拨打电话、发送短信功能和上网功能，功能更加丰富全面的，可满足人们的日常需要，在一定程度上可以取代手机的功能，减少人们的用眼时间，保护视力。

附图说明

图1为本申请提供的一种便携式智能语音交互控制设备系统示意图；

图2为一种实施例提供的便携式智能语音交互控制设备结构框图；

图3为一种实施例提供的便携式智能语音交互控制设备的立体图；

图4为一种实施例提供的便携式智能语音交互控制设备取耳机操作示意图；

图5为一种实施例提供的便携式智能语音交互控制设备的侧面透视图一；

图6为一种实施例提供的便携式智能语音交互控制设备的侧面透视图二；

图7为一种实施例提供的便携式智能语音交互控制设备爆炸图；

图8为一种实施例提供的耳机透视图；

图9为一种实施例提供的便携式智能语音交互系统数据交互过程示意图；

图10为另一种实施例提供的便携式智能语音交互系统数据交互过程示意图；

图11为又一种实施例提供的备用方式下便携式智能语音交互系统数据交互过程示意图。

附图标记：云服务器8，本体10，第一通讯模块11，第二通讯模块12，本体储能电路13，电能输出电路14，电能输出端15，位置传感器16，麦克风阵列17，本体处理器19，耳机20，耳机通讯模块21，耳机储能电路23，电能输入端25，拾音器27，第二扬声器28，耳机处理器29，本体PCB100，本体外壳101，本体LED103，本体触摸键104，本体磁吸装置105，透光装饰带108，旋转盖109，耳机槽112，左耳机槽112a，右耳机槽112b，跑马灯圈113，第一扬声器118，本体电池130，充电模块138，耳机PCB200，耳机外壳201，入耳软胶202，耳机LED203，耳机触摸键204，耳机磁吸装置205，拾音孔206，上盖板207，耳机电池230，本体上壳1011，透声壳体1012，本体下壳1013。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下，本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。

另外，说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时，方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此，说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例，并不意味着是必须的顺序，除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。

本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。

实施例一：

请参考图1至图8，本申请提供一种便携式智能语音交互设备，包括本体10以及与本体可拆卸连接的耳机20。

本体10包括本体外壳101和旋转盖109(如图4所示为圆形)，旋转盖109扣于本体外壳101之上，本体外壳101表面嵌入式设置有用于放置耳机的耳机槽112，耳机槽112内设置有电能输出端15，耳机20上设置有电能输入端25，耳机20可放置于耳机槽112内，通过电能输出端15和电能输入端25实现与本体10电连接进行充电，旋转盖109上设置有取物孔，水平旋转旋转盖109可使得耳机20从该取物孔露出便于耳机20取出(如图4所示)；耳机20从耳机槽112取出后，通过无线通讯与本体10通讯连接。

如图5和图7所示，本体外壳101包括：本体上壳1011、透声壳1012体和本体下壳1013，透声壳体1012设置于本体上壳1011与本体下壳1013之间，该透声壳体1012上设置有网状透声孔；该透声壳体1012与本体上壳1011连接处还设置有跑马灯圈113，跑马灯圈113外侧设置有透光装饰带108。

如图2所示，本体外壳101内设置有麦克风阵列17、第一通讯模块11、第二通讯模块12、第一扬声器118和本体处理器19，本体处理器19分别与麦克风阵列17、第一通讯模块11、第二通讯模块12、第一扬声器118电连接，第二通讯模块12包括移动数据上网模块、蜂窝收发器和WiFi收发器。麦克风阵列17用于拾取用户说出的语音信号，所述语音信号经本体处理器19处理(模数转换)后，转换为相应的数字语音信号经第二通讯模块21发出。

如图2、图6和图8所示，耳机20为入耳式，耳机20包括设置于端部的入耳软胶202和耳机外壳201，耳机外壳201内设置有耳机通讯模块21、耳机处理器29、扬声器28和拾音器27，耳机处理器29分别与耳机通讯模块21、扬声器28和拾音器27电连接，该耳机通讯模块21与第一通讯模块11无线连接。拾音器27用于拾取用户说出的语音信号，所述语音信号经耳机处理器29处理(模数转换)后，转换为相应的数字语音信号经耳机通讯模块21发出。

本申请的便携式智能语音交互设备在使用时具有两种使用方式：分体使用方式和合体使用方式。

分体使用方式时，即当耳机20从耳机槽112取出时，本体处理器19通过第一无线通讯模块11获取耳机通讯模块21发出的数字语音信号，并响应该数字语音信号，通过移动数据上网模块(3G/4G/5G)或WiFi收发器与云服务器8进行通讯连接，将该数字语音信号发送至云服务器8并访问云服务器8，对该数字语音信号进行语音识别和语音分析，若分析的结果与拨打电话、发送短信有关，将分析结果发送回便携式智能语音交互，再通过蜂窝收发器利用现有技术实现拨打电话、发送短信等功能，否则，由服务器进行相应的互联网数据处理。

合体使用方式时，即当耳机20放置于耳机槽112内充电时，本体处理器19通过麦克风阵列17直接拾取用户说出的语音信号，并将其转换为数字语音信号，通过移动数据上网模块(3G/4G/5G)或WiFi收发器与云服务器8进行通讯连接，将该数字语音信号发送至云服务器8并访问云服务器8。服务器8对该数字语音信号进行语音识别和语音分析，若分析的结果与拨打电话、发送短信有关，将分析结果发送回便携式智能语音交互设备，使得便携式智能语音交互设备再通过蜂窝收发器利用现有技术实现拨打电话、发送短信等功能；否则，由服务器进行相应的互联网数据处理，调用对应网络数据，并将该网络数据发送回便携式智能语音交互控制设备，便携式智能语音交互控制设备接收该网络数据后，使得耳机根据该网络数据进行相应的语音播报。

例如:云服务器8可启动程序以进行互联网搜索(如百度搜索)并将搜索结果发回便携式智能语音交互设备并以语音形式播报、或启动程序以调用网络音乐播放器资源进行音乐播放、或启动道路导航应用程序(如高德地图)进行导航、或启动程序以点播音频节目等等。

其中，数据交互过程具体为：处理器19将数字语音信号通过第二无线通讯模块12发送至云服务器8，登录相应云服务器8的接口，对数字语音信号进行语音识别及语义分析；分析完成后，云服务器8根据相应的结果调用对应网络数据，并将该网络数据发送至便携式智能语音交互设备，便携式智能语音交互设备接收该网络数据，根据该网络数据进行相应的语音播报。

另外，便携式智能语音交互设备接收该网络数据后，根据该网络数据进行相应的语音播报时在分体使用方式和合体使用方式不太相同。

分体使用方式时，便携式智能语音交互设备通过第二通讯模块12接收网络数据后，本体处理器19响应该网络数据，通过第二通讯模块12转发至耳机通讯模块21，耳机通讯模块21接收到网络数据后，耳机处理器29响应网络数据，通过第二扬声器28根据网络数据进行相应的语音播报。

合体使用方式时，便携式智能语音交互设备通过第二通讯模块12接收网络数据后，本体处理器19响应该网络数据，通过第一扬声器118根据网络数据进行相应的语音播报。

参考图2和图7，本体外壳101内还设置有与本体处理器19电连接的本体储能电路13，以及与本体储能电路13电连接的充电模块138、电能输出电路14，电能输出电路14还连接有充电模块138、电能输出端15，本体储能电路13还连接有本体电池130。

上述结构中，麦克风阵列17、第一通讯模块11、第二通讯模块12、第一扬声器118、本体处理器19、本体储能电路13、电能输出电路14、电能输出端15和充电模块138构成了本体10的基本组成结构。如图2和图8所示，在一些实施例中，麦克风阵列17、第一通讯模块11、第二通讯模块12、本体处理器19、本体储能电路13和电能输出电路14设置于本体PCB100上。

参考图2、图6和图8，耳机外壳201内还设置有与耳机处理器19电连接的耳机储能电路23，以及与耳机储能电路23电连接的电能输入端25，耳机储能电路23还连接有耳机电池230。耳机的电能输入端25与本体的电能输出端15与相匹配，可以包括但不限于金属触点、金属薄面或金属公母插接头等形式，图6中显示的为金属触点形式。

上述结构中，耳机通讯模块21、耳机处理器29、第二扬声器28、拾音器27、耳机储能电路23和电能输入端25构成了耳机20的基本组成。如图2和图5所示，在一些实施例中，上述结构中，耳机通讯模块21、耳机处理器29、拾音器27和耳机储能电路23设置于耳机PCB200上。

在一些实施例中，充电模块138包括现有的无线充电模块或传统的USB接口充电模块。

耳机充电时，当耳机10放置于耳机槽内时，若充电模块138未与外部电源相连接，本体10通过本体电池130、电能输出电路14和电能输出端15向电能输入端25传输电能，使得耳机20获得充电；若充电模块138与外部电源相连接的情况下，本体10优先利用电能输出电路14和电能输出端15向电能输入端25传输电能，在耳机20充电完成后，再利用本体储能电路13向本体电池130充电。

由此可见，由于具有本体10和耳机20这样的基本组成结构，便携式智能语音交互设备可通过耳机20的拾音器27拾取用户语音，也可通过麦克风阵列17拾取用户语音，实现人与设备的语音交互更加方便、灵活；其中，由于耳机20与本体10无线通讯连接，对用户与Echo Dot设备的距离无特别要求(只需要在可进行无线通讯的氛围内即可)，又由于佩戴与耳朵上的耳机比单独放置的Echo Dot设备拾音效果好很多，在播放音乐或处于嘈杂环境中也可以进行快速的语音识别，用户体验较好，本申请的便携式智能语音交互设备还可通过本体的麦克风阵列17拾取用户语音和本体的第一扬声器118进行语音播报，从而兼具了普通Echo Dot设备的功能，另外，还可通过第二通讯模块12实现拨打电话、发送短信功能和上网功能，功能更丰富全面，可满足人们的日常需要，在一定程度上可以取代手机的功能。

需要指出的是，由于大量的数据处理和数据分析工作是在云端由云服务器完成的，并借助移动数据通讯(3G/4G/5G)或WiFi通讯将网络数据资源发回便携式智能语音交互设备，使得便携式智能语音交互设备不需要强大计算能力的处理器、也不需要昂贵的显示屏，而只需要较好的通讯能力即可，相比手机，不仅可节省便携式智能语音交互设备的硬件成本，而且使用更加方便、智能，可使得人们离开对手机的依赖。

参考图3至图6，在一些实施例，放置于耳机槽112内的耳机20通过磁吸、扣合或卡合方式实现与本体10可拆卸连接，图5至图8中显示的为磁吸形式，耳机磁吸装置205与本体磁吸装置105互相吸附。

在一些实施例，本体外壳101内还设置有与本体处理器19电连接的位置传感器，位置传感器用于检测耳机20在耳机槽112内放置的位置是否准确，避免耳机的电能输入端25与本体的电能输出端15“虚接”，影响耳机的充电效果。

参考图11，在一些实施例，第二通讯模块12还包括：e-SIM卡模块。E-SIM卡内嵌于本体10内部，不再需要用户购买设备后自己插卡，可直接采用软件注册或者直接购买等类型的方式就可以使用自己的运营商网络和套餐，由于不再需要专门设计一个独立的SIM卡槽，使得本体10具有更轻、更薄的机身，制造成本也更低。

在一些实施例，耳机通讯模块21与第一通讯模块11可通过WiFi、蓝牙或红外等无线连接方式实现无线连接。优选地，在一种实施例，耳机通讯模块21与第一通讯模块11可蓝牙实现无线连接，即耳机通讯模块21与第一通讯模块11包括蓝牙模块，此时，耳机20可以为TWS耳机、经典立体声蓝牙耳机或经典单边蓝牙耳机。

当耳机20为TWS耳机(参考图3至图6)，主耳机放置于左耳机槽112a内，从耳机放置于右耳机槽112b内。

在语音播放时，主耳机通过耳机通讯模块21来获取本体10利用第一通讯模块11所发出的语音信号(包括通话语音、短信文本语音信号和云服务器8发送回的网络数据等)，获得该语音信号后，主耳机将语音信号送入主耳机扬声器播放，并用微波通信等近场通讯的方式将语音信号转发给从耳机。

在拾取用户语音信号时，主耳机或从耳机均可拾取用户语音信号，并通过第一通讯模块11发送至本体10，本体处理器19会将主耳机、从耳机分别拾取的用户语音进行去噪、比较，融合为一个语音信号。

在一些实施例，第二通讯模块12还可用于实现便携式智能语音交互控制设备与现有的智能家居装置无线通讯连接，从而进一步，通过AI语音实现对智能家居装置的控制，使得便携式智能语音交互控制设备成为一个智能家居的“遥控器”。具体地，耳机20拾取用户说出的语音命令，耳机处理器29响应该语音命令，通过耳机通讯模块21将语音命令发送至本体的第一通讯模块11，本体处理器19响应该语音命令，通过第二通讯模块12发送至与智能家居装置，使得智能家居执行诸如开机、关机或调温等操作；或者，麦克风阵列17拾取用户说出的语音命令，本体处理器19响应该语音命令，通过第二通讯模块12发送至与智能家居装置，使得智能家居执行诸如开机、关机或调温等操作。

在一些实施例，本体10还设置有与本体处理器19相连接的本体触摸键104和本体LED103，本体LED103包括电量显示灯、SIM卡灯、WiFi灯和语音灯。例如：

(1)电量显示灯设置为4格，显示电量时，

1)电量大于75％并且小于等于100％，四格灯全亮；

2)电量大于50％并且小于等于75％，三格灯点亮；

3)电量大于25％并且小于等于50％，两格灯点亮；

4)电量大于10％并且小于等于25％，一格灯点亮；

5)电量小于等于10％，一格灯呼吸。

(2)SIM卡灯状态指示时，

绿灯亮表示有信号，闪烁表示搜网，不亮表示无服务；

(3)WiFi灯状态指示时，

绿灯亮表示有信号，闪烁表示搜网，不亮表示无服务；

其中，有数据传输时，使用WiFi流量则指示WiFi的绿灯呼吸，使用SIM卡流量则指示SIM卡的绿灯呼吸，优先使用WiFi。

(4)语音灯状态指示时，

唤醒后亮绿灯，搜索时绿灯闪烁，播报时绿灯呼吸。

在一些实施例，耳机20还设置有与耳机处理器29相连接的耳机触摸键204和耳机LED203。

在一些实施例，当耳机20放置于耳机槽112内充电时，耳机20处于不工作的休眠状态，不过，若麦克风阵列17损坏不能使用时，可开启备用方式。即：通过耳机触摸键204唤醒耳机20，使得耳机20的拾音器27拾取用户语音，耳机20将拾取的用户语音模数转换后的数字语音信号发送至第一通讯模块11，本体处理器19响应该数字语音信号，通过移动数据上网模块(3G/4G/5G)或WiFi收发器与云服务器8进行通讯连接，将该数字语音信号发送至云服务器8并访问云服务器8，进行数据交互。需要指出的是，在语音播报时，仍然选择第一扬声器118进行语音播报，也就是说，对于蜂窝收发器收到的通话语音信号、短信语音信息信号以及云服务器8下发的网络数据，本体处理器19不是发送至耳机20，而是直接发送至第一扬声器118，使得第一扬声器118进行语音播报。

在一些实施例，当耳机20从耳机槽112内取出，通过长按耳机触摸键204可使得耳机20通过耳机通讯模块21发出搜寻本体10的信号，本体20通过第一通讯模块11接收到搜寻本体的信号时，将使得本体LED103全部的指示灯高频闪烁以及第一扬声器118发出提示音，从而方便用户找回丢失的本体20；通过长按本体触摸键104可使得本体10通过第一通讯模块11发出搜寻耳机的信号，耳机20通过耳机通讯模块21接收到搜寻信号时，将使得耳机LED204全部的指示灯高频闪烁以及第二扬声器28发出提示音，从而方便用户找回丢失的耳机。由此可见，本申请的便携式智能语音交互控制设备具有找回功能，可避免耳机或充电座(本体10)丢失。因此，相比于现有的耳机充电座(包括现有的TWS耳机充电座)，便携式智能语音交互控制设备不仅携带方便，而且因为具有找回功能，使得耳机和充电座不易丢失。

综上所述，本申请的便携式智能语音交互控制设备将耳机放置于本体内，可使得TWS耳机及其充电座携带方便；并由于TWS耳机可与具有拨打电话、发送信息和上网等功能的充电座(本体)相连接，使得TWS耳机不再依赖于手机就可使用；而且由于本申请的便携式智能语音交互控制设备具有拨打电话、发送信息和上网等功能，并通过AI语音交互取代了手机屏幕操作的交互方式，可满足人们的日常需求，使得人们减少对手机的依赖，并可减少人们的用眼时间，保护视力。

以上应用了具体个例对本发明进行阐述，只是用于帮助理解本发明，并不用以限制本发明。对于本发明所属技术领域的技术人员，依据本发明的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。