智能语音交互学习系统 |
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| 申请号 | CN202410151706.1 | 申请日 | 2024-02-02 | 公开(公告)号 | CN117809493A | 公开(公告)日 | 2024-04-02 |
| 申请人 | 东莞市凌岳电子科技有限公司; 曾小云; | 发明人 | 曾小云; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种智能语音交互学习系统，包括：第一交互模 块 ，所述第一交互模块包括：拾音模组，采集用户的语音数据；语音解码模组，对用户的语音数据进行分析并得到对应的语音控制指令或语音交互信息；语音播报模组，接收语音数据并进行播报；第一主控芯片模组，根据所述语音控制指令播报相应的提问语音数据，并等待拾音模组和语音解码模块获取用户反馈的语音交互信息，根据所述语音交互信息判断用户是否答题正确，并调取对应的结果语音数据供语音播报模组播报。本发明可以提供一种 互动性 强的教学产品，同时也能够保护视 力 。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种智能语音交互学习系统，其特征在于，包括：第一交互模块，所述第一交互模块包括： |
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| 说明书全文 | 智能语音交互学习系统技术领域[0001] 本发明涉及少儿教育设备的技术领域，尤其涉及一种适合3‑12岁少儿的智能语音交互学习系统。 背景技术[0002] 随着中国教育的普及和科技的飞速发展，儿童启蒙的年龄逐渐向低龄化发展，而幼儿、学生学习的方式也呈现出多样化的趋势。在这个过程中，各种教育类电子产品应运而生，如雨后春笋般涌现，逐渐成为家庭中不可或缺的教育工具。 [0003] 传统的教育学习机教学方式这种通过显示图像和发出声音来传授知识的方式属于单向的内容灌输，这种单向的内容灌输方式存在一定的局限性。首先，其学习内容相对单一，无法满足学生多样化的需求。其次，教学过程中缺乏互动性，使得学习过程显得枯燥乏味，难以激发学生的学习兴趣。 [0004] 也有一些教育类电子产品通过制作APP的方式来实现与用户的交互，这类教育类电子产品的优点通常将学习内容以游戏互动的方式展现，让学生在玩乐中学习知识，从而提高他们的学习积极性。例如，设计一些富有挑战性的游戏，让学生在完成游戏任务的过程中掌握数学知识、语言技能等。然而，长时间观看电子屏幕学习可能会对儿童的视力产生不利影响。 [0005] 因而，需要一款新的智能语音交互学习系统，既能够满足交互性，又能够保护视力，这成了一个教育行业内待解决的技术问题。 发明内容[0006] 为了解决现有技术中的教育学习机交互性不够，或者是容易伤眼睛的技术问题，本发明提出了智能语音交互学习系统。 [0007] 本发明提出的智能语音交互学习系统，包括：第一交互模块，所述第一交互模块包括： [0008] 拾音模组，采集用户的语音数据； [0009] 语音解码模组，对用户的语音数据进行分析并得到对应的语音控制指令或语音交互信息； [0010] 语音播报模组，接收语音数据并进行播报； [0011] 第一主控芯片模组，根据所述语音控制指令播报相应的提问语音数据，并等待拾音模组和语音解码模块获取用户反馈的语音交互信息，根据所述语音交互信息判断用户是否答题正确，并调取对应的结果语音数据供语音播报模组播报。 [0013] 所述第二交互模块包括： [0014] 第二主控芯片模组，根据所述操作控制信号调取对应的控制指令； [0015] 显示模组，执行所述控制指令。 [0016] 进一步，所述第一主控芯片模组预存至少一个语音控制指令，语音控制指令对应的题库数据，题库数据对应的提问语音数据以及结果语音数据，语音控制指令对应的操作控制信号。 [0017] 进一步，所述题库数据包括亲属关系题库数据，认识时间题库数据，认识角度题库数据，认识方位题库数据，数字的加减乘除题库数据，安全知识题库数据当中的至少一种。 [0018] 进一步，所述第二主控芯片模组预存所述操作控制信号对应的控制指令。 [0019] 进一步，所述显示模组包括电子式显示模组、机械式显示模组当中的至少一个。 [0021] 进一步，所述第一交互模块还包括第一无线通讯模块，所述第二交互模块还包括第二无线通讯模块，所述第一交互模块通过所述第一无线通讯模块向所述第二交互模块的第二无线通讯模块发送操作控制信号。 [0022] 进一步，所述第二交互模块还包括红外线模组，所述红外线模组检测用户的距离，并在用户距离小于阈值时，通知所述第二主控芯片模组，由第二主控芯片模组发送给第一主控芯片模组，第一主控芯片模组进行处理后交给所述语音播报模组进行播报。 [0023] 本发明相较于传统学习机，实现了现有学习机的创新性功能设计与学习方式。本发明可以设计为一个时钟，但不局限于一个时钟的体现形式。教学系统内置在时钟里，教学系统第一交互模块内有第一无线通讯模组可以通过WiFi联网，可从云端获取信息，使可学习的内容大大增加。时钟除了用于看时间，在涉及时间、角度、方位教学时，时钟可以进行辅助教学，即语音播报后，时钟会做出相应动作进行指示教学，进一步，本发明具有学习时长，坐姿提醒，当学习时长达到一定时间时，会提醒需要休息一下，当检测到坐姿不健康时，会提醒坐姿不正确，从而保护少儿健康。本发明的学习方式是智能语音互动式教学方式，即机问人答或人问机答,交互式的学习可使少儿加深学习记忆，学习过程轻松有趣。附图说明 [0024] 下面结合实施例和附图对本发明进行详细说明，其中： [0025] 图1是本发明一实施例的正面示意图。 [0026] 图2是本发明一实施例的背面示意图。 [0027] 图3是本发明一实施例的结构框图。 [0028] 图4是本发明一实施例的电源系统结构框图。 [0029] 图5是本发明一实施例的流程图。 具体实施方式[0030] 为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。 [0031] 由此，本说明书中所指出的一个特征将用于说明本发明的一个实施方式的其中一个特征，而不是暗示本发明的每个实施方式必须具有所说明的特征。此外，应当注意的是本说明书描述了许多特征。尽管某些特征可以组合在一起以示出可能的系统设计，但是这些特征也可用于其他的未明确说明的组合。由此，除非另有说明，所说明的组合并非旨在限制。 [0032] 在一个实施例中，本发明的智能语音交互学习系统，包括第一交互模块。 [0033] 在该实施例中，第一交互模块包括：拾音模组，语音解码模组，语音播报模组，第一主控芯片模组。 [0035] 语音解码模组对用户的语音数据进行分析并得到对应的语音控制指令或语音交互信息，语音解码模组也是相对成熟的模块，现有的百度公司推出的小度产品，可以接收用户的语音数据，并进行分析得到对应的语音控制指令，类似的还有苹果公司推出的siri，以及阿里公司推出的天猫精灵等产品。 [0036] 语音播报模组接收语音数据并进行播报，该模组主要为扬声器。 [0037] 第一主控芯片模组，根据语音控制指令播报相应的提问语音数据，并等待拾音模组和语音解码模块获取用户反馈的语音交互信息，该语音交互信息其实就是用户所报的答案，以便于用户发出的控制指令语音区别开来，第一主控芯片模块根据用户的语音交互信息判断用户是否答题正确，并调取对应的结果语音数据供语音播报模组播报。 [0038] 在一个实施例中，第一主控芯片模组可以预存至少一个语音控制指令，语音控制指令对应的题库数据，题库数据对应的提问语音数据以及结果语音数据。第一主控芯片根据用户的语音控制指令调取对应的题库数据，然后找到题库数据对应的而提问语音数据，交给语音播报模块进行播报，然后得到用户回答的答案以后，把用户答案的语音交互信息与题库数据中的答案进行对比，如果一致，就调取正确有关的结果语音数据，如果不一致，就调取错误有关的结果语音数据。 [0039] 在一个进一步的较优实施例中，本发明的智能语音交互学习系统，包括第一交互模块和第二交互模块。 [0040] 第一交互模块的职能与上一实施例一致。第一主控芯片模组调取对应的结果语音数据供语音播报模组播报的同时向第二交互模块发出操作控制信号。 [0041] 第二交互模块包括第二主控芯片模组，显示模组。 [0042] 第二主控芯片模组根据操作控制信号调取对应的控制指令。 [0043] 显示模组执行控制指令。 [0044] 显示模组与现有的APP类教育产品的显示屏不同，本发明的显示模组可以采用电子式显示模组，也可以采用机械式显示模组，还可以采用电子式显示模组和机械式显示模组的组合。电子式显示模组类似于用于计算的计算器所用到的显示模组，这种显示模组比较利于眼睛。 [0045] 在一个较优实施例中，显示模组采用机械式显示模组。 [0046] 在一个实施例中，机械式显示模组可以采用时钟，更加利于眼睛的保护。 [0047] 与仅有第一交互模块的实施例不同的是，当系统同时有第一交互模块和第二交互模块时，第一主控芯片模组预存至少一个语音控制指令，语音控制指令对应的题库数据，题库数据对应的提问语音数据以及结果语音数据，语音控制指令对应的操作控制信号。 [0048] 例如，用户说请开始10以内的加减法出题，第一交互模块出完题并根据用户的答案得到语音交互信息后，就可以发送对应的操作控制信号给第二交互模块，第二交互模块可以根据这个操作控制信号来控制显示模组显示对应的内容。 [0049] 在一个具体的实施例中，第二主控芯片模组可以预存操作控制信号对应的控制指令。 [0050] 在一个具体的实施例中，显示模组采用时钟时，时钟的时针通过第一电机驱动，所述时钟的分针通过第二电机驱动，所述第一二主控芯片模组根据控制指令对所述第一电机和第二电机进行控制。 [0051] 在一个实施例中，第一交互模块还包括第一无线通讯模块，第二交互模块还包括第二无线通讯模块，第一交互模块通过第一无线通讯模块向第二交互模块的第二无线通讯模块发送操作控制信号。 [0052] 两个无线通讯模组可以采用射频收发模组、红外线传输模组、wifi模组、蓝牙模组和有线连接等方式实现。 [0053] 在一个实施例中，第二交互模块还包括红外线模组，所述红外线模组检测用户的距离，并在用户距离小于阈值时，通知所述第二主控芯片模组，由第二主控芯片模组发送给第一主控芯片模组，第一主控芯片模组进行处理后交给所述语音播报模组进行播报。这个功能可以用来监测用户是否距离太近，若是距离太近，则进行提示，以便纠正用户的坐姿，以及安全用眼距离。 [0054] 本发明的题库数据包括亲属关系题库数据，认识时间题库数据，认识角度题库数据，认识方位题库数据，数字的加减乘除题库数据，安全知识题库数据当中的至少一种。 [0055] 下面结合具体的附图，对本发明的技术构思进行说明。 [0056] 图1示出了本发明的一个智能语音交互学习系统的具体产品的正面透视图。该产品表面上看着像一个时钟，时钟的顶部设有拾音模组1，底部设有红外线模组3。时钟就是显示模组，更具体一些，时钟的表盘部分就是显示模组，可以通过时针和分针3来指示时间、标注角度等。 [0057] 图2示出了本发明的产品的背面图，背面设有第一交互模块5和第二交互模块4，底部为第一交互模块的语音播报模组7，中间为显示模组6的背面。 [0058] 图3给出了该实施例的具体的结构框图。拾音模组用来接收用户发出的语音数据，经过第一主控芯片模组、语音解码模组、第一无线通讯模组处理，得到一个与用户语音数据相对应的语音交互信息或至少一个语音控制指令，语音控制指令通过第一无线通讯模组发送至第二交互模块。第二交互模块的第二无线通讯模组接收第一无线通讯模组的语音控制指令后经过第二主控芯片模组处理后发送至显示模组。显示模组做出相对应的动作。 [0059] 例如，当用户发出语音指令“认识时钟”，则第一交互模块会通过语音播报模组播报“请你说出当前是几点钟”的同时，第二交互模块的显示模组的时针和分针也会指向对应的位置。 [0061] 如图4所示，本发明进一步还提供了电源管理系统，电源管理系统包括用于提供电源的电源输入模组、与电源输入模组相连接的电源稳压控制模组，与电源稳压控制模组连接的过流过压保护电路、电池组以及电池充放电管理电路。电源管理系统分别以不同的形式提供给语音识别主体、受话拾音收发器、受控的智能电器相应的电力，使语音识别智能系统的各个组成部分能够持续、稳定、可靠的工作。 [0062] 图5给出了软件工作流程的结构框图。当拾音模组接收到用户发出的语音数据后，将数据发送至语音解析模块解析，然后发送至第一主控芯片模组处理，得到语音数据或者至少一个语音控制指令。经过第一主控芯片模组判断需要发送语音数据或者控制指令，判断是语音数据则发送至语音播报模组播报交互信息，判断是控制指令则通过第一无线通讯模组发送至第二交互模块，第二交互模块通过第二无线通讯模组接收控制指令后解析处理并发送至显示模组，显示模组则根据指令进行显示或指示。红外线模组在系统启动时便开始工作，红外模组持续检测外部环境，当环境数据产生变化时，红外模组将变化的数据通过无线通讯模组发送至第一主控进行解析处理，得到语音数据或者控制指令并发送至相关模块处理。 |
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