一种搭载在儿童座椅上的智能语音娱乐系统及方法技术方案

本发明专利技术一种搭载在儿童座椅上的智能语音娱乐系统，包括语音输入端，与语音输入端电连接的处理端，与处理端电连接的语音输出端，与处理端电连接的电源端，还包括服务器端；语音输入端包括麦克风，用于接收儿童的声音信息，语音输出端包括喇叭，用于播放语音信息，电源端包括电源插座，用于提供外接电源的输入，处理端，对来自麦克风的声音信息，进行儿童声纹识别、儿童性格画像、儿童喜好分析、产生娱乐内容，索取服务器端节目源，进行声音放大，并控制喇叭播放娱乐节目，或者与儿童进行语音聊天、交流。本方案针对每个儿童不同的个性和喜好，提供丰富和多变的语音娱乐内容，能长时间抓住儿童的注意力，减少儿童在乘车过程中对驾驶的干扰。

【技术实现步骤摘要】
一种搭载在儿童座椅上的智能语音娱乐系统及方法
本专利技术涉及儿童娱乐产品领域，尤其涉及一种搭载在儿童座椅上的智能语音娱乐系统及方法。
技术介绍
儿童座椅设计目的在于让年龄小的儿童有个安全的车内乘坐位置，由于低龄儿童身材较小，所以儿童座椅乘坐控件普遍较小，儿童乘坐在内心里压迫感较强，再加上低龄儿童好动，精力旺盛，长期固定乘坐在儿童座椅内会产生不安情绪，不利于驾驶的安全。为了降低儿童乘车对驾驶安全的影响，也为了给儿童提高乘车体验，市面上出现了很多给乘坐在儿童座椅的儿童使用的娱乐产品。这类型产品大概分为两类，一类为带视频的产品，可以播放动画之类的内容，另一类为音频产品，播放预设的音乐和故事等内容。现有的儿童座椅娱乐产品，存在以下缺陷：(1)带视频的产品，车辆行驶途中，无法平稳的观看视频，长时间使用，对儿童视力发育会产生不良影响；(2)带音频产品，预设语音内容，类型单一，长时间播放，内容大量重复，儿童很快就失去兴趣，无法达到吸引儿童注意力的目的；(3)视频类娱乐产品无法有效合理的安装在儿童座椅上，无法将产品和儿童座椅绑定，影响销售推广(4)音频类产品，开启关闭或者内容切换，大都需要额外的操作，如按键等，增加儿童使用难度。针对这些问题，我们专利技术了一种搭载在儿童座椅上的智能语音娱乐系统及方法。
技术实现思路
本专利技术的专利技术目的在于解决现有的娱乐产品，存在带视频的产品，车辆行驶途中，无法平稳的观看，长时间使用对儿童视力发育产生影响，且无法有效固定于儿童座椅上，带音频产品，预设语音内容单一，长时间播放，内容大量重复，儿童很快失去兴趣，无法达到吸引儿童注意力的目的，且需要额外操作，增加儿童使用难度的问题。其具体解决方案如下：一种搭载在儿童座椅上的智能语音娱乐系统，包括语音输入端，与语音输入端电连接的处理端，与处理端电连接的语音输出端，与处理端电连接的电源端，还包括与处理端无线连接的服务器端；所述语音输入端包括麦克风，用于接收儿童的声音信息，所述语音输出端包括喇叭，用于播放语音信息，所述电源端包括电源插座，用于提供外接电源的输入，所述处理端，对来自麦克风的声音信息，进行儿童声纹识别、儿童性格画像、儿童喜好分析、产生娱乐内容，索取服务器端节目源，进行声音放大，并控制喇叭播放娱乐节目，或者与儿童进行语音聊天、交流。进一步地，所述处理端包括：第一处理器，用于对整个系统各模块的控制及处理；与第一处理器电连接的功放模块，用于对声音信号进行放大，并电连接至所述喇叭发出声音；与第一处理器电连接的第一无线通信模块，用于对所述服务器端进行无线连接；与第一处理器电连接的存储器，用于存储系统程序、用户特征信息、用户使用记录；与第一处理器电连接的声纹识别模块，用于识别声纹、建立新用户声纹特征或者加载原有用户声纹特征；与第一处理器电连接的用户画像模块，用于将儿童性格、儿童喜好具象为用户画像，以便根据用户画像的不同类型采用对应的策略；与第一处理器电连接的语音转换模块，用于对语音信号进行模/数或者数/模转换；与第一处理器电连接的语音指令模块，用于根据收到的语音，转换成对应的控制指令，引导进行系统操作；与第一处理器电连接的内容产生模块，用于根据不同的儿童性格，提供对应的内容策略；与第一处理器电连接的后台服务模块，用于儿童性格建模及训练、问答内容运算、对话内容运算。进一步地，所述服务器端包括：第二处理器，用于控制服务器端工作，以及配合所述第一处理器的工作；与第二处理器电连接的第二无线通信模块，用于与所述第一无线通信模块之间的无线通信连接；与第二处理器电连接的节目源库，用于提供系统的娱乐内容。进一步地，所述麦克风设置于儿童座椅的靠背中上部侧面，靠近儿童嘴部的部位，所述喇叭分别设置于儿童座椅的头枕两侧，所述处理端设置于儿童座椅的座垫底部，所述电源插座设置于儿童座椅的座垫一侧。基于上述一种搭载在儿童座椅上的智能语音娱乐系统的智能语音娱乐方法，按照以下步骤进行：步骤1，系统通过语音启动；步骤2，系统通过语音与儿童进行简单的问候对话；步骤3，系统采集上述对话中儿童的声纹，比对是否存在于系统之中？如果是，则执行步骤7，如果否，则下一步；步骤4，如果系统中没有对话中儿童的声纹，则询问儿童身份信息；步骤5，系统产生刻画儿童用户画像所需要的一些对话内容，通过内容，使用性格模型进行判别儿童属于何种性格类型；步骤6，系统判定出儿童性格类型后，根据该性格类型产生娱乐内容；步骤7，如果系统中存在与对话中儿童声纹相符合的用户信息，则根据该用户信息产生娱乐内容；步骤8，系统自动根据预设娱乐内容对儿童喜好统计分析；步骤9，系统自动采集步骤5、6、7、8中的对话信息，更新儿童用户画像；步骤10，系统自动根据儿童喜好，更新娱乐内容；步骤11，开机或者娱乐过程中，自动识别语音指令进行系统控制。所述娱乐内容，包括故事或者对儿童提出的知识性问题提供正确答案或者与儿童进行正常对话中的任一种。进一步地，步骤5中所述性格模型的计算式，包括性格计算式和性格结果误差计算式。进一步地，所述性格计算式为：logit＝[C]L×H[W]k×HT其中C代表儿童说的话，W代表性格权重，logit是一个L行K列的矩阵，H为模型的层数，T是运算符号，表示矩阵转置。进一步地，所述性格结果误差计算式为：其中loss为总的性格结果误差，loss_start为真实性格描述开头与运算结果的误差，loss_end为真实性格描述结尾与运算结果的误差。进一步地，所述性格模型的计算方法按以下步骤进行：步骤1，根据性格计算式logit，初始权重矩阵[w]开始计算，并且求出结果；步骤2，根据性格结果误差计算式loss，计算误差，通过深度学习方法反复运算，直到产生一个让loss最小的权重矩阵[w]，则步骤3，得出最后输出的性格模型logit；步骤4，根据系统的具体适用范围，建立三种性格分类：倾听型性格、提问型性格、对话型性格。进一步地，步骤8中所述儿童喜好统计分析，按下列喜好度公式计算：P＝wt*t(x)+wq*q(x)+ws*s(x)其中P为喜好度，t(x)为娱乐内容的访问次数统计函数，q(x)为系统启动后娱乐内容的首次访问时间统计函数，s(x)为娱乐内容的访问频率统计函数，wt、wq、ws分别为对应数值的权重。综上所述，采用本专利技术的技术方案具有以下有益效果：本专利技术解决了现有的娱乐产品，存在带视频的产品，车辆行驶途中，无法平稳的观看，长时间使用对儿童视力发育产生影响，且无法有效固定于儿童座椅上，带音频产品，预设语音内容单一，长时间播放，内容大量重复，儿童很快失去兴趣，无法达到吸引儿童注意力的目的，且需要额外操作，增加儿童使用难度的问题。本方案将人工智本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种搭载在儿童座椅上的智能语音娱乐系统，其特征在于：包括语音输入端(1)，与语音输入端(1)电连接的处理端(2)，与处理端(2)电连接的语音输出端(3)，与处理端(2)电连接的电源端(4)，还包括与处理端(2)无线连接的服务器端(5)；所述语音输入端(1)包括麦克风(10)，用于接收儿童的声音信息，所述语音输出端(3)包括喇叭(30)，用于播放语音信息，所述电源端(4)包括电源插座(40)，用于提供外接电源的输入，所述处理端(2)，对来自麦克风(10)的声音信息，进行儿童声纹识别、儿童性格画像、儿童喜好分析、产生娱乐内容，索取服务器端(5)节目源，进行声音放大，并控制喇叭(30)播放娱乐节目，或者与儿童进行语音聊天、交流。/n

【技术特征摘要】
1.一种搭载在儿童座椅上的智能语音娱乐系统，其特征在于：包括语音输入端(1)，与语音输入端(1)电连接的处理端(2)，与处理端(2)电连接的语音输出端(3)，与处理端(2)电连接的电源端(4)，还包括与处理端(2)无线连接的服务器端(5)；所述语音输入端(1)包括麦克风(10)，用于接收儿童的声音信息，所述语音输出端(3)包括喇叭(30)，用于播放语音信息，所述电源端(4)包括电源插座(40)，用于提供外接电源的输入，所述处理端(2)，对来自麦克风(10)的声音信息，进行儿童声纹识别、儿童性格画像、儿童喜好分析、产生娱乐内容，索取服务器端(5)节目源，进行声音放大，并控制喇叭(30)播放娱乐节目，或者与儿童进行语音聊天、交流。


2.根据权利要求1所述一种搭载在儿童座椅上的智能语音娱乐系统，其特征在于，所述处理端(2)包括：
第一处理器(20)，用于对整个系统各模块的控制及处理；
与第一处理器(20)电连接的功放模块(21)，用于对声音信号进行放大，并电连接至所述喇叭(30)发出声音；
与第一处理器(20)电连接的第一无线通信模块(22)，用于对所述服务器端(5)进行无线连接；
与第一处理器(20)电连接的存储器(23)，用于存储系统程序、用户特征信息、用户使用记录；
与第一处理器(20)电连接的声纹识别模块(24)，用于识别声纹、建立新用户声纹特征或者加载原有用户声纹特征；
与第一处理器(20)电连接的用户画像模块(25)，用于将儿童性格、儿童喜好具象为用户画像，以便根据用户画像的不同类型采用对应的策略；
与第一处理器(20)电连接的语音转换模块(26)，用于对语音信号进行模/数或者数/模转换；
与第一处理器(20)电连接的语音指令模块(27)，用于根据收到的语音，转换成对应的控制指令，引导进行系统操作；
与第一处理器(20)电连接的内容产生模块(28)，用于根据不同的儿童性格，提供对应的内容策略；
与第一处理器(20)电连接的后台服务模块(29)，用于儿童性格建模及训练、问答内容运算、对话内容运算。


3.根据权利要求2所述一种搭载在儿童座椅上的智能语音娱乐系统，其特征在于，所述服务器端(5)包括：
第二处理器(50)，用于控制服务器端(5)工作，以及配合所述第一处理器(22)的工作；
与第二处理器(50)电连接的第二无线通信模块(51)，用于与所述第一无线通信模块(22)之间的无线通信连接；
与第二处理器(50)电连接的节目源库(52)，用于提供系统的娱乐内容。


4.根据权利要求3所述一种搭载在儿童座椅上的智能语音娱乐系统，其特征在于：所述麦克风(10)设置于儿童座椅(6)的靠背(61)中上部侧面，靠近儿童(7)嘴部的部位，所述喇叭(30)分别设置于儿童座椅(6)的头枕(62)两侧，所述处理端(2)设置于儿童座椅(6)的座垫(60)底部，所述电源插座(40)设置于儿童座椅(6)的座垫...

【专利技术属性】
技术研发人员：倪旭春，彭登富，黄守义，刘莹莹，
申请(专利权)人：惠州市德赛西威汽车电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44