CN101109641A - 用于gps设备的语音控制与交互装置及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于GPS设备的语音控制与交互装置及方法，该装置包括GPS定位功能模块、语音接收模块、语音辨识控制模块、语音指令库和语音输出模块，语音辨识控制模块与语音接收模块、语音指令库、语音输出模块和GPS定位功能模块连接，语音输出模块与语音指令库和GPS定位功能模块连接。该方法包括内建语音指令库中的存储信息、根据用户的语音信息进行语音指令辨识、根据结果播放指令错误语音信息或者GPS定位功能模块进行导航、语音输出模块播放导航动作提示语音信息。采用该种用于GPS设备的语音控制与交互装置及其方法，操作方便快捷实时，运行稳定可靠，控制准确度高，扩展方便、适用范围较广，给人们的生活和工作出行带来很大的便利。
Description
技术领域
本发明涉及GPS导航定位技术领域，特别涉及GPS导航定位设备语音控制技术领域，具体是指一种用于GPS设备的语音控制与交互装置及其方法。
背景技术
现代生活中，语音功能正越来越多的被使用到移动通讯设备上，而GPS(Global PositionSystem全球定位系统)作为驾车一族的标准配置也越来越普及了。此两者虽然都很好用，而且两种技术已经被结合过，比如有一种GPS导航仪，可以利用语音方式播报路口和方向信息，但是不可以进行人机对话的形式工作，人们驾车时大多要集中精力注意四周路况，眼睛不能经常去看GPS；现在的GPS要用笔点操作，一般需要在停车时去设定目的地，行驶途中GPS所显示的线路地图也是要用户眼睛去看，操作起来不方便也不安全，所以难免顾此失彼，再加上行驶途中经常有停车去看GPS的情况出现，走错或错过的情况也会发生，这样就使得GPS功能和优势的充分发挥受到了限制，影响了人们正常的出行。
发明内容
本发明的目的是克服了上述现有技术中的缺点，提供一种能够使用语音对GPS设备进行控制和交互、操作快捷简单、运行性能稳定可靠、控制准确度较高、功能扩展方便、适用范围较为广泛的用于GPS设备的语音控制与交互装置及其方法。
为了实现上述的目的，本发明的用于GPS设备的语音控制与交互装置及其方法如下：
该用于GPS设备的语音控制与交互装置，包括GPS定位功能模块、语音指令库和语音输出模块，其主要特点是，所述的装置包括语音接收模块和语音辨识控制模块，所述的语音辨识控制模块分别与所述的语音接收模块、语音指令库、语音输出模块和GPS定位功能模块相连接，所述的语音输出模块分别与所述的语音指令库和GPS定位功能模块相连接。
所述的语音指令库包括动作指令库单元、目的地指令库单元和发音提示指令库单元，所述的语音辨识控制模块分别与动作指令库单元和目的地指令库单元相连接，所述的语音输出模块与发音提示指令库单元相连接。
所述的动作指令库单元中存储有预先设定的动作名称信息。
所述的目的地指令库单元中存储有对应于不同GPS地图所包含的路名和地名的目的地名称信息。
所述的发音提示指令库单元中存储有预先设定的导航动作提示名称信息。
所述的语音接收模块为麦克风，所述的语音输出模块为扬声器。
该基于上述的装置进行GPS设备语音控制与交互的方法，其主要特点是，所述的方法包括以下步骤：
(1)系统进行语音接收模块、语音辨识控制模块、语音指令库和语音输出模块的初始化操作；
(2)系统进行语音指令库中存储信息的设定操作；
(3)语音接收模块接收到用户的语音信息，并将其送至语音辨识控制模块中；
(4)语音辨识控制模块根据该语音信息并结合语音指令库进行语音指令的辨识处理操作；
(5)如果辨识不成功，则语音输出模块根据语音指令库发出指令错误的语音提示信息；
(6)如果辨识成功，则GPS定位功能模块根据辨识处理后的信息进行常规导航操作；
(7)GPS定位功能模块将必要的导航动作信息送至语音输出模块中；
(8)语音输出模块根据该导航动作信息并结合语音指令库播放对应的导航动作语音提示信息。
所述的语音指令库包括动作指令库单元、目的地指令库单元和发音提示指令库单元，所述的语音指令库中存储信息的设定操作包括以下步骤：
(1)系统根据用户操作，在语音指令库的动作指令库单元中设定固定的动作名称信息；
(2)系统根据用户操作，在语音指令库的发音提示指令库单元中设定固定的导航动作提示名称信息；
(3)系统根据当前GPS地图中所包含的路名和地名在语音指令库的目的地指令库单元中设定固定的目的地名称信息。
所述的进行语音指令的辨识处理操作包括以下步骤：
(1)语音辨识控制模块首先根据动作指令库单元中的动作名称信息对用户语音信息中的动作指令进行辨识比较；
(2)如果辨识比较不成功，则返回辨识不成功的结果；
(3)如果辨识成功，则根据发音提示指令库单元中的导航动作提示名称信息对用户语音信息中的目的地指令进行辨识比较；
(4)如果辨识不成功，则返回辨识不成功的结果；
(5)如果辨识成功，则得到该目的地信息，并返回辨识成功的结果。
所述的步骤(6)中还包括以下步骤：
(61)语音输出模块播放提示用户辨识成功的语音信息。
采用了该发明的用于GPS设备的语音控制与交互装置及其方法，由于将语音辨识与控制功能与GPS系统有机结合起来，使得用户随时可以说出目的地的语音指令来控制GPS设备，同时该GPS设备也可以通过语音方式来提醒用户，用户在驾车时无须停车去设定目的地，更不会因为要专心开车而错过看GPS所显示的线路地图，从而大大方便了用户对GPS的使用；同时在本发明的方法中，该语音又是有互动性的，用户可以通过输入指令，指令正确并被GPS接收后，GPS首先会找出行驶路线，在此基础上还会根据行使的状况实时播放语音提醒来提示用户，从而达到操作方便快捷实时的效果，同时其运行性能稳定可靠，控制准确度较高，功能扩展方便、适用范围较为广泛，从而给人们的生活和工作中的出行带来了很大的便利。
附图说明
图1为本发明的用于GPS设备的语音控制与交互装置的功能模块示意图。
图2为本发明的进行GPS设备的语音控制与交互方法的工作流程图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的技术内容，特举以下实施例详细说明。
请参阅图1所示，该用于GPS设备的语音控制与交互装置，包括GPS定位功能模块1、语音接收模块2、语音辨识控制模块3、语音指令库4和语音输出模块5，所述的语音指令库4包括动作指令库单元41、目的地指令库单元42和发音提示指令库单元43，所述的语音辨识控制模块3分别与动作指令库单元41和目的地指令库单元42相连接，所述的语音输出模块5与发音提示指令库单元43相连接；所述的动作指令库单元41中存储有预先设定的动作名称信息，所述的目的地指令库单元42中存储有对应于不同GPS地图所包含的路名和地名的目的地名称信息，所述的发音提示指令库单元43中存储有预先设定的导航动作提示名称信息；在本实施例中，所述的语音接收模块为麦克风，所述的语音输出模块为扬声器。
同时，所述的语音辨识控制模块3分别与所述的语音接收模块2、语音输出模块5和GPS定位功能模块1相连接，所述的语音输出模块5与所述的GPS定位功能模块1相连接。
再请参阅图2所示，该基于上述的装置进行GPS设备语音控制与交互的方法，其主要特点是，所述的方法包括以下步骤：
(1)系统进行语音接收模块2、语音辨识控制模块3、语音指令库4和语音输出模块5的初始化操作；
(2)系统进行语音指令库4中存储信息的设定操作，该设定操作包括以下步骤：
(a)系统根据用户操作，在语音指令库4的动作指令库单元41中设定固定的动作名称信息；
(b)系统根据用户操作，在语音指令库4的发音提示指令库单元43中设定固定的导航动作提示名称信息；
(c)系统根据当前GPS地图中所包含的路名和地名在语音指令库4的目的地指令库单元42中设定固定的目的地名称信息；
(3)语音接收模块2接收到用户的语音信息，并将其送至语音辨识控制模块3中；
(4)语音辨识控制模块3根据该语音信息并结合语音指令库4进行语音指令的辨识处理操作，所述的进行语音指令的辨识处理操作包括以下步骤：
(a)语音辨识控制模块3首先根据动作指令库单元41中的动作名称信息对用户语音信息中的动作指令进行辨识比较；
(b)如果辨识比较不成功，则返回辨识不成功的结果；
(c)如果辨识成功，则根据发音提示指令库单元42中的导航动作提示名称信息对用户语音信息中的目的地指令进行辨识比较；
(d)如果辨识不成功，则返回辨识不成功的结果；
(e)如果辨识成功，则得到该目的地信息，并返回辨识成功的结果；
(5)如果辨识不成功，则语音输出模块5根据语音指令库4中的发音提示指令库单元43播放出指令错误的提示语音信息；
(6)如果辨识成功，则GPS定位功能模块1根据辨识处理后的信息进行常规导航操作，同时还包括以下步骤：
(61)语音输出模块播放提示用户辨识成功的语音信息，该语音信息可以为用户输入的原始语音信息，也可以是根据用户所输入的原始语音信息进行识别后重新组合的与该原始语音信息相对应的语音信息，还可以是辨识成功的结果信息，如“辨识成功”等类似的短语。
(7)GPS定位功能模块1将必要的导航动作信息送至语音输出模块5中；
(8)语音输出模块5根据该导航动作信息并结合语音指令库4播放对应的导航动作语音提示信息。
在实际使用当中，本发明把语音与GPS有效的结合起来，互动的形式以及高效的导航都是可以预期的。
GPS要在原先配置的基础上内置一语音辨识系统以及一发声系统，硬件上的准备就可以了。
内置的语音辨识系统是由语音指令，辨识规则以及发音库三方面所构成。
语音指令的建入是可以辨识的前提条件，语音指令分为三类：
●内建固定的动作指令，如”我要到”、”我要去”等
●根据不同GPS地图所对应的路名等实时内建的目的地指令，如”中山路”、”人民广场”等
●内建固定的用作GPS发音系统发出的提示指令，如”指令错误”、”左转”、”直行”等
其中，第一类指令是要在GPS中预置一些固定的动作指令用于辨识，用户不可以改变这些指令，只能按照这类指令去读；当然这类指令可能不符合所有使用者的使用习惯，所以用户也可以自己事先通过各种输入方式(例如：笔点输入文字)来增加一些指令来作为动作指令用于辨识。
第二类的目的地指令的建入是机动实时的，GPS当前地图所有的路名，标志性建筑的名字都会自动建入用作目的地指令。
第三类的指令是作为GPS发出用来提示用户的那些指令，也是固定且用户不可以新增改变的。
有了以上三类语音指令后，就可以通过内置的辨识规则进行语音辨识了：
首先用户用一指令组来对GPS发出语音指令，此指令组是由动作指令+目的地指令所构成，比如”我要去人民广场”。根据此指令，GPS内置的语音辨识系统开始按照辨识规则运行，先是对动作指令进行辨识，如辨识成功就再辨识目的地指令，也辨识成功的话说明用户是要到某一地方去并且GPS当前地图是适合的，可以按照导航系统来为用户进行导航了。
同时此指令组所转换成的码值按照语音辨识系统发音库中所匹配到的语音将会由GPS的发声系统重复一遍；只要有辨识不成功的情况，GPS的发声系统同样将所要发出的提示指令类似”指令错误”按照语音辨识系统发音库中所匹配到的语音发出来提示用户。
如果辨识已成功，GPS也有合理线路显示在屏幕上，那用户就可以根据此路线上路了。途中遏有转弯、直行、到达目的地等情况，GPS的发声系统也会根据不同状况发出提示指令提示用户下一步的操作，用户也不用在开车时还要时常去看GPS，也会大大减少行驶途中停车去看GPS以及走错或错过的情况。
通过上述的语音控制GPS的方法，可以有效的通过内置语音辨识系统的语音指令，辨识规则以及发音库来完成对GPS的控制；产生实时互动的效果，使GPS更广泛的被接受和使用，更可使用户方便快捷的到达目的地。
采用了上述的用于GPS设备的语音控制与交互装置及其方法，由于将语音辨识与控制功能与GPS系统有机结合起来，使得用户随时可以说出目的地的语音指令来控制GPS设备，同时该GPS设备也可以通过语音方式来提醒用户，用户在驾车时无须停车去设定目的地，更不会因为要专心开车而错过看GPS所显示的线路地图，从而大大方便了用户对GPS的使用；同时在本发明的方法中，该语音又是有互动性的，用户可以通过输入指令，指令正确并被GPS接收后，GPS首先会找出行驶路线，在此基础上还会根据行使的状况实时播放语音提醒来提示用户，从而达到操作方便快捷实时的效果，同时其运行性能稳定可靠，控制准确度较高，功能扩展方便、适用范围较为广泛，从而给人们的生活和工作中的出行带来了很大的便利。
在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。
Claims (10)
1.一种用于GPS设备的语音控制与交互装置，包括GPS定位功能模块、语音指令库和语音输出模块，其特征在于，所述的装置包括语音接收模块和语音辨识控制模块，所述的语音辨识控制模块分别与所述的语音接收模块、语音指令库、语音输出模块和GPS定位功能模块相连接，所述的语音输出模块分别与所述的语音指令库和GPS定位功能模块相连接。
2.根据权利要求1所述的用于GPS设备的语音控制与交互装置，其特征在于，所述的语音指令库包括动作指令库单元、目的地指令库单元和发音提示指令库单元，所述的语音辨识控制模块分别与动作指令库单元和目的地指令库单元相连接，所述的语音输出模块与发音提示指令库单元相连接。
3.根据权利要求2所述的用于GPS设备的语音控制与交互装置，其特征在于，所述的动作指令库单元中存储有预先设定的动作名称信息。
4.根据权利要求2所述的用于GPS设备的语音控制与交互装置，其特征在于，所述的目的地指令库单元中存储有对应于不同GPS地图所包含的路名和地名的目的地名称信息。
5.根据权利要求2所述的用于GPS设备的语音控制与交互装置，其特征在于，所述的发音提示指令库单元中存储有预先设定的导航动作提示名称信息。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的用于GPS设备的语音控制与交互装置，其特征在于，所述的语音接收模块为麦克风，所述的语音输出模块为扬声器。
7.一种基于权利要求1所述的装置进行GPS设备语音控制与交互的方法，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：
(1)系统进行语音接收模块、语音辨识控制模块、语音指令库和语音输出模块的初始化操作；
(2)系统进行语音指令库中存储信息的设定操作；
(3)语音接收模块接收到用户的语音信息，并将其送至语音辨识控制模块中；
(4)语音辨识控制模块根据该语音信息并结合语音指令库进行语音指令的辨识处理操作；
(5)如果辨识不成功，则语音输出模块根据语音指令库发出指令错误的语音提示信息；
(6)如果辨识成功，则GPS定位功能模块根据辨识处理后的信息进行常规导航操作；
(7)GPS定位功能模块将必要的导航动作信息送至语音输出模块中；
(8)语音输出模块根据该导航动作信息并结合语音指令库播放对应的导航动作语音提示信息。
8.根据权利要求7所述的进行GPS设备语音控制与交互的方法，其特征在于，所述的语音指令库包括动作指令库单元、目的地指令库单元和发音提示指令库单元，所述的语音指令库中存储信息的设定操作包括以下步骤：
(1)系统根据用户操作，在语音指令库的动作指令库单元中设定固定的动作名称信息；
(2)系统根据用户操作，在语音指令库的发音提示指令库单元中设定固定的导航动作提示名称信息；
(3)系统根据当前GPS地图中所包含的路名和地名在语音指令库的目的地指令库单元中设定固定的目的地名称信息。
9.根据权利要求8所述的进行GPS设备语音控制与交互的方法，其特征在于，所述的进行语音指令的辨识处理操作包括以下步骤：
(1)语音辨识控制模块首先根据动作指令库单元中的动作名称信息对用户语音信息中的动作指令进行辨识比较；
(2)如果辨识比较不成功，则返回辨识不成功的结果；
(3)如果辨识成功，则根据发音提示指令库单元中的导航动作提示名称信息对用户语音信息中的目的地指令进行辨识比较；
(4)如果辨识不成功，则返回辨识不成功的结果；
(5)如果辨识成功，则得到该目的地信息，并返回辨识成功的结果。
10.根据权利要求7所述的进行GPS设备语音控制与交互的方法，其特征在于，所述的步骤(6)中还包括以下步骤：
(61)语音输出模块播放提示用户辨识成功的语音信息。
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