CN101196400B

CN101196400B - 一种语音导航方法、语音导航系统及便携语音导航器

Info

Publication number: CN101196400B
Application number: CN2007101253229A
Authority: CN
Inventors: 甘浩
Original assignee: ChinaGPS Co Ltd Shenzhen
Current assignee: ChinaGPS Co Ltd Shenzhen
Priority date: 2007-12-21
Filing date: 2007-12-21
Publication date: 2012-07-18
Anticipated expiration: 2027-12-21
Also published as: CN101196400A

Abstract

本发明涉及全球定位技术，针对手持导航产品计算性能要求高、存储空间用量大、显示屏幕要求高的缺陷，提供一种语音导航方法、语音导航系统及便携语音导航器，其中语音导航方法包括首先，便携语音导航器将当前位置信息和语音目的地信息发往导航中心；随后，导航中心根据收到的当前位置信息和语音目的地信息生成导航路径，并将导航路径发往便携语音导航器；最后，便携语音导航器根据收到的导航路径生成语音导航指示。导航路径由导航中心负责计算，便携语音导航器无需配置高性能处理器计算导航路径；导航信息通过语音输出，因此便携语音导航器无需使用大容量存储器和高分辨率显示屏幕来存储和显示地图及路径信息，因此可大大降低成本。

Description

一种语音导航方法、语音导航系统及便携语音导航器

技术领域

本发明涉及全球定位技术，更具体地说，涉及一种语音导航方法、语音导航系统及便携语音导航器。

背景技术

GPS-全球定位系统(Global Positioning System，简称GPS)是美国从20世纪70年代开始研制，于1994年全面建成，具有在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。GPS系统不仅可用于测量、导航，还可用于测速、测时。通过GPS接收到的卫星信号准确定位，可以得知车辆的行驶路线、位置、速度、海拔等信息。近年来，全球定位技术发展很快，导航产品也逐渐从军用领域转向民用领域。从南极科考到汽车导航，到处处可见导航产品的身影，各种导航产品层出不穷。

在面向个人用户的手持导航产品方面，目前应用最多的是具有导航功能的手机。这种手机存储有大量的地图信息，通过接收GPS信号和目的地信息来计算导航路径，并通过手机屏幕进行显示，从而实现导航功能。然而，这种手机往往价格不菲，主要原因在于：1、导航路径计算量大，需要配置性能较高的处理芯片；2、地图信息数据量大，需要使用容量较大的存储芯片；3、地图显示精度要求高，需要配置高分辨率手机屏幕。上述原因导致导航手机价格一直居高不下，严重制约了导航产品的推广。

因此，需要一种既无需计算导航路径又无需存储地图信息并可通过语音指令来实现导航功能的便携导航产品。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有手持导航产品计算性能要求高、存储空问用量大、显示屏幕要求高的缺陷，提供一种语音导航方法、语音导航系统及便携语音导航器。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种语音导航方法，包括以下步骤：

S1、便携语音导航器将当前位置信息和语音目的地信息发往导航中心；

S2、导航中心根据收到的当前位置信息和语音目的地信息生成导航路径，并将导航路径发往便携语音导航器；

S3、便携语音导航器根据收到的导航路径生成语音导航指示。

其中，该语音导航指示要么直接重放收到的语音指示；要么根据收到的导航指示编码进行解码，将解码进行语音合成或查表获得语音信号再重放该语音信号。

在本发明所述的方法中，在所述步骤S1之前还包括以下步骤：

S11、所述便携语音导航器接收GPS信号，生成所述当前位置信息；

S12、所述便携语音导航器接收通过语音方式输入的所述语音目的地信息。

在本发明所述的方法中，在所述步骤S2中，导航中心根据收到的当前位置信息和语音目的地信息生成导航路径具体包括以下步骤：

S21、所述导航中心对所述语音目的地信息进行语音识别，生成目的地位置；

S22、所述导航中心根据收到的当前位置信息和目的地位置生成导航路径。

本发明还提供了一种语音导航系统，包括：

便携语音导航器，用于发出当前位置信息和语音目的地信息；

导航中心，与便携语音导航器通信连接，用于接收便携语音导航器发出的当前位置信息和语音目的地信息，发出导航信息；

便携语音导航器接收导航信息，发出语音导航指示。

在本发明所述的语音导航系统中，所述便携语音导航器包括：

扬声器；

GPS接收模块，用于接收GPS信号，生成所述当前位置信息；

音频接收模块，用于接收语音目的地信息；

移动通信模块，用于发送当前位置信息和语音目的地信息，及接收所述导航信息。

在本发明所述的语音导航系统中，所述导航中心包括：

移动通信单元，用于接收来自所述便携语音导航器的当前位置信息和语音目的地信息，及发送所述导航信息；

语音识别单元，用于识别收到的语音目的地信息，确定目的地位置。

在本发明所述的语音导航系统中，

所述导航信息包含导航路径；

所述导航中心包括：

路径生成器，用于根据收到的来自便携语音导航器的当前位置信息及目的地位置，生成导航路径。

在本发明所述的语音导航系统中，所述导航中心包括：

监控单元，用于依据来自便携语音导航器的当前位置信息判断便携语音导航器是否偏离导航路径，若是，则通知所述路径生成器重新生成导航路径，并通知移动通信单元发送包含重新生成的导航路径的导航信息。

本发明还提供了一种便携语音导航器，包括扬声器，还包括：

GPS接收模块，用于接收GPS信号，生成当前位置信息；

音频接收模块，用于接收语音目的地信息；

移动通信模块，用于发送当前位置信息和语音目的地信息，及接收导航信息；

音频处理模块，用于处理导航信息，通过扬声器发出语音导航指示。

在本发明所述的便携语音导航器中，所述移动通信模块通过短消息发送当前位置信息和语音目的地信息。

实施本发明的技术方案，具有以下有益效果，导航路径由导航中心负责计算，因此便携语音导航器无需配置高性能处理器来计算导航路径；导航信息通过语音输出，因此便携语音导航器无需使用大容量存储器和高分辨率显示屏幕来存储和显示地图及路径信息，综上所述，本发明的技术方案可大大降低手持便携导航产品的成本。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明语音导航系统的结构示意图；

图2是本发明便携语音导航器的结构示意图；

图3是本发明导航中心的结构示意图；

图4是本发明语音导航方法的流程图。

具体实施方式

本发明提供了一种语音导航方法、语音导航系统及便携语音导航器。便携语音导航器上传当前位置及目的地信息，导航中心计算导航路径，再通过便携语音导航器语音输出导航信息，以下就结合附图对本发明的技术方案进行详细描述。

图1是本发明语音导航系统的结构示意图。如图1所示，本发明提供的语音导航系统包括GPS卫星、便携语音导航器和导航中心。其中，GPS卫星用于发送GPS定位信号；便携语音导航器通过包括多个移动基站的移动通信网络连接到导航中心。该移动通信网络可以是例如但不限于GSM网络、CDMA网络、GPRS网络等。便携语音导航器上传(例如通过短消息或GPRS方式)当前位置及目的地位置，由导航中心计算导航路径，然后传送给便携语音导航器。

图2是本发明便携语音导航器的结构示意图。如图2所示，本发明提供的便携语音导航器包括扬声器、GPS接收模块、移动通信模块、音频接收模块和音频处理模块。其中，GPS接收模块用于接收GPS信号，生成当前位置信息(例如当前位置的经度、纬度信息及移动方向等)；音频接收模块用于接收语音目的地信息(即以语音方式输入的目的地信息)；移动通信模块用于发送当前位置信息和语音目的地信息，以及接收导航中心返回的导航信息，该移动通信模块可连接GSM网络、CDMA网络和GPRS网络中的至少一个；音频处理模块用于处理导航信息(例如对语音导航信息进行解压缩)，并通过扬声器发出语音导航指示。此外，由于导航信息中包含方向信息，因此便携语音导航器还包括指南针。

本发明便携语音导航器播放的语音信息可以是导航中心工作人员临时录制的语音片段，该语音片段可以采用现有的各种音频格式，例如但不限于wav、rm、avi、mp3格式等。当然，为降低通信时传送的信息量，应尽量采用文件尺寸较小的音频格式。此外，在这种方式中，便携语音导航器内的音频处理模块需要安装音频解码器等相应部件。

除语音片段外，该语音信息还可以是一段简短的代码。在本发明的一个实施例中，该代码的长度为14比特，其中包括3比特的方向代码、10比特的距离代码和1比特的单位代码。相应的，便携语音导航器中音频处理模块需要配置语音指令存储模块，并存储相应的映射表。语音指令存储模块中分别存储“东”、“北”、“东北”、“一”、“一百”、“米”、“公里”等方向、距离和单位语音指令，映射表可包括方向代码表和单位代码表，其具体结构如表1和表2所示。

方向	代码
		东	000
西	001
		南	010
北	011
		东南	100
东北	101
		西南	110
西北	111

表1

单位	代码
		来	0
公里	1

表2

这样一来，对于例如“东110米”这样一条语音指令，就可简单表示为“00000011001000”其中，左边开始第1位至第3位000表示方向“东”，左边第4位至第13位0001100100表示距离“110”，左边第14位至第15位0表示单位“米”。随后，在语音指令存储模块查找对应的语音指令，即“东”、“一百一十”和“米”并按照方向、距离、单位这样的顺序依次连续播放，形成语音指令。在语音指令包含方向信息时，使用者可配合使用便携语音导航器上配置的指南针来利用语音导航信息。

上面介绍的便携语音导航器可集成在单块集成电路芯片上，从而大大减小产品体积，这样一来，本发明介绍的便携语音导航器便可任意集成在例如但不限于MP3播放器、收音机、移动通信终端等便携产品中，或者制成单独的导航产品，通过数据线、蓝牙等短距离传输技术与移动通信终端如手机等配合使用。

图3是本发明导航中心的结构示意图。如图3所示，本发明所提供的导航中心包括移动通信单元、语音识别单元、路径生成器、地图数据库、监控单元和移动状况监视器。其中，移动通信单元用于接收来自便携语音导航器的当前位置信息(例如但不限于当前位置的经度、纬度信息，及移动方向信息等)和语音(通过语音方式输入)目的地信息，及发送导航信息(包含导航路径)，该移动通信模块可连接GSM网络、CDMA网络和GPRS网络中的至少一个；语音识别单元用于对收到的语音目的地信息进行语音识别，确定目的地位置；路径生成器用于根据收到的来自便携语音导航器的当前位置信息及目的地位置，查找地图数据库，生成导航路径(当前位置和目的地之间多条路径中的最优路径)；监控单元用于依据来自便携语音导航器的当前位置信息通过移动状况监视器来判断便携语音导航器是否偏离导航路径(例如可通过移动状况监视器查看便携语音导航器所处位置是否位于导航路径曲线中)，若是，则通知路径生成器重新生成导航路径，并通知移动通信单元发送包含重新生成的导航路径的导航信息。应当注意，除移动状况监视器外，还可使用其他方式来监控便携语音导航器是否偏离导航路径，例如，实时将便携语音导航器的当前位置与导航路径中各点位置进行匹配，若匹配失败，则说明便携语音导航器偏离导航路径。

图4是本发明导航方法的流程图。如图4所示，在步骤400，便携语音导航器接收GPS信号，生成当前位置信息(例如但不限于当前位置的经度、纬度信息，及移动方向信息等)；在下一步骤402，便携语音导航器接收用户通过语音方式输入的目的地信息；在下一步骤404，便携语音导航器将当前位置信息和语音目的地信息通过移动通信网络(例如通过短消息或GPRS方式)上传到导航中心；在下一步骤406，导航中心对语音目的地信息进行语音识别，生成目的地位置；在下一步骤408，导航中心依据当前位置信息和目的地位置生成导航路径，并通过移动通信网络向便携语音导航器发出包含导航路径的导航信息，其中可包含方向信息；在下一步骤410，便携语音导航器接收导航信息，发出语音导航指示。若用户在移动过程中偏离导航中心提供的导航路径，则导航中心可依据用户当前位置及目的地信息重新计算导航路径，并将其发往便携语音导航器。

应当注意的是，图4中的流程图仅限于说明本发明的原理。在具体实施过程中，并非必须完全按照上述顺序进行导航。例如，步骤400和步骤402之间就没有严格的先后顺序。

在本发明提供的技术方案中，繁重的路径计算工作交给导航中心进行，便携导航终端紧需提供当前及目的地信息即可。在收到导航信息后，将通过扬声器来播放导航语音指示，因而无需在便携语音导航器上安装屏幕，有利于降低便携语音导航器的成本。

Claims

1.一种语音导航方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、便携语音导航器将当前位置信息和以语音方式输入的语音目的地信息发往导航中心，其中所述便携语音导航器包括指南针；

S2、所述导航中心对所述语音目的地信息进行语音识别，生成目的地位置；

S3、所述导航中心根据收到的当前位置信息和所述目的地位置生成导航信息，并将所述导航信息发往便携语音导航器，所述导航信息携带导航路径，所述导航信息包括语音导航信息，所述语音导航信息是语音片段和/或一段代码；

S4、便携语音导航器根据收到的导航路径生成语音导航指示；

当所述语音导航指示包含方向信息时，根据所述方向信息使用所述指南针来处理所述语音导航信息；

对所述导航信息进行解压缩，并通过扬声器发出所述语音导航指示；

存储代码及与所述代码相对应的映射表。

2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤S1之前还包括以下步骤：

3. 一种语音导航系统，其特征在于，包括：

便携语音导航器，用于发出当前位置信息和以语音方式输入的语音目的地信息；

导航中心，与便携语音导航器通信连接，包括：

移动通信单元，用于接收便携语音导航器发出的当前位置信息和语音目的地信息，及发送导航信息，所述导航信息携带导航路径；

语音识别单元，用于对所述语音目的地信息进行语音识别，生成目的地位置；

路径生成器，用于根据收到的当前位置信息和所述目的地位置，查找地图数据库，生成导航信息；

监控单元，用于依据来自所述便携语音导航器的当前位置信息判断便携语音导航器是否偏离导航路径，若是，则通知所述路径生成器重新生成导航路径，并通知移动通信单元发送包含重新生成的导航路径的导航信息；所述导航信息包括语音导航信息，所述语音导航信息是语音片段或一段代码；

便携语音导航器接收导航信息，发出语音导航指示；

所述便携语音导航器包括：指南针，当所述语音导航指示包含方向信息时，根据所述方向信息使用所述指南针来处理所述语音导航信息；及

音频处理模块，其包括：

音频解码器，用于对所述导航信息进行解压缩，并通过扬声器发出所述语音导航指示，和/或

语音指令存储模块，用于存储代码及与所述代码相对应的映射表。

4. 根据权利要求3所述的语音导航系统，其特征在于，所述便携语音导航器还包括：

扬声器；

GPS接收模块，用于接收GPS信号，生成所述当前位置信息；

音频接收模块，用于接收语音目的地信息；

移动通信模块，用于发送当前位置信息和语音目的地信息，及

接收所述导航信息。

5. 一种便携语音导航器，包括扬声器，其特征在于，还包括：

GPS接收模块，用于接收GPS信号，生成当前位置信息；

音频接收模块，用于接收以语音方式输入的语音目的地信息；

移动通信模块，用于发送当前位置信息和语音目的地信息，及接收导航信息，所述导航信息包括导航路径，还包括语音导航信息和/或方向信息；

音频处理模块，用于处理导航信息，通过扬声器发出语音导航指示，所述音频处理模块可包括：

音频解码器，用于对所述导航信息进行解压缩，并通过扬声器发

出语音导航指示，和/或

语音指令存储模块，用于存储代码及与所述代码相对应的映射表；

指南针，当所述语音导航指示包含方向信息时，根据所述方向信息使用所述指南针来处理所述语音导航信息。

6. 根据权利要求5所述的便携语音导航器，其特征在于，包括：

所述移动通信模块通过短消息发送当前位置信息和语音目的地信息；

所述代码包括方向代码、距离代码及单位代码，所述映射表包括方向代码表和单位代码表。