CN103033193A - 一种语音导航方法及语音导航装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种语音导航方法及语音导航装置。所述语音导航方法包括：获取导航路径；获取导航对象的当前位置；当根据所述当前位置确定所述导航对象到达预设的引导点时，获取所述引导点中存储的导航参照物信息，并根据所述导航路径获取引导方向；根据所述导航参照物信息和所述引导方向获取导航语句，并对所述导航语句进行语音播报。本发明能够提高导航的准确性和安全性。

Description

一种语音导航方法及语音导航装置

技术领域

本发明属于电子地图导航领域，尤其涉及一种语音导航方法及语音导航装置。

背景技术

电子地图导航系统具有向驾驶者提供路径规划和引导的功能，但由于驾驶者在开车过程中需要专注于路况和周围环境，不能将注意力集中于导航仪的地图界面，因此语音导航成为了电子地图导航系统的重要功能。

现有的语音导航是基于路线规划中计算的实际距离以及道路名进行语音提示，例如当前方有路口需要转向时，电子地图导航系统提示：“前方200米左转”、“驶入某某路”等。

然而在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

驾驶时在车内肉眼测算距离不准确，或者不知道路名，行驶中容易产生判断错误；

降低反应速度，分散了驾驶时用户的注意力；

不符合人们认路的认知习惯，用户体验不人性化；

在路牌较少，不容易明确道路名的郊外，无法用道路名来进行语音提示。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种语音导航方法及语音导航装置，能够提高导航的准确性和安全性。

为实现上述目的，本发明提供技术方案如下：

一种语音导航方法，包括：

获取导航路径；

获取导航对象的当前位置；

当根据所述当前位置确定所述导航对象到达预设的引导点时，获取所述引导点中存储的导航参照物信息，并根据所述导航路径获取引导方向；

根据所述导航参照物信息和所述引导方向获取导航语句，并对所述导航语句进行语音播报。

上述的语音导航方法，其中，所述获取导航路径，包括：

根据预先建立的道路数据模型进行计算，得到从出发地到目的地的导航路径。

上述的语音导航方法，其中，所述获取导航对象的当前位置，包括：

通过导航卫星定位所述导航对象的当前位置。

上述的语音导航方法，其中：

所述导航参照物信息包括导航参照物的名称和导航参照物的相对方位；

所述根据所述导航参照物信息和所述引导方向获取导航语句，包括：对所述导航参照物的名称、所述导航参照物的相对方位和所述引导方向进行组合，得到所述导航语句。

一种语音导航装置，包括：

路径规划模块，用于获取导航路径；

定位模块，用于获取导航对象的当前位置；

主控模块，用于根据所述当前位置确定所述导航对象是否到达预设的引导点，若是，则获取所述引导点中存储的导航参照物信息，并根据所述导航路径获取引导方向；

语音分析模块，用于根据所述导航参照物信息和所述引导方向获取导航语句；

导航语音模块，用于对所述导航语句进行语音播报。

上述的语音导航装置，其中，所述路径规划模块进一步用于：

根据预先建立的道路数据模型进行计算，得到从出发地到目的地的导航路径。

上述的语音导航装置，其中，还包括：

道路建模模块，用于建立所述道路数据模型。

上述的语音导航装置，其中，所述定位模块进一步用于：

通过导航卫星定位所述导航对象的当前位置。

上述的语音导航装置，其中：

所述导航参照物信息包括导航参照物的名称和导航参照物的相对方位；

所述语音分析模块进一步用于：对所述导航参照物的名称、所述导航参照物的相对方位和所述引导方向进行组合，得到所述导航语句。

上述的语音导航装置，其中，还包括：

引导点配置模块，用于配置引导点的位置，并在所述引导点中存储所述导航参照物信息。

与现有技术相比，本发明的上述技术方案以实际地物作为导航参照物，将导航参照物信息存储在道路上的引导点中，当导航对象到达所述引导点时，调用引导点中的信息进行语音导航，从而有效地提高了导航的准确性和安全性。

附图说明

为了使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明实施例作进一步详细的说明。在此，本发明的示意性实施例及说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

图1为根据本发明实施例的语音导航装置的结构示意图；

图2为本发明实施例中进行引导点配置的一个实例示意图；

图3为根据本发明实施例的语音导航方法的流程图。

具体实施方式

本发明的实施例提供一种以实际地物为导航参照物的导航方式，又可称其为自然语言导航。它摈弃了传统的基于距离和路名来进行语音提示的方式，通过将驾驶者周围肉眼所及的地物，如标志性或醒目的建筑、桥梁湖泊、红绿灯等路标性地物作为导航参照物，将其信息存贮在道路的引导点中，导航时读取引导点中的信息，借助导航参照物来进行语音引导和提示，从而实现了更贴近人们实际问路语言的导航方式，能够提升导航的准确性和安全性。

首先为了便于理解本实施例的技术方案，下面对实施例中出现的技术名词进行解释：

兴趣点：将现实生活中地物抽象为一个个点对象，存储在地图数据库中，这些点对象称之为兴趣点；

道路Link：将现实生活中的道路抽象为一条条折线，存储在地图数据库中，这些折线对象称之为道路Link；

引导点：在地图数据库中的道路Link上需要进行自然语言导航语音提示处打断Link，并制作一个点对象，在这些点对象中以文本形式存储引导信息，这些点对象称之为引导点；

导航参照物：通过相对位置关系，在自然语言导航中用来指路的实际地物，它们体现在地图中为点或者面对象，一般为具有路标性质的地物，如标志性或醒目的建筑、桥梁湖泊、红绿灯等。

图1为根据本发明实施例的语音导航装置的结构示意图。所述语音导航装置可以为车载导航设备、个人数字助理(PDA)、移动终端、MP3、MP4或者电子腕式导航设备等，所述语音导航装置接收卫星导航系统发送的卫星信号，并对导航对象进行导航，所述卫星导航系统包括但不限于美国全球定位系统(GPS)、伽利略导航系统、俄罗斯格洛纳斯导航系统、中国北斗卫星定位系统等。

参照图1，所述语音导航装置可以包括，道路建模模块1、引导点配置模块2、路径规划模块3、定位模块4、主控模块5、语音分析模块6和导航语音模块7，其中：

道路建模模块1，用于建立道路数据模型，即根据实际道路情况，为电子地图中的道路建立其相应网络模型，并建立道路之间的拓扑关系图。

引导点配置模块2，用于在所述道路建模模块1所建立的网络模型上的需语音提示处，配置引导点，并在引导点中存储导航参照物信息，所述引导点即是语音引导信息的触发点。

具体地，所述导航引导点配置模块2所配置的引导点信息可以包括以下字段：

引导点标识(ID)，用于唯一标识引导点；

引导点X、Y坐标，用于记录引导点的位置；

进入道路(Link)及退出Link，用于记录引导点与道路网的拓扑关系；

导航参照物ID，用于记录引导时所引用的导航参照物的点或者图形的ID；

导航参照物名称，用于记录引导时对于导航参照物的描述性名称；

导航参照物名称拼音，用于记录引导时对于导航参照物的描述性名称的拼音；

导航参照物的相对方位，用于记录引导时导航对象相对于导航参照物的行动方位的描述，它包含的值域如下表：

相对方位	相对方位的拼音	编码
			在......处	Zai4......chu4	A0001
经过......	Jing1 guo4......	A0002
			在......前	Zai4......chu4	A0003
穿过......	Chuan1 guo4......	A0004
			在......后	Zai4......chu4	A0005
在......旁边	Zai4......chu4	A0006

表1

路径规划模块3，用于根据始点(出发地)和终点(目的地)确定导航对象的行驶路径，即导航路径。

定位模块4，用于根据卫星信号定位导航对象的当前位置。

主控模块5，用于根据导航对象的导航路径以及当前位置确定所述导航对象是否到达预设的引导点，若是，则获取所述引导点中存储的导航参照物信息，并根据所述导航路径获取引导方向，然后启动语音分析模块6。

语音分析模块6，用于将所述引导方向和导航参照物信息组合成文本语句(导航语句)，将该导航语句输出到导航语音模块7；

导航语音模块7，用现有的语音合成技术对语音分析模块6输出的导航语句予以播放。

需要说明的是，上述道路建模模块1和引导点配置模块2为可选模块，所述语音导航装置可以从网络侧下载相关的道路模型数据以及引导点数据信息。

对于道路建模模块1，其实现过程如下：

根据外业采集的GPS轨迹信息，在电子地图上绘制道路Link，在数据库中记录每条道路Link的属性，如道路通行方向、道路等级、道路名称等。然后在相连道路间建立节点，在节点中记录道路之间的连通关系和交通限制信息。上述道路网绘制完成即完成了道路的建模。

对于引导点配置模块2，其实现过程如下：

对于需要进行自然语言导航的路口，在路口需要导航语音播报处打断道路Link建立一个节点，并通过属性的录入将此节点配置为引导点。

如图2是一个常见十字路口，在路口前需要转向提示处打断Link并制作一个节点A，作为引导点。路口处的兴趣点B为一个大厦，由于其建筑风格的特色，在路口处具有标识性作用，因此被选取为本路口的导航参照物。在此处录入引导点A的属性如下：

字段名	字段内容	注释
			引导点ID	2011295053	用于引导点的唯一性标识
引导点X坐标	110.4368175	记录引导点的X坐标
			引导点Y坐标	39.79056395	记录引导点的Y坐标
进入Link	001	记录进入Link的ID
			退出Link	002	记录退出Link的ID
参照物ID	4600000019512	记录兴趣点B的ID
			参照物名称	蓝色大厦	记录对兴趣点B的描述性名称
参照物名称拼音	Lan2 se4 da4 sha4	记录对兴趣点B的描述性名称拼音
			参照物相对方位	A0003	记录对兴趣点B用于引导的方位

表2

由于兴趣点B与引导点A在道路的异侧，故方位应定义为“在蓝色大厦前”，因此参照物相对方位字段应该表示为“在......前”，对应表1参照物相对方位值域中的编码为A0003。

以上则完成了对引导点A的配置。

路径规划模块3为成熟技术，故简述其实现过程如下：

根据用户设定的出发地和目的地信息，以及语音导航装置存储的导航电子地图信息，计算出一条从出发地到目的地的导航路径；用户在设定出发地和目的地时，还可以根据实际需要，同时设定经由地、回避地和导航路径计算原则(例如最短路径原则、最短时间原则)等内容，语音导航装置根据用户设定的上述内容，计算出最优导航路径。在计算出所述导航路径后，语音导航装置根据所述导航路径对导航对象进行导航。

对于定位模块4，其实现过程如下：

所述语音导航装置在导航过程中，通过接收到的卫星信号，对导航对象进行实时定位；所述当前位置通常采用地球经纬度坐标表示；所述语音导航装置还可以将导航对象的当前位置实时地显示在导航电子地图上，以便用户观察。

对于主控模块5，其实现过程如下：

用户在语音导航装置上输入目的地后，调用路径规划模块3规划一条路线，并进行实时引导。在引导过程中，主控模块5根据导航路径判断导航对象是否经过与该导航路径关联的引导点，若经过引导点，则还根据导航路径获取引导方向，例如“左转”或“右转”等，然后，调用引导点配置模块2，读取所述引导点中存储的导航参照物信息，经过语音分析模块6将导航参照物信息和引导方向组合成导航语句，最后通过导航语音模块7对导航语句进行播报，完成此路口的语音引导。

对于语音分析模块6，其实现过程如下：

根据定位模块4获得导航对象的当前位置，根据所述当前位置和导航路径确定导航对象需要通过如图2所示的路口，并以Link001为进入Link，且经过引导点A时，由于路径规划模块3规划的路线在路口O处左转(如箭头方向)，故引导方向是“左转”，而此时经过引导点A，读取引导点配置模块2中引导点A所记录的参照物名称字段“蓝色大厦”和参照物相对方位字段“在......前”，将三者组合为导航语句“在蓝色大厦前左转”，对应的拼音是“zai4 lan2se4 da4 sha4 qian2 zuo3 zhuan3”。

对于导航语音模块7，其实现过程如下：

根据语音分析模块6所输出的导航语句中的拼音和拼音声调，通过预设的拼音和字母发声策略，将所述导航语句通过语音播报的方式朗读出来。

对应于上述语音导航装置，本发明实施例还提供一种语音导航方法。参照图3，所述语音导航方法可以包括如下步骤：

步骤301：获取导航路径；

根据预先建立的道路数据模型进行计算，得到从出发地到目的地的导航路径。所述道路数据模块为根据实际道路情况，为电子地图中的道路建立的相应网络模型，包括道路之间的拓扑关系图。

步骤302：获取导航对象的当前位置；

在导航过程中，通过接收到的卫星信号，对导航对象进行实时定位；所述当前位置通常采用地球经纬度坐标表示；还可以将导航对象的当前位置实时地显示在导航电子地图上，以便用户观察。

步骤303：根据所述当前位置确定所述导航对象是否到达预设的引导点，若是，进入步骤304，否则，返回步骤302；

所述引导点是与导航路径关联的引导点，在进行路径规划时，可以设置导航路径与引导点的关联关系，例如，当需要在图2所示的路口O左转时，可以设置图2所示的引导点A。

步骤304：获取所述引导点中存储的导航参照物信息，并根据所述导航路径获取引导方向；

所述导航参照物信息可以包括导航参照物的名称和导航参照物的相对方位，这些信息可以在所述引导点中预先设置并存储。所述引导方向可以为“左转”、“右转”等。

步骤305：根据所述导航参照物信息和所述引导方向获取导航语句；

对所述导航参照物的名称、所述导航参照物的相对方位和所述引导方向进行组合，便可得到所述导航语句。

步骤306：对所述导航语句进行语音播报。

本步骤中，可以根据导航语句中的拼音和拼音声调，通过预设的拼音和字母发声策略，将所述导航语句通过语音播报的方式朗读出来

综上所述，相对于现有的基于距离和路名来进行语音提示的方式，本发明实施例提供的自然语言导航具有如下优点：

避免了因为距离识别不准确、不知道路名而引起的行驶错误；

在复杂的路口和环境中，使用实际参照物进行语音提示，如红绿灯、交通标志等，避免了分散驾驶者注意力来测算距离，会比使用距离进行语音提示更准确和安全；

语音提示的方式接近人们日常指路的语言习惯，使用体验更加人性化；

在没有明确路名或者交通信息、红绿灯的郊外，人们需要通过自然地物如湖泊、隧道、桥梁等作为参照物进行导航，此时传统导航方式无法发挥作用，而自然语言导航可以实现此功能。

总之，采用本发明实施例的技术方案，能够提供更安全和更人性化的导航。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种语音导航方法，其特征在于，包括：

获取导航路径；

获取导航对象的当前位置；

当根据所述当前位置确定所述导航对象到达预设的引导点时，获取所述引导点中存储的导航参照物信息，并根据所述导航路径获取引导方向；

根据所述导航参照物信息和所述引导方向获取导航语句，并对所述导航语句进行语音播报。

2.如权利要求1所述的语音导航方法，其特征在于，所述获取导航路径，包括：

根据预先建立的道路数据模型进行计算，得到从出发地到目的地的导航路径。

3.如权利要求1所述的语音导航方法，其特征在于，所述获取导航对象的当前位置，包括：

通过导航卫星定位所述导航对象的当前位置。

4.如权利要求1所述的语音导航方法，其特征在于：

所述导航参照物信息包括导航参照物的名称和导航参照物的相对方位；

所述根据所述导航参照物信息和所述引导方向获取导航语句，包括：对所述导航参照物的名称、所述导航参照物的相对方位和所述引导方向进行组合，得到所述导航语句。

5.一种语音导航装置，其特征在于，包括：

路径规划模块，用于获取导航路径；

定位模块，用于获取导航对象的当前位置；

主控模块，用于根据所述当前位置确定所述导航对象是否到达预设的引导点，若是，则获取所述引导点中存储的导航参照物信息，并根据所述导航路径获取引导方向；

语音分析模块，用于根据所述导航参照物信息和所述引导方向获取导航语句：

导航语音模块，用于对所述导航语句进行语音播报。

6.如权利要求5所述的语音导航装置，其特征在于，所述路径规划模块进一步用于：

根据预先建立的道路数据模型进行计算，得到从出发地到目的地的导航路径。

7.如权利要求6所述的语音导航装置，其特征在于，还包括：

道路建模模块，用于建立所述道路数据模型。

8.如权利要求5所述的语音导航装置，其特征在于，所述定位模块进一步用于：

通过导航卫星定位所述导航对象的当前位置。

9.如权利要求5所述的语音导航装置，其特征在于：

所述导航参照物信息包括导航参照物的名称和导航参照物的相对方位；

所述语音分析模块进一步用于：对所述导航参照物的名称、所述导航参照物的相对方位和所述引导方向进行组合，得到所述导航语句。

10.如权利要求9所述的语音导航装置，其特征在于，还包括：

引导点配置模块，用于配置引导点的位置，并在所述引导点中存储所述导航参照物信息。

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