CN104990555A - 实景导航系统的工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种实景导航系统的工作方法，所述导航系统包括：导航装置和摄像装置；其工作方法包括：当车辆按预设导航路径行驶时，所述摄像装置跟随车辆实时拍摄当前车辆周围的实时图像；若前方存在复杂路口，则所述处理器模块将所述实时图像与数据存储器中预存的对应位置的街景图像进行匹配，同时结合所述预设导航路径，判断出当前车辆所在的位置、道路、以及正确的行驶方向；然后控制显示模块显示相应的导航图像，在该导航图像中包括：当前车辆正前方的所述实时图像、及在该实时图像中用箭头标出与导航路径相匹配的车辆行驶方向。

Description

实景导航系统的工作方法

技术领域

本发明涉及导航领域，尤其涉及一种实景导航系统的工作方法。

背景技术

导航仪在实际导航过程中，由于地图更新不及时，导航信号精度较低等原因，造成车辆行驶到复杂路口(是指具有多个路口的环岛、十字形岔路口、米字形路口、具有城市高架上行道口的路口等)时，导航仪的指令或导航指示图像往往滞后、甚至出错，或是导航图像难与实际路况准确匹配，这易造成驾驶员驶入错误的行驶路线。如何避免上述技术问题是导航领域的技术难题。

发明内容

本发明的目的是提供一种实景导航系统的工作方法，其可提供与实际街景一致的导航图像，以提高在复杂路口导航的可靠性和易用性，避免驶入错误的路线。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种导航系统的工作方法，该导航系统包括：导航装置(该装置可以是车载导航装置，也可以是具有GPS导航功能的手机或平板电脑等智能设备)和摄像装置；所述导航装置包括：用于获取车辆行驶方位的陀螺仪、GPS模块，显示模块，用于存储地图数据和街景图像数据的数据存储器，以及处理器模块；所述的工作方法包括：当车辆按预设导航路径行驶时，所述摄像装置跟随车辆实时拍摄当前车辆周围的实时图像；若前方存在复杂路口(复杂路口是指具有多个路口的环岛、十字形岔路口、Y形路口、米字形路口、具有城市高架上下行道口或下行道口的路口等，易导致司机驶入错误的路线的路口)，则所述处理器模块将所述实时图像与所述数据存储器中预存的对应位置的街景图像进行匹配(相应的图像匹配技术是现有技术，其中，可选的一种方法是采用特征匹配的方法，即先采集所述实时图像中的标志性建筑、和/或路标、和/或标志性街景等，然后将其与所述数据存储器中预存的对应位置的街景图像中的相应部分进行逐一比对，若有70％以上的相似度，即认为相同；也可以采用其他已知的匹配方法)，同时结合所述预设导航路径，判断出当前车辆所在的位置、道路、以及正确的行驶方向；然后控制所述显示模块显示相应的导航图像，在该导航图像中包括：当前车辆正前方的所述实时图像、及在该实时图像中用箭头标出与导航路径相匹配的车辆行驶方向；所述箭头标注在实时图像中的道路上。

所述摄像装置包括至少一个设于车辆正前方的摄像头(除此之外，还可以在车辆两侧、后侧各设置至少一个摄像头，以获取相应方位的图像)；所述处理器模块将所述实时图像与所述数据存储器中预存的对应位置、方位的街景图像进行匹配，以进一步提高图像匹配的准确性、可靠性。

进一步优选地，所述导航装置包括用于获取车辆加速度、车速、海拔高度、倾仰角等信息的传感器，车辆行驶方位、车辆加速度、车速、海拔高度、倾仰角等信息构成车辆姿态。所述处理器模块将所述实时图像与所述数据存储器中预存的对应位置、对应车辆姿态的街景图像进行匹配，以进一步提高图像匹配的准确性、可靠性。

当所述处理器模块将所述实时图像与所述数据存储器中预存的对应位置、方位(或对应车辆姿态)的街景图像进行匹配时，若测得所述实时图像相对于所述街景图像，存在新的路标或交通标识，或某建筑外墙广告牌或装饰发生变更，或新增的建筑或岔路口等易被司机发现并区分的物体时，则所述处理器模块根据所述实时图像，对所述数据存储器中预存的对应位置、对应方位(或对应车辆姿态)的街景图像进行更新，即在所述数据存储器的相应街景图像中更新所述新的路标或交通标识，或某建筑外墙广告牌或装饰，或新增的建筑或岔路口等易被司机发现并区分的物体，以方便下次来到相同地点时，能对相应的图像进行快速、准确匹配。

所述导航系统还包括：可与所述导航装置无线通讯的远程服务器，该远程服务器实时接收来自多个导航装置拍摄得的实时图像；远程服务器包括一三维地图数据库，该三维地图数据库中存储有一区域内的：导航地图数据，街景图像，和/或建筑的位置及高度信息，和/或山脉或丘陵的位置及高度信息；该远程服务器根据所述的实时图像提取出其中的街景图像、和/或建筑的外墙图像、和/或山脉或丘陵的外形图像，然后将获得的该图像对三维地图数据库中的相应位置的街景、和/或建筑、和/或山脉或丘陵的相应方位的外形图像进行相应的填充(原始的所述三维地图数据库中存储的街景图像，建筑外墙、山脉或丘陵的外形是预设的或是空白的)或更新，以获得具有与实际相符的街景图像、和/或建筑的外墙图像、和/或山脉或丘陵的外形图像的三维地图数据库。其中，各图像附带有地理坐标、方位等信息。

当所述导航装置的GPS模块损坏、或无法接收到GPS信号、或接收的GPS信号无效时，导航装置通过摄像装置获取当前位置周边的街景图像、和/或建筑、和/或山脉或丘陵的至少一个方位的外形图像，然后将该外形图像与远程服务器中存储的相应位置、相应方位的图像进行匹配，以找到相匹配的图像，进而得出当前位置的地图坐标和朝向，并在导航地图上标出，以及时准确定位，进而避免用户迷路。

所述导航装置根据所述当前位置的地图坐标和朝向，进行路径导航。

本发明还提供了一种应用上述导航系统的车辆。其中，应用上述导航系统的车辆为电动汽车；所述车辆内设有制动电能回收子系统，所述制动电能回收子系统与导航装置相连，所述导航装置还适于当所述出行路线重新规划后，计算出重新规划路径的通行速度，以获取制动电能回收子系统中蓄电池的剩余可行驶公里数。

进一步，为了实现对制动能量的回收，所述制动电能回收子系统，包括液压制动机构，以及与该液压制动机构相配合的制动协调组件；当刹车时，所述制动协调组件适于产生与液压制动机构中活塞的运动方向相反的作用力，同时将车轮驱动电机制动产生的电能通过一升压模块对蓄电池进行充电；或将车轮驱动电机制动产生的电能通过一升压模块后再经快速充电电路对蓄电池进行充电。

优选的，为了进一步实现在刹车时，启动制动协调组件；所述制动电能回收子系统还包括：刹车组件，所述刹车组件内设有行程开关K；当刹车时，行程开关K触发，以产生所述作用力；所述液压制动机构包括内设所述活塞的制动主缸，所述活塞通过活塞杆与刹车组件相连。

优选的，为了更好的使刹车组件配合制动协调组件工作；所述刹车组件包括：双面齿条滑块；所述制动协调组件包括：单面齿条滑块；所述双面齿条滑块的下端面通过传动齿轮组件与刹车踏板配合，其上端面与单面齿条滑块的下端面之间啮合一制动协调齿轮，该制动协调齿轮与所述活塞杆的末端相连；刹车时，刹车踏板通过传动齿轮组件控制双面齿条滑块带动制动协调齿轮转动，且该制动协调齿轮适于通过活塞杆带动液压制动机构对车轮毂产生制动；以及所述制动协调组件通过单面齿条滑块对制动协调齿轮产生作用力；通过简单、可靠的电路结构产生所述作用力；所述制动协调组件还包括，电磁感应装置，该电池感应装置由所述行程开关K中的辅助开关控制；所述电磁感应装置适于当行程开关K触发后，辅助开关控制电磁感应装置得电，以产生所述作用力；所述电磁感应装置包括：电磁线圈，该电磁线圈适于得电吸合铁芯；所述铁芯与单面齿条滑块相连，以适于在电磁线圈得电时，带动单面齿条滑块对制动协调齿轮产生所述作用力；所述铁芯套设于一空心壳体内，所述电磁线圈绕设于该空心壳体外周上；所述铁芯的一端通过连接杆与单面齿条滑块相连，另一端在所述空心壳体内通过压缩弹簧与所述空心壳体的端部内壁弹性配合；所述铁芯带有一对磁极，该对磁极适于在电磁线圈得电后，使铁芯向压缩弹簧方向移动。

优选的，所述制动协调组件还包括充电电路，该充电电路适于在刹车时，将车轮驱动电机制动产生的电能对蓄电池进行充电；为了避免在辅助开关断开后，蓄电池对车轮驱动电机还保持驱动效果；所述充电电路包括二极管；所述蓄电池的正极与电磁线圈的一端相连，该电池线圈的另一端与所述二极管的阴极相连，该二极管的阳极与升压模块的输出端相连，所述升压模块的输入端与车轮驱动电机一端相连，所述蓄电池的负极与车轮驱动电机的另一端相连；所述辅助开关为常闭开关，该常闭开关的两端分别连接于升压模块的输入端、蓄电池的正极。

优选的，为了实现快速充电，减少电能浪费，所述充电电路包括：第一、第二二极管和充电电容；所述辅助开关为第一、第二常闭开关和一常开开关；所述蓄电池的正极与第一常闭开关的第一端相连，该第一常开开关的第二端通过所述电磁线圈与第一二极管的阴极相连，该第一二极管的阳极与升压模块的输出端相连，所述升压模块的输入端与蓄电池的负极分别连接与车轮驱动电机的两端；所述第一常闭开关的第二端还与第二常闭开关的一端相连，该第二常闭开关的另一端与升压模块的输入端相连；所述第二二极管阳极与充电电容一端相连构成所述快速充电电路，该快速充电电路并联于蓄电池两端，以及所述第二二极管阳极还通过所述常开开关与第一常闭开关的第二端相连。

本发明还提供了一种导航系统的语音识别方法，以解决在嘈杂中语音识别的技术问题。

为了解决上技术问题，本发明提供了一种实景导航系统的语音识别方法，即所述导航装置内还设有语音识别子系统，所述语音识别子系统包括：语音采集模块，适于采集待识别语音数据；样本存储模块，适于存储样本语音数据；与所述语音采集模块和样本存储模块相连的语音处理模块，该语音处理模块适于将样本、待识别语音数据进行混合以重构适于识别的语音数据；所述语音处理模块适于将识别后的语音数据发送至处理器模块。

本发明的有益效果是，(1)本发明的实景导航系统将路边街景与导航路径进行结合，以实现在路边街景中标出与导航路径相匹配的车辆行驶方向，具有实时性好，指引性好的优点，提高了在复杂路口的导航的可靠性和易用性，可避免驾驶员驶入错误的行驶路线；(2)所述制动电能回收子系统，能够在保证两者的制动合力满足汽车制动要求的情况下，既能提高制动过程中制动能量的回收率又能减小常规制动器摩擦片的损耗；(3)所述制动电能回收子系统，采用机械结构实现电机制动力与液压制动力在一定范围内连续地、实时地进行协调配合调节，机械结构相对简单、成本大幅降低而且工作可靠性显著提高；(4)本发明通过升压模块能有效的提高车轮驱动电机对蓄电池的充电效率；(5)本发明通过对语音数据进行重构，以提高语音的识别效果，有效的避免了车内噪音对语音驶入的干扰。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1示出了本发明的实景导航系统的原理框图；

图2示出了本发明的制动电能回收子系统的结构示意图；

图3示出了本发明的制动电能回收子系统的第二种实施方式的结构示意图；

图4示出了本发明的第二种充电电路的电路图；

图5示出了本发明的语音识别子系统的原理框图。

图中：车轮毂1；

液压制动机构2，刹车片21，制动轮缸22，制动主缸23，活塞24；

刹车组件3，刹车踏板31，第一传导齿轮32，第二传导齿轮33，制动协调齿轮34，第一固定导轨35，双面齿条滑块36，行程开关K；

制动协调组件4，第二固定导轨41，单面齿条滑块42，连接杆43，铁芯44，空心壳体45，电磁线圈46，压缩弹簧47；

车轮驱动电机M，蓄电池E，二极管VD；

第一二极管VD1，第二二极管VD2，充电电容C。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

实施例1

图1示出了本发明的实景导航系统的原理框图。

如图1所示，本发明的实景导航系统，包括：导航装置和摄像装置；所述导航装置包括：用于获取车辆姿态的陀螺仪、用于定位车辆所在地图位置GPS模块，显示模块，以及与陀螺仪和GPS模块相连的处理器模块；当车辆按预设导航路径行驶时，所述摄像装置适于跟随车辆实时拍摄与当前车辆姿态对应的路边街景；所述处理器模块适于根据当前车辆姿态通过显示模块在路边街景中标出与导航路径相匹配的车辆行驶方向。

其中，路边街景具体为路边建筑、广告牌、树木等固定的景物，不包括，行人，车辆等可移动的景物。

进一步，所述摄像装置适于在车辆驶入一路口时，拍摄与当前车辆姿态对应的路口街景；所述处理器模块适于根据当前车辆姿态通过显示模块在路口街景中标出与导航路径相匹配的车辆行驶方向。其中，路口可以为十字路口、或丁字路口、或Y形路口、或转盘。

例如：当车辆驶入转盘后，发现驶出转盘的路口发生了变化，而导航地图还未及时做出相应更新，通过本发明实时拍摄的转盘街景，并结合导航路径，能快速的在转盘街景中标出车辆驶出路口，提高了导航的准确性。

可选的，所述显示模块例如但不限于采用液晶显示，或触摸屏显示。

其中，所述处理器模块例如但不限于采用单片机，嵌入式芯片等处理器。

实施例2

在实施例1基础上，本发明还提供了一种实景导航系统的车辆。

所述车辆为电动汽车；所述车辆内设有制动电能回收子系统，所述制动电能回收子系统与导航装置相连，所述导航装置还适于当所述出行路线重新规划后，计算出重新规划路径的通行速度，以获取制动电能回收子系统中蓄电池的剩余可行驶公里数。

图2示出了本发明的制动电能回收子系统的结构示意图。

如图2所示，所述制动电能回收子系统，包括液压制动机构2，以及与该液压制动机构2相配合的制动协调组件4；当刹车时，所述制动协调组件4适于产生与液压制动机构2中活塞24的运动方向相反的作用力，同时将车轮驱动电机M制动产生的电能通过一升压模块对蓄电池进行充电；或将车轮驱动电机制动产生的电能通过一升压模块后再经快速充电电路对蓄电池进行充电。

其中，所述升压模块可以采用升压芯片来实现，例如但不限于mc34063、ICL7660；也可以采用例如专利文献CN 203933389U所公开的直流源升压模块。

具体的，所述制动电能回收子系统还包括：刹车组件3，所述刹车组件3内设有行程开关K；当刹车时，行程开关K触发，以产生所述作用力。

所述液压制动机构2包括内设所述活塞24的制动主缸23，所述活塞24通过活塞杆与刹车组件3相连。

作为本液压制动机构的一种可选的实施方式，所述液压制动机构2还包括：分别设于各车轮毂1上的刹车片21和制动轮缸22；所述活塞24在制动主缸23内产生液压(制动液压力)，该液压传导至制动轮缸22产生相应液压制动力通过刹车片21作用于车轮毂1，以实现刹车。

所述刹车组件3包括：双面齿条滑块36；所述制动协调组件4包括：单面齿条滑块42；所述双面齿条滑块36的下端面通过传动齿轮组件与刹车踏板31配合，其上端面与单面齿条滑块42的下端面之间啮合一制动协调齿轮34，该制动协调齿轮34与所述活塞杆的末端相连。具体的，双面齿条滑块36安装在第一固定导轨35上且可依托第一固定导轨35滑动；以及单面齿条滑块42可活动地设置在第二固定导轨41上，适于在第二固定导轨41上滑动。

当刹车时，刹车踏板31通过传动齿轮组件控制双面齿条滑块36带动制动协调齿轮34转动，且该制动协调齿轮34适于通过活塞杆带动液压制动机构2对车轮毂1产生制动；以及所述制动协调组件4通过单面齿条滑块42对制动协调齿轮34产生所述作用力。

其中传动齿轮组件包括：第一、第二传导齿轮33，所述第一传导齿轮32与刹车踏板31相连，刹车踏板31的制动指令依次通过第一传导齿轮32、第二传导齿轮33、双面齿条滑块36传递给制动协调齿轮34，进而带动活塞24移动，以使制动主缸23内产生液压，完成刹车制动。与此同时，由于行程开关K触发，制动协调组件4产生的所述作用力反向作用于制动协调齿轮34，迫使主缸内的液压值适当降低，减少被刹车所消耗的动能，并将该动能通过车轮驱动电机M制动转换成电能以存储。

所述制动协调组件4还包括，电磁感应装置，该电池感应装置由所述行程开关K中的辅助开关控制；所述电磁感应装置适于当行程开关K触发后，辅助开关控制电磁感应装置得电，以产生所述作用力。

所述电磁感应装置的具体实施方案包括：电磁线圈46，该电磁线圈46适于得电吸合铁芯44；所述铁芯44与单面齿条滑块42相连，以适于在电磁线圈46得电时，带动单面齿条滑块42对制动协调齿轮34产生所述作用力。

作为电磁感应装置一种可选的实施方案，所述铁芯44套设于一空心壳体45内，所述电磁线圈46绕设于该空心壳体45外周上；所述铁芯44的一端通过连接杆43与单面齿条滑块42相连，另一端在所述空心壳体45内通过压缩弹簧47与所述空心壳体45的端部内壁弹性配合；所述铁芯44带有一对磁极，该对磁极适于在电磁线圈46得电后，使铁芯44向压缩弹簧47方向移动，同时产生作用于制动协调齿轮34的所述作用力(反向作用力，即与踩下刹车踏板31后，由双面齿条滑块36传递给制动协调齿轮34的作用力相反)。

作为电磁感应装置另一种可选的实施方案，所述铁芯44套设于一空心壳体45内，且位于电磁线圈46的一侧。

所述制动协调组件4还包括充电电路，该充电电路适于在刹车时，将车轮驱动电机M制动产生的电能对蓄电池E进行充电。

具体的实施方式：所述充电电路包括二极管VD；所述蓄电池E的正极与电磁线圈46的一端相连，该电池线圈的另一端与所述二极管VD的阴极相连，该二极管VD的阳极与升压模块的输出端相连，所述升压模块的输入端与车轮驱动电机M一端相连，所述蓄电池E的负极与车轮驱动电机M的另一端相连；所述辅助开关为常闭开关，该常闭开关的两端分别连接于升压模块的输入端、蓄电池E的正极。

通过二极管VD的单向性的特点，能有效的避免蓄电池E在常闭开关打开后，继续通过电磁线圈46对车轮驱动电机M进行放电；并且通过所述升压模块，能有效的提高充电效率。

本发明的制动电能回收子系统的工作原理是：

在电动汽车行驶过程中，当驾驶员未踩刹车踏板31时，辅助开关(常闭开关)闭合，将经过电磁线圈46被短路，蓄电池E给车轮驱动电机M供电驱动汽车行驶；此时铁芯44被压缩弹簧47弹至空心壳体45的一侧；

当驾驶员踩下刹车踏板31时，刹车踏板31的制动指令依次通过第一传导齿轮32、第二传导齿轮33、双面齿条滑块36传递给制动协调齿轮34，进而带动活塞24移动，以使制动主缸23内产生液压，完成刹车制动；同时，辅助开关打开，车轮驱动电机M产生制动力并通过充电电路对蓄电池E充电，充电电流经过电磁线圈46时产生磁场，使得铁芯44克服压缩弹簧47的弹力向右移动，铁芯44通过连接杆43带动单面齿条滑块42向右移动，使得制动协调齿轮34反向转动，制动协调齿轮34反向转动带动活塞24向右移动，从而减小制动主缸23内的液压(制动液压力)。

在驾驶员踩下刹车踏板31时，车辆的制动力是施加在车轮毂1上的制动力(液压制动机构2产生的液压制动力)和车轮驱动电机M产生的制动力的合力；当车速越快，则车轮驱动电机M中产生的制动电流就越大，电机制动力就越大，电磁线圈46产生的吸力就越大，铁芯44移动的位移量就越大，制动主缸23内的油压就越小，液压制动力越小，从而当汽车高速制动时，增加电机制动力、减小由液压制动的常规摩擦制动力，从而减小常规制动器中摩擦片的磨损，同时提高车轮驱动电机M对制动能量的回收率。

可选的，在电动汽车行驶中，若制动协调组件4出现故障或蓄电池E处于满电状态时，车轮驱动电机M无法向蓄电池E充电和/或产生制动力，此时电动汽车由液压制动机构2采用常规液压制动方式制动，保证行车安全。

下表为常规液压制动方式与本发明的制动电能回收子系统在各车速下的刹车距离测试结果。

从该表可知，本发明的制动电能回收子系统与常规液压制动方式产生的制动效果基本相同，因此，本发明实现了在保证两者的制动合力满足汽车制动要求的情况下，既能提高制动过程中制动能量的回收率又能减小常规制动器摩擦片的损耗。

本发明的制动电能回收子系统，通过机械结构使电制动力与液压制动力在一定范围内连续实时地进行调节，省略了现有技术中控制器或单片机电路计算控制和判断过程，因而其协调制动的时效性更佳。

图3示出了制动电能回收子系统的第二种实施方式的结构示意图。

如图3所示，所述制动协调组件中的单面齿条滑块还可以通过丝杠驱动左右移动以代替电磁感应装置，具体方案包括：

所述丝杠通过电机驱动，该电机由一MCU模块控制，所述MCU模块通过霍尔传感器采集车轮驱动电机M制动产生的电流值以控制电机扭矩，进而调节单面齿条滑块的位移量。

图4示出了本发明的第二种充电电路的电路图。

如图4所示，具体方案包括：所述充电电路包括：第一、第二二极管和充电电容C；所述辅助开关为第一、第二常闭开关和一常开开关；所述蓄电池E的正极与第一常闭开关的第一端相连，该第一常开开关的第二端通过所述电磁线圈与第一二极管VD1的阴极相连，该第一二极管VD1的阳极与升压模块的输出端相连，所述升压模块的输入端与蓄电池E的负极分别连接与车轮驱动电机M的两端；所述第一常闭开关的第二端还与第二常闭开关的一端相连，该第二常闭开关的另一端与升压模块的输入端相连；所述第二二极管VD2阳极与充电电容C一端相连构成所述快速充电电路，该快速充电电路并联于蓄电池E两端，以及所述第二二极管VD2阳极还通过所述常开开关与第一常闭开关的第二端相连。

其中，充电电容C可以采用若干大电容并联实现，由于电容充电响应速度比蓄电池要快，所以往往会造成制动产生的电流来不及对蓄电池E进行充电即消失了，因此，充电效率很低，为了克服该技术问题，通过快速充电电容能有效的避免制动产生的电能浪费，提高充电效率。

具体原理是，先对充电电容进行快速充电，然后再通过第二二极管VD2对电池进行放电。

实施例3

在实施例1基础上，本发明还提供了一种实景导航系统的工作方法

当车辆按预设导航路径行驶时，跟随车辆实时拍摄与当前车辆姿态对应的路边街景，并根据当前车辆姿态通过显示模块在路边街景中标出与导航路径相匹配的车辆行驶方向。

进一步，在车辆驶入一路口，实时拍摄与当前车辆姿态对应的路口街景；

所述处理器模块适于根据当前车辆姿态通过显示模块在路口街景中标出与导航路径相匹配的车辆行驶方向。

实施例4

在实施例1基础上，本发明提供了一种所述的实景导航系统的语音识别方法。

具体的，所述导航装置内还设有语音识别子系统，以提高语音识别能力。

图5示出了本发明的语音识别子系统的原理框图。

具体的实施方式，如图5所示，所述语音识别子系统包括：语音采集模块，适于采集待识别语音数据；样本存储模块，适于存储样本语音数据；与所述语音采集模块和样本存储模块相连的语音处理模块，该语音处理模块适于将样本、待识别语音数据进行混合以重构适于识别的语音数据；所述语音处理模块适于将识别后的语音数据发送至第二处理器模块。

所述语音识别子系统的工作原理是将语音输入的非标准普通话与样本数据中相关词汇的发音进行混合训练，以重构一种适于识别的语音数据，并且能有效的避免车内噪音对语音识别的干扰。

进一步，如图5所示，所述语音处理模块包括：

训练单元，适于将样本、待识别语音数据分别进行特征参数提取后进行训练；转换合成单元，再将样本的特征参数与训练结果进行转换，并合成得到所述语音数据。

所述训练单元包括：

语音分解模块，对样本、待识别语音数据分别进行语音分解；参数预处理模块，将样本、待识别语音分解的结果进行特征参数提取后对齐；以及特征参数训练模块，将各特征参数进行混合高斯随机过程训练。

其中，所述语音分解模块适于将语音分解成浊音、清音信号。

具体的，对语音信号进行固定时长的分帧。在一帧语音中，求解该语音的自相关函数，利用自相关函数的第一旁瓣峰值来近似估计基音周期，基音周期的倒数即为基音频率。

根据得到的基音频率值(清音为0，浊音为非0)，确定该帧语音为清音或浊音。若为浊音，则为其设置一个最大浊音频率分量，用来划分谐波成分和随机成分的主能量区域。在最大浊音频率以下的频段，对信号进行建模——利用若干个正弦波的叠加来拟合信号。利用最小二乘算法来约束求解正弦波的离散幅度值和相位值。

所述参数预处理模块包括：特征参数提取子模块，适于提取通过所述浊音、清音信号的特征参数，以获得所述样本或待识别的语音数据的特征参数；特征参数对齐子模块，对于样本和待识别的特征参数，利用时间映射实现对应匹配，即利用动态时间规整算法将其中一特征参数的时间轴非线性的映射到另一特征参数的时间轴上，实现一一对应的匹配。

特征参数提取子模块中适于提取通过所述浊音、清音信号的特征参数的方法包括：

提取所述浊音特征参数的方法包括：对所述离散正弦波的幅度求取平方，该数值被近似认为是离散功率谱函数。

根据功率谱密度函数和自相关函数的一一对应关系，对离散功率谱数值反变换，可以得到近似自相关函数，根据线性预测分析方法，利用自相关函数可以求解得到线性预测系数；线性预测系数构成的对偶函数，其在Z频域上的根，即为线性谱频率系数，该系数即为浊音特征参数；提取所述清音特征参数的方法包括：若帧信号为在清音，则利用经典的线性预测分析法对其进行分析，建立一个全极点模型，并利用最小二乘方法约束求解模型系数，从而得到线性预测系数，即为清音特征参数。

所述特征参数训练模块将各特征参数进行混合高斯随机过程训练的方法包括：

构建包含混合结构的高斯随机过程模型，则在给定输入输出向量集合(该集合为提取的样本的特征参数)的前提下，输出向量序列近似等于多个高斯随机过程的加权组合。其中，高斯随机过程的输入即为给定的输入向量序列。所有的权系数以及每个高斯随机过程的均值和方差参数，均为待估计的未知参数；用马尔科夫链蒙特卡洛方法来近似估计权系数和模型参数(高斯过程的均值和方差)的联合后验概率密度函数，即首先假设权系数和模型参数之间满足相互独立特性，然后通过迭代的方式逐步估计两者的概率密度函数，每次迭代过程中，先固定一种未知变量，然后对另一种未知变量进行采样，用大量采样数据来近似其概率分布，最后将权系数和模型参数的概率分布函数相乘，可得到联合后验概率函数；对联合概率密度函数进行边缘化，分别得到对权系数的概率分布和模型参数的概率分布的估计，至此，混合高斯随机过程模型结构被确定。

所述转换合成单元包括：

转换模块，其用于通过混合高斯随机过程将训练结果与样本的提取特征参数进行转换重构；具体方法包括：在给定输入观测向量集合的条件下，根据训练好的混合高斯随机过程的结构参数，求取当前语音帧的隶属度函数值，所谓隶属度函数，指的是归一化后验权系数的比值；根据隶属度值，判别当前语音属于哪一个高斯子成分，随后在每一个分簇的子空间中，根据高斯随机过程的定义，产生与之相对应的输出；将所有成份的输出结果叠加起来，权系数就是隶属度函数的值，最终得到映射后的语音特征参数。其中，该语音特征参数为了样本、待识别语音数据的浊音、清音的特征参数；所述转换合成单元还包括：语音合成模块，用于将经转换模块重构的特征参数中的浊音信号与清音信号进行叠加，得到重构的所述语音数据；具体的，所述语音合成模块适于浊音信号的离散谐波幅度和相位值用作正弦信号的幅度值和相位值进行叠加后，与通过一个全极点滤波器将清音信号进行叠加，得到所述语音数据。

本发明中的语音识别子系统能有效的提高语音识别能力，忽略车内噪音对语音识别的影响。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种导航系统的工作方法，其特征在于，所述导航系统包括：导航装置和摄像装置；所述导航装置包括：用于获取车辆行驶方位的陀螺仪、GPS模块，显示模块，用于存储地图数据和街景图像数据的数据存储器，以及处理器模块；

所述的工作方法包括：

当车辆按预设导航路径行驶时，所述摄像装置跟随车辆实时拍摄当前车辆周围的实时图像；

若前方存在复杂路口，则所述处理器模块将所述实时图像与所述数据存储器中预存的对应位置的街景图像进行匹配，同时结合所述预设导航路径，判断出当前车辆所在的位置、道路、以及正确的行驶方向；

然后控制所述显示模块显示相应的导航图像，在该导航图像中包括：当前车辆正前方的所述实时图像、及在该实时图像中用箭头标出与导航路径相匹配的车辆行驶方向。

2.根据权利要求1所述的导航系统的工作方法，其特征在于，所述摄像装置包括至少一个设于车辆正前方的摄像头；

所述处理器模块将所述实时图像与所述数据存储器中预存的对应位置、方位的街景图像进行匹配。

3.根据权利要求2所述的导航系统的工作方法，其特征在于还包括，当所述处理器模块将所述实时图像与所述数据存储器中预存的对应位置、方位的街景图像进行匹配时，若测得所述实时图像相对于所述街景图像，存在新的路标或交通标识，或某建筑外墙广告牌或装饰发生变更，或新增的建筑或岔路口，则所述处理器模块根据所述实时图像，对所述数据存储器中预存的对应位置、对应方位的街景图像进行更新，即在所述数据存储器的相应街景图像中更新所述新的路标或交通标识，或某建筑外墙广告牌或装饰，或新增的建筑或岔路口。

4.根据权利要求3所述的导航系统的工作方法，其特征在于，所述导航系统还包括：可与所述导航装置无线通讯的远程服务器，该远程服务器实时接收来自多个导航装置拍摄得的实时图像；

远程服务器包括一三维地图数据库，该三维地图数据库中存储有一区域内的：导航地图数据，街景图像，和/或建筑的位置及高度信息，和/或山脉或丘陵的位置及高度信息；

该远程服务器根据所述的实时图像提取出其中的街景图像、和/或建筑的外墙图像、和/或山脉或丘陵的外形图像，然后将获得的该图像对三维地图数据库中的相应位置的街景、和/或建筑、和/或山脉或丘陵的相应方位的外形图像进行相应的填充或更新。

5.根据权利要求4所述的导航系统的工作方法，其特征在于，当所述导航装置的GPS模块损坏、或无法接收到GPS信号、或接收的GPS信号无效时，导航装置通过摄像装置获取当前位置周边的街景图像、和/或建筑、和/或山脉或丘陵的至少一个方位的外形图像，然后将该外形图像与远程服务器中存储的相应位置、相应方位的图像进行匹配，以找到相匹配的图像，进而得出当前位置的地图坐标和朝向，并在导航地图上标出。

6.根据权利要求5所述的导航系统的工作方法，其特征在于，所述导航装置根据所述当前位置的地图坐标和朝向，进行路径导航。

7.一种应用权利要求1或2所述的导航系统的车辆，其特征在于，所述车辆为电动汽车；

所述车辆内设有制动电能回收子系统，所述制动电能回收子系统与导航装置相连，所述导航装置还适于当所述出行路线重新规划后，计算出重新规划路径的通行速度，以获取制动电能回收子系统中蓄电池的剩余可行驶公里数。

8.根据权利要求7所述的车辆，其特征在于，所述制动电能回收子系统，包括液压制动机构，以及与该液压制动机构相配合的制动协调组件；

当刹车时，所述制动协调组件适于产生与液压制动机构中活塞的运动方向相反的作用力，同时将车轮驱动电机制动产生的电能通过一升压模块对蓄电池进行充电；或将车轮驱动电机制动产生的电能通过一升压模块后再经快速充电电路对蓄电池进行充电。

9.根据权利要求8所述的车辆，其特征在于，所述制动电能回收子系统还包括：刹车组件，所述刹车组件内设有行程开关K；

当刹车时，行程开关K触发，以产生所述作用力；

所述液压制动机构包括内设所述活塞的制动主缸，所述活塞通过活塞杆与刹车组件相连。

10.根据权利要求9所述的车辆，其特征在于，所述刹车组件包括：双面齿条滑块；所述制动协调组件包括：单面齿条滑块；

所述双面齿条滑块的下端面通过传动齿轮组件与刹车踏板配合，其上端面与单面齿条滑块的下端面之间啮合一制动协调齿轮，该制动协调齿轮与所述活塞杆的末端相连；

刹车时，刹车踏板通过传动齿轮组件控制双面齿条滑块带动制动协调齿轮转动，且该制动协调齿轮适于通过活塞杆带动液压制动机构对车轮毂产生制动；以及所述制动协调组件通过单面齿条滑块对制动协调齿轮产生作用力；

所述制动协调组件还包括，电磁感应装置，该电池感应装置由所述行程开关K中的辅助开关控制；

所述电磁感应装置适于当行程开关K触发后，辅助开关控制电磁感应装置得电，以产生所述作用力；

所述电磁感应装置包括：电磁线圈，该电磁线圈适于得电吸合铁芯；

所述铁芯与单面齿条滑块相连，以适于在电磁线圈得电时，带动单面齿条滑块对制动协调齿轮产生所述作用力；

所述铁芯套设于一空心壳体内，所述电磁线圈绕设于该空心壳体外周上；

所述铁芯的一端通过连接杆与单面齿条滑块相连，另一端在所述空心壳体内通过压缩弹簧与所述空心壳体的端部内壁弹性配合；

所述铁芯带有一对磁极，该对磁极适于在电磁线圈得电后，使铁芯向压缩弹簧方向移动；

所述制动协调组件还包括充电电路，该充电电路适于在刹车时，将车轮驱动电机制动产生的电能对蓄电池进行充电；

所述充电电路包括二极管；

所述蓄电池的正极与电磁线圈的一端相连，该电池线圈的另一端与所述二极管的阴极相连，该二极管的阳极与升压模块的输出端相连，所述升压模块的输入端与车轮驱动电机一端相连，所述蓄电池的负极与车轮驱动电机的另一端相连；

所述辅助开关为常闭开关，该常闭开关的两端分别连接于升压模块的输入端、蓄电池的正极。