語音導航方法和系統的製作方法
2023-12-01 13:07:41 2
語音導航方法和系統的製作方法
【專利摘要】本發明涉及一種語音導航方法和系統。方法包括：語音導航終端接收語音導航指令；將語音導航指令以及當前位置的GPS數據信息發送至雲端伺服器；雲端伺服器通過語音識別技術對語音導航指令進行識別，得到POI信息；以當前位置的GPS數據信息為起點，POI信息所在位置為終點建立導航路徑，並計算該導航路徑所需時間；雲端伺服器將得到的導航路徑及所需時間發送至語音導航終端。系統包括語音導航終端和雲端伺服器，所述語音導航終端包括：語音接收模塊、GPS定位模塊、信息發送模塊和信息接收模塊；所述雲端伺服器包括：語音識別模塊、路徑規劃模塊和結果發送模塊。本發明使得導航路徑規劃更為快速。
【專利說明】語音導航方法和系統【技術領域】
[0001]本發明涉及汽車導航【技術領域】，特別是涉及一種語音導航方法和系統。
【背景技術】
[0002]全球定位系統(Global Positioning System,GPS)已是社會大眾所知內建於個人導航裝置的最基本功能，且廣泛應用於車內個人導航裝置。個人導航裝置常見的功能就是提供一地圖數據分析以產生適當的導航指令，並將該指令顯示於個人導航裝置的屏幕上。這類型的個人導航裝置通常以吸盤或其它種類的固定元件固定在交通運輸工具的前儀錶板上。
[0003] 個人導航裝置泛指一種能引導使用者前往預定目的地的裝置。這類裝置通常內建一組可接受定位數據的系統，例如全球定位系統接收器，也可能是僅和一有接收定位數據功能的接收器通訊連結。這類裝置分析數據的方法有數種，其一為可自行運算所經路線的數據、其二為連線至可提供路徑數據運算功能的遠端伺服器，由該伺服器運算並提供導航資料、或者是該裝置不但有自行運算功能，同時也能連接到遠端伺服器接收該伺服器的運算數據。手持式全球定位系統個人導航裝置不需要完全固定在交通運輸工具內，而是讓使用者能輕易安裝或拆卸。這類個人導航裝置通常(但非必然)內建有全球定位系統天線、導航軟體與地圖、並可自行繪製、顯示地圖，幾乎可為一完全獨立運作的裝置。
[0004]但是，這些傳統的導航設備卻很難解決交互的問題。例如，駕駛者為了設置一個目的地不得不找個地方停下來，用手輸入和查找目的地位置，這使得目的地導航的便捷性打了折扣。為了解決上述問題，具有語音識別功能的語音導航終端應運而生。語音識別是將人類語音中的詞彙內容轉換為電子設備的晶片可識別的輸入。這樣，駕駛者不需要手動輸入和查找目的地位置，而只需發出語音指令即可實現導航設備自動向目的地導航的目的。但是，傳統的具有語音識別功能的語音導航終端在進行導航時速度較慢，浪費大量時間。
【發明內容】
[0005]本發明所要解決的技術問題是提供一種語音導航方法和系統，使得導航路徑規劃更為快速。
[0006]本發明解決其技術問題所採用的技術方案是:提供一種語音導航方法，包括以下步驟:
[0007](1)語音導航終端接收語音導航指令；
[0008](2)將語音導航指令以及當前位置的GPS數據信息發送至雲端伺服器；
[0009](3)雲端伺服器通過語音識別技術對語音導航指令進行識別，得到POI信息；
[0010](4)以當前位置的GPS數據信息為起點，POI信息所在位置為終點建立導航路徑，並計算該導航路徑所需時間；
[0011](5)雲端伺服器將得到的導航路徑及所需時間發送至語音導航終端。
[0012]所述步驟(5)後還包括語音導航終端根據當前時間計算到達POI信息所在位置的時間並顯示的步驟。
[0013]所述步驟(3)包括以下子步驟:
[0014](31)提取語音導航指令特徵；
[0015](32)將語音導航指令特徵與語音模型庫中的語音模型進行匹配，得到POI信息。
[0016]本發明解決其技術問題所採用的技術方案是:提供一種語音導航系統，包括語音導航終端和雲端伺服器，所述語音導航終端包括:語音接收模塊，用於接收語音導航指令；GPS定位模塊，用於獲取車輛當前位置的GPS數據信息；信息發送模塊，用於將收到的語音導航指令以及當前位置的GPS數據信息發送至雲端伺服器；結果接收模塊，用於接收雲端伺服器計算得到的導航路徑及所需時間；所述雲端伺服器包括:信息接收模塊，用於接收語音導航指令以及當前位置的GPS數據信息；語音識別模塊，用於識別接收到的語音導航指令得到POI信息；路徑規劃模塊，用於根據接收到的當前位置的GPS數據信息為起點，POI信息所在位置為終點建立導航路徑，並計算該導航路徑所需時間；結果發送模塊，用於嚮導航終端發送得到的導航路徑及所需時間。
[0017]所述語音導航終端還包括時間計算模塊，用於根據當前時間計算到達POI信息所在位置的時間；顯示模塊，用於顯示到達POI信息所在位置的時間。
[0018]所述語音識別模塊包括:特徵提取子模塊，用於提取語音導航指令特徵；語音模型庫，用於存儲語音特徵；特徵匹配子模塊，將語音導航指令特徵與語音模型庫中的語音模型進行匹配，得到POI信息。
[0019]有益效果
[0020]由於採用了上述的技術方案，本發明與現有技術相比，具有以下的優點和積極效果:本發明不用啟動導航軟體，將用戶的語音指令發送至雲端伺服器，由雲端伺服器來進行語音識別以及導航路徑規劃，並計算經過導航路徑所需的時間，將最終時間返還給用戶。通過雲端來進行語音識別和導航路徑規劃保證了運行速度，節省了大量時間。本發明還計算到達POI信息所在位置的時間並顯示，使得用戶能夠根據時間確定是否還要去該POI信息所在位置。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0021]圖1是本發明第一實施方式的流程圖；
[0022]圖2是本發明第一實施方式中語音識別流程圖；
[0023]圖3是本發明第二實施方式的結構方框圖；
[0024]圖4是本發明第二實施方式中語音識別模塊結構方框圖。
【具體實施方式】
[0025]下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。應理解，這些實施例僅用於說明本發明而不用於限制本發明的範圍。此外應理解，在閱讀了本發明講授的內容之後，本領域技術人員可以對本發明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落於本申請所附權利要求書所限定的範圍。
[0026]本發明的第一實施方式涉及一種語音導航方法，包括以下步驟:語音導航終端接收語音導航指令；將語音導航指令以及當前位置的GPS數據信息發送至雲端伺服器；雲端伺服器通過語音識別技術對語音導航指令進行識別，得到POI信息；以當前位置的GPS數據信息為起點，POI信息所在位置為終點建立導航路徑，並計算該導航路徑所需時間；雲端伺服器將得到的導航路徑及所需時間發送至語音導航終端。如圖1所示，具體步驟如下:
[0027]步驟101，語音導航終端接收語音導航指令。也就是說，用戶進入車輛內，打開語音導航終端，對著語音導航終端的發出語音導航指令，如金茂大廈。
[0028]接著，進入步驟102，將語音導航指令以及當前位置的GPS數據信息發送至雲端伺服器，即在收到用戶發出的語音導航指令後，將收到的語音導航指令存儲並將該語音導航指令連同車輛當前位置的GPS數據信息一起發送至雲端伺服器。
[0029]然後，進入步驟103，雲端伺服器通過語音識別技術對語音導航指令進行識別，得到POI信息。
[0030]如圖2所示，本步驟中，雲端伺服器通過語音識別技術對語音導航指令進行識別還包括以下子步驟:
[0031]步驟201，提取語音導航指令特徵。語音識別的特徵有單詞(句)、音節和音素三種。單詞(句)特徵廣泛應用於中小詞彙語音識別系統，但不適合大詞彙系統，原因在於模型庫太龐大，訓練模型任務繁重，模型匹配算法複雜，難以滿足實時性要求。音節單元多用於漢語語音識別，主要因為漢語是單音節結構的語言，而英語是多音節，並且漢語雖然有大約1300個音節，但若不考慮聲調，約有408個無調音節，數量相對較少。因此，對於中、大詞彙量漢語語音識別系統來說，以音節為識別單元基本是可行的。音素單元多用於英語語音識別的研究中，但目前中、大詞彙量漢語語音識別系統也在越來越多地採用。原因在於漢語音節僅由聲母(包括零聲母有22個)和韻母(共有28個)構成，且聲韻母聲學特性相差很大。實際應用中常把聲母依後續韻母的不同而構成細化聲母，這樣雖然增加了模型數目，但提高了易混淆音節的區分能力。
[0032]語音識別一個根本的問題是合理的選用特徵。特徵參數提取的目的是對語音信號進行分析處理，去掉與語音識別無關的冗餘信息，獲得影響語音識別的重要信息，同時對語音信號進行壓縮。語音信號包含了大量各種不同的信息，提取哪些信息，用哪種方式提取，需要綜合考慮各方面的因素，如成本，性能，響應時間，計算量等。非特定人語音識別系統一般側重提取反映語義的特徵參數，儘量去除說話人的個人信息；而特定人語音識別系統則希望在提取反映語義的特徵參數的同時，儘量也包含說話人的個人信息。本實施方式可採用線性預測(LP)分析技術進行特徵參數提取。
[0033]步驟202，將語音導航指令特徵與語音模型庫中的語音模型進行匹配，得到POI信息。聲學模型通常是將獲取的語音特徵使用訓練算法進行訓練後產生。在識別時將輸入的語音特徵同聲學模型(模式)進行匹配與比較，得到最佳的識別結果。聲學模型是識別系統的底層模型，並且是語音識別系統中最關鍵的一部分。聲學模型的目的是提供一種有效的方法計算語音的特徵矢量序列和每個發音模板之間的距離。聲學模型的設計和語言發音特點密切相關。聲學模型單元大小(字發音模型、半音節模型或音素模型)對語音訓練數據量大小、系統識別率，以及靈活性有較大的影響。必須根據不同語言的特點、識別系統詞彙量的大小決定識別單元的大小。以漢語為例:漢語按音素的發音特徵分類分為輔音、單元音、複元音、復鼻尾音四種，按音節結構分類為聲母和韻母。並且由音素構成聲母或韻母。有時，將含有聲調的韻母稱為調母。由單個調母或由聲母與調母拼音成為音節。漢語的一個音節就是漢語一個字的音，即音節字。由音節字構成詞，最後再由詞構成句子。漢語聲母共有22個，其中包括零聲母，韻母共有38個。按音素分類，漢語輔音共有22個，單元音13個，複元音13個，復鼻尾音16個。目前常用的聲學模型基元為聲韻母、音節或詞，根據實現目的不同來選取不同的基元。漢語加上語氣詞共有412個音節，包括輕音字，共有1282個有調音節字，所以當在小詞彙表孤立詞語音識別時常選用詞作為基元，在大詞彙表語音識別時常採用音節或聲韻母建模，而在連續語音識別時，由於協同發音的影響，常採用聲韻母建模。
[0034]之後,進入步驟104,以當前位置的GPS數據信息為起點，POI信息所在位置為終點建立導航路徑，並計算該導航路徑所需時間。例如，用戶當前位置的GPS數據信息顯示其起點為西郊莊園，以「西郊莊園」為起點，以「金茂大廈」為終點，得到一條「起點一北翟高架路一外環高速公路一延安高架路一終點」的導航路徑，並計算得到經過該導航路徑所用時間為約為48分鐘。
[0035]最後，進入步驟105，雲端伺服器將得到的導航路徑及所需時間發送至語音導航終端。仍然以上述例子為例，雲端伺服器將得到的「起點一北翟高架路一外環高速公路一延安高架路一終點」導航路徑，以及約48分鐘行駛完上述導航路徑的信息發送至語音導航終端。語音導航終端收到上述信息後可以顯示在導航終端的顯示屏上。
[0036]不難發現，本發明不用啟動導航軟體，將用戶的語音指令發送至雲端伺服器，由雲端伺服器來進行語音識別以及導航路徑規劃，並計算經過導航路徑所需的時間，將最終時間返還給用戶。通過雲端來進行語音識別和導航路徑規劃保證了運行速度，節省了大量時間。
[0037]值得一提的是，本實施方式中語音導航終端在收到導航路徑及所需時間後還包括步驟106，根據當前時間計算到達目的地的時間，並且顯示該時間，例如當前時間為11:06分，根據得到的時間為48分鐘，加上48分鐘，可知到達目的地的時間為11:54分，並通過顯示該時間。由此可見，本發明還計算到達POI信息所在位置的時間並顯示，使得用戶能夠根據時間確定是否還要去該POI信息所在位置。
[0038]本發明的第二實施方式涉及一種語音導航系統，如圖3所示，包括語音導航終端和雲端伺服器。所述語音導航終端包括:語音接收模塊301，用於接收語音導航指令；GPS定位模塊302，用於獲取車輛當前位置的GPS數據信息；信息發送模塊303，用於將收到的語音導航指令以及當前位置的GPS數據信息發送至雲端伺服器；結果接收模塊304用於接收雲端伺服器計算得到的導航路徑及所需時間；本領域技術人員理解，所述語音導航終端可以是車載語音導航終端，也可以是如手機之類的個人移動通信終端。本發明可以採用各種不同制式的移動通信模塊來實現語音導航終端與雲端伺服器之間的數據傳輸，這是現有技術，在此不予贅述。所述雲端伺服器包括:信息接收模塊310、語音識別模塊305、路徑規劃模塊306和結果發送模塊307。所述信息接收模塊310用於接收所述收到的語音導航指令和所述當前位置的GPS數據信息；所述語音識別模塊305，用於接收到的識別語音導航指令得到POI信息；所述路徑規劃模塊306，用於根據接收到的當前位置的GPS數據信息為起點，POI信息所在位置為終點建立導航路徑，並計算該導航路徑所需時間；所述結果發送模塊307，用於嚮導航終端發送得到的導航路徑及所需時間。所述語音導航終端還包括時間計算模塊308，用於根據當前時間計算到達POI信息所在位置的時間；顯示模塊309，用於顯示到達POI信息所在位置的時間。[0039]如圖4所示，所述語音識別模塊包括:特徵提取子模塊401，用於提取語音導航指令特徵；語音模型庫403，用於存儲語音特徵；特徵匹配子模塊402，將語音導航指令特徵與語音模型庫中的語音模型進行匹配，得到POI信息。
[0040]不難發現，本發明不用啟動導航軟體，將用戶的語音指令發送至雲端伺服器，由雲端伺服器來進行語音識別以及導航路徑規劃，並計算經過導航路徑所需的時間，將最終時間返還給用戶。通過雲端來進行語音識別和導航路徑規劃保證了運行速度，節省了大量時間。本發明還計算到達POI信息所在位置的時間並顯示，使得用戶能夠根據時間確定是否還要去該POI信息所在位置。
【權利要求】
1.一種語音導航方法，其特徵在於，包括以下步驟: (1)語音導航終端接收語音導航指令； (2)將語音導航指令以及當前位置的GPS數據信息發送至雲端伺服器； (3)雲端伺服器通過語音識別技術對語音導航指令進行識別，得到POI信息； (4)以當前位置的GPS數據信息為起點，POI信息所在位置為終點建立導航路徑,並計算該導航路徑所需時間； (5)雲端伺服器將得到的導航路徑及所需時間發送至語音導航終端。
2.根據權利要求1所述的語音導航方法，其特徵在於，所述步驟(5)後還包括語音導航終端根據當前時間計算到達POI信息所在位置的時間並顯示的步驟。
3.根據權利要求1所述的語音導航方法，其特徵在於，所述步驟(3)包括以下子步驟: (31)提取語音導航指令特徵； (32)將語音導航指令特徵與語音模型庫中的語音模型進行匹配，得到POI信息。
4.一種語音導航系統，包括語音導航終端和雲端伺服器，其特徵在於，所述語音導航終端包括:語音接收模塊，用於接收語音導航指令；GPS定位模塊，用於獲取車輛當前位置的GPS數據信息；信息 發送模塊，用於將收到的語音導航指令以及當前位置的GPS數據信息發送至雲端伺服器；結果接收模塊，用於接收雲端伺服器計算得到的導航路徑及所需時間；所述雲端伺服器包括:信息接收模塊，用於接收語音導航指令以及當前位置的GPS數據信息；語音識別模塊，用於識別接收到的語音導航指令得到POI信息；路徑規劃模塊，用於根據接收到的當前位置的GPS數據信息為起點，POI信息所在位置為終點建立導航路徑，並計算該導航路徑所需時間；結果發送模塊，用於嚮導航終端發送得到的導航路徑及所需時間。
5.根據權利要求4所述的語音導航系統，其特徵在於，所述語音導航終端還包括時間計算模塊，用於根據當前時間計算到達POI信息所在位置的時間；顯示模塊，用於顯示到達POI信息所在位置的時間。
6.根據權利要求4所述的語音導航系統，其特徵在於，所述語音識別模塊包括:特徵提取子模塊，用於提取語音導航指令特徵；語音模型庫，用於存儲語音特徵；特徵匹配子模塊，將語音導航指令特徵與語音模型庫中的語音模型進行匹配，得到POI信息。
【文檔編號】G01S19/39GK103901450SQ201210572333
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2012年12月25日 優先權日:2012年12月25日
【發明者】時紅仁 申請人:上海博泰悅臻電子設備製造有限公司