专利名称：Poi相对位置信息语音播报方法
技术领域：
本发明涉及ー种移动导航中对POI (用户感兴趣的地物点)的相对位置信息进行语音播报的方法，尤其是一种纠正了 POI信息播报延时的语音播报方法，属于地理信息系统领域。
背景技术：
移动环境下的语音导航集成了移动GIS技木、GPS技术和语音合成技木，广泛应 用于车载导航、智慧旅游、公共服务等领域。语音导航的准确性与自然度与播报触发机制及信息获取方式有夫。在GPS定位技术支持下的语音导航相关产品、论文、专利中，主要采取了系统根据用户位置触发信息播报的方式，如名称为“步行导引方法及装置”、申请号为CN200610036237的专利采用了事先布设的语音提示点触发信息播报，名称为“限高处语音导航装置”、申请号为CN200710151574的专利采用了用户实时位置触发信息播报的方式；而信息的获取方式也集中在事先准备好的音频或者文本信息以及实时计算两种方式上，一般情况下，ー些固定内容的播报信息可以采取事先存储，实时读取并播报的方式，如名称为“语音合成装置、语音合成方法以及GPS语音导航系統”、申请号为CN200610117188的专利采用的是糅合了音频、文本混合索引播报方式；而实时空间信息，如路ロ转向信息、POI为相对位置信息，一般采用实时计算的方式，如名称为“ー种导航转向信号指示方法及装置”、申请号为CN200610060061的专利根据用户的当前位置与目标位置确定导航信息。以上研究播报触发时刻与信息获取时刻及信息播报时刻基本是同步的，然而现实中，由于信息播报时间较长，在触发时刻获取到的空间信息，往往在播报时刻与用户亲眼所见的情况不一致。
发明内容
针对目前景区智能导游服务系统在移动环境下的语音导航的准确性和自然度不足等问题，尤其是用户运动速度较快的情况下，POI播报触发时刻的位置信息与播报时刻的位置信息不一致的现象，本发明提供了ー种能够模拟人的空间认知思维模式、改进现有位置信息播报模型、获取更为准确的位置信息的POI相对位置信息语音播报方法，主要包括如下步骤(I)将用户行经的路段集合记为Path，将POI播报路段记为Part，则Path表示为 Path{PartN0, PartN1，· · ·，PartNn_J，Ni 是 Part 对应的 POI 的编号；利用 GPS 获取用户当前位置的经纬度坐标P (L, B)，将其转换为地理坐标表示形式P (X，Y)，计算位置点到各路段的距离，综合所有距离得到值最小的作为计算结果，即Dis(P，Path) =Min (Dis (P,Parti)), i=0, I,…，n, i是Part的序号，η是Path数组的长度；令得到的最近路段序号为ID，则Path[ID]即认为是用户当前位置所关联的POI播报路段，记为Part1= {Pi= (Xi, Yi) | i=0, I, · · ·，n}, Pi 是 Part 上有序点集的点元素，i 为序号；(2)当POI播报路段的ID改变，记录此时用户位置坐标，作为相应POI的播报触发点，记为Ps (Xs, Ys)，此时对应的POI位置坐标记为Pp(XP，Yp);确定路段PartT上紧邻触发点Ps的下一点，记为Psn ；(3)获取用户的运动速度V，结合语音合成引擎合成频率η以及采用的相对位置信息自然语言描述的句法规则下产生的播报词长I，计算延时播报距离S=Ivn ；(4)令位于Ps之后的点坐标集合为{PS，PSN…，Pn-J,累加从播报触发点Ps开始的路段PartT上剰余点集中两两之间的距离，点点之间的距离累加计算公式为
=，i是上述点集合中的点序号；从己开始计算累加距离，直到累加的
O
距离值与延时距离之间符合|ps，pm|〈s〈|ps，pm+1|为止，确定目标延时播报点相邻的两个点
P P .
丄 Λ 丄 m+1 (5)采用向量定比分点公式内插得到延时播报点的位置PD(XD，YD)，比例λ=ΥΥ~，则 Pd 的 X 坐标 XD = ^m^ZX,n+i，即 P 的坐标为
/ I + ^m+i Ym + 沿:+1 \ ·
' 丨+ /I ’ 1 + A如果计算结果超过播报路段的长度，则将下一播报路段添加到上一段的数据末端，继续參与距离计算；(6)计算POI点位置Pp与延时播报点Pd之间的相对位置关系，包括方向关系及距离关系，并用自然语言对其进行描述；(7)将含有相对位置信息的POI相关文本输入到语音合成引擎中，进行语音输出与播报。其中，步骤(2)中所述紧邻触发点Ps的下一点Psn的计算流程为(I)计算Ps与PartT上各点之间的距离，综合所有距离得到值最小的作为计算结果，即Dis (Ps, Part1) =Min (Dis (Ps, Pi)),令得到的最近点序号为Index,贝丨J P [Index]为最近点；(2)确定Ps位于哪两个点之间计算Ps到线段的垂足，如果垂足存在，则Ps位于该线段上或者附近；如果lndex>0,贝丨J P [Index-Ι] > P [Index+1]分别是最近点P [Index]的上一点与下一点;如果Ps位于线段P[Index-l]P[Index]上或者附近,则Psn为P[Index]；如果Ps位于线段P [Index] P [Index+1]上或者附近,贝丨J Psn为P [Index+1];如果Index=O,贝丨JPsn 也为 P [Index+1]。其中，步骤(6)中所述Pp与Pd之间相对位置关系的计算过程如下(I)计算方向关系直角坐标系内的两点A(Xa，Ya)，B(Xb, Yb)，之间的向量角是以直角坐标系的X正轴为方向起算线，令AX=Xb-Xa, AY=Yb-Ya,向量角的计算公式为
权利要求
1.ー种POI相对位置信息语音播报方法，其特征在于，包括如下步骤 (1)将用户行经的路段集合记为Path，将POI播报路段记为Part，则Path表示为Path{PartN0，PartN1,…，PartNn_J ,Ni是Part对应的POI的编号；利用GPS获取用户当前位置的经纬度坐标P (L, B)，将其转换为地理坐标表示形式P (X，Y)，计算位置点到各路段的距离，综合所有距离得到值最小的作为计算结果，即Dis (P, Path) =Min (Dis (P, Parti)) ，i=0, I, ...，n，i是Part的序号，η是Path数组的长度；令得到的最近路段序号为ID，则Path[ID]即认为是用户当前位置所关联的POI播报路段，记为PartT= (Pi=(XiJi) I i=0，l，…，η }，Pi是Part上有序点集的点元素，i为序号； (2)当POI播报路段的ID改变，记录此时用户位置坐标，作为相应POI的播报触发点，记为Ps (Xs，Ys)，此时对应的POI位置坐标记为Pp (XP，Yp);确定路段PartT上紧邻触发点Ps的下一点，记为Psn ; (3)获取用户的运动速度V，结合语音合成引擎合成频率η以及采用的相对位置信息自然语言描述的句法规则下产生的播报词长I，计算延时播报距离S=Ivn ； (4)令位于己之后的点坐标集合为{Ps，Psn…，Pn_J，累加从播报触发点Ps开始的路段PartT上剰余点集中两两之间的距离，点点之间的距离累加计算公式为 ,
2.根据权利要求I所述的方法，其特征是步骤(2)中所述紧邻触发点Ps的下一点Psn的计算流程为 (1)计算Ps与PartT上各点之间的距离，综合所有距离得到值最小的作为计算結果，即Dis (Ps, PartT) =Min (Dis (Ps, Pi)),令得到的最近点序号为Index,则P [Index]为最近点; (2)确定Ps位于哪两个点之间计算Ps到线段的垂足，如果垂足存在，则Ps位于该线段上或者附近；如果lndex>0,则P [Index-1] >P [Index+1]分别是最近点P [Index]的上一点与下一点；如果Ps位于线段P [Index-1] P [Index]上或者附近,则Psn为P [Index];如果Ps位于线段P [Index] P [Index+1]上或者附近，贝丨J Psn为P [Index+1];如果Index=O,则 Psn 也为 P [Index+1]。
3.根据权利要求I或2所述的方法，其特征是步骤(6)中所述Pp与Pd之间相对位置关系的计算过程如下 (1)计算方向关系 直角坐标系内的两点A(XA, Ya)，B(XB, Yb)，之间的向量角是以直角坐标系的X正轴为方向起算线,令ΔΧ = X, - Xj, Mr = Y8 -Yi ,向量角的计算公式为
全文摘要
本发明公开了一种POI相对位置信息语音播报方法，以解决目前景区智能导游服务系统在移动环境下的语音导航的准确性和自然度不足的问题。主要包括以下步骤获取用户当前位置坐标并确定其关联的POI播报路段，在此基础上确定某POI播报路段上的播报触发点及对应的POI；根据用户的速度及播报词长得到延时播报距离；根据播报触发点位置、延时播报距离以及播报路段点集合，预测延时播报点位置；计算延时播报点与POI之间的相对位置关系；将计算结果转换为相对位置信息的自然语言描述文字；语音合成引擎将最终的描述文字合成为语音输出给用户。采用本发明的方法可以很好的解决景区内相对位置信息播报的延时问题，使播报更准确、人性化。
文档编号G09F25/00GK102645218SQ20121014503
公开日2012年8月22日 申请日期2012年5月11日 优先权日2012年5月11日
发明者严瑞, 李德鹏, 郑玥, 龙毅 申请人:常熟南师大发展研究院有限公司