НАВИГАЦИОННОЕ УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ДЛЯ ПРИЕМА И ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ ЗВУКОВЫХ ОБРАЗЦОВ
NAVIGATION DEVICE AND METHOD OF RECEIVING AND REPRODUCING AUDIO IMAGES

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение относится к навигационному устройству, содержащему модуль процессора, запоминающее устройство и громкоговоритель, запоминающее устройство содержит множество звуковых образцов, причем навигационное устройство выполнено с возможностью воспроизведения выбора звуковых образцов через громкоговоритель для предоставления навигационных инструкций.
Кроме того, настоящее изобретение относится к транспортному средству, содержащему такое навигационное устройство, способу записи набора звуковых образцов, способу предоставления навигационных инструкций, компьютерной программе и носителю данных.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Навигационные устройства предшествующего уровня техники, основанные на GPS (СГН, Система глобальной навигации), хорошо известны и широко используются в навигационных системах, установленных в автомобилях. Такие навигационные устройства на основе GPS относятся к вычислительному устройству, которое функционально соединено с внешним (или внутренним) приемником GPS, позволяющим определять свое глобальное положение. Кроме того, вычислительное устройство позволяет определять маршрут между начальным адресом и адресом назначения, которые может вводить пользователь вычислительного устройства. Обычно вычислительное устройство работает под управлением программного средства для расчета "наилучшего" или "оптимального" маршрута между местами расположения по начальному адресу и адресу назначения на основе базы данных карты. "Наилучший" или "оптимальный" маршрут определяется на основе заданных критериев и необязательно должен представлять собой самый быстрый или самый короткий маршрут.
Навигационное устройство типично может быть установлено на приборной панели транспортного средства, но также может быть сформировано как часть бортового компьютера транспортного средства или автомобильного радиоприемника. Навигационное устройство также может представлять собой (может составлять часть) портативной системы, такой как КПК.
Используя информацию о положении, полученную из приемника GPS, вычислительное устройство может через равные интервалы определять свое положение и может отображать текущее положение транспортного средства для пользователя. Навигационное устройство также может содержать запоминающие устройства, предназначенные для сохранения данных карты, и дисплей для отображения выбранного участка данных карты.
Кроме того, оно может предоставлять инструкции для навигации по определенному маршруту, применяя соответствующие навигационные инструкции или инструкции управления, отображаемые на дисплее и/или генерируемые как слышимые сигналы, выводимые через громкоговоритель (например, "поворот налево через 100 м"). Графическое отображение действий, которые должны быть выполнены (например, стрелка влево, обозначающая поворот налево впереди), может отображаться в строке текущего состояния и также может быть наложено на соответствующие перекрестки/повороты и т.д. на самой карте.
Известно применение бортовых автомобильных навигационных систем, которые позволяют водителю во время управления автомобилем вдоль маршрута, рассчитанного навигационной системой, инициировать повторный расчет маршрута. Эта функция является полезной, в случае, когда транспортное средство сталкивается со строительными работами или заторами на дороге.
Также известно обеспечение возможности для пользователя выбирать вид алгоритма расчета маршрута, используемого навигационным устройством, выбирая, например, из "Нормального" режима и "Быстрого" режима (в котором рассчитывают маршрут с наиболее коротким временем, но не используют такое количество альтернативных маршрутов, как в нормальном режиме).
Также известно обеспечение возможности расчета маршрута с заданными пользователем критериями; например, пользователь может предпочесть, чтобы устройство рассчитало живописный маршрут. Программное обеспечение устройства (навигационное программное обеспечение) затем рассчитывает различные маршруты и присваивает более предпочтительный вес маршрутам, которые включают в себя наибольшее количество точек, представляющих интерес (известных как POI (ТПИ)), помеченных как, например, живописные места.
Известно направление пользователя с использованием голосовых инструкций. Голосовые инструкции могут представлять собой заранее записанные фразы, такие как "повернуть налево" или могут генерироваться динамично на основе информации карты и/или маршрута, используя устройство преобразования текста в речь. В случае преобразования текста в речь голосовые инструкции создают, используя базу данных преобразования текста в речь с фонетическими данными. Такая база данных может содержать также заранее определенные короткие фрагменты голоса, звуки и т.д.
Цель состоит в том, чтобы создать навигационное устройство с дополнительными функциями и обеспечить для пользователя возможность модификации навигационного устройства в соответствии с его/ее предпочтениями.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В соответствии с аспектом изобретения предусматривается навигационное устройство, содержащее модуль процессора, запоминающее устройство и громкоговоритель, запоминающее устройство содержит множество звуковых образцов, навигационное устройство выполнено с возможностью воспроизведения выбора звуковых образцов через громкоговоритель для предоставления навигационных инструкций, отличающееся тем, что навигационное устройство дополнительно содержит входное устройство для приема звуковых образцов и выполнено с возможностью сохранения принимаемых звуковых образцов в запоминающем устройстве для последующего воспроизведения через громкоговоритель, для получения навигационных инструкций. Это обеспечивает для пользователя возможность модификации навигационного устройства в соответствии с его/ее предпочтением.
В соответствии с вариантом воплощения входное устройство содержит микрофон. Это обеспечивает для пользователя простой способ вводить новые звуковые образцы, такие как голосовые образцы, которые легко понимает пользователь.
В соответствии с вариантом воплощения выбор звуковых образцов воспроизводится через громкоговоритель, используя генерирование голоса с преобразованием текста в речь, и в котором навигационные инструкции генерируют из принятых звуковых образцов, используя генерирование голоса с преобразованием текста в речь.
В соответствии с вариантом воплощения не требуется записывать целые предложения, а только некоторое количество звуков и т.д. Это обеспечивает гибкий способ воспроизведения навигационных инструкций и также позволяет воспроизводить новые навигационные инструкции не известные во время записи.
В соответствии с вариантом воплощения входное устройство содержит устройство ввода/вывода, выполненное с возможностью обмена звуковыми образцами с другими устройствами, такими как другие навигационные устройства. Это позволяет осуществлять обмен звуковыми образцами между разными устройствами.
В соответствии с вариантом воплощения множество звуковых образцов организованы в виде двух или больше профилей, где каждый профиль содержит некоторое количество звуковых образцов, и каждый звуковой образец имеет идентификацию образца, назначенную для него, где каждая идентификация образца представляет собой навигационную инструкцию или часть навигационной инструкции.
В соответствии с вариантом воплощения навигационное устройство выполнено с возможностью сохранения звукового образца, принятого из входного устройства, в профиле в запоминающем устройстве и назначать идентификацию образца для звукового образца.
В соответствии с вариантом воплощения навигационное устройство выполнено с возможностью создания нового профиля и сохранения звукового образца, принятого из входного устройства, в новом профиле в запоминающем устройстве и назначать идентификацию образца для звукового образца.
В соответствии с вариантом воплощения навигационное устройство выполнено с возможностью воспроизводить выбор звуковых образцов через громкоговоритель для обеспечения навигационных инструкций из первого профиля, и когда выбранный звуковой образец, имеющий идентификацию образца, недоступен в первом профиле, навигационное устройство воспроизводит аналогичный звуковой образец из второго профиля. Это позволяет навигационному устройству использовать неполный профиль без риска предоставления неполных навигационных инструкций. Аналогичный звуковой образец может представлять собой, например, звуковой образец, имеющий такую же идентификацию образца.
В соответствии с вариантом воплощения навигационное устройство выполнено с возможностью воспроизведения выбора звуковых образцов через громкоговоритель для предоставления навигационных инструкций из первого профиля, и когда, по меньшей мере, один звуковой образец выбора, имеющий идентификации образца, не доступен в первом профиле, навигационное устройство воспроизводит весь звуковой образец выбора из второго профиля, имеющий такие же идентификации образца. Это предотвращает воспроизведение навигационной инструкции двумя или больше разными голосами. Звуковые образцы могут представлять собой, например, звуковые образцы, имеющие аналогичные идентификации образца.
В соответствии с вариантом воплощения первый и второй профиль установлены в иерархическом порядке относительно друг друга. Это позволяет навигационному устройству эффективно переключаться между профилями.
В соответствии с аспектом изобретение относится к транспортному средству, содержащему навигационное устройство в соответствии с одним из предыдущих пунктов.
В соответствии с аспектом изобретение относится к способу, содержащему:
- записывают звуковой образец, используя входное устройство для приема звуковых образцов,
- сохраняют записанный звуковой образец в запоминающем устройстве для последующего воспроизведения для предоставления навигационных инструкций.
В соответствии с вариантом воплощения в случае, когда идентификации образца назначают для звуковых образцов, эти идентификации образца представляют навигационные инструкции или часть навигационных инструкций, причем способ содержит: перед записью звукового образца используют входное устройство для приема звуковых образцов:
- предоставляют пример звукового образца, имеющего идентификацию образца, пользователю, и, когда сохраняют записанный звуковой образец,
- ему назначают уникальный идентификационный код, по меньшей мере, содержащий идентификацию образца.
В соответствии с вариантом воплощения пример предоставляют через, по меньшей мере, один из: дисплея, громкоговорителя. Такой подход является простым и понятным способом предоставления пользователю примера.
В соответствии с аспектом изобретение относится к способу предоставления навигационных инструкций путем воспроизведения выбора звуковых образцов из первого профиля через громкоговоритель, причем способ содержит:
- извлекают звуковые образцы из запоминающего устройства в соответствии с выбором звуковых образцов, и, если один или больше из выбора звуковых образцов недоступен в первом профиле,
- извлекают один или больше звуковых образцов, недоступных в первом профиле, из второго профиля, сохраненного в запоминающем устройстве.
В соответствии с вариантом воплощения, если, по меньшей мере, один из выбора звуковых образцов недоступен в первом профиле, способ содержит:
- извлекают все звуковые образцы выбора из второго профиля, сохраненного в запоминающем устройстве.
В соответствии с аспектом изобретение относится к компьютерной программе, когда она загружена в компьютерное устройство, выполненное с возможностью выполнять способ в соответствии с описанным выше.
В соответствии с аспектом изобретение относится к носителю данных, содержащему компьютерную программу в соответствии с описанным выше.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Варианты воплощения изобретения будут описаны ниже только в качестве примера со ссылкой на приложенные схематичные чертежи, на которых соответствующими номерами ссылочных позиций обозначены соответствующие части и на которых:
на фиг.1 представлена блок-схема навигационного устройства,
на фиг.2 представлена схема навигационного устройства,
на фиг.3 схематично представлены другие профили, сохраненные в запоминающих устройствах в соответствии с предшествующим уровнем техники,
на фиг.4a-4c схематично представлены изображения, отображаемые навигационным устройством в соответствии с вариантом воплощения,
на фиг.5 представлена блок-схема последовательности операций в соответствии с вариантом воплощения,
на фиг.6a и 6b схематично представлены разные профили, сохраненные в запоминающих устройствах, в соответствии с вариантом воплощения,
на фиг.7 представлена блок-схема последовательности операций в соответствии с вариантом воплощения.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
На фиг.1 показана блок-схема варианта воплощения навигационного устройства 10, содержащего модуль 11 процессора, предназначенный для выполнения арифметических операций. Модуль 11 процессора выполнен с возможностью связываться с модулями памяти, в которых сохранены инструкции и данные, такими как жесткий диск 12, постоянное запоминающее устройство (ROM, ПЗУ) 13, электрически стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство (EEPROM, ЭСППЗУ) 14 и оперативное запоминающее устройство (RAM, ОЗУ) 15. Модули памяти могут содержать данные 22 карты. Данные карты могут представлять собой данные двумерной карты (широту и долготу), но также могут содержать третье измерение (высоту). Данные карты могут дополнительно содержать дополнительную информацию, такую как информация об автозаправочных станциях, точках интереса. Данные карты также могут содержать информацию о форме зданий и объектов вдоль дороги.
Модуль 11 процессора также может быть выполнен с возможностью связи с одним или больше входными устройствами, такими как клавиатура 16 и "мышь" 17. Клавиатура 16 может представлять собой, например, виртуальную клавиатуру, предусмотренную на дисплее 18, который выполнен как сенсорный экран. Модуль 11 процессора может быть дополнительно выполнен с возможностью связи с одним или больше выходными устройствами, такими как дисплей 18, громкоговоритель 29 и один или больше модулей 19 считывания, предназначенный для считывания, например, гибких дисков 20 или CD-ROM 21. Дисплей 18 может представлять собой обычный компьютерный дисплей (например, LCD (ЖКД, жидкокристаллический дисплей)) или может представлять собой дисплей проекционного типа, такой как дисплей, проецирующий изображение на ветровое стекло, используемый для проецирования данных инструментов на экране, расположенном на переднем стекле автомобиля или на ветровом стекле. Дисплей 18 также может представлять собой дисплей, выполненный с возможностью функционирования как сенсорный экран, что позволяет пользователю вводить инструкции и/или информацию, прикасаясь к дисплею 18 пальцем.
Громкоговоритель 29 может быть сформирован как часть навигационного устройства 10. В случае, когда навигационное устройство 10 используется как бортовое навигационное устройство автомобиля, навигационное устройство 10 может использовать громкоговорители радиоприемника автомобиля, бортовой компьютер и т.п. Навигационное устройство 10 может быть подключено к громкоговорителю 29, например, через стыковочный узел, кабельное соединение или беспроводное соединение.
Модуль 11 процессора может быть дополнительно выполнен с возможностью связи с устройством 23 определения положения, таким как приемник GPS, который обеспечивает информацию о положении навигационного устройства 10. В соответствии с данным вариантом воплощения устройство 23 определения положения представляет собой устройство 23 определения положения на основе GPS. Однако следует понимать, что навигационное устройство 10 может быть воплощено с использованием любой технологии определения положения и не ограничивается GPS. Следовательно, оно может быть воплощено с использованием других видов GNSS (ГНСС, глобальной навигационной спутниковой системы), такой как европейская система Galileo. В равной степени оно не ограничивается спутниковыми системами определения местоположения/скорости, но также может быть выполнено с возможностью использования сигналов маяков наземного базирования или любой другой системы, которая позволяет устройству определять свое географическое местоположение.
Однако следует понимать, могут быть предусмотрены больше и/или другие модули памяти, входные устройства и устройства считывания, известные специалистам в данной области техники. Кроме того, одно или больше из них могут быть физически размещены на расстоянии от модуля 11 процессора, если это требуется. Модуль 11 процессора показан как один квадрат, однако, он может содержать несколько модулей обработки, функционирующих параллельно или управляемых одним основным процессором, которые могут быть расположены на расстоянии друг от друга, как известно специалистам в данной области техники.
Навигационное устройство 10 показано как компьютерная система, но оно может представлять собой любую систему обработки сигналов с аналоговой и/или цифровой, и/или программной технологией, выполненной с возможностью выполнения описанных здесь функций. Следует понимать, что хотя навигационное устройство 10 показано на фиг.1 как множество компонентов, навигационное устройство 10 может быть сформировано как одно устройство.
В навигационном устройстве 10 может использоваться навигационное программное обеспечение, такое как навигационное программное обеспечение, поставляемое компаний TomTom B.V. под названием Navigator. Навигационное программное обеспечение может работать на сенсорном экране (то есть с управлением с помощью стилуса) устройства КПК под управлением программного обеспечения Pocked PC, таком как Compaq iPaq, а также в виде устройства, которое имеет встроенный приемник 23 GPS. Комбинированные системы из КПК и GPS приемника разработаны для использования в системе навигации транспортного средства. Варианты воплощения также могут быть выполнены с любыми другими компоновками навигационного устройства 10, такими как компоновка со встроенным приемником GPS/компьютером/дисплеем, или устройством, разработанным для использования вне транспортного средства (например, для пешеходов) или других транспортных средств, помимо автомобилей (например, самолета).
На фиг.2 представлено навигационное устройство 10, как описано выше.
Навигационное программное обеспечение, когда оно работает в навигационном устройстве 10, обеспечивает отображение навигационным устройством 10 нормального экрана режима навигации на дисплее 18, как показано на фиг.2. Этот вид может предоставлять навигационные инструкции, используя комбинацию текста, символов, голосовых наставлений и движущейся карты. Ключевые элементы интерфейса пользователя представляют собой следующее: 3-D карта занимает большую часть экрана. Следует отметить, что карта также может быть представлена как двумерная карта.
На карте представлены положение навигационного устройства 10 и его непосредственное окружение, поворачивающееся таким образом, что направление, в котором навигационное устройство 10 движется, всегда находится "вверху". В нижней четверти экрана может быть расположена строка 2 состояния. Текущее положение навигационного устройства 10 (которое само навигационное устройство 10 определяет, используя обычный поиск местоположения GPS) и его ориентация (которую определяют по направлению перемещения) отображаются стрелкой 3 положения. Маршрут 4, рассчитываемый устройством (используя алгоритмы расчета маршрута, сохраненные в запоминающих устройствах 12-15, которые применяют к данным карты, сохраненным в базе данных карты в запоминающих устройствах 12-15), показан как затененный путь. На маршруте 4 все основные действия (например, углы поворота, перекрестки, объезды и т.д.) схематично представлены стрелками 5, наложенными на маршрут 4. Строка 2 состояния также включает в себя с ее левой стороны схематичную пиктограмму, отображающую следующее действие 6 (в данном случае, поворот направо). Строка 2 состояния также представляет расстояние до следующего действия (то есть поворот направо, в данном случае расстояние составляет 190 метров), полученное из базы данных всего маршрута, рассчитанного устройством (то есть из списка всех дорог, и связанных с ними действий, определяющих маршрут движения). Строка 2 состояния также представляет название текущей дороги 8, оценку времени до прибытия 9 (в данном случае 35 минут), оценку фактического времени 29 прибытия (16 часов 50 минут) и расстояние до места 26 назначения (31,6 км). Строка 2 состояния может дополнительно представлять дополнительную информацию, такую как сила сигнала GPS в стиле индикатора силы сигнала мобильного телефона.
Как описано выше, в навигационном устройстве 10 могут использоваться голосовые наставления для направления пользователя вдоль маршрута. Поэтому, набор, например, из 50 голосовых образцов может быть сохранен в запоминающих устройствах 12-15. Эти голосовые образцы могут, например, представлять собой:
1) поворот налево,
2) поворот направо,
3) через 50 метров,
4) через 100 метров,
......
50).....
Кроме того, разные наборы голосовых образцов могут быть сохранены в запоминающих устройствах 12-15. Первый набор может, например, содержать голосовые образцы женского голоса. Второй набор может, например, содержать голосовые образцы мужского голоса. Третий набор может, например, содержать голосовые образцы знаменитого человека. Разные наборы голосовых образцов могут быть обозначены разными профилями, например "женский", "мужской" и "знаменитость".
На фиг.3 представлено, как разные профили могут быть сохранены в запоминающих устройствах 12-15, содержащих два профиля: женский и мужской. Каждый голосовой образец принадлежит либо женскому профилю, либо мужскому профилю. Кроме того, каждый голосовой образец имеет номер, назначенный ему, который представляет значение голосового образца. Например, все голосовые образцы, имеющие назначенную им идентификацию 1 образца, могут содержать фразу: "поворот налево", и все голосовые образцы, имеющие назначенную им идентификацию 2 образца, могут содержать фразу: "поворот направо".
Основываясь на этих параметрах, каждому голосовому образцу может быть предоставлен уникальный идентификационный код: profile.number, например male.2.
Когда следующее навигационное наставление требуется передать пользователю, навигационное устройство 10 выполнено с возможностью извлечения соответствующего голосового образца или множества голосовых образцов из запоминающих устройств 12-15 на основе выбранного профиля (например, мужской) и одной или больше идентификаций (например, 4 и 1) образца, определенных навигационным программным обеспечением, и воспроизведения их через громкоговоритель 29. Навигационное устройство 10 выполнено с возможностью последовательного воспроизведения больше, чем одного голосового образца, в этом примере: male.4 и male.1. В данном примере в результате получают воспроизведение фразы: "через 100 метров, повернуть налево".
В соответствии с альтернативой вместо извлечения голосовых образцов из запоминающих устройств 12-15, могут использоваться технологии преобразования текста в речь. В случае преобразования текста в речь навигационные инструкции, которые воспроизводятся через громкоговоритель 29, создают с использованием базы данных преобразования текста в речь с фонетическими данными. Эта база данных может содержать фонетические данные, такие как заранее определенные короткие звуковые образцы (фрагменты голоса, звуки и т.д.). На основе текста определенной навигационной инструкции такие соответствующие звуковые образцы извлекают из запоминающего устройства 12-15, и навигационную инструкцию составляют путем сведения вместе соответствующих звуковых образцов.
Следует понимать, что запоминающее устройство 12-15 может содержать программные инструкции, считываемые и выполняемые модулем 11 процессора для выполнения операции преобразования текста в речь, как известно специалисту в данной области техники. Навигационное устройство 10 также может содержать синтезатор речи.
Также может использоваться комбинация двух возможностей, упомянутых выше, для генерирования и воспроизведения навигационных инструкций через громкоговоритель 29, то есть сохранение голосовых образцов и использование технологии преобразования текста в речь. Таким образом, часть навигационных инструкций может быть непосредственно извлечена из памяти, в то время как другую часть навигационных инструкций генерируют, используя технологии преобразования текста в речь.
Как уже было упомянуто выше, навигационное устройство может содержать входные устройства, такие как сенсорный экран, который позволяет пользователям вызывать навигационное меню (не показано). Из этого меню можно инициировать или можно управлять другими навигационными функциями. Обеспечение возможности выбора навигационных функций из экрана меню, который сам по себе очень часто вызывают (например один этап от отображения карты до экрана меню), значительно упрощает взаимодействие пользователя с устройством и делает это взаимодействие более быстрым и простым. Навигационное меню включает в себя вариант ввода пользователем места назначения.
Фактическая физическая структура самого навигационного устройства 10 может не существенно отличаться от любого обычного карманного компьютера, кроме интегрированного GPS приемника 23 или подачи данных GPS от внешнего приемника GPS. Следовательно, запоминающие устройства 12-15 сохраняют алгоритмы расчета маршрута, базу данных карты и программное обеспечение интерфейса пользователя; модуль 12 процессора интерпретирует и обрабатывает ввод пользователя (например, используя сенсорный экран для ввода места начала и места назначения, и всего другого ввода управления) и выполняет алгоритмы расчета маршрута для расчета оптимального маршрута. "Оптимальный" может относится к таким критериям, как самое короткое время или самое короткое расстояние, или может учитывать некоторые другие относящиеся к пользователю факторы.
Более конкретно пользователь вводит свое начальное положение и требуемое место назначения в навигационное программное обеспечение, работающее в навигационном устройстве 10, используя предусмотренные устройства ввода, такие как сенсорный экран 18, клавиатура 16 и т.д. Пользователь затем выбирает способ, с помощью которого рассчитывают маршрут перемещения: при этом предлагаются различные режимы, такие как "быстрый" режим, в котором маршрут рассчитывают очень быстро, но маршрут при этом может не быть самым коротким; "полный" режим, в котором рассматриваются все возможные маршруты и находят самый короткий, но расчет которого занимает больше времени, и т.д. Возможны другие варианты, при этом пользователь определяет маршрут, который является живописным, например проходит через большинство POI (точек интереса), отмеченных как виды чрезвычайной красоты, или проходит через большинство POI, которые представляют интерес для детей, или в котором используется наименьшее количество перекрестков и т.д.
Навигационное устройство 10 может дополнительно содержать устройство 25 ввода/вывода, которое позволяет навигационному устройству связываться с удаленными системами, такими как другие навигационные устройства 10, персональные компьютеры, серверы и т.д., через сеть 27. Сеть 27 может представлять собой сеть 27 любого типа, такую как LAN (ЛВС, локальная вычислительная сеть), WLAN (БЛВС, беспроводная локальная вычислительная сеть), Bluetooth, Интернет, интранет и т.п. Связь может быть кабельной или беспроводной. В беспроводном соединении для передачи данных могут, например, использоваться РЧ-сигналы (RF, радиочастотные) и РЧ-сеть.
Сами по себе дороги описаны в базе данных карты, которая представляет собой часть навигационного программного обеспечения (или к которой обращается это программное обеспечение), работающее в навигационном устройстве 10, в виде линий, то есть векторов (например, начальная точка, конечная точка, направление дороги, причем все дороги состоят из множества сотен таких секций, каждая из которых уникально определена параметрами начальной точки/конечной точки, направления). Карта затем представляет собой набор таких векторов дороги, а также точек, представляющих интерес (POI), названий дорог и других географических особенностей, таких как границы парка, границы реки и т.д., и все они определены с помощью векторов. Все свойства карты (например, векторы дорог, POI и т.д.) определены в системе координат, которая соответствует или относится к системе координат GPS, обеспечивая возможность определения положения устройства через систему GPS на соответствующей дороге, представленной на карте.
При расчете маршрута используют сложные алгоритмы, которые представляют собой часть навигационного программного обеспечения. Эти алгоритмы применяют для оценки большого количества потенциально разных маршрутов. Навигационное программное обеспечение затем выполняет оценку их в соответствии с критериями, определенными пользователем (или принятыми по умолчанию в устройстве), такими как сканирование в полном режиме, живописный маршрут, маршрут мимо музеев и маршрут, на котором отсутствуют камеры, измеряющие скорость. Маршрут, который лучше всего соответствует определенным критериям, затем рассчитывают с помощью модуля 11 процессора и сохраняют в базе данных, размещенной в запоминающих устройствах 12-15, как последовательность векторов, названий дорог и действий, которые требуется выполнить в конечных точках вектора (например, соответствующих заранее определенным расстояниям вдоль каждой дороги маршрута, например через 100 метров поворот налево на улицу x).
В соответствии с вариантом воплощения навигационное устройство 10 дополнительно содержит микрофон 24, как схематично представлено на фиг.1. Микрофон 24 может быть выполнен с возможностью регистрации звука (акустических волн), например голоса пользователя и передачи зарегистрированного звука в форме электрического звукового сигнала. Микрофон выводит этот электрический звуковой сигнал в форме аналогового или цифрового электрического звукового сигнала. Такой электрический звуковой сигнал может обрабатываться модулем 11 процессора и может сохраняться в запоминающих устройствах 12-15.
Микрофон 24 может непосредственно преобразовывать зарегистрированный звук в цифровой электрический звуковой сигнал. Однако в случае, когда микрофон 24 выводит аналоговый электрический звуковой сигнал, навигационное устройство 10 может быть выполнено с возможностью преобразования аналогового электрического звукового сигнала в цифровой электрический звуковой сигнал.
Следует понимать, что микрофон 24 может быть сформирован как часть навигационного устройства 10, но также может представлять собой внешний микрофон 24, который может быть подключен к навигационному устройству 10 через соответствующее соединение (провод, штекер и гнездо). Навигационное устройство 10 также может быть соединено с микрофоном через стыковочный узел.
Микрофон 24 и громкоговоритель 29 также могут быть сформированы как одиночное устройство, которое может выполнять функцию микрофона и громкоговорителя, как будет понятно для специалиста в данной области техники. Микрофон 24 и громкоговоритель 29 также могут представлять собой микрофон 24 и громкоговоритель 29 телефона, при этом телефон может быть выполнен с возможностью соединения с навигационным устройством через кабельное или беспроводное соединение (Bluetooth).
В соответствии с вариантом воплощения навигационное устройство 10 выполнено с возможностью записи нового набора голосовых образцов с использованием микрофона 24 для последующего воспроизведения через громкоговоритель 29, для предоставления навигационных инструкций. С этой целью навигационное устройство 10 может быть выполнено с возможностью предоставления для пользователя возможности записи нового набора голосовых образцов, используя микрофон 24, например путем отображения пиктограммы "Запишите свой собственный голос" на дисплее 18. Когда пользователь выбирает этот вариант, пользователя направляют через интерактивный процесс, который позволяет ему/ей добавить новый набор голосовых образцов. Пользователь может задавать инструкции навигационного устройства 10 через одно из устройств ввода, такое как клавиатура 16 и "мышь" 17. Клавиатура 16, например, может представлять собой виртуальную клавиатуру, предусмотренную на дисплее 18, который представляет собой сенсорный экран. В случае, когда дисплей представляет собой сенсорный экран, навигационное устройство 10 может представлять собой виртуальные кнопки на экране, которые пользователь может выбирать, нажимая на дисплей 18 в соответствующем положении.
В результате интерактивного процесса получают вновь записанный набор голосовых образцов, которые навигационное устройство 10 может использовать для предоставления навигационных инструкций и для использования голосовых наставлений, для направления пользователя по маршруту.
После выбора пользователем варианта записи нового набора голосовых образцов навигационное устройство 10 может направлять пользователя через интерактивную программу или процесс. На первом экране навигационное устройство 10 может отображать через дисплей 18 и/или воспроизводить через громкоговоритель 29 следующее вводное сообщение:
"Вы собираетесь записать Ваши собственные голосовые образцы.
Имеется приблизительно 50 образцов слов, которые требуется записать.
Процесс обычно занимает приблизительно 15 минут.
Мы рекомендуем Вам перейти в тихое место для того, чтобы получить "чистую" запись.
Пожалуйста, отметьте: что нет необходимости записывать каждый голосовой образец. Голосовые образцы, которые Вы не запишете, будут произнесены (когда они потребуются) с использованием одного из уже существующих голосовых образцов".
Навигационное устройство 10 дополнительно предоставляет пользователю возможность остановки или продолжения интерактивного процесса для записи нового набора голосовых образцов.
В соответствии с вариантом воплощения навигационное устройство 10 может попросить пользователя ввести название профиля для нового набора голосовых образцов, которые должны быть записаны. Пользователь может ввести такое название профиля, используя клавиатуру 16 или выбирая название профиля из списка названий профиля навигационного устройства 10, сохраненного в запоминающих устройствах 12-15.
В соответствии с дополнительным вариантом воплощения название профиля для нового набора голосовых образцов может автоматически генерироваться навигационным устройством 10 и может быть, например, названо: "Собственный записанный профиль" или "новый профиль".
После этого навигационное устройство 10 представляет пользователю последовательность экранов, которые сообщают пользователю, что нужно делать и/или что сказать. Пример голосового образца представляется на дисплее 18 и/или воспроизводиться через громкоговоритель 29. В случае, когда навигационное устройство 10 одновременно отображает голосовой образец и воспроизводит этот голосовой образец через громкоговоритель, навигационное устройство 10 может представлять такой экран, как показано на фиг.4a.
Когда нажимают на кнопку 100, навигационное устройство 10 прекращает воспроизведение примера голосового образца через громкоговоритель 29.
Во время интерактивного процесса записи нового набора голосовых образцов пользователю предоставляется возможность записи нового набора голосовых образцов. В ходе этого интерактивного процесса пользователю предоставляется возможность возврата к предыдущему голосовому образцу путем нажатия кнопки 101 "предыдущий". В случае, когда отсутствует предыдущий голосовой образец (в случае первого голосового образца), кнопка 101 "предыдущий" может быть представлена без возможности ее выбора.
Кроме того, пользователю предоставляется возможность пропуска записи голосового образца и перехода к записи следующего голосового образца путем нажатия на кнопку 103 "следующий". В случае, когда отсутствует следующий голосовой образец (в случае, когда данный голосовой образец является последним), кнопка 101 "следующий" может быть представлена недоступной для выбора.
Пользователь также может остановить интерактивный процесс путем нажатия на кнопку 102 остановки. Нажатие на кнопку 102 остановки может привести к тому, что навигационное устройство 10 будет отображать запрос подтверждения: "Желаете ли Вы остановить запись Вашего собственного голоса", включающий в себя кнопку "да" и "нет".
Через заданное время или в случае, когда голосовой образец воспроизводят через громкоговоритель 29 после окончания речи, навигационное устройство 10 может представить экран, такой как схематично показано на фиг.4b.
Когда пользователь нажимает на кнопку 105 записи, навигационное устройство 10 начинает запись звука, регистрируемого микрофоном 24, сохраняя электрический звуковой сигнал, выводимый микрофоном 24, в запоминающих устройствах 12-15. Навигационное устройство 10 может записывать звук, регистрируемый микрофоном 24, в течение времени, пока нажата кнопка 105 записи.
В соответствии с вариантом воплощения навигационное устройство 10 может вначале обрабатывать электрический звуковой сигнал в том виде, как он поступает из микрофона 24, перед сохранением электрического звукового сигнала в запоминающих устройствах 12-15. Обработка электрического звукового сигнала может, например, содержать фильтрацию, преобразование из аналогового в цифровой, или наоборот, фильтр уменьшения шумов, фильтр низкой частоты, усиливающий фильтр высокой частоты и т.д.
После того, как новый голосовой образец будет записан и сохранен в запоминающих устройствах 12-15, пользователь может захотеть услышать записанный голосовой образец. Это может быть выполнено путем нажатия на кнопку 104: воспроизвести текущую запись. Когда пользователь нажимает на кнопку 104, навигационное устройство 10 извлекает голосовой образец из запоминающих устройств 12-15 и воспроизводит его через громкоговоритель 29. В это время навигационное устройство 10 может отображать экран, соответствующий фиг.4c. В случае отсутствия сохраненной записи кнопка 104 может быть представлена без возможности ее выбора.
Наконец, навигационное устройство 10 может предоставлять пользователю возможность снова прослушать примерную фразу путем нажатия на кнопку 106.
На фиг.5 схематично представлена блок-схема последовательности операций, которые могут выполняться навигационным устройством 10, когда выполняется интерактивный процесс записи нового набора голосовых образцов. Такие действия могут выполняться с помощью модуля 11 процессора навигационного устройства 10. Запоминающие устройства 12-15 могут содержать программные инструкции, которые позволяют навигационному устройству 10 выполнять интерактивный процесс записи нового набора голосовых образцов или действий блок-схемы последовательности операций, показанной на фиг.5.
После того, как пользователь обозначит, что он или она желает записать новый набор голосовых образцов, включают интерактивный процесс (действие 200 запуска). Навигационное устройство 10 может представлять вводное сообщение, как описано выше.
В действии 201 создают новый профиль и сохраняют в запоминающих устройствах 12-15. На фиг.5 разные колонки таблицы представляют разные профили. Профилю предоставляется название профиля (например, новый профиль), которое может быть определено, как описано выше.
В следующем действии 202 пример голосового образца i извлекают из запоминающего устройства 12-15 и отображают, используя дисплей 18, и/или воспроизводят, используя громкоговоритель 29. Значение i может быть установлено равным 1 в действии 201. Пример голосового образца может представлять собой любой голосовой образец, который уже был сохранен в запоминающих устройствах 12-15, обозначенный соответствующим номером i.
В дополнительном действии 203, когда нажимают на кнопку 105 (запись), записывают новый голосовой образец, используя микрофон 24. Во время выполнения действия 204 записанный голосовой образец сохраняют в запоминающих устройствах 12-15 и помечают как newprofile.i. После этого, например, когда нажимают на кнопку 103 (следующий), действия 202-204 повторяют при i=i+1.
Когда при выполнении блок-схемы последовательности операций, показанной на фиг.5, нажимают на кнопку 101 (предыдущий), значение i уменьшается (i=i-1), и навигационное устройство 10 может перейти к действию 202.
Когда при выполнении блок-схемы последовательности операций, показанной на фиг.5, нажимают на кнопку 102 (остановить), навигационное устройство 10 останавливает выполнение и может перейти к действию 205 (конец).
Когда при выполнения блок-схемы последовательности операций, показанной на фиг.5, нажимают кнопку 103 (следующий), значение i увеличивают (i=i+1), и навигационное устройство 10 переходит к действию 202.
Когда при выполнении блок-схемы последовательности операций, показанной на фиг.5, нажимают на кнопку 104 (воспроизвести текущую запись), навигационное устройство 10 извлекает newprofile.i из запоминающих устройств 12-15 (если он доступен) и воспроизводит newprofile.i, используя громкоговоритель 29. После этого навигационное устройство 10 может возобновить действие 203.
Когда при выполнения блок-схемы последовательности операций, показанной на фиг.5, нажимают на кнопку 106 (повторить пример фразы), навигационное устройство 10 переходит обратно к действию 202 (i=i) и извлекает соответствующий пример голосового образца, сохраненный в запоминающих устройствах 12-15, помеченный соответствующим номером i, и воспроизводит этот голосовой образец, используя громкоговоритель 29. После этого навигационное устройство может возобновить действие 203.
Когда i достигает заданного максимального значения, например 50, интерактивный процесс останавливается (действие 205: конец). Кроме того, когда нажимают на кнопку 102 (остановить), интерактивный процесс останавливается (действие 205: конец).
Следует понимать, что блок-схема последовательности операций в том виде, как она представлена на фиг.5, представляет собой только пример, и что можно рассмотреть множество вариантов.
В результате интерактивного процесса получают новый профиль (например, newprofile), сохраняемый в запоминающих устройствах 12-15, который теперь составляет один дополнительный профиль. В случае, когда в соответствии с примером, показанным на фиг.3, запоминающие устройства 12-15 содержат два профиля (женский и мужской), запоминающие устройства 12-15 теперь содержат три профиля: женский, мужской и newprofile. Каждый голосовой образец newprofile получает уникальный идентификационный код. Это представлено на фиг.6a.
Когда пользователь использует навигационное устройство 10, для навигации он/она может выбрать newprofile. В результате навигационное устройство 10 использует голосовые образцы, сохраненные в этом профиле, для предоставления навигационных инструкций, используя голосовые наставления для направления пользователя.
Таким образом, вместо воспроизведения male.4 и male.1, как в упомянутом выше примере, навигационное устройство 10 воспроизводит newprofile.4 и newprofile.1.
Однако на основе упомянутого выше, можно понять, что не все голосовые образцы newprofile обязательно записываются, когда достигается действие 205. Во время интерактивного процесса записи новых голосовых образцов пользователь может пропустить одну или больше записей, нажимая на кнопку 103 (следующий) или нажимая на кнопку 102 (остановка). В таком случае newprofile может содержать пустые голосовые образцы, как схематично показано на фиг.6b, в которых newprofile.2 и newprofile.4 не записаны.
Когда пользователь использует навигационное устройство 10 для навигации и выбирает newprofile, навигационное устройство 10 не может воспроизвести некоторые навигационные инструкции.
Например, в соответствии с примером, представленным на фиг.6b, навигационное устройство 10 может воспроизвести "через 50 метров поворот налево" (newprofile.3 и newprofile.1), но не может воспроизвести "через 50 метров поворот направо" или "через 100 метров поворот направо", поскольку это требует голосовых образцов newprofile, которые не были сохранены в запоминающих устройствах 12-15, то есть не доступны в выбранном профиле.
В этом случае навигационное устройство 10 может быть выполнено с возможностью извлечения голосового образца, имеющего такой же номер, назначенный для другого профиля. Например, когда должна быть воспроизведена навигационная инструкция: "через 50 метров поворот направо", навигационное устройство 10 проверяет, доступны ли newprofile.3 и newprofile.2. Поскольку newprofile.2 недоступен, навигационное устройство 10 выполняет извлечение голосового образца с таким же номером в другом профиле, например в профиле male.2. В результате навигационная инструкция "через 50 метров поворот направо" теперь может быть воспроизведена в результате воспроизведения newprofile.3 и male.2.
В соответствии с вариантом воплощения навигационное устройство 10 может быть выполнено с возможностью извлечения всех голосовых образцов последовательности голосовых образцов из другого профиля, когда, по меньшей мере, один из голосовых образцов последовательности голосовых образцов недоступен в выбранном профиле. Таким образом, в соответствии с описанным выше примером вместо воспроизведения newprofile.3 и male.2, навигационное устройство 10 воспроизводит male.3 и male.2 через громкоговоритель 29. Это предотвращает передачу пользователю навигационных инструкций, произнесенных двумя разными голосами.
Для выполнения описанного выше навигационное устройство 10 может сохранять и генерировать профили в иерархическом порядке. Навигационное устройство 10 может предоставлять пользователю возможность получать профили один из другого. Когда используют преобразование текста в речь, предпочтительно получать профили один из другого с одной и той же или аналогичной идентификацией языка, или актера (мужчина или женщина).
Если голосовой образец недоступен в первом выбранном профиле, навигационное устройство 10 может быть выполнено с возможностью поиска голосового образца во втором, родительском профиле. Если голосовой образец недоступен во втором, родительском профиле, навигационное устройство 10 может быть выполнено с возможностью поиска голосовых образцов в третьем профиле, который представляет собой родительский профиль для второго профиля, и т.д. Операцию поиска голосового образца останавливают, когда она достигает профиля, который является наивысшим в иерархии, то есть профиля, из которого было получено все дерево профилей. Он может представлять собой принятый по умолчанию профиль, предварительно установленный в навигационном устройстве 10. В случае, когда некоторый промежуточный или даже принятый по умолчанию профиль был удален пользователем в процессе использования навигационного устройства 10, операция поиска голосового образца пропускает эти отсутствующие профили или обрабатывает их как профили, не имеющие какие-либо голосовые образцы, при выполнении обратного поиска.
В случае, когда голосовой образец все еще не может быть найден, даже после применения процедуры обратного поиска голосового образца, такого, как описано выше, навигационное устройство 10 может быть выполнено с возможностью поиска голосового образца в существующем, принятом по умолчанию профиле, например принятом по умолчанию профиле для выбранного языка или операции для навигационного устройства 10.
В случае, когда голосовой образец все еще не может быть найден, навигационное устройство 10 может быть выполнено с возможностью поиска голосового образца в существующем, принятом по умолчанию профиле или в профиле пользователя, который соответствует текущему профилю, в соответствии с такими критериями, как "такой же язык, но другой актер (мужской голос вместо женского голоса, и т.д.)", "та же группа языков" и т.д. В этом случае возможен переключатель с одного дерева получения профиля на другое в процедуре поиска голосового образца. В случае такого переключателя процедура поиска может полностью рекурсивно применять этапы, описанные выше.
Для специалиста в данной области техники будет понятно, что этапы поиска голосовых образцов, описанные выше, могут применяться в другом порядке или не рекурсивно, или могут быть пропущены, в зависимости от физических ограничений навигационного устройства и для получения лучшего впечатления для пользователя.
Принятые по умолчанию профили и/или принятые по умолчанию языки предварительно установлены в навигационном устройстве 10, и их внутреннее содержание может быть недоступно для изменения пользователем. Пользователь может только удалять некоторые принятые по умолчанию профили для высвобождения места в запоминающих устройствах 12-15 навигационного устройства 10 для сохранения, например, для обеспечения носителя для новых карт или, например, для обновления принятого по умолчанию профиля на более новую версию, которая может распространяться производителем устройства. Текущие профили и текущие языки могут изменяться.
Это дополнительно представлено блок-схемой последовательности операций, показанной на фиг.7. После первого действия 300 включения навигационное устройство 10 определяет профиль, который требуется использовать. Это может быть выполнено путем предоставления пользователю варианта выбора из всех доступных профилей. Ввод от пользователя может быть сделан, используя входное устройство, такое как клавиатура 16, "мышь" 17 или дисплей 10, представляющий собой сенсорный экран. Пользователь может выбрать newprofile.
После того как профиль будет определен, навигационное устройство 10 переходит к действию 302, при котором навигационное устройство определяет, какие голосовые образцы следует воспроизводить. Это осуществляется на основе навигационных инструкций, например генерируемых навигационным программным обеспечением, как описано выше. Принятие решения, когда следует воспроизводить и какие голосовые образцы, может осуществляться, используя ввод из устройства 23 определения положения, такого как GPS.
В следующем действии 303 навигационное устройство 10 проверяет, доступны ли голосовые образцы, предназначенные для воспроизведения в выбранном профиле, в соответствии с данным примером, newprofile. После того, как это будет выполнено в действии 304, навигационное устройство 10 выполняет извлечение доступных голосовых образцов из определенного профиля (newprofile) в запоминающих устройствах 12-15. Если требуется, навигационное устройство 10 может извлекать голосовые образцы, которые недоступны в выбранном профиле (newprofile), из другого профиля, например, "женский".
Наконец, навигационное устройство 10 воспроизводит извлеченные голосовые образцы в действии 306. После этого навигационное устройство возвращается к действию 302, во время которого ожидает дополнительного ввода от навигационного программного обеспечения для воспроизведения следующих навигационных инструкций.
В соответствии с дополнительным вариантом воплощения вместо извлечения голосовых образцов из другого профиля, когда они недоступны в выбранном профиле, навигационное устройство 10 также может быть выполнено таким образом, что оно будет дополнять неполный профиль, используя голосовые образцы из другого полного профиля.
Другой профиль может представлять собой профиль, в котором все голосовые образцы доступны. Другой профиль может представлять собой заданный по умолчанию профиль или профиль, выбранный пользователем.
Голосовые образцы могут быть сохранены в любом соответствующем формате данных, например, в виде файлов MP3 или файлов WAV.
Как описано выше, когда используется термин "голосовые образцы", следует понимать, что в принципе можно использовать любой голосовой образец. Голосовые образцы могут, например, представлять собой голосовые образцы в виде отдельных звуков, песен, мелодий и т.д. для разных навигационных инструкций.
Основываясь на приведенном выше, пользователь может также записывать звук, такой как песни, или мелодии, только для одной навигационной инструкции. Например, навигационная инструкция: прибытие в место назначения, может быть заменена мелодией, в то время как все другие навигационные инструкции будут использоваться из уже сгенерированного профиля.
В соответствии с дополнительным вариантом воплощения в навигационном устройстве 10 могут быть предусмотрены методики преобразования текста в речь, как описано выше. В соответствии с этим вариантом воплощения интерактивный процесс можно использовать для записи нового набора фонетических данных, таких как короткие звуковые образцы (голосовые фрагменты, звуки и т.д.).
В соответствии с таким вариантом воплощения интерактивный процесс может быть более длительным, и пользователя могут попросить записать не только целые фразы, но и звуки, такие как, например, произносимые некоторые фразы, звуки или буквы (например, a, e, ou).
В зависимости от языка, который может быть введен (по запросу) пользователем, или может быть считан в соответствии с установками навигационного устройства 10 (текущий выбранный язык), навигационное устройство 10 может быть выполнено с возможностью попросить пользователь записать разные фразы, звуки или буквы.
В соответствии с дополнительным вариантом воплощения в навигационном устройстве 10 может быть предусмотрена возможность обмена профилями пользователя и/или образцами звуков с другими устройствами, такими, как другое навигационное устройство 10 того же вида, или другими устройствами, которые, по существу, поддерживают те же функции, путем копирования одного или больше профилей, например, через физические носители информации, путем передачи одного или больше профилей через сеть 27, используя устройство 25 ввода/вывода, описанное выше. Устройство 25 ввода/вывода можно использовать для установления одного или двух каналов связи с таким другим устройством. Канал передачи данных и сеть 27 могут быть любого типа, такие как Bluetooth, РЧ-сеть. Сеть передачи данных может быть кабельной или беспроводной.
В соответствии с дополнительным вариантом воплощения навигационное устройство 10 может быть выполнено с возможностью удаления или стирания профилей из запоминающих устройств 12-15. Это может быть выполнено по запросу пользователя. Навигационное устройство 10 также может быть выполнено с возможностью удаления или стирания всех неполных профилей из запоминающих устройств 12-15. Это обеспечивает для пользователя простую возможность ограничения или уменьшения количества данных, сохраненных в запоминающем устройстве 12-15. Навигационное устройство 10 может быть выполнено с возможностью удаления принятых по умолчанию профилей, как описано выше. Навигационное устройство 10 также может быть выполнено с возможностью обновления принятых по умолчанию профилей или профилей пользователя на более новые версии или возвращения удаленного принятого по умолчанию профиля, при условии, что его данные будут предоставлены из внешнего источника.
В соответствии с дополнительным вариантом воплощения навигационное устройство 10 выполнено с возможностью прекращения интерактивного процесса в середине (например, при нажатии на кнопку 102 (остановка)) и сохранения в запоминающем устройстве 12-15 текущего состояния интерактивного процесса (например, сохранения значения i, когда интерактивный процесс был прерван). Это обеспечивает возможность возобновления интерактивного процесса в более позднее время, начиная с момента сохранения. Используя это в комбинации с возможностью обмена профилями между устройствами 10, для пользователя обеспечивается возможность записи части профиля в первом устройстве, передачи ее во второе устройство и окончания или продолжения записи на втором устройстве.
Хотя выше были описаны конкретные варианты воплощения изобретения, следует понимать, что изобретение может быть выполнено на практике по-другому, чем было описано. Например, изобретение может принимать форму компьютерной программы, содержащей одну или больше последовательностей считываемых компьютером инструкций, описывающих способ, который был раскрыт выше, или носителя информации (например, полупроводникового запоминающего устройства, магнитного или оптического диска), на котором записана такая компьютерная программа. Для специалиста в данной области техники будет понятно, что все компоненты программного обеспечения также могут быть сформированы как аппаратные компоненты.
Приведенное выше описание предназначено для иллюстрации, а не для ограничения. Таким образом, для специалиста в данной области техники будет понятно, что в изобретении, как описано, могут быть выполнены модификации без выхода за пределы объема представленной ниже формулы изобретения.