著录项信息
专利名称 | GPS动态精确定位智能自动报站终端 |
申请号 | CN200410015643.X | 申请日期 | 2004-01-06 |
法律状态 | 权利终止 | 申报国家 | 暂无 |
公开/公告日 | 2005-02-16 | 公开/公告号 | CN1579832 |
优先权 | 暂无 | 优先权号 | 暂无 |
主分类号 | G06F19/00 | IPC分类号 | G;0;6;F;1;9;/;0;0;;;G;1;0;L;1;3;/;0;0;;;G;0;8;G;1;/;1;2;3查看分类表>
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申请人 | 秦国锋 | 申请人地址 | 上海市四平路1239号同济大学博士生公寓4号楼803-1
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权利人 | 秦国锋 | 当前权利人 | 秦国锋 |
发明人 | 秦国锋 |
代理机构 | 上海东亚专利商标代理有限公司 | 代理人 | 罗习群 |
摘要
一种GPS动态精确定位智能自动报站终端,它是利用GPS模块,通过RS232口与主控制单元互连,采用Linux操作系统上开发的嵌入式系统,通过一种基于时间序列分析的动态采样精确定位算法,实现动态精确定位,自动识别车辆的上、下行路线,自动将GPS位置与站点位置进行匹配,并将进、出站点所需提示的文本信息进行自然语音合成,实现自动报站的硬软件结合的装置;嵌入式系统软件采用多线程技术,主线程模块控制GPS位置采集精确动态定位子线程和自然语音合成自动报站两个子线程,每个线程控制一个对应软件模块。
1.一种GPS动态精确定位智能自动报站终端,其特征 是:用GPS模块经RS232口与主控单元连接,主控单元 在Linux操作系统上进行嵌入式系统开发,系统软件采 用多线程控制,由一个主进程控制两个子线程,主进 程接收GPS位置数据信息,采用一种基于时间序列分析 的动态采样精确定位算法,实现动态精确定位、自动 识别车辆的上、下行路线、自动将GPS位置与站点位置 进行匹配,并将进、出站点所需提示的文本信息,进 行自然语音合成,实现自动报站。
2.按权利要求1所述的GPS动态精确定位智能自动报站 终端,所述主进程的工作步骤是:
(1)初始化COM口,设定波特率、端口流控制、位数、 本地连接、接受字符;
(2)读取COM端口GPS采集的位置信息数据;
(3)启动基于时间序列分析的动态采样精确定位算法 子线程;
(4)判断是否到了站点?
(5)若到了站点,启动自然语音合成子线程,并自动报 站;
(6)若未到站点,返回到(2)。
3.按权利要求2所述的GPS动态精确定位智能自动报站 终端,其特征是:基于时间序列分析的动态采样精确 定位算法子线程的工作步骤是:
(1)接收从主进程来的采样点GPS位置数据,进行初始 化,将采样点GPS位置数据写入内存队列,并将以分 为单位的站点GPS位置数据表装入内存;
(2)设定确定平均值时每组采样点个数n,确定行进方 向估计点个数m,确定除伪采样点新数组中进入下一循 环时的保留偏移量k;进出报站的公差范围e;如果系统 是第一次启动,设置启动标志位flag=0,否则flag=1;
(3)开始行进方向采样点处理大循环For
j=1;j<=m;j++;
(4)开始平均值点处理,每组采样处理小循环For i=1;i<=n;i++;
小循环的处理过程为:
(1)用GPS位置数据指针读取采样点的GPS位置数 据,截取采样点GPS位置数据的经度与纬度,去 除经度与纬度中的度,去除经度与纬度中的度, 将分秒数据统一换算为以分为单位的经度与纬 度值,将以分为单位的经度与纬度值放大10000 倍;
(2)判断读取采样点个数满n个否,如没有,转到 小循环的(1);
(3)采样点个数有n个点时,求n个采样点的经度、 纬度平均值,确定平均值点;计算每个采样点距 离平均值点的偏差;
(4)计算整组采样点距离平均值点距离的均方差;
(5)按时序剔除偏差大于均方差的采样点,按时 序存放剩余q个采样点;
(6)计算剩余q个采样点的平均值,作为该组n个 采样点的动态精确定位估计值;
(5)如果这样的估计点没有达到m个,则将剩余q个采 样点中后q-k个采样点按时序保留,设定i=q-k,转到大循 环开始处的位置(3),到j=m为止,跳出大循环;
(6)辨别是否为第一次启动,如果flag=0,表示系统第一 次启动,则计算每个估计点与所有站点的距离,选择在 公差范围e内距离最短的站点作为停靠站点,根据m个估 计点在时序上距离站点的远近,确定上下行方向;否则 输出站点位置经度与纬度数据,上下行方向以及站点名 称,站点位置指针自动移动指向下一站点,将启动标志 位flag=1;
(7)如果没有GPS位置数据接收,基于时间序列分析的动 态采样精确定位算法子线程保持休眠状态,直到有GPS位 置数据接收,转到上述定位算法子线程工作步骤的初始 位置(1),系统又启动该子线程开始工作。
4.按权利要求2所述的GPS动态精确定位智能自动报 站方终端,其特征是:语音合成子线程的工作步骤是:
(1)从主进程接收站点位置数据信息,上、下行方向, 站点名称;
(2)启动自然语音合成子线程;
(3)根据站点,在内存站点信息表中查找报站信息内容 指针,读取站点的报站信息内容;
(4)调用自然语音合成模块,进行语音合成自动报站; 如果没有接收站点位置数据信息,上、下行方向,站 点名称时,自然语音合成子线程处于休眠状态,直到 有数据信息接收,转到(1),系统又启动该子线程开始 工作。
5.按权利要求4所述的GPS动态精确定位智能自动报 站终端,自然语音合成子线程中的自然语音合成模块 工作步骤为:
(1)开始,进行初始化文字信息指针;
(2)接着读取文字字符串;
(3)根据文字搜索语音库,检索文字语音语调,产生候 选的文字语音语调;
(4)进行语言学分析;
(5)进行韵律分析处理;
(6)进行声学分析,最后输出自然合成的语音语调。
技术领域\n本发明是一种利用GPS进行地理位置信息采集,并通过 嵌入式系统软件自动进行动态精确定位,自动进行上下行 路线及站点的识别与匹配,自动实现自然语音合成报站的 装置。\n背景技术\n目前,市场上有GPS定位装置,能进行地理位置信息采 集,但不能自动剔除由于干扰造成的伪值点,因而不能精 确定位,从而引发站点的漏报与误报问题。另一个问题是, 站点的语音依靠录音,每到一个站点要通过人工操作,才 能进行报站,没有智能自动特性,并且增加了操作的复杂 过程。\n发明内容\n本发明用GPS模块经RS232口与主控单元连接,主控单 元在Linux操作系统上进行嵌入式系统开发,系统软件采 用多线程控制,由一个主进程控制两个子线程,主进程接 收GPS位置数据信息,采用一种基于时间序列分析的动态 采样精确定位算法,实现动态精确定位、自动识别车辆的 上、下行路线、自动将GPS位置与站点位置进行匹配,并 将进、出站点所需提示的文本信息,进行自然语音合成, 实现自动报站。\n所述主进程的工作步骤是:\n(1)初始化COM口,设定波特率、端口流控制、位数、本 地连接、接受字符;\n(2)读取COM端口GPS采集的位置信息数据;\n(3)启动基于时间序列分析的动态采样精确定位算法子 线程;\n(4)判断是否到了站点?\n(5)若到了站点,启动自然语音合成子线程,并自动报 站;\n(6)若未到站点,返回到(2)。\n基于时间序列分析的动态采样精确定位算法的子线程工 作步骤是:\n(1)接收从主进程来的采样点GPS位置数据,进行初始 化,将采样点GPS位置数据写入内存队列,并将以分为 单位的站点GPS位置数据表装入内存;\n(2)设定确定平均值时每组采样点个数n,确定行进方向 估计点个数m,确定除伪采样点新数组中进入下一循环 时的保留偏移量k;进出报站的公差范围e;如果系统是 第一次启动,设置启动标志位flag=0,否则flag=1;\n(3)开始行进方向采样点处理大循环For\nj=1;j<=m;j++;\n(4)开始平均值点处理,每组采样处理小循环For i=1;i<=n;i++;\n小循环的处理过程为:\n(1)用GPS位置数据指针读取采样点的GPS位置数 据,截取采样点GPS位置数据的经度与纬度,去除 经度与纬度中的度,将分秒数据统一换算为以分 为单位的经度与纬度值,将以分为单位的经度与 纬度值放大10000倍;\n(2)判断读取采样点个数满n个否,如没有,转到小 循环的(1);\n(3)采样点个数有n个点时,求n个采样点的经度、 纬度平均值,确定平均值点;计算每个采样点距 离平均值点的偏差;\n(4)计算整组采样点距离平均值点距离的均方差;\n(5)按时序剔除偏差大于均方差的采样点,按时 序存放剩余q个采样点;\n(6)计算剩余q个采样点的平均值,作为该组n个 采样点的动态精确定位估计值;\n(5)如果这样的估计点没有达到m个,则将剩余q个采 样点中后q-k个采样点按时序保留,设定i=q-k,转到大循 环开始处的位置(3),到j=m为止,跳出大循环;\n(6)辨别是否为第一次启动,如果flag=0,表示系统第一次 启动,则计算每个估计点与所有站点的距离,选择在公差 范围e内距离最短的站点作为停靠站点,根据m个估计点在 时序上距离站点的远近,确定上下行方向;否则输出站点 位置经度与纬度数据,上下行方向以及站点名称,站点位 置指针自动移动指向下一站点,将启动标志位flag=1;\n(7)如果没有GPS位置数据接收,基于时间序列分析的动 态采样精确定位算法子线程保持休眠状态,直到有GPS位 置数据接收,转到上述定位算法子线程工作步骤的初始位 置(1),系统又启动该子线程开始工作。\n语音合成子线程的工作步骤是:\n(1)从主进程接收站点位置数据信息,上、下行方向, 站点名称;\n(2)启动自然语音合成子线程;\n(3)根据站点,在内存站点信息表中查找报站信息内容 指针,读取站点的报站信息内容;\n(4)调用自然语音合成模块,进行语音合成自动报站; 如果没有接收站点位置数据信息,上、下行方向,站点 名称时,自然语音合成子线程处于休眠状态,直到有数 据信息接收,转到(1),系统又启动该子线程开始工作。 自然语音合成子线程中的自然语音合成模块工作步骤 为:\n(1)开始,进行初始化文字信息指针;\n(2)接着读取文字字符串;\n(3)根据文字搜索语音库,检索文字语音语调,产生候 选的文字语音语调;\n(4)进行语言学分析;\n(5)进行韵律分析处理;\n(6)进行声学分析,最后输出自然合成的语音语调。\n本发明的优点是,能实现GPS动态精确定位,定位精度 为-10m~+10m;能进行自然语音合成,完成自动报站,语 音语调平滑,能区分多音字,语音的正确率为99%,无须 人工操作,终端自动控制,解除了繁琐的人工操作过程。\n附图说明\n附图1是本发明软件流程图。\n附图2是本发明主线程软件流程图。\n附图3是本发明基于时间序列分析的动态采样精确定位 算法的软件流程图。\n附图4是自然语音合子线程软件流程图。\n附图5是语音合成模块算法流程图。\n具体实施方式\n请参阅附图1所示,本发明采用GPS模块(包括天线) 经RS232口与计算机连接,系统软件采用多线程控制,由一 个主线程控制两个子线程,由主线程1接收GPS位置数据 信息,再启动GPS位置采集精确动态定位子线程,采用先 进的时间序列分析算法自动剔除由于干扰造成的位置伪 值点,计算出精确的位置数据,把结果输出,启动自然语 音合成自动报站子线程,自动报站算法将采样点的位置数 据与内存表中个站点的位置数据进行公差范围内的匹配, 根据采样点的时序分布确定移动的上、下行方向,匹配每 组采样点集对应的站点,并从内存的站点指针取出对应的 提示文本信息,调用自然语音合成程序,自动匹配文字与 语音库的对应语音,并调节语速,进行语音音调平滑,进 行自然语音合成,并通过语音播放,实现自动报站。
法律信息
- 2012-03-21
未缴年费专利权终止
IPC(主分类): G06F 19/00
专利号: ZL 200410015643.X
申请日:
授权公告日:
- 2008-01-16
- 2005-04-20
- 2005-02-16
引用专利(该专利引用了哪些专利)
序号 | 公开(公告)号 | 公开(公告)日 | 申请日 | 专利名称 | 申请人 |
1
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2002-10-30
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2001-03-23
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2
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2002-12-04
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2001-04-23
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3
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2002-11-13
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2001-04-06
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4
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2002-01-30
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2001-07-20
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5
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2002-07-24
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2001-11-29
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6
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2002-12-04
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2002-03-05
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7
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2001-09-12
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2001-02-13
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8
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1994-09-21
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1993-03-13
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被引用专利(该专利被哪些专利引用)
序号 | 公开(公告)号 | 公开(公告)日 | 申请日 | 专利名称 | 申请人 | 该专利没有被任何外部专利所引用! |