KR20020008629A - power control method using voice identificotion - Google Patents

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    • G06F1/3296—Power saving characterised by the action undertaken by lowering the supply or operating voltage

Abstract

PURPOSE: A method of controlling power using voice recognition is provided to control power and function of an electric appliance, a lamp or electric heating appliance through a user's voice. CONSTITUTION: A system of controlling power using voice recognition includes a voice input unit(100), an operation unit(200), and a power output and control unit(300). The voice input unit(100) is composed of a voice signal detector(101) for detecting a voice signal, an automatic gain controller(102) for controlling voice energy, and an analog-digital converter(103) for controlling the level of the detected voice signal. The operation unit(200) is composed of a program storage(201) for quantizing the voice signal detected by the analog-digital converter in real time, a data storage(202), a processor(203), and a flash memory(204). The power output and control unit(300) is composed of a power controller(301) for performing a control function and a voice function, a digital-analog converter(302), an amplifier(303), a voice signal output part(304) and a function controller(305).

Description

음성인식을 이용한 전원제어 방법{power control method using voice identificotion}Power control method using voice identificotion

본 발명은 전원제어 방법에 관한 것으로 손보다 편리한 음성으로 전원을 제어할 수 있는 음성인식을 이용한 전원제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a power control method and to a power control method using voice recognition that can control the power supply with a more convenient voice.

종래방식의 전원을 제어함에 있어서, 기계식 스위치를 손으로 제어함으로써 사람이 스위치가 있는 곳까지 이동하여야만 제어를 할 수 있었다. 이를 일차적으로 해결한 방식이 리모콘을 이용한 방법으로 가까운 곳에 있는 리모콘으로 멀리 떨어져 있는 스위치를 제어하여 사람에게 편리성을 가져다 주었다. 그러나 리모콘이 근처에 없을 경우 리모콘까지 이동하여야 하며, 스위치를 손으로 누르는 동작을 필요로 하고 있다.In the control of the conventional power supply, by controlling the mechanical switch by hand, a person can move to the place where the switch can be controlled. The first solution to this problem is the use of a remote control, which brings convenience to a person by controlling a remote switch with a remote control. However, if the remote control is not nearby, it must move to the remote control, and it is necessary to press the switch by hand.

이를 해결하는 유일한 방법은 음성을 이용한 방법으로 멀리 떨어져 있는 사람의 음성을 검출하기 위하여 고성능 마이크 및 자동이득제어부를 이용하였고, 이를 통하여 검출된 음성신호를 HMM(Hidden Markov Model)방식을 이용하여 특성을 추출한 후 기존의 정의된 명령어 특성과 비교하여 유사성에 따라 전원제어를 판단하여 음성인식을 통한 전원제어를 수행하게 된다.The only way to solve this problem is to use a high-performance microphone and automatic gain control unit to detect the distant person's voice and use the HMM (Hidden Markov Model) method to detect the voice. After extraction, power control is judged by voice recognition by comparing power control with similar defined command characteristics.

제 1도는 음성인식을 이용한 전원제어회로의 블록도,1 is a block diagram of a power supply control circuit using voice recognition;

제 2도는 프로세서부에서 수행하는 흐름도이다.2 is a flowchart performed by the processor unit.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

100 : 문서세단기 101 : 음성신호검출부100: document shredder 101: voice signal detector

102 : 자동이득제어부 103 : 아날로그-디지털 변환기102: automatic gain control unit 103: analog-to-digital converter

200 : 연산부 201 : 프로그램저장부200: calculator 201: program storage unit

202 : 데이터저장부 203 : 프로세서202: data storage unit 203: processor

204 : 프래쉬 메모리 300 : 제어 및 출력부204 Flash memory 300 Control and output unit

301 : 전원제어부 302 : 디지털-아날로그 변환기301: power control unit 302: digital-to-analog converter

303 : 증폭부 304 : 음성신호출력부303 amplification unit 304 voice signal output unit

305 : 기능제어부 401 : 주변 노이즈 측정부305: function control unit 401: ambient noise measurement unit

402 : 음성신호 검출부 403 : 기존 노이즈 비교부402: voice signal detection unit 403: conventional noise comparison unit

404 : 노이즈 제거 필터부 405 : 입력 특성 추출부404: noise removing filter unit 405: input characteristic extraction unit

406 : 음성 인식부 407 : 인식결과 송출부406: speech recognition unit 407: recognition result transmitting unit

408 : 전원제어부408: power control unit

본 발명의 구성은 크게 세부분으로 구성된다. 먼저 음성을 검출하는 입력부(100)와 검출된 음성신호를 분석하여 명령여부를 판단하는 연산부(200)와 연산부의 판단에 의하여 전원을 제어하거나 기능을 제어 또는 그 결과를 음성으로 사용자에게 알려주는 제어 및 출력부(300)로 구성된다. 입력부(100)는 음성신호를 검출하는 음성신호검출부(101)을 통하여 모든 음성주파수 대역의 신호를 검출한다. 검출된 신호는 음성신호 검출부(101)인 마이크와 사용자의 거리에 따라 에너지의 값에 차이가 발생하므로 이 차이를 없애기 위한 자동이득제어부(102)를 두어 멀리서 작은 소리인 에너지가 입력시에는 자동으로 입력게인을 높여 에너지를 키우고, 가까운 곳에서는 입력게인을 낮추어 디스토션을 방지한다. 자동이득제어부(102)는 검출된 음성신호를 적절한 크기로 조정하여 아날로그-디지털 변환기(103)로 전달한다. 이때, 아날로그-디지털 변환기(103)는 검출된 음성신호를 실시간으로 양자화하여 연산부(200)의 프로세서(203)로 전달한다. 상기 양자화는 16bits로 수행한다.The configuration of the present invention is largely composed of details. First, the input unit 100 that detects a voice and the operation unit 200 that analyzes the detected voice signal to determine whether a command and the control unit controls power or controls a function or informs the user of the result by voice. And an output unit 300. The input unit 100 detects signals of all voice frequency bands through the voice signal detector 101 which detects a voice signal. The detected signal has a difference in the value of energy according to the distance between the microphone, which is the voice signal detector 101, and the user, so that an automatic gain control unit 102 is disposed to eliminate this difference. Increase the input gain to increase energy and close the input gain to prevent distortion. The automatic gain control unit 102 adjusts the detected voice signal to an appropriate size and transmits the detected audio signal to the analog-to-digital converter 103. At this time, the analog-to-digital converter 103 quantizes the detected voice signal in real time and transmits the detected voice signal to the processor 203 of the calculator 200. The quantization is performed at 16 bits.

상기 연산부(200)는 프로그램저장부(201)에 저장되어 있는 프로그램에 의하여 데이터저장부(202)와 프래쉬 메모리(204)를 이용하여 음성을 판단한다. 이때, 연산부의 프로그램은 도2의 흐름도에서 도시된 바와같이 먼저 음성인식을 이용한 전원제어회로에 전력이 공급되면 사람의 소리입력전에 주변의 평균적인 노이즈를 주변노이즈 측정부(40)에서 측정한다. 이 측정된 값에 일정한 배수를 곱하여 이를 기준값으로 정하고 이 기준값이상의 에너지를 가진 음성신호만을 유효한 음성신호로 인정한다. 이를 위하여 음성신호가 음성신호 검출부(402)에서 검출되면, 이를 앞에서 정한 기준값과 노이즈를 기존 노이즈 비교부(403)에서 기준값을 비교하고, 이 기준값 이상이면 유효한 음성신호롤 인정을 한다. 한편 유효한 음성신호로 인정이 되면 먼저 노이즈 제거를 위한 필터 알고리즘을 통하여 노이즈 제거필터부(404)에서 노이즈를 제거하고, 입력된 음성의 특성을 입력특성추출부(405)에서 추출한다. 이렇게 추출된 입력 음성 특성과 기존에 정해진 명령어와 특성의 유사성을 비교하는 음성인식부(406)에서 인식을 수행한다. 이때 사용하는 음성인식 알고리즘은HMM(Hidden Markov Model)을 사용하여 화자에 무관하게 음성이 인식될 수 있는 화자독립음성인식으로 구성한다. 기존에 정해진 명령어와 유사성이 발견되면 이를 스피커를 통하여 인식결과를 인식결과 송출부(407)를 통해 사용자에게 전달하며, 전원 제어부(408)를 통해서 전원제어 또는 기능제어를 수행한다. 따라서, 스피커를 통하여 인식결과를 사용자에게 통보하고 원하는 음성입력이 맞는지를 스피커로 문의 하여 " 예 ", " 아니오 "를 다시한번 음성인식 하므로서 음성명령을 확인할 수 있다.The calculation unit 200 determines the voice using the data storage unit 202 and the flash memory 204 by the program stored in the program storage unit 201. In this case, as shown in the flowchart of FIG. 2, when the power is supplied to the power control circuit using voice recognition, the calculator measures the average noise of the surroundings in the ambient noise measurement unit 40 before the human voice is input. This measured value is multiplied by a constant multiple to set this as the reference value, and only sound signals with energy above this reference value are recognized as valid voice signals. To this end, when a voice signal is detected by the voice signal detection unit 402, the reference value determined above is compared with the reference value by the existing noise comparison unit 403, and if it is equal to or greater than the reference value, the valid voice signal is recognized. On the other hand, if it is recognized as a valid voice signal, first, the noise removing filter 404 removes the noise through a filter algorithm for removing noise, and the input characteristic extracting unit 405 extracts the characteristics of the input voice. The speech recognition unit 406 compares the similarity between the extracted input speech characteristic and the predetermined command and characteristic. At this time, the speech recognition algorithm used is composed of speaker independent speech recognition that can recognize speech regardless of the speaker using HMM (Hidden Markov Model). When similarity with a predetermined command is found, the recognition result is transmitted to the user through the recognition result transmitting unit 407 through a speaker, and power control or function control is performed through the power control unit 408. Therefore, the user may be notified of the recognition result through the speaker, and the speaker may be inquired by the speaker to confirm that the desired voice input is correct.

가정이나 사무실에서는 음성인식을 이용한 전원제어를 하는 사람이 소수로 정해져 있으므로 사용자의 음성명령이 확인되면 도 1에서 도시한 바와같이 특성을 프래쉬메모리(204)로 저장하여 차후에 활용하므로써 음성인식류를 높인다. 이를 활용하기 위해서는 화자적응 알고리즘을 수행하고 이 값을 프래쉬메모리(204)에 저장하여 음성신호가 입력되면 먼저 프래쉬메모리의 특성과 비교하여 음성인식을 수행한다.In the home or office, a small number of people control power using voice recognition, so when the user's voice command is confirmed, the characteristics are stored in the flash memory 204 as shown in FIG. . In order to utilize this, a speaker adaptation algorithm is performed, and this value is stored in the flash memory 204, and when a voice signal is input, the voice recognition is performed by comparing with the characteristics of the flash memory.

상기 음성인식의 결과가 나오면 이를 기능제어 등 특수 기능을 수행하기 위하여 출력 및 제어부(300)를 둔다. 먼저 음성결과를 디지털-아날로그 변환기(302)를 거쳐 증폭부(303)를 통하여 출력을 증폭하고 음성신호출력부(304)를 통하여 사용자에게 전달한다. 이 결과 송부는 사용자에게 음성인식 결과의 정확성을 재확인시 사용할 수도 있다. 음성인식 결과는 전원제어부(301)를 통하여 전원을 제어함으로써 본 발명의 목적을 달성한다. 음성인식 결과는 전원제어부(301)뿐만 아니라 기능제어부(305)를 통하여 전기기기의 기능제어시에도 사용 가능하다.When the result of the voice recognition is output, the output and the controller 300 are provided to perform a special function such as function control. First, the voice result is amplified by the amplifier 303 through the digital-to-analog converter 302 and transmitted to the user through the voice signal output unit 304. Sending the result may be used to reconfirm the accuracy of the voice recognition result to the user. The voice recognition result achieves the object of the present invention by controlling the power supply through the power control unit 301. The voice recognition result can be used not only for the power control unit 301 but also for the function control of the electric device through the function control unit 305.

본 발명을 통하여 전기기구나 전등, 전열기기의 전원 및 기능제어에 있어서 기존의 스위치까지 이동후 손을 이용하여 스위치를 조작하는 불편함 없이 원거리에서 음성으로만 전원 및 기능제어를 할 수 있게 되었다.According to the present invention, power and function control of electric appliances, lights, and heating devices can be controlled only by voice at a long distance without the inconvenience of manipulating the switch using a hand after moving to an existing switch.

Claims (1)

가전기기나 전등,전열기기의 전원을 제어함에 있어서,In controlling the power of home appliances, lamps, 음성신호를 검출하는 음성신호검출부(101)및 음성에너지를 조절하는 자동이득제어부(102)와 자동이득제어부(102)에서 검출된 음성신호의 크기를 조절하는 아날로그-디지털 변환기(103)로 이루어진 음성입력부(100)와,A voice composed of a voice signal detector 101 for detecting a voice signal, an automatic gain controller 102 for adjusting voice energy, and an analog-to-digital converter 103 for adjusting the magnitude of the voice signal detected by the automatic gain controller 102. The input unit 100, 상기 음성입력부(100)의 아날로그-디지털변환기(103)에서 검출된 음성신호를 실시간 양자화하는 프로그램 저장부(201), 데이터저장부(202), 프로세서부(203), 프래쉬 메모리(204)로 이루어진 연산부(200)와,A program storage unit 201, a data storage unit 202, a processor unit 203, and a flash memory 204 for real-time quantization of the voice signal detected by the analog-digital converter 103 of the voice input unit 100 Computation unit 200, 상기 연산부(200)의 음성인식 결과가 나오면 이를 제어기능 및 음성기능을 수행하기 위한 전원제어부(301) 및 디지털-아날로그 변환부(302), 증폭부(303), 음성신호출력부(304)와 기능제어부(305)로 이루어진 전원출력 및 제어부(300)를 포함함을 특징으로 하는 음성인식을 이용한 전원제어방법.When the voice recognition result of the operation unit 200 is outputted, a power control unit 301, a digital-to-analog converter 302, an amplifier 303, a voice signal output unit 304 for performing a control function and a voice function Power control method using a voice recognition, characterized in that it comprises a power output and the control unit 300 consisting of a function control unit (305).
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