KR100332731B1 - 음성인식차량의국부학습방법및장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차 과 인간이 서로 대화할수 있는 음성인식 차량 장치에 있어서, 음성인식에 필요한 대량의 어휘들을 편리하게 학습시키기 위해 어휘들을 기능별로 나누고, 사용자가 키 선택 수단을 통해 필요한 기능군만을 학습 하거나 또는 음질이 좋지 않게 학습된 부분을 손쉽게 재 학습 시킬수 있는 방법 및 장치에 관한것으로서, 특히 차량에 탑재된 음성인식 장치에 필요한 어휘 학습기능을 키 입력 수단들을 이용하여 그 선택된 키에 해당하는 어휘군만을 손쉽게 학습시킬수 있는 음성 인식 차량의 국부학습 방법 및 장치을 제공하는데 있다.

Description

음성 인식 차량의 국부 학습 방법 및 장치{The language learning system of Voice recognition Vehicle}

본 발명은 자동차 과 인간이 서로 대화할수 있는 음성인식 차량 장치에 있어서, 음성인식에 필요한 대량의 어휘들을 편리하게 학습시키기 위해 어휘들을 기능별로 나누고, 사용자가 키 선택 수단을 통해 필요한 기능군만을 학습 하거나 또는 음질이 좋지 않게 학습된 부분을 손쉽게 재 학습 시킬수 있는 방법 및 장치에 관한것으로서, 특히 차량에 탑재된 음성인식 장치에 필요한 어휘 학습기능을 키 입력 수단들을 이용하여 그 선택된 키에 해당하는 어휘만을 손쉽게 학습시킬수 있는 음성 인식 차량의 국부학습 방법 및 장치을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 사람목소리를 받아 들이기 위한 마이크 입력부; 음성 프롬프트(음성 가이드)을 위한 프롬프트들이 들어 있는 프롬프트 저장수단; 상기 마이크 입력부의 신호를 증폭하기 위한 증폭부; 상기 마이크 증폭부의 출력을 받아 음성 특징 파라미터를 추출을 수행하고 상기 프롬프트 저장수단에 저장된 프롬프트들을 합성출력하기 위한 음성처리부; 상기 음성 처리부에 합성된 음성 프롬프트(가이드) 전기신호를 음성 신호로 출력하기 위한 스피커부; 자동차의 창문, 전조등, 미등, 하이빔, 크락숀, 에어콘, 오디오 기기, 도어 및 각종 부하들을 구동하기 위한 구동부; 상기 구동부에 의해 구동되는 자동차의 창문, 전조등, 미등, 하이빔, 크락숀, 에어콘, 오디오 기기, 도어등을 포함하는 자동차 부하들; 국부 학습을 위한 국부 학습 키 및 상기 각부하들의 온 오프를 명령하거나 국부 학습 시킬 어휘군을 선택하기 위한 창문 키, 전조등 키, 미등 키, 하이빔 키, 크락숀 키, 에어콘 키, 오디오 키, 도어키 등의 기능 키들을 포함하는 키 입력부; 상기 키 입력부의 국부 학습 키에 의해 국부 학습 모드로 된 경우 국부학습 모드임을 표시하기 위한 표시램프; 국부학습 모드시 상기 음성처리부에서 처리된 음성의 특징 파라미터를 저장하기 위한 파라미터 저장수단; 국부 학습 모드시 음성 가이드 위해 상기 기능 키 입력에 대응한 프롬프트를 상기 프롬프트 저장 수단으로 부터 읽어 합성하도록 음성 처리부에게 명령하고 상기 키 입력부로 부터의 키 입력에 따라 상기 구동부 및 상부 각부 제어하기 위한 제어부를 구비한 것을 특징으로 한다.

이하 첨부한 도면을 참조 하여 본 발명을 보다 상세하게 설명하고자 한다.

본 발명은 음성 인식차량에 있어서 필요한 국부학습 방법 및 장치에 관한 것으로써, 이하 본 발명의 실시예를 설명한다.

제 1 도는 본 발명에 의한 음성 인식 자동차의 전체 시스템을 나타낸다. 10은 사람목소리를 받아 들이기 위한 마이크 입력부;

음성 프롬프트(음성 가이드)을 위한 프롬프트들이 들어 있는 프롬프트 저장수단(32); 상기 마이크 입력부의 신호를 증폭하기 위한 증폭부(20); 상기 마이크 증폭부의 출력을 받아 음성 특징 파라미터를 추출 및 음성 신호 유무 판별을 수행하고 상기 프롬프트 저장 수단에 저장된 프롬프트들을 합성출력하기 위한 음성처리부(30); 상기 음성 처리부에 합성된 음성 프롬프트(가이드) 전기신호를 음성 신호로 출력하기 위한 스피커부(33); 자동차의 창문, 전조등, 미등, 하이빔, 크락숀, 에어콘, 오디오 기기 및 각종 부하들을 구동하기 위한 구동부(60,61,62,63,64,65, 66); 상기 구동부에 의해 구동되는 자동차의 창문, 전조등, 미등, 하이빔, 크락숀, 에어콘, 오디오 기기등을 포함하는 자동차 부하들 (80,81,82,83,84,85,86); 국부 학습 기능을 위한 국부학습 키 및 상기 각부하들의 온 오프를 명령하거나 국부 학습 시킬 어휘군을 선택하기 위한 창문 키, 전조등 키,미등 키, 하이빔 키, 크락숀 키, 에어콘 키, 오디오 키, 도어키 등의 기능 키들을 포함하는 키 입력부(50); 상기 키 입력부의 국부 학습 키에 의해 국부 학습 모드로 된 경우 국부학습 모드임을 표시하기 위한 표시램프(41); 국부학습 모드시 상기 음성처리부에서 처리된 음성의 특징 파라미터를 저장하기 위한 파라미터 저장 수단(31); 국부 학습 모드시 상기 기능 키 입력에 대응하여 음성가이드를 위해 상기 프롬프트 저장 수단(32)으로 부터 해당 프롬프트를 읽어 합성하도록 음성 처리부(30)에게 명령하고 상기 마이크 입력부(10)로 입력된 음성을 상기 음성인식처리부(30)에서 음성 특징 파라미터를 추출하여 해당 인덱스 번호와 함께 상기 파라미터 저장 수단(31)에 저장하고, 학습 모드가 아닌 인식 모드시에는 학습 과정 동안 저장된 상기 저장 수단(31)의 파라미터들 과 현재 입력된 음성의 특징 파라 미터와 비교하여 가장 유사한 음성 파라미터의 인텍스을 구하고 그 구해진 인덱스값에 대응한 부하를 구동하기 위해 구동부에 제어신호를 출력하거나 또는 상기 키 입력부(50)로 부터의 키 입력 여부를 판단하고 해당 키 입력에 따라 상기 구동부들을 제어하기 위한 제어신호를 출력하는 제어부(40); 상기 제어부(40)와 음성 처리부(30)간의 명령 및 정보를 주고 받기 위한 통신라인(9); 상기 마이크 입력부(10)으로 부터 음성 신호를 받아 음성 처리부(30)에서 음성 신호 유무를 판별하고 그 결과를 상기 제어부에 출력하기 위한 음성 유무 판별 신호 라인(8)이 구비되여 있어, 차량에 탑재된 음성인식 장치에 필요한 대량 어휘 학습들을 국부적으로 손쉽게 학습시킬수 있다.

상기 창문(80)을 구동하기 위한 구동부(60)는 창문을 열고 닫기 위해 2개의 신호 라인(11)을 입력으로 갖는다. 상기 제어부(40)에서 상기 구동부(60)에 "01"출력 구동시 창문은 닫히고 "10" 출력 구동시 창문은 열리는 동작을 하게 된다.

상기 음성 처리부(30)에서 수행하는 음성 특징 파라미터 추출 앨고리즘은 DTW(Dynamic Time Warping) 및 HMM(Hidden Markov Model)등 수없이 많으며 이들은 이미 널리 알려져 있는바 설명은 생략키로한다. 또한 음성 신호 유무 판별을 위한 앨고리즘인 ZCR(Zero Crossing Rate) 및 에너지 판별법도 널리 알려진바 설명을 생략키로 한다. 그리고 음성합성을 위한 앨고리즘인 LPC(Linear Prediction Coefficient)방식, formant 방식등이 있다.

표 1을 참조하면, 기능 키에 따른 인덱스 번호 와 음성 가이드(프롬프트)를 표 1에 일실시예로 나타냈고, 이 인덱스 번호는 상기 키입력부(50)의 기능키, 기능 및 음성 프롬프트에 일대일 대응하는 번호로 인덱스 번호"1"은 창문 열림 키 또는 창문 열림 기능에 대응하고, 음성 가이드시에는 "창문 열어"라고 하는 프롬프트에 대응한다. 인덱스 번호 "3"는 전조등 키 또는 전조등 온오프 기능, 프롬프트 "전조등"에 대응한다.

국부적으로 일부 어휘만을 학습 또는 재학습 시키기위해 국부학습 키를 눌러 일단 국부학습 모드로 만든후 학습 시키고자하는 어휘군을 상기 기능 키(50)에 의해 선택하면 해당 음성 프롬프트가 스피커를 통해 가이드 된다. 예로 전조등 키가 눌리면 "전조등" 이라는 프롬프트가 스피커를 통해 나오고 사용자는 자기 자신의 목소리로 "전조등" 하고 따라하면 그 목소리가 파라미터 형태로 상기 저장 수단(31)에 저장된후 학습 과정이 끝나게 되고 이후 음성 인식 모드시에 입력되는 목소리와 비교되는데 활용된다.

표2는 또 다른 일실시예로 기능 키에 따른 다른 형태의 어휘군 설정 방법을 보인다. 표 2에서 알수 있듯이 에어콘 키에 의해 에어콘 관련 어휘군인 "에어콘" "춥게" "덥게"가 차례로 프롬프트 되면서 학습가능하다.

제 2 도를 참조하여 본 발명의 음성 인식 차량의 국부학습 방법 및 장치의 작용효과를 설명하고자 한다.

제 2도를 참조하면, 메인 프로그램은 상기 키 입력부(50)의 키 입력 유무를 체크하고(310), 키 입력이 있으면 국부 학습 키 인지 체크하고(330), 국부 학습 키 이면 현재 모드가 인식 모드 인지 국부 학습 모드인지 판단한다(332) 만약 국부 학습 모드 이면 국부 학습 모드를 해제하고(336) 표시램프(41)을 오프한다(337). 그렇지 않으면 국부 학습모드로 되고(334) 표시 램프(41)을 온시킨다(335), 310단계에서 키 입력이 없을 경우 이전(단계462)에 국부 학습키 와 기능 키에 의해 학습 준비 상태가 되였는지 체크하고(311),학습 준비 상태인 경우 상기 음성 인식 처리부(30)에서 처리출력된 음성 신호 입력 유무 여부를 상기 신호 라인(8)을 통해 체크한다(315). 음성 신호 입력이 있으면 상기 음성 인식 처리부(30)에 의해, 입력된 음성 신호로 부터 추출한 음성 특징 파라미터를 이전(413--454단계) 단계에서 생성된 인덱스 번호와 함께 상기 파라미터 저장 수단(31)에 저장하도록 통신라인(9)를 통해 음성 처리부(30)에 명령한다.(317) 311 단계에서 학습 준비 상태가 아닌 음성인식 모드인 경우 음성 입력 유무를 상기 신호 라인(8)을 통해 체크하고(319) 만약 음성 신호가 있으면 현재 입력되는 음성 파라미터와 상기 저장 수단(31)에 미리 학습 저장되였던 음성 파라미터 들과 비교하여 가장 유사한 파라미터를 가진 인덱스 번호를 구하도록 상기 음성 처리부(30)에 명령하고 그 구해진 결과를 상기 통신 라인(9)을 통해 받는다(321). 만약 구해진 인덱스 번호가 "1"이면 창문(80)을 일정량 열기 위해 상기 구동부(60)에 "10"를 일정시간동안 출력하고(730) 인덱스 번호가 "2"이면 창문(80)을 일정량 닫기 위해 상기 구동부(60)에 "01"를 일정시간동안 출력하고(732) 인덱스 번호가 "3" 이면 전조등(81)을 토글 동작 시키기 위해 상기 구동부(61)의 상태를 토글 시킨다(734). 또한 인덱스 번호가 "4"이면 미등(82)을 토글 동작시키기 위해 상기 구동부(62)의 상태를 토글 시키고(736) 인덱스 번호가 "5"이면 하이빔(83)을 토글 동작시키기 위해 상기 구동부(63)의 상태를 토글 시키고(738) 인덱스 번호가 "6"이면 크락숀(84)을 동작시키기 위해 상기 구동부(64)를 일정시간 동안 구동하여 크락숀을 울리고 (740) 인덱스 번호가 7"이면 에어콘(85)을 토글 동작시키기 위해 상기 구동부 (65)의 상태를 토글 시키고(742) 인덱스 번호가 "8"이면 오디오 기기(86)를 토글 동작시키기 위해 상기 구동부(66)의 상태를 토글 시킨다(744). 330단계에서 키 입력이 국부 학습키가 아닌경우 현재 국부 학습 모드 인지 체크하고 (411) 국부 학습 모드인 경우 눌려진 키가 창문 열림키 인지 체크한다(413) 만약 창문 열림 키가 눌렸으면 인덱스 번호를 "1"로 설정하고(440) 창문 닫힘 키가 눌렸으면 인덱스 번호를 "2"로 설정하고(442) 전조등 키가 눌렸으면 인덱스 번호를 "3"으로 설정하고(444) 미등 키가 눌렸으면 인덱스 번호를 "4"로 설정하고(446) 하이빔 키가 눌렸으면 인덱스 번호를 "5"로 설정하고(448) 크락숀 키가 눌렸으면 인덱스 번호를 "6"으로 설정하고(450) 에어콘 키가 눌렸으면 인덱스 번호를 "7"으로 설정하고(452) 오디오 키가 눌렸으면 인덱스 번호를 "8"로 설정한다(454). 단계 460에서는 음성 가이드를 위해 상기 음성 프롬프트 저장 수단(32)으로 부터 상기 413에서 454단계에서 얻어진 인덱스 번호에 해당하는 프롬프트를 읽어낸후 합성하여 상기 스피커부(33)에 출력하도록 음성인식 처리부(30)에 명령을 내리고, 이후 모드를 학습 준비 상태로 만든다(462). 411단계에서 국부 학습 모드가 아니면 기능 키입력에 따라 각 구동부의 온오프를 제어한다. 513단계에서 눌려진 키가 창문 열림키 인지 체크 한다. 만약 창문 열림 키가 눌렸으면 창문(80)을 일정량 열기 위해 상기 구동부(60)에 "10"을 출력하고 (530) 창문 닫힘 키가 눌렸으면 창문(80)을 일정량 닫기 위해 상기 구동부(60)에 "01"을 출력하고(532) 전조등 키가 눌렸으면 전조등(81)을 토글 동작 시키기 위해 구동부(61)을 토글 동작 시키고(534) 미등키가 눌렸으면 미등(82)을 토글 동작 시키기 위해 구동부(62)을 토글 동작 시키고(536) 하이빔 키가 눌렸으면 하이빔(83)을 토글 동작시키기 위해 구동부 (63)을 토글 동작 시키고(538) 크락숀 키가 눌렸으면 크락숀(84)을 일정시간 울리기 위해 구동부(64)을 일정기간 동안 동작시키고(540) 에어콘 키가 눌렸으면 에어콘(85)을 토글 동작 시키기 위해 구동부(65)을 토글 동작 시키고 (542) 오디오 키가 눌렸으면 오디오 기기(86)를 토글 동작 시키기 위해 구동부(66)을 토글 동작 시킨다(544).

이상과 같이 본발명에 의한 음성 인식 차량의 국부 학습 방법및 장치는 음성인식에 필요한 대량의 어휘들을 편리하게 학습시키기 위해 어휘들을 기능별로 나누고, 사용자가 키 선택 수단을 통해 필요한 기능군만을 학습 하거나 또는 음질이 좋지 않게 학습된 부분을 손쉽게 재 학습 시킬수 있는 방법 및 장치을 제공한다.

제 1 도는 본 발명에 의한 음성 인식 차량의 음성 인식 시스템도

제 2 도는 음성 인식 차량의 국부 학습 방법 및 장치의 동작을 설명하기 위한 플로차트.

표1 은 인덱스 번호와 기능 키, 음성 가이드와의 관계를 나타낸 일실시예를 나타냄

표2 는 기능 키와 어휘군 설정의 또 다른 일실시예를 나타냄

Claims (1)

1. 사람의 음성을 전기 신호로 바꾸기 위한 마이크 입력부;

   상기 마이크 입력부로 입력된 음성신호를 증폭하기 위한 증폭부;

   음성 프롬프트(음성 가이드)을 위한 프롬프트들이 들어 있는 프롬프트 저장수단;

   상기 마이크 증폭부의 출력을 받아 음성 특징 파라미터를 추출을 수행하고 상기 프롬프트 저장 수단에 저장된 프롬프트들을 읽어, 합성출력하기위한 음성처리부;

   상기 음성 처리부에 합성된 음성 프롬프트(가이드) 전기신호를 음성 신호로 출력하기 위한 스피커부;

   자동차의 창문, 전조등, 미등, 하이빔, 크락숀, 에어콘, 오디오 기기,도어 및 각종 부하들을 구동하기 위한 구동부;

   상기 구동부에 의해 구동되는 자동차의 창문, 전조등, 미등, 하이빔, 크락숀, 에어콘, 오디오 기기, 도어등을 포함하는 자동차 부하들;

   국부 학습을 위한 국부 학습 키 및 상기 각부하들의 온 오프를 명령하고 국부 학습 시킬 어휘군을 선택하기 위한 창문 키, 전조등 키, 미등 키, 하이빔 키, 크락숀 키, 에어콘 키, 오디오 키, 도어키 등의 기능 키들을 포함하는 키 입력부;

   상기 키 입력부의 국부 학습 키에 의해 국부 학습 모드로 된 경우 국부 학습 모드임을 표시하기 위한 표시램프;

   국부학습 모드시 상기 음성처리부에서 처리된 음성의 특징 파라미터를 저장하기 파라미터 저장 수단;

   국부 학습 모드시 상기 기능 키 입력에 대응한 어휘군을 학습시키기 위 해상기 프롬프트 저장 수단으로 부터 기능 키에 해당된 프롬프트들을 읽어 합성출력하도록 상기 음성처리부에게 명령하고, 이후 상기 마이크 입력부로 입력된 음성의 특징 파라미터를 상기 음성인식처리부에 의해 추출하여 해당 인덱스 번호와 함께 상기 파라미터 저장 수단에 저장하고, 학습 모드 가 아닌 인식 모드시에는 학습 과정 동안 저장된 상기 파라미터 저장 수단의 파라미터들과 현재 입력된 음성의 특징 파라 미터와 비교하여 가장 유사한 음성 파라미터의 인덱스을 구하고 그 구해진 인덱스값에 대응한 부하를 구동하기 위해 상기 구동부에 제어신호를 출력하거나 또는 상기 키입력부로부터의 키입력 여부를 판단하고 해당 키 입력에 따라 상기 구동부들을 제어하기 위한 제어신호를 출력하는 제어부를 구비한 것을 특징으로 하는 음성 인식 차량의 국부학습 장치.