KR100480385B1 - 음성출력내장형사용자-기계인터페이스장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 음성출력 내장형 사용자-기계 인터페이스장치에 관한 것으로, 종래의 기술에 있어서는 화면 이외에는 다른 MMI 수단을 적용할 수 없고, 보조 입출력이 제공되어 이를 사용하여 음성출력을 하려고 할 경우에는 외부에 음성합성기와 채널 선택기, 앰프 등의 장치를 따로 장착하여야 함으로써, 배선이 복잡해지며, 추가되는 비용이 생기는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 창안한 것으로, 중앙처리장치와 통신부와 메모리와 디스플레이부와 그래픽제어부로 구성된 그래픽전용 사용자-기계 인터페이스장치에 있어서, 중앙처리장치로부터 입력되는 작업지시 또는 위급상황에 대한 데이터 정보를 음성으로 변환하여 현장 작업자에게 알리는 음성출력부를 더 포함하여 구성한 장치를 제공함으로써, 현장 작업자에게 현장의 상황을 시청각을 통하여 정확하고 신속하게 전달하며, 이로 인해 효율적인 현장 작업관리가 가능하고, 또한 음성지시나 경보시스템을 따로 현장 패널에 설치하지 않고 하나의 음성출력 내장형 사용자-기계 인터페이스장치에 포함시킴으로써, 배선절감 및 비용이 절감되는 효과가 있다.

Description

음성출력 내장형 사용자-기계 인터페이스장치
본 발명은 음성출력 내장형 사용자-기계 인터페이스장치 및 그의 제어방법에 관한 것으로, 특히 산업용 조작원(operator) 인터페이스용 디스플레이 패널기기에 있어서, 다양한 사용자-기계 인터페이스(Man-Machine Interface)(이하 "MMI"라 함) 요소를 현장 작업자에게 제공하여 편리하고, 유용한 공장자동화(Factory Automation : FA) 시스템을 구축할 수 있도록 하는 음성출력 내장형 사용자-기계 인터페이스장치에 관한 것이다.
도 1은 종래 그래픽용 사용자-기계 인터페이스장치의 구성을 보인 블록도로서, 이에 도시된 바와 같이 중앙처리장치(10), 그래픽제어부(11), 통신부(12), 메모리(13), 디스플레이부(14), 보조 입출력부(15), 입력수단(16)으로 구성되는데, 상기 보조 입출력부(15)는 상기 입력수단(터치키 등)(16)이나 외부기기(17)의 정보를 받아서 온/오프(ON/OFF)하여 다른 장치를 제어할 수 있도록 한다. 이와 같이 구성된 종래 장치의 동작 과정을 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 2는 종래 그래픽용 사용자-기계 인터페이스장치의 구성의 일실시예를 보인 블록도로서, 이에 도시된 바와 같이 외부기기(17)에서 비상 상황이나 현장 작업자에게 전달할 내용이 발생하면 그 내용을 통신부(12)에서 입력받아 중앙처리장치(10)로 전달하며, 중앙처리장치(10)는 미리 설정한 패턴으로 보조 입출력부(15)의 출력단자를 통해 음성합성기(20)로 보내지게 되고, 이 음성합성기(20)는 상기 보조 입출력부(15)의 출력을 음성출력할 채널을 선택하여 증폭기(21)를 통해 스피커(22)로 음성을 출력하게 된다.
또한, 외부에 비상 표시등(23) 및 비상 벨(24) 등의 기타 다른 MMI의 출력 수단을 접속하여 현장 작업자에게 현장 상황을 알릴 수 있다.
상기와 같이 종래의 기술에 있어서는 화면 이외에는 다른 MMI 수단을 적용할 수 없고, 보조 입출력이 제공되어 이를 사용하여 음성출력을 하려고 할 경우에는 외부에 음성합성기와 채널 선택기, 증폭기 등의 장치를 따로 장착하여야 함으로써, 배선이 복잡해지며, 추가되는 비용이 생기는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 창안한 것으로, 종래의 구성에 현장의 상황정보를 음성으로 출력할 수 있는 장치를 추가함으로써, 현장 작업자에게 현장의 상황을 신속하고 정확하게 전달하게 하는 음성출력 내장형 사용자-기계 인터페이스장치를 제공함에 그 목적이 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 중앙처리장치와 통신부와 메모리와 디스플레이부와 그래픽제어부와 입력수단으로 구성된 그래픽전용 사용자-기계 인터페이스장치에 있어서, 중앙처리장치로부터 입력되는 작업지시 또는 위급상황에 대한 데이터 정보를 음성으로 변환하여 현장 작업자에게 알리는 음성출력부를 더 포함하여 구성함을 특징으로 한다.
상기 음성출력부는 중앙처리장치의 제어를 받고 패치 명령신호에 대한 음성 데이터를 저장하고 있는 음성저장부와; 상기 중앙처리장치에서 출력한 제어신호에 의해 상기 음성저장부에서 출력한 음성데이터에 의한 정보를 음성신호로 변환하는 음성합성부와; 상기 음성합성부에서 출력한 음성신호에 포함되어 있는 표본화 주파수의 절반을 넘는 주파수를 가진 성분을 차단하여 잡음의 발생을 억제하는 저역필터와; 출력선택신호에 의해서 상기 저역필터에서 출력한 음성신호를 내장 또는 외장 음성신호출력부로 선택하여 출력하는 출력선택부와; 상기 출력선택부로부터 입력되는 음성신호를 증폭하여 스피커를 통해 외부로 출력하는 내,외장 음성신호출력부로 구성함을 특징으로 한다.
그리고, 제어방법에 있어서는 입력수단을 통해 입력되는 데이터를 해석하여 작업지시 또는 위급 상황이 발생되었는지를 판단하는 상황판단단계와; 상기 상황판단단계의 판단결과에 따라 해당 사항을 그래픽 처리를 하고 종료하거나, 해당 사항을 음성신호로 변환하여 내,외장 음성출력부를 통해 외부로 출력하고, 상기 해당 사항을 그래픽 처리한 후, 종료하는 상황조치단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 따른 일실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명 음성출력 내장형 사용자-기계 인터페이스장치의 구성을 보인 블록도로서, 이에 도시한 바와 같이 중앙처리장치(10)와 통신부(12)와 메모리(13)와 디스플레이부(14)와 그래픽제어부(11)와 입력수단(16)으로 구성된 그래픽전용 사용자-기계 인터페이스장치에 있어서, 상기 중앙처리장치(10)로부터 입력되는 작업지시 또는 위급상황에 대한 데이터 정보를 음성신호로 변환하여 현장 작업자에게 알리는 음성출력부(30)를 더 포함하여 구성한다.
도 4는 도 3에서 음성출력부의 구성을 보인 블록도로서, 이에 도시한 바와 같이 중앙처리장치(10)의 제어를 받고 패치 명령신호에 대한 음성 데이터를 저장하고 있는 음성저장부(31)와; 상기 중앙처리장치(10)에서 출력한 제어신호에 의해 상기 음성저장부(31)에서 출력한 음성데이터에 의한 정보를 음성신호로 변환하는 음성합성부(32)와; 상기 음성합성부(32)에서 출력한 음성신호에 포함되어 있는 표본화 주파수의 절반을 넘는 주파수를 가진 성분을 차단하여 잡음의 발생을 억제하는 저역필터(33)와; 출력선택신호에 의해서 상기 저역필터(33)에서 출력한 음성신호를 내장 또는 외장 음성신호출력부(35)(36)로 선택하여 출력하는 출력선택부(34)와; 상기 출력선택부(34)로부터 입력되는 음성신호를 증폭하여 스피커(37)(38)를 통해 외부로 출력하는 내,외장 음성신호출력부(35)(36)로 구성한다.
이와 같이 구성한 본 발명에 따른 일실시예의 동작 과정을 첨부한 도 5를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 5는 본 발명의 동작 흐름도로서, 이에 도시한 바와 같이 외부기기(PLC, NC 등)(17)에서 통신부(12) 또는 입력수단(터치키)(16)을 통해 입력되는 데이터를 중앙처리장치(10)에서 해석하여 작업지시 또는 위급 상황이 발생되었는지를 판단하며, 그 판단결과 작업지시 또는 위급 상황이 발생되었으면 상기 중앙처리장치(10)는 음성저장부(31)에 해당 데이터의 패치명령신호를 전달하고, 음성합성부(32)에 제어신호를 출력하며, 상기 음성저장부(31)는 패치명령신호에 의해 저장되어 있는 음성 데이터를 상기 음성합성부(32)로 출력하고, 이를 상기 음성합성부(31)에서 입력받아 상기 중앙처리장치(10)에서 출력한 제어신호에 의해 상기 음성저장부(31)에서 출력한 음성데이터에 의한 정보를 음성신호로 변환하여 출력하며, 이를 저역필터(33)에서 입력받아 음성신호에 포함되어 있는 표본화 주파수의 절반을 넘는 주파수를 가진 성분을 차단하여 잡음을 제거하여 출력하고, 이를 출력선택부(34)에서 입력받아 사용자가 입력수단(16)을 통해 입력한 출력선택신호에 의해서 내장 또는 외장 음성신호출력부(35)(36)를 선택하여 출력하면 이 선택에 의하여 상기 내장 또는 외장 음성신호출력부(35)(36)는 증폭기를 통해 증폭하여 스피커(37)(38)로 출력한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명 음성출력 내장형 사용자-기계 인터페이스장치는 현장 작업자에게 현장의 상황을 시청각을 통하여 정확하고 신속하게 전달하며, 이로 인해 효율적인 현장 작업관리가 가능하고, 또한 음성지시나 경보시스템을 따로 현장 패널에 설치하지 않고 하나의 음성출력 내장형 사용자-기계 인터페이스장치에 포함시킴으로써, 배선절감 및 비용이 절감되는 효과가 있다.
도 1은 종래 그래픽용 사용자-기계 인터페이스장치의 구성을 보인 블록도.
도 2는 종래 그래픽용 사용자-기계 인터페이스장치의 구성의 일실시예를 보인 블록도.
도 3은 본 발명 음성출력 내장형 사용자-기계 인터페이스장치의 구성을 보인 블록도.
도 4는 도 3에서 음성출력부의 구성을 보인 블록도.
도 5는 본 발명의 동작 흐름도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
10 : 중앙처리장치 30 : 음성출력부
31 : 음성저장부 32 : 음성합성부
33 : 저역필터 34 : 출력선택부
35, 36 : 음성신호출력부 37, 38 : 스피커

Claims (1)

  1. 중앙처리장치와 통신부와 메모리와 디스플레이부와 입력수단과 그래픽제어부로 구성된 그래픽전용 사용자-기계 인터페이스장치에 있어서, 상기 중앙처리장치의 제어를 받고 패치 명령신호에 대한 음성 데이터를 저장하고 있는 음성저장부와; 상기 중앙처리장치에서 출력한 제어신호에 의해 상기 음성저장부에서 출력한 음성데이터에 의한 정보를 음성신호로 변환하는 음성합성부와; 상기 음성합성부에서 출력한 음성신호에 포함되어 있는 표본화 주파수의 절반을 넘는 주파수를 가진 성분을 차단하여 잡음의 발생을 억제하는 저역필터와; 출력선택신호에 의해서 상기 저역필터에서 출력한 음성신호를 내장 또는 외장 음성신호출력부로 선택하여 출력하는 출력선택부와; 상기 출력선택부로부터 입력되는 음성신호를 증폭하여 스피커를 통해 외부로 출력하는 상기 내,외장 음성신호출력부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 내장형 사용자-기계 인터페이스장치.
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