KR100778702B1

KR100778702B1 - 전자레인지 음성인식장치

Info

Publication number: KR100778702B1
Application number: KR1020060048700A
Authority: KR
Inventors: 김원석
Original assignee: 주식회사 대우일렉트로닉스
Priority date: 2006-05-30
Filing date: 2006-05-30
Publication date: 2007-11-22

Abstract

본 발명은 사용자의 음성을 인식하여 동작하도록 하는 전자레인지 음성인식장치에 관한 것으로서, 매트릭스 형태로 배치되는 다수의 키를 구비하는 키매트릭스, 스위칭 선택신호에 따라 온/오프되는 다수의 스위칭 트랜지스터를 구비하여 키매트릭스로 수직 선택신호를 출력하는 스위칭부, 스위칭부로 소정의 시간 간격을 두고 수직 선택신호를 순차적으로 출력하여 수직 선택신호가 키매트릭스에 순차적으로 출력되도록 하고, 수직 선택신호 출력시 입력되는 수평 선택신호에 따라 사용자의 음성에 해당하는 조리명령을 인식하는 마이컴, 사용자의 음성을 인식하는 한편, 키매트릭스의 입력단과 출력단에 각각 연결된 키매트릭스 연결부가 스위칭부로부터 키매트릭스로 출력되는 수직 선택신호를 감지하여 출력하면, 수직 선택신호 중 음성 인식에 따른 조리명령에 해당하는 수직 선택신호 입력시, 해당 조리명령에 따른 수평 선택신호를 키매트릭스 연결부로 출력하여 수평 선택신호가 키매트릭스의 출력단을 통해 마이컴으로 입력되도록 하는 음성인식부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

전자레인지, 키 매트릭스, 음성인식

Description

전자레인지 음성인식장치{Voice recognition apparatus for microwave oven}

도 1 은 본 발명에 따른 전자레인지 음성인식장치의 블럭 구성도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10: 마이크

20: 음성인식부

30: 제1먹스

40: 제2먹스

50: 키매트릭스 연결부

60: 키매트릭스

70: 스위칭부

80: 마이컴

본 발명은 전자레인지에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 사용자의 음성을 인식하여 동작하도록 하는 전자레인지 음성인식장치에 관한 것이다.

일반적으로, 전자레인지는 마그네트론으로부터 발생되는 고주파를 조리물에 방하여 그 조리물의 분자를 진동시켜서 생성되는 열에 의해 조리동작을 진행한다.

이러한 전자레인지는 각종 다양한 종류의 조리물을 원활하게 조리할 수 있도록 다수의 조리기능키를 갖추고 있고 소정의 조리기능키가 키입력되면 해당되는 조리기능을 실현하기 위해 마그네트론의 출력을 적정하게 조정하여 조리동작을 수행하게 된다.

그러나, 이러한 전자레인지는 다양한 종류의 조리물을 원활하게 조리하기 위해 다수의 조리기능키가 구비되어 있지만, 다수의 조리기능키 중에 소망하는 조리기능의 키를 신속하게 찾기가 용이하지 않은 실정이다.

또한 소정 조리물에 해당되는 조리메뉴의 기능키를 키입력하더라도, 조리메뉴의 설정에 부수되는 조리시간이나 조리물의 중량 등과 같은 설정사항에 대해서는 사용자가 일일이 해당키를 찾아서 키입력해야 하므로, 번거롭다는 문제점이 있었다.

게다가, 노약자나 시각 장애자의 경우에는 시야 분별력이 떨어지기 때문에, 직접 키입력하여 원하는 조리를 하기가 다소 어려웠다는 문제점이 있었다.

이에 따라, 최근에는 음성인식 전자레인지가 개시되었는 바, 그 구성을 개략적으로 설명하면, 최초 마이크를 통하여 사용자의 메세지가 아날로그 음성 신호가 입력되면 이를 디지털 신호로 변환하고, 이 디지털 신호를 필터링하여 노이즈를 제거하며, 이와 같이 노이즈가 제거된 신호를 구분화하여 각 부분의 대표적인 패턴을 설정하고 이를 기 저장된 표준 패턴과 비교하여 일치하는 경우 유효 메세지로 판단하여 이 메세지에 해당하는 제어신호를 출력하도록 하였다.

하지만, 이러한 종래의 음성인식 전자레인지는 상기한 바와 같이 음성처리부가 마이크를 통해 입력되는 음성 데이터를 디지털 신호로 변환하고, 이 디지털 신호를 필터링하여 노이즈를 제거하면, 노이즈가 제거된 데이터의 음성인식 알고리즘에 따라 인식하는 데이터 처리과정을 거쳐야 하므로 음성인식을 위한 마이컴 프로그램에 대한 설계가 필요하였고 이에 따라 음성인식을 위한 장치를 추가하기가 번거롭다는 문제점이 있었다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 사용자로부터 입력된 음성에 해당하는 조리물을 키매트릭스 정보를 통해 인식하도록 한 전자레인지 음성인식장치에 관한 것이다.

전술한 목적을 달성하기 위해 창안된 본 발명의 구성은 다음과 같다. 본 발명의 음성인식 전자레인지는 매트릭스 형태로 배치되는 다수의 키를 구비하는 키매트릭스, 스위칭 선택신호에 따라 온/오프되는 다수의 스위칭 트랜지스터를 구비하여 상기 키매트릭스로 수직 선택신호를 출력하는 스위칭부, 상기 스위칭부로 소정의 시간 간격을 두고 상기 수직 선택신호를 순차적으로 출력하여 상기 수직 선택신호가 상기 키매트릭스에 순차적으로 출력되도록 하고, 상기 수직 선택신호 출력시 입력되는 수평 선택신호에 따라 음성에 해당하는 조리명령을 인식하는 마이컴, 상기 음성을 인식하는 한편, 상기 키매트릭스의 입력단과 출력단에 각각 연결된 키매트릭스 연결부가 상기 스위칭부로부터 상기 키매트릭스로 출력되는 상기 수직 선택신호를 감지하여 출력하면, 상기 수직 선택신호 중 음성 인식에 따른 조리명령에 해당하는 상기 수직 선택신호 입력시, 해당 조리명령에 따른 상기 수평 선택신호를 상기 키매트릭스 연결부로 출력하여 상기 수평 선택신호가 상기 키매트릭스의 출력단을 통해 상기 마이컴으로 입력되도록 하는 음성인식부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 키매트릭스 연결부와 상기 수직 선택신호의 갯수에 대응하는 다수개의 수직 선택신호 라인과 연결되어 상기 수직 선택신호 라인을 통해 입력되는 상기 수직 선택신호를 해당 디지털 신호로 변환하여 상기 음성인식부로 출력하는 제1먹스를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 키매트릭스 연결부와 상기 수평 선택신호의 갯수에 대응하는 다수개의 수평 선택신호라인과 연결되어 상기 음성인식부로부터 디지털 신호로 변환된 수평 선택신호가 입력되면 상기 수평 선택신호를 해당 수평 선택신호 라인을 통해 상기 키매트릭스 연결부로 출력하는 제2먹스를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1 은 본 발명에 따른 전자레인지 음성인식장치의 블럭 구성도이다.

본 발명의 실시예에 따른 전자레인지 음성인식장치는 음성에 해당하는 조리물을 키매트릭스 정보를 통해 인식하도록 하여 음성인식을 위한 별도의 데이터 처리를 할 필요가 없도록 한 것으로써, 마이크로폰(10)과, 음성인식부(20), 제1먹스(Multiplexer;이하 간단히 '먹스'라 한다)(30), 제2먹스(40), 키매트릭스 연결부(50), 키매트릭스(60), 스위칭부(70), 및 마이컴(80)으로 이루어진다.

먼저, 마이크로폰(10)은 사용자로부터 입력되는 음성의 음압에 따라 전기적인 신호로 변환하여 이 전기적인 신호를 음성인식부(20)로 출력한다.

음성인식부(20)는 상기한 마이크로폰(10)으로부터 전기적인 신호가 입력되면, 이 전기적인 신호를 통해 해당 조리명령에 대한 키매트릭스 정보를 확인하여 이 키매트릭스 정보에 따라 상기한 키매트릭스(60)로 선택신호를 출력한다.

여기서, 키매트릭스 정보라 함은 해당 조리명령, 즉 조리물에 대해 마이컴(80)으로 입력되는 수직 선택신호와 수평 선택신호를 말한다. 예를 들어, 사용자가 팝콘이라는 음성을 입력하면, 키조작으로 팝콘을 입력할 때의 수직 선택신호 1번 신호와, 수평 선택신호 6번 신호를 말한다.

제1먹스(30)는 마이컴(70)의 후술한 스위칭 선택신호에 따라 키매트릭스(60) 에 연속으로 입력되는 1번 신호에서 5번 신호까지의 수직 선택신호를 상기한 음성인식부(20)로 입력한다.

참고로, 마이컴(80)은 스위칭부(70)에 스위칭 선택신호를 소정의 시간 간격으로 출력한다. 이는 현재 키매트릭스를 이용하여 조리 메뉴를 선택하도록 하는 통상적인 방법이다. 하지만 본 발명에 대한 이해를 위해 후술한 마이컴(80)과 스위칭부(70)의 동작과정에서 상세하게 설명한다.

제2먹스(40)는 음성인식부(20)로부터 입력되는 6번 신호에서 11번 신호까지의 수평선택신호를 키매트릭스 연결부(50)로 출력한다.

키매트릭스 연결부(50)는 키매트릭스(60)에 설치되는 각 다이오드(D1~D5)의 애노드단에 연결되어 1번 신호에서 5번 신호까지의 수직 선택신호를 제1먹스(30)로 입력함과 더불어, 마이컴(80)의 입력단에 연결되어 제2먹스(40)로부터 입력되는 6번 신호에서 11번 신호까지의 수평 선택신호를 마이컴(80)으로 출력한다.

한편, 상기한 제1,2먹스(30,40)는 음성인식부(20)의 포트수를 감소시키기 위한 것으로서, 제1,2먹스(30,40)를 사용하지 않고 이 음성인식부(20)로부터 키매트릭스 연결부(50)로 직접 연결할 수도 있다.

즉, 제1먹스(30)는 키매트릭스 연결부(50)와 5개의 수직 선택신호 라인을 통해 연결되어 키매트릭스 연결부(50)로부터 수직 선택신호가 해당 수직 선택신호 라인을 통해 입력되면 이 수직 선택신호를 이 수직 선택신호에 대응하는 디지털 신호로 변환하여 3개의 디지털 신호라인을 통해 음성인식부(20)로 출력한다.

예를 들어, 키매트릭스 연결부(50)로부터 2번 수평 선택신호 라인을 통해 수 평 선택신호가 입력되면, 이 수평 선택신호에 대응하는 디지털 신호 '010'을 3개의 디지털 신호라인을 통해 음성인식부(20)로 출력한다.

또한, 제2먹스(40)는 키매트릭스 연결부(50)와 6개의 수평 선택신호 라인을 통해 연결되는데, 음성인식부(20)로부터 3개의 디지털 신호라인을 통해 수평 선택신호에 대응하는 디지털 신호로 출력하면 키매트릭스 연결부(50)로 해당 수평 선택신호 라인을 통해 수평 선택신호를 해당 수평 선택신호 라인을 통해 출력한다.

예를 들어, 음성인식부(20)로부터 디지털 신호 '010'을 3개의 디지털 신호라인을 통해 입력되면, 이에 따라 수직 선택신호를 7번 수직 선택신호라인을 통해 출력한다.

스위칭부(70)는 스위칭 트랜지스터(Q1~Q5)로 이루어지는데, 상기한 각 스위칭 트랜지스터(Q1~Q5)는 에미터단이 입력전압(V1)에 연결되고 베이스단이 마이컴(80)과 연결되며 컬렉터단이 상기한 키매트릭스(60)의 각 다이오드(D1)의 애노드단에 연결된다.

이에 따라, 스위칭부(70)은 마이컴(80)으로부터 입력되는 스위칭 선택신호에 따라 온/오프되어 입력전압(V1)에 의해 수직 선택신호가 다이오드(D1~D5)를 통해 키매트릭스(60)로 입력된다.

마지막으로, 마이컴(80)은 상기한 바와 같이, 스위칭 선택신호를 소정 간격 예를 들어 1ms 간격으로 스위칭 트랜지스터(Q1)에 출력하는데, 이 스위칭 선택신호에 따라 스위칭 트랜지스터(Q1~Q5)가 1ms의 간격으로 순차적으로 온/오프되고 이에 따라, 각 다이오드(D1~D5)를 통해 1번 신호에서 5번 신호가 순차적으로 입력되는 과정을 반복하도록 한다.

아울러, 상기한 스위칭 선택신호를 출력하여 특정 수직 선택신호를 출력한 후, 다음 수직 선택신호를 출력하기 전에 특정 수평 선택신호가 입력되면 이 수직 선택신호와 수평 선택신호을 해당 조리물을 인식하여 이 조리물에 대한 조리물을 선택한다.

참고로, 키매트릭스를 이용하여 제어명령을 입력하도록 하는 통상의 방식은 상기한 바와 같이, 마이컴이 1ms 간격으로 스위칭 트랜지스터에 스위칭 선택신호를 인가하고, 이에 따라 스위칭 트랜지스터가 순차적으로 온/오프되는 과정을 반복한다. 이 때, 사용자가 특정 키를 조작하면, 이 특정 키의 스위치가 온되어 해당 선택신호가 마이컴으로 입력됨으로써 마이컴이 이 특정 키, 즉 조리물을 인식하게 된다.

예를 들어, 사용자가 팝콘키를 조작하면, 키 매트릭스에 설치된 팝콘키의 스위치가 온되고, 이 팝콘키를 조작하는 순간에 스위칭 트랜지스터가 온되므로, 1번 신호가 팝콘 스위치을 거쳐 6번 신호 입력되어 마이컴이 팝콘키가 조작되었음을 인식하게 된다.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 전자레인지 음성인식장치의 동작과정을 설명한다.

먼저, 마이컴(80)이 스위칭 선택신호를 소정 시간 바람직하게는 1ms 간격으로 순차적으로 출력하면, 이 스위칭 선택신호가 스위칭 트랜지스터(Q1~Q5)로순차적으로 입력된다.

이에 따라, 스위칭 트랜지스터(Q1~Q5)가 1ms 간격으로 순차적으로 온/오프된다. 따라서, 입력전압(V1)에 의해 1번 신호에서 5번 신호까지의 수직선택신호가 키매트릭스(60)에 설치된 다이오드(D1~D5)를 통해 키매트릭스(60)으로 순차적으로 입력된다.

이 때, 다이오드(D1~D5)의 애노드단에 연결된 키매트릭스 연결부(20)가 이 수직선택신호를 감지하여 제1먹스(30)로 출력하고, 이 수직선택신호에 따라 제1먹스(30)가 음성인식부(20)로 해당 수직선택신호를 음성신호로 출력한다.

한편, 사용자가 음성으로 조리명령을 입력하면, 마이크로폰(10)에 의해 전기적인 신호로 변환되어 음성인식부(20)로 입력되고, 음성인식부(20)는 마이크로폰(10)으로부터 입력되는 전기적인 신호를 통해 해당 조리명령을 인식하여 키매트릭스 정보를 인식한다.

이 때, 제1먹스(30)로부터는 수직 선택신호가 계속 입력되는 상태이므로, 음성인식부(20)는 해당 조리명령의 수직 선택신호가 입력될 때 수평 선택신호를 출력한다. 출력된 수평 선택신호는 제2먹스(40)으로 입력되고 제2먹스(40)는 키매트릭스 연결부(50)로 수평 선택신호를 출력하여 키매트릭스 연결부(50)가 제2먹스(40)로부터 입력된 수평 선택신호를 출력함으로써 이 수평 선택신호가 마이컴(80)으로 입력된다.

따라서, 마이컴(80)은 특정 스위칭 선택신호를 출력하여 해당 수직 선택신호를 키매트릭스(60)로 입력한 후 다음 수직 선택신호를 출력하기 전에 키매트릭스 연결부(50)로부터 입력되는 수평 선택신호에 따라 조리물을 인식할 수 있게 됨으로 써, 해당 조리물에 대한 조리를 수행할 수 있다.

이러한 과정을 예를 들어 설명하면, 사용자가 'FISH'를 음성으로 마이크로폰(10)으로 입력하면, 이 'FISH'에 대한 키매트릭스 정보 즉, 수평 선택신호와 수직 선택신호를 확인하고, 'FISH'의 수직 선택신호에 해당하는 3번 신호가 제1먹스(30)로부터 입력될 때, 'FISH'의 수평 선택신호에 해당하는 8번 신호를 제2먹스(40)로 출력한다. 이에 8번 신호는 제2먹스(40)를 거쳐 키매트릭스 연결부(50)로 입력된다.

마지막으로, 키매트릭스 연결부(50)는 이 8번 신호를 마이컴(80)으로 출력한다. 따라서, 마이컴(80)은 키매트릭스(60)로 3번 신호를 출력한 후 4번 신호를 출력하기 전에, 8번 신호가 입력되므로 조리물이 'FISH'임을 인식하여 이 'FISH' 조리물을 조리한다.

본 발명은 전술한 실시예에 국한되지 않고 본 발명의 기술사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.

이와 같이 구성되는 본 발명에 따르면, 사용자로부터 입력된 음성에 해당하는 조리물을 키매트릭스 정보를 통해 인식하도록 하여 음성인식을 위한 장치를 추가하더라도 음성인식을 위한 마이컴 프로그램을 새로이 설계할 필요가 없다.

Claims

매트릭스 형태로 배치되는 다수의 키를 구비하는 키매트릭스;

스위칭 선택신호에 따라 온/오프되는 다수의 스위칭 트랜지스터를 구비하여 상기 키매트릭스로 수직 선택신호를 출력하는 스위칭부;

상기 스위칭부로 소정의 시간 간격을 두고 상기 수직 선택신호를 순차적으로 출력하여 상기 수직 선택신호가 상기 키매트릭스에 순차적으로 출력되도록 하고, 상기 수직 선택신호 출력시 입력되는 수평 선택신호에 따라 음성에 해당하는 조리명령을 인식하는 마이컴;

상기 음성을 인식하는 한편, 상기 키매트릭스의 입력단과 출력단에 각각 연결된 키매트릭스 연결부가 상기 스위칭부로부터 상기 키매트릭스로 출력되는 상기 수직 선택신호를 감지하여 출력하면, 상기 수직 선택신호 중 음성 인식에 따른 조리명령에 해당하는 상기 수직 선택신호 입력시, 해당 조리명령에 따른 상기 수평 선택신호를 상기 키매트릭스 연결부로 출력하여 상기 수평 선택신호가 상기 키매트릭스의 출력단을 통해 상기 마이컴으로 입력되도록 하는 음성인식부를 포함하는 전자레인지 음성인식장치.
제 1 항에 있어서, 상기 키매트릭스 연결부와 상기 수직 선택신호의 갯수에 대응하는 다수개의 수직 선택신호 라인과 연결되어 상기 수직 선택신호 라인을 통 해 입력되는 상기 수직 선택신호를 해당 디지털 신호로 변환하여 상기 음성인식부로 출력하는 제1먹스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자레인지 음성인식장치.
제 1 항에 있어서, 상기 키매트릭스 연결부와 상기 수평 선택신호의 갯수에 대응하는 다수개의 수평 선택신호라인과 연결되어 상기 음성인식부로부터 디지털 신호로 변환된 수평 선택신호가 입력되면 상기 수평 선택신호를 해당 수평 선택신호 라인을 통해 상기 키매트릭스 연결부로 출력하는 제2먹스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자레인지 음성인식장치.