KR101633380B1 - 휴대용 단말기에서 블로우 방향을 인식하기 위한 장치 및 방법 - Google Patents

휴대용 단말기에서 블로우 방향을 인식하기 위한 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 휴대용 단말기에서 사용자 부는 소리(blow)의 방향을 인식하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다. 이때, 사용자 부는 소리의 방향을 인식하기 위한 방법은, 사용자 부는 소리가 발생한 경우, 모션 센서를 이용하여 상기 휴대용 단말기의 기울기를 확인하는 과정과, 상기 사용자 부는 소리의 방향을 결정하기 위한 적어도 두 개의 기준 기울기들을 확인하는 과정과, 상기 휴대용 단말기의 기울기와 상기 기준 기울기들을 비교하여 사용자 부는 소리의 방향을 확인하는 과정을 포함한다.
블로우(blow), 블로우의 방향, 블로우의 방향 인식, 마이크 신호, 모션 센서

Description

휴대용 단말기에서 블로우 방향을 인식하기 위한 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR DETERMINING BLOW DIRECTION IN PORTABLE TERMINAL}
본 발명은 휴대용 단말기에서 사용자의 부는 소리(blow)를 인식하기 위한 장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히 휴대용 단말기에서 사용자의 블로우 방향을 인식하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
휴대용 단말기의 사용이 증가함에 따라 휴대용 단말기의 제조사들은 휴대용 단말기의 사용자에 대한 편의 및 재미를 증대시키기 위해 다양한 부가 기능을 사용자에게 제공한다. 예를 들어, 휴대용 단말기는 사용자의 부는 소리(blow)를 인식하여 메뉴를 선택하거나 서비스를 전환하는 서비스를 제공한다.
상술한 바와 같이 휴대용 단말기에서 사용자의 부는 소리를 인식하는 경우, 상기 휴대용 단말기는 한 개의 마이크만을 이용하여 사용자의 부는 소리만을 구분할 수 있다. 이에 따라, 휴대용 단말기는 사용자의 부는 소리만을 이용한 단순한 서비스만을 제공할 수 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 휴대용 단말기에서 사용자의 부는 소리(blow)를 인식하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 휴대용 단말기에서 사용자의 블로우 방향을 인식하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 휴대용 단말기에서 하나의 마이크와 모션 센서를 이용하여 사용자의 블로우 위치를 인식하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 휴대용 단말기에서 사용자의 블로우 방향을 인식하여 다양한 서비스를 제공하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 견지에 따르면, 휴대용 단말기에서 사용자 부는 소리(blow)의 방향을 인식하기 위한 방법은, 사용자 부는 소리가 발생한 경우, 모션 센서를 이용하여 상기 휴대용 단말기의 기울기를 확인하는 과정과, 상기 사용자 부는 소리의 방향을 결정하기 위한 적어도 두 개의 기준 기울기들을 확인하는 과정과, 상기 휴대용 단말기의 기울기와 상기 기준 기울기들을 비교하여 사용자 부는 소리의 방향을 확인하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 2 견지에 따르면, 사용자 부는 소리(blow)의 방향을 인식하기 위한 휴대용 단말 장치는, 상기 휴대용 단말기의 모션 정보를 수집하는 모션 센서와, 사용자의 음성 정보를 수집하는 마이크와, 사용자 부는 소리가 발생한 경우, 상기 모션 센서에서 수집한 모션 정보를 통해 확인한 상기 휴대용 단말기의 기울기 정보를 고려하여 사용자 부는 소리의 방향을 확인하는 사용자 부는 소리 인식기를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 3 견지에 따르면, 휴대용 단말기에서 사용자 부는 소리(blow)의 방향을 인식하기 위한 방법은, 적어도 두 개의 마이크들을 통해 신호가 입력되는 경우, 각각의 마이크들을 통해 입력되는 신호에 대한 사용자가 부는 소리에 해당하는 적어도 두 개의 주파수 대역들의 전력을 산출하는 과정과, 각각의 주파수 대역 별로 각각의 마이크를 통해 입력되는 신호들의 전력 차를 산출하는 과정과, 각각의 주파수 대역에 대한 전력 차를 고려하여 사용자 부는 소리의 방향을 확인하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 4 견지에 따르면, 사용자 부는 소리(blow)의 방향을 인식하기 위한 휴대용 단말 장치는, 사용자의 음성 정보를 수집하는 적어도 두 개의 마이크들과, 적어도 두 개의 마이크들을 통해 신호가 입력되는 경우, 각각의 마이크들을 통해 입력되는 신호에 대한 사용자가 부는 소리에 해당하는 적어도 두 개의 주파수 대역들의 전력을 산출하고, 각각의 주파수 대역에 대한 각각의 마이크를 통해 입력되는 신호들의 전력 차를 고려하여 사용자 부는 소리의 방향을 확인하는 사용자 부는 소리 인식기를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이 휴대용 단말기에서 사용자의 부는 소리 및 사용자의 방향을 인식함으로써, 사용자에게 편의 및 재미를 위한 다양한 부가 서비스를 제공할 수 있는 이점이 있다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
이하 본 발명은 휴대용 단말기에서 사용자의 부는 소리(blow)의 방향을 인식하기 위한 기술에 대해 설명한다.
이하 설명에서 휴대용 단말기에서 인식하는 사용자의 부는 소리를 블로우라 칭하고, 사용자의 방향을 블로우 방향이라 칭한다.
휴대용 단말기는 PDA(Personal Digital Assistant), 네비게이션(Navigation), POS(Point-Of-Sale)기기, ATM(Automatic Teller Machine), PMP(Portable Multimedia player) 및 이동통신단말기 등을 포함한다. 이하 설명은 휴대용 단말기에서 통신서비스를 제공할 수 있는 이동통신단말기를 예를 들어 설명 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 블로우 방향을 인식하기 위한 휴대용 단말기의 블록 구성을 도시하고 있다.
상기 도 1에 도시된 바와 같이 휴대용 단말기는 제어부(100), 저장부(110), 표시부(120), 입력부(130), 모션 센서(140), 블로우 인식부(150), 음성 처리부(160) 및 통신 모듈(170)을 포함하여 구성된다.
상기 제어부(100)는 음성 통화 및 데이터 통신을 위한 처리 및 제어 등과 같이 단말의 전반적인 동작을 제어한다.
상기 제어부(100)는 상기 블로우 인식부(150)로부터 제공받은 블로우 인식 정보와 블로우 방향 정보를 토대로 사용자의 편의 및 재미를 위한 서비스를 제공한다. 예를 들어, 상기 제어부(100)는 상기 블로우 인식부(150)로부터 제공받은 블로우 인식 정보와 블로우 방향 정보에 따라 게임 스토리를 진행하도록 제어한다. 다른 예를 들어, 상기 제어부(100)는 상기 블로우 인식부(150)로부터 제공받은 블로우 인식 정보와 블로우 방향 정보에 따라 메뉴 및 아이템을 선택하도록 제어한다.
상기 저장부(110)는 상기 휴대용 단말기의 전반적인 동작을 제어하기 위한 프로그램, 단말기 동작 중에 발생하는 일시적인 데이터, 시스템 파라미터 및 기타 저장용 데이터를 저장한다. 예를 들어, 상기 저장부(110)는 마이크 신호의 전력에 따라 블로우 발생 여부를 판단할 수 있도록 블로우 대역에 대한 기준 전력을 저장한다. 또한, 상기 저장부(110)는 상기 모션 센서(140)로부터 제공받은 단말의 기울기에 따라 블로우 방향을 인식할 수 있도록 기준 기울기 정보를 저장한다. 또한, 상기 저장부(110)는 대화 신호를 판단하기 위한 기준 전력 및 음악 신호를 판단하기 위한 기준 전력도 저장할 수 있다.
상기 표시부(120)는 상기 제어부(100)의 제어에 따라 상기 휴대용 단말기의 상태 정보, 사용자가 입력하는 문자, 동화상(moving picture) 및 정화상(still picture) 등을 표시한다.
상기 입력부(130)는 사용자의 키 입력에 대응되는 데이터를 상기 제어부(100)로 제공한다.
상기 모션 센서(140)는 가속도 센서 또는 자이로 센서를 이용하여 단말의 모션을 인식한다. 예를 들어, 상기 모션 센서(140)는 단말의 기울기를 측정하여 상기 제어부(100)와 상기 블로우 인식부(150)로 전송한다.
상기 블로우 인식부(150)는 상기 음성 처리부(160)로부터 제공받은 마이크 신호의 전력을 고려하여 블로우가 발생하였는지 확인한다. 예를 들어, 상기 블로우 인식부(150)는 마이크 신호에 대한 블로우 대역의 전력, 전력의 지속기간 및 주기성을 고려하여 블로우가 발생하였는지 확인한다.
상기 블로우 인식부(150)는 블로우가 발생한 경우, 상기 모션 센서(140)로부터 제공받은 단말의 기울기 정보를 고려하여 블로우 방향을 판단하여 상기 제어부(100)로 전송한다. 즉, 상기 블로우 인식부(150)는 상기 모션 센서(140)로부터 제공받은 상기 단말의 상/하 수직 정보와 좌/우 수평 정보를 이용하여 블로우 발생 위치를 추정한다.
상기 음성 처리부(160)는 마이크와 스피커를 이용하여 음성 통화를 위한 음 성의 입출력을 제어한다. 이때, 상기 음성 처리부(160)는 마이크를 통해 입력되는 신호를 상기 블로우 인식부(150)로 전송한다.
상기 통신 모듈(170)은 안테나를 통해 송수신되는 고주파(RF: Radio Frequency) 신호를 처리한다.
상술한 실시 예에서 휴대용 단말기는 표시부(120)와 입력부(130)가 분리되어 구성된다. 다른 실시 예에서 휴대용 단말기가 터치 스크린을 포함하는 경우, 상기 휴대용 단말기는 터치 스크린을 이용하여 상기 표시부(120)와 상기 입력부(130)의 기능을 수행할 수 있다.
또한, 상술한 실시 예에서 휴대용 단말기의 블로우 인식부(150)는 상기 음성 처리부(160)로부터 마이크 신호를 제공받아 블로우 발생 여부를 판단한다. 다른 실시 예에서 상기 휴대용 단말기의 블로우 인식부(150)는 마이크로부터 마이크 신호를 제공받아 블로우 발생 여부를 판단할 수도 있다.
상술한 바와 같이 휴대용 단말기는 마이크 신호의 전력 및 단말이 모션 정보를 이용하여 블로우 발생 여부 및 블로우 방향을 인식할 수 있다. 이때, 상기 블로우 발생 여부 및 블로우 방향을 인식하는 블로우 인식부(150)는 하기 도 2에 도시된 바와 같이 구성될 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 휴대용 단말기에서 블로우 인식부의 상세 블록 구성을 도시하고 있다.
상기 도 2에 도시된 바와 같이 상기 블로우 인식부(150)는 블로우 확인부(200), 기울기 확인부(210) 및 블로우 방향 확인부(220)를 포함하여 구성된다.
상기 블로우 확인부(200)는 각각의 프레임 동안 마이크를 통해 입력된 마이크 신호의 전력을 고려하여 해당 프레임에 블로우 신호가 존재하는지 확인한다. 예를 들어, 상기 블로우 확인부(200)는 프레임 동안 입력된 마이크 신호의 전력과 블로우 대역의 기준 전력을 비교하여 해당 프레임에 블로우 신호가 존재하는지 확인한다. 여기서, 상기 프레임은 마이크 입력 데이터 처리의 기본 단위를 의미한다.
이후, 상기 블로우 확인부(200)는 블로우 확인 주기 동안 블로우의 발생 빈도를 고려하여 블로우 발생 여부를 판단한다.
상기 기울기 확인부(210)는 상기 블로우 확인부(200)에서 블로우 발생을 확인한 경우, 모션 정보를 이용하여 단말의 기울기를 확인한다. 예를 들어, 상기 기울기 확인부(210)는 상기 모션 센서(140)로부터 제공받은 모션 정보를 통해 상기 단말의 상/하 수직 정보와 좌/우 수평 정보를 확인한다.
상기 블로우 방향 확인부(220)는 상기 기울기 확인부(210)로부터 제공받은 단말의 기울기 정보와 기준 기울기 정보를 이용하여 블로우 방향을 확인한다. 예를 들어, 상기 블로우 방향 확인부(220)는 상기 기울기 확인부(210)로부터 제공받은 상/하 수직 정보와 상/하 기준 기울기 정보를 비교하여 블로우 방향의 상/하를 결정한다. 또한, 상기 블로우 방향 확인부(220)는 상기 기울기 확인부(210)로부터 제공받은 좌/우 수평 정보와 좌/우 기준 기울기 정보를 비교하여 블로우 방향의 좌/우를 결정한다.
이때, 상기 블로우 방향 확인부(220)는 하기 도 8에 도시된 바와 같은 블로우 방향 인식 영역을 이용하여 블로우 방향을 결정할 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 휴대용 단말기의 블로우 방향 인식 가능 영역을 도시하고 있다.
상기 도 8을 참조하면 블로우 방향 확인부(220)는 상기 도 8의 (a)와 (b)에 도시된 바와 같이 세로모드로 블로우 방향 영역을 나타내거나, 상기 도 8의 (c)와 (d)에 도시된 바와 같이 가로모드로 블로우 방향 영역을 나타낼 수 있다.
또한, 상기 블로우 방향 확인부(220)는 상기 도 8의 (a)에 도시된 바와 같이 블로우 방향 영역을 상/하로만 나타내거나, 상기 도 8의 (c)에 도시된 바와 같이 블로우 방향 영역을 좌/우로만 나타낼 수 있다.
이하 설명은 휴대용 단말기에서 블로우 발생 여부를 판단하기 위한 방법에 대해 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 휴대용 단말기에서 블로우(blow)를 인식하기 위한 절차를 도시하고 있다.
상기 도 3을 참조하면 휴대용 단말기는 301단계에서 현 시점의 프레임 인덱스(i)를 확인한다. 여기서, 상기 프레임 인덱스는 블로우 확인 주기를 확인하기 위해 각각의 프레임에 순차적으로 부여한 값을 나타낸다. 또한, 상기 프레임은 마이크 입력 데이터 처리의 기본 단위를 의미한다.
프레임 인덱스를 확인한 후, 상기 휴대용 단말기는 303단계로 진행하여 블로우 확인 주기가 도래하는지 확인한다. 즉, 상기 휴대용 단말기는 프레임 인덱스와 블로우 확인 주기를 비교하여 블로우 확인 주기가 도래하는지 확인한다.
블로우 확인 주기가 도래하지 않은 경우, 상기 휴대용 단말기는 305단계로 진행하여 i번째 프레임의 마이크 입력 신호가 존재하는지 확인한다.
i번째 프레임의 마이크 입력 신호가 존재하지 않는 경우, 상기 휴대용 단말기는 315단계로 진행하여 프레임 인덱스를 한 단계 증가시킨다.
이후, 상기 휴대용 단말기는 303단계로 진행하여 블로우 확인 주기가 도래하는지 다시 확인한다.
상기 305단계에서 i번째 프레임의 마이크 입력 신호가 존재하는 경우, 상기 휴대용 단말기는 307단계로 진행하여 마이크 입력 신호의 전력(E1)을 확인한다.
이후, 상기 휴대용 단말기는 309단계로 진행하여 마이크 입력 신호가 무시할 수 있는지 판단하기 위해 상기 307단계에서 확인한 마이크 입력 신호의 전력과 기준 값을 비교한다
만일, 상기 마이크 입력 신호의 전력이 상기 기준 값보다 작은 경우, 상기 휴대용 단말기는 상기 마이크 입력 신호를 무시하는 것으로 판단한다. 이에 따라, 상기 휴대용 단말기는 상기 315단계로 진행하여 프레임 인덱스를 한 단계 증가시킨다.
한편, 상기 마이크 입력 신호의 전력이 상기 기준 값보다 큰 경우, 상기 휴대용 단말기는 311단계로 진행하여 기준 대역들의 기준 전력을 확인한다. 예를 들어, 상기 휴대용 단말기는 블로우 신호를 판단하기 위한 블로우 대역 기준 전력과 대화 신호를 판단하기 위한 대화 기준 전력 및 음악 신호를 판단하기 위한 음악 신호 기준 전력을 확인한다.
상기 기준 전력을 확인한 후, 상기 휴대용 단말기는 313단계로 진행하여 상 기 307단계에서 확인한 마이크 입력 신호의 전력과 상기 311단계에서 확인한 기준 전력을 비교하여 상기 마이크 입력 신호의 종류를 결정한다.
이후, 상기 휴대용 단말기는 상기 315단계로 진행하여 프레임 인덱스를 한 단계 증가시킨다.
상기 303단계에서 블로우 확인 주기가 도래한 경우, 상기 휴대용 단말기는 317단계로 진행하여 블로우 확인 주기 동안 블로우 신호의 발생 빈도를 고려하여 블로우 발생 여부를 판단한다. 예를 들어, 상기 휴대용 단말기는 블로우 확인 주기 동안 블로우 신호가 발생한 프레임의 개수와 기준 프레임 개수 정보를 비교하여 블로우 발생 여부를 판단한다.
이후, 상기 휴대용 단말기는 본 알고리즘을 종료한다.
휴대용 단말기는 블로우가 발생한 것으로 인식되면, 하기 도 4에 도시된 바와 같이 블로우 방향을 확인할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 휴대용 단말기에서 블로우(blow) 방향을 인식하기 위한 절차를 도시하고 있다.
상기 도 4를 참조하면 휴대용 단말기는 401단계에서 블로우가 발생하였는지 확인한다. 예를 들어, 상기 휴대용 단말기는 상기 도 3에 도시된 바와 같이 블로우 확인 주기 동안 블로우 신호의 발생 빈도를 고려하여 블로우 발생 여부를 판단한다.
블로우가 발생하지 않은 경우, 상기 휴대용 단말기는 본 알고리즘을 종료한다.
한편, 블로우가 발생한 경우, 상기 휴대용 단말기는 403단계로 진행하여 단말의 기울기를 확인한다. 예를 들어, 상기 도 8의 (a)에 도시된 바와 같이 블로우 방향의 상/하를 확인하는 경우, 상기 휴대용 단말기는 상기 단말의 상/하 기울기 정보를 확인한다. 다른 예를 들어, 상기 도 8의 (c)에 도시된 바와 같이 블로우 방향의 좌/우를 확인하는 경우, 상기 휴대용 단말기는 상기 단말의 좌/우 기울기 정보를 확인한다. 또 다른 예를 들어, 상기 도 8의 (b)와 (d)에 도시된 바와 같이 블로우 방향의 상/하/좌/우를 확인하는 경우, 상기 휴대용 단말기는 상기 단말의 상/하 기울기 정보와 좌/우 기울기 정보를 확인한다.
이후, 상기 휴대용 단말기는 405단계로 진행하여 블로우 방향을 확인하기 위한 기준 기울기 정보를 확인한다. 예를 들어, 상기 도 8의 (a)에 도시된 바와 같이 블로우 방향을 상/하만 확인하는 경우, 상기 휴대용 단말기는 상기 단말의 상/하 기준 기울기 정보를 확인한다. 다른 예를 들어, 상기 도 8의 (c)에 도시된 바와 같이 블로우 방향의 좌/우를 확인하는 경우, 상기 휴대용 단말기는 상기 단말의 좌/우 기준 기울기 정보를 확인한다. 또 다른 예를 들어, 상기 도 8의 (b)와 (d)에 도시된 바와 같이 블로우 방향의 상/하/좌/우를 확인하는 경우, 상기 휴대용 단말기는 상기 단말의 상/하 기준 기울기 정보와 좌/우 기준 기울기 정보를 확인한다.
상기 기준 기울기 정보를 확인한 후, 상기 휴대용 단말기는 407단계로 진행하여 상기 403단계에서 확인한 단말의 기울기 정보와 상기 405단계에서 확인한 기준 기울기 정보를 비교하여 블로우 방향을 확인한다. 예를 들어, 상기 휴대용 단말기의 좌측 기울기가 좌측 기준 기울기보다 큰 경우, 상기 휴대용 단말기는 블로우 방향이 좌측인 것으로 인식한다. 다른 예를 들어, 상기 휴대용 단말기의 좌측 기울기가 좌측 기준 기울기보다 크고, 상향 기울기가 상향 기준 기울기보다 큰 경우, 상기 휴대용 단말기는 블로우 방향이 상향/좌측인 것으로 인식한다.
이후, 상기 휴대용 단말은 본 알고리즘을 종료한다.
상술한 실시 예에서 휴대용 단말기는 모션 센서를 이용하여 블로우 방향을 인식한다.
다른 실시 예에서 휴대용 단말기는 두 개의 마이크를 통해 입력되는 신호를 이용하여 블로우 방향을 인식할 수도 있다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 두 개의 마이크를 이용하여 블로우 방향을 인식하기 위한 휴대용 단말기의 블록 구성을 도시하고 있다.
상기 도 5에 도시된 바와 같이 휴대용 단말기는 제어부(500), 저장부(510), 통신 모듈(520), 입력부(530), 표시부(540), 음성 처리부(550), 스피커(560), 마이크 1(570), 마이크 2(580) 및 블로우 인식부(590)를 포함하여 구성된다.
상기 제어부(500)는 음성 통화 및 데이터 통신을 위한 처리 및 제어 등과 같이 단말의 전반적인 동작을 제어한다.
상기 제어부(500)는 상기 블로우 인식부(590)로부터 제공받은 블로우 인식 정보와 블로우 방향 정보를 토대로 사용자의 편의 및 재미를 위한 서비스를 제공한다. 예를 들어, 상기 제어부(500)는 상기 블로우 인식부(590)로부터 제공받은 블로우 인식 정보와 블로우 방향 정보에 따라 게임 스토리를 진행하도록 제어한다. 다른 예를 들어, 상기 제어부(500)는 상기 블로우 인식부(590)로부터 제공받은 블로 우 인식 정보와 블로우 방향 정보에 따라 메뉴 및 아이템을 선택하도록 제어한다.
상기 저장부(510)는 상기 휴대용 단말기의 전반적인 동작을 제어하기 위한 프로그램, 단말기 동작 중에 발생하는 일시적인 데이터, 시스템 파라미터 및 기타 저장용 데이터를 저장한다. 예를 들어, 상기 저장부(510)는 마이크 신호의 전력에 따라 블로우 발생 여부를 판단할 수 있도록 블로우 대역에 대한 기준 전력을 저장한다. 또한, 상기 저장부(510)는 두 개의 마이크들(570, 580)을 통해 입력된 신호들을 이용하여 블로우 방향을 인식하기 위한 기준 모델 정보를 저장한다. 또한, 상기 저장부(550)는 대화 신호를 판단하기 위한 기준 전력 및 음악 신호를 판단하기 위한 기준 전력도 저장할 수 있다. 여기서, 상기 기준 모델 정보는 상/하/좌/우 방향에 기준 모델로서 평균(mean), 표준편차(variance) 및 가중치(weight)를 포함한다.
상기 통신 모듈(520)은 안테나를 통해 송수신되는 고주파(RF: Radio Frequency) 신호를 처리한다.
상기 입력부(530)는 사용자의 키 입력에 대응되는 데이터를 상기 제어부(500)로 제공한다.
상기 표시부(540)는 상기 제어부(500)의 제어에 따라 상기 휴대용 단말기의 상태 정보, 사용자가 입력하는 문자, 동화상(moving picture) 및 정화상(still picture) 등을 표시한다.
상기 음성 처리부(550)는 마이크들(570, 580)과 스피커(560)를 이용하여 음성 통화를 위한 음성의 입출력을 제어한다. 이때, 상기 음성 처리부(550)는 마이크 들(570, 580)을 통해 입력되는 신호들을 상기 블로우 인식부(590)로 전송한다.
상기 블로우 인식부(590)는 상기 음성 처리부(550)로부터 제공받은 상기 마이크 신호들의 전력을 고려하여 블로우 발생 여부 및 블로우 방향을 판단할 수 있다. 예를 들어, 상기 블로우 인식부(590)는 상기 마이크 1(570)을 통해 입력받은 제 1 마이크 입력 신호의 전력과 상기 마이크 2(580)를 통해 입력받은 제 2 마이크 입력 신호의 전력 및 상기 제 1 마이크 입력 신호와 제 2 마이크 입력 신호의 전력 차를 고려하여 블로우 발생 여부 및 블로우 방향을 판단한다.
상술한 실시 예에서 휴대용 단말기는 표시부(540)와 입력부(530)가 분리되어 구성된다. 다른 실시 예에서 휴대용 단말기가 터치 스크린을 포함하는 경우, 상기 휴대용 단말기는 터치 스크린을 이용하여 상기 표시부(540)와 상기 입력부(530)의 기능을 수행할 수 있다.
또한, 상술한 실시 예에서 휴대용 단말기의 블로우 인식부(590)는 상기 음성 처리부(550)로부터 마이크 신호들을 제공받아 블로우 발생 여부 및 블로우 방향을 판단한다. 다른 실시 예에서 상기 휴대용 단말기의 블로우 인식부(590)는 상기 마이크들(570, 580)로부터 마이크 신호를 직접 제공받아 블로우 발생 여부 및 블로우 방향을 판단할 수도 있다.
상술한 바와 같이 휴대용 단말기는 두 개의 마이크들을 이용하여 블로우 방향을 판단한다. 이때, 상기 휴대용 단말기는 하기 도 6에 도시된 바와 같이 두 개의 마이크들을 배치할 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 휴대용 단말기에서 마이크의 위치를 도시 하고 있다.
상기 도 6의 (a)에 도시된 바와 같이 상기 휴대용 단말기는 아래쪽의 중간에 마이크 1을 위치시키고, 위쪽의 중간에 마이크 2를 위치시킨다.
상기 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이 상기 휴대용 단말기는 아래쪽의 우측에 마이크 1을 위치시키고, 위쪽의 좌측에 마이크 2를 위치시킬 수도 있다.
상기 도 6의 (c)에 도시된 바와 같이 상기 휴대용 단말기는 아래쪽의 좌측에 마이크 1을 위치시키고, 위쪽의 우측에 마이크 2를 위치시킬 수도 있다.
이하 설명은 휴대용 단말기에서 블로우 발생 여부 및 블로우 방향을 판단하기 위한 방법에 대해 설명한다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 두 개의 마이크를 이용하여 휴대용 단말기에서 블로우(blow) 방향을 인식하기 위한 절차를 도시하고 있다.
상기 도 7을 참조하면 휴대용 단말기는 701단계에서 현 시점의 프레임 인덱스(i)를 확인한다. 여기서, 상기 프레임 인덱스는 블로우 확인 주기를 확인하기 위해 각각의 프레임에 순차적으로 부여한 값을 나타낸다. 또한, 상기 프레임은 마이크 입력 데이터 처리의 기본 단위를 의미한다.
프레임 인덱스를 확인한 후, 상기 휴대용 단말기는 703단계로 진행하여 블로우 확인 주기가 도래하는지 확인한다. 즉, 상기 휴대용 단말기는 프레임 인덱스와 블로우 확인 주기를 비교하여 블로우 확인 주기가 도래하는지 확인한다.
블로우 확인 주기가 도래하지 않은 경우, 상기 휴대용 단말기는 705단계로 진행하여 마이크 입력 신호의 전력을 확인한다. 즉, 상기 휴대용 단말기는 마이크 1을 통해 입력된 제 1 마이크 입력 신호의 전력(E1_1)과 마이크 2를 통해 입력된 제 2 마이크 입력 신호의 전력(E1_2)을 확인한다.
이후, 상기 휴대용 단말기는 707단계로 진행하여 상기 마이크들을 통해 입력받은 마이크 입력 신호들을 무시할 수 있는지 판단하기 위해 상기 705단계에서 확인한 마이크 입력 신호의 전력들과 기준 값을 비교한다
만일, 상기 제 1 마이크 입력 신호의 전력과 상기 제 2 마이크 입력 신호의 전력이 상기 기준 값보다 작은 경우, 상기 휴대용 단말기는 상기 마이크 입력 신호들을 무시하는 것으로 판단한다. 즉, 상기 휴대용 단말기는 마이크들을 통해 입력된 마이크 입력 신호가 존재하지 않는 것으로 판단한다. 이에 따라, 상기 휴대용 단말기는 상기 719단계로 진행하여 프레임 인덱스를 한 단계 증가시킨다(i++).
이후, 상기 휴대용 단말기는 상기 703단계로 진행하여 블로우 확인 주기가 도래하는지 다시 확인한다.
한편, 상기 제 1 마이크 입력 신호의 전력과 상기 제 2 마이크 입력 신호의 전력 중 적어도 하나의 전력이 상기 기준 값보다 큰 경우, 상기 휴대용 단말기는 709단계로 진행하여 상기 마이크들을 통해 입력된 마이크 입력 신호들에 대한 블로우 대역의 전력을 확인한다. 예를 들어, 두 개의 마이크 각각의 블로우에 해당하는 주파수 대역을 주파수 1과 주파수 2로 나타내는 경우, 상기 휴대용 단말기는 제 1 마이크를 통해 입력된 제 1 마이크 입력 신호를 이용하여 주파수 1에 대한 전력(E2_1)과 주파수 2에 대한 전력(E3_1)을 산출한다. 또한, 상기 휴대용 단말기는 제 2 마이크를 통해 입력된 제 2 마이크 입력 신호를 이용하여 주파수 1에 대한 전 력(E2_2)과 주파수 2에 대한 전력(E3_2)을 산출한다.
이후, 상기 휴대용 단말기는 711단계로 진행하여 블로우 대역별로 마이크 입력 신호들의 전력 차를 산출한다. 예를 들어, 상기 휴대용 단말기는 주파수 1에 대한 제 1 마이크 입력 신호의 전력과 제 2 마이크 입력 신호의 전력 차(E4)와 주파수 2에 대한 제 1 마이크 입력 신호의 전력과 제 2 마이크 입력 신호의 전력 차(E5)를 산출한다.
블로우 대역별로 마이크 입력 신호들의 전력 차를 산출한 후, 상기 휴대용 단말기는 713단계로 진행하여 상기 블로우 대역에 대한 마이크 입력 신호들의 전력 차를 이용하여 상기 마이크들을 통해 입력된 마이크 입력 신호들의 종류를 결정한다. 즉, 상기 휴대용 단말기는 상기 마이크들을 통해 입력된 마이크 입력 신호들이 통화(speech)를 위한 신호인지 음악(Music sound)을 위한 신호인지 판단한다. 예를 들어, 상기 통화를 위한 신호는 마이크 입력 신호의 주파수 분석을 통한 통화의 주기적인 특성(fundamental frequency)을 비교하여 주기성이 있으면 통화를 위한 신호인 것으로 판단한다. 다른 예를 들어, 상기 음악을 위한 신호는 상기 E2_1 및 E3_1과 상기 E1_1과의 상대적인 비율을 기준 값과 비교하여 판단한다. 또 다른 예를 들어, 상기 음악을 위한 신호는 상기 E2_2 및 E3_2과 상기 E1_2와의 상대적인 비율을 기준 값과 비교하여 판단할 수도 있다.
또한, 상기 휴대용 단말기는 블로우 대역별로 마이크 입력 신호들의 전력 차를 산출한 후, 715단계로 진행하여 상기 E2_1, E2_2, E3_1, E3_2, E4 및 E5에 대한 방향 감지 기준 모델들의 유사도(Log Likelihood)를 산출한다. 여기서, 상기 방향 감지 기준 모델은 블로우 방향에 검출하기 위한 각 방향의 변수를 나타낸다.
방향 감지 기준 모델들과의 유사도를 산출한 후, 상기 휴대용 단말기는 717단계로 진행하여 i번째 프레임의 블로우 방향을 결정한다. 예를 들어, 상기 휴대용 말기는 방향 감지 기준 모델들 중 유사도가 젤인 좋은 방향을 i번째 프레임의 블로우 방향으로 결정한다.
이후, 상기 휴대용 단말기는 상기 719단계로 진행하여 프레임 인덱스를 한 단계 증가시킨다(i++).
상기 703단계에서 블로우 확인 주기가 도래한 경우, 상기 휴대용 단말기는 721단계로 진행하여 블로우 확인 주기 동안 확인한 블로우 신호의 발생 빈도및 블로우 방향을 고려하여 블로우 발생 여부 및 블로우 방향을 판단한다. 예를 들어, 상기 휴대용 단말기는 블로우 확인 주기 동안 블로우 신호가 발생한 프레임의 개수와 기준 프레임 개수 정보를 비교하여 블로우 발생 여부를 판단한다. 또한, 상기 휴대용 단말기는 블로우 확인 주기 동안 블로우 신호가 발생한 프레임들의 블로우 방향을 고려하여 블로우 방향을 결정한다.
이후, 상기 휴대용 단말기는 본 알고리즘을 종료한다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능하다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 블로우 방향을 인식하기 위한 휴대용 단말기의 블록 구성을 도시하는 도면,
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 휴대용 단말기에서 블로우 인식부의 상세 블록 구성을 도시하는 도면,
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 휴대용 단말기에서 블로우(blow)를 인식하기 위한 절차를 도시하는 도면,
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 휴대용 단말기에서 블로우(blow) 방향을 인식하기 위한 절차를 도시하는 도면,
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 두 개의 마이크를 이용하여 블로우 방향을 인식하기 위한 휴대용 단말기의 블록 구성을 도시하는 도면,
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 휴대용 단말기에서 마이크의 위치를 도시하는 도면,
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 두 개의 마이크를 이용하여 휴대용 단말기에서 블로우(blow) 방향을 인식하기 위한 절차를 도시하는 도면, 및
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 휴대용 단말기의 블로우 방향 인식 가능 영역을 도시하는 도면.

Claims (22)

  1. 휴대용 단말기에서 사용자 부는 소리(blow)의 방향을 인식하기 위한 방법에 있어서,
    기준 시간 동안 상기 사용자 부는 소리에 대응하는 주파수 대역의 음성 신호의 발생 빈도에 기반하여 사용자 부는 소리의 발생 여부를 판단하는 과정과,
    상기 사용자 부는 소리가 발생한 것으로 판단된 경우, 모션 센서를 이용하여 상기 휴대용 단말기의 기울기를 확인하는 과정과,
    상기 사용자 부는 소리의 방향을 결정하기 위한 적어도 두 개의 기준 기울기들을 확인하는 과정과,
    상기 휴대용 단말기의 기울기와 상기 기준 기울기들을 비교하여 사용자 부는 소리의 방향을 확인하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 기준 시간 동안 상기 사용자 부는 소리에 대응하는 주파수 대역의 음성 신호의 발생 빈도에 기반하여 사용자 부는 소리의 발생 여부를 판단하는 과정은,
    상기 사용자 부는 소리의 발생 여부를 확인하기 위한 주기가 도래한 경우, 상기 사용자 부는 소리의 발생 빈도를 고려하여 사용자 부는 소리의 발생하였는지 확인하는 과정을 포함하여,
    상기 사용자 부는 소리가 발생한 경우, 모션 센서를 이용하여 상기 휴대용 단말기의 기울기를 확인하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 사용자 부는 소리의 발생 여부를 확인하기 위한 주기는, 적어도 하나의 마이크 입력 데이터 처리 단위로 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 사용자 부는 소리의 발생하였는지 확인하는 과정은,
    사용자 부는 소리의 발생 여부를 확인하기 위한 주기에 포함되는 적어도 하나의 마이크 입력 데이터 처리 단위에 사용자 부는 소리가 발생하였는지 확인하는 과정과,
    사용자 부는 소리의 발생 여부를 확인하기 위한 주기에 포함되는 적어도 하나의 마이크 입력 데이터 처리 단위 중 사용자 부는 소리가 발생한 마이크 입력 데이터 처리 단위의 개수를 고려하여 사용자 부는 소리의 발생하였는지 확인하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 마이크 입력 데이터 처리 단위에 사용자 부는 소리가 발생하였는지 확인하는 과정은,
    마이크 입력 데이터 처리 단위 동안 마이크 입력 신호가 발생한 경우, 상기 마이크 입력 신호의 전력을 확인하는 과정과,
    상기 마이크 입력 신호의 전력과 사용자 부는 소리를 판단하기 위한 기준 전력을 비교하여 상기 마이크 입력 데이터 처리 단위 동안 사용자 부는 소리가 발생하였는지 확인하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 휴대용 단말기의 기울기를 확인하는 과정은,
    자이로 센서, 가속도 센서 중 적어도 하나를 이용하여 상기 휴대용 단말기의 기울기를 확인하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 휴대용 단말기의 기울기를 확인하는 과정은,
    상기 모션 센서를 이용하여 상기 휴대용 단말기의 상/하 기울기와 좌/우 기울기 중 적어도 하나를 확인하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 기준 기울기들을 확인하는 과정은,
    상기 사용자 부는 소리의 방향을 결정하기 위한 상/하 기준 기울기와 좌/우 기준 기울기 중 적어도 하나를 확인하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 휴대용 단말기에서 사용자 부는 소리(blow)의 방향을 인식하기 위한 방법에 있어서,
    적어도 두 개의 마이크들을 통해 음성 신호가 입력되는 경우, 각각의 마이크들을 통해 입력되는 음성 신호에 대한 사용자가 부는 소리에 해당하는 적어도 두 개의 주파수 대역들의 전력을 산출하는 과정과,
    각각의 주파수 대역 별로 각각의 마이크를 통해 입력되는 음성 신호들의 전력 차를 산출하는 과정과,
    각각의 주파수 대역에 대한 전력 차에 기반하여 음성 신호의 방향을 확인하는 과정과,
    기준 시간 동안 상기 사용자 부는 소리에 대응하는 주파수 대역의 음성 신호의 발생 빈도에 기반하여 사용자 부는 소리의 발생 여부를 판단하는 과정과,
    상기 사용자 부는 소리가 발생된 것으로 판단된 경우, 상기 기준 시간 동안에 확인한 음성 신호의 방향에 기반하여 사용자 부는 소리의 방향을 판단하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 사용자 부는 소리의 방향을 확인하는 과정은,
    사용자 부는 소리의 방향을 결정하기 위한 적어도 두 개의 방향 기준 모델들을 확인하는 과정과,
    상기 적어도 두 개의 방향 기준 모델들과 상기 각각의 주파수 대역에 대한 전력 차의 유사도(Log Likelihood)를 산출하는 과정과,
    상기 산출한 유사도를 고려하여 사용자 부는 소리의 방향을 확인하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 기준 시간 동안에 확인한 음성 신호의 방향에 기반하여 사용자 부는 소리의 방향을 판단하는 과정은,
    사용자 부는 소리의 발생 여부를 확인하기 위한 주기가 도래한 경우, 상기 사용자 부는 소리의 발생 여부를 확인하기 위한 주기에 포함되는 적어도 하나의 마이크 입력 데이터 처리 단위의 사용자 부는 소리의 방향을 고려하여 상기 휴대용 단말기에 대한 사용자의 부는 소리의 방향을 판단하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 사용자 부는 소리(blow)의 방향을 인식하기 위한 휴대용 단말 장치에 있어서,
    상기 휴대용 단말기의 모션 정보를 수집하는 모션 센서와,
    사용자의 음성 정보를 수집하는 마이크와,
    기준 시간 동안 상기 사용자 부는 소리에 대응하는 주파수 대역의 음성 신호의 발생 빈도에 기반하여 사용자 부는 소리의 발생 여부를 판단하고, 사용자 부는 소리가 발생한 것으로 판단된 경우, 상기 모션 센서에서 수집한 모션 정보를 통해 확인한 상기 휴대용 단말기의 기울기 정보를 고려하여 사용자 부는 소리의 방향을 확인하는 사용자 부는 소리 인식기를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 사용자 부는 소리 인식기는,
    상기 사용자 부는 소리의 발생 빈도를 고려하여 사용자 부는 소리의 발생하였는지 확인하는 사용자 부는 소리 확인부와,
    상기 사용자 부는 소리가 발생한 경우, 모션 센서에서 수집한 모션 정보를 통해 확인한 상기 휴대용 단말기의 기울기를 확인하는 기울기 확인부와,
    상기 휴대용 단말기의 기울기를 고려하여 사용자 부는 소리의 방향을 확인하는 사용자 부는 소리 방향 인식기를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 사용자 부는 소리 확인부는, 사용자 부는 소리의 발생 여부를 확인하기 위한 주기에 포함되는 적어도 하나의 마이크 입력 데이터 처리 단위 중 사용자 부는 소리가 발생한 마이크 입력 데이터 처리 단위의 개수를 고려하여 사용자 부는 소리의 발생하였는지 확인하는 것을 특징으로 하는 장치.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 사용자 부는 소리 확인부는, 마이크 입력 데이터 처리 단위 동안 마이크 입력 신호가 발생한 경우, 상기 마이크 입력 신호의 전력을 확인하고,
    상기 마이크 입력 신호의 전력과 사용자 부는 소리를 판단하기 위한 기준 전력을 비교하여 상기 마이크 입력 데이터 처리 단위 동안 사용자 부는 소리가 발생하였는지 확인하는 것을 특징으로 하는 장치.
  16. 제 13항에 있어서,
    상기 기울기 확인부는, 상기 모션 센서에서 수집한 모션 정보를 이용하여 상기 휴대용 단말기의 상/하 기울기와 좌/우 기울기 중 적어도 하나를 확인하는 것을 특징으로 하는 장치.
  17. 제 12항에 있어서,
    상기 모션 센서는, 자이로 센서, 가속도 센서 중 적어도 하나로 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
  18. 제 12항에 있어서,
    상기 사용자 부는 소리의 방향을 결정하기 위한 상/하 기준 기울기와 좌/우 기준 기울기 중 적어도 하나를 저장하는 저장부를 더 포함하여
    상기 사용자 부는 소리 인식기는, 상기 휴대용 단말기의 기울기와 상기 기준 기울기들을 비교하여 사용자 부는 소리의 방향을 확인하는 것을 특징으로 하는 장치.
  19. 사용자 부는 소리(blow)의 방향을 인식하기 위한 휴대용 단말 장치에 있어서,
    사용자의 음성 신호를 수집하는 적어도 두 개의 마이크들과,
    적어도 두 개의 마이크들을 통해 음성 신호가 입력되는 경우, 각각의 마이크들을 통해 입력되는 음성 신호에 대한 사용자가 부는 소리에 해당하는 적어도 두 개의 주파수 대역들의 전력을 산출하고, 각각의 주파수 대역에 대한 각각의 마이크를 통해 입력되는 음성 신호들의 전력 차를 산출하고, 각각의 주파수 대역에 대한 전력 차에 기반하여 음성 신호의 방향을 확인하고, 기준 시간 동안 상기 사용자 부는 소리에 대응하는 주파수 대역의 음성 신호의 발생 빈도에 기반하여 사용자 부는 소리의 발생 여부를 판단하고, 상기 사용자 부는 소리가 발생된 것으로 판단된 경우, 상기 기준 시간 동안에 확인한 음성 신호의 방향에 기반하여 사용자 부는 소리의 방향을 판단하는 사용자 부는 소리 인식기를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
  20. 제 19항에 있어서,
    상기 사용자 부는 소리 인식기는,
    사용자 부는 소리의 방향을 결정하기 위한 적어도 두 개의 방향 기준 모델들과 상기 각각의 주파수 대역에 대한 전력 차의 유사도(Log Likelihood)를 고려하여 사용자 부는 소리의 방향을 확인하는 것을 특징으로 하는 장치.
  21. 제 19항에 있어서,
    사용자 부는 소리의 방향을 결정하기 위한 적어도 두 개의 방향 기준 모델들을 저장하는 저장부를 더 포함하여
    상기 사용자 부는 소리 인식기는, 상기 각각의 주파수 대역에 대한 전력 차과 상기 저장부에 저장된 적어도 두 개의 방향 기준 모델들의 유사도를 고려하여 사용자 부는 소리의 방향을 확인하는 것을 특징으로 하는 장치.
  22. 제 19항에 있어서,
    상기 사용자 부는 소리 인식기는, 사용자 부는 소리의 발생 여부를 확인하기 위한 주기가 도래한 경우, 상기 사용자 부는 소리의 발생 여부를 확인하기 위한 주기에 포함되는 적어도 하나의 마이크 입력 데이터 처리 단위의 사용자 부는 소리의 방향을 고려하여 상기 휴대용 단말기에 대한 사용자의 부는 소리의 방향을 판단하 는 것을 특징으로 하는 장치.
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