KR101647741B1

KR101647741B1 - 특정소리 입력 및 선별인식 메카니즘을 구비한 알람 소리에 반응하는 커튼

Info

Publication number: KR101647741B1
Application number: KR1020150189796A
Authority: KR
Inventors: 한지흠
Original assignee: 한지흠
Priority date: 2015-12-30
Filing date: 2015-12-30
Publication date: 2016-08-12
Also published as: KR20160007469A

Abstract

잠자기 전에 커튼을 치고 알람을 예약해 놓고 잔다. 그러나 알람소리가 울려도 못 듣거나 잠시 깨어 알람을 끄고 다시 자는 경우가 많다. 본 발명은 커튼에 알람소리를 인식하는 기능을 설치한 것으로, 커튼이 내 핸드폰 알람소리를 선별하여 알아듣고 자동으로 열리게 함으로써 밖에서 들어온 빛의 도움으로 잠을 깰 수 있도록 한 것이다. 시각에 예민한 청각장애인들이나 노약자들은 커튼을 한꺼번에 열 경우, 빛에 의한 자극 때문에 불편할 수도 있는데, 본 발명을 위아래 따로 커튼이나 소형문 커튼에 적용하여 부분적으로 열리도록 만든다면 더욱 효과적일 것이다.

Description

특정소리 입력 및 선별인식 메카니즘을 구비한 알람 소리에 반응하는 커튼 {A curtain reacting to specific alarm sound in terms of sound input and recognition mechanisms}

본 발명은 사람이 무의식 중에 스마트폰이나 시계 알람소리와 같은 특정한 소리에 반응하게 하는 입력 및 선별인식 메카니즘을 구비한 알람 소리에 반응하는 커튼에 관한 것이다.

지금까지 상품으로 제작된 커튼은 대부분이 수동식이고[1,2], 전동 커튼으로는 리모콘으로 여닫는 커튼이 판매되고 있는 실정이다[6]. 커튼과 결합되는 커튼제어용 전자장치 중에서 대표적인 것으로, 시간예약기능이 있는 커튼 제어장치 및 블라인드 자동개폐장치[3]와 리모콘을 이용한 광고용 수직커튼의 구동제어장치[4]와 가 소개되어 있다.

또한 실용화되지 않았지만 지식재산권으로 발표된 것으로, 음성인식용 음성인식 네트워크 전동차광시스템[5]이 소개되어 있으나 이 것[5]은 사람의 음성명령을 이용하되, 마이크에 명령을 입력하면, 음성인식부에서 음성을 부호화하고 부호화된 신호로 전동커튼을 제어한다고 기술되어 있다.

아쉽게도, 문헌[5]는 통신용 네트워크를 이용한 음성인식 네트워크 전동차광시스템 전체를 포괄적이며 개념적으로 설명했을 뿐, 마이크에 음성명령을 입력한 후, 부호화된 음성신호로 전동커튼을 제어한다만 기술되어 있을 뿐 구체적인 기준설정, 비교, 인식 과정에 대한 설명이 전혀 없다. 더욱이 문헌[5]의 음성인식 방식은 일반적으로 인식성능이 좋지 않은 것이 특징이다. 또한 본 발명에서 추구하는 사람이 무의식 중인 상태에서는 동작시킬 수 없다.

따라서, 배경기술을 종합하면, 아직까지 사람이 무의식 중에도 천차만별인 스마트폰 알람소리나 시계알람소리와 같은 특정한 소리를 알아들을 수 있게 다양한 소리를 입력하고 합리적으로 선별하며, 정확하게 인식하는 메카니즘을 구비한 커튼은 개발된 적이 없다.

[1] 한지흠, 위아래 따로 커튼, 등록번호 10-1041634 (2011.6.8) [2] 한지흠, 소형문 커튼, 등록번호 10-1049690 (2011.6.8) [3] 문해중, 출원번호 10-2000-0001108 (2000.1.11) [4] 변태웅, 등록번호 20-0243828 (2001.8.9.) [5] 정장오, 음성인식 네트워크 전동차광시스템, 공개특허공보 10-2008-0096238 (2001.8.9.)

[6] 전동커튼 시스템 (상용제품명 : PROPEN-EC100)

일반인도 잠을 잘 때 커튼을 닫고, 원하는 시간에 잠을 깨기 위해 탁상시계나 스마트폰 또는 핸드폰 알람을 설정한다. 그러나 알람소리가 울려도 못 듣거나 잠깐 깨어 끄고 졸다가 아예 푹 자는 경우가 많다. 청각이 약한 청각장애자들은 더욱 그렇다.

이때, 커튼이 다양한 알람소리를 정확하게 알아듣고, 각각의 소리에 따라 자동으로 개폐된다면, 밖에서 들어온 빛의 도움으로 잠을 쉽게 깰 수 있다.

본 발명은 위와 같이 상황을 구현하는 것이다.

상기 과제에 대한 해결 수단은 다음과 같다. 기존의 전동식 커튼[3,4]에서 커튼이 사용자의 시계나 핸드폰의 알람소리를 인식하게 하려면,

첫째 사용자의 시계나 핸드폰 알람소리를 전기신호로 바꾸어 주는 마이크부(110)가 있어야 한다.

둘째 사용자의 시계나 핸드폰 알람소리를 기억시켜, 그 소리를 기준소리로 인식할 수 있도록 기준소리설정수단과 이를 통해 기준소리를 저장하는 소리기억수단(230)이 있어야 한다.

셋째, 이 소리기억수단(230)에 기억된 소리를 기준소리로 하여 새롭게 들리는 소리가 기준소리와 비교할 때 자기 소리인지 판단하는 비교판단제어부(210)를 구비하되 어떻게 비교하고 판단하는지 메카니즘이 구비되어야 한다.

넷째, 이 비교판단제어부(210)에서 새롭게 입력된 소리가 자기소리라고 판단되면 이를 인정하는 신호를 출력하는 스위칭부(240)가 필요하다.

다섯째, 상기 스위칭부(240)의 인정에 따라 커튼을 열어줄 수 있는 모타동력부(300)와 동력전달부(400)가 있어야 한다.

마지막으로, 커튼이 개폐되다가 특정한 위치에서 멈출 수 있게 만드는 수단이 필요하다.

이외에도, 처음 기준소리(예, 옵션 1)와 다른 알람소리를 새로운 기준소리(예, 옵션 2)로 기억시켜 놓고, 기준소리(예, 옵션 1)와 같은 알람소리를 들려주면 커튼이 열리고, 기준소리(예, 옵션 2)와 같은 알람소리를 들려주면, 열린 커튼이 닫히게 하는 역기능도 필요하다.

잠을 잘 때 커튼을 치고 탁상시계나 핸드폰의 알람을 설정해 놓고 잔다. 그러나 알람소리가 울려도 못 듣거나 잠시 깨어 알람을 끄고 다시 자는 경우가 많다. 본 발명은 커튼에 알람소리를 인식하는 기능을 설치한 것으로, 커튼이 내 핸드폰 알람소리를 정확하게 선별하여 알아듣고 자동으로 개폐되게 함으로써 밖에서 들어온 빛으로 잠을 쉽게 깰 수 있도록 한 것이다.

본 발명은 사용자의 다양하고 특정한 알람소리(예, 탁상시계 또는 핸드폰 알람소리 등)에 커튼이 반응하여 자동으로 열리게 한다는 점에서 (1)청각장애인이나 (2)노약자(거동이 불편한 독거노인, 어린이 등)의 방이나 병실 뿐 아니라 (3)일반인 침실에서도 아주 유용하게 쓰일 수 있다.

도1. 리모콘 또는 타이머로 커튼의 여닫기를 제어하는 기능도
도2. 알람소리에 반응하는 커튼의 구성 및 기능도
도3. 길이 조절용 전선의 개념도
도4. 본 발명의 체인과 모터기어 또는 커튼기어 간의 장탈착 개념도
도5. 알람소리에 반응하는 커튼의 동작 순서도

리모콘 또는 타이머로 제어하는 커튼[3,4]의 기능도는 제1도와 같으며, 본 발명의 구성과 이들 간의 기능적 연결은 제2도에 보였다. 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용은 다음과 같다.

마이크와, 상기 마이크를 통해 입력된 신호와 유사한 음성신호를 저장소로부터 끌어내 커튼제어기가 인식할 수 있는 디지털 음성신호로 바꿔주는 음성제어신호부와, 상기 음성제어신호부의 출력을 증폭하는 스피커로 구성된 통상의 음성인식기, 또는, 여러 개의 상기 음성인식기를 버퍼링하여 통합운영하는 통합음성인식기와, 전동커튼제어기로 구성되는 통상의 음성인식 차광제어시스템과 달리,

상기 마이크부(110)는 단 한 개의 마이크로 구성하여 다수의 다양한 시계나 핸드폰의 알람소리를 버퍼링없이 순차적으로 입력할 수 있게 하고,

상기 음성인식부는 음성신호를 부호화하는 수단이 아닌, 상기 마이크부(110)를 통해 입력된 각 음성신호를 기준소리로 설정하는 기준소리설정부(250)와, 이 기준소리설정부(250)에 의해 입력된 기준소리 신호를 기억하는 소리기억수단(230)과, 이 소리기억수단(230)에 기억된 소리를 기준으로 삼아 새롭게 들리는 소리가 기준소리와 버퍼링 단계없이 순차적으로 비교하여 자기 소리인지 판단하는 비교판단제어부(210)와, 상기 비교판단제어부(210)에서 새롭게 입력된 소리가 자기소리라고 판단하면 이를 인정해 알려주는 스위칭부(240)로 구성되는 중앙제어부(200)로 구성되며,

상기 중앙제어부(200)의 스위칭부(240) 출력신호는 통상의 통신부를 거치지 않고, 상기 통상의 음성인식 네트워크 차광시스템의 제어부에 해당되는 모터동력부(300)로 전달되며, 이 모터동력부(300)의 동력은 동력전달부(400)를 통해 커튼(500)을 개폐할 수 있게 만든 것을 특징으로 한다.

상기 마이크부(110)는 음파를 전기신호로 바꾸는 통상의 소형 마이크(111)와 이 마이크(111)의 출력을 중앙제어부(200)가 받아들일 수 있게 적절한 신호수준으로 처리하는 통상의 음성신호처리부(112)로 구성된다. 제3도에 보인 것처럼, 상기 마이크(111)는 길이가 조절이 되는 길이조절용 전선(113)을 통해 음성신호처리부(112)와 연결되는데, 상기 길이조절용 전선(113)은 전선이 용수철식 도르래(114)에 감겨 있어서 한번 당기면 길이가 길어지고, 한 번 더 당기면 용수철식 도르래(114)에 되감겨 길이가 단축되며, 상기 마이크(111)에는 집게(115)를 구비하여 이 집게(115)로 핸드폰이나 그 주변의 물체를 잡게 하는 것을 특징으로 한다.

상기 기준소리설정부(110)는 상기 마이크부(110)를 통해 입력된 신호를 기준소리로 설정할 때 사용되는데, 기준소리설정부(110)에서 설정된 기준소리는 중앙제어부(200)의 소리기억수단(230)에 버퍼링없이 입력하는 순서에 따라 순차적으로 저장된다.

상기 중앙제어부(200)는 기준소리를 저장하는 소리기억수단(230)이외에도, 여러 소리신호의 입력, 저장, 호출, 비교, 판단 및 스위칭 등과 같은 제어알고리즘을 프로그램화하여 저장하는 통상의 flash memory 또는 ROM(220)로 구성하되, 상기 소리기억수단(230)은 한 개 또는 둘 이상의 소리전기신호를 기준소리로 저장할 수 있도록 flash memory(231)와, 새롭게 입력되는 소리를 일시적으로 저장하는 일시메모리(RAM 또는 cache memory(232))등으로 구비함으로써, 사용자가 설정한 여러 개의 기준소리에 대하여 비교판단제어부(210)에서 각 기준소리와 새로운 소리들을 버퍼링없이 입력하는 순서에 따라 순차적으로 서로 1:1씩 매칭시켜 비교할 수 있게 한다.

상기 비교판단제어부(210)는 소리기억수단(230)에 기억된 기준소리를 기준으로 삼아 새롭게 들리는 소리가 기준소리와 비교하여 자기 소리인지 판단하되, 그 방법으로는 기준신호와 새로 입력된 소리신호가 서로 유사한 패턴구간(음색: 진동수와 진폭 조합으로 형성됨)을 먼저 찾고, 연속해서 진폭을 자동 조절하면서 자기소리인지 여부를 판단하는 기법을 사용한다.

상기 모터동력부(300)는 상기 중앙제어부(200)의 스위칭부(240)로부터 스위칭 신호를 받았을 때 모터(320)의 동작에 필요한 구동신호를 발생하는 통상의 모터구동부(310)와, 이 모터구동부(310)로부터 구동신호를 받아 동력을 발생하는 통상의 모터(320)로 구성된다.

상기 동력전달부(400)는 모터동력부(300)의 구동력을 커튼(500)에 전달해 주는 수단으로서, 상기 모터(320)의 회전축에 형성한 모터기어(410)와, 이 모터기어(410)와 상대되는 쪽에 설치된 커튼기어(430)와, 이 두 기어에 감겨져 있는 체인(420)으로 구성되는데, 상기 체인(420)은 모터(320)의 동력을 커튼기어(430)에 전달하여, 궁극적으로는 커튼(500)을 여닫는데 동력전달의 매개 기능을 담당한다. 더욱이 상기 동력전달부(400)에서 체인(420)은 모터기어(410) 또는 커튼기어(430)에 장착과 탈착이 가능하게 되어 있어(제4도), 필요시 사용자가 모터기어(410)로부터 모터기어 뚜껑(411)을 제거하고 체인(420)을 모터기어(410)로부터 이탈시키면 수동으로도 커튼(500)을 사용할 수 있다.

또한 상기 모터구동부(310)는 커튼(500)을 여닫는 위치상태, 예를 들면, 완전히 열기, 일부 열기(또는 단계별 열기) 및 완전히 닫기 등을 각각 구현하는 기능을 갖추되, 그 실행 방법은 중앙제어부(200)의 제어 알고리즘에서 모터(320)의 회전수(스텝모터의 회전수)를 제어하도록 프로그래밍하든지 또는 커튼(500)에 전달되는 동력을 적절한 상태에서 중지시키는 기계식 스톱퍼(440)를 구비하여 구현되도록 실행한다.

상기 기계식 스톱퍼(440)는 이 기계식 스톱퍼(440)에 의해 체인(420)이 동작하다가 강제로 멈출 때 모터구동부(310)에 유발되는 과전류에 의해 구동신호의 발생을 멈추게 하는 방법을 사용할 수 있다.

본 발명의 동작순서는 다음과 같다(제5도).

먼저, 커튼의 전원을 연결한다.

둘째, 기준소리설정부(250)를 이용하여 소리기억수단(230)에 미리 알람소리를 기준소리로 저장하되, 커튼을 여는 기준소리1(옵션 1)와 닫는 기준소리2(옵션 2)를 각각 저장한다. 일부 열기 또는 일부 닫기 기능이 있는 경우에는 이들이 각각 동작할 수 있게 이들의 기준소리들(옵션3, 4)도 동일한 방법으로 설정한다.

셋째, 커튼의 마이크부(110)에 내 핸드폰 알람소리1(옵션 1)를 들려주면, 비교판단제어부(210)에서 기준소리1와 비교 판단하게 되는데, 알람소리1이 기준소리1과 동일하면 스위칭부(240)에서 모터동력부(300)를 동작(ON)시켜 커튼(500)이 열리게 된다. 커튼(500)이 다 열리면, 기계식 스톱퍼(440)에 의해 모터구동부(310)의 구동신호가 입력되지 않게 되어 모터(320)는 정지하게 된다.

넷째, 커튼의 마이크부(110)에 내 알람소리2(옵션 2)를 들려주면, 비교판단제어부(210)에서 내 알람소리를 기준소리2와 비교 판단한 다음, 이들이 서로 동일하면 스위칭부(240)에서 모터동력부(300)를 동작시키게 되며, 모터(320) 동력에 의해 커튼이 닫힌다. 커튼(500)이 다 닫히게 되면 기계식 스톱퍼(440)에 의해 모터(320)는 정지한다.

다섯째, 본 발명을 수동으로 사용하려면, 제4도의 실시예와 같이, 상기 동력전달부(400)에서 모터기어(410)로부터 모터기어 뚜껑(411)을 제거한 후 체인(420)을 모터기어(410)로부터 이탈시켜 수동으로 체인(420)을 조작하여 커튼(500)을 열고 닫을 수 있다.

110 마이크부, 111 마이크, 112 음성신호처리부
113 길이 조절용 전선, 114 용수철식 도르래, 115 집게
200 중앙제어부
210 비교판단제어부, 220 flash memory 또는 ROM
230 소리기억수단, 231 flash memory
232 RAM 또는 cache memory
240 스위칭부, 250 기준소리설정부
300 모터동력부, 310 모터구동부, 320 모터
400 동력전달부, 410 모터기어, 411 모터기어 뚜껑
420 체인, 430 커튼기어, 440 기계식 스톱퍼
500 커튼

Claims

마이크와, 상기 마이크를 통해 입력된 신호와 유사한 음성신호를 저장소로부터 끌어내 커튼제어기가 인식할 수 있는 디지털 음성신호로 바꿔주는 음성제어신호부와, 상기 음성제어신호부의 출력을 증폭하는 스피커로 구성된 통상의 음성인식기,
또는, 여러 개의 상기 음성인식기를 버퍼링하여 통합운영하는 통합음성인식기와, 전동커튼제어기로 구성되는 통상의 음성인식 차광제어시스템과 달리,
사용자의 음성이 아닌 하나 또는 그 이상의 시계나 핸드폰 스마트폰의 알람소리를 전기신호로 바꾸는 단 한 개의 마이크부(110)와,
이 마이크부(110)를 통해 입력된 하나 또는 그 이상의 음성신호를 순차적으로 각각의 기준소리로 설정하는 기준소리설정부(250)와,
상기 기준소리설정부(250)에 의해 설정된 하나 또는 그 이상의 기준소리 신호를 기억하는 소리기억수단(230)과,
이 소리기억수단(230)에 기억된 하나 또는 그 이상의 소리를 기준으로 삼아 새롭게 들리는 소리가 기준소리와 비교하여 자기 자신의 소리인지 판단하는 비교판단제어부(210)와,
상기 비교판단제어부(210)에서 새롭게 입력된 소리가 자기소리라고 판단하면 이를 인정해 주는 스위칭부(240)를 포함하는 중앙제어부(200)와,
상기 중앙제어부(200)의 스위칭부(240) 결과 신호를 동력전달부(400)로 전달하여 커튼(500)을 개폐할 수 있도록 만든 것이 특징인 특정소리 입력 및 선별인식 메카니즘을 구비한 알람 소리에 반응하는 커튼.
제1항에 있어서, 상기 중앙제어부(200)의 저장수단은 기준소리가 저장되는 소리기억수단(230)이외에도, 여러 소리신호의 입력, 저장, 호출, 비교, 판단 및 스위칭 등과 같은 제어알고리즘을 프로그램화하여 저장하는 통상의 flash memory 또는 ROM(220)로 구성하되,
상기 소리기억수단(230)은 한 개 또는 둘 이상의 소리전기신호를 기준소리로 저장할 수 있도록 통상의 flash memory(231)와, 새롭게 입력되는 소리를 일시적으로 저장하는 통상의 일시메모리(RAM 또는 cache memory(232))로 구비함으로써, 사용자가 설정한 여러 개의 기준소리에 대하여 비교판단제어부(210)에서 각 기준소리와 새로운 소리들을 버퍼링없이 입력하는 순서에 따라 순차적으로 서로 1:1씩 매칭시켜 비교할 수 있게 하고,
상기 비교판단제어부(210)는 소리기억수단(230)에 기억된 기준소리를 기준으로 삼아 새롭게 들리는 소리가 기준소리와 비교하여 자기 소리인지 판단할 때, 기준신호와 새로 입력된 소리신호가 서로 유사한 패턴구간을 먼저 찾고, 연속해서 진폭을 자동 조절하여 자기소리인지 여부를 판단하는 것이 특징인 특정소리 입력 및 선별인식 메카니즘을 구비한 알람 소리에 반응하는 커튼..