KR102266070B1 - 초음파 대역의 교란 신호를 발생시켜 음성 녹음을 방지하는 녹음 방지 장치와의 연동을 통해 인증된 사용자만이 음성 명령을 인가할 수 있도록 지원하는 음성 명령 인식 장치 및 그 동작 방법 - Google Patents

초음파 대역의 교란 신호를 발생시켜 음성 녹음을 방지하는 녹음 방지 장치와의 연동을 통해 인증된 사용자만이 음성 명령을 인가할 수 있도록 지원하는 음성 명령 인식 장치 및 그 동작 방법 Download PDF

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Abstract

초음파 대역의 교란 신호를 발생시켜 음성 녹음을 방지하는 녹음 방지 장치와의 연동을 통해 인증된 사용자만이 음성 명령을 인가할 수 있도록 지원하는 음성 명령 인식 장치 및 그 동작 방법이 개시된다. 본 발명에 따른 음성 명령 인식 장치 및 그 동작 방법은 녹음 방지 장치를 통해 교란 신호가 발생되고 있는 상황에서 사용자에 의해 음성 인식 시작 명령이 인가되면, 사용자 인증용 단말과의 연동을 통해 사용자 인증을 완료한 후 사용자 인증이 완료되면, 상기 녹음 방지 장치로 교란 신호의 발생을 중단할 것을 지시하는 제어 명령을 전송함으로써, 인증된 사용자만이 음성 명령을 인가할 수 있도록 지원할 수 있다.

Description

초음파 대역의 교란 신호를 발생시켜 음성 녹음을 방지하는 녹음 방지 장치와의 연동을 통해 인증된 사용자만이 음성 명령을 인가할 수 있도록 지원하는 음성 명령 인식 장치 및 그 동작 방법{VOICE COMMAND RECOGNITION DEVICE THAT ALLOWS ONLY AUTHORIZED USERS TO INPUT VOICE COMMANDS BY INTERLOCKING WITH A RECORDING PREVENTION DEVICE THAT PREVENTS VOICE RECORDING BY GENERATING DISTURBANCE SIGNALS IN THE ULTRASONIC BAND AND OPERATING METHOD THEREOF}
본 발명은 초음파 대역의 교란 신호를 발생시켜 음성 녹음을 방지하는 녹음 방지 장치와의 연동을 통해 인증된 사용자만이 음성 명령을 인가할 수 있도록 지원하는 음성 명령 인식 장치 및 그 동작 방법에 대한 것이다.
시장실이나 관제센터 등과 같은 중요 공간에서는 대외비에 해당되는 중요 대화가 오고 갈 수 있다는 점에서 대화의 불법적 녹음을 방지하기 위한 녹음 방지 장치가 설치되는 경우가 많다.
녹음 방지 장치는 사람에게는 잘 들리지 않고, 마이크에는 큰 파형으로 인식되는 23~27KHz 대역의 음향파 초음파를 지속적으로 발생시켜 교란 신호를 만들어 냄으로써, 특정 사용자가 녹음기로 대화를 녹음하고자 하는 경우, 교란 신호가 함께 녹음기에 녹음되도록 하여 대화의 불법 녹음을 방지하는 장치를 말한다.
최근에는 음성 인식 기술의 발전으로 인해 시장실이나 관제센터 등에서 사용자가 음성으로 명령어를 시스템에 인가함으로써, 시스템을 제어할 수 있도록 하는 음성 인식 시스템이 도입되고 있다.
하지만, 음성 인식 시스템이 도입된 공간 내에 녹음 방지 장치가 함께 존재하는 경우, 녹음 방지 장치에서 방출되는 교란 신호에 의해 음성 인식 시스템이 사용자의 음성을 제대로 인식하지 못하는 문제가 발생할 수 있다.
따라서, 녹음 방지 장치와 음성 인식 시스템이 동시에 설치되어 있는 공간에서 음성 명령을 할 수 있는 권한을 갖춘 인증된 사용자가 음성 명령을 인가하고자 하는 경우, 녹음 방지 장치의 동작을 중단시키고, 상기 사용자의 음성 명령을 인식할 수 있도록 지원하기 위한 음성 인식 기술의 연구가 필요하다.
본 발명에 따른 음성 명령 인식 장치 및 그 동작 방법은 녹음 방지 장치를 통해 교란 신호가 발생되고 있는 상황에서 사용자에 의해 음성 인식 시작 명령이 인가되면, 사용자 인증용 단말과의 연동을 통해 사용자 인증을 완료한 후 사용자 인증이 완료되면, 상기 녹음 방지 장치로 교란 신호의 발생을 중단할 것을 지시하는 제어 명령을 전송함으로써, 인증된 사용자만이 음성 명령을 인가할 수 있도록 지원하고자 한다.
본 발명의 일실시예에 따른 초음파 대역의 교란 신호를 발생시켜 음성 녹음을 방지하는 녹음 방지 장치와의 연동을 통해 인증된 사용자만이 음성 명령을 인가할 수 있도록 지원하는 음성 명령 인식 장치는 상기 음성 명령 인식 장치를 사용할 수 있도록 지정된 사용자에게 미리 발급되어 있는 사용자 인증용 단말의 고유 식별 정보가 저장되어 있는 식별 정보 저장부, 상기 녹음 방지 장치가 구동되고 있는 상황에서 제1 사용자에 의해 상기 음성 명령 인식 장치로의 음성 인식 시작 명령이 인가되면, 근거리 통신 모듈을 통해 상기 사용자 인증용 단말의 고유 식별 정보가 접속 가능한 단말의 고유 식별 정보로 검색되는지 여부를 확인하는 검색부, 상기 사용자 인증용 단말의 고유 식별 정보가 검색되는 것으로 확인되는 경우, 상기 사용자 인증용 단말과 접속하여 상기 사용자 인증용 단말에 대한 단말 인증을 수행한 후 상기 녹음 방지 장치로 상기 녹음 방지 장치의 교란 신호 발생을 중단할 것을 지시하는 제어 명령을 전송하는 제어부 및 상기 제1 사용자의 음성을 인식하여 상기 제1 사용자의 음성에 따른 음성 명령을 실행하는 음성 인식부를 포함한다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 초음파 대역의 교란 신호를 발생시켜 음성 녹음을 방지하는 녹음 방지 장치와의 연동을 통해 인증된 사용자만이 음성 명령을 인가할 수 있도록 지원하는 음성 명령 인식 장치의 동작 방법은 상기 음성 명령 인식 장치를 사용할 수 있도록 지정된 사용자에게 미리 발급되어 있는 사용자 인증용 단말의 고유 식별 정보가 저장되어 있는 식별 정보 저장부를 유지하는 단계, 상기 녹음 방지 장치가 구동되고 있는 상황에서 제1 사용자에 의해 상기 음성 명령 인식 장치로의 음성 인식 시작 명령이 인가되면, 근거리 통신 모듈을 통해 상기 사용자 인증용 단말의 고유 식별 정보가 접속 가능한 단말의 고유 식별 정보로 검색되는지 여부를 확인하는 단계, 상기 사용자 인증용 단말의 고유 식별 정보가 검색되는 것으로 확인되는 경우, 상기 사용자 인증용 단말과 접속하여 상기 사용자 인증용 단말에 대한 단말 인증을 수행한 후 상기 녹음 방지 장치로 상기 녹음 방지 장치의 교란 신호 발생을 중단할 것을 지시하는 제어 명령을 전송하는 단계 및 상기 제1 사용자의 음성을 인식하여 상기 제1 사용자의 음성에 따른 음성 명령을 실행하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 음성 명령 인식 장치 및 그 동작 방법은 녹음 방지 장치를 통해 교란 신호가 발생되고 있는 상황에서 사용자에 의해 음성 인식 시작 명령이 인가되면, 사용자 인증용 단말과의 연동을 통해 사용자 인증을 완료한 후 사용자 인증이 완료되면, 상기 녹음 방지 장치로 교란 신호의 발생을 중단할 것을 지시하는 제어 명령을 전송함으로써, 인증된 사용자만이 음성 명령을 인가할 수 있도록 지원할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 음성 명령 인식 장치의 구조를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 음성 명령 인식 장치의 동작 방법을 도시한 순서도이다.
이하에서는 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 이러한 설명은 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였으며, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 본 명세서 상에서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 사람에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다.
본 문서에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다. 또한, 본 발명의 다양한 실시예들에 있어서, 각 구성요소들, 기능 블록들 또는 수단들은 하나 또는 그 이상의 하부 구성요소로 구성될 수 있고, 각 구성요소들이 수행하는 전기, 전자, 기계적 기능들은 전자회로, 집적회로, ASIC(Application Specific Integrated Circuit) 등 공지된 다양한 소자들 또는 기계적 요소들로 구현될 수 있으며, 각각 별개로 구현되거나 2 이상이 하나로 통합되어 구현될 수도 있다.
한편, 첨부된 블록도의 블록들이나 흐름도의 단계들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터, 휴대용 노트북 컴퓨터, 네트워크 컴퓨터 등 데이터 프로세싱이 가능한 장비의 프로세서나 메모리에 탑재되어 지정된 기능들을 수행하는 컴퓨터 프로그램 명령들(instructions)을 의미하는 것으로 해석될 수 있다. 이들 컴퓨터 프로그램 명령들은 컴퓨터 장치에 구비된 메모리 또는 컴퓨터에서 판독 가능한 메모리에 저장될 수 있기 때문에, 블록도의 블록들 또는 흐름도의 단계들에서 설명된 기능들은 이를 수행하는 명령 수단을 내포하는 제조물로 생산될 수도 있다. 아울러, 각 블록 또는 각 단계는 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 명령들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 가능한 실시예들에서는 블록들 또는 단계들에서 언급된 기능들이 정해진 순서와 달리 실행되는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들 또는 단계들은 실질적으로 동시에 수행되거나, 역순으로 수행될 수 있으며, 경우에 따라 일부 블록들 또는 단계들이 생략된 채로 수행될 수도 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 음성 명령 인식 장치의 구조를 도시한 도면이다.
본 발명에 따른 음성 명령 인식 장치(110)는 초음파 대역의 교란 신호를 발생시켜 음성 녹음을 방지하는 녹음 방지 장치(100)와의 연동을 통해 인증된 사용자만이 음성 명령을 인가할 수 있도록 지원하는 장치로, 음성 명령 인식 장치(110)는 식별 정보 저장부(111), 검색부(112), 제어부(113) 및 음성 인식부(114)를 포함한다.
본 발명은 소정의 인증된 사용자만이 녹음 방지 장치(100)의 교란 신호 발생을 중단시키고, 음성 명령 인식 장치(110)에 음성 명령을 인가할 수 있도록 지원하기 위해서, 사용자 인증을 위한 소정의 사용자 인증용 단말(101)이 인증된 사용자에게 미리 발급되도록 구성된다.
이때, 식별 정보 저장부(111)에는 음성 명령 인식 장치(110)를 사용할 수 있도록 지정된 사용자에게 미리 발급되어 있는 사용자 인증용 단말(101)의 고유 식별 정보가 저장되어 있다.
검색부(112)는 녹음 방지 장치(100)가 구동되고 있는 상황에서 제1 사용자에 의해 음성 명령 인식 장치(110)로의 음성 인식 시작 명령이 인가되면, 근거리 통신 모듈을 통해 사용자 인증용 단말(101)의 고유 식별 정보가 접속 가능한 단말의 고유 식별 정보로 검색되는지 여부를 확인한다.
예컨대, 상기 제1 사용자에 의해 상기 음성 인식 시작 명령이 인가되면, 검색부(112)는 블루투스 모듈을 통해서 식별 정보 저장부(111)에 저장되어 있는 사용자 인증용 단말(101)의 고유 식별 정보가 접속 가능한 단말의 고유 식별 정보로 검색되는지 여부를 확인할 수 있다.
이때, 본 발명의 일실시예에 따르면, 검색부(112)는 모델 저장부(121) 및 시작 명령 인식부(122)를 포함할 수 있다.
모델 저장부(121)는 음성 인식을 시작할 것을 지시하는 사전 설정된 제1 음성 명령어로 구성된 사용자 음성과 초음파 대역의 교란 신호가 서로 혼합되어 생성된 서로 다른 복수의 혼합 음성 신호들을 기초로 상기 음성 인식 시작 명령에 대응하는 음성 신호를 인식하기 위한 사전 학습된 기계학습 모델 데이터를 저장하고 있다.
관련해서, 상기 제1 음성 명령어가 '음성 명령 시작'이라고 하는 경우, 개발자는 '음성 명령 시작'이라고 하는 음성과 녹음 방지 장치(100)를 통해 방출되는 교란 신호를 서로 혼합하여 다양한 혼합 음성 신호들을 만든 후 음성 명령 인식 장치(110)가 상기 혼합 음성 신호들을 상기 음성 인식 시작 명령에 대응하는 wake-up 신호로 인식하도록 기계학습을 수행함으로써, 상기 기계학습 모델 데이터를 생성하여 이를 모델 저장부(121)에 저장해 둘 수 있다.
이때, 시작 명령 인식부(122)는 상기 제1 사용자에 의해 상기 제1 음성 명령어가 발화되어 상기 제1 음성 명령어에 대한 발화 음성과 녹음 방지 장치(100)를 통해 발생되고 있는 초음파 대역의 교란 신호가 혼합된 제1 혼합 음성 신호가 인가되면, 상기 기계학습 모델 데이터를 기초로 상기 제1 혼합 음성 신호를 상기 음성 인식 시작 명령에 대응하는 음성 신호로 인식함으로써, 음성 명령 인식 장치(110)에 상기 음성 인식 시작 명령이 인가된 것으로 판단할 수 있다.
제어부(113)는 검색부(112)를 통해 사용자 인증용 단말(101)의 고유 식별 정보가 검색되는 것으로 확인되는 경우, 사용자 인증용 단말(101)과 접속하여 사용자 인증용 단말(101)에 대한 단말 인증을 수행한 후 녹음 방지 장치(100)로 녹음 방지 장치(100)의 교란 신호 발생을 중단할 것을 지시하는 제어 명령을 전송한다.
이때, 본 발명의 일실시예에 따르면, 제어부(113)는 인증 정보 저장부(115), 랜덤 벡터 생성부(116), 암호화 벡터 생성부(117), 피드백 요청부(118), 벡터 확인부(119) 및 제어 명령 전송부(120)를 포함할 수 있다.
인증 정보 저장부(115)에는 단말 인증에 사용하기 위한 t(t는 자연수임) 비트의 코드에 대한 에러 정정 능력을 갖는 미리 설정된 k x n(k와 n은 2이상의 자연수로 n은 k보다 큰 수임)크기의 생성행렬(generator matrix)과 미리 설정된 n차원의 인증 벡터가 저장되어 있다.
생성행렬은 데이터 전송측이 데이터 수신측으로 데이터를 전송할 때, 데이터 수신측이 에러 정정을 수행할 수 있도록 코드워드(codeword)를 생성하는데 사용되는 행렬로, 데이터 전송측이 소정의 생성행렬을 기초로 코드워드를 생성하여 데이터 수신측으로 전송하면, 데이터 수신측에서는 생성행렬에 대응하는 패리티 검사 행렬을 통해 수신된 데이터로부터 에러와 원본 데이터를 복원할 수 있게 된다.
랜덤 벡터 생성부(116)는 검색부(112)를 통해 사용자 인증용 단말(101)의 고유 식별 정보가 검색되는 것으로 확인되는 경우, k차원의 제1 랜덤 벡터를 랜덤하게 생성하고, 해밍 무게(Hamming Weight)가 t인 n차원의 제2 랜덤 벡터를 랜덤하게 생성한다.
여기서, 해밍 무게란 '0'과 '1'로 구성된 코드 값들의 집합에서 '1'이라는 코드 값의 개수를 의미한다.
암호화 벡터 생성부(117)는 상기 생성행렬을 기초로 상기 제1 랜덤 벡터에 대한 인코딩을 수행함으로써, 상기 제1 랜덤 벡터에 대한 제1 코드워드(codeword)를 생성하고, 상기 제1 코드워드에 상기 제2 랜덤 벡터를 에러 코드로 인가함으로써, n차원의 제1 암호화 벡터를 생성한다.
예컨대, 상기 생성행렬을 'G'라고 하고, 상기 제1 랜덤 벡터를 'm', 상기 제2 렌덤 벡터를 'e'라고 하는 경우, 암호화 벡터 생성부(117)는 하기의 수학식 1의 연산에 따라 상기 제1 암호화 벡터 'r'을 생성할 수 있다.
Figure 112019118548359-pat00001
여기서,
Figure 112019118548359-pat00002
는 배타적 논리합 연산을 의미한다. G는 k x n크기의 행렬이고, m은 k차원의 벡터로 1 x k크기의 행벡터로 표현할 수 있으며, e는 n차원의 벡터이기 때문에 상기 제1 암호화 벡터는 n차원의 벡터가 된다.
피드백 요청부(118)는 상기 제1 암호화 벡터를 사용자 인증용 단말(101)로 전송하면서, 사용자 인증용 단말(101)로 상기 제1 암호화 벡터에 대응되는 피드백 벡터의 전송을 요청한다.
이때, 본 발명의 일실시예에 따르면, 사용자 인증용 단말(101)은 메모리 상에 상기 생성행렬에 대응되는 (n-k) x n크기의 상기 패리티 검사 행렬과 상기 인증 벡터를 사전 저장하고 있고, 음성 명령 인식 장치(110)로부터 상기 제1 암호화 벡터와 상기 제1 암호화 벡터에 대응되는 피드백 벡터의 전송 요청이 수신되면, 상기 메모리 상에 저장되어 있는 상기 패리티 검사 행렬을 기초로 상기 제1 암호화 벡터에 대해 에러 정정 기반의 디코딩을 수행함으로써, 상기 제1 암호화 벡터로부터 에러 코드로 삽입되어 있는 상기 제2 랜덤 벡터를 복원하고, 상기 복원된 제2 랜덤 벡터와 상기 메모리 상에 저장되어 있는 상기 인증 벡터 간의 아다마르 곱(Hadamard product)을 연산하여 상기 제1 피드백 벡터를 생성한 후 상기 제1 피드백 벡터를 음성 명령 인식 장치(110)로 전송할 수 있다.
관련해서, 상기 제1 암호화 벡터를 상기 수학식 1에서 나타낸 'r'이라고 하고, 상기 패리티 검사 행렬을 'H'라고 하는 경우, 사용자 인증용 단말(101)의 동작을 설명하면 다음과 같다.
우선, 패리티 검사 행렬은 데이터 전송측이 소정의 생성행렬을 기반으로 인코딩된 코드워드를 데이터 수신측으로 전송하였을 때, 데이터 수신측이 수신한 데이터에 에러가 발생하였는지 여부를 검증하기 위한 행렬로, k x n크기의 상기 생성행렬 G에 대응하는 상기 패리티 검사 행렬 H는 상기 생성행렬 G와의 관계에서 하기의 수학식 2와 같은 특성을 갖는다.
Figure 112019118548359-pat00003
여기서, HT는 상기 패리티 검사 행렬의 전치 행렬을 의미한다.
이때, 사용자 인증용 단말(101)은 음성 명령 인식 장치(110)로부터 상기 제1 암호화 벡터 r이 수신되면, 상기 제1 암호화 벡터 r과 메모리 상에 저장되어 있는 상기 패리티 검사 행렬 H를 기초로 하기의 수학식 3에 따른 연산을 수행할 수 있다.
Figure 112019118548359-pat00004
상기 수학식 3과 같이, 상기 제1 암호화 벡터 r과 상기 패리티 검사 행렬의 전치 행렬인 HT를 곱하여 산출되는 S를 신드롬(Syndrome)이라고 한다. 상기 수학식 3에 따라 연산되는 신드롬 S는 상기 제1 암호화 벡터가 n차원의 벡터이고, 상기 패리티 검사 행렬이 (n-k) x n크기를 갖기 때문에 1 x (n-k)크기의 행벡터로 표현될 수 있다.
이때,
Figure 112019118548359-pat00005
는
Figure 112019118548359-pat00006
이기 때문에, 상기 수학식 2와 같은 특성으로 인해 하기의 수학식 4와 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112019118548359-pat00007
이때, 사용자 인증용 단말(101)은 상기 수학식 3의 연산에 따라 신드롬 S가 연산되면, 상기 수학식 4의 특성을 이용하여
Figure 112019118548359-pat00008
를 만족하는 상기 제2 랜덤 벡터 e를 찾아낼 수 있다.
상기 제2 랜덤 벡터 e는 상기 수학식 1에서 나타낸 바와 같이 상기 제1 암호화 벡터 r 내에 에러 코드로 존재하는 벡터로, 해밍 무게가 t이기 때문에 상기 제1 암호화 벡터 r은
Figure 112019118548359-pat00009
라는 상기 제1 코드워드에서 t비트 코드에 대해서만 에러가 발생한 벡터라고 볼 수 있다.
따라서, 사용자 인증용 단말(101)은 상기 패리티 검사 행렬 H가 t비트 코드에 대한 에러 정정 능력을 갖는 생성행렬 G에 대응하는 행렬이라고 하였기 때문에,
Figure 112019118548359-pat00010
을 만족하는 e를 찾기 위한 신드롬 디코딩(Syndrome Decoding)을 수행함으로써, 상기 제1 암호화 벡터 r로부터 에러 코드로 삽입되어 있는 상기 제2 랜덤 벡터 e를 복원할 수 있다.
이렇게, 상기 제2 랜덤 벡터 e가 복원되면, 사용자 인증용 단말(101)은 상기 복원된 제2 랜덤 벡터와 상기 메모리 상에 저장되어 있는 인증 벡터 간의 아다마르 곱을 연산하여 제1 피드백 벡터를 생성한 후 상기 제1 피드백 벡터를 음성 명령 인식 장치(110)로 전송할 수 있다.
여기서, 아다마르 곱이란 같은 크기의 벡터나 행렬에서 각 성분을 곱하는 연산을 의미하는 것으로, [a b c]와 [x y z]라는 벡터가 존재할 때, 두 벡터 간의 아다마르 곱은 [ax by cz]로 연산될 수 있다.
벡터 확인부(119)는 사용자 인증용 단말(101)로부터 상기 제1 암호화 벡터에 대응되는 피드백 벡터로 상기 제1 피드백 벡터가 수신되면, 상기 제2 랜덤 벡터와 상기 인증 벡터 간의 아다마르 곱을 연산하여 제1 연산 벡터를 생성하고, 상기 제1 연산 벡터가 상기 제1 피드백 벡터와 동일한지 확인한다.
여기서, 상기 제1 연산 벡터와 상기 제1 피드백 벡터가 동일하다는 의미는 인증 정보 저장부(115)에 저장되어 있는 상기 인증 벡터와 동일한 인증 벡터를 보유하고 있는 단말로부터 상기 제1 피드백 벡터가 수신되었다는 의미이기 때문에 상기 제1 연산 벡터와 상기 제1 피드백 벡터가 동일한 경우, 사용자 인증용 단말(101)은 인증된 사용자가 보유하고 있는 단말인 것으로 볼 수 있다.
제어 명령 전송부(120)는 상기 제1 연산 벡터와 상기 제1 피드백 벡터가 동일한 것으로 확인되면, 사용자 인증용 단말(101)에 대한 단말 인증을 완료한 후 녹음 방지 장치(100)로 녹음 방지 장치(100)의 교란 신호 발생을 중단할 것을 지시하는 상기 제어 명령을 전송한다.
이때, 녹음 방지 장치(110)는 음성 명령 인식 장치(110)로부터 상기 제어 명령이 수신되면, 상기 교란 신호의 발생을 중단할 수 있다.
그 이후, 음성 인식부(114)는 상기 제1 사용자의 음성을 인식하여 상기 제1 사용자의 음성에 따른 음성 명령을 실행한다.
결국, 본 발명에 따른 음성 명령 인식 장치(110)는 녹음 방지 장치(100)를 통해 교란 신호가 발생되고 있는 상황에서 사용자에 의해 음성 인식 시작 명령이 인가되면, 사용자 인증용 단말(101)과의 연동을 통해 사용자 인증을 완료한 후 사용자 인증이 완료되면, 녹음 방지 장치(100)로 교란 신호의 발생을 중단할 것을 지시하는 제어 명령을 전송함으로써, 인증된 사용자만이 음성 명령을 인가할 수 있도록 지원할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 초음파 대역의 교란 신호를 발생시켜 음성 녹음을 방지하는 녹음 방지 장치와의 연동을 통해 인증된 사용자만이 음성 명령을 인가할 수 있도록 지원하는 음성 명령 인식 장치의 동작 방법을 도시한 순서도이다.
단계(S210)에서는 상기 음성 명령 인식 장치를 사용할 수 있도록 지정된 사용자에게 미리 발급되어 있는 사용자 인증용 단말의 고유 식별 정보가 저장되어 있는 식별 정보 저장부를 유지한다.
단계(S220)에서는 상기 녹음 방지 장치가 구동되고 있는 상황에서 제1 사용자에 의해 상기 음성 명령 인식 장치로의 음성 인식 시작 명령이 인가되면, 근거리 통신 모듈을 통해 상기 사용자 인증용 단말의 고유 식별 정보가 접속 가능한 단말의 고유 식별 정보로 검색되는지 여부를 확인한다.
단계(S230)에서는 상기 사용자 인증용 단말의 고유 식별 정보가 검색되는 것으로 확인되는 경우, 상기 사용자 인증용 단말과 접속하여 상기 사용자 인증용 단말에 대한 단말 인증을 수행한 후 상기 녹음 방지 장치로 상기 녹음 방지 장치의 교란 신호 발생을 중단할 것을 지시하는 제어 명령을 전송한다.
단계(S240)에서는 상기 제1 사용자의 음성을 인식하여 상기 제1 사용자의 음성에 따른 음성 명령을 실행한다.
이때, 본 발명의 일실시예에 따르면, 단계(S230)에서는 단말 인증에 사용하기 위한 t(t는 자연수임) 비트의 코드에 대한 에러 정정 능력을 갖는 미리 설정된 k x n(k와 n은 2이상의 자연수로 n은 k보다 큰 수임)크기의 생성행렬과 미리 설정된 n차원의 인증 벡터가 저장되어 있는 인증 정보 저장부를 유지하는 단계, 단계(S220)을 통해 상기 사용자 인증용 단말의 고유 식별 정보가 검색되는 것으로 확인되는 경우, k차원의 제1 랜덤 벡터를 랜덤하게 생성하고, 해밍 무게가 t인 n차원의 제2 랜덤 벡터를 랜덤하게 생성하는 단계, 상기 생성행렬을 기초로 상기 제1 랜덤 벡터에 대한 인코딩을 수행함으로써, 상기 제1 랜덤 벡터에 대한 제1 코드워드를 생성하고, 상기 제1 코드워드에 상기 제2 랜덤 벡터를 에러 코드로 인가함으로써, n차원의 제1 암호화 벡터를 생성하는 단계, 상기 제1 암호화 벡터를 상기 사용자 인증용 단말로 전송하면서, 상기 사용자 인증용 단말로 상기 제1 암호화 벡터에 대응되는 피드백 벡터의 전송을 요청하는 단계, 상기 사용자 인증용 단말로부터 상기 제1 암호화 벡터에 대응되는 피드백 벡터로 제1 피드백 벡터(상기 제1 피드백 벡터는 상기 생성행렬에 대응하는 (n-k) x n크기의 패리티 검사 행렬을 기초로 상기 제1 암호화 벡터에 대한 에러 정정 기반의 디코딩이 수행되어 상기 제2 랜덤 벡터가 복원된 후 상기 복원된 제2 랜덤 벡터와 상기 사용자 인증용 단말에 기 저장되어 있는 상기 인증 벡터 간의 아다마르 곱이 연산되어 생성된 벡터임)가 수신되면, 상기 제2 랜덤 벡터와 상기 인증 벡터 간의 아다마르 곱을 연산하여 제1 연산 벡터를 생성하고, 상기 제1 연산 벡터가 상기 제1 피드백 벡터와 동일한지 확인하는 단계 및 상기 제1 연산 벡터와 상기 제1 피드백 벡터가 동일한 것으로 확인되면, 상기 사용자 인증용 단말에 대한 단말 인증을 완료한 후 상기 녹음 방지 장치로 상기 녹음 방지 장치의 교란 신호 발생을 중단할 것을 지시하는 상기 제어 명령을 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
이때, 본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 사용자 인증용 단말은 메모리 상에 상기 생성행렬에 대응되는 (n-k) x n크기의 상기 패리티 검사 행렬과 상기 인증 벡터를 사전 저장하고 있고, 상기 음성 명령 인식 장치로부터 상기 제1 암호화 벡터와 상기 제1 암호화 벡터에 대응되는 피드백 벡터의 전송 요청이 수신되면, 상기 메모리 상에 저장되어 있는 상기 패리티 검사 행렬을 기초로 상기 제1 암호화 벡터에 대해 에러 정정 기반의 디코딩을 수행함으로써, 상기 제1 암호화 벡터로부터 에러 코드로 삽입되어 있는 상기 제2 랜덤 벡터를 복원하고, 상기 복원된 제2 랜덤 벡터와 상기 메모리 상에 저장되어 있는 상기 인증 벡터 간의 아다마르 곱을 연산하여 상기 제1 피드백 벡터를 생성한 후 상기 제1 피드백 벡터를 상기 음성 명령 인식 장치로 전송할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 단계(S220)에서는 음성 인식을 시작할 것을 지시하는 사전 설정된 제1 음성 명령어로 구성된 사용자 음성과 초음파 대역의 교란 신호가 서로 혼합되어 생성된 서로 다른 복수의 혼합 음성 신호들을 기초로 상기 음성 인식 시작 명령에 대응하는 음성 신호를 인식하기 위한 사전 학습된 기계학습 모델 데이터를 저장하고 있는 모델 저장부를 유지하는 단계 및 상기 제1 사용자에 의해 상기 제1 음성 명령어가 발화되어 상기 제1 음성 명령어에 대한 발화 음성과 상기 녹음 방지 장치를 통해 발생되고 있는 초음파 대역의 교란 신호가 혼합된 제1 혼합 음성 신호가 인가되면, 상기 기계학습 모델 데이터를 기초로 상기 제1 혼합 음성 신호를 상기 음성 인식 시작 명령에 대응하는 음성 신호로 인식함으로써, 상기 음성 명령 인식 장치에 상기 음성 인식 시작 명령이 인가된 것으로 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
이상, 도 2를 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 음성 명령 인식 장치의 동작 방법에 대해 설명하였다. 여기서, 본 발명의 일실시예에 따른 음성 명령 인식 장치의 동작 방법은 도 1을 이용하여 설명한 음성 명령 인식 장치(110)의 동작에 대한 구성과 대응될 수 있으므로, 이에 대한 보다 상세한 설명은 생략하기로 한다.
본 발명의 일실시예에 따른 음성 명령 인식 장치의 동작 방법은 컴퓨터와의 결합을 통해 실행시키기 위한 저장매체에 저장된 컴퓨터 프로그램으로 구현될 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 음성 명령 인식 장치의 동작 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
110: 음성 명령 인식 장치
111: 식별 정보 저장부 112: 검색부
113: 제어부 114: 음성 인식부
115: 인증 정보 저장부 116: 랜덤 벡터 생성부
117: 암호화 벡터 생성부 118: 피드백 요청부
119: 벡터 확인부 120: 제어 명령 전송부
100: 녹음 방지 장치
101: 사용자 인증용 단말

Claims (10)

  1. 초음파 대역의 교란 신호를 발생시켜 음성 녹음을 방지하는 녹음 방지 장치와의 연동을 통해 인증된 사용자만이 음성 명령을 인가할 수 있도록 지원하는 음성 명령 인식 장치에 있어서,
    상기 음성 명령 인식 장치를 사용할 수 있도록 지정된 사용자에게 미리 발급되어 있는 사용자 인증용 단말의 고유 식별 정보가 저장되어 있는 식별 정보 저장부;
    상기 녹음 방지 장치가 구동되고 있는 상황에서 제1 사용자에 의해 상기 음성 명령 인식 장치로의 음성 인식 시작 명령이 인가되면, 근거리 통신 모듈을 통해 상기 사용자 인증용 단말의 고유 식별 정보가 접속 가능한 단말의 고유 식별 정보로 검색되는지 여부를 확인하는 검색부;
    상기 사용자 인증용 단말의 고유 식별 정보가 검색되는 것으로 확인되는 경우, 상기 사용자 인증용 단말과 접속하여 상기 사용자 인증용 단말에 대한 단말 인증을 수행한 후 상기 녹음 방지 장치로 상기 녹음 방지 장치의 교란 신호 발생을 중단할 것을 지시하는 제어 명령을 전송하는 제어부; 및
    상기 제1 사용자의 음성을 인식하여 상기 제1 사용자의 음성에 따른 음성 명령을 실행하는 음성 인식부
    를 포함하는 음성 명령 인식 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는
    단말 인증에 사용하기 위한 t(t는 자연수임) 비트의 코드에 대한 에러 정정 능력을 갖는 미리 설정된 k x n(k와 n은 2이상의 자연수로 n은 k보다 큰 수임)크기의 생성행렬(generator matrix)과 미리 설정된 n차원의 인증 벡터가 저장되어 있는 인증 정보 저장부;
    상기 검색부를 통해 상기 사용자 인증용 단말의 고유 식별 정보가 검색되는 것으로 확인되는 경우, k차원의 제1 랜덤 벡터를 랜덤하게 생성하고, 해밍 무게(Hamming Weight)가 t인 n차원의 제2 랜덤 벡터를 랜덤하게 생성하는 랜덤 벡터 생성부;
    상기 생성행렬을 기초로 상기 제1 랜덤 벡터에 대한 인코딩을 수행함으로써, 상기 제1 랜덤 벡터에 대한 제1 코드워드(codeword)를 생성하고, 상기 제1 코드워드에 상기 제2 랜덤 벡터를 에러 코드로 인가함으로써, n차원의 제1 암호화 벡터를 생성하는 암호화 벡터 생성부;
    상기 제1 암호화 벡터를 상기 사용자 인증용 단말로 전송하면서, 상기 사용자 인증용 단말로 상기 제1 암호화 벡터에 대응되는 피드백 벡터의 전송을 요청하는 피드백 요청부;
    상기 사용자 인증용 단말로부터 상기 제1 암호화 벡터에 대응되는 피드백 벡터로 제1 피드백 벡터 - 상기 제1 피드백 벡터는 상기 생성행렬에 대응하는 (n-k) x n크기의 패리티 검사 행렬을 기초로 상기 제1 암호화 벡터에 대한 에러 정정 기반의 디코딩이 수행되어 상기 제2 랜덤 벡터가 복원된 후 상기 복원된 제2 랜덤 벡터와 상기 사용자 인증용 단말에 기 저장되어 있는 상기 인증 벡터 간의 아다마르 곱(Hadamard product)이 연산되어 생성된 벡터임 - 가 수신되면, 상기 제2 랜덤 벡터와 상기 인증 벡터 간의 아다마르 곱을 연산하여 제1 연산 벡터를 생성하고, 상기 제1 연산 벡터가 상기 제1 피드백 벡터와 동일한지 확인하는 벡터 확인부; 및
    상기 제1 연산 벡터와 상기 제1 피드백 벡터가 동일한 것으로 확인되면, 상기 사용자 인증용 단말에 대한 단말 인증을 완료한 후 상기 녹음 방지 장치로 상기 녹음 방지 장치의 교란 신호 발생을 중단할 것을 지시하는 상기 제어 명령을 전송하는 제어 명령 전송부
    를 포함하는 음성 명령 인식 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 사용자 인증용 단말은
    메모리 상에 상기 생성행렬에 대응되는 (n-k) x n크기의 상기 패리티 검사 행렬과 상기 인증 벡터를 사전 저장하고 있고,
    상기 음성 명령 인식 장치로부터 상기 제1 암호화 벡터와 상기 제1 암호화 벡터에 대응되는 피드백 벡터의 전송 요청이 수신되면, 상기 메모리 상에 저장되어 있는 상기 패리티 검사 행렬을 기초로 상기 제1 암호화 벡터에 대해 에러 정정 기반의 디코딩을 수행함으로써, 상기 제1 암호화 벡터로부터 에러 코드로 삽입되어 있는 상기 제2 랜덤 벡터를 복원하고, 상기 복원된 제2 랜덤 벡터와 상기 메모리 상에 저장되어 있는 상기 인증 벡터 간의 아다마르 곱을 연산하여 상기 제1 피드백 벡터를 생성한 후 상기 제1 피드백 벡터를 상기 음성 명령 인식 장치로 전송하는 음성 명령 인식 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 검색부는
    음성 인식을 시작할 것을 지시하는 사전 설정된 제1 음성 명령어로 구성된 사용자 음성과 초음파 대역의 교란 신호가 서로 혼합되어 생성된 서로 다른 복수의 혼합 음성 신호들을 기초로 상기 음성 인식 시작 명령에 대응하는 음성 신호를 인식하기 위한 사전 학습된 기계학습 모델 데이터를 저장하고 있는 모델 저장부; 및
    상기 제1 사용자에 의해 상기 제1 음성 명령어가 발화되어 상기 제1 음성 명령어에 대한 발화 음성과 상기 녹음 방지 장치를 통해 발생되고 있는 초음파 대역의 교란 신호가 혼합된 제1 혼합 음성 신호가 인가되면, 상기 기계학습 모델 데이터를 기초로 상기 제1 혼합 음성 신호를 상기 음성 인식 시작 명령에 대응하는 음성 신호로 인식함으로써, 상기 음성 명령 인식 장치에 상기 음성 인식 시작 명령이 인가된 것으로 판단하는 시작 명령 인식부
    를 포함하는 음성 명령 인식 장치.
  5. 초음파 대역의 교란 신호를 발생시켜 음성 녹음을 방지하는 녹음 방지 장치와의 연동을 통해 인증된 사용자만이 음성 명령을 인가할 수 있도록 지원하는 음성 명령 인식 장치의 동작 방법에 있어서,
    상기 음성 명령 인식 장치를 사용할 수 있도록 지정된 사용자에게 미리 발급되어 있는 사용자 인증용 단말의 고유 식별 정보가 저장되어 있는 식별 정보 저장부를 유지하는 단계;
    상기 녹음 방지 장치가 구동되고 있는 상황에서 제1 사용자에 의해 상기 음성 명령 인식 장치로의 음성 인식 시작 명령이 인가되면, 근거리 통신 모듈을 통해 상기 사용자 인증용 단말의 고유 식별 정보가 접속 가능한 단말의 고유 식별 정보로 검색되는지 여부를 확인하는 단계;
    상기 사용자 인증용 단말의 고유 식별 정보가 검색되는 것으로 확인되는 경우, 상기 사용자 인증용 단말과 접속하여 상기 사용자 인증용 단말에 대한 단말 인증을 수행한 후 상기 녹음 방지 장치로 상기 녹음 방지 장치의 교란 신호 발생을 중단할 것을 지시하는 제어 명령을 전송하는 단계; 및
    상기 제1 사용자의 음성을 인식하여 상기 제1 사용자의 음성에 따른 음성 명령을 실행하는 단계
    를 포함하는 음성 명령 인식 장치의 동작 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제어 명령을 전송하는 단계는
    단말 인증에 사용하기 위한 t(t는 자연수임) 비트의 코드에 대한 에러 정정 능력을 갖는 미리 설정된 k x n(k와 n은 2이상의 자연수로 n은 k보다 큰 수임)크기의 생성행렬(generator matrix)과 미리 설정된 n차원의 인증 벡터가 저장되어 있는 인증 정보 저장부를 유지하는 단계;
    상기 검색되는지 여부를 확인하는 단계를 통해 상기 사용자 인증용 단말의 고유 식별 정보가 검색되는 것으로 확인되는 경우, k차원의 제1 랜덤 벡터를 랜덤하게 생성하고, 해밍 무게(Hamming Weight)가 t인 n차원의 제2 랜덤 벡터를 랜덤하게 생성하는 단계;
    상기 생성행렬을 기초로 상기 제1 랜덤 벡터에 대한 인코딩을 수행함으로써, 상기 제1 랜덤 벡터에 대한 제1 코드워드(codeword)를 생성하고, 상기 제1 코드워드에 상기 제2 랜덤 벡터를 에러 코드로 인가함으로써, n차원의 제1 암호화 벡터를 생성하는 단계;
    상기 제1 암호화 벡터를 상기 사용자 인증용 단말로 전송하면서, 상기 사용자 인증용 단말로 상기 제1 암호화 벡터에 대응되는 피드백 벡터의 전송을 요청하는 단계;
    상기 사용자 인증용 단말로부터 상기 제1 암호화 벡터에 대응되는 피드백 벡터로 제1 피드백 벡터 - 상기 제1 피드백 벡터는 상기 생성행렬에 대응하는 (n-k) x n크기의 패리티 검사 행렬을 기초로 상기 제1 암호화 벡터에 대한 에러 정정 기반의 디코딩이 수행되어 상기 제2 랜덤 벡터가 복원된 후 상기 복원된 제2 랜덤 벡터와 상기 사용자 인증용 단말에 기 저장되어 있는 상기 인증 벡터 간의 아다마르 곱(Hadamard product)이 연산되어 생성된 벡터임 - 가 수신되면, 상기 제2 랜덤 벡터와 상기 인증 벡터 간의 아다마르 곱을 연산하여 제1 연산 벡터를 생성하고, 상기 제1 연산 벡터가 상기 제1 피드백 벡터와 동일한지 확인하는 단계; 및
    상기 제1 연산 벡터와 상기 제1 피드백 벡터가 동일한 것으로 확인되면, 상기 사용자 인증용 단말에 대한 단말 인증을 완료한 후 상기 녹음 방지 장치로 상기 녹음 방지 장치의 교란 신호 발생을 중단할 것을 지시하는 상기 제어 명령을 전송하는 단계
    를 포함하는 음성 명령 인식 장치의 동작 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 사용자 인증용 단말은
    메모리 상에 상기 생성행렬에 대응되는 (n-k) x n크기의 상기 패리티 검사 행렬과 상기 인증 벡터를 사전 저장하고 있고,
    상기 음성 명령 인식 장치로부터 상기 제1 암호화 벡터와 상기 제1 암호화 벡터에 대응되는 피드백 벡터의 전송 요청이 수신되면, 상기 메모리 상에 저장되어 있는 상기 패리티 검사 행렬을 기초로 상기 제1 암호화 벡터에 대해 에러 정정 기반의 디코딩을 수행함으로써, 상기 제1 암호화 벡터로부터 에러 코드로 삽입되어 있는 상기 제2 랜덤 벡터를 복원하고, 상기 복원된 제2 랜덤 벡터와 상기 메모리 상에 저장되어 있는 상기 인증 벡터 간의 아다마르 곱을 연산하여 상기 제1 피드백 벡터를 생성한 후 상기 제1 피드백 벡터를 상기 음성 명령 인식 장치로 전송하는 음성 명령 인식 장치의 동작 방법.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 검색되는지 여부를 확인하는 단계는
    음성 인식을 시작할 것을 지시하는 사전 설정된 제1 음성 명령어로 구성된 사용자 음성과 초음파 대역의 교란 신호가 서로 혼합되어 생성된 서로 다른 복수의 혼합 음성 신호들을 기초로 상기 음성 인식 시작 명령에 대응하는 음성 신호를 인식하기 위한 사전 학습된 기계학습 모델 데이터를 저장하고 있는 모델 저장부를 유지하는 단계; 및
    상기 제1 사용자에 의해 상기 제1 음성 명령어가 발화되어 상기 제1 음성 명령어에 대한 발화 음성과 상기 녹음 방지 장치를 통해 발생되고 있는 초음파 대역의 교란 신호가 혼합된 제1 혼합 음성 신호가 인가되면, 상기 기계학습 모델 데이터를 기초로 상기 제1 혼합 음성 신호를 상기 음성 인식 시작 명령에 대응하는 음성 신호로 인식함으로써, 상기 음성 명령 인식 장치에 상기 음성 인식 시작 명령이 인가된 것으로 판단하는 단계
    를 포함하는 음성 명령 인식 장치의 동작 방법.
  9. 제5항 내지 제8항 중 어느 한 항의 방법을 컴퓨터와의 결합을 통해 실행시키기 위한 컴퓨터 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능 기록 매체.
  10. 제5항 내지 제8항 중 어느 한 항의 방법을 컴퓨터와의 결합을 통해 실행시키기 위한 저장매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
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