KR102309785B1 - In-vehicle situation recognition method and system using directional sound waveform - Google Patents

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Abstract

본 발명은 지향성 소리 파형을 송출할 수 있는 지향성 스피커를 이용하여 차량 내부의 탑승객이 자기만의 음향 콘텐츠를 즐길 수 있도록 하는 동시에 추가적인 센서의 설치 없이 차량 내부의 상황을 인지할 수 있도록 하는 지향성 소리 파형을 이용한 차량내부 상황 인지 방법 및 시스템에 관한 것이다. 본 발명의 실시 예에 따른 지향성 소리 파형을 이용한 차량내부 상황 인지 방법은 차량 내에 장착된 지향성스피커를 이용하여 지향성 음파 신호 또는 초음파 신호를 송신하는 단계(S10)와, 지향성마이크를 이용하여 상기 지향성 음파 신호 또는 초음파 신호가 차량 내부에서 대상체에 의해 반사되는 음파 신호와 초음파 신호를 수신하는 단계(S20)를 포함할 수 있다. 또한, 음향분석기를 이용하여 수신된 음파 신호와 초음파 신호를 분석하는 단계(S30)와, 차량내부상황 인지부가 상기 음향분석기의 분석 결과를 토대로 차량 내부의 상황을 인지하는 단계(S40) 및 상황분석기가 차량 내부의 상황에 따라 판단하여 탑승자에게 미리 설정된 서비스를 제공하는 단계(S50)를 포함할 수 있다.The present invention provides a directional sound waveform that allows passengers inside a vehicle to enjoy their own sound content using a directional speaker capable of transmitting a directional sound waveform and at the same time recognize the situation inside the vehicle without installing an additional sensor. It relates to a method and system for recognizing a situation inside a vehicle using The method for recognizing a situation inside a vehicle using a directional sound waveform according to an embodiment of the present invention comprises the steps of transmitting a directional sound wave signal or an ultrasonic signal using a directional speaker mounted in the vehicle (S10), and the directional sound wave using a directional microphone. The method may include receiving a sound wave signal and an ultrasonic signal reflected by the object inside the vehicle in which the signal or the ultrasonic signal is received ( S20 ). In addition, the step of analyzing the received sound wave signal and the ultrasonic signal using the sound analyzer (S30), the vehicle internal situation recognition unit recognizing the situation inside the vehicle based on the analysis result of the sound analyzer (S40) and the situation analyzer may include a step (S50) of providing a preset service to the occupants by determining according to the situation inside the vehicle.

Description

지향성 소리 파형을 이용한 차량내부 상황 인지 방법 및 시스템{In-vehicle situation recognition method and system using directional sound waveform}In-vehicle situation recognition method and system using directional sound waveform

본 발명은 지향성 소리 파형을 이용한 차량내부 상황 인지 방법 및 시스템에 관한 것으로서, 지향성 소리 파형을 송출할 수 있는 지향성 스피커를 이용하여 차량 내부의 탑승객이 자기만의 음향 콘텐츠를 즐길 수 있도록 하는 동시에 추가적인 센서의 설치 없이 차량 내부의 상황을 인지할 수 있도록 하는 지향성 소리 파형을 이용한 차량내부 상황 인지 방법 및 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a method and system for recognizing an in-vehicle situation using a directional sound waveform, using a directional speaker capable of transmitting a directional sound waveform so that passengers inside the vehicle can enjoy their own sound content and at the same time, an additional sensor The present invention relates to a method and system for recognizing a situation inside a vehicle using a directional sound waveform that can recognize a situation inside a vehicle without installing a vehicle.

일반적으로 차량용 멀티사운드시스템은 DVD 플레이어, 라디오, 네비게이션, 텔레메틱스 등으로 분류되는 차량용 멀티미디어 시스템에 포함되는 시스템 개념으로서, DVD 플레이어, 라디오, 네비게이션, 텔레메틱스 등으로부터 출력되는 출력 신호를 아날로그적인 음성신호로 변환하여 출력하는 예컨대, 스피커들과 이들 스피커들 간의 연결 및 이들을 제어하는 시스템을 총괄하는 개념으로 사용될 수 있다.In general, a vehicle multi-sound system is a system concept included in a vehicle multimedia system classified into DVD player, radio, navigation, telematics, etc., and converts an output signal output from a DVD player, radio, navigation, telematics, etc. into an analog voice signal. For example, it can be used as a concept to generalize the speaker and the connection between the speakers and a system that controls them.

AV기기(DVD, 라디오 등)와 네비게이션, 텔레메틱스 등의 출력 음성신호는 별도의 앰프회로를 통해 프론트 스피커와 리어 스피커를 통해 출력되도록 구성되어 있다.Audio signals output from AV devices (DVD, radio, etc.), navigation, telematics, etc. are configured to be output through the front and rear speakers through a separate amplifier circuit.

그런데 이러한 프론트 스피커와 리어 스피커들은 무지향성 스피커로 설계되고, 이 무지향성 스피커로 인해 탑승자가 각기 다른 음원을 듣고 싶은 경우에도 차량 내에서는 같은 음원을 들어야 하는 문제점이 있다.However, these front speakers and rear speakers are designed as omni-directional speakers, and due to the omni-directional speakers, there is a problem in that passengers have to listen to the same sound source in the vehicle even if they want to listen to different sound sources.

즉, 탑승자 각자가 원하는 음원을 들으려고 하면 이어폰이나 헤드폰을 사용하는 경우가 있는데, 이 경우에도 자신이 원하지 않는 음원이 무지향성 스피커를 통해 들어와 노이즈 역할을 하게 된다.That is, when each passenger tries to listen to a desired sound source, earphones or headphones are sometimes used. Even in this case, an unwanted sound source enters through the omni-directional speaker and acts as noise.

따라서 무지향성 스피커에서 나오는 음원으로 인해 탑승자들은 각자의 취향에 따라 각기 다른 음원을 깨끗하게 들을 수 없는 문제점이 있다.Therefore, due to the sound source from the omni-directional speaker, there is a problem that passengers cannot clearly hear different sound sources according to their preferences.

또한, 차량 내부 상황을 파악하여 이에 따른 다양한 서비스를 제공하고자 하는 경우, 종래에는 차량 내부 상태를 파악하기 위해 거리센서나 감지센서와 같은 다양한 초음파 센서를 요구한다.In addition, when it is desired to provide various services by understanding the internal condition of the vehicle, various ultrasonic sensors such as a distance sensor or a detection sensor are conventionally required to determine the internal state of the vehicle.

하지만, 이러한 추가적인 센서나 장치는 서비스 제공을 위한 비용 증가의 원인이 된다.However, these additional sensors or devices cause an increase in cost for service provision.

대한민국 공개특허 제10-2015-0093015호(2015년 08월 17일 공개)Republic of Korea Patent Publication No. 10-2015-0093015 (published on August 17, 2015)

따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 종래의 단점을 해결한 것으로서, 차량 내부의 탑승객들이 각자의 취향에 따라 자기만의 음향 콘텐츠를 깨끗하게 즐길 수 있도록 하는데 그 목적이 있다. 또한, 별도의 추가적인 센서를 설치하지 않고도 차량 내부의 상황을 인지할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.Accordingly, the technical problem to be achieved by the present invention is to solve the disadvantages of the prior art, and it is an object of the present invention to allow passengers inside a vehicle to enjoy their own sound content cleanly according to their own tastes. In addition, the purpose of the present invention is to enable the user to recognize the situation inside the vehicle without installing an additional additional sensor.

이러한 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 지향성 소리 파형을 이용한 차량내부 상황 인지 방법은 차량 내에 장착된 지향성스피커를 이용하여 지향성 음파 신호 또는 초음파 신호를 송신하는 단계(S10)와, 지향성마이크를 이용하여 상기 지향성 음파 신호 또는 초음파 신호가 차량 내부에서 대상체에 의해 반사되는 음파 신호와 초음파 신호를 수신하는 단계(S20)를 포함할 수 있다.A method for recognizing a situation inside a vehicle using a directional sound waveform according to an aspect of the present invention for achieving this technical problem includes the steps of transmitting a directional sound wave signal or an ultrasonic signal using a directional speaker mounted in the vehicle (S10), and a directional microphone It may include the step of receiving the directional sound wave signal or the ultrasonic signal reflected by the object inside the vehicle and the ultrasonic signal by using (S20).

또한, 음향분석기를 이용하여 수신된 음파 신호와 초음파 신호를 분석하는 단계(S30)와, 차량내부상황 인지부가 상기 음향분석기의 분석 결과를 토대로 차량 내부의 상황을 인지하는 단계(S40) 및 상황분석기가 차량 내부의 상황에 따라 판단하여 탑승자에게 미리 설정된 서비스를 제공하는 단계(S50)를 포함할 수 있다.In addition, the step of analyzing the received sound wave signal and the ultrasonic signal using the sound analyzer (S30), the vehicle internal situation recognition unit recognizing the situation inside the vehicle based on the analysis result of the sound analyzer (S40) and the situation analyzer may include a step (S50) of providing a preset service to the occupants by determining according to the situation inside the vehicle.

이때, 상기 차량 내부의 상황을 인지하는 단계(S40)는 상기 지향성마이크를 통해 수신되는 음파 신호와 초음파 신호의 세기를 분석하여 대상체의 유무를 판단할 수 있다. 즉, 상기 차량내부상황 인지부는 지향성마이크를 통해 수신되는 음파 신호와 초음파 신호의 세기가 상대적으로 큰 경우에는 탑승객이 있는 것으로 판단하고, 수신되는 음파 신호와 초음파 신호의 세기가 상대적으로 작은 경우에는 탑승객이 없는 것으로 판단한다.In this case, in the step of recognizing the situation inside the vehicle ( S40 ), the presence or absence of the object may be determined by analyzing the intensity of the sound wave signal and the ultrasonic signal received through the directional microphone. That is, the in-vehicle situation recognizing unit determines that there is a passenger when the intensity of the sound wave signal and the ultrasonic signal received through the directional microphone is relatively large, and when the intensity of the received sound wave signal and the ultrasonic signal is relatively small, the passenger It is judged that there is no

또한, 상기 차량 내부의 상황을 인지하는 단계(S40)는 상기 지향성스피커를 통해 송신되는 지향성 음파 신호 또는 초음파 신호와, 지향성마이크를 통해 수신되는 음파 신호 및 초음파 신호의 위상 또는 주파수 차이 변화를 분석하여 차량의 창문 또는 도어 개폐 위치를 판단할 수 있다.In addition, the step of recognizing the situation inside the vehicle (S40) is by analyzing the phase or frequency difference change between the directional sound wave signal or ultrasonic signal transmitted through the directional speaker, and the sound wave signal and the ultrasonic signal received through the directional microphone. It is possible to determine a window or door opening/closing position of the vehicle.

또한, 본 발명의 다른 측면에 따른 지향성 소리 파형을 이용한 차량내부 상황 인지 시스템은 지향성스피커, 음향제어기, 지향성마이크, 음향분석기, 차량내부상황 인지부 및 상황분석기를 포함할 수 있다.In addition, the in-vehicle situation recognition system using the directional sound waveform according to another aspect of the present invention may include a directional speaker, a sound controller, a directional microphone, a sound analyzer, an in-vehicle situation recognition unit, and a situation analyzer.

상기 지향성스피커는 차량 내의 각 좌석 일측에 구비되어 해당 좌석의 탑승자에게만 청취될 수 있도록 지향성 소리 파형 또는 지향성 초음파 신호를 출력한다. 또한, 상기 음향제어기는 지향성스피커에서 출력되는 지향성 소리 파형 또는 지향성 초음파 신호의 세기와 주파수를 제어한다.The directional speaker is provided on one side of each seat in the vehicle to output a directional sound waveform or a directional ultrasound signal so that only the occupants of the corresponding seat can hear it. In addition, the sound controller controls the intensity and frequency of a directional sound waveform or a directional ultrasound signal output from the directional speaker.

상기 지향성마이크는 지향성스피커로부터 출력되는 신호가 차량 내부에서 대상체에 의해 반사되는 음파 신호와 초음파 신호를 수신한다. 또한, 상기 음향분석기는 지향성마이크에서 수신되는 음파 신호와 초음파 신호를 분석하여 음파 신호 및 초음파 신호의 세기와, 신호의 위상 및 주파수를 추출한다.The directional microphone receives a sound wave signal and an ultrasonic signal in which a signal output from the directional speaker is reflected by an object inside the vehicle. In addition, the sound analyzer analyzes the sound wave signal and the ultrasonic signal received from the directional microphone, and extracts the intensity of the sound wave signal and the ultrasonic signal, and the phase and frequency of the signal.

또한, 상기 차량내부상황 인지부는 음향분석기의 분석 결과를 토대로 차량 내부의 상황을 인지할 수 있다. 즉, 상기 차량내부상황 인지부는 차량 탑승자의 위치, 창문이나 도어의 개폐 여부를 인지할 수 있다.In addition, the vehicle internal situation recognition unit may recognize the internal situation of the vehicle based on the analysis result of the acoustic analyzer. That is, the vehicle internal situation recognition unit may recognize the position of the vehicle occupant and whether the window or door is opened or closed.

또한, 상기 상황분석기는 차량내부상황 인지부에서 인지된 차량 내부의 상황에 따라 판단하여 탑승자에게 미리 설정된 서비스를 제공한다.In addition, the situation analyzer provides a preset service to the occupant by judging according to the internal situation of the vehicle recognized by the vehicle internal situation recognition unit.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 지향성 소리 파형을 이용한 차량내부 상황 인지 방법 및 시스템은 차량 내부의 탑승객이 자기만의 음향 콘텐츠를 즐길 수 있도록 함과 동시에 별도의 추가적인 센서를 설치하지 않고도 차량 내부의 상황을 인지할 수 있는 효과가 있다.As described above, the method and system for recognizing an in-vehicle situation using a directional sound waveform according to the present invention allows passengers inside the vehicle to enjoy their own sound content and at the same time, without installing an additional sensor inside the vehicle. It has the effect of recognizing the situation of

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 차량내부상황인지 시스템을 나타내는 개념도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 차량내부상황인지 시스템을 나타내는 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 지향성스피커 및 지향성마이크의 설치 위치를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 차량내부 상황 인지 방법을 나타내는 순서도이다.
1 is a conceptual diagram illustrating a system for recognizing a situation inside a vehicle according to an embodiment of the present invention.
2 is a configuration diagram illustrating a system for recognizing a situation inside a vehicle according to an embodiment of the present invention.
3 is a view showing an installation position of a directional speaker and a directional microphone according to an embodiment of the present invention.
4 is a flowchart illustrating a method for recognizing a situation inside a vehicle according to an embodiment of the present invention.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면부호를 붙였다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, embodiments of the present invention will be described in detail so that those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can easily implement them. However, the present invention may be embodied in various different forms and is not limited to the embodiments described herein. And in order to clearly explain the present invention in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and similar reference numerals are attached to similar parts throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "…모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 또는 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.Throughout the specification, when a part "includes" a certain element, it means that other elements may be further included, rather than excluding other elements, unless otherwise stated. In addition, terms such as “…unit”, “…group”, “…module”, etc. described in the specification mean a unit that processes at least one function or operation, which is implemented by hardware or software or a combination of hardware and software. can be

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail by describing preferred embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings.

각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.Like reference numerals in each figure indicate like elements.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 차량내부상황인지 시스템(10)을 나타내는 개념도이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 차량내부상황인지 시스템(10)을 나타내는 구성도이다. 또한, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 지향성스피커(100) 및 지향성마이크(300)의 설치 위치를 나타내는 도면이다.1 is a conceptual diagram illustrating a system for recognizing an in-vehicle situation according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a configuration diagram showing a system for recognizing an internal situation within a vehicle according to an embodiment of the present invention. In addition, FIG. 3 is a view showing the installation positions of the directional speaker 100 and the directional microphone 300 according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 실시 예에 따른 차량내부상황인지 시스템(10)은 지향성스피커(100), 음향제어기(200), 지향성마이크(300), 음향분석기(400), 차량내부상황 인지부(500) 및 상황분석기(600)를 포함할 수 있다.In-vehicle situation recognition system 10 according to an embodiment of the present invention includes a directional speaker 100, a sound controller 200, a directional microphone 300, a sound analyzer 400, an internal vehicle situation recognition unit 500, and a situation. It may include an analyzer 600 .

이때, 도 3에서 도시된 바와 같이 차량(20) 내부에는 다수의 지향성스피커(100)와 지향성마이크(300)가 설치될 수 있다.At this time, as shown in FIG. 3 , a plurality of directional speakers 100 and a directional microphone 300 may be installed inside the vehicle 20 .

지향성스피커(100)는 차량(20) 내의 각 좌석 일측에 구비되어 해당 좌석의 탑승자에게만 청취될 수 있도록 지향성 소리 파형 또는 지향성 초음파 신호를 출력한다. 또한, 음향제어기(200)는 지향성스피커(100)에서 출력되는 지향성 소리 파형 또는 지향성 초음파 신호의 세기와 주파수를 제어한다.The directional speaker 100 is provided on one side of each seat in the vehicle 20 to output a directional sound waveform or a directional ultrasound signal so that only the occupants of the corresponding seat can hear it. In addition, the sound controller 200 controls the intensity and frequency of a directional sound waveform or a directional ultrasound signal output from the directional speaker 100 .

즉, 지향성스피커(100)는 직진성이 강한 음파를 이용하여 차량(20) 내부의 승객이 음향제어기(200)를 통해 자기만의 음향 콘텐츠를 즐길 수 있도록 제공한다.That is, the directional speaker 100 provides a passenger inside the vehicle 20 to enjoy their own sound content through the sound controller 200 using sound waves with strong straightness.

지향성마이크(300)는 지향성스피커(100)로부터 출력되는 신호가 차량(20) 내부에서 대상체에 의해 반사되는 반사파를 수신할 수 있다. 즉, 지향성스피커(100)에서 송출되는 직진성이 강한 음파가 대상체에 부딪힐 경우 반사되는 경향도 강하기 때문에 지향성마이크(300)에서 수신되는 음파 신호와 초음파 신호의 세기를 측정하여 대상체의 유무를 판단할 수 있다.The directional microphone 300 may receive a reflected wave in which a signal output from the directional speaker 100 is reflected by an object inside the vehicle 20 . In other words, the presence or absence of the object is determined by measuring the intensity of the sound wave signal and the ultrasonic signal received from the directional microphone 300 because the sound wave with strong straightness transmitted from the directional speaker 100 has a strong tendency to be reflected when it collides with the object. can

음향분석기(400)는 지향성마이크(300)에서 수신되는 음파 신호와 초음파 신호를 분석하여 음파 신호 및 초음파 신호의 세기와, 신호의 위상 및 주파수를 추출한다.The sound analyzer 400 analyzes the sound wave signal and the ultrasonic signal received from the directional microphone 300 to extract the intensity of the sound wave signal and the ultrasonic signal, and the phase and frequency of the signal.

차량내부상황 인지부(500)는 음향분석기(400)의 분석 결과를 토대로 차량(20) 내부의 상황을 인지할 수 있다. 즉, 차량내부상황 인지부(500)는 차량(20) 탑승자의 위치, 창문이나 도어의 개폐 여부를 인지할 수 있다.The vehicle interior situation recognition unit 500 may recognize the interior situation of the vehicle 20 based on the analysis result of the acoustic analyzer 400 . That is, the vehicle internal situation recognizing unit 500 may recognize the position of the occupant of the vehicle 20 and whether the window or door is opened or closed.

예를 들어, 지향성마이크(300)를 통해 수신되는 음파 신호와 초음파 신호의 세기가 상대적으로 큰 경우에는 탑승객이 있다고 판단하고, 음파 신호와 초음파 신호의 세기가 상대적으로 작은 경우에는 탑승객이 없는 것으로 판단할 수 있다.For example, when the intensity of the sound wave signal and the ultrasonic signal received through the directional microphone 300 is relatively large, it is determined that there is a passenger, and when the intensity of the sound wave signal and the ultrasonic signal is relatively small, it is determined that there is no passenger. can do.

또한, 지향성스피커(100)에서 송출된 음파 신호 또는 초음파 신호가 차량(20)의 창문이나 도어, 트렁크가 오픈(Open) 되어 발생되는 풍절음과 합성될 경우 반사되는 음파 신호와 초음파 신호는 상기 풍절음의 발원지 위치에 따라 위상 또는 주파수가 다르게 변하게 된다.In addition, when the sound wave signal or ultrasonic signal transmitted from the directional speaker 100 is synthesized with a wind noise generated when a window, door, or trunk of the vehicle 20 is opened, the reflected sound wave signal and the ultrasonic signal are of the wind noise. The phase or frequency is changed differently depending on the location of the source.

따라서, 차량내부상황 인지부(500)는 지향성스피커(100)에서 송출되는 지향성 음파 신호 또는 초음파 신호와 지향성마이크(300)를 통해 수신되는 합성파의 위상 또는 주파수 차이의 변화를 통해 풍절음의 발원지를 파악할 수 있다.Accordingly, the vehicle interior situation recognition unit 500 determines the source of the wind noise through a change in the phase or frequency difference between the directional sound wave signal or the ultrasonic signal transmitted from the directional speaker 100 and the synthesized wave received through the directional microphone 300 . can figure out

또한, 차량내부상황 인지부(500)는 지향성스피커(100)로부터 발신되는 음파 신호 또는 초음파 신호의 반사파가 주변의 지향성마이크(300)로 수신되는 정도에 따라 바람의 방향을 예측할 수 있다.In addition, the in-vehicle situation recognizing unit 500 may predict the wind direction according to the degree to which a sound wave signal transmitted from the directional speaker 100 or a reflected wave of an ultrasonic signal is received by the directional microphone 300 in the vicinity.

일반적으로 차량(20)의 창문이나 도어 개폐로 발생하는 풍절음의 경우 차량의 주행에 따라 풍절음 발원지가 지향성마이크(300)의 근처 위치인 경우 지향성마이크(300)는 지향성스피커(100)로부터 발신된 음파신호 또는 초음파신호의 주파수보다 상대적으로 낮은 저주파가 관측되고, 풍절음 발원지가 지향성마이크(300)의 먼 위치인 경우 지향성스피커(100)로부터 발신된 음파신호 또는 초음파신호의 주파수보다 높은 고주파가 발생한다.In general, in the case of wind noise generated by opening and closing a window or door of the vehicle 20, when the wind noise source is located near the directional microphone 300 according to the driving of the vehicle, the directional microphone 300 is a sound wave transmitted from the directional speaker 100. A low frequency relatively lower than the frequency of the signal or ultrasonic signal is observed, and when the wind noise source is far from the directional microphone 300 , a high frequency higher than the frequency of the sound wave signal or ultrasonic signal transmitted from the directional speaker 100 is generated.

따라서, 차량내부상황 인지부(500)는 지향성마이크(300)를 통해 수신되는 음파 신호와 초음파 신호의 주파수를 토대로 풍절음의 발원지를 파악하고, 창문이나 도어의 개폐 위치를 확인할 수 있다.Accordingly, the vehicle interior situation recognizing unit 500 may determine the source of the wind noise based on the frequencies of the sound wave signal and the ultrasonic signal received through the directional microphone 300 , and may determine the opening/closing position of a window or door.

상황분석기(600)는 차량내부상황 인지부(500)에서 인지된 차량(20) 내부의 상황에 따라 판단하여 탑승자에게 미리 설정된 서비스를 제공할 수 있다.The situation analyzer 600 may provide a preset service to the occupant by judging according to the situation inside the vehicle 20 recognized by the vehicle internal situation recognition unit 500 .

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 차량내부상황인지 시스템(10)은 알림부(700)와 저장부(800)를 더 포함할 수 있다. 알림부(700)는 상황분석기(600)의 제어에 따라 동작 되어 운전자 또는 탑승자에게 알림 기능을 제공할 수 있다.In addition, the in-vehicle situation recognition system 10 according to an embodiment of the present invention may further include a notification unit 700 and a storage unit 800 . The notification unit 700 may be operated under the control of the situation analyzer 600 to provide a notification function to the driver or passengers.

예를 들어, 차량내부상황 인지부(500)를 통해 탑승자의 위치와, 창문이나 도어의 개폐 여부가 확인된 후에 상황분석기(600)는 탑승자의 위치와 창문이나 도어의 개폐 여부를 비교하여 창문이나 도어가 의도적인 개폐인지 아닌지를 판별할 수 있다.For example, after the position of the occupant and whether the window or door is opened or closed is confirmed through the vehicle internal situation recognition unit 500, the situation analyzer 600 compares the position of the occupant with whether the window or door is opened or closed. It can be determined whether the door is intentionally opened or closed.

또한, 상황분석기(600)는 판별 결과 창문이나 도어의 개폐가 의도적인 경우에는 노이즈캔설링(Noise cancelling) 기능을 활성화하기 위해 지향성스피커(100)를 통해 노이즈 반사파를 발생할 수 있다.In addition, the situation analyzer 600 may generate a noise reflected wave through the directional speaker 100 in order to activate a noise canceling function when the window or door is intentionally opened and closed as a result of the determination.

또한, 상황분석기(600)의 판단결과 차량(20)의 창문이나 도어의 개폐가 의도적이지 않고 실수로 개폐된 경우 운전자에게 경고 알림을 제공하여 정상적인 동작을 유도할 수 있다.In addition, as a result of the determination of the situation analyzer 600 , when the window or door of the vehicle 20 is opened or closed unintentionally and accidentally, a warning notification may be provided to the driver to induce normal operation.

또한, 저장부(800)는 각각의 차량(20) 내부 상황에 따른 기준 신호 정보와 이에 따라 대응되는 서비스 정보를 저장할 수 있다. 상기 기준 신호 정보는 차량(20)의 창문이나 도어의 개폐 여부에 따른 반사파의 정보를 미리 추출하여 저장할 수 있다.Also, the storage unit 800 may store reference signal information according to an internal situation of each vehicle 20 and service information corresponding thereto. The reference signal information may be stored by extracting information of a reflected wave according to whether a window or a door of the vehicle 20 is opened or closed in advance.

따라서, 차량내부상황 인지부(500)는 지향성마이크(300)를 통해 수신된 신호와 저장부(800)에 미리 저장된 기준 신호 정보를 비교하여 차량(20) 탑승자의 위치, 창문이나 도어의 개폐 여부를 인지할 수 있다.Accordingly, the vehicle interior situation recognition unit 500 compares the signal received through the directional microphone 300 with the reference signal information stored in advance in the storage unit 800 to determine the position of the vehicle 20 occupant, whether the window or door is opened or closed. can be recognized

또한, 저장부(800)는 탑승자의 위치, 각각의 창문이나 도어의 개폐 여부에 따라 대응되는 서비스를 미리 저장하여 상황분석기(600)의 제어에 따라 운전자 또는 탑승자에게 제공할 수 있다.In addition, the storage unit 800 may store a corresponding service in advance according to the position of the occupant and whether each window or door is opened and provided to the driver or the occupant according to the control of the situation analyzer 600 .

이와 같이 본 발명의 실시 예에 따른 차량내부상황인지 시스템(10)은 추가적인 시스템 비용 부담이 없이 차량(20)의 창문이나 도어의 개폐 여부를 판단하고, 승객을 식별할 수 있는 효과가 있다.As described above, the vehicle internal situation recognition system 10 according to an embodiment of the present invention has an effect of determining whether a window or door of the vehicle 20 is opened or closed without additional system cost burden, and can identify a passenger.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 차량내부 상황 인지 방법을 나타내는 순서도이다. 본 발명의 실시 예에 따른 차량내부 상황 인지 방법은 차량(20) 내에 장착된 지향성스피커(100)를 이용하여 지향성 음파 신호 또는 초음파 신호를 송신하는 단계(S10)와, 지향성마이크(300)를 이용하여 상기 지향성 음파 신호 또는 초음파 신호가 차량(20) 내부에서 대상체에 의해 반사되는 음파 신호와 초음파 신호를 수신하는 단계(S20)를 포함할 수 있다.4 is a flowchart illustrating a method for recognizing a situation inside a vehicle according to an embodiment of the present invention. The method for recognizing an in-vehicle situation according to an embodiment of the present invention includes transmitting a directional sound wave signal or an ultrasonic signal using the directional speaker 100 mounted in the vehicle 20 ( S10 ), and using the directional microphone 300 . to receive the directional sound wave signal or the ultrasonic signal reflected by the object inside the vehicle 20 and the ultrasonic signal (S20).

또한, 음향분석기(400)를 이용하여 수신된 음파 신호와 초음파 신호를 분석하는 단계(S30)와, 음향분석기(400)의 분석 결과를 토대로 차량(20) 내부의 상황을 인지하는 단계(S40) 및 차량(20) 내부의 상황에 따라 판단하여 탑승자에게 미리 설정된 서비스를 제공하는 단계(S50)를 포함할 수 있다.In addition, analyzing the received sound wave signal and ultrasonic signal using the acoustic analyzer 400 (S30), and recognizing the situation inside the vehicle 20 based on the analysis result of the acoustic analyzer 400 (S40) and determining according to the situation inside the vehicle 20 and providing a preset service to the occupants ( S50 ).

이때, 상기 차량(20) 내부의 상황을 인지하는 단계(S40)는 지향성마이크(300)를 통해 수신되는 음파 신호와 초음파 신호의 세기를 분석하여 대상체의 유무를 판단할 수 있다.In this case, in the step of recognizing the situation inside the vehicle 20 ( S40 ), the presence or absence of an object may be determined by analyzing the intensity of the sound wave signal and the ultrasonic signal received through the directional microphone 300 .

즉, 지향성마이크(300)를 통해 수신되는 음파 신호와 초음파 신호의 세기가 상대적으로 큰 경우에는 탑승객이 있는 것으로 판단하고, 수신되는 음파 신호와 초음파 신호의 세기가 상대적으로 작은 경우에는 탑승객이 없는 것으로 판단한다.That is, when the intensity of the sound wave signal and the ultrasonic signal received through the directional microphone 300 is relatively large, it is determined that there is a passenger, and when the intensity of the received sound wave signal and the ultrasonic signal is relatively small, there is no passenger. judge

또한, 상기 차량(20) 내부의 상황을 인지하는 단계(S40)는 지향성스피커(100)를 통해 송신되는 지향성 음파 신호 또는 초음파 신호와, 지향성마이크(300)를 통해 수신되는 음파 신호와 초음파 신호의 위상 또는 주파수 차이 변화를 분석하여 차량(20)의 창문 또는 도어 개폐 위치를 판단할 수 있다.In addition, the step (S40) of recognizing the situation inside the vehicle 20 is a directional sound wave signal or an ultrasonic signal transmitted through the directional speaker 100, and a sound wave signal and an ultrasound signal received through the directional microphone 300. A window or door opening/closing position of the vehicle 20 may be determined by analyzing the phase or frequency difference change.

이와 같이 본 발명의 실시 예에 따른 지향성 소리 파형을 이용한 차량내부 상황 인지 방법 및 시스템(10)은 차량(20) 내에 지향성마이크(300)와 지향성스피커(100)의 설치만으로 고품질의 음향 콘텐츠를 즐길 수 있는 환경을 제공함과 동시에 추가적인 별도의 센서나 장치가 필요없이 차량(20) 내부 상태를 인지하여 내부 상황에 맞는 서비스를 차량(20) 탑승자에게 제공할 수 있는 효과가 있다.As described above, in the method and system 10 for recognizing a situation inside a vehicle using a directional sound waveform according to an embodiment of the present invention, you can enjoy high-quality sound contents only by installing the directional microphone 300 and the directional speaker 100 in the vehicle 20 . There is an effect that, while providing an environment that can be used, a service suitable for the internal situation can be provided to the occupants of the vehicle 20 by recognizing the internal state of the vehicle 20 without the need for an additional separate sensor or device.

이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시 예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.Although preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments, and can be easily changed by those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains from the embodiments of the present invention and equivalent. It includes all changes to the extent recognized as such.

10 : 차량내부상황인지 시스템 20 : 차량
100 : 지향성스피커 200 : 음향제어기
300 : 지향성마이크 400 : 음향분석기
500 : 차량내부상황 인지부 600 : 상황분석기
700 : 알림부 800 : 저장부
10: vehicle internal situation recognition system 20: vehicle
100: directional speaker 200: sound controller
300: directional microphone 400: sound analyzer
500: vehicle internal situation recognition unit 600: situation analyzer
700: notification unit 800: storage unit

Claims (8)

차량 내에 장착된 지향성스피커를 이용하여 지향성 음파 신호 또는 초음파 신호를 송신하는 단계(S10);
지향성마이크를 이용하여 상기 지향성 음파 신호 또는 초음파 신호가 차량 내부에서 대상체에 의해 반사되는 음파 신호와 초음파 신호를 수신하는 단계(S20);
음향분석기를 이용하여 수신된 음파 신호와 초음파 신호의 세기, 위상 및 주파수를 분석하는 단계(S30);
차량내부상황 인지부가 상기 음향분석기의 분석 결과를 토대로 탑승객 위치와 창문 및 도어 개폐 위치를 포함하는 차량 내부의 상황을 인지하는 단계(S40); 및
상황분석기가 차량 내부의 상황에 따라 판단하여 탑승자에게 미리 설정된 서비스를 제공하는 단계(S50)를 포함하고,
상기 차량내부상황 인지부에서, 단계(S40)는
창문 및 도어의 오픈 시 발생되는 풍절음에 대해 지향성스피커에서 송출되는 지향성 음파 신호 또는 초음파 신호와 지향성마이크를 통해 수신되는 합성파의 위상 또는 주파수 차이의 변화를 통해 풍절음의 발원지를 파악하고 풍절음의 발원지로 도어 및 창문 개폐 위치를 도출하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 지향성 소리 파형을 이용한 차량내부 상황 인지 방법.
Transmitting a directional sound wave signal or an ultrasonic signal using a directional speaker mounted in the vehicle (S10);
receiving the directional sound wave signal or the ultrasonic signal reflected by the object inside the vehicle and the ultrasonic signal using a directional microphone (S20);
analyzing the intensity, phase, and frequency of the received sound wave signal and the ultrasonic signal using an acoustic analyzer (S30);
Recognizing, by a vehicle interior situation recognition unit, a situation inside the vehicle including a passenger position and a window and door opening/closing position based on the analysis result of the acoustic analyzer (S40); and
and a step (S50) of providing a preset service to the occupants by judging by the situation analyzer according to the situation inside the vehicle,
In the vehicle internal situation recognition unit, step (S40) is
For wind noise generated when windows and doors are opened, the source of wind noise is identified and A method for recognizing a situation inside a vehicle using a directional sound waveform, characterized in that it is provided to derive the door and window opening and closing positions.
제1항에 있어서,
상기 차량 내부의 상황을 인지하는 단계(S40)는
상기 지향성마이크를 통해 수신되는 음파 신호와 초음파 신호의 세기를 분석하여 대상체의 유무를 판단하는 것을 특징으로 하는 지향성 소리 파형을 이용한 차량내부 상황 인지 방법.
According to claim 1,
Recognizing the situation inside the vehicle (S40)
A method for recognizing an in-vehicle situation using a directional sound waveform, characterized in that the presence or absence of an object is determined by analyzing the intensity of the sound wave signal and the ultrasonic signal received through the directional microphone.
제2항에 있어서,
상기 차량내부상황 인지부는 지향성마이크를 통해 수신되는 음파 신호와 초음파 신호의 세기가 상대적으로 큰 경우에는 탑승객이 있는 것으로 판단하고, 수신되는 음파 신호와 초음파 신호의 세기가 상대적으로 작은 경우에는 탑승객이 없는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 지향성 소리 파형을 이용한 차량내부 상황 인지 방법.
3. The method of claim 2,
The in-vehicle situation recognition unit determines that there is a passenger when the intensity of the sound wave signal and the ultrasonic signal received through the directional microphone is relatively large, and when the intensity of the received sound wave signal and the ultrasonic signal is relatively small, there is no passenger. A method for recognizing a situation inside a vehicle using a directional sound waveform, characterized in that it is determined that the
삭제delete 차량 내의 각 좌석 일측에 구비되어 해당 좌석의 탑승자에게만 청취될 수 있도록 지향성 음파 신호 또는 지향성 초음파 신호를 출력하는 지향성스피커;
상기 지향성스피커로부터 출력되는 지향성 음파 신호 또는 지향성 초음파 신호가 차량 내부에서 대상체에 의해 반사되는 음파 신호와 초음파 신호를 수신하는 지향성마이크;
상기 지향성스피커에서 출력되는 지향성 음파 신호 또는 지향성 초음파 신호의 세기와 주파수를 제어하는 음향제어기;
상기 지향성마이크에서 수신되는 음파 신호와 초음파 신호를 분석하여 음파 신호 및 초음파 신호의 세기와, 신호의 위상 및 주파수를 추출하는 음향분석기;
차량내부상황 인지부가 상기 음향분석기의 분석 결과를 토대로 탑승객 위치, 창문 및 도어 개폐 위치를 포함하는 차량 내부의 상황을 인지하는 차량내부상황 인지부; 및
상기 차량내부상황 인지부에서 인지된 차량 내부의 상황에 따라 판단하여 탑승자에게 미리 설정된 서비스를 제공하는 상황분석기를 포함하고,
상기 차량내부상황 인지부는,
창문 및 도어의 오픈 시 발생되는 풍절음에 대해 지향성스피커에서 송출되는 지향성 음파 신호 또는 초음파 신호와 지향성마이크를 통해 수신되는 합성파의 위상 또는 주파수 차이의 변화를 통해 풍절음의 발원지를 파악하고 풍절음의 발원지로 도어 및 창문 개폐 위치를 도출하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 지향성 소리 파형을 이용한 차량내부 상황 인지 시스템.
a directional speaker provided on one side of each seat in the vehicle to output a directional sound wave signal or a directional ultrasound signal so that only the occupants of the seat can hear it;
a directional microphone for receiving a directional sound wave signal output from the directional speaker or a directional ultrasound signal reflected by an object inside a vehicle and an ultrasound signal;
a sound controller for controlling the intensity and frequency of a directional sound wave signal or a directional ultrasound signal output from the directional speaker;
an acoustic analyzer for analyzing the sound wave signal and the ultrasonic signal received from the directional microphone to extract the intensity of the sound wave signal and the ultrasonic signal, and the phase and frequency of the signal;
an in-vehicle situation recognizing unit for recognizing a situation inside the vehicle, including a passenger position, a window and door opening and closing position, based on the analysis result of the acoustic analyzer; and
and a situation analyzer for providing a preset service to the occupants by judging according to the situation inside the vehicle recognized by the vehicle interior situation recognition unit,
The vehicle internal situation recognition unit,
For wind noise generated when windows and doors are opened, the source of wind noise is identified and An in-vehicle situation recognition system using a directional sound waveform, characterized in that it is provided to derive the door and window opening and closing positions.
삭제delete 제5항에 있어서,
상기 차량내부상황 인지부는
차량의 창문이나 도어가 개폐되어 발생하는 풍절음의 경우 차량의 진행 방향에 따라 풍절음 발원지가 지향성마이크의 근처 위치인 경우 지향성스피커로부터 발신된 음파신호 또는 초음파신호의 주파수보다 상대적으로 낮은 저주파가 관측되고, 풍절음 발원지가 지향성마이크의 먼 위치인 경우 지향성스피커로부터 발신된 음파신호 또는 초음파신호의 주파수보다 높은 고주파가 발생하는 특성을 이용하여 창문이나 도어의 개폐 위치를 판단하는 것을 특징으로 하는 지향성 소리 파형을 이용한 차량내부 상황 인지 시스템.
6. The method of claim 5,
The vehicle interior situation recognition unit
In the case of wind noise generated by opening and closing a window or door of a vehicle, depending on the direction of the vehicle, if the source of the wind noise is located near the directional microphone, a low frequency relatively lower than the frequency of the sound wave signal or ultrasonic signal transmitted from the directional speaker is observed, When the wind noise source is far away from the directional microphone, the directional sound waveform is used to determine the opening/closing position of a window or door using the characteristics of generating a high frequency higher than the frequency of a sound wave signal or ultrasonic signal transmitted from a directional speaker. In-vehicle situation awareness system.
제5항에 있어서,
상기 상황분석기는
상기 차량내부상황 인지부를 통해 인지된 탑승자의 위치, 창문이나 도어의 개폐 여부를 토대로 탑승자의 위치와 개폐된 창문이나 도어의 위치를 비교하여 창문이나 도어가 의도적인 개폐인지 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 지향성 소리 파형을 이용한 차량내부 상황 인지 시스템.
6. The method of claim 5,
The situation analyzer
It is characterized in that it is determined whether the window or door is intentionally opened or closed by comparing the position of the occupant with the position of the opened window or door based on the position of the occupant recognized through the vehicle internal situation recognition unit and whether the window or door is opened or closed. In-vehicle situation awareness system using directional sound waveforms.
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