KR102537832B1 - 탈부착형 로봇 스킨이 결합된 인공지능 챗봇 로봇 및 인공지능 챗봇 서버를 포함하는 인공 지능 챗봇 시스템 - Google Patents

탈부착형 로봇 스킨이 결합된 인공지능 챗봇 로봇 및 인공지능 챗봇 서버를 포함하는 인공 지능 챗봇 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 탈부착형 로봇 스킨이 결합된 인공지능 챗봇 로봇은 캐릭터 형상으로 외형이 형성된 로봇 스킨; 및 상기 로봇 스킨에 탈부착되고, 사용자의 발화를 획득하여 발화 음성 데이터로 변환하고, 상기 발화 음성 데이터에 대응되는 응답 음성 데이터가 수신되면 응답 음성 데이터에 기초하여 응답 음성을 출력하는 인공지능 챗봇 스피커;를 포함할 수 있다.

Description

탈부착형 로봇 스킨이 결합된 인공지능 챗봇 로봇 및 인공지능 챗봇 서버를 포함하는 인공 지능 챗봇 시스템{Artificial intelligence chatbot system}
본 발명은 탈부착형 로봇 스킨이 결합된 인공지능 챗봇 로봇 및 인공지능 챗봇 서버를 포함하는 인공 지능 챗봇 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 로봇 스킨에 탈부착되는 인공지능 챗봇 스피커가 사용자의 발화에 대응되는 응답 음성 데이터를 인공지능 챗봇 서버로부터 수신하여 응답 음성으로 출력할 수 있는 인공 지능 챗봇 시스템에 관한 것이다.
최근, 음악 감상이나 라디오 청취에 활용되던 스피커가 음성인식 기술과 만나 진화하고 있다. 스마트폰에서 쉽게 만나볼 수 있는 음성인식 기술과 클라우드, 인공지능(AI) 기술을 활용해 단순하게 소리를 전달하는 도구에서 생각하고 관리하는 AI 스피커로 변신중이다.
기업들은 음성 기반 플랫폼이 만들어지면 스마트 홈으로 가는 사물인터넷(IoT)시장을 손쉽게 선점할 수 있다. 스마트 홈은 집 안 각종 가전제품, 수도, 전기사용량 등을 통신에 연결해 모니터링하고 제어할 수 있는 집을 말한다. 이 핵심엔 현재 AI 스피커가 자리 잡았다. 음성 기반 플랫폼을 이용하면 손을 이용하지 않고도 편리하게 기기를 관리하거나 제어할 수 있다. AI 스피커가 등장하는 이유다.
AI 스피커는 인공지능 알고리즘을 이용해 사용자와 음성으로 의사소통을 한다. AI 스피커를 이용하면 음성인식을 통해 집안의 기기를 목소리만으로 간편하게 제어하는 식으로 손쉽게 스마트 홈 환경을 구축할 수 있다. 또한, 터치 기반과 달리 음성 기반 조작은 쉽게 배우고 사용할 수 있다.
한국등록특허 제10-2276951호
본 발명의 목적은, 인공지능 챗봇 스피커를 다양한 형상의 로봇 스킨에 탈착 가능하도록 구성하여 사용자 기호 및 로봇 배치 장소에 적합한 디자인의 인공지능 챗봇 로봇을 제공할 수 있다.
본 발명의 목적은, 사용자의 발화가 획득되면 사용자 맞춤형 질의 응답 DB를 참조하여 사용자 발화에 대응되는 응답 음성을 출력할 수 있는 탈부착형 로봇 스킨이 결합된 인공지능 챗봇 로봇을 제공함에 있다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 탈부착형 로봇 스킨이 결합된 인공지능 챗봇 로봇은 캐릭터 형상으로 외형이 형성된 로봇 스킨; 및 상기 로봇 스킨에 탈부착되고, 사용자의 발화를 획득하여 발화 음성 데이터로 변환하고, 상기 발화 음성 데이터에 대응되는 응답 음성 데이터가 수신되면 응답 음성 데이터에 기초하여 응답 음성을 출력하는 인공지능 챗봇 스피커;를 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 로봇 스킨은 상기 인공지능 챗봇 스피커가 내측에 장착되는 장착부;를 포함하고,상기 인공지능 챗봇 스피커는 상기 장착부에 장착되는 스피커 하우징;을 포함하며, 상기 장착부는 상기 스피커 하우징의 형상에 대응하여 장착 영역이 형성할 수 있다.
바람직하게, 상기 인공지능 챗봇 스피커는 상기 발화 음성 데이터를 인공지능 챗봇 서버로 송신하고, 상기 인공지능 챗봇 서버에 의해 상기 발화 음성 데이터에 대응되어 생성된 응답 음성 데이터를 수신할 수 있다.
바람직하게, 상기 인공지능 챗봇 스피커는 사용자에 의해 코딩된 사용자 코딩 프로그램이 설치되고, 상기 발화가 상기 사용자 코딩 프로그램의 사용자 코딩 명령어에 대응되는 발화인지 판단하고, 상기 발화가 사용자 코딩 명령어에 대응되면 상기 사용자 코딩 프로그램을 이용하여 상기 발화에 대응되는 사용자 코딩 응답 신호를 생성할 수 있다.
바람직하게, 상기 로봇 스킨은 상기 캐릭터의 캐릭터 부위 각각에 대응되는 복수의 서브 로봇 스킨;을 포함하고, 상기 복수의 서브 로봇 스킨 및 상기 인공지능 챗봇 스피커가 장착되는 장착부가 상호 결합할 수 있다.
본 발명에 따른 인공지능 챗봇 서버는 인공지능 챗봇 스피커에 의해 사용자의 발화로부터 변환된 발화 음성 데이터를 수신하는 서버 통신부; 및 상기 발화 음성 데이터를 발화 텍스트 데이터로 변환하고, 사용자 맞춤형 질의 응답 DB를 참조하여 상기 발화 텍스트 데이터에 대응되는 응답 정보를 생성하며, 상기 생성된 응답 정보를 상기 응답 음성 데이터로 변환하는 서버 프로세서;를 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 서버 통신부는 상기 응답 음성 데이터를 상기 인공지능 챗봇 스피커로 송신할 수 있다.
바람직하게, 상기 서버 프로세서는 상기 사용자 맞춤형 질의 응답 DB에 저장된 복수의 사용자 맞춤 질의 응답 데이터 중에서 사용자 통합 정보에 대응되는 사용자 맞춤 질의 응답 데이터를 독출하고, 상기 독출된 사용자 맞춤 질의 응답 데이터에 포함된 복수의 상황별 질의 응답 데이터 각각과 상기 발화 텍스트 데이터 간의 질의 응답 유사도를 각각 산출하고, 상기 질의 응답 유사도가 높은 상황별 질의 응답 데이터로부터 응답 정보를 생성할 수 있다.
본 발명에 따른 인공지능 챗봇 시스템은 탈부착형 로봇 스킨이 결합된 인공지능 챗봇 로봇; 및 인공지능 챗봇 서버;를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 인공지능 챗봇 시스템은, 인공지능 챗봇 스피커를 다양한 형상의 로봇 스킨에 탈착 가능하도록 구성함으로써, 인공지능 챗봇 로봇을 이용하는 사용자의 기호 및 인공지능 챗봇 로봇이 배치되는 장소에 적합한 로봇 디자인을 제공할 수 있다.
본 발명에 따른 인공지능 챗봇 시스템은, 사용자 맞춤형 질의 응답 DB에 참조하여 사용자로부터 획득된 사용자의 발화에 대응되는 응답 음성을 출력함으로써, 사용자화된 응답을 사용자에게 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 인공지능 챗봇 시스템의 구성 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 탈부착형 로봇 스킨이 결합된 인공지능 챗봇 로봇의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 탈부착형 로봇 스킨이 결합된 인공지능 챗봇 로봇의 분리 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 인공지능 챗봇 스피커의 구성 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 인공지능 챗봇 스피커의 전면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 인공지능 챗봇 스피커의 후면도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 탈부착형 로봇 스킨이 결합된 인공지능 챗봇 로봇의 전면 사시도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 탈부착형 로봇 스킨이 결합된 인공지능 챗봇 로봇의 후면 사시도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 인공지능 챗봇 서버의 구성 블록도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 인공지능 챗봇 서버가 응답 음성 데이터를 생성하는 제1 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 인공지능 챗봇 서버가 응답 음성 데이터를 생성하는 제2 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 인공지능 챗봇 서버가 응답 음성 데이터를 생성하는 제3 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 본 발명의 일 실시 예에 따른 인공지능 챗봇 서버가 응답 음성 데이터를 생성하는 제4 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 본 발명의 일 실시 예에 따른 인공지능 챗봇 서버가 응답 음성 데이터를 생성하는 제5 예를 설명하기 위한 도면이다.
이하, 본 발명의 다양한 실시 예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형 태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 실시 예의 다양한 변경(modification), 균등물(equivalent), 및/또는 대체물(alternative)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대 해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
본 문서에서, "가진다", "가질 수 있다", "포함한다", 또는 "포함할 수 있다" 등의 표현은 해당 특징(예: 수치, 기능, 작동, 또는 부품 등의 구성요소)의 존재를 가리키며, 추가적인 특징의 존재를 배제하지 않는다.
본 문서에서, "A 또는 B", "A 또는/및 B 중 적어도 하나", 또는 "A 또는/및 B 중 하나 또는 그 이상" 등의 표현 은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. 예를 들면, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나", 또는 "A 또는 B 중 적어도 하나"는 (1) 적어도 하나의 A를 포함, (2) 적어도 하나의 B를 포함, 또는 (3) 적어도 하나의 A 및 적어도 하나의 B 모두를 포함하는 경우를 모두 지칭할 수 있다.
본 문서에서 사용된 "제1", "제2", "첫째", 또는 "둘째" 등의 표현들은 다양한 구성요소들을, 순서 및/또는 중 요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 예를 들면, 제1 사용자 기기와 제2 사용자 기기는 순서 또는 중요도와 무관하게, 서로 다른 사용자 기기를 나타낼 수 있다. 예를 들면, 본 문서에 기재된 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 바꾸어 명명될 수 있다.
어떤 구성요소(예: 제1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제2 구성요소)에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어((operatively or communicatively) coupled with/to)" 있다거나 "접속되어(connected to)" 있다고 언급된 때에는 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성요소(예: 제3 구성요소)를 통하여 연결될 수 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소(예: 제1 구성요소)가 다른 구성 요소(예: 제2 구성요소)에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는 상기 어떤 구성요소와 상기 다른 구성요소 사이에 다른 구성요소(예: 제3 구성요소)가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있다.
본 문서에서 사용된 표현 "~하도록 구성된(또는 설정된)(configured to)"은 상황에 따라, 예를 들면, "~에 적합 한(suitable for)", "~하는 능력을 가지는(having the capacity to)", "~하도록 설계된(designed to)", "~하도록 변경된(adapted to)", "~하도록 만들어진(made to)", 또는 "~를 할 수 있는(capable of)"과 바꾸어 사용될 수 있다. 용어 "~하도록 구성(또는 설정)된"은 하드웨어적으로 "특별히 설계된(specifically designed to)"것 만을 반드시 의미하지 않을 수 있다. 대신, 어떤 상황에서, "~하도록 구성된 장치"라는 표현은, 그 장치가 다른 장치 또는 부품들과 함께 "~할 수 있는" 것을 의미할 수 있다. 예를 들면, 문구 "A, B, 및 C를 수행하도록 구성 (또는 설정)된 제어부"는 해당 작동을 수행하기 위한 전용 프로세서(예: 임베디드 프로세서), 또는 메모리에 저장된 하나 이상의 소프트웨어 프로그램들을 실행함으로써, 해당 작동들을 수행할 수 있는 범용 프로세서(generic-purpose processor)(예: CPU 또는 application processor)를 의미할 수 있다.
특히, 본 명세서에서, “스피커”, “로봇” 및 “서버”는 중앙처리장치(Central Processing Unit (CPU)), 애플리케이션 프로세서(Application Processor (AP)) 및 커뮤니케이션 프로세서(Communication Processor (CP)) 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
본 명세서에서, “스피커”, “로봇” 및 “서버”는 적어도 하나의 프로세서를 포함하는 모든 종류의 하드웨어 장치를 의미하는 것이고, 실시 예에 따라 해당 하드웨어 장치에서 작동하는 소프트웨어적 구성도 포괄하는 의미로서 이해될 수 있다.
본 문서에서 사용된 용어들은 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시 예의 범위를 한 정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 컨텍스트 상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 문서에 기재된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 본 문서에 사용된 용어들 중 일반적인 사전에 정의된 용어들은 관련 기술의 컨텍스트 상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미로 해석될 수 있으며, 본 문서에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 문서에서 정의된 용어일지라도 본 문서의 실시 예들을 배제하도록 해석될 수 없다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 인공지능 챗봇 시스템의 구성 블록도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 탈부착형 로봇 스킨이 결합된 인공지능 챗봇 로봇의 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 탈부착형 로봇 스킨이 결합된 인공지능 챗봇 로봇의 분리 사시도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 인공지능 챗봇 시스템(10)은 탈부착형 로봇 스킨이 결합된 인공지능 챗봇 로봇(20) 및 인공지능 챗봇 서버(300)를 포함할 수 있다.
또한, 탈부착형 로봇 스킨이 결합된 인공지능 챗봇 로봇(20)은 로봇 스킨(100) 및 인공지능 챗봇 스피커(200)를 포함할 수 있다.
즉, 탈부착형 로봇 스킨이 결합된 인공지능 챗봇 로봇(20)은 인공지능 챗봇 스피커(200)가 로봇 스킨(100)에 장착됨으로써 구성될 수 있다.
구체적으로, 로봇 스킨(100)은 캐릭터 형상으로 외형이 형성될 수 있다.
여기서, 캐릭터 형상은 그 종류가 제한되지 않고, 다양한 캐릭터가 채택되어 구성될 수 있다.
이러한, 로봇 스킨(100)은 플라스틱 소재로 형성될 수도 있고, 펠트 소재로 형성될 수 있다.
로봇 스킨(100)은 형성되는 소재에 따라 일체로 형성될 수도 있고, 캐릭터 부위에 대응되는 복수의 서브 로봇 스킨(120, 130, 140)을 포함할 수도 있다.
여기서, 캐릭터 부위는 캐릭터가 나타내는 동물 또는 사물에 대응되는 구조 부위일 수 있다. 예를 들어, 캐릭터 부위는 캐릭터가 사자를 나타내는 경우, 사자의 머리, 팔, 다리 및 몸통일 수 있다.
이에 따라, 복수의 서브 로봇 스킨(120, 130, 140)은 캐릭터 부위에 대응되는 실제 형상이 캐릭터화된 형상으로 형성될 수 있다.
한편, 로봇 스킨(100)은 인공지능 챗봇 스피커(200)가 장착되는 장착부(110)를 포함할 수 있다.
이러한, 장착부(110)는 인공지능 챗봇 스피커(200)의 스피커 하우징(H)의 형상에 대응하여 내측에 장착 영역(111)이 형성될 수 있다.
예를 들어, 인공지능 챗봇 스피커(200)가 정육면체 형상인 경우, 장착부(110)는 정육면체 공간의 장착 영역(111)이 내측에 형성될 수 있다.
이러한, 장착 영역(111)의 내측에는 인공지능 챗봇 스피커(200)가 삽입되어 로봇 스킨(100)에 인공지능 챗봇 스피커(200)가 장착될 수 있다.
이때, 장착부(110)는 장착 영역(111)의 내측 표면에 함입 형성된 결합홈(112)을 포함할 수 있다.
결합홈(112)은 인공지능 챗봇 스피커(200)의 스피커 하우징(H) 표면에 돌출 형성된 결합돌기(H')와 결합될 수 있다.
이를 통해, 장착부(110)에는 인공지능 챗봇 스피커(200)가 탈착될 수 있다.
한편, 장착부(110)의 외측 표면에는 복수의 서브 로봇 스킨(120, 130, 140)이 장착부(110)에 장착되도록 하는 제1 장착 부재(113)를 포함할 수 있다.
이러한, 제1 장착 부재(113)에는 복수의 서브 로봇 스킨(120, 130, 140) 각각의 제2 장착 부재(121, 131, 141)가 결합되어 복수의 서브 로봇 스킨(120, 130, 140)이 장착부(110)에 장착될 수 있다.
이때, 제1 장착 부재(113)와 제2 장착 부재(121, 131, 141) 간의 결합 방식은 제한되지 않음을 유의한다.
한편, 인공지능 챗봇 스피커(200)는 인공지능 챗봇 서버(300)와 통신을 수행하여 사용자에게 챗봇 서비스를 제공할 수 있다.
구체적으로, 인공지능 챗봇 스피커(200)는 로봇 스킨(100)에 탈부착될 뿐만 아니라, 사용자의 발화를 획득하여 발화 음성 데이터로 변환하고, 발화 음성 데이터에 대응되는 응답 음성 데이터가 인공지능 챗봇 서버(300)로부터 수신되면 응답 음성 데이터에 기초하여 응답 음성을 출력할 수 있다.
즉, 인공지능 챗봇 스피커(200)는 발화 음성 데이터를 인공지능 챗봇 서버(300)로 송신하고, 인공지능 챗봇 서버(300)에 의해 발화 음성 데이터에 대응되어 생성된 응답 음성 데이터를 수신할 수 있다.
이후, 인공지능 챗봇 스피커(200)는 응답 음성 데이터를 응답 음성으로 출력하여 사용자에게 챗봇 서비스를 제공할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 인공지능 챗봇 스피커의 구성 블록도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 인공지능 챗봇 스피커의 전면도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 인공지능 챗봇 스피커의 후면도이다.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 인공지능 챗봇 스피커(200)는 마이크부(210), 스피커 프로세서(220), 스피커 통신부(230), 스피커부(240) 및 스피커 저장부(250) 및 센싱부(260)를 포함할 수 있다.
마이크부(210)는 사용자로부터 발화된 사용자의 발화를 획득할 수 있다. 즉, 마이크부(210)는 사용자의 음성인 발화를 아날로그 신호로 획득할 수 있다.
스피커 프로세서(220)는 획득된 사용자의 발화를 디지털 신호인 발화 음성 데이터로 변환 및 생성할 수 있다. 이후, 스피커 프로세서(220)는 발화 음성 데이터가 인공지능 챗봇 서버(300)로 송신되도록 스피커 통신부(230)를 제어할 수 있다.
스피커 통신부(230)는 발화 음성 데이터를 인공지능 챗봇 서버(300)로 송신하고, 발화 음성 데이터 송신의 응답으로 응답 음성 데이터를 인공지능 챗봇 서버(300)로부터 수신할 수 있다.
여기서, 응답 음성 데이터는 인공지능 챗봇 서버(300)가 사용자 맞춤형 질의 응답 DB를 참조하여 생성하는 음성 데이터일 수 있다.
이후, 스피커 프로세서(220)는 응답 음성 데이터에 기초하여 응답 음성을 출력하도록 스피커부(240)를 제어할 수 있다. 즉, 스피커부(240)는 디지털 신호인 응답 음성 데이터에 대응되는 응답 음성을 소리로 출력할 수 있다.
한편, 다른 실시 예에 따른 스피커 프로세서(220)는 인공지능 챗봇 스피커(200)가 장착된 로봇 스킨(100)의 캐릭터 종류 정보에 기초하여 음성 모델 정보를 결정할 수 있다.
이를 위해, 인공지능 챗봇 스피커(200)가 로봇 스킨(100)에 장착되면 캐릭터 종류 정보를 포함하는 신호가 인공지능 챗봇 스피커(200)로 입력될 수 있다. 구체적으로, 로봇 스킨(100)의 결합돌기(H')에는 신호 출력 단자가 형성되고, 로봇 스킨(100)의 캐릭터 종류 정보에 대응되는 신호가 신호 출력 단자를 통해 출력될 수 있다. 이에 따라, 인공지능 챗봇 스피커(200)의 결합홈(112)은 삽입된 결합돌기(H')로부터 캐릭터 종류 정보에 대응되는 신호를 수신할 수 있다.
스피커 프로세서(220)는 결합홈(112)은 삽입된 결합돌기(H')로부터 캐릭터 종류 정보에 대응되는 신호가 수신되면, 캐릭터 종류 정보에 기초하여 음성 모델 정보를 결정할 수 있다.
구체적으로, 스피커 프로세서(220)는 캐릭터 종류-음성 모델 참조 데이터로부터 캐릭터 종류 정보가 나타내는 캐릭터 종류를 검색하고, 검색된 캐릭터 종류에 매칭된 음성 모델을 확인할 수 있다. 이후, 스피커 프로세서(220)는 확인된 음성 모델의 음성 모델 정보가 발화 음성 데이터와 함께 인공지능 챗봇 서버(300)로 송신되도록 스피커 통신부(230)를 제어할 수 있다.
여기서, 음성 모델 정보는 응답 음성의 주파수, 억양, 세기를 결정하는 정보일 수 있으며, 예를 들어, 캐릭터 종류 정보가 호랑이를 나타내는 경우 호랑이에 대응되는 음성 모델 정보가 결정될 수 있다.
한편, 또 다른 실시 예에 따른 스피커 프로세서(220)는 인공지능 챗봇 스피커(200)가 배치된 배치 장소 정보에 기초하여 음성 모델 정보를 결정할 수 있다.
이를 위해, 스피커 프로세서(220)는 센싱부(260)로부터 측정된 인공지능 챗봇 스피커(200)의 위치 정보를 이용하여 배치 장소 정보를 생성할 수 있다.
스피커 프로세서(200)는 위치 정보에 매칭되는 배치 장소 정보를 검색하여 배치 장소 정보를 생성할 수 있다.
이후, 스피커 프로세서(220)는 배치 장소-음성 모델 참조 데이터로부터 배치 장소 정보가 나타내는 배치 장소를 검색하고, 검색된 캐릭터 종류에 매칭된 음성 모델을 확인할 수 있다. 이후, 스피커 프로세서(220)는 확인된 음성 모델의 음성 모델 정보가 발화 음성 데이터와 함께 인공지능 챗봇 서버(300)로 송신되도록 스피커 통신부(230)를 제어할 수 있다.
예를 들어, 스피커 프로세서(220)는 배치 장소 정보가 전시장을 나타내는 경우, 전시장 안내원에 대응되는 음성 모델 정보를 발화 음성 데이터와 함께 인공지능 챗봇 서버(300)로 송신되도록 스피커 통신부(230)를 제어할 수 있다.
한편, 인공지능 챗봇 스피커(200)는 스피커 하우징(H)을 더 포함할 수 있으며, 스피커 하우징(H)의 내측에는 인공지능 챗봇 스피커(200)의 구성 요소들이 수용되며, 스피커 하우징(H)의 표면에는 복수의 센서(S2), 음성 출력구(S1), 복수의 버튼(B1, …, B6), 입출력 포트(P1) 및 복수의 확장 포트(P2)가 배치될 수 있다.
인공지능 챗봇 스피커(200)의 센싱부(260)는 자이로 센서, 가속도 센서, 나침반 센서, 온습도 센서, 기압 센서, 위치 센서, 근접 센서(S2) 및 조도 센서(S2)를 구비할 수 있다.
또한, 인공지능 챗봇 스피커(200)는 전원 버튼(B1), 언어 종류 변경 버튼(B2), 음성 출력 정지 버튼(B3), 출력 음성 크기 제어 버튼(B4, B5) 및 음성 입력 버튼(B6)을 구비할 수 있다.
또한, 인공지능 챗봇 스피커(200)는 전원이 입력되고 데이터가 입출력되는 입출력 포트(P)를 구비할 수 있다.
또한, 인공지능 챗봇 스피커(200)는 외부 장치가 연결되는 복수의 확장 포트(P2)를 구비할 수 있다.
구체적으로, 복수의 확장 포트(P2)는 포트 입구부가 포트 덮개로 막혀있되, 인공지능 챗봇 스피커(200)와 외부 장치가 연결되는 경우, 인공지능 챗봇 스피커(200)와 외부 장치를 연결하는 연결 케이블의 단자가 내측으로 삽입되도록 포트 덮개가 제거될 수 있다.
여기서, 외부 장치는 인공지능 챗봇 스피커(200)의 기능을 확장시키는 장치일 수 있다.
예를 들어, 외부 장치는 중앙처리장치 및 메모리가 실장된 제어보드이며, 센서 모듈, 모터 모듈 및 디스플레이 모듈이 연결가능한 아두이노 또는 라즈베리파이일 수 있다.
다른 예를 들어, 외부 장치는 다양한 정보를 표시하는 디스플레이 장치일 수 있다. 여기서, 디스플레이 장치는 구비된 디스플레이 패널의 종류가 제한되지 않으나 OLDE 디스플레이 패널을 구비할 수 있다.
또 다른 예를 들어, 외부 장치는 다양한 정보를 센싱하는 센서 장치일 수 있다.
본 발명에서 외부 장치는 바퀴가 장착된 모터 모듈을 구비하는 동작 로봇 스킨(140')일 수 있다.
한편, 복수의 확장 포트(P2)는 전원 핀, 통신 핀 및 접지 핀을 구비할 수 있으며, 통신 핀은 복수의 확장 포트(P2)에 적용된 통신 인터페이스 방식에 대응하여 핀의 형태와 개수가 정해질 수 있다.
이러한, 복수의 확장 포트(P2)는 외부 장치와 연결되어 전원 및 데이터를 입출력할 수 있는 한, 통신 인터페이스 방식의 종류가 제한되지 않음을 유의한다.
예를 들어, 복수의 확장 포트(P2)는 I2C(Inter-Integrated Circuit) 통신 인터페이스 방식, SPI(Serial Peripheral Interface) 통신 인터페이스 방식, UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter) 통신 인터페이스 방식 및 GPIO(General-Purpose Input/Output) 통신 인터페이스 방식 중 하나 이상의 통신 인터페이스 방식이 적용될 수 있다.
한편, 스피커 프로세서(220)는 상술된 각 구성 요소의 작동을 수행할 수 있으며, 하나 이상의 코어(core, 미도시) 및 그래픽 처리부(미도시) 및/또는 다른 구성 요소와 신호를 송수신하는 연결 통로(예를 들어, 버스(bus) 등)를 포함할 수 있다.
스피커 프로세서(220)는 스피커 저장부(250)에 저장된 하나 이상의 인스트럭션을 실행함으로써, 상술된 각 구성 요소의 작동을 수행하도록 구성될 수 있다.
스피커 저장부(250)에는 스피커 프로세서(220)의 처리 및 제어를 위한 프로그램들(하나 이상의 인스트럭션들)을 저장할 수 있다. 스피커 저장부(250)에 저장된 프로그램들은 기능에 따라 복수 개의 모듈들로 구분될 수 있다.
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 탈부착형 로봇 스킨이 결합된 인공지능 챗봇 로봇의 전면 사시도이고, 도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 탈부착형 로봇 스킨이 결합된 인공지능 챗봇 로봇의 후면 사시도이다.
도 7 및 도 8을 더 참조하면, 다른 실시 예에 따른 탈부착형 로봇 스킨이 결합된 인공지능 챗봇 로봇(20')의 로봇 스킨(100)은 동작 로봇 스킨(140')을 더 포함할 수 있다.
동작 로봇 스킨(140')은 탈부착형 로봇 스킨이 결합된 인공지능 챗봇 로봇(20')이 다양한 동작을 구현하기 위한 스킨일 수 있다.
예를 들어, 동작 로봇 스킨(140')은 팔이 움직이는 동작을 구현하거나 탈부착형 로봇 스킨이 결합된 인공지능 챗봇 로봇(20')이 이동하는 기능을 구현하기 위한 스킨일 수 있다.
더 구체적으로, 동작 로봇 스킨(140')은 바퀴 및 모터를 구비하여 탈부착형 로봇 스킨이 결합된 인공지능 챗봇 로봇(20')을 이동시키는 스킨일 수 있다.
이때, 탈부착형 로봇 스킨이 결합된 인공지능 챗봇 로봇(20')의 인공지능 챗봇 스피커(200)는 확장 포트(P2)를 통해 동작 로봇 스킨(140')과 연결될 수 있다.
또한, 인공지능 챗봇 스피커(200)의 스피커 프로세서(220)는 확장 포트(P2)를 통해 동작 로봇 스킨(140')으로 동작 로봇 스킨(140')의 움직임을 제어하는 사용자 코딩 응답 신호를 출력할 수 있다.
구체적으로, 인공지능 챗봇 스피커(200)에는 사용자에 의해 코딩된 사용자 코딩 프로그램이 설치될 수 있으며, 사용자로부터 획득된 발화가 사용자 코딩 프로그램의 사용자 코딩 명령어에 대응되는 발화이면 사용자 코딩 프로그램을 이용하여 발화에 대응되는 사용자 코딩 응답 신호를 생성할 수 있다.
여기서, 사용자 코딩 프로그램은 사용자가 코딩 교육의 실습을 위해 사용자가 코딩한 프로그램을 의미할 수 있다.
이를 통해, 사용자는 자신이 코딩한 사용자 코딩 프로그램을 인공지능 챗봇 스피커(200)에 설치하고, 사용자 코딩 명령어에 대응되는 명령을 발화함으로써, 발화에 대응되는 사용자 코딩 응답 신호가 인공지능 챗봇 스피커(200)에서 동작 로봇 스킨(140')으로 출력되어 동작 로봇 스킨(140')의 움직임이 제어될 수 있다.
즉, 사용자는 자신이 코딩한 사용자 코딩 프로그램을 통해 탈부착형 로봇 스킨이 결합된 인공지능 챗봇 로봇(20')을 제어할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 인공지능 챗봇 서버의 구성 블록도이고, 도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 인공지능 챗봇 서버가 응답 음성 데이터를 생성하는 제1 예를 설명하기 위한 도면이고, 도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 인공지능 챗봇 서버가 응답 음성 데이터를 생성하는 제2 예를 설명하기 위한 도면이고, 도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 인공지능 챗봇 서버가 응답 음성 데이터를 생성하는 제3 예를 설명하기 위한 도면이고, 도 13은 본 발명의 일 실시 예에 따른 인공지능 챗봇 서버가 응답 음성 데이터를 생성하는 제4 예를 설명하기 위한 도면이고, 도 14는 본 발명의 일 실시 예에 따른 인공지능 챗봇 서버가 응답 음성 데이터를 생성하는 제5 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 9 내지 도 14를 참조하면, 인공지능 챗봇 서버(300)는 발화 음성 데이터를 인공지능 챗봇 스피커(200)로부터 수신하면, 발화 음성 데이터로부터 응답 정보를 생성하고, 응답 정보를 응답 음성 데이터로 변환하여 인공지능 챗봇 스피커(200)로 송신할 수 있다.
이를 위해, 인공지능 챗봇 서버(300)는 서버 통신부(310), 서버 프로세서(320) 및 서버 저장부(330)를 포함할 수 있다.
서버 통신부(310)는 인공지능 챗봇 스피커(200)로부터 발화 음성 데이터를 수신할 수 있다.
이때, 서버 프로세서(320)는 발화 음성 데이터를 발화 텍스트 데이터로 변환하고, 사용자 맞춤형 질의 응답 DB를 참조하여 발화 텍스트 데이터에 대응되는 응답 정보를 생성하며, 생성된 응답 정보를 응답 음성 데이터로 변환할 수 있다.
구체적으로, 서버 프로세서(320)는 사용자 맞춤형 질의 응답 DB에 저장된 복수의 사용자 맞춤 질의 응답 데이터 중에서 사용자 통합 정보에 대응되는 사용자 맞춤 질의 응답 데이터를 독출할 수 있다.
여기서, 사용자 통합 정보는 사용자의 연령 정보, 사용자가 설정한 인공지능 챗봇 스피커(200)의 사용 모드 정보 및 인공지능 챗봇 스피커(200)의 배치 장소 정보 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
여기서, 사용 모드 정보는 사용자가 인공지능 챗봇 스피커(200)를 사용하고자 하는 사용 모드를 나타내는 정보일 수 있다.
여기서, 사용 모드는 도 10에 도시된 바와 같이 사용자가 인공지능 챗봇 스피커(200)를 학습에 사용하는 모드, 도 11에 도시된 바와 같이 사용자가 인공지능 챗봇 스피커(200)를 교통 정보 제공에 사용하는 모드, 도 12에 도시된 바와 같이 사용자가 인공지능 챗봇 스피커(200)를 관공서 민원 처리에 사용하는 모드, 도 13에 도시된 바와 같이 사용자가 인공지능 챗봇 스피커(200)를 방문자 환영 수행에 사용하는 모드 및 도 14에 도시된 바와 같이 사용자가 인공지능 챗봇 스피커(200)를 관광지 및 전시회 설명에 사용하는 모드 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
한편, 배치 장소 정보는 인공지능 챗봇 스피커(200)가 배치된 장소를 나타내는 정보로써, 인공지능 챗봇 스피커(200)의 위치 정보와 결합되어 결정될 수 있다. 예를 들어, 배치 장소 정보는 가정, 학교, 학원, 버스 정류장, 역, 공항, 항구, 관공서, 관광지 및 전시장 중 어느 하나일 수 있다.
즉, 서버 프로세서(320)는 사용자의 연령 정보, 사용 모드 정보 및 배치 장소 정보를 고려하여 사용자 맞춤 질의 응답 데이터를 독출할 수 있다.
한편, 다른 실시 예에 따른 서버 프로세서(320)는 사용자 통합 정보 중에서 사용 모드 정보에 대응되는 사용자 맞춤 질의 응답 데이터의 독출을 우선 수행하고, 사용자 통합 정보 중에서 사용 모드 정보에 대응되는 사용자 맞춤 질의 응답 데이터가 존재하지 않는 경우, 배치 장소 정보에 대응되는 사용자 맞춤 질의 응답 데이터의 독출을 수행할 수 있다.
또 다른 실시 예에 따른 서버 프로세서(320)는 사용 모드 정보가 설정되지 않아 사용자 통합 정보에 사용 모드 정보가 포함되지 않은 경우, 사용자 통합 정보에 포함된 배치 장소 정보에 기초하여 사용 모드 정보를 추정하고, 추정된 사용 모드 정보에 대응되는 사용자 맞춤 질의 응답 데이터의 독출을 수행할 수 있다.
이후, 서버 프로세서(320)는 독출된 사용자 맞춤 질의 응답 데이터에 포함된 복수의 상황별 질의 응답 데이터 각각과 발화 텍스트 데이터 간의 질의 응답 유사도를 각각 산출할 수 있다.
이후, 서버 프로세서(320)는 질의 응답 유사도가 높은 상황별 질의 응답 데이터로부터 응답 정보를 생성할 수 있다.
여기서, 질의 응답 유사도는 발화 텍스트 데이터를 자연어 처리하여 획득된 획득 자연어가 복수의 상황별 질의 응답 데이터 각각에 인용된 횟수를 나타낼 수 있다.
즉, 서버 프로세서(320)는 발화 텍스트 데이터로부터 획득된 획득 자연어가 빈번하게 검색되는 질의 응답 데이터로부터 응답 정보를 생성할 수 있다.
최종적으로, 서버 프로세서(320)는 생성된 응답 정보를 응답 음성 데이터로 변환할 수 있다.
한편, 다른 실시 예에 따른 서버 프로세서(320)는 응답 음성 데이터의 생성시 음성 모델 정보에 기초하여 응답 음성 데이터를 생성할 수 있다.
즉, 다른 실시 예에 따른 서버 프로세서(320)는 음성 모델 정보가 나타내는 음성의 주파수, 세기 및 억양을 고려하여 응답 정보를 응답 음성 데이터로 변환할 수 있다.
이러한, 음성 모델 정보는 인공지능 챗봇 스피커(200)로부터 수신될 수도 있고, 사용자에 의해 설정되어 외부 서버로부터 수신될 수도 있다.
최종적으로, 서버 통신부(310)는 응답 음성 데이터를 인공지능 챗봇 스피커(200)로 송신할 수 있다.
이를 통해, 인공지능 챗봇 서버(300)는 사용자 개인과 인공지능 챗봇 스피커(200)의 사용 모드 및 배치 장소에 최적화된 응답 음성 데이터를 인공지능 챗봇 스피커(200)에 제공할 수 있다.
한편, 서버 프로세서(320)는 상술된 기능을 수행하기 위해 STT 알고리즘, NLP 알고리즘, 문장 선택 알고리즘 및 TTS 알고리즘 중 하나 이상을 이용할 수 있다.
서버 프로세서(320)는 서버 저장부(330)에 저장된 하나 이상의 인스트럭션을 실행함으로써, 상술된 각 구성 요소의 작동을 수행하도록 구성될 수 있다.
서버 저장부(330)에는 서버 프로세서(320)의 처리 및 제어를 위한 프로그램들(하나 이상의 인스트럭션들)을 저장할 수 있다. 서버 저장부(330)에 저장된 프로그램들은 기능에 따라 복수 개의 모듈들로 구분될 수 있다.
또한, 서버 저장부(330)에는 상술된 사용자 맞춤형 질의 응답 DB가 저장될 수 있다.
이제까지 본 발명에 대하여 바람직한 실시 예를 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 본 발명을 구현할 수 있음을 이해할 것이다. 그러므로 개시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 한다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
10 : 인공지능 챗봇 시스템
20 : 탈부착형 로봇 스킨이 결합된 인공지능 챗봇 로봇
100 : 로봇 스킨
200 : 인공지능 챗봇 스피커
300 : 인공지능 챗봇 서버

Claims (8)

  1. 캐릭터 형상으로 외형이 형성된 로봇 스킨; 및
    상기 로봇 스킨에 탈부착되고, 사용자의 발화를 획득하여 발화 음성 데이터로 변환하고, 상기 발화 음성 데이터에 대응되는 응답 음성 데이터가 수신되면 응답 음성 데이터에 기초하여 응답 음성을 출력하는 인공지능 챗봇 스피커;를 포함하는 탈부착형 로봇 스킨이 결합된 인공지능 챗봇 로봇; 및
    상기 발화 음성 데이터를 수신하는 서버 통신부; 및
    상기 발화 음성 데이터를 발화 텍스트 데이터로 변환하고, 사용자 맞춤형 질의 응답 DB를 참조하여 상기 발화 텍스트 데이터에 대응되는 응답 정보를 생성하며, 상기 생성된 응답 정보를 상기 응답 음성 데이터로 변환하는 서버 프로세서;를 포함하는 인공지능 챗봇 서버;를 포함하고,
    상기 인공지능 챗봇 스피커는
    상기 로봇 스킨이 장착되면, 상기 로봇 스킨으로부터 상기 로봇 스킨의 캐릭터 종류를 나타내는 캐릭터 종류 정보에 대응되는 신호를 수신하고, 상기 신호가 수신되면, 캐릭터 종류-음성 모델 참조 데이터로부터 상기 신호에 대응되는 상기 캐릭터 종류 정보가 나타내는 캐릭터 종류를 검색하고, 검색된 캐릭터 종류에 매칭된 음성 모델을 확인하며, 확인된 상기 음성 모델의 음성 모델 정보가 상기 발화 음성 데이터와 함께 상기 인공지능 챗봇 서버로 송신되도록 스피커 통신부를 제어하고,
    상기 서버 프로세서는
    상기 응답 음성 데이터의 생성시 상기 발화 음성 데이터와 함께 수신된 상기 음성 모델 정보에 기초하여 상기 응답 음성 데이터를 생성하되, 상기 음성 모델 정보가 나타내는 음성의 주파수, 세기 및 억양을 고려하여 상기 응답 정보를 상기 응답 음성 데이터로 변환하여 상기 응답 음성 데이터를 생성하고,
    상기 서버 통신부는
    상기 응답 음성 데이터를 상기 인공지능 챗봇 스피커로 송신하는 것을 특징으로 하는
    인공 지능 챗봇 시스템.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 인공지능 챗봇 스피커는
    상기 발화 음성 데이터를 인공지능 챗봇 서버로 송신하고, 상기 인공지능 챗봇 서버에 의해 상기 발화 음성 데이터에 대응되어 생성된 응답 음성 데이터를 수신하는 것을 특징으로 하는
    인공 지능 챗봇 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 인공지능 챗봇 스피커는
    사용자에 의해 코딩된 사용자 코딩 프로그램이 설치되고, 상기 발화가 상기 사용자 코딩 프로그램의 사용자 코딩 명령어에 대응되는 발화인지 판단하고, 상기 발화가 사용자 코딩 명령어에 대응되면 상기 사용자 코딩 프로그램을 이용하여 상기 발화에 대응되는 사용자 코딩 응답 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는
    인공 지능 챗봇 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 로봇 스킨은
    상기 캐릭터의 캐릭터 부위 각각에 대응되는 복수의 서브 로봇 스킨;을 포함하고,
    상기 복수의 서브 로봇 스킨 및 상기 인공지능 챗봇 스피커가 장착되는 장착부가 상호 결합되는 것을 특징으로 하는
    인공 지능 챗봇 시스템.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 서버 프로세서는
    상기 사용자 맞춤형 질의 응답 DB에 저장된 복수의 사용자 맞춤 질의 응답 데이터 중에서 사용자 통합 정보에 대응되는 사용자 맞춤 질의 응답 데이터를 독출하고, 상기 독출된 사용자 맞춤 질의 응답 데이터에 포함된 복수의 상황별 질의 응답 데이터 각각과 상기 발화 텍스트 데이터 간의 질의 응답 유사도를 각각 산출하고, 상기 질의 응답 유사도가 높은 상황별 질의 응답 데이터로부터 응답 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는
    인공 지능 챗봇 시스템.
  8. 삭제
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