KR19990061297A - 자동차의 음성명령 인식방법 및 음성명령 인식장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 자동차의 주행 중 소음이 차속 등에 따라 변화하더라도, 소음의 상태에 따라 음성 명령을 인식하지 못하게 되는 상황이 발생하지 않도록, 차량의 소음을 고려한 음성명령 인식장치를 제공하여, 음성명령 인식률을 높이는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 이 목적을 실현하는 수단으로, 음성입력단계와, 전처리단계와, 특징벡터 추출단계와, 음성패턴 분류단계를 포함하는 자동차의 음성명령 인식방법에 있어서, 차량의 현재 속도 및 현재의 엔진 RPM 값을 기초로 하여 현재의 주행소음을 추정하는 단계인 주행소음 추정단계와, 상기의 주행소음추정단계에서 추정된 결과를 기초로, 사전에 입력된 소음패턴에 관한 복수개의 코드 북 중에 현재의 소음상태에 적합하게 설계된 코드북을 선택하여 음성패턴의 분류를 위한 코드북으로 삼는 노이즈 코드북 선택단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차의 음성명령 인식방법 및 이 방법을 응용한 음성명령 인식방법을 제공한다.

Description

자동차의 음성명령 인식방법 및 음성명령 인식장치

본 발명은 자동차의 음성인식에 관한 것으로서, 특히 자동차의 각종 장치들의 작동을 운전자, 또는 탑승자의 음성만으로 작동시킬 수 있는 자동차용 음성명령 인식장치에 관한 것이다.

본 발명은, 자동차의 주행 중 소음이 차속 등에 따라 변화하더라도, 소음의 상태에 따라 음성 명령을 인식하지 못하게 되는 상황이 발생하지 않도록, 차량의 소음을 고려한 음성명령 인식장치를 제공하여, 음성명령 인식률을 높이는 것을 목적으로 한다.

최근에는 발전한 음성인식기술을 자동차에 적용하여 간단한 편의 장치를 운전자의 음성명령만으로 구동할 수 있도록 하고 있다.

자동차에 적용된 음성인식 기술이 아직 까지는 많은 분야에서 응용되지 못하고 있지만, 비교적 간단한 구성으로 차량의 주행과 직접 관련되지 않은 장치인 윈도의 오르내림, 윈도 브러시의 작동 및 정지, 에어컨의 작동, 전조등의 점등 및 소등 등에서 일부 응용되고 있다.

이러한 장치는, 운전자가 음성으로 기구의 작동을 명령하면, 음성명령 인식장치가 운전자의 음성 명령을 구별하여, 해당되는 기구로 해당되는 제어 명령을 송신하는 구성을 갖는다.

도 1은 전술한 음성 명령 인식이 이루어지는 종래의 과정을 간략히 도시한 것이며, 도 2는 이러한 기능을 행하는 음성명령 인식장치의 구성을 도시한 것이다.

도 1에서 음성입력단계(1)는 마이크로 폰으로 음성을 아날로그 신호로 입력하는 단계이고, 전처리단계(2)는 입력된 아날로그 신호를 제어를 위해 적합한 신호인 디지털 코드로 변환하기 위해 필터링하고 A/D변환하는 단계 등을 포함한다.

전처리되어 형성된 디지털 음성신호는 정해진 프레임(Frame) 단위로 특징 벡터 추출 단계에서 벡터 추출 처리된다.

특징벡터 추출단계(3)는 입력되어 디지털 코드로 변환된 음향신호를 프레임 별로 구분하여 디지털 음성신호 각 프레임의 특징을 나타내는 특징 벡터를 구하는 단계이다.

음성 패턴 분류 단계(4)는 벡터 양자화되어 사전에 입력 설정된 음성 명령 중에서 현재에 입력된 디지털 음성 신호의 특징 벡터와 동일한 특징을 지니는 파라미터 열을 찾아내는 단계로서, 결과적으로 음성명령을 인식하도록 하는 단계이다.

제어단계는 인식된 음성 명령에 따라 제어대상이 되는 장치를 구동하는 단계로서, 음성인식의 후처리 단계라고 할 수 있을 것이다.

전술한 기능을 행하는 단계는 도 2에 도시한 바와 같은 구성의 장치에 의해 이루어진다.

도 1의 음향 입력 단계(1)는 종래의 마이크로 폰(6)에 의해, 전처리단계(2)는 필터(7), A/D변환기 등에 의해 이루어지고, 특징벡터 추출단계(3)와 음성패턴 분류단계(4)는 디지털 신호 처리기(DSP)에 의해 기억장치에 기억된 정보와 현재의 입력정보를 기초로 하여 이루어진다.

그러나 이러한 종래의 음성인식방법 및 장치는 차량이라는 특수한 곳에 적용될 때, 소음상태가 심하고 특히 차속의 증가에 따라 차량의 엔진소음, 공기마찰의 소음 등이 증가하는 등의 상황으로 인식능력이 떨어지므로, 소음을 대비한 특별한 장치로서 개발될 필요가 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 요구를 해결하기 위하여 이루어진 것으로서, 자동차의 음성명령 인식장치에 있어서, 차량의 현재차속에 따른 소음정도를 평가하고 이를 반영하여 현재의 음성분석에 활용함으로서 차량의 소음이 존재하더라도 정확한 음성명령의 인식이 이루어질 수 있도록 하는 음성명령 인식방법 및 음성명령 인식장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.

도 1은 종래의 자동차용 음성명령 인식장치의 음성명령 인식방법을 개략적으로 설명한 블록도,

도 2는 종래의 자동차용 음성명령 인식장치의 구성을 도시한 블록도,

도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 음성명령 인식장치의 음성인식방법을 개략적으로 도시한 블록도,

도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 음성인식장치의 구성을 도시한 블록도,

도 5는 본 발명의 실시예 사용되는 노이즈 코드북의 데이터 저장 형식을 도시한 도면,

도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 음성명령 인식장치의 구성을 도시한 블록도이다.

도면의주요부분에대한부호의설명

6, 22 : 음향 입력기 11, 30, 40 : 디지털 신호처리기

13, 35 : 전자제어장치 27, 41 : 노이즈 코드북

29 : 기억장치 32 : 차속센서

전술한 기술적 과제를 실현하는 수단으로 본 발명은 자동차의 음성명령 인식장치에 있어서, 음향입력기와, 필터 및 A/D 변환기를 포함하여 입력된 음향을 처리하는 전처리수단과, 음향입력기의 입력 음향의 특징 벡터를 추출하는 분석 시스템과, 차량의 현재 소음상태를 추정하는 차량 소음레벨 추정수단과, 차량의 소음레벨과 코드북의 설정 레벨과의 관계를 기억하는 대응수단과, 음성 명령의 기본 패턴에 대한 특징 벡터가 소음 레벨에 따라 구분 설정되어 저장된 노이즈 코드북과, 음향 입력되어 분석된 특징 벡터와 상기 노이즈 코드북에 저장된 기본 패턴의 특징 벡터 사이의 유사도를 판단하고, 가장 유사한 노이즈 코드북의 특징 벡터에 대응하는 명령어 코드를 구동장치를 제어하는 전자제어장치로 출력하는 패턴 분류기를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 음성명령 인식장치를 제공한다.

특히 본 발명은 전술한 경우에서, 상기의 차량 소음 레벨 추정 수단은 차량의 현재 속력을 측정하는 차속 센서 및 엔진의 분당 회전수를 검출하는 엔진 RPM센서 중 적어도 하나인 것으로 하고, 차량의 현재 소음상태와 노이즈 코드북의 대응관계가 변화하는 경우, 변화된 상태로 상기의 대응 수단을 변경하는 갱신 수단을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 음성명령 인식장치를 제공한다.

특히 바람직하기로는, 상기의 노이즈 코드북은 음성 명령이 없는 기본 상태에서의 소음(기본 소음)을 각 레벨 별로 코드화하여 구분 저장하고 있으며, 상기의 갱신 수단은 음성 명령이 없는 현재 상태의 소음에 대한 특징 벡터를 노이즈 코드북의 기본 소음의 특징 벡터와 비교하여 그 값이 불일치 하는 경우, 그 값이 일치하도록 상기의 대응 수단의 대응 관계를 변경하는 제어부인 것으로 하는 것이 좋다 .

또한 본 발명의 다른 측면에 따르면, 음향입력기와, 필터 및 A/D 변환기를 포함하여 입력된 음향을 처리하는 전처리수단과, 음향입력기의 입력 음향의 특징 벡터를 추출하는 분석 시스템과, 소음 레벨에 따라 구분 설정되어 대응하는 소음과 함께 저장된 음성 명령의 기본 패턴에 대한 특징 벡터와, 각 소음 레벨 별로 구분 저장한 음성 명령이 없는 기본 상태에서의 기본 소음에 대한 특징 벡터를 포함하는 노이즈 코드북과, 음성 명령이 있기 직전의 소음만을 분석하여 특징 벡터를 산출하고, 그 특징 벡터를 노이즈 코드북에 저장된 복수 개의 기본 소음에 대한 특징 벡터와 비교하여, 그 유사도가 가장 큰 기본 소음의 특징 벡터를 포함하도록 구분 입력 설정된 기본 패턴에 대한 노이즈 코드북을 선택하는 선택 제어부와, 음향 입력기로부터 입력되어 분석된 특징 벡터와, 상기 노이즈 코드북에 저장되어 상기 선택 제어부에 의해 선택된 코드북 내의 기본 패턴의 특징 벡터 사이의 유사도를 판단하고, 가장 유사한 노이즈 코드북의 특징 벡터에 대응하는 명령어 코드를 구동장치를 제어하는 전자제어장치로 출력하는 패턴 분류기를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 음성명령 인식장치를 제공한다.

또한 본 발명의 또 다른 측면에 따른 음성명령 인식 방법은, 음성입력단계와, 전처리단계와, 특징벡터 추출단계와, 음성패턴 분류단계를 포함하는 자동차의 음성명령 인식방법에 있어서, 차량의 현재 속도 및 현재의 엔진 RPM 값을 기초로 하여 현재의 주행소음을 추정하는 단계인 주행소음 추정단계와, 상기의 주행소음추정단계에서 추정된 결과를 기초로, 사전에 입력된 소음패턴에 관한 복수개의 코드 북 중에 현재의 소음상태에 적합하게 설계된 코드북을 선택하여 음성패턴의 분류를 위한 코드북으로 삼는 노이즈 코드북 선택단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차의 음성인식방법이다.

특히, 상기의 방법에는 현재의 차속 및 엔진 RPM으로부터 추정된 차량 소음의 특징 벡터를 기초로, 노이즈 코드북을 선택하는 대응관계가 실제와 다른 경우, 그 대응관계를 갱신하는 노이즈 코드북 갱신 단계를 추가로 포함하도록 하는 것이 바람직하다.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 음성입력단계와, 전처리단계와, 특징벡터 추출단계와, 음성패턴 분류단계를 포함하는 자동차의 음성명령 인식방법에 있어서,

음성명령이 있기 직전의 주행 소음 신호의 특징 벡터를 기초로 하여 현재의 주행소음을 추정하는 단계인 주행소음 추정단계와, 상기의 주행소음 추정단계에서 추정된 결과를 기초로, 사전에 입력된 소음패턴에 관한 코드북 중에 현재의 소음상태에 적합하게 설계된 코드북을 선택하여 음성패턴의 분류를 위한 코드북으로 삼는 노이즈 코드북 선택단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 음성명령 인식방법을 제공한다.

이하 본 발명에 따른 자동차의 음성명령 인식방법 및 음성명령 인식장치를 첨부도면을 참조로 설명하도록 한다.

도 3 및 도 4는 본 발명의 제 1 실시예를 도시한 도면으로서, 도 3은 본 발명에 따른 자동차의 음성명령 인식방법의 개략적 과정을 설명하기 위한 블록도면이고, 도 4는 이 방법에 따라 음성명령의 인식을 실행하기 위한 음성명령 인식장치의 개략적 구성도이다.

본 발명에 따른 자동차의 음성인식방법은 도 1에 도시한 종래의 방법과 비교할 때, 주행소음 추정단계(17)와, 노이즈 코드북 선택단계(18)와, 노이즈코드북 갱신단계(21)를 추가로 포함하도록 구성된다.

나머지의 음성입력단계(14)와, 전처리단계(15)와, 특징벡터 추출단계(16)와 음성패턴 분류단계(19)와, 제어단계(20)는 모두 종래의 방법들과 크게 다르지 않은 것이다.

본 발명에 의해 추가된 단계 중, 주행소음 추정단계(17)는 현재의 차속 또는 엔진 RPM 센서 등으로부터 얻은 현재의 차량 운행 상태에 대한 정보를 기초로 하여 차량의 현재 소음 상태를 추정하는 단계이다. 일반적으로 차량의 소음상태는 차량의 주행속도 엔진의 회전 속도와 일반적으로 비례하는 등의 밀접한 관계를 지니므로, 차량의 속도에 대응하는 차량의 소음 레벨을 사전에 조사하여, 기억 장소에 맵의 형식으로 입력해두면 차량의 속도 또는 엔진의 회전속력을 기초로 현재 차량의 소음 상태를 추정할 수 있다.

차량 소음 상태의 구분은, 엔진 공회전 또는 주행 시에 차량 내부에서 일반적으로 검출되는 소음을 음량별 및 음색별로 구분하는 과정으로 이루어진다.

예를 들면, 엔진의 RPM에 따라 5개, 그리고 각 엔진의 RPM에 대하여 차속별로 5개를 분할한다면 총 25개의 레벨을 형성할 수 있다. 물론 이때의 소음 레벨을 엔진의 RPM만으로 구분하거나, 또는 차속만으로 구분할 수도 있으며, 레벨의 수도 복수 개이면 족한 것이며 상기한 25개에 한정되는 것은 아니다.

노이즈 코드북 선택단계(18)는 현재의 차속 및 엔진의 RPM을 기초로 추정된 차량의 소음 레벨에 대응하는 노이즈 코드북을 선택하는 단계이다.

이때, 노이즈 코드북(27)은 도 5에 도시된 바와 같은 형식으로 내장된 기억장치에 기억된 명령어 집합(단어 모델)으로 구성된다. 즉, 노이즈 코드북은 각각의 차량의 소음상태(소음 레벨)에 따라 구분되어 명령어 집합이 각각 기록되는 복수 개의 코드북으로 구성되며, 각 코드북에는 대응하는 차량의 소음 레벨 하에서 녹음된 후 부호화된 명령 단어가 특징 벡터의 형식으로 기록된다. 즉 전술한 예에서처럼 차량의 소음상태가 25가지로 구분되고 음성명령의 종류가 10가지라면, 노이즈 코드북은 25개의 레벨로 분류되어 각각 설정되며, 각 코드북에는 그 상태를 대표하는 기본 소음(음성명령이 없는 상태의 소음)과 해당 소음이 있는 상황에서 사용되는 표준 명령어 패턴의 특징 벡터가 디지털 코드 상태로 기억된다.

전술한 단계를 거쳐 코드북이 선택되면, 도 4의 패턴 분류기(26)는 음성 입력 단계(14)로부터 시작되어 특징 벡터가 추출되는 특징 벡터 추출 단계(16)까지에서 입력되어 추출된 입력 벡터와 노이즈 코드북(27) 중 선택된 코드북의 코드 워드를 비교하여, 선택된 코드북의 코드 워드 중 입력 벡터의 코드 워드와 가장 가까운 거리를 갖는(유사한) 코드워드의 인덱스만을 전송하는 과정을 거치게 된다.

이러한 과정은 음성패턴 분류단계(19)로서, 사전에 입력 설정된 표준패턴과 현재 입력된 음성 패턴을 비교하는 과정으로서 벡터 양자화(VQ:Vector Quantization) 과정을 필요로 한다.

벡터 양자화의 결과 선택된 코드 워드의 인덱스에는 음성인식 결과 행해질 임무에 관한 정보가 포함되어, 상기 선택된 인덱스의 출력을 입력으로 하여 자동차의 전자제어장치(35)는 구동장치(36)를 제어하여 정해진 임무(에어컨 작동, 윈도 올림, 라디오 온/오프 등)를 수행하게 된다.

음성 명령이 인식되어 주어진 임무가 종료하면, 노이즈 코드북을 갱신하도록 하는 것이 바람직하다.

노이즈 코드북의 갱신 단계(21)는 차량의 노후 또는 노면의 상태 등에 따라 차량의 소음특성이 변화하는 것을 고려할 때, 현재의 정합된 상태로 매번 또는 필요시마다 수정할 수 있도록 실행하는 것이 좋다.

본 발명에서 노이즈 코드북의 갱신 단계는 필수적인 것이 아니지만, 노이즈 코드북의 갱신을 지원하는 경우라면, 그 단계는 음성 명령이 없는 상태(기본 소음 상태)에서 이루어지도록 하는 것이 바람직하다. 운전자의 의사에 따라 별도로 음성 명령을 갱신하는 경우에만 작동하도록 구성하는 것도 가능하다.

노이즈 코드북의 갱신은 실질적으로 차량의 차속 및 RPM의 특성에 따른 대응하는 코드북이 변경된다는 것을 의미하며, 차량의 차속센서(32) 및 엔진 RPM센서(31)로부터의 자료를 기초로 선택된 노이즈 코드북의 기본 소음치 코드가, 그 때의 마이크로 폰으로부터 입력된 후 추출된 특징 벡터의 코드와 불일치하게 되는 경우에 이루어지게 된다. 이 경우, 기본 소음의 특징 벡터 상에서 현재의 실제 소음상태와 일치하는 특징을 갖는 코드북을 찾아 대응 관계를 새롭게 설정한다. 그 실제의 과정은 도 4의 제어부(37)에 의해 소음상태-코드북의 대응관계를 기억하고 있는 맵(28)을 갱신하는 과정으로 이루어진다.

도 4는 본 발명에 따른 음성인식장치의 구성을 보여주는 도면으로 종래의 음성명령 인식장치인 도 2의 것과 비교할 때, 차속센서 및 엔진 RPM센서를 추가로 포함하며, 차량의 소음상태에 대응하는 노이즈 코드북이 포함되고, 또한, 현재의 소음상태에 대응하는 노이즈 코드북을 설정하기 위한 수단으로 소음상태-코드북 대응 맵(Map)(28)을 포함하고 있다.

음향 입력기(22)인 마이크로폰으로부터 입력된 음향정보는 각각 필터링된 후 A/D변환기(24)에 입력된다. A/D변환기(24)는 아날로그 음향 신호를 디지털 신호 처리기(30)에서 처리하기에 적합한 형태인 디지털 신호로 변환하고 변환된 디지털 신호를 분석 시스템(25)으로 전송한다. 그 결과 분석 시스템(25)은 입력된 음향으로부터 특징 벡터를 연산하여 출력한다.

분석 시스템(25)은 음향 입력을 분석하기 위한 시스템이고, 음성 명령의 입력이 없는 경우에는 잡음의 특징 벡터를 구하여 코드북 갱신을 위한 자료로 사용하고, 음성명령의 입력이 있으면 입력 신호로부터 특징벡터를 산출하는 기능을 수행한다.

분석 시스템(25)으로부터 음성명령이 입력되어 특징 벡터가 구해지면 이를 코드북의 표준패턴과 비교하는 과정이 진행되며, 이는 패턴 분류기(26)에 의해 이루어진다.

음성명령이 입력된다면 패턴 분류기(28)는 벡터 양자화기법(VQ : Vector Quantization) 또는 통계적 기법을 이용하는 공지의 은닉 마르코프 모델(HMM : Hidden Markov Model) 등의 일정의 방법으로 명령어를 인식하는 알고리즘을 실행하며, 음성 명령의 코드워드와 패턴의 유사도가 가장 큰 코드워드를 코드북에서 찾도록 하는 과정을 포함한다. 이때 코드북을 선택하는 방법에서 본 발명은 종래와 구별되는 특징을 갖는다.

즉, 전술한 바와 같이, 차속 센서(32)와 엔진 RPM센서(31)의 출력을 기초로 현재의 소음 레벨을 결정하고 결정된 현재의 소음레벨에 대응하는 코드북을 선택하게 되는 것이다. 이때, 소음레벨에 따른 대응 코드북을 선택하는 것은 미리 설정된 맵(28)을 기초로 제어부(37)에 의해 이루어진다.

제어부(37)는 차속 센서 및 엔진 RPM센서의 출력 중 어느 하나 또는 그 모두를 사용하여 맵(28)에 기억된 대응 관계를 기초로 하여 노이즈 코드북(27)의 해당 코드북을 선택하고 그 코드북을 패턴 분류를 위한 코드북으로 선택하여 패턴 분류기(26)로 출력하도록 한다.

또한 제어부(37)는 코드북 갱신을 제어하는 기능을 수행한다. 코드북 갱신의 과정은, 음성명령이 없는 상태에서 분석시스템(25)으로부터 전송된 현재의 소음에 대한 특징 벡터를, 현재의 차속 등에 대응하여 도 5의 형식으로 노이즈 코드북(27) 내에 기억된 기본 소음의 특징 벡터와 비교하는 데서 시작된다. 비교의 결과, 현재의 차속 또는 엔진 RPM에 대응하는 소음 레벨이 실측된 레벨과 다른 것으로 판단되는 경우라면, 그 대응 관계를 저장하는 맵(28)을 현재의 상태로 갱신하도록 한다.

따라서, 시간의 경과에 따른 차량의 노후 등으로 소음의 상태가 변화하게 되면 이 맵(28)의 대응 정보도 갱신될 수 있게 되어 음성명령 인식의 정확성을 향상시킬 수 있다.

노이즈 코드북(27)과 차량의 상태와 노이즈 코드북의 대응 정보인 맵(28)은 모두 기억장치(29)에 디지털 코드인 데이터 형태로 저장된다.

이러한 결과, 패턴분류기(26)는 현재의 노이즈 수준이 반영된 노이즈 코드북(27)을 사용하여 벡터 양자화를 실시하고 인덱스 열을 출력하게 된다.

전자제어장치(35)는 종래에서와 같이 디지털 신호 처리기(30)의 출력에 따라 주어진 제어를 수행하게 되고, 그 결과 구동 장치(36)의 구동으로 운전자의 음성 명령이 실행된다.

이하 본 발명의 제 2 실시예를 도 6을 참조로 설명하도록 한다.

도 6은 도 4의 제 1 실시예와 일부 유사한 측면이 있다. 그러나 차속을 추정하는 수단으로서 엔진 RPM 센서(31)와 차속센서(32)는 생략되고, 차속 등과 대응하는 코드북의 관계를 설정하는 맵(28) 역시 생략된다. 따라서 소음을 추정하는 방법 역시 변경된다.

도 6의 제 2 실시예에서의 소음 추정은 음향입력기(22)로부터 입력되어, 분석 시스템(25)에 의해 분석된 소음만의 특정 벡터를 이용하여 이루어진다.

제 2 실시예에서 사용되는 노이즈 코드북은, 제 1 실시예에서 사용되었으며, 도 5에 도시된 형식과 동일하다.

소음 추정에 따라 해당되는 노이즈 코드북을 선택하는 기능은 선택제어기(40)에 의해 수행된다. 선택 제어기(25)는 음성 명령이 있기 직전에 분석 시스템(25)으로부터 입력된 특징 벡터를 명령이 진행 중인 때의 소음 상태를 대표하는 특징 벡터로 추정하고, 노이즈 코드북(41)에 저장된 복수 개의 기본 소음의 특정 벡터들과 유사도를 비교한다. 그리하여, 그 유사도가 가장 큰 노이즈 코드북의 기본 소음과 동일 레벨의 명령어(단어 모델) 집합을 패턴분류기(26)에서 사용될 코드북으로 선택한다.

이하의 과정은 전술한 제 1의 실시예에서와 동일하다. 전술한 작동에서, 선택제어기(25)가 현재의 소음으로 추정하는 음성 명령이 있기 직전이란, 대략 음성명령이 있기 3~7프레임 정도이면 바람직하며, 5프레임으로 하는 것이 더욱 바람직하다.

전술한 바와 같이 본 발명에 따른 자동차의 음성명령 인식방법 및 음성명령 인식장치의 제공으로, 실제 모드에서 음성 명령의 인식을 대표하는 백터양자화 인덱스 열이 소음의 영향을 덜 받게 되고 따라서 음성인식률을 향상시킬 수 있게 되었다.

Claims (10)

1. 자동차의 음성명령 인식장치에 있어서,

   음향입력기와; 필터 및 A/D 변환기를 포함하여 입력된 음향을 처리하는 전처리수단과; 음향입력기의 입력 음향의 특징 벡터를 추출하는 분석 시스템과; 차량의 현재 소음상태를 추정하는 차량 소음레벨 추정수단과; 차량의 소음레벨과 코드북의 설정 레벨과의 관계를 기억하는 대응수단과; 음성 명령의 기본 패턴에 대한 특징 벡터가 소음 레벨에 따라 구분 설정되어 저장된 노이즈 코드북과; 음향 입력되어 분석된 특징 벡터와 상기 노이즈 코드북에 저장된 기본 패턴의 특징 벡터 사이의 유사도를 판단하고, 가장 유사한 노이즈 코드북의 특징 벡터에 대응하는 명령어 코드를 구동장치를 제어하는 전자제어장치로 출력하는 패턴 분류기를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 음성명령 인식장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기의 차량 소음 레벨 추정 수단은 차량의 현재 속력을 측정하는 차속 센서 및 엔진의 분당 회전수를 검출하는 엔진 RPM센서 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 자동차용 음성명령 인식장치.
3. 제 1항 또는 제 2 항에 있어서, 차량의 현재 소음상태와 노이즈 코드북의 대응관계가 변화하는 경우, 변화된 상태로 상기의 대응 수단을 변경하는 갱신 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 음성명령 인식장치.
4. 제 1 항에 있어서, 상기의 노이즈 코드북은 음성 명령이 없는 기본 상태에서의 소음(기본 소음)을 각 레벨 별로 코드화하여 구분 저장하고 있으며;

   상기의 갱신 수단은 음성 명령이 없는 현재 상태의 소음에 대한 특징 벡터를 노이즈 코드북의 기본 소음의 특징 벡터와 비교하여 그 값이 불일치 하는 경우, 그 값이 일치하도록 상기의 대응 수단의 대응 관계를 변경하는 제어부인 것을 특징으로 하는 자동차의 음성명령 인식장치.
5. 음향입력기와; 필터 및 A/D 변환기를 포함하여 입력된 음향을 처리하는 전처리수단과; 음향입력기의 입력 음향의 특징 벡터를 추출하는 분석 시스템과;

   소음 레벨에 따라 구분 설정되어 대응하는 소음과 함께 저장된 음성 명령의 기본 패턴에 대한 특징 벡터와, 각 소음 레벨 별로 구분 저장한 음성 명령이 없는 기본 상태에서의 기본 소음에 대한 특징 벡터를 포함하는 노이즈 코드북과;

   음성 명령이 있기 직전의 소음만을 분석하여 특징 벡터를 산출하고, 그 특징 벡터를 노이즈 코드북에 저장된 복수 개의 기본 소음에 대한 특징 벡터와 비교하여, 그 유사도가 가장 큰 기본 소음의 특징 벡터를 포함하도록 구분 입력 설정된 기본 패턴에 대한 노이즈 코드북을 선택하는 선택 제어부와;

   음향 입력기로부터 입력되어 분석된 특징 벡터와, 상기 노이즈 코드북에 저장되어 상기 선택 제어부에 의해 선택된 코드북 내의 기본 패턴의 특징 벡터 사이의 유사도를 판단하고, 가장 유사한 노이즈 코드북의 특징 벡터에 대응하는 명령어 코드를 구동장치를 제어하는 전자제어장치로 출력하는 패턴 분류기를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 음성명령 인식장치.
6. 제 5항에 있어서, 상기의 선택 제어부는 음성 명령이 있기 직전의 5프레임에 해당되는 음향 입력기의 입력 차량 소음을 분석하여, 노이즈 코드북의 복수 개의 해당 기본 소음의 특징 벡터와 유사도를 판단하는 선택제어기인 것을 특징으로 하는 자동차용 음성명령 인식장치.
7. 음성입력단계와, 전처리단계와, 특징벡터 추출단계와, 음성패턴 분류단계를 포함하는 자동차의 음성명령 인식방법에 있어서,

   차량의 현재 속도 및 현재의 엔진 RPM 값을 기초로 하여 현재의 주행소음을 추정하는 단계인 주행소음 추정단계와;

   상기의 주행소음추정단계에서 추정된 결과를 기초로, 사전에 입력된 소음패턴에 관한 복수개의 코드 북 중에 현재의 소음상태에 적합하게 설계된 코드북을 선택하여 음성패턴의 분류를 위한 코드북으로 삼는 노이즈 코드북 선택단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차의 음성명령 인식방법.
8. 제 7항에 있어서, 현재의 차속 및 엔진 RPM으로부터 추정된 차량 소음의 특징 벡터를 기초로, 노이즈 코드북을 선택하는 대응관계가 실제와 다른 경우, 그 대응관계를 갱신하는 노이즈 코드북 갱신 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 음성명령 인식방법.
9. 음성입력단계와, 전처리단계와, 특징벡터 추출단계와, 음성패턴 분류단계를 포함하는 자동차의 음성명령 인식방법에 있어서,

   음성명령이 있기 직전의 주행 소음 신호의 특징 벡터를 기초로 하여 현재의 주행소음을 추정하는 단계인 주행소음 추정단계와;

   상기의 주행소음 추정단계에서 추정된 결과를 기초로, 사전에 입력된 소음패턴에 관한 코드북 중에 현재의 소음상태에 적합하게 설계된 코드북을 선택하여 음성패턴의 분류를 위한 코드북으로 삼는 노이즈 코드북 선택단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 음성명령 인식방법
10. 제 9항에 있어서, 주행소음추정단계는 현재의 차속과, 음성명령이 있기 직전 5프레임에 해당되는 주행소음신호의 특징벡터를 기초로 하여 현재의 주행소음을 추정하는 단계인 것을 특징으로 하는 자동차용 음성명령 인식방법