KR20020091534A

KR20020091534A - 시각장애자용 음성안내장치

Info

Publication number: KR20020091534A
Application number: KR1020010030295A
Authority: KR
Inventors: 이승일
Original assignee: (주)우인편의시설
Priority date: 2001-05-31
Filing date: 2001-05-31
Publication date: 2002-12-06

Abstract

본 발명은 시각장애자를 음성을 통해 안내하기 위한 시각장애자용 무선유도 음성안내장치에 관한 것으로, 시각장애자가 음성 안내를 받기 위해 무선신호를 송신하는 무선원격 조정장치, 시각장애자가 송신하는 무선신호를 수신하는 무선신호 수신부; 아날로그 음성 데이터를 기록 및/또는 변경할 수 있는 집적화 회로의 음성 데이터 저장장치, 이 음성 데이터 저장장치는 음성데이터 입력단자와 이 입력단자를 통해 들어오는 외부 아날로그 음성 데이터를 녹음할 수 있는 음성합성 녹음 장치를 포함하며; 상기 무선신호 수신부에 수신된 신호에 따라 상기 저장장치로부터 사전에 저장된 아날로그 음성 데이터를 출력 및 제어하는 중앙처리장치; 및 상기 출력된 아날로그 데이터를 증폭하는 오디오 증폭기, 전원공급장치, 증폭된 음성 데이터를 외부로 출력하는 하는 스피커를 구비한 오디오 출력부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

따라서, 본 발명에 의하면, 시각장애자용 무선유도 음성안내장치가 설치된 특정 장소를 변경하더라도 용이하게 기록된 음성 아날로그데이터를 변경할 수 있을 뿐만 아니라 시각장애자가 특정 장소에서 나가는 것도 동시에 안내할 수 있는 시각장애자의 사용 편리성을 향상시키는 효과가 있다.

Description

시각장애자용 음성안내장치{A Device For guiding a blind person by voice}

본 발명은 시각장애자용 무선유도 음성안내장치, 보다 상세하게는 필요에 따라 음성 데이터를 입력 또는 변경이 가능한 집적화 회로의 아날로그 음성 저장장치를 포함하고, 전류제한 모드의 직류전원 공급장치를 사용함으로써 안내 내용의 변경에 따라 편리하게 대응할 수 있고 안정된 직류전원을 고효율로 제공할 수 있는 시각장애자용 무선유도 음성안내장치에 관한 것이다.

일반적으로 시각장애자용 무선유도 음성안내장치는 관공서, 공공장소, 지하철 입구 역사 등에 설치하고, 시각 장애자가 목적지에 도달하였을 때 휴대하고 있던 리모트 콘트롤러와 같은 무선원격 조정장치를 작동시켜 원하는 음성안내를 무선으로 조정하여 받을 수 있도록 한 장치이다.

도 1 및 도 2는 각각 종래의 시각장애자용 무선유도 음성안내장치(1) 및 무선원격 조정장치(200)에 대한 블록도로서, 그 동작을 설명하면 다음과 같다.

시각장애자가 도 2에 나타낸 구조의 무선원격 조정장치(200)의 안내요청버튼을 선택하여 누르면 단일칩 마이콤으로 된 엔코더(203)가 이 신호를 디지털 신호로 변환하여 FM변조회로(바리캡: 204)에 인가한다. 다음, 바리캡은 수정발진회로(205)의 수정과 직렬로 연결되어 디지털신호에 의해 발진주파수가 변화하여 FM변조된다. 수정발진회로(205)는 기본파 39.833 MHz를 발진시켜 3채배인 119.499MHz로 출력되고, 이 RF신호는 다시 채배증폭회로를 거쳐 다시 3채배되어 목적하는 358.5MHz의 RF신호가 만들어진다. 이 신호는 로패스 필터를 통과하여 안테나 정합 및 스프리어스를 억제한 후 안테나를 통해 공중으로 전파하게 된다.

상기 안테나로부터 도래된 신호는 도 1에 개시된 음성안내장치(1)의 무선신호 수신부(10)의 대역필터(11)를 통과하여 고주파 증폭부(12)에서 증폭된다. 증폭된 RF신호는 제1혼합부(13)에 인가됨과 동시에 제1국부 발진기에서는 347.8MHz를 발진시켜 10.7MHz의 1F주파수 신호로 변환한다. 1F 신호는 10.7MHz의 세라믹 필터(14)를 통과하여 제2혼합부(15)에서 수정발진기 10.245MHz와 혼합하여 주파수가 변화하여 455KHz의 1F 주파수 신호로 된다.

상기 1F 주파수 신호는 복조부(쿼드레처 검파회로: 17)에서 저주파 신호화된다. 저주파 신호는 파형정형부(18)를 통과하여 데이터신호를 출력한다. 출력된 데이터 신호는 신호는 디코더(19)에 입력된다. 디코더(19)에 입력된 데이터 신호는 디토딩되어 무선원격 조정장치에서 보내진 코드와 일치하게 되면 입력된 코드에 상응하는 구동신호를 출력하게 된다. 중앙처리장치(CPU:20)에서는 구동신호에 따라사전에 음성합성칩(30)에 저장된 음성데이터를 제어 및 출력한다. 출력된 음성 데이터는 음량조정장치(40)에 의해 적당한 크기로 조절되어 오디오 출력부(5)를 통해 외부로 방송된다. 이때, 예를 들면, "예, 안녕하십니까? 여기는 서울시청 정문입니다. 계속가시면 민원실이며 우측에는 주차장입니다."라는 내용의 멘트가 방송되는 것이다.

종래의 음성합성칩(30)은 도 3에 나타낸 바와 같이 원하는 별도의 분리된 음성데이터 녹음장치를 통해 아날로그 음성데이터를 녹음하고(101), 이 녹음된 아날로그 음성데이터를 디지털 음성데이터로 변환하고(102), 변환된 디지털 음성데이터를 음성합성칩(30) 저장하는(103) 방법으로 음성데이터가 저장된다. 이와 같이 별도의 음성녹음장치를 이용하여 대량으로 녹음한 음성합성칩(30)은 집적화된 회로로 구성되며, 음성 데이터 녹음장치는 별도로 분리되어 있어 일단 데이터가 저장되어 설치되면 다시 내용을 변경하거나 입력할 수 없는 상태가 된다.

종래의 시각장애자용 음성안내장치(1)는 음성합성칩(30)에 일일이 녹음하여 조립하고 이를 완제품 상태로 보관하고 관리하여야 하기 때문에 매우 불편한 문제가 있었다.

또한, 음성안내장치(1)를 설치하여 사용 중에, 내부 구조의 변경에 따라 음성안내내용을 변경하여야 할 경우 제품 전체를 철거하여 다시 음성합성칩에 다시 녹음하여야 하는 번거로움이 있었다.

도 1에서 오디오 출력부(50)는 음량조정장치(40)에서 조정된 음성 데이터를 증폭하는 오디오 증폭기(51), 직류전원 공급장치(52) 및 스피커(53)로 구성되는데,정래의 직류전원 공급장치는 도 4에 나타낸 바와 같이 0∼220V의 교류전압을 12V의 직류전압으로 변환하는 트랜스포머를 이용한 직류전원 공급장치를 사용하여 왔다.

일반적으로 시각장애자용 음성안내장치는 그 사용 빈도수는 많지 않지만 1년 365일 동안 항상 전원이 공급되어야 하므로, 종래 트랜스 방식의 직류전원 공급장치(52)는 열이 많이 발생하여 화재의 위험이 있다. 특히, AC 100V/200V 전환 스위치가 있어 잘못 조작시 제품에 손상이 갈 우려가 있다.

종래 시각장애자용 음성안내장치는 도 1에 나타낸 바와 같이 시각장애자가 특정 장소에 들어가는 내용만을 안내하는 음성 데이터만 저장하고 있어 시각장애자가 특정 장소에서 일을 마치고 귀가할 때 무선원격 조정장치를 동작시키면 들어가는 내용을 다시 알려주는 문제가 발생하기 때문에 실질적으로 완전한 안내 서비스를 제공할 수 없는 문제도 있었다.

본 발명의 목적은 상술한 문제점을 개선하기 위한 것으로서, 아날로그 음성 데이터를 직접 음성합성칩에 녹음할 수 있는 집접화 회로의 아날로그 음성데이터 저장장치를 포함하는 시각장애자용 무선유도 음성안내장치를 제공하는 데에 있다.

본 발명의 다른 목적은 열이 발생하지 않고 사용하기 편리한 전류제한 모드의 전자식 직류전원 공급장치를 포함하는 시각장애자용 무선유도 음성안내장치를 제공하는 데에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 시각장애자가 특정장소에 들어가는 내용뿐만 아니라 일을 마치고 나올 때의 음성 안내를 할 수 있는 시각장애자용 무선유도 음성안내장치를 제공하는 데에 있다.

도 1은 종래의 시각장애자용 무선유도 음성안내장치의 블록도,

도 2는 종래의 무선원격 조정장치의 블록도,

도 3은 종래의 음성합성칩에 음성합성과정을 나타내는 도,

도 4는 종래의 직류전원 공급장치를 나타내는 도,

도 5는 본 발명에 따른 시각장애자용 무선유도 음성안내장치의 사시도,

도 6은 본 발명의 무선원격 조정장치의 블록도,

도 7은 본 발명에 따른 시각장애자용 무선유도 음성안내장치의 블록도,

도 8은 본 발명에 따른 음성 데이터 저장장치(30-1,30-2)의 구조를 나타내는 블록도, 및

도 9는 본 발명에 따른 전류제한모드의 직류전원 공급장치의 회로도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 시각장애자 음성안내장치10: 무선신호 수신부

20: 중앙처리장치 30: 음성합성칩

30-1: 제1 음성 데이터 저장장치

30-2: 제2 음성 데이터 저장장치

31: 제1 음성합성부 32: 제1 음성합성 녹음장치

33: 제1 음성 데이터 입력단자34: 제2 음성합성부

35: 제2 음성합성 녹음장치 36: 제2 음성 데이터 입력단자

40: 음량조정장치50: 오디오 출력부

51: 오디오 증폭기52: 직류전원 공급장치

53: 스피커

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 기술적 수단은, 시각장애자를 음성을 통해 안내하기 위한 시각장애자용 무선유도 음성안내장치에 있어서, 시각장애자가 음성 안내를 받기 위해 무선신호를 송신하는 무선원격 조정장치; 시각장애자가 송신하는 무선신호를 수신하는 무선신호 수신부; 아날로그 음성 데이터를 기록 및/또는 변경할 수 있는 집적화 회로의 음성 데이터 저장장치, 이 음성 데이터 저장장치는 음성데이터 입력단자와 이 입력단자를 통해 들어오는 외부 아날로그 음성 데이터를 녹음할 수 있는 음성합성 녹음 장치를 포함하며; 상기 무선신호 수신부에 수신된 신호에 따라 상기 저장장치로부터 사전에 저장된 아날로그 음성 데이터를 출력 및 제어하는 중앙처리장치; 및 상기 출력된 아날로그 데이터를 증폭하는 오디오 증폭기, 전원공급장치, 증폭된 음성 데이터를 외부로 출력하는 하는 스피커를 구비한 오디오 출력부를 포함하는 특징으로 한다.

또한, 상기 집적화 회로의 음성 데이터 저장장치가 2개이고, 그 중 하나는 시각장애자가 특정 장소로 들어가는 방법을 안내하는 내용의 음성데이터를 기록하고, 나머지 하나는 특정 장소에서 나가는 방법을 안내하는 내용의 음성데이터를 기록하는 것이 바람직하다.

상기 전원공급장치는 AC 80∼260V를 직류전압으로 변환하여 공급하는 전류제한모드로 동작하는 전자식 스위칭모드 전원공급장치(SMPS: switching mode power supply)인 것이 좋다.

이하, 본 발명의 시각장애자용 무선유도 음성안내장치에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

본 발명의 시각장애자용 무선유도 음성안내장치(1)는 도 5 및 도 7에 나타낸 바와 같이 아날로그 음성 데이터 입력 단자(33,36), 음성합성 녹음장치(32,35), 음성합성부(31,34)로 구성되는 음성 데이터 저장장치(30-1,30-2)를 포함한다. 상기 음성 데이터 저장장치(30-1,30-2)는 예를 들면 ASIC 반도체 칩으로 주문하여 제작한 ISD2500 칩(chip)이 사용될 수 있고, 아날로그 음성 데이터 입력 단자(33,36)는 아날로그 음성을 직접 입력하는 마이크 단자 또는 외부기기를 통해 녹음된 데이터를 입력하는 AUX단자(도 8에 도시됨)로 이루어진다.

도 8은 상술한 ISD2500 칩(chip)의 내부를 나타내는 블록도로서, 마이크 입력단자(MIC)를 통해 입력된 아날로그 음성데이터는 프리앰프를 거쳐 증폭된다. 이때, 증폭된 음성 신호는 이득이 충분하지 않으므로 자동이득제어기(AGC)를 통해 다시 한번 증폭되어 5-pole 액티브 안티알리아싱(antialiasing) 필터로 입력되어 디지털 음성 데이터 신호로 변환된다. 이 변환된 디지털 음성 데이터 신호는 480k 셀 비휘발성 아날로그 저장 어레이(ROM)에 저장된다. 어드레스 버퍼는 어드레스 조합으로 음성 데이터의 녹음 저장 구간을 설정하기 위한 것이며, 파워 컨디셔닝은 각 회로에 기준을 전압을 공급한다.

외부 중앙처리장치(CPU:20)는 이와 같이 저장된 아날로그 음성 데이터를 안테나를 통해 입력된 신호를 기초로 하여 필요한 디지털 음성 데이터를 출력한다. 출력된 디지털 음성 데이터는 5-pole 액티브 스무싱(smoothing) 필터를 거쳐 다시 아날로그 음성데이터로 변환되고 앰프를 거쳐 증폭되어 외부로 출력된다.

도 9는 도 7에 나타낸 오디오 출력부의 직류전원 공급장치를 상세히 나타낸 회로도로서 티니스위치(TinySwitch)라는 전류제한모드 직류전원공급장치 사용하여 AC 80V∼260V의 전압을 12V 직류전압으로 변환하는 방식이다. 티니스위치(TinySwitch)는 700V 전력 MOSFET, 발진기, 고전압 스위치 전원, 전류제한 및 서멀 셧다운(thermal shutdown) 회로로 구성된다.

도 9에 개시된 직류전원 공급장치에 대한 동작을 설명하면 다음과 같다.

입력단을 통해 80∼260V의 교류 전압이 입력되고, RF1 저항을 거쳐 다이오드 D1, D2로 입력되어 직류로 정류된다. 이때, RF1저항은 전류 제한 및 필터 기능을 한다. 직류로 정류된 전압은 평활 콘덴서(C1)에 의해 충전 및 안정화된다(약 DC 350V). 상기 350 V의 직류 전압은 스위치U1(TNY253P)에 의해 44KHz로 발진 스위칭되며, 트랜스 T1에 의해 12V로 감압되고, 다이오드 D3에 의해 정류된다. 다음 콘덴서 C4, C5에 의해 평활되어 DC 12V가 출력된다.

만약 2차 전압에 과부하가 걸리면 제너다이오드 VR1에 전압이 검출되어 포토커플러 U2가 오프 상태가 된다. 포토 커플러 U2가 오프되면 스위치U1(TNY253P)이 발진을 멈추는 동시에 2차전압 DC 12V의 출력이 정지된다. 이후, 2차전압이 정상이 되면 포토커플러 U2가 온되고 이때부터 DC 12V가 출력된다.

이하, 상술한 본 발명에 따른 시각장애자용 무선유도 음성안내장치(1)의 동작을 설명한다.

시각장애자가 도 5에 나타낸 구조의 무선원격 조정장치(200)의 제1, 제2기능버튼을 선택하여 누르면 단일칩 마이콤으로 된 엔코더(203)가 이 신호를 디지털 신호로 변환하여 FM변조회로(바리캡: 204)에 인가한다. 상기 제1, 제2 기능버튼은 시각장애자가 특정 장소에 들어가는 경우와 나가는 경우 등의 기능을 의미한다.

다음, 바리캡은 수정발진회로(205)의 수정과 직렬로 연결되어 디지털신호에 의해 발진주파수가 변화하여 FM변조된다. 수정발진회로(205)는 기본파 39.833 MHz를 발진시켜 3채배인 119.499MHz로 출력되고, 이 RF신호는 다시 채배증폭회로를 거쳐 다시 3채배되어 목적하는 358.5MHz의 RF신호가 만들어진다. 이 신호는 로패스 필터를 통과하여 안테나 정합 및 스프리어스를 억제한 후 안테나를 통해 공중으로 전파하게 된다.

상기 안테나로부터 도래된 신호는 도 5에 개시된 음성안내장치(1)의 무선신호 수신부(10)의 대역필터(11)를 통과하여 고주파 증폭부(12)에서 증폭된다. 증폭된 RF신호는 제1혼합부(13)에 인가됨과 동시에 제1국부 발진기에서는 347.8MHz를 발진시켜 10.7MHz의 1F주파수 신호로 변환한다. 1F 신호는 10.7MHz의 세라믹 필터(14)를 통과하여 제2혼합부(15)에서 수정발진기 10.245MHz와 혼합하여 주파수가 변화하여 455KHz의 1F 주파수 신호로 된다.

상기 1F 주파수 신호는 복조부(쿼드레처 검파회로: 17)에서 저주파 신호화된다. 저주파 신호는 파형정형부(18)를 통과하여 데이터신호를 출력한다. 출력된 데이터 신호는 신호는 디코더(19)에 입력된다. 디코더(19)에 입력된 데이터 신호는디토딩되어 무선원격 조정장치에서 보내진 코드와 일치하게 되면 입력된 코드에 상응하는 구동신호를 출력하게 된다.

이상의 설명은 종래의 음성안내장치와 유사한 방법으로 이루어지며, 단지 무선원격 조정장치의 기능 버튼이 복수로 나누어져 있는 것이 다르다.

이후, 중앙처리장치(CPU:20)에서는 이 구동신호가 어느 위치에 장착된 음성안내장치 코드 및 시각장애자가 들어갈 때 또는 나갈 때 안내를 요청하는 것인지에 대한 구동신호를 분석하여 필요한 음성 데이터를 음성 데이터 저장장치(30-1,30-2)에서 출력시킨다.

이와 같이, 출력된 음성 데이터는 음량조정장치(40)에 의해 적당한 크기로 조절되어 오디오 출력부(5)를 통해 외부로 방송된다. 이때, 예를 들면, 시각장애자가 들어가는 안내기능 버튼을 누를 경우 "예, 안녕하십니까? 여기는 서울시청 정문입니다. 계속가시면 민원실이며 우측에는 주차장입니다."라는 멘트가 나오고, 나가는 안내기능 버튼을 누를 경우 "여기는 민원실입니다. 곧바로 나가시면 정문이 나오며 그 좌측은 주차장입니다." 라는 내용의 멘트가 방송되는 것이다.

따라서, 상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 시각장애자용 무선유도 음성안내장치에 집접화 회로의 아날로그 음성데이터 저장장치를 제공함으로써, 내부 환경의 변화에 따라 수시로 원하는 내용의 음성안내 내용을 입력 또는 변경할 수 있는 효과가 있다.

또한, 시각장애자용 무선유도 음성안내장치에 전류제한 모드의 전자식 직류전원 공급장치를 사용함으로써 열이 발생하지 않고 사용하기 편리한 장점이 있다.

특히, 본 발명의 시각장애자용 무선유도 음성안내장치는 시각장애자가 특정장소에 들어가는 내용뿐만 아니라 일을 마치고 나올 때의 음성 안내를 할 수 있는 기능을 부여하여 시각장애자의 사용 편리성을 향상시키는 효과가 있다.

지금까지 설명한 실시예는 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

Claims

시각장애자를 음성을 통해 안내하기 위한 시각장애자용 무선유도 음성안내장치에 있어서,

시각장애자가 음성 안내를 받기 위해 무선신호를 송신하는 무선원격 조정장치,

시각장애자가 송신하는 무선신호를 수신하는 무선신호 수신부;

아날로그 음성 데이터를 기록 및/또는 변경할 수 있는 집적화 회로의 음성 데이터 저장장치, 이 음성 데이터 저장장치는 음성데이터 입력단자와 이 입력단자를 통해 들어오는 외부 아날로그 음성 데이터를 녹음할 수 있는 음성합성 녹음 장치를 포함하며;

상기 무선신호 수신부에 수신된 신호에 따라 상기 저장장치로부터 사전에 저장된 음성 데이터를 출력 및 제어하는 중앙처리장치; 및

상기 출력된 아날로그 데이터를 증폭하는 오디오 증폭기, 전원공급장치, 증폭된 음성 데이터를 외부로 출력하는 하는 스피커를 구비한 오디오 출력부를 포함하는 시각장애자용 무선유도 음성안내장치.
제 1항에 있어서,

상기 집적화 회로의 음성 데이터 저장장치가 2개이고, 그 중 하나는 시각장애자가 특정 장소로 들어가는 방법을 안내하는 내용의 음성데이터를 기록하고, 나머지 하나는 특정 장소에서 나가는 방법을 안내하는 내용의 음성데이터를 기록하는 것을 특징으로 하는 시각장애자용 무선유도 음성안내장치.
제 1항에 있어서,

상기 전원공급장치가 AC 80∼260V를 직류전압으로 변환하여 공급하는 전류제한모드로 동작하는 전자식 스위칭모드 전원공급장치(SMPS: switching mode power supply)인 것을 특징으로 하는 시각 장애자용 음성안내장치.