KR200219909Y1 - 대화식 음성 제어가 가능한 이동전화단말기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 화자독립 가변어휘 음성인식기와 음성합성기를 이용한 대화형 이동전화단말기에 관한 것으로, 더 상세하게는 메뉴선택등의 각 기능을 사용자와 단말기간의 음성 입출력으로 선택하고 제어할 수 있는 이동전화단말기에 관한 것이다.

본 고안에 따른 대화식 음성 제어가 가능한 이동전화단말기는 사용자의 제어명령을 인식하여 이동전화단말기의 제어에 필요한 코드를 출력하는 음성인식기,상기 음성인식기에 사용자가 음성을 입력할 수 있는 사용자 음성 입력 수단, 상기 음성인식기를 통하여 입력된 사용자 제어 명령을 수행하는데 필요한 각종 안내를 사용자에게 음성으로 들려주기 위한 음성합성기, 상기 음성합성기에서 합성된 음성을 출력하기 위한 단말기 음성 출력 수단, 수신자의 이름등과 맵핑된 전화번호목록등 사용자의 음성 데이터를 저장하기 위한 사용자 음성 저장 메모리, 상기 음성합성기에 의하여 출력될 음성데이터를 저장하기 위한 안내 음성 저장 메모리를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 고안에 의하면 이동전화단말기의 각종 메뉴를 사용자와 단말기간의 대화를 통해 선택, 제어함으로서, 사용에 따른 편리성과 이동시 안정성확보를 기할 수 있다.

Description

대화식 음성 제어가 가능한 이동전화단말기{MOBILE PHONE CONTROLLED BY INTERACTIVE SPEECH}

본 고안은 화자독립 가변어휘 음성인식기와 음성합성기를 이용한 대화식 음성 제어가 가능한 이동전화단말기에 관한 것으로, 더 상세하게는 메뉴선택 등의 각 기능을 사용자와 단말기간의 음성 입, 출력으로 선택하고 제어할 수 있는 이동전화단말기에 관한 것이다.

도1은 일반적인 이동전화단말기에서 사용자가 메뉴 방식으로 제어하도록 되어 있는 이동전화단말기의 제어 항목을 예시적으로 도시한 것이다.

종래 보급 되어온 이동전화단말기는 사용자가 필요에 따라 선택하여 사용할 수 있도록 다양한 기능을 제공하고 있는데, 이러한 기능을 선택, 제어하기 위해 키패드(keypad) 입력방식을 사용하고 있다. 예를 들어, 사용자가 전화번호를 검색하기 위해서는 개인정보관리와 관련된 키패드를 클릭하고 그 다음 전화부 등록 키패드를 클릭 그리고 최종적으로 전화부검색과 관련된 키패드를 클릭함으로써 가능하게된다. 그러나 이러한 키패드 입력방식은 상위메뉴에서 하부메뉴로 거치는 탑-다운(Top-Down)방식을 채택함으로 해서, 한가지 기능을 선택하기 위해서도 몇 번의 키패드 입력을 거쳐야 하는 경우가 있으므로 사용자로 하여금 매우 불편함을 주는 실정이다.

특히, 운전이나 보행에 의한 이동중에 키패드 입력을 할 경우 단말기의 사용이 용이하지 못하고, 단말기를 제어하기 위하여 전방에서 눈을 뗄 경우 안전사고를 유발할 수 있는 점도 종래 키패드 입력방식의 단말기가 갖는 큰 문제점이다.

뿐만아니라, 종래 이동전화단말기는 특정 기능을 선택, 제어하기 위해서 액정표시(LCD; Liquid Crystal Display, 이하 엘씨디라 칭함)창에 메뉴를 표시(display)해 주고 사용자가 해당 메뉴를 선택하도록 하는 방식을 취하고 있는바, 이때 사용자는 최종적으로 선택하고자 하는 기능이 어떤 메뉴에 있는지 알고 있어야 하므로 사용자가 단말기의 사용설명서를 숙지하고 있지 않는 이상 그 기능을 사용하는데 매우 번거롭고 불편함을 느끼게 된다. 더구나 이러한 메뉴들이 오직 엘씨디 창에서만 텍스트로 표시됨으로 인해, 저 시력자 또는 단말기를 근 거리에서 볼 수 없는 상황에서는 실질적으로 제어가 불가능하다고 할 수 있다.

종래, 일부 이동전화단말기에는 음성인식 방법이 일부 적용되어 왔으나, 여기에 적용되어온 음성인식 방법은 다이나믹 타임 워핑(DTW:Dynamic Time warping)방식으로 이는 단말기내에서 학습과정이 필요한 것이다. 즉, 인식하고자 하는 대상 단어 또는 어휘를 사용자가 직접 음성녹음을 해야하는 번거로움이 있었으며, 이렇게 녹음된 음성 데이타를 가지고 인식 파라메터를 추출하게된다. 이와 같은 이유로 인해 음성인식기는 단지 음성다이얼링 기능에만 국한되어 사용되었다.

상기와 같은 문제점들로 인해 현재 이동전화단말기에서 제공하는 다양한 기능들은 사용자 측면에서 볼 때 극히 일부만을 이용하게 되는 요인으로 작용하고 있다.

본 고안은 종래 이동전화단말기가 갖는 상술한 사용자 제어의 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 그 목적은 키조작을 통하여 일일이 각 단계의 메뉴를 찾아 가지 않고도, 단말기와 사용자가 상호간에 음성을 주고 받으면서 사용자 제어가 가능한 이동전화단말기를 제공하는데 있다.

도1은 종래의 이동전화단말기에서 사용자가 메뉴 방식으로 제어하도록 되어어 있는 이동전화단말기의 제어 항목을 예시적으로 도시한 것이다.

도2는 본 고안에 따른 대화식 음성 제어가 가능한 이동전화단말기의 대화식 음성 다이얼링 제어 시스템 구성 요소을 개략적으로 도시한 블럭도이다.

도3 및 도4는 본 고안에 따른 이동전화단말기의 대화식 음성 제어 방법중 대화식 음성 다이얼링 방법의 알고리즘을 도시한 흐름도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10:마이크로폰 20 : 코덱 30 :보코더

40:이동전화단말기 키패드 50 : 제어부 60 :사용자 음성 저장 메모리

70:안내 음성 저장 메모리 80 : 액정표시장치 90 :스피커

본 고안에 따른 대화식 음성 제어가 가능한 이동전화단말기는 사용자의 제어명령을 인식하여 이동전화단말기의 제어에 필요한 코드를 출력하는 음성인식기,상기 음성인식기에 사용자가 음성을 입력할 수 있는 사용자 음성 입력 수단, 상기 음성인식기를 통하여 입력된 사용자 제어 명령을 수행하는데 필요한 각종 안내를 사용자에게 음성으로 들려주기 위한 음성합성기, 상기 음성합성기에서 합성된 음성을 출력하기 위한 단말기 음성 출력 수단, 수신자의 이름등과 맵핑된 전화번호목록등 사용자의 음성 데이터를 저장하기 위한 사용자 음성 저장 메모리, 상기 음성합성기에 의하여 출력될 음성데이터를 저장하기 위한 안내 음성 저장 메모리를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 음성인식기는 일정한 범주의 어휘를 동일한 의미로 인식하여 동일한 명령을 수행할 수 있는 가변어휘 음성인식기인 것이 바람직하다.

상기 음성합성기는 녹음편집방식 음성합성를 사용하는 것이 바람직하다. 이렇게 함으로, 음성합성기로부터 안내되는 음성을 사용자의 요구에 따라 다양한 음성(타 화자의 목소리)으로 바꿀 수 있다.

본 고안에 따른 이동전화단말기의 대화식 음성 제어 방법은 (a) 사용자 음성 입력 수단을 통하여 이동전화기의 제어를 위한 음성 명령을 입력 받는 단계, (b)상기 입력된 음성을 인식하여 이동전화단말기의 제어에 필요한 코드를 출력하는 단계, (c)상기 입력된 음성 명령에 추가적인 세부 음성 명령이 더 필요한 경우, 그 세부 음성 명령을 요구하는 안내를 음성으로 출력하는 단계를 포함하여 구성된다.

상기 대화식 음성 제어 방법은 다음과 같이 구현될 수 있다.

아래에서 [단말기 #] 이하 문장은 단말기에서 안내되는 합성음성 안내메시지이고, [사용자 #] 이하 문장은 사용자가 발성하는 내용이다.

[단말기 #1] 원하시는 서비스를 말씀해 주십시오.

[사용자 #1] 예약통화

[단말기 #2] 통화를 원하시는 전화번호를 말씀해 주십시오.

[사용자 #2] 영 이 삼 칠 칠 오 삼 삼 삼 영(02-3775-3330)

[단말기 #3] 통화를 원하시는 시간을 말씀해 주십시오.

[사용자 #3] 구 삼 십(09:30)

[단말기 #4] 오전 아홉시 삼십분에 삼천칠백칠십오 국에 삼천삼백삼십 번으로 통화예약 되었습니다.

본 고안에 따른 이동전화단말기의 대화식 음성 제어 방법 가운데 특히 다이얼링(voice dialing) 제어 방법은 (d)수신자 이름 및 해당 전화번호를 음성으로 입력 받아 수신자 이름에 해당 전화번호를 맵핑하여 사용자 음성 저장 메모리에 미리 저장하는 단계, (e) 상기 (d)단계에서 입력된 수신자 이름 및 해당전화 번호의 발성 내용을 키입력을 통하여 문자 입력 받아 음성인식 모델을 만들고, 그 문자를 해당 수신자 이름에 맵핑시켜 사용자 음성 저장 메모리에 미리 저장하는 단계, (f)사용자 음성 입력 수단을 통하여 수신자의 이름을 입력 받는 단계, (g) 상기 입력된 이름을 인식한 후, 해당 이름데이터를 상기 사용자 음성 저장 메모리를 조회하여 검색하는 단계, (h) 검색된 이름 및 전화번호를 최초에 사용자가 입력한 음성으로 단말기 음성 출력 수단을 통하여 출력하는 단계 및 (i)사용자의 음성에 의한 수신자 확인 및 다이얼링 단계를 포함한다.

상기 (h)단계에서 검색 및 음성 출력된 이름 및 전화번호가 2이상인 경우,상기 (i)단계에서는 사용자의 선택을 음성으로 입력 받게된다.

상기 다이얼링(voice dialing) 제어 방법을 채택함으로 해서 잘못된 번호로의 다이얼링 가능성을 차단할 수 있고, 퀵 음성다이얼링 기능을 구현할 수 있다.

즉, 수신자의 이름을 음성인식기의 초기 인식 대상 어휘에 포함 시킴으로써 후크 온 상태에서 수신자 이름이 입력되면 곧 바로 다이얼링 할 수 있게 되는 것이다.

이하, 본 고안에 따른 대화식 음성 제어가 가능한 이동전화단말기 및 그 제어 방법의 일실시례를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

편의상, 다양한 이동전화단말기의 사용자 제어 가운데, 특히 다이얼링 제어를 예시적으로 설명한다.

도2는 본 고안에 따른 대화식 음성 제어가 가능한 이동전화단말기의 대화식 음성 다이얼링 제어 시스템 구성 요소을 개략적으로 도시한 블럭도이다.

사용자가 음성다이얼링을 위해 전화번호를 등록할 때, 먼저 수신자의 이름 또는 상호명 등을 마이크로폰(10)을 통해 발성하게 되면 입력된 음성 데이터는 코덱(20)부에서 PCM(Pulse Code Modulation)신호로 바뀐 다음 보코더(30)를 통해 음성부호화기(QCELP)신호로 압축된 다음 제어부(40)로 출력된다. 상기 제어부는 음성인식 프로그램 및 음성합성 프로그램을 실행 시키면서 음성인식기 및 음성합성기의 역할을 수행한다. 입력된 음성데이터는 음성다이얼링 모드에서 인식결과를 음성으로 출력하기 위해 메모리(60)에 저장한다. 그리고 발성내용과 같은 문자를 키패드(40)를 이용하여 입력하면 이는 상기 제어부(40)에서 이에 대한 음성인식을 위한 모델을 만들고 문자내용은 발성 내용과 함께 메모리(60)에 함께 저장된다. 그리고 등록할 전화번호는 사용자가 발성하게 되면, 숫자음 음성인식을 통해 그 결과를 메모리에 저장한다. 여기에서 제어부(10)는 전반적인 동작을 제어하고 음성인식과 녹음편집방식의 음성합성 프로그램을 수행하는 마이크로프로세서로 구현된다.

다음은 상술한 수신자 전화번호등록 모드에서 사용될 수 있는 수신자와 단말기간의 대화를 예시적으로 나타낸 것이다.

[단말기 #1] 원하시는 서비스를 말씀해 주십시오.

[사용자 #1] 전화번호 등록.

[단말기 #2] 전화번호 등록 서비스입니다. 수신자 이름 또는 상호명을 말씀해 주십시오.

[사용자 #2] 엑트밸리

[단말기 #3] 말씀하신 엑트밸리를 텍스트로 입력하여 주십시오.

[사용자 #3] (엑트밸리를 텍스트로 입력한다.)

[단말기 #4] 전화번호를 말씀해 주십시오.

[사용자 #4] 영 이 삼 칠 칠 오 삼 삼 삼 영(02-3775-3330)

위의 일 예에서 [단말기 #]은 제어부(40) 동작에 따라 음성안내를 위한 메모리(70) 저장된 음성을 편집조합 음성합성하여 스피커(70)을 통해 안내되는 음성이다. 이것은 사용자의 요구에 따라 안내되는 음성을 다른 화자의 음성으로 바꿀 수 있도록 해당 음성 데이터를 기록함으로서 가능하게 한다.

그리고 음성다이얼링 모드에서 사용자가 통화하고자 하는 사람 이름이나 상호명을 발성하면 코덱(20)과 보코더(30)부를 거친 음성신호를 제어부(50)에서 음성구간을 검출하고 특징 파라메터를 추출하여, 전화번호부 메모리(60)에 기록된 인식모델과 비교하여 음성인식을 수행한다. 그리고 인식결과는 전화번호 등록시에 사용자가 발성한 음성 즉, 수신자 이름 또는 상호명을 스피커(90)를 통해 재생하고 이와 동시에 입력한 그에 대한 문자를 액정표시(80)창에 표시해 준다.

그리고 인식결과가 2개 이상인 경우에는 그 내용을 스피커(90)와 액정표시(80)창에 모두 나타내고, 숫자음 음성인식을 통해 다시 재 인식하여 음성다이얼링을 시도한다.

그렇게 함으로서 사용자는 음성다이얼링시 통화하고자 하는 수신자가 올바르게 인식되었는지 음성출력으로도 확인이 가능하게된다.

다음은 음성다이얼링 모드에서 사용될 수 있는 사용자와 단말기간의 대화를 예시적으로 보인 것이다.

[단말기 #1] 원하시는 서비스를 말씀해 주십시오.

[사용자 #1] 전화걸기[단말기 #2] 전화걸기를 선택하셨습니다. 통화하고자 하는 분의 이름 또는 상호명을 말씀해 주십시오.

[사용자 #2] 엑트밸리

[단말기 #3] 인식한 결과가 2개 있습니다. 첫 번째 엑트밸리는 영이에 삼칠칠오 국에 삼삼삼영 입니다. 두 번째 액트벨리는 영이에 삼삼삼 국에 칠칠오삼입니다. 통화를 원하는 곳을 말씀해 주십시오.

[사용자 #3] 1 번(또는 첫번째)

[단말기 #4] 삼칠칠오 국에 삼삼삼영 으로 전화를 걸고 있습니다.

위의 일 예에서 보인 것처럼, 음성인식결과 2개 이상인 경우에는 [사용자 #3]과 같이 숫자음 음성인식을 다시 수행함으로서 최종적으로 사용자가 통화하고자 하는 번호로 음성다이얼링 되도록 한다.

현재 이동전화단말기에서는 전화번호등록시 특정번호에 수신자의 관련 내용을 저장하고 다이얼링시 저장되어있는 숫자번호를 클릭하면 즉시 통화가 가능하다.

본 고안에서는 이와 같은 기능을 음성으로 가능하게 하는 퀵 음성다이얼링 기능을 구현할 수 있다. 즉, 위의 음성다이얼링의 예시로 보인 과정에서 '[사용자 #2] 엑트밸리'처럼 사용자가 전화통화를 하고자 하는 수신자를 발성하면 바로 통화 연결되도록 전화번호에 등록 되어있는 수신자의 이름 또는 상호명을 상기 음성인성기의 초기 인식 대상 어휘에 포함킴으로써 가능해 지는 것이다.

그리고 사용자와 단말기간의 대화 과정에서 사용자가 발성하는 동일한 의미의 다양한 응답에 대해서 동일한 어휘로서 인식 후 하나의 동작을 할 수 있게 한다. 즉, 사용자가 '예', '응', '그래'와 같은 응답을 할 경우에도 각각을 인식하여 이 모두에 대해서 같은 동작을 취 할 수 있게 이동전화단말기를 구현하다. 이것은 본 고안에 따른 대화식 음성 제어가 가능한 이동전화단말기의 음식인식기로 가변어휘 음성인식기를 채택함으로써 가능한 것이다.

도3 및 도4는 본 고안에 따른 이동전화단말기의 대화식 음성 제어 방법중 대화식 음성 다이얼링 방법의 알고리즘을 도시한 흐름도이다.

도3에는 상기 (d) 및 (e)단계를 구현한 알고리즘의 일실시례를 나타내고 있다.

사용자에게 등록모드를 선택할 것인지 다이얼링모드를 선택할 것인지를 물어(200), 사용자가 수신자 이름 및 전화번호 등록을 위하여 등록모드를 선택하면 전화번호 등록 대상자 이름 음성입력을 요구하는 음성안내를 한다(202). 전화번호 등록 대상자의 이름을 음성입력하면(203), 상기 코덱 및 보코더에서 압축코딩된 음성데이터는 음성 다이얼링시 재생을 위해 메모리에 저장한다.

다시, 단말기는 전화번호등록 대상장 이름을 텍스트로 입력할 것을 요구하는 음성안내를 하고(205), 사용자로 부터 전화번호 등록 대상자의 이름 텍스트를 입력받는다(206). 상기 제어부(50)는 입력되 텍스트 데이터를 이용하여 음성인식 모델 생성을 하고(208), 다시 대상자의 전화번호를 음성입력하도록 음성안내한다(208).

사용자가 등록 대상자 전화번호를 음성입력하면(209), 이를 숫자음 음성인식 후 음성다이얼링을 위한 메모리에 저장한다(210). 등록을 종료할 것인가를 묻고(211) 종료를 선택하면 등록을 종료하고, 등록을 계속하기를 원하면 상기 202단계이하를 다시 수행한다.

도4에는 상기 (f) 내지 (i)단계를 구현한 알고리즘의 일실시례를 나타내고 있다.

상기 200단계에서 사용자가 다이얼링 모드를 선택하면 음성안내(301)에 따라 통화를 시도 하고자 하는 수신자 이름을 음성으로 입력한다.

상기 음성인식기는 음성인식 파라메터를 추출하여(303) 음성을 인식하고(304) 인식결과와 매칭되는 이름을 상기 사용자 음성 저장 메모리에서 조회하여 출력하고(305), 사용자의 응답을 요구하는 음성안내(306)를 한다.

상술한 바와 같이 인식결과가 2개 이상이면 출력된 순서에 따라 부여되는 숫자음, 즉 첫번째 출력된 이름으로 통화하고자 하는 경우는 1 또는 첫번째, 두번째 출력된 이름으로 통화하고자 하는 경우는 2 또는 두번째을 1개 선택하게 하여(309), 전화 통화를 시도하게 된다(308).

본 고안 의하면 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.

첫째, 각종 메뉴를 사용자와 단말기간의 대화를 통해 선택, 제어함으로서, 사용에 따른 편리성과 이동시 안정성확보를 기할 수 있다.

둘째, 전화번호등록모드에서 수신자의 이름을 발성한 음성을 저장해 두고, 음성 다이얼링시 인식결과를 스피커를 통해 메모리에 저장되어있던 수신자의 이름을 재생해 줌으로서, 인식결과를 음성으로 확인할 수 있을 뿐만 아니라 오인식에 따른 다른 번호로의 통화를 방지할 수 있다. 그리고 운전이나 보행에 의한 이동 중에 이동전화기 사용으로 발생하는 안전사고가 대부분의 전화통화를 시도하는데에서 발생함으로, 이러한 사고를 미연에 방지 할 수 있다.

셋째, 본 고안의 대화형 이동전화단말기에서 음성 안내되는 목소리를 사용자가 필요시 다양한 목소리로 바꿀 수 있게 함으로서, 지속적인 사용에 따른 안내음의 식상함을 없앨 수 있다.

넷째, 음성다이얼링에서 여러 단계로 진행되는 대화형 방식을 사용자의 필요에 따라 통화를 원하는 수신자의 이름 또는 상호명을 발성하면 바로 통화로 연결되는 퀵 음성다이얼링 기능을 가능하게 함으로서, 사용자의 시간과 편의를 줄 수 있다.

다섯째, 일상적으로 동일한 의미로 사용되는 복수의 사용자의 음성 답변을 단말기가 동일한 의미의 어휘로 인식하여 편리성을 더한다.

Claims (3)

1. 사용자의 제어명령을 인식하여 이동전화단말기의 제어에 필요한 코드를 출력하는 음성인식기;

   상기 음성인식기에 사용자가 음성을 입력할 수 있는 사용자 음성 입력 수단;

   상기 음성인식기를 통하여 입력된 사용자 제어 명령을 수행하는데 필요한 각종 안내를 사용자에게 음성으로 들려주기 위한 음성합성기;

   상기 음성합성기에서 합성된 음성을 출력하기 위한 단말기 음성 출력 수단; 수신자의 이름등과 맵핑된 전화번호목록등 사용자의 음성 데이터를 저장하기 위한 사용자 음성 저장 메모리;및

   상기 음성합성기에 의하여 출력될 음성데이터를 저장하기 위한 안내 음성 저장 메모리;

   를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 대화식 음성 제어가 가능한 이동전화단말기.
2. 제1항에 있어서, 상기 음성인식기는 일정한 범주의 어휘를 동일한 의미로 인식하여 동일한 명령을 수행할 수 있는 가변어휘 음성인식기인 것을 특징으로 하는 대화식 음성 제어가 가능한 이동전화단말기.
3. 제 1항에 있어서, 상기 음성합성기는 안내되는 음성을 사용자의 요구에 따라 다양한 음성으로 바꿀 수 있는 녹음편집방식의 음성합성기인 것을 특징으로 하는 대화식 음성 제어가 가능한 이동전화단말기.