KR20040093283A - Method of horn recognition for deaf driver - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A horn sound recognizing method for an audibly handicapped driver is provided to convert a horn sound into a vibration when the audibly handicapped driver drives a car and inform the vibration to the audibly handicapped driver to be suitable for the direction of the horn sound. CONSTITUTION: A left microphone(1) and a right microphone(2) installed at left and right sides of a driver receive a sound source bidirectionally. A signal component discrimination processing terminal discriminates whether a horn signal with a level of a set threshold value or more is included in the received sound source. If the horn signal is included in the received sound source, a signal input direction discrimination processing terminal discriminates whether the horn signal is received from a certain direction centering around the driver. If the received direction of the horn signal is discriminated, an actuator control terminal(11) informs the horn signal to the driver through one of left, right and central actuators(21-23) to be recognized by the driver.

Description

청각장애가 있는 운전자를 위한 경음기 인지방법{Method of horn recognition for deaf driver}Method of horn recognition for deaf driver

본 발명은 청각장애가 있는 운전자를 위한 경음기 인지방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 소리를 들을 수 없는 청각장애자가 운전을 할 때, 타 차량의 경음기 소리를 즉시 인지할 수 있도록 경음기 신호의 레벨 임계치와 방향을 판별하여 이를 촉각신호로 변환하여 청각장애가 있는 운전자에게 알려줌으로써 운전중 발생할 수 있는 위급 상황에 즉각적으로 대처할 수 있도록 한 경음기 인지방법에 관한 것이다.The present invention relates to a horn recognition method for a driver with a hearing impairment, and more particularly, a level threshold value of a horn signal so that a hearing impaired person who cannot hear sounds can recognize a horn sound of another vehicle immediately. The present invention relates to a horn recognizing method that determines a direction and converts it into a tactile signal and informs a driver with a hearing impairment to immediately cope with an emergency situation that may occur during driving.

일반적으로, 운전면허 자격에 대한 신체적인 제한은 크게 시력과 청력, 색맹으로 구분되고 각각의 면허등급에 따라 일정한 기준이 제시되어 운전을 하고자 하는 자는 그 조건과 기준을 충분히 만족하여야만 한다.In general, physical limitations on driver's license qualification are largely divided into eyesight, hearing, and color blindness, and certain criteria are presented according to each license level, and those who intend to drive must fully satisfy the conditions and criteria.

하지만, 우리나라의 경우 2종 보통면허로 분류되고 있는 비사업용 운전자에게는 청력에 대한 제한이 없어서 청각장애가 있는 사람이라도 운전을 할 수 있도록 하고 있다.However, in Korea, non-business drivers, who are classified as two types of ordinary licenses, do not have any restrictions on their hearing, so even those with hearing impairments can drive.

물론, 소리를 듣지 못한다 하더라도 조금만 조심하면 운전하는데 큰 지장은 없다.Of course, even if you can not hear the sound a little careful driving is not a big problem.

그러나, 대부분의 많은 운전자들이 차량 운행 중에 자동차의 경음기를 통해 상대방에게 위험을 알리고 있는 실정에서, 소리를 듣지 못하는 청각장애인은 상대방이 경음기를 통해 주의하라는 메시지를 보내도 이를 인지할 수 없어 본의 아니게 상대방에게 불쾌감을 줄 수 있고 자신 또한 매우 위급한 상황에 빠지게 되는 문제점이 있다.However, in the situation where most of the drivers are warning the other party through the car's horn while the vehicle is being driven, the deaf person who can't hear the sound is unintentionally unknowing even if the other person sends a warning message through the horn. There is a problem that can be unpleasant to the other person, and oneself is also in a very urgent situation.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 그 목적은 청각장애가 있는 운전자가 운행하고 있는 차량에 경음기 소리가 입력되면 그 경음기 소리를 청각장애가 있는 운전자가 인지할 수 있는 촉각형태의 신호로 변환하여 알려줌으로써 청각장애가 있는 운전자가 보다 안전하게 운전할 수 있도록하는데 있다.The present invention has been proposed to solve the problems described above, the object of which is that if the sound of the horn is input to the vehicle in which the driver with a hearing impairment is a tactile form that the hearing impaired driver can recognize the sound. By converting the signal into a signal, the driver with a hearing impairment can drive safely.

도1은 본 발명에 따른 블록도,1 is a block diagram according to the present invention;

도2는 각각의 음원에 대한 주파수 특성을 나타낸 도면,2 is a diagram showing frequency characteristics of each sound source;

도3은 본 발명에 따른 액츄에이터의 구성도.Figure 3 is a block diagram of an actuator according to the present invention.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※※ Explanation of symbols about main part of drawing ※

1 : 좌측 마이크 2 : 우측 마이크1: left microphone 2: right microphone

10 : 제어부 11 : 액츄에이터 제어단10 control unit 11 actuator control stage

12 : 릴레이 21 : 좌측 액츄에이터12: relay 21: left actuator

22 : 우측 액츄에이터 23 : 중앙 액츄에이터22: right actuator 23: center actuator

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 청각장애가 있는 운전자가 경음기 소리를 인지할 수 있도록 하는 방법에 있어서, 청각장애가 있는 운전자의 좌, 우측에 각각 좌측마이크와 우측마이크를 설치하여 양방향으로 음원을 입력받는 단계;The present invention for achieving the above object, in a method for allowing the hearing impaired driver to recognize the sound of the horn, by installing a left microphone and a right microphone on the left and right of the driver with a hearing impairment, respectively, the sound source in both directions Receiving an input;

입력받은 음원 중에서 설정된 임계치 이상의 신호레벨을 갖는 경음기 신호가 포함되어 있는지를 판별하는 단계; 입력받은 음원에 경음기 신호가 포함되어 있는 경우 그 경음기 신호가 운전자를 중심으로 어느 쪽에서 입력된 것인지를 판별하는 단계; 경음기 신호의 입력 방향이 판별되면 그 경음기 신호를 운전자가 인지할 수 있도록 좌측, 우측, 중앙 액츄에이터 중 어느 하나를 통해 운전자에게 알리는 단계;를 포함하는 청각장애가 있는 운전자를 위한 경음기 인지방법이다.Determining whether a horn signal having a signal level equal to or higher than a predetermined threshold value is included among input sound sources; If the horn signal is included in the input sound source, determining which horn signal is input based on the driver; When the input direction of the horn signal is determined, notifying the driver through any one of the left, right, and center actuator so that the driver can recognize the horn signal; horn recognition method for a driver with hearing impairment.

이하, 본 발명의 구성을 첨부된 도면에 의거하여 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the structure of this invention is demonstrated based on attached drawing.

도1은 본 발명에 따른 블록도이고, 도2는 각각의 음원에 대한 주파수 특성을 나타낸 도면이며, 도3은 본 발명에 따른 액츄에이터의 구성도이다.1 is a block diagram according to the present invention, Figure 2 is a view showing the frequency characteristics for each sound source, Figure 3 is a block diagram of an actuator according to the present invention.

도1에 나타낸 바와 같이 본 발명에 따른 경음기 인지방법은 다음과 같은 단계에 의하여 이루어진다.As shown in FIG. 1, the horn recognition method according to the present invention is performed by the following steps.

먼저, 청각장애가 있는 운전자의 좌, 우측 귀 또는 그 부근에 소리(이하, "음원"이라 한다)를 입력받을 수 있는 좌측마이크(1)와 우측마이크(2)를 설치하여 운전자 주위에서 발생하는 모든 음원을 좌, 우 양방향에서 입력받는다.First, the left microphone (1) and the right microphone (2) that can receive sound (hereinafter referred to as "sound source") to the left, right ear or the vicinity of the driver with a hearing impaired, all the occurrence around the driver The sound source is input in both left and right directions.

좌측마이크(1)와 우측마이크(2)를 별도로 사용하여 양방향에서 음원을 입력받는 것은 운전자가 음원의 방향을 빨리 인지하여 보다 신속하게 대처하도록 하기 위함이다.Receiving a sound source in both directions by using the left microphone 1 and the right microphone 2 separately is for the driver to recognize the direction of the sound source quickly and cope with it more quickly.

다음 단계로, 상기 입력받은 음원 중에서 운전자에게 위험을 알리기 위한 경음기 소리가 포함되어 있는가를 판별하여야 하는데, 이때 상기 경음기 소리는 설정된 임계치 이상의 신호레벨을 가지고 있어야 한다.As a next step, it is determined whether a sound of a horn for informing a driver is included among the input sound sources, wherein the sound of the horn must have a signal level equal to or higher than a set threshold.

운행중인 차량의 내부에는 자동차 주행에 따른 각종 주행소음 등이 포함되어소리가 항상 복합적인 형태로 존재하게 되므로, 이 복합적인 소리에 경음기 소리가 포함되어 있는가를 판별하지 않으면 후술하게 될 액츄에이터는 조금만 큰 소리에도 반응하여 결국 액츄에이터의 신뢰도가 저하될 뿐만 아니라 이러한 방법을 원천적으로 사용할 수 없게 된다.The inside of the vehicle being driven includes various driving noises according to the driving of the car, so the sound always exists in a complex form. Therefore, the actuator to be described later is a little louder if the complex sound does not determine whether the horn sound is included. As a result, the reliability of the actuator is not only lowered, but also the method cannot be used at the source.

따라서, 입력받은 신호에 대한 성분 판별이 선행되어야 하는 바, 좌측마이크(1)와 우측마이크(2)를 통해 청각장애가 있는 운전자 주위의 음원을 입력받아 수집한 주파수의 특성은 도2의 (a)와 같고, 통상적인 경음기의 주파수 특성은 도2의 (b)와 같다.Therefore, the component discrimination of the received signal should be preceded. The characteristic of the frequency collected by receiving the sound source around the driver with hearing impairment through the left microphone 1 and the right microphone 2 is shown in FIG. The frequency characteristics of the conventional horn are the same as those of FIG.

도2의 (b)에 나타낸 바와 같이 경음기의 주파수 특성은 기준 주파수 f0을 중심으로 f0+f1, f0-f1의 영역에 대부분의 에너지가 분포한다는 것을 알 수 있는데, 이 점에 착안하여 마이크를 통해 입력받은 음원 신호 중에서 경음기의 주파수 영역에 해당하는 부분만을 추출하여 분석한다면 입력받은 음원에 경음기 신호가 포함되어 있는지를 간단하게 판별할 수 있다.As shown in (b) of FIG. 2, the frequency characteristic of the horn is found to be the most energy is distributed in the region of f0 + f1 and f0-f1 around the reference frequency f0. If only a portion of the input sound source signal corresponding to the frequency domain of the horn is extracted and analyzed, it may be easily determined whether the horn signal is included in the input sound source.

또한, 도2의 (b)와 같은 주파수 특성을 갖는 경음기 신호를 마이크를 통해입력받게 되면 도2의 (c)와 같은 주파수 특성을 갖게 되는데, 도2의 (c)는 마이크의 전달함수에 의해 변형된 신호이지만, 기준 주파수 f0을 중심으로 하는 신호의 특성은 그대로 유지되는 것을 알 수 있다.In addition, when receiving a horn signal having a frequency characteristic as shown in Figure 2 (b) through the microphone has a frequency characteristic as shown in Figure 2 (c), Figure 2 (c) is a transfer function of the microphone Although it is a modified signal, it can be seen that the characteristic of the signal centered on the reference frequency f0 is maintained as it is.

따라서, 마이크를 통해 입력받은 도2의 (a)와 같은 신호에 도2의 (c)와 같은 설정 임계치 이상의 레벨을 갖는 경음기 신호가 포함되어 있는지를 판별하기 위해서는 마이크를 통해 입력받은 음원성분(도2의 (a))을 도2의 (c)와 같은 경음기의 중심주파수를 포함하는 영역대(f0-f1 ~ f0+f1)로 추출하는 밴드패스필터(band pass filter)를 사용하여 필터링함으로써 얻을 수 있다.Therefore, in order to determine whether a signal such as (a) of FIG. 2 input through the microphone includes a horn signal having a level higher than or equal to a predetermined threshold as shown in (c) of FIG. 2 (a)) is obtained by using a band pass filter to extract the bands (f0-f1 to f0 + f1) containing the center frequency of the horn as shown in (c) of FIG. Can be.

한편 다음 단계로, 입력받은 음원신호에 경음기 신호가 포함되어 있는 경우, 그 경음기 신호가 운전자를 중심으로 어느 방향에서 입력된 것인가를 판별하고, 마지막으로 그 경음기 신호의 입력방향이 판별되면 경음기 신호를 청각장애가 있는 운전자가 인지할 수 있도록 좌측, 우측, 중앙 액츄에이터 중 어느 하나를 통해 운전자에게 알려야 한다.On the other hand, in the next step, if the horn signal is included in the input sound source signal, it is determined in which direction the horn signal is input with respect to the driver, and finally, when the input direction of the horn signal is determined, the horn signal is The driver must be informed via one of the left, right, and center actuators for the hearing impaired driver.

여기서, 상기 경음기 신호성분을 판별하는 단계와 경음기 신호의 입력방향을 판별하는 단계 및 액츄에이터를 동작시키는 것은 도1에 나타낸 바와 같이 통합된 제어부(10)에서 이루어진다. 상기 제어부는 별도로 마련되어도 되고, 차량용 전자제어모듈(ECU)을 이용하여도 된다.Here, the step of determining the horn signal component, the step of determining the input direction of the horn signal and the operation of the actuator are performed by the integrated control unit 10 as shown in FIG. The control unit may be provided separately or may use a vehicle electronic control module (ECU).

한편, 좌측마이크(1)와 우측마이크(2)를 통해 입력받은 경음기 신호의 방향을 판별하기 위해서는 좌측음원신호/우측음원신호의 전력비를 산출하여야 하는데 그 값이 1보다 크면 좌측 액츄에이터(21)를 작동시키고 그 값이 1보다 작으면 우측액츄에이터(22)를 작동시키며, 그 값이 1이면 중앙 액츄에이터(23)를 작동시키게 된다.On the other hand, in order to determine the direction of the horn signal received through the left microphone 1 and the right microphone 2, the power ratio of the left sound source signal / right sound source signal should be calculated. If the value is greater than 1, the left actuator 21 is If the value is less than 1, the right actuator 22 is activated, and if the value is 1, the central actuator 23 is operated.

이때 좌측음원신호/우측음원신호의 비율이 1로 출력되는 것은 경음기의 소리가 운전자를 중심으로 후방 중앙에서 나오는 것을 의미한다.In this case, the ratio of the left sound source signal / right sound source signal to 1 means that the sound of the horn comes from the rear center of the driver.

참고적으로 좌측음원신호/우측음원신호의 전력비 산출은 다음과 같은 계산식에 의한다.For reference, the power ratio of the left sound source signal / right sound source signal is calculated by the following equation.

좌측마이크(1)와 우측마이크(2)를 통해 입력된 음원신호의 주파수 특성을 각각 S1(f), S2(f)라고 하고, 그 S1(f)와 S2(f)에 포함된 경음기 신호에 대한 각각의 전력값을 P1(f), P2(f)라고 한다면, 그 전력비(Pr)는 P1(f)/P2(f)가 된다.The frequency characteristics of the sound source signals input through the left microphone 1 and the right microphone 2 are referred to as S1 (f) and S2 (f), respectively, and are applied to the horn signal contained in the S1 (f) and S2 (f). If the respective power values are P1 (f) and P2 (f), the power ratio Pr becomes P1 (f) / P2 (f).

이렇게 좌측음원신호/우측음원신호의 전력 비율을 산출하는 까닭은 어느 한 방향에서 소리가 입력되면 그 음원과 가까운 곳에 있는 마이크로 입력되는 주파수의 전력값은 더 커지는 차이가 있지만, 다른 하나의 마이크에도 음원이 입력되는 바, 이렇게 되면 좌, 우측 액츄에이터를 모두 작동시키거나 에러가 발생하게 되는 문제가 일어날 우려가 있다. 그래서, 좌측과 우측의 음원비율을 산출하여 그에 맞게 좌측과 우측 또는 중앙의 액츄에이터만을 작동시키도록 하는 것이다.The reason for calculating the power ratio of the left sound source signal / right sound source signal is that when sound is input in one direction, the power value of the frequency input to the microphone close to the sound source becomes larger, but the sound source is also used for the other microphone. When this is input, this may cause problems such as operating both the left and right actuators or causing an error. So, it is to calculate the sound source ratio of the left and right to operate only the actuators of the left and right or the center accordingly.

도1에 나타낸 바와 같이 제어부(10)에서 신호의 성분과 방향에 대한 판별이 종료되면 그에 맞게 액츄에이터를 제어하여 경음기 신호를 운전자에게 알리게 되는데, 상기 액츄에이터는 도3에 나타낸 바와 같은 구성을 가진다.As shown in FIG. 1, when the controller 10 determines the component and the direction of the signal, the actuator is controlled to inform the driver of the horn signal. The actuator has the configuration as shown in FIG. 3.

즉, 상기 액츄에이터는 상술한 바와 같이 경음기 소리가 나는 방향을 알리기 위하여 좌측, 우측, 중앙에 각각 하나씩 총 3개(21,22,23)가 마련되는데, 본 발명에서는 청각장애가 있는 운전자의 등 부위를 자극하기 위하여 운전석 시트의 등받이 부분에 좌측, 우측, 중앙으로 배치되는 진동기를 설치하였고, 그 진동기는 액츄에이터 제어단(11)에 릴레이(12)를 통하여 제어되도록 설치되어 동작된다.That is, the actuator is provided with a total of three (21, 22, 23), one each in the left, right, and the center to inform the direction of the horn sound as described above, in the present invention, the back of the driver with a hearing impairment To vibrate, a vibrator disposed at the left, right, and center portions of the back seat of the driver's seat is installed, and the vibrator is installed and operated to be controlled by the relay 12 in the actuator control stage 11.

이상과 같은 방법에 의하여 경음기 소리를 청각장애가 있는 운전자가 인지할 수 있도록 변환하여 그 운전자의 등 부위를 좌측, 우측, 중앙으로 나누어 경음기 소리의 입력방향에 맞게 진동을 가하여 줌으로써 청각장애가 있는 운전자도 편리하게 운전할 수 있게 된다.According to the method described above, the sound of the horn is converted to be recognized by the driver with hearing impairment, and the driver's back part is divided into left, right, and center to vibrate according to the input direction of the sound of the horn. Can drive.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 청각장애가 있는 운전자를 위한 경음기 인지방법에 의하면, 소리를 듣지 못하는 청각장애인이 운전을 하게 될 경우에 경음기 소리를 변환시켜 그 방향에 맞게 진동으로 알려줌으로써 청각장애인의 불편을 해소하고 안전사고를 예방하는 탁월한 효과가 있다.As described above, according to the horn recognition method for a driver with a hearing impairment according to the present invention, when a deaf person who does not hear a sound is driving, the sound of the horn is converted and notified by vibrating according to its direction. It has an excellent effect of solving the problem and preventing safety accidents.

Claims (4)

청각장애가 있는 운전자가 경음기 소리를 인지할 수 있도록 하는 방법에 있어서,In a method for allowing a deaf driver to recognize a horn sound, 운전자의 좌, 우측에 각각 좌측마이크와 우측마이크를 설치하여 양방향으로 음원을 입력받는 단계;Installing left and right microphones on the left and right sides of the driver to receive sound sources in both directions; 입력받은 음원 신호 중에서 설정된 임계치 이상의 레벨을 갖는 경음기 신호가 포함되어 있는지를 판별하는 단계;Determining whether a horn signal having a level equal to or higher than a predetermined threshold value is included among the input sound source signals; 입력받은 음원 신호에 경음기 신호가 포함되어 있는 경우 그 경음기 신호가 운전자를 중심으로 어느 방향에서 입력된 것인지를 판별하는 단계;When the horn signal is included in the input sound source signal, determining in which direction the horn signal is input with respect to the driver; 경음기 신호의 입력 방향이 판별되면 운전자가 인지할 수 있도록 좌측, 우측, 중앙 액츄에이터 중 어느 하나를 통해 운전자에게 알리는 단계;를 포함하는 청각장애가 있는 운전자를 위한 경음기 인지방법.If the input direction of the horn signal is determined, the step of notifying the driver through any one of the left, right, center actuator so that the driver can recognize; horn recognition method for a hearing impaired driver comprising a. 제1항에 있어서, 입력받은 음원 신호에 경음기 신호가 포함되어 있는지를 판별하기 위하여 입력받은 음원 신호성분을 경음기의 중심주파수를 포함하는 영역대로 추출하는 밴드패스필터(band pass filter)를 사용하여 필터링하는 것을 특징으로 하는 청각장애가 있는 운전자를 위한 경음기 인지방법.The method of claim 1, wherein the filter is performed by using a band pass filter to extract the input sound source signal component into a region including the center frequency of the horn to determine whether the horn signal is included in the input sound source signal. Phonics recognition method for a driver with a hearing impairment, characterized in that. 제1항에 있어서, 입력받은 경음기 신호의 방향을 판별하기 위하여 좌측음원신호/우측음원신호의 전력비를 산출하여 그 값이 1보다 크면 좌측 액츄에이터를 작동시키고, 그 값이 1보다 작으면 우측 액츄에이터를 작동시키며, 그 값이 1이면 중앙 액츄에이터를 작동시키는 것을 특징으로 하는 청각장애가 있는 운전자를 위한 경음기 인지방법.The method of claim 1, wherein the power ratio of the left sound source signal / right sound source signal is calculated to determine the direction of the input horn signal, and if the value is greater than 1, the left actuator is operated. If the value is less than 1, the right actuator is operated. And a value of 1 to operate the central actuator. 제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 액츄에이터는 청각장애가 있는 운전자의 등 부위 촉각을 자극하기 위한 것으로 운전석 시트 등받이에 좌측, 우측, 중앙으로 나뉘어 각각 설치된 진동기인 것을 특징으로 하는 청각장애가 있는 운전자를 위한 경음기 인지방법.The driver of claim 1 or 3, wherein the actuator is a vibrator for stimulating the tactile sense of the back of the driver with a hearing impairment and is divided into left, right, and center parts of the seat back of the driver's seat. Horn recognition method.
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