KR20050009020A

KR20050009020A - 차량 핸즈 프리용 마이크 위치 제어장치 및 방법

Info

Publication number: KR20050009020A
Application number: KR1020030048261A
Authority: KR
Inventors: 전용원
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2003-07-15
Filing date: 2003-07-15
Publication date: 2005-01-24

Abstract

본 발명은 차량 핸즈 프리용 마이크 위치 제어장치 및 방법에 관한 것으로서, 차량용 핸즈 프리에 있어서, 차량 내부에 회전 가능하도록 장착되는 마이크와, 마이크의 근접 위치에 장착되어 상기 마이크를 소정 각도 회전시키는 액추에이터 부재와, 액추에이터 부재를 제어하여, 상기 마이크의 출력이 음성 주파수 대역에서 최고의 출력을 보이는 방향으로 상기 마이크의 방향을 회전하도록 하는 제어부를 구비한다.

Description

차량 핸즈 프리용 마이크 위치 제어장치 및 방법{POSITION CONTROL DEVICE FOR HANDS FREE MIKE AND METHOD THEREOF}

본 발명은 차량 핸즈 프리용 마이크 위치 제어장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량 핸즈 프리 마이크로 사용자의 음성 이외의 잡음이 유입되는 것을 최소화하는 차량 핸즈 프리용 마이크 위치 제어장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로 차량에서 핸즈프리를 사용할 경우 마이크가 필요하다.

이러한 종래 핸즈프리용 마이크는 통상 무지향성 마이크를 사용한다. 상기 핸즈프리용 마이크의 장착 위치는 센터페이셔, 룸미러 또는 선바이져등에 장착된다.

상기 핸즈프리용 마이크를 지향성 마이크로 사용하면 장착 방향에 따라 성능이 좋아지지만 장착 방향과 떨어져 있는 승객(조수석등)이 말하는 음성은 제대로 인식하지 못한다. 이에 따라 핸즈프리용 마이크는 무지향성 마이크를 사용한다.

그러나 상기 핸즈프리용 마이크를 무지향성 마이크로 사용하는 경우에는 모든 방향에서 발생하는 소리가 마이크로 전달됨으로써, 로드 노이즈, 윈드 노이즈, 오디오 출력등의 소리 모두가 마이크로 유입되어 핸즈 프리의 성능이 저하되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기 전술한 바와 같은 문제점들을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 차량 핸즈 프리 마이크로 사용자의 음성 이외의 잡음이 유입되는 것을 최소화하는 차량 핸즈 프리용 마이크 위치 제어장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량 핸즈 프리용 마이크 위치 제어장치를 개략적으로 도시한 도면.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량 핸즈 프리용 마이크 위치 제어 방법을 개략적으로 도시한 흐름도.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 차량 핸즈 프리용 마이크 위치 제어장치는, 차량용 핸즈 프리에 있어서, 차량 내부에 회전 가능하도록 장착되는 마이크; 상기 마이크의 근접 위치에 장착되어 상기 마이크를 소정 각도 회전시키는 액추에이터 부재; 상기 액추에이터 부재를 제어하여, 상기 마이크의 출력이 500Hz 내지 2000Hz 의 음성 주파수 대역에서 최고의 출력을 보이는 방향으로 상기 마이크의 방향을 회전하도록 하는 제어부;를 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 액추에이터 부재는 인가전압에 따라 로드의 위치가 가변되도록 솔레노이드로 구비되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 마이크는 그 장착 방향의 음향을 집중 수신하는 음향 지향성 마이크인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 상기 마이크로부터 음향신호를 수신하여 주파수 대역 크기로 변환하여 주파수 스펙트럼을 구하는 주파수 분석부; 상기 주파수 분석부로 구한 주파수 스펙트럼의 500Hz 내지 2000Hz 구간의 크기를 적분하는 적분부; 및 상기 적분부로 산출된 적분값의 최대를 보이는 방향을 계산하여 상기 액추에이터의 방향을 제어하는 액추에이터 컨트롤부;로 구비되는 것을 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 차량 핸즈 프리용 마이크 위치 제어방법은, (a) 차량 핸즈 프리의 사용 여부를 판단하는 단계; (b) 상기 차량 핸즈 프리의 사용 상태이면 액추에이터의 임의 구동으로 상기 차량 핸즈 프리의 마이크의 지향 위치를 변화시키는 단계; (c) 상기 마이크의 변화된 각각의 지향 위치에서의 마이크 입력신호를 획득하여 주파수 대역 크기로 변환하여 주파수 스펙트럼을 구하는 단계; (d) 상기 단계(c)의 500Hz ~ 2000Hz 구간의 음향 주파수의 크기를 적분하는 단계; (e) 상기 단계(d)의 마이크의 변화된 각각의 지향 위치의 적분값을 비교하여 최대치의 적분값을 나타내는 마이크의 지향 위치를 설정하는 단계; 및 (f) 상기 단계(e)의 최대치의 적분값을 나타내는 마이크 지향 위치로 상기 마이크가 회전되도록 액추에이터를 제어하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, (g) 상기 (f) 단계로 고정된 마이크 회전 위치에서 마이크로 수신되는 음향신호의 주파수 대역 크기로 변환하여 주파수 스펙트럼을 구하는단계; (h) 상기 (g) 단계의 500Hz ~ 2000Hz의 구간의 음향 주파수의 크기를 적분하는 단계; 및 (i) 상기 (h)단계의 적분값이 임계 설정치 이하의 미약한 신호일 경우 상기 (b) 단계 이후의 각 단계를 재차 수행하도록 하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량 핸즈 프리용 마이크 위치 제어장치 및 방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량 핸즈 프리용 마이크 위치 제어장치를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 차량 핸즈 프리용 마이크 위치 제어장치(100)는, 차량 내부에 회전 가능하도록 장착되는 마이크(10)와, 마이크(10)를 소정 각도 회전시키는 액추에이터 부재(20)와, 상기 액추에이터 부재(20)를 제어하는 제어부(30)로 구비된다.

상기 마이크(10)는 차량 내부에 장착되는 것으로, 선 바이져 또는 룸미러에 장착되는 것이 바람직하다. 상기 마이크(10)는 그 장착 방향의 음향을 집중 수신하는 음향 지향성 마이크로 구비된다. 이에 따라 상기 마이크(10)가 지향하는 위치의 음향을 집중 수신하며, 그 지향 위치 이외의 잡음은 수신하지 않도록 하여 음향의 집중 수신이 가능한 마이크로 구비된다. 상기 마이크(10)에는 돌출부(11)가 형성되며, 이 돌출부(11)에는 액추에이터(20)의 로드(21)가 접촉된다.

상기 액추에이터(20)는 마이크(10)의 근접 위치에 장착되어 그 로드(21)의 작동으로 마이크(10)의 지향 위치를 조정한다. 상기 액추에이터(20)는 인가전압에 따라 로드(21)가 가변되도록 하는 솔레노이드로 구비되는 것이 바람직하다. 상기 액추에이터(20)는 제어부(30)의 제어로 제어된다.

상기 제어부(30)는 액추에이터(20)를 구동하여 마이크(10)의 지향 위치를 임의의 회전 위치로 회전되도록 하며, 이 임의의 회전 위치에서 마이크(10)로 수신되는 음향신호의 주파수를 분석하여 500Hz 내지 2000Hz의 주파수 범위에서 최고의 출력을 보이는 방향으로 마이크를 회전시킨다.

즉, 상기 제어부(30)의 구성은, 마이크(10)로부터 음향신호를 수신하여 주파수 대역 크기로 변환하여 주파수 스펙트럼을 구하는 주파수 분석부(31)와, 주파수 분석부(31)로 구한 주파수 스펙트럼의 500Hz 내지 2000Hz 구간의 크기를 적분하는 적분부(33) 및 적분부(33)로 산출된 적분값의 최대를 보이는 방향을 계산하여 상기 액추에이터의 방향을 제어하는 액추에이터 컨트롤부(35)로 구비되어 마이크(10)의 위치 제어를 실시한다.

상기 주파수 분석부(31)는 음향신호를 주파수 대역 크기로 변환하는 것으로서 고속 푸리에 변환(Fast Fourier Transform; FFT)을 통하여 음향신호를 주파수 스펙트럼으로 변환한다. 상기 적분부(33)는 주파수 분석부(31)를 통하여 변환된 음향신호의 주파수 스펙트럼 중 음성 주파수 구간인 500Hz 내지 2000Hz을 적분을 실시한다. 그리고 상기 액추에이터 컨트롤부(35)는 먼저 상기 마이크(10)를 임의의회전 위치로 회전되도록 한 후, 상기 각 회전 위치에서의 음향신호 주파수의 적분값을 비교하여 최대의 적분값을 갖는 회전 위치로 마이크(10)를 회전시키도록 제어한다. 이러한 액추에이터(20)의 구동은 액추에이터(20)를 이용하여 음성신호가 발생되는 회전 위치를 측정하여, 음성신호 발생 위치 방향으로 마이크가 회전되도록 함으로써, 음성신호 이외의 잡음 유입이 적고 원하는 음향 소리만 유입되도록 할 수 있다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량 핸즈 프리용 마이크 위치 제어 방법을 개략적으로 도시한 흐름도로서, 도 2를 참조하여 본 발명의 차량 핸즈 프리용 마이크 위치 제어방법을 설명한다.

먼저, 차량 핸즈 프리의 사용 여부를 판단한다.(S11)

그리고 상기 단계(S11)에서 차량 핸즈 프리의 사용 상태이면 액추에이터의 임의 구동으로 상기 차량 핸즈 프리 마이크의 지향 위치를 변화시킨다.(S12) 이러한 차량 핸즈 프리의 마이크의 지향 위치의 변화는 소정의 회전각으로 바람직하는 5섯군데의 임의의 회전각으로 위치 변화를 시켜, 그 각각의 위치에서의 음향신호를 수집하도록 한다.

다음, 상기 마이크의 변화된 각각의 지향 위치에서의 마이크 입력신호를 획득하여 주파수 대역 크기로 변환하여 주파수 스펙트럼을 구한다.(S13) 이러한 주파수 스펙트럼의 변환은 고속 푸리에 변환(Fast Fourier Transform; FFT)을 통하여 변환하는 것으로서, 단순히 푸리에 변환을 이산화하여 계산을 수행하는 이산 푸리에 변환의 계산에 있어 삼각함수의 주기성을 이용하여 계산속도의 효율을 높이는알고리즘으로서, 그 자세한 설명은 생략한다.

다음, 상기 단계(S13)로 측정된 주파수 스펙트럼의 500Hz ~ 2000Hz 구간의 음향 주파수의 크기를 적분한다.(S14) 이러한 주파수 스펙트럼의 500Hz ~ 2000Hz 구간의 적분은 사람의 음향의 주파수의 범위를 적분하기 위한 것이다.

이어서, 상기 단계(S14)의 마이크의 변화된 지향 위치 각각의 적분 완료 여부를 판단(S15)하고 적분값을 비교하여 최대치의 적분값을 나타내는 마이크의 지향 위치를 찾는다.(S16)

그리고 상기 단계(S16)의 최대치의 적분값을 나타내는 마이크 지향 위치로 상기 마이크가 회전되도록 액추에이터를 제어하도록 한다.(S17)

다음, 상기 (S17) 단계로 고정된 마이크 회전 위치에서 마이크로 수신되는 음향신호의 주파수 대역 크기로 변환하여 주파수 스펙트럼을 재차 구한다(S18)

이어서, 상기 단계(S18)의 500Hz ~ 2000Hz의 구간의 음향 주파수의 크기를 적분하며(S19), 상기 단계(S19)의 적분값이 임계 설정치 이하의 미약한 신호일 경우 상기 단계()이후의 각 단계를 재차 수행하도록 한다.(S20) 이러한 단계를 통하여 음향신호의 발생 위치로 마이크의 위치 고정후에 사용자의 위치 변경에 의하여 음향신호 발생 위치가 변화되었을 경우에 재차 마이크의 위치를 변경하도록 한다.

상기와 같은 본 발명에 따른 차량 핸즈 프리용 마이크 위치 제어장치 및 방법은 다음과 같은 효과를 갖는다.

차량 핸즈 프리용 마이크를 음향 지향성 마이크로 사용하며, 이 음향 지향성마이크를 음성이 발생되는 위치로 자동 제어할 수 있도록 함으로써, 사용자 음성 이외의 잡음이 마이크로 유입되는 것을 최소화 할 수 있다.

이상, 본 발명을 도면에 도시된 실시예를 참조하여 설명하였다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명과 균등한 범위에 속하는 다양한 변형예 또는 다른 실시예가 가능하다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호범위는 이어지는 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims

차량용 핸즈 프리에 있어서,

차량 내부에 회전 가능하도록 장착되는 마이크;

상기 마이크의 근접 위치에 장착되어 상기 마이크를 소정 각도 회전시키는 액추에이터 부재;

상기 액추에이터 부재를 제어하여, 상기 마이크의 출력이 음성 주파수 대역에서 최고의 출력을 보이는 방향으로 상기 마이크의 방향을 회전하도록 하는 제어부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 차량 핸즈 프리용 마이크 위치 제어장치.
제1항에 있어서,

상기 액추에이터 부재는 인가전압에 따라 로드의 위치가 가변되도록 솔레노이드로 구비되는 것을 특징으로 하는 차량 핸즈 프리용 마이크 위치 제어장치.
제1항에 있어서,

상기 마이크는 그 장착 방향의 음향을 집중 수신하는 음향 지향성 마이크인 것을 특징으로 하는 차량 핸즈 프리용 마이크 위치 제어장치.
제1항에 있어서,

상기 제어부는,

상기 마이크로부터 음향신호를 수신하여 주파수 대역 크기로 변환하여 주파수 스펙트럼을 구하는 주파수 분석부;

상기 주파수 분석부로 구한 주파수 스펙트럼의 500 내지 2000Hz 구간의 크기를 적분하는 적분부; 및

상기 적분부로 산출된 적분값의 최대를 보이는 방향을 계산하여 상기 액추에이터의 방향을 제어하는 액추에이터 컨트롤부;로 구비되는 것을 특징으로 하는 차량 핸즈 프리용 마이크 위치 제어장치.
(a) 차량 핸즈 프리의 사용 여부를 판단하는 단계;

(b) 상기 차량 핸즈 프리의 사용 상태이면 액추에이터의 임의 구동으로 상기 차량 핸즈 프리의 마이크의 지향 위치를 변화시키는 단계;

(c) 상기 마이크의 변화된 각각의 지향 위치에서의 마이크 입력신호를 획득하여 주파수 대역 크기로 변환하여 주파수 스펙트럼을 구하는 단계;

(d) 상기 단계(c)의 500Hz ~ 2000Hz 구간의 음향 주파수의 크기를 적분하는 단계;

(e) 상기 단계(d)의 마이크의 변화된 각각의 지향 위치의 적분값을 비교하여 최대치의 적분값을 나타내는 마이크의 지향 위치를 설정하는 단계; 및

(f) 상기 단계(e)의 최대치의 적분값을 나타내는 마이크 지향 위치로 상기 마이크가 회전되도록 액추에이터를 제어하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 핸즈 프리용 마이크 위치 제어방법.
제5항에 있어서,

(g) 상기 (f) 단계로 고정된 마이크 회전 위치에서 마이크로 수신되는 음향신호의 주파수 대역 크기로 변환하여 주파수 스펙트럼을 구하는 단계;

(h) 상기 (g) 단계의 500Hz ~ 2000Hz의 구간의 음향 주파수의 크기를 적분하는 단계; 및

(i) 상기 (h)단계의 적분값이 임계 설정치 이하의 미약한 신호일 경우 상기 (b) 단계 이후의 각 단계를 재차 수행하도록 하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 핸즈 프리용 마이크 위치 제어방법.