KR20100008152A - 관제용 음성인식장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공동주택이나 빌딩의 특정공간에서 발생되는 음성(음파를 포함한다.)을 수집 분석하여 해당 공간의 사람에게 위급한 상황이 발생되었는지의 여부를 판단하고, 보안 시스템을 연동시켜 즉각적인 대응을 제공하는 것이다.

본 발명은 음성을 수집하는 마이크, 경고 메시지를 출력하는 스피커, 마이크에서 수집되는 음성의 특징 파라메타를 추출하여 위급한 상황 판단을 실행시키고, 판단 결과 위급한 상황이면 경고 메시지의 송출과 네트워크로 접속되는 통합관리서버의 연동을 제어하는 중앙처리부, 음성인식에 필요한 기준 정보가 저장되는 데이터 베이스, 중앙처리부에서 추출된 특징 파라메타와 데이터 베이스의 기준 정보를 비교하여 위급한 상황의 발생여부를 판정하는 음성인식부, 중앙처리부의 제어에 따라 네트워크를 접속하여 위급한 상황 발생정보와 위치 인식정보를 통합관리서버에 전송하는 통신부를 포함한다.

공동주택, 마이크, 음성수집, 특징 파라메타

Description

관제용 음성인식장치{Speech recognition system for security}

본 발명은 음성인식장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 공동주택이나 빌딩의 특정공간에서 발생되는 음성(음파를 포함한다.)을 수집 분석하여 해당 공간의 사람에게 위급한 상황이 발생되었는지의 여부를 판단하고, 보안 시스템을 연동시켜 즉각적인 대응이 제공되도록 하는 관제용 음성인식장치에 관한 것이다.

공동주택이나 빌딩에서 엘리베이터 내부, 계단, 지하 주차장, 노인정, 산책로, 놀이터 등의 공간은 다양한 위험 요소에 노출되어 있으나, 이들 지역에서 위급한 상황이 발생하는 경우 관리자나 주변의 사람들에게 통지하는 수단이 제공되어 있지 않아 신속한 대응이 어렵다.

이를 해결하기 위한 방법으로 엘리베이터 내부, 계단, 지하 주차장, 노인정, 산책로, 놀이터 등 보안이 필요하거나 예상되는 다양한 공간에 카메라를 설치하여 주변의 영상을 수집한 다음 관리자의 모니터를 통해 표출하고, 수집되는 영상을 저장하는 CCTV시스템을 설치하고 있다.

CCTV시스템은 관리자나 보안요원이 공동주택에 설치되는 모든 카메라의 영상을 지속적으로 모니터링하지 않는 경우 단지 내에서 발생되는 위급한 상황에 즉각 적으로 대처할 수 없는 단점이 있다.

관리자 혹은 보안요원이 CCTV시스템을 지속적으로 모니터링 하더라도 시간이 경과함에 따라 집중력이 저하되며, 통계적으로 10분이 경과하면 약 40%, 22분이 경과하면 약 95% 정도를 감지하지 못하게 된다.

따라서, 공동주택에 설치된 CCTV시스템은 지속적인 모니터링을 통해 위급한 상황의 발생을 방지하고 즉각적으로 대처하기 위한 용도로 사용되기보다는 상황이 발생하면 저장된 영상을 재생하여 그 상황을 확인하는 용도로 사용되는 실정이다.

또한, 공동주택의 다양한 공간에 설치된 카메라는 고정된 각도의 국부적인 지역 영상만을 수집하도록 설치되어 있어 설치 각도에 따라 영상의 사각지대에서 발생되는 위급한 상황에 대해서는 영상을 수집할 수 없으며, 그에 따른 대응이 제공되지 못하는 단점이 있다.

특히, 상기한 CCTV시스템은 지하 주차장과 같이 주변이 어두운 환경에서는 선명한 영상의 수집이 제공되지 못하여 수집되는 영상이 위급한 상황인지를 명확하게 구분할 수 없으며, 범죄 상황에서 수집 저장된 영상의 분석에서 범죄자를 인식하는데 어려운 문제점을 내포하고 있다.

따라서, 주변의 조도가 어두운 환경에 설치된 CCTV시스템은 실질적인 감시 목적을 갖는 것이 아니라 주의 경고의 목적으로 설치되고 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로, 그 목적은 공동 주택이나 빌딩에서 엘리베이터 내부, 계단, 지하 주차장, 노인정, 산책로, 놀이터 등의 특정공간에서 발생되는 음성을 수집 분석하여 해당 공간의 사람에게 위급한 상황이 발생되었는지 여부를 판단하고, 보안 시스템을 연동시켜 즉각적인 대응이 제공될 수 있도록 하는 것이다.

상기한 목적을 실현하기 위한 본 발명의 특징에 따른 관제용 음성인식장치는, 주변의 음성을 수집하는 마이크; 위급한 상황에서 경고 메시지를 출력하는 스피커; 마이크에서 수집되는 음성의 특징 파라메타를 추출하여 위급한 상황 판단을 실행시키고, 판단 결과 위급한 상황이면 경고 메시지의 송출과 네트워크로 접속되는 통합관리서버의 연동을 제어하는 중앙처리부; 음성인식에 필요한 기준 정보가 저장되는 데이터 베이스; 중앙처리부에서 추출된 특징 파라메타와 데이터 베이스의 기준 정보를 비교하여 위급한 상황의 발생여부를 판정하는 음성인식부; 중앙처리부의 제어에 따라 네트워크를 접속하여 위급한 상황 발생정보와 위치 인식정보를 통합관리서버에 전송하는 통신부를 포함한다.

전술한 구성에 의하여 본 발명은 공동주택이나 빌딩의 특정공간에 위치한 사람이 위급한 상황에서 발성하는 음성을 인식하여 위급한 상황이 발생되었음이 판단되면, 위치 인식에 따라 CCTV시스템, 조명 시스템, 음향 시스템을 연동하여 즉각적인 대응을 제공함으로써, 거주자 및 방문자의 안전을 제공하는 효과가 기대된다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.

본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로, 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않으며, 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 관제용 음성인식장치의 개략적인 구성을 도시한 도면이다.

본 발명은 마이크(101)와 오디오 인터페이스(102), 중앙처리부(103), 메모리부(104), 음성인식부(105), 데이터 베이스(106), 스피커(107) 및 통신부(108)를 포함한다.

마이크(101)는 공동주택이나 빌딩에서 엘리베이터 내부, 계단, 지하 주차장, 노인정, 놀이터, 산책로 등과 같은 공용부의 다양한 지역에서 발생되는 음성을 수집하여 전기적 신호로 변환한다.

오디오 인터페이스(102)는 상기 마이크(101)에서 수집되는 아날로그 음성신호를 디지털 음성신호로 변환하여 중앙처리부(103)에 제공하고, 상기 중앙처리부(103)에서 제공되는 경고 메시지를 아날로그 신호로 변환시켜 스피커(107)를 통해 송출시킨다.

중앙처리부(103)는 상기 마이크(101)에서 수집되어 오디오 인터페이스(102)를 통해 인가되는 디지털 음성신호에서 특징 파라메타를 추출하여 위급한 상황을 판정하기 위한 비교 분석이 실행될 수 있도록 하고, 비교 분석 결과 위급한 상황으로 판정되는 경우 경고 메시지의 송출과 동시에 네트워크로 접속되는 통합관리서버의 연동을 제어한다.

메모리부(104)는 플래시 메모리로, 중앙처리부(103)의 동작 실행에 필요한 응용 프로그램과 경고 메시지 및 지정된 설치 위치에 대한 정보가 소정의 형식으로 저장된다.

음성인식부(105)는 상기 중앙처리부(103)에서 인가되는 수집 음성의 특징 파라메타와 데이터 베이스(106)에 저장된 기준값을 비교 분석하여 위급한 상황이 발생되었는지를 판단하며, 판단된 결과를 중앙처리부(103)에 인가한다.

데이터 베이스(106)는 플래시 메모리로, 위급한 상황을 판정하기 위하여 설정된 레벨(dB) 이상을 가지는 음성으로 저장되는 인식모델과 음성인식 기능이 실행되지 않도록 하는 거절모델로 설정된다.

상기 데이터 베이스(106)의 인식모델은 설정된 레벨(dB)를 갖는 "악~", "으악", "앗" … 등의 고립발성음성, "살려줘", "도와줘", "강도야", … 등의 연결음성, "도와 주세요", "강도 잡아라", "살려 주세요", "사람 살려" … 등의 연속음성, "흠~~, 조용히 해" 등의 대화음성이 저장된다.

그리고, 거절모델은 엔진소리와 경적소리, 제동소리 등을 포함하는 자동차 소리, 비 소리와 바람소리 등을 포함하는 다양한 자연의 소리, 생활환경에서 발생되는 다양한 잡음 등이 저장된다.

통신부(108)는 중앙처리부(103)의 제어에 따라 네트워크를 접속하여 위급한 상황의 정보를 통합관리서버 혹은 보안 관제시스템에 전송하여 신속한 대응 조치가 이루어질 수 있도록 한다.

상기 통신부(108)는 위급한 상황에서 통합관리서버 혹은 보안 관제시스템을 연동하는 과정에서 지정된 자신의 위치 인식정보를 포함하여 전송함으로써, 위급한 상황이 발생된 위치를 용이하게 판단할 수 있도록 한다.

상기한 구성을 포함하는 관제용 음성인식장치는 독립된 모듈로 구성되어 공동주택이나 빌딩의 엘리베이터 내부, 계단, 지하 주차장, 노인정, 산책로, 놀이터 등의 다양한 공간에 위치 정보가 지정되어 각각 설치되며, 음성수집 분석을 통해 해당 공간의 사람에게 위급한 상황이 발생되었는지를 판단하고, 위급한 상황으로 판단되면 유선 혹은 무선 통신망을 포함하는 네트워크를 통해 통합관리서버 혹은 보안 관제시스템을 연동시켜 즉각적인 대응을 제공한다.

상기한 관제용 음성인식장치는 통신라인이 연결되어 있는 기존의 공동현관문 인터폰, 세대별 인터폰, 엘리베이터 비상 호출 인터폰과 대치되어 장착될 수 있다.

또한 상기의 관제용 음성인식장치는 입주자에게 공동 출입문의 개폐, 엘리베이터의 자동 운행 등을 제공하기 위해 제공되는 태그에 일체로 장착되어 입주자의 위급한 상황을 상시적으로 모니터링 할 수 있다.

전술한 바와 같은 기능이 포함되는 본 발명의 동작에 대하여 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 관제용 음성인식장치가 활성화되면 마이크(101)는 지역 주변에서 발생되는 음성을 수집한 다음 오디오 인터페이스(102)를 통해 디지털 음성신 호로 변환시켜 중앙처리부(103)에 인가한다(S101).

중앙처리부(103)는 메모리부(104)에 설정된 운용 프로그램에 따라 인가되는 디지털 음성신호에서 특징 파라메타를 추출한 다음 음성인식 기능을 실행하기 위하여 음성인식부(105)에 인가한다(S102).

음성인식부(105)는 중앙처리부(103)에서 인가되는 특징 파라메타와 데이터 베이스(106)의 거절모델을 비교 분석하여 특징 파라메타에 포함된 자연의 소리, 자동차 소리, 생활환경 소리 등과 동일한 경우 위급한 상황에서 검출된 음성신호가 아니므로 수집된 음성신호를 클리어한 다음 중앙처리부(103)로부터 새로운 특징 파라메타를 입력받는다. 그리고, 새로 입력받은 특징 파라메타와 데이터 베이스(106)의 인식모델을 비교하여(S103) 위급한 상황에서 검출된 음성인지 판단한다(S104).

상기 S104의 판단에서 정상적인 생활에서 검출되는 음성이면 상기 S101의 과정으로 리턴되고, 위급한 상황에서 검출된 음성, 예를 들어 설정된 레벨(dB) 이상으로, "악~", "으악", "앗", "살려줘", "도와줘", "강도야", "도와 주세요", "강도 잡아라", "살려 주세요", "사람 살려" 등의 음성이면 중앙처리부(103)는 오디오 인터페이스(102)에 연결되는 스피커(107)를 통해 설정된 소정의 경고 메시지를 출력하여 범죄자의 퇴출을 유도한다(S105).

동시에 중앙처리부(103)는 통신부(108)를 통해 네트워크를 접속하여 도시되지 않은 통합관리서버 혹은 보안 관제시스템을 접속한 다음 위급한 상황이 발생된 정보와 위치 인식정보를 제공하여(S106), 통합관리서버 혹은 보안 관제시스템에 의한 주변장치의 연동으로 위급한 상황에 신속한 대응이 이루어질 수 있도록 한 다(S107).

예를 들어 관제용 음성인식장치로부터 위급한 상황의 발생과 위치 정보가 네트워크를 통해 통합관리서버 혹은 보안 관제시스템에 검출되면 통합관리서버 혹은 보안 관제시스템은 CCTV 시스템을 연동시켜 위급한 상황이 발생된 지역에 설치되는 카메라를 줌인/줌아웃과 팬/틸트 제어하여 주변의 영상을 상세하게 수집하여 관제실 모니터에 표시함과 동시에 저장한다.

또한, 위급한 상황이 발생된 지역에 설치되는 하나 이상 다수개의 카메라를 통해 다양한 각도의 영상을 수집하여 위급한 상황을 보다 명확하게 분석할 수 있도록 한다.

또한, 조명 시스템을 연동시켜 위급한 상황이 발생된 지역의 조명시설을 동작시켜 범죄자에게 경고 조명을 제공하여 범죄자의 퇴출을 유도하고, 조도량을 높여 카메라를 통해 수집되는 영상의 화질 선명도를 높여준다.

그리고, 음향 시스템을 연동시켜 경고 방송 및 안내 방송을 제공하여 위급한 상황에 대하여 신속한 대응이 제공될 수 있도록 한다.

이외에 보안 관제를 제공하는 다양한 공공기관 및 방범기관에 통지하여 신속한 구호 혹은 대응이 제공될 수 있도록 한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 관제용 음성인식장치의 적용예를 도시한 도면이다.

공동주택이나 빌딩의 특정 위치에서 마이크(Mic)는 주변의 음성을 수집하여 음성인식장치(100)에 인가하면 음성인식장치(100)는 수집된 음성의 특징 파라메타 를 추출한 다음 데이터 베이스(106)의 거절모델 및 인식모델과 비교하여 위급한 상황이 발생되었는지를 판단한다.

즉, 위급한 상황에서 발생되는 설정된 음량 이상으로 "악~", "으악", "앗", "살려줘", "도와줘", "강도야", "도와 주세요", "강도 잡아라", "살려 주세요", "사람 살려" 등의 음성이 수집되었는지를 판단한다.

상기에서 위급한 상황이 발생된 것으로 판단되면 위치 인식정보를 포함하여 위급한 상황이 발생되었음을 네트워크에 연결되는 허브(200)를 통해 통합관리서버(300)에 전송한다.

따라서, 통합관리서버(300)는 위급한 상황에 신속한 대응을 제공하기 위하여 CCTV서버(400)를 포함하는 다양한 관제 시스템을 연동시켜 위급한 상황이 발생된 지역의 영상을 수집한 하여 관리자 모니터에 표출시킨다.

그리고, 도시되지 않은 방송시스템을 연동시켜 관리자 및 보안요원을 출동을 안내하고, 조명시스템을 연동시켜 경고 조명을 제공하여 위급한 상황에 신속한 대응이 제공되도록 한다.

비상 알람은 방범 관리자가 이를 확인하고 시스템적으로 종료 처리를 할 때까지 지속되며 문자 메시지 등을 통해 정보를 전송함으로써 상황 발생지역에서 가장 가까운 방범 관리자가 즉시 출동하도록 한다.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 포함된다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 관제용 음성인식장치의 개략적인 구성을 도시한 도면이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 관제용 음성인식장치의 서비스 절차를 도시한 흐름도이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 관제용 음성인식장치의 적용예를 도시한 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

101 : 마이크 102 : 오디오 인터페이스

103 : 중앙처리부 104 : 메모리

105 : 음성인식부 106 : 데이터 베이스

107 : 스피커 108 : 통신부

Claims (7)

1. 음성을 수집하는 마이크;

   경고 메시지를 출력하는 스피커;

   상기 마이크에서 수집되는 음성의 특징 파라메타를 추출하여 위급한 상황 판단을 실행시키고, 판단 결과 위급한 상황이면 경고 메시지의 송출과 네트워크로 접속되는 통합관리서버의 연동을 제어하는 중앙처리부;

   음성인식에 필요한 기준 정보가 저장되는 데이터 베이스;

   상기 중앙처리부에서 추출된 특징 파라메타와 데이터 베이스의 기준 정보를 비교하여 위급한 상황의 발생여부를 판정하는 음성인식부;

   상기 중앙처리부의 제어에 따라 네트워크를 접속하여 위급한 상황 발생정보와 위치 인식정보를 통합관리서버에 전송하는 통신부;

   를 포함하는 관제용 음성인식장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 마이크에서 수집되는 아날로그 음성을 디지털 음성으로 변환하고, 스피커에 출력되는 경고 메시지를 아날로그 신호로 변환하는 오디오 인터페이스를 더 포함하는 관제용 음성인식장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 관제용 음성인식장치는 독립된 모듈로 구성되어 공동주택이나 빌딩의 특정 공간에 설치되며, 유선 및 무선망을 포함하는 네트워크를 통해 통합관리서버와 연결되는 관제용 음성인식장치.
4. 제1항에 있어서,

   상기 관제용 음성인식장치는 입주자에게 제공되는 휴대용 태그에 실장되는 관제용 음성인식장치.
5. 제1항에 있어서,

   상기 음성인식장치는 기존의 통신라인과 접속되어 위급한 상황의 발생과 위치 인식정보를 통합관리서버에 전송하는 관제용 음성인식장치.
6. 제1항에 있어서,

   상기 데이터 베이스는 위급한 상황을 판정하기 위한 인식모델;

   음성 이외의 잡음 성분, 생활 환경소리에 대하여 음성인식을 거절하는 거절모델이 포함되는 관제용 음성인식장치.
7. 제5항에 있어서,

   상기 데이터 베이스의 인식모델은 고립발성음성, 연결음성, 연속음성, 대화음성으로 구분되어 저장되고,

   거절모델은 자동차 소리, 자연의 소리, 생활환경에서 발생되는 다양한 잡음으로 구분되어 저장되는 관제용 음성인식장치.

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