KR20130063091A - 차량용 음성인식 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기존의 단일 음성엔진 대신에 2개의 듀얼 음성엔진을 적용하여 소용량의 음성엔진을 PTT 버튼 대용 및 단순 검색을 위해 사용하고, 대용량으로 이루어진 음성엔진을 대용량의 어휘 검색이 필요한 경우에만 활성화시킴으로써, 효율적인 리소스 관리를 할 수 있고, PTT 버튼을 제거할 수 있고 운전자의 시선 분산을 방지할 수 있는 차량용 음성인식 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 사용자가 음성을 발화 후 음성이 잘못 발화된 경우 대용량 엔진의 음성인식 도중 음성인식 과정을 정지 및 리셋시킴으로써, 대기시간 없이 사용자의 재발화를 유도할 수 있는 차량용 음성인식 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 차량용 음성인식 장치는 사용자로부터 발화된 소용량 어휘의 음성을 인식하는 제1엔진; 및 사용자로부터 발화된 소용량 어휘에서 대용량 어휘의 음성을 인식할 수 있는 제2엔진;을 포함하고, 상기 제1엔진과 제2엔진은 선택적으로 사용됨으로써, 효율적인 리소스 관리가 이루어질 수 있도록 된 것을 특징으로 한다.

Description

차량용 음성인식 장치{Speech recognition apparatus for vehicle}

본 발명은 차량용 음성인식 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 운전자의 음성명령만으로 차량 내 각종 편의장치를 구동할 수 있는 차량용 음성인식 장치에 관한 것이다.

음성인식이란 음성에 포함된 음향학적 정보로부터 음운 즉, 언어적 정보를 추출하여 이를 기계가 인지하고 반응하게 만드는 일련의 과정이다.

음성으로 대화하는 것은 수많은 인간과 기계의 정보 교환 매체 중 가장 자연스럽고 간편한 방법으로 인식되어지고 있지만 기계와 음성으로 대화하기 위해서는 인간의 음성을 기계가 처리할 수 있는 코드로 변환을 해줘야 하는 제약이 따르게 된다. 이런 코드로 변환해주는 과정이 바로 음성 인식이다.

최근에는 발전한 음성인식기술을 자동차에 적용하여 간단한 편의 장치, 예를 들면 윈도우의 승강, 와이퍼의 작동 및 정지, 에어컨의 작동, 전조등의 점등 및 소등 등을 운전자의 음성명령만으로 구동할 수 있도록 하고 있다.

종래 차량의 음성인식방법을 설명하면 다음과 같다.

운전자가 음성으로 기구의 작동을 명령하면 마이크로 폰을 통해 운전자의 음성을 입력하는 단계와, 필터링 및 A/D 변환을 통해 아날로그 신호를 디지털 신호로 전처리하는 단계와, 특징벡터 추출 및 음성패턴 분류를 통해 음성명령을 인식하는 단계와, 인식된 음성 명령에 따라 제어대상이 되는 장치를 구동하는 단계로 이루어진다.

현재의 음성인식은 한 개의 음성엔진을 사용하여 소용량 어휘부터 대용량 어휘까지 인식할 수 있도록 되어 있고, PTT(Push-to-Talk) 버튼을 누를 때에만 음성인식을 활성화할 수 있도록 되어 있다.

그러나, 한 개의 음성엔진을 이용하여 음성인식을 하고, PTT 버튼을 이용하여 활성화하는 경우에 다음과 같은 문제점이 있다.

첫째로, 사용자가 발화 후 잘못 발화됨을 인식하여 이미 발화된 말을 즉시 취소하고 싶을 때, 한 개의 음성엔진만을 사용하면 이미 발화된 말, 예를 들면 어떤 검색어을 검색하라고 지시한 경우 그 검색어에 대한 검색을 취소할 수 없으므로, 이 검색을 마칠 때까지 기다려야 하는 문제점이 있다.

둘째로, 상기 음성엔진은 소용량 어휘에서 대용량 어휘까지 인식하기 위해 프로세스상에서 대용량을 차지하고, PTT 버튼을 제거한 상태에서 음성인식을 할 경우에 상기 대용량으로 이루어진 음성엔진을 항시 활성화된 상태로 사용하여야 하기 때문에, 리소스 관리 측면에서 매우 비효율적인 문제점이 있다.

예를 들어, 음성엔진이 프로세스상에서 차지하는 용량을 100으로 봤을 때, 음성엔진의 활성화 시 항상 100이라는 리소스를 차지하게 되어 매우 비효율적이다.

세째로, 음성인식을 이용하기 위해 PTT를 버튼을 눌러서 음성엔진을 활성화하여야 하기 때문에, PTT 버튼 누르기 위해 운전자의 시선이 분산되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명한 것으로서, 음성 명령을 수행하기 위한 음성엔진으로 두 개의 엔진(듀얼 엔진)을 적용하여, 사용자가 음성명령을 발화 후 명령어가 잘못 발화됨을 인식한 경우에 명령어를 실행하는 동안에도 새로운 명령어를 인식할 수 있도록 함으로써, 잘못된 음성 명령에 대한 사용자의 명령 대기시간을 단축할 수 있는 차량용 음성인식 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 기존의 단일 음성 엔진에서 엔진 활성화 기능 및 단순 검색 기능을 가진 소용량의 엔진을 추가로 적용함으로써, 대용량으로 이루어진 음성엔진을 필요한 경우에만 선택적으로 활성화하여, 효율적인 리소스 관리를 할 수 있고, PTT 버튼을 제거하여 운전자의 시선 분산을 방지할 수 있는 차량용 음성인식 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 차량용 음성인식 장치는 사용자의 음성명령을 인식하기 위해 활성화 상태로 대기하고 있는 제1엔진; 및

상기 제1엔진으로부터 제어신호를 받아 제어되며, 필요에 따라 선택적으로 활성화 되어 사용자의 음성명령을 인식하는 제2엔진;

으로 구성되고, 상기 제2엔진은 제1엔진에 의해 음성 인식 중에도 실행중인 음성인식을 중단하고, 새로운 음성명령을 인식할 수 있도록 된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 차량용 음성인식장치 및 방법의 장점을 설명하면 다음과 같다.

첫째로, 항상 활성화되어 있는 음성엔진과 필요한 경우에만 활성화되어 있는 음성엔진으로 이루어지는 듀얼 엔진을 통해 명령어 실행 중에도 취소가 가능하고 새로운 명령 또는 수정된 명령을 재인식가능하여 운전자가 실수로 잘못된 명령을 지시한 후 즉시 수정된 명령으로 변경가능하여 잘못된 명령을 수정하는데 대기시간을 최소화할 수 있는 장점이 있다.

둘째로, 평상시에는 소용량의 메모리를 차지하는 제1엔진을 항상 활성화시키고, 대용량의 메모리를 차지하는 나머지 제2엔진은 필요한 경우에만 활성화시킴으로써, 리소스 관리를 효율적으로 할 수 있다.

셋째로, 소용량의 메모리를 차지하는 제1엔진에 제2엔진을 활성화시키는 기능과 단순 검색을 할 수 있는 기능을 추가로 적용함으로써, 별도의 PTT 버튼을 누를 필요가 없기 때문에 운전시 기존에 PTT 버튼을 누르기 위한 운전자의 시선 분산을 방지할 수 있다.

넷째로, 소용량 음성 엔진을 이용하여 인터럽트(interrupt; 어떤 장치가 다른 장치의 일을 잠시 중단시키고 자신의 상태 변화를 알려 줌)를 발생시키기 때문에 시스템에 무리가 적게 가는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 음성인식방법의 예를 보여주는 블록도
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 음성인식방법의 예를 보여주는 블록도
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 음성인식방법의 예를 보여주는 블록도

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세하게 설명하면 다음과 같다.

첨부한 도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 음성인식방법의 예를 보여주는 블록도이고, 도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 음성인식방법의 예를 보여주는 블록도이고, 도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 음성인식방법의 예를 보여주는 블록도이다.

본 발명은 듀얼 엔진을 통해 음성 인식 중에도 또 다른 음성명령을 인식하여 사용자가 잘못된 명령을 한 경우 즉시 수정할 수 있는 차량용 음성인식 장치에 관한 것이다.

본 발명에 따른 차량용 음성인식 장치는 듀얼 음성엔진(이하, 엔진으로 약칭함), 즉 항시 활성화되어 있는 제1엔진(10)과 필요시에만 활성화되는 제2엔진(11)으로 구성된다.

제1엔진(10)은 항상 활성화되어 음성인식 장치에 전원이 인가되는 한 운전자 또는 승객으로부터 발화되는 음성명령을 항상 인식할 수 있도록 대기 상태에 있다.

대신에 제1엔진(10)은 항상 활성화 상태에서도 시스템에 무리를 주지 않을 정도로 매우 작은 메모리 용량을 차지하고, 제1엔진(10)을 구동하기 위한 전력 소비량도 매우 작다.

따라서 제1엔진(10)은 필요에 따라 제2엔진(11)을 활성화하거나 단순한 단어를 검색 및 제한된 단어만을 인식할 수 있도록 되어 있다.

예를 들면 제2엔진(11)이 단어 검색을 실행하고 있는 중 수정된 단어 검색을 지시해야할 경우에 제1엔진(10)은 사용자로부터 취소명령을 대기하고 있다가 취소명령을 받는 즉시 기존의 단어검색을 하는 제2엔진(11)의 실행을 중지 및 리셋시키고 재활성화시킬 수 있다.

그리고, 사용자의 음성명령은 먼저 제1엔진(10)에게 항시 내려지며, 제1엔진(10)은 음성명령을 인식하되, 자신이 직접 하기 어려운 음성명령은 제2엔진(11)을 실행시켜 제2엔진(11)으로 하여금 대신 명령을 수행하게 한다.

상기 제2엔진(11)은 음성명령을 인식하여 수행하던 기존의 한 개의 엔진과 동일한 기능을 하기 때문에 상세한 설명은 생략하기로 한다.

여기서, 본 발명은 기존의 음성엔진과 동일하게 기능하는 제2엔진(11)에 제1엔진(10)을 추가로 구성한 것이다.

제1엔진(10) 자신은 항시 활성화상태에 있으면서 사용자로부터 발화된 음성명령을 인식함과 동시에 필요에 따라 제2엔진(11)을 자동으로 활성화시킴으로써, PTT 버튼을 수동조작하여 음성엔진을 활성화시키는 종래기술에 비해 업그레이드 된 것이다.

또한, 제1엔진(10)은 사용자의 음성명령을 항시 대기함으로써, 제2엔진(11)이 음성명령을 수행하고 있는 중에도 언제든지 제2엔진(11)의 실행을 중단, 리셋 및 제어할 수 있는 기능을 가짐으로써, 운전자 등이 음성명령 발화 후 수정된 명령을 즉시 재발화하여 기존 명령을 번복할 수 있는 기회를 제공할 수 있다.

다시 말해서, 제2엔진(11)은 제1엔진(10)에 의해 제어됨에 따라, 사용자의 명령어에 대한 중복 인식이 가능하다.

본 발명의 일실시예에 따른 제1엔진(10)은 소용량 어휘, 예를 들면 제한된 단어 또는 제2엔진(11)을 활성화시키기 위한 사용자의 음성명령을 인식하고, 작은 프로세스를 필요로 하는 소용량을 차지하는 엔진이다.

상기 제1엔진(10)이 검색할 수 있는 단어 수는 몇십~몇백 개 정도이기 때문에 제1엔진(10)의 검색가능범위를 벗어나면 제1엔진(10)은 바로 제2엔진(11)에게 활성화 신호를 보내어 제2엔진(11)을 활성화시킬 수 있다.

제2엔진(11)은 수백~수만 개의 대용량 어휘까지 모두 인식가능하고, 필요시 제1엔진(10)으로부터 제1엔진(10)으로부터 활성화신호를 입력받아 대용량의 메모리에 저장된 명령어에 따라 음성명령을 실행할 수 있다.

다시 말해서, 제2엔진(11)은 평상시에는 슬립(Sleep) 상태를 유지하다가 제1엔진(10)에서 발생하는 활성화 신호에 의해 활성화 상태가 된다.

여기서, 소용량 어휘란 한 단어 등 간단한 단어로 명령을 수행가능한 어휘를 말하고, 대용량 어휘는 한 단어 등 간단한 단어로 명령을 수행하기 어려운 어휘를 말한다.

또한, 상기와 같이 제1엔진(10)의 메모리에 저장된 단어 수에 한정됨을 의미한다.

즉, 소용량 어휘는 사용자가 한 단계로 음성 명령을 수행할 수 있는 경우에 해당하고, 대용량 어휘는 사용자가 여러 단계에 걸쳐 음성 명령을 수행하는 경우에 해당한다.

이하, 본 발명에 따른 차량용 음성인식방법을 설명하기로 한다.

도 1의 일 실시예에 따라 사용자가 차량 오디오시스템의 소리를 줄이기 위해 "소리 줄여"라고 음성 명령(발화)을 하면 소용량으로 이루어진 제1엔진(10)에서 해당 음성명령을 입력받아 오디오 시스템의 소리를 줄이는 액션을 취한다.

다른 실시예에 따라 운전 중 갑자기 전화가 걸려오는 경우에, 사용자는 "전화받어" 또는 "여보세요"라고 발화하면 제1엔진(10)이 이를 인식하고 사용자의 휴대폰에 신호를 보내어 음성통화가 가능하도록 한다.

여기서, "소리 줄여" 및 "전화받어" 또는 "여보세요"는 한 단어만으로 명령을 수행할 수 있기 때문에, 제1엔진(10)은 제2엔진(11)을 활성화하지 않고 자체적으로 명령을 수행하며, 제2엔진(11)은 슬립상태를 유지할 수 있다.

또 다른 실시예에 따라, 도 2에 도시한 바와 같이 사용자가 길을 찾기 위해 "네비게이션"이라고 음성 명령(발화)을 하면, 제1엔진(10)은 "네비게이션"이란 단어를 여러 단계에 걸쳐 명령을 수행할 수 있는 단어로 인식하기 때문에, 제2엔진(11)을 활성화시킨다.

그 다음, 운전자가 "우리집" 또는 "서울시 강남구 신사동"을 발화하면, 활성화된 제2엔진(11)이 네비게이션과 관련된 음성인식을 진행하여 네비게이션을 통해 길 안내를 진행한다.

제2엔진(11)의 음성인식이 완료되면 초기상태(슬립상태)로 복귀하여 제1엔진(10)만 활성화 상태로 된다.

여기서, "소리 줄여" 등의 경우에는 사용자가 제어대상 장치에 음성으로 명령하는 것이 일회성으로 끝나지만, "네비게이션"은 음성 명령이 일회성으로 끝나지 않고 사용자가 목적지를 설정하고 경로(최적, 최단)를 선택하거나 경유지 추가 등 길안내를 위해 다양한 단어(음성)들을 사용하게 되기 때문에, 소용량의 제1엔진(10)이 네비게이션을 호출어(특정 ID 값)로 인식하여 대용량의 제2엔진(11)을 활성화시키고, 대용량의 어휘를 인식할 수 있는 제2엔진(11)이 네비게이션과 관련된 음성인식을 진행하게 되는 것이다.

또 다른 실시예에 따라, 도 3에 도시한 바와 같이 사용자가 "쏘나타"를 찾고 싶은데, 실수로 "쏘타나"라고 발화한 경우에 그 순간 실수함을 느끼고 "취소"라고 말할 수 있다.

제2엔진(11)은 사용자로부터 발화된 명령어를 따라 "쏘타나"를 찾는 중에도 제1엔진(10)이 사용자로부터 "취소"명령을 대기하고 있다가 취소명령을 받는 즉시 제2엔진(11)의 명령어 실행을 중지한 후 리셋시킨다.

이어서, 사용자는 다시 "쏘나타"라고 정확하게 발화하면 제2엔진(11)이 제1엔진(10)으로부터 재활성화 신호를 입력받아 "쏘나타"를 검색하여 사용자가 원하는 "쏘나타"에 대한 검색결과(정보)를 표시하여 제공하게 된다.

따라서, 본 발명에 의하면 첫째로, 항상 활성화되어 있는 음성엔진과 필요한 경우에만 활성화되어 있는 음성엔진으로 이루어지는 듀얼 엔진을 통해 명령어 실행 중에도 취소가 가능하고 새로운 명령 또는 수정된 명령을 재인식가능하여 운전자가 실수로 잘못된 명령을 지시한 후 즉시 수정된 명령으로 변경가능하여 잘못된 명령을 수정하는데 대기시간을 최소화할 수 있는 장점이 있다.

둘째로, 평상시에는 소용량의 메모리를 차지하는 제1엔진(10)을 항상 활성화시키고, 대용량의 메모리를 차지하는 나머지 제2엔진(11)은 필요한 경우에만 활성화시킴으로써, 리소스 관리를 효율적으로 할 수 있다.

셋째로, 소용량의 메모리를 차지하는 제1엔진(10)에 제2엔진(11)을 활성화시키는 기능과 단순 검색을 할 수 있는 기능을 추가로 적용함으로써, 별도의 PTT 버튼을 누를 필요가 없기 때문에 운전시 기존에 PTT 버튼을 누르기 위한 운전자의 시선 분산을 방지할 수 있다.

넷째로, 소용량 음성 엔진을 이용하여 인터럽트(interrupt; 어떤 장치가 다른 장치의 일을 잠시 중단시키고 자신의 상태 변화를 알려 줌)를 발생시키기 때문에 시스템에 무리가 적게 가는 장점이 있다.

10 : 제1엔진 11 : 제2엔진

Claims (3)

1. 차량용 음성인식 장치에 있어서,
   사용자의 음성명령을 인식하기 위해 활성화 상태로 대기하고 있는 제1엔진(10);
   상기 제1엔진(10)으로부터 제어신호를 받아 제어되며, 필요에 따라 선택적으로 활성화 되어 사용자의 음성명령을 인식하는 제2엔진(11);
   으로 구성되고, 상기 제2엔진(11)은 제1엔진(10)에 의해 음성 인식 중에도 실행중인 음성인식을 중단하고, 새로운 음성명령을 인식할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 차량용 음성인식 장치.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1엔진(10)은 소용량의 메모리에 제한된 단어수를 저장하고, 사용자의 음성명령에 의해 제2엔진(11)을 자동으로 활성화시키는 것을 특징으로 하는 차량용 음성인식 장치.
   
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1엔진(10)은 사용자로부터 발화된 소용량 어휘의 음성을 인식하고, 상기 제2엔진(11)은 사용자로부터 발화된 대용량 어휘의 음성을 인식하며, 상기 제1엔진(10)과 제2엔진(11)을 선택적으로 사용하여 음성인식 할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 차량용 음성인식 장치.
   

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