KR20140073889A

KR20140073889A - 대화형 음성인식을 위한 호출어 버퍼링 및 필링 인터페이스

Info

Publication number: KR20140073889A
Application number: KR1020120141895A
Authority: KR
Inventors: 허동필; 노석영; 박재우; 오정훈
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2012-12-07
Filing date: 2012-12-07
Publication date: 2014-06-17

Abstract

본 발명은 사용자가 매번 음성을 입력할 때마다 호출어를 반복하여 입력하지 않더라도 사용자의 자연스러운 대화형 음성입력으로부터 명령어 구문에 대한 음성인식을 수행하여 처리할 수 있도록 하는 대화형 음성인식을 위한 호출어 버퍼링 및 필링 인터페이스에 관한 것이다.

Description

대화형 음성인식을 위한 호출어 버퍼링 및 필링 인터페이스{AN CALL WORD BUFFERING AND FILLING INTERFACE FOR INTERACTIVE VOICE RECOGNITION}

본 발명은 대화형 음성인식 기술에 관한 것으로, 특히 사용자가 매번 음성을 입력할 때마다 호출어를 반복하여 입력하지 않더라도 사용자의 자연스러운 대화형 음성입력으로부터 명령어 구문에 대한 음성인식을 수행하여 처리할 수 있도록 된 기술에 관한 것이다.

음성입력에 대한 인식율이 높아지고 관련기술이 보다 발전하면서, 음성인식을 통한 명령어 수행기능을 적용한 단말 또는 응용서비스가 점차 확대되는 추세에 있다.

한편, 호출어 인식을 통하여 대화를 실행하는 대화형 프로세스를 실행함에 있어서, 호출어+대화체 형식의 음성입력을 인식할 때에는 사용자가 대화를 시작할 때마다 앞머리에 호출어를 말(발화)하여 음성인식 모듈을 활성화(wake-up)시켜야하므로 자연스러운 대화 연결이 어렵고 번거로운 단점이 있다.

또한, 음성인식 모듈에서 호출어+대화체와 대화체, 이 두 종류의 대화인식을 처리하기 위해서는 두 배 용량의 음향모델을 구성해야 하는 어려움이 있다.

그렇다고 간략하게 구성한 호출어 모듈에서 호출어+대화체 형식의 음성입력을 처리하기 위하여 엔드포인트 검출(endpoint detection)을 통해 대화체 부분을 찾아 넘겨주도록 구성하려면, 호출어 모듈이 복잡해지고 용량증가 및 신뢰도 저하를 유발할 수 있는 문제가 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 감안하여 창출된 것으로서, 사용자의 음성입력에서 호출어를 발췌하여 버퍼링 및 필링함으로써, 사용자가 매번 음성을 입력할 때마다 호출어를 반복하여 입력하지 않더라도 사용자의 자연스러운 대화형 음성입력으로부터 명령어 구문에 대한 음성인식을 수행하여 처리할 수 있도록 된 대화형 음성인식을 위한 호출어 버퍼링 및 필링 인터페이스를 제공함에 목적이 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 대화형 음성인식을 위한 호출어 버퍼링 및 필링 인터페이스는 대화형 음성인식 기능이 구비된 차량용 음성인식 시스템에 있어서, 사용자의 음성을 입력받기 위한 마이크와; 이 마이크를 통해 입력되는 음성신호를 처리하여 사용자의 음성입력에 따른 음성신호를 추출해내는 음성신호 처리부; 이 음성신호 처리부에서 출력되는 신호로부터 호출어 및 명령어를 인식하여 사용자의 음성명령에 상응하는 실행 명령을 출력하는 음성/대화 처리 엔진; 사용자가 상기 마이크를 통해 호출어로서 등록한 음성 신호의 패턴을 저장하는 호출어 저장부; 상기 호출어에 대한 음성 파형을 데이터로 저장하는 버퍼링 모듈; 및 상기 마이크를 통해 상기 호출어 저장부에 저장된 음성신호와 동일한 음성입력이 확인되게 되면 상기 버퍼링 모듈에 저장된 정보를 근거로, 이후 상기 마이크를 통해 입력되는 음성신호에 상기 호출어 음성신호를 부가하여 상기 음성/대화 처리 엔진으로 공급하는 제어부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 대화형 음성인식을 위한 호출어 버퍼링 및 필링 인터페이스에 있어서, 상기 호출어 저장부에는 복수의 사용자에 의해 등록된 하나 이상의 호출어가 각각 개별적으로 저장되어 관리되도록 된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 대화형 음성인식을 위한 호출어 버퍼링 및 필링 인터페이스에 있어서, 상기 제어부의 제어에 따라 약정된 시간을 계수하는 타이머가 추가로 구비되고, 상기 제어부는 상기 타이머를 통해 사용자에 의해 입력되는 음성입력의 간격을 계수하여, 그 계수된 값이 상기 약정된 시간내에 입력되는 음성입력에 대해서만 호출어 부가기능을 실행하도록 된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 대화형 음성인식을 위한 호출어 버퍼링 및 필링 인터페이스에 있어서, 상기 호출어 저장부는 상기 버퍼링 모듈과 하나의 통합된 메모리 내에 구현되고, 상기 제어부는 상기 음성신호 처리부로부터 입력되는 신호를 상기 호출어 저장부에 저장된 정보와 비교하여, 동일한 음성입력이 확인되면 해당 호출어의 음성파형을 호출어 저장부로부터 독출하여 버퍼링 모듈에 일시 저장하여 사용하도록 된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시 예는 사용자가 매번 음성을 입력할 때마다 호출어를 반복하여 입력하지 않더라도 사용자의 자연스러운 대화형 음성입력으로부터 명령어 구문에 대한 음성인식을 수행하여 처리할 수 있게 됨으로써, 간단한 구성의 음성인식 모듈만으로도 자연스럽고 효율적인 대화형 음성인식 기능을 제공할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 1실시예에 따른 대화형 음성인식을 위한 호출어 버퍼링 및 필링 인터페이스의 구성을 예시한 블럭 구성도.
도 2는 도 1의 구성으로 된 장치의 동작을 설명하기 위한 순서도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 설명한다.

도 1은 본 발명의 1실시예에 따른 대화형 음성인식을 위한 호출어 버퍼링 및 필링 인터페이스의 구성을 예시한 블럭구성도이다.

도 1에서 참조번호 10은 사용자의 음성을 입력받기 위한 마이크이고, 참조번호 20은 이 마이크(10)를 통해 입력되는 음성신호로부터 잡음(noise) 제거, 선별 증폭 등을 실행하여 사용자의 음성입력에 따른 음성신호를 추출해내는 음성신호 처리부이다.

또한, 참조번호 30은 장치전반을 제어하는 제어부이고, 40은 사용자에 의해 호출어로 등록된 음성신호의 패턴을 저장하는 호출어 저장부이다.

참조번호 50은 상기 제어부(30)로부터의 제어명령에 따라 호출어에 대한 음성 파형을 데이터로 저장하는 버퍼링 모듈이고, 60은 상기 제어부(30)의 통제에 따라 업카운트(up count) 또는 다운카운트(down count)를 통해 시간을 계수하는 타이머이다.

한편, 참조번호 70은 사용자에 의해 입력된 음성신호로부터 호출어 및 명령어를 인식하여 사용자의 음성명령에 상응하는 실행 명령을 출력하는 음성/대화 처리 엔진으로서, 이 음성/대화 처리 엔진(70)은 특히 대화형 음성입력을 인식하는 기능이 구비된 것이다.

도 1에는 자세히 도시되어 있지 않으나, 1실시예에서는 본 발명에 따른 호출어 버퍼링 및 필링 인터페이스 기능이 차량의 AVN과 연동하여 동작하도록 된 것을 예시한 것이다.

이어, 도 2의 순서도를 참조하여 상기한 구성으로 된 장치의 동작을 설명한다. 도 2는 도 1의 구성으로 된 장치의 동작을 설명하기 위한 순서도이다.

사용자는 본 발명의 기능 실행에 앞서, 호출어로 사용할 낱말을 결정하여 해당 낱말의 음성패턴을 시스템에 등록하여 두게 된다. 호출어의 등록과정은 예컨대, '호출어로 사용할 낱말을 말하세요'라는 시스템의 안내에 따라 사용자가 마이크(10)를 통해 호출어로 사용할 낱말의 음성을 입력하면(ST 10), 해당 호출어의 음성 패턴은 음성신호 처리부(20)와 제어부(30)를 거쳐 호출어 저장부(40)에 저장되게 된다(ST 11).

한편, 호출어는 하나만 등록되어 사용될 수도 있으나, 필요에 따라 복수의 단어가 등록되어 사용될 수도 있으며, 여러 명의 운전자가 각자 자신에게 익숙한 낱말을 개별적으로 호출어로 등록하여 사용할 수도 있으므로 복수의 호출어가 등록될 수도 있다.

본 실시예에서는 사용자가 예컨대 3음절의 "○○○"를 호출어로 등록한 것으로 가정한다.

상기한 과정에 의해 호출어가 등록된 상태에서, 사용자가 예컨대, AVN에 대하여 첫 음성입력으로서 "○○○야∼ 강남역으로 안내해봐"를 말하게 되면(ST 12), 해당 음성입력은 음성신호 처리부(20)를 거쳐 음성/대화 처리 엔진(70)에 전달됨으로써 통상적인 음성인식 기능을 통해 처리되게 된다.

이에 따라, 곧바로 네비게이션이 동작하며 예컨대, "강남역으로 안내하겠습니다. 몇 번 출구로 가시나요?"라고 답할 수 있다.

한편, 앞서 제어부(30)는 상기 호출어 저장부(40)에 등록된 정보를 근거로 음성신호 처리부(20)로부터 출력되는 음성신호를 비교하여, 사용자의 첫 음성입력에서 호출어 부분을 인식하고 이 호출어 부분에 대한 음성신호를 발췌하여 버퍼링 모듈(50)에 저장하게 된다(ST 13).

또한, 제어부(30)는 사용자에 의한 첫 호출어 입력이 실행되면, 상기 타이머(60)를 작동시켜 다음 음성입력이 실행될 때까지의 시간을 계수하게 된다(ST 14).

한편, 시스템의 질문에 대하여, 운전자가 호출어 입력없이 곧바로 "3번 출구로 안내해봐"라고 하면(ST 15), 제어부(30)는 상기 버퍼링 모듈(50)에 저장되어 있는 호출어 음성신호를 읽어내어 사용자에 의해 입력된 음성입력 앞에 호출어의 음성 파형을 부가하여 음성/대화 처리 엔진(70)에 제공하게 된다(ST 16).

그 결과, 음성/대화 처리 엔진(70)은 사용자가 호출어를 생략한 채 대화형 음성 입력을 실행하더라도 상기 제어부(30)에 의해 부가된 호출어 음성 파형에 의해 정상적인 음성인식 및 명령어 처리를 실행하게 되며, 그 실행 결과에 의해 사용자에게 "안내를 시작합니다"는 음성 안내를 출력하고 음성인식에 따른 예정된 안내를 실행하게 된다.

한편, 제어부(30)는 사용자에 의한 첫 호출어 입력이 실행된 이후, 음성명령이 확인될 때마다 버퍼링 모듈(50)과 음성/대화 처리 엔진(70)을 활성화시키고, 상기 타이머(60)를 작동시켜 시간을 계수하게 되는 바(ST 18), 앞서 음성입력이 확인된 시점으로부터 약정된 시간(예컨대, 5초)이 경과하는 동안 사용자의 음성입력이 없으면 상기 버퍼링 모듈(50)에 일시 저장되어 있된 데이터를 삭제함과 더불어 상기 버퍼링 모듈(50)과 음성/대화 처리 엔진(70)에 대한 활성화 상태를 해제하게 된다(ST 19).

한편, 상기 타이머(60)가 시간을 계수하는 동안 사용자에 의한 음성입력이 확인되면, 제어부(30)는 상기 타이머(60)를 초기화시켜 다음번 시간계수에 대비하게 된다(ST 17).

상기 실시예에 있어서 각 단계의 실행 순서는 반드시 개시된 순서에 따라 진행되어야 하는 것은 아니며, 본 발명에 따른 기능을 수행함에 있어서 지장이 없는 한 선후의 순서가 바뀌어도 관계없다.

즉, 상기 실시예에 의하면, 사용자가 매번 음성을 입력할 때마다 호출어를 반복하여 입력하지 않더라도 사용자의 자연스러운 대화형 음성입력으로부터 명령어 구문에 대한 음성인식을 수행하여 처리할 수 있는 기능을 구현할 수 있다.

본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있는 바, 예컨대, 상기 버퍼링 모듈(50)의 기능을 호출어 저장부(40)에 통합하여 별도의 메모리를 구비하지 않더라도 본 발명에 따른 기능을 수행할 수 있도록 구현할 수도 있다.

또한, 상기 제어부(30)에 있어서, 본 발명에 따른 기능 수행을 위해 별도의 프로세서를 사용할 수도 있으나, 구성을 간단히 하기 위하여 음성인식 모듈에 통상적으로 구비되는, 즉 상기 음성/대화 처리 엔진(70) 내에 구비된 프로세서를 이용하여 구현할 수 있으며, 이 경우 본 발명에 따른 기능 구현을 위해 특별한 H/W적인 추가구성이 필요치 않을 수 있다.

한편, 상기 제어부(30)가 음성/대화 처리 엔진(70)에 호출어의 음성 파형을 제공하는 형태는 WAV 파일의 형태일 수도 있으나, 그 밖의 다른 음성 파일 또는 신호의 형태로 제공될 수도 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면 사용자의 음성입력에서 호출어를 발췌하여 버퍼링 및 필링함으로써, 사용자가 매번 음성을 입력할 때마다 호출어를 반복하여 입력하지 않더라도 사용자의 자연스러운 대화형 음성입력으로부터 명령어 구문에 대한 음성인식을 수행하여 처리할 수 있도록 된 대화형 음성인식을 위한 호출어 버퍼링 및 필링 인터페이스를 제공할 수 있게 된다.

10 : 마이크(Mic) 20 : 음성신호 처리부
30 : 제어부 40 : 호출어 저장부
50 : 버퍼링 모듈 60 : 타이머
70 : 음성/대화 처리 엔진

Claims

대화형 음성인식 기능이 구비된 차량용 음성인식 시스템에 있어서,
사용자의 음성을 입력받기 위한 마이크와;
이 마이크를 통해 입력되는 음성신호를 처리하여 사용자의 음성입력에 따른 음성신호를 추출해내는 음성신호 처리부;
이 음성신호 처리부에서 출력되는 신호로부터 호출어 및 명령어를 인식하여 사용자의 음성명령에 상응하는 실행 명령을 출력하는 음성/대화 처리 엔진;
사용자가 상기 마이크를 통해 호출어로서 등록한 음성 신호의 패턴을 저장하는 호출어 저장부;
상기 호출어에 대한 음성 파형을 데이터로 저장하는 버퍼링 모듈; 및
상기 마이크를 통해 상기 호출어 저장부에 저장된 음성신호와 동일한 음성입력이 확인되게 되면 상기 버퍼링 모듈에 저장된 정보를 근거로, 이후 상기 마이크를 통해 입력되는 음성신호에 상기 호출어 음성신호를 부가하여 상기 음성/대화 처리 엔진으로 공급하는 제어부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 대화형 음성인식을 위한 호출어 버퍼링 및 필링 인터페이스.
청구항 1에 있어서,
상기 호출어 저장부에는 복수의 사용자에 의해 등록된 하나 이상의 호출어가 각각 개별적으로 저장되어 관리되도록 된 것을 특징으로 하는 대화형 음성인식을 위한 호출어 버퍼링 및 필링 인터페이스.
청구항 1에 있어서,
상기 제어부의 제어에 따라 약정된 시간을 계수하는 타이머가 추가로 구비되고, 상기 제어부는 상기 타이머를 통해 사용자에 의해 입력되는 음성입력의 간격을 계수하여, 그 계수된 값이 상기 약정된 시간내에 입력되는 음성입력에 대해서만 호출어 부가기능을 실행하도록 된 것을 특징으로 하는 대화형 음성인식을 위한 호출어 버퍼링 및 필링 인터페이스.
청구항 2에 있어서,
상기 호출어 저장부는 상기 버퍼링 모듈과 하나의 통합된 메모리 내에 구현되고,
상기 제어부는 상기 음성신호 처리부로부터 입력되는 신호를 상기 호출어 저장부에 저장된 정보와 비교하여, 동일한 음성입력이 확인되면 해당 호출어의 음성파형을 호출어 저장부로부터 독출하여 버퍼링 모듈에 일시 저장하여 사용하도록 된 것을 특징으로 하는 대화형 음성인식을 위한 호출어 버퍼링 및 필링 인터페이스.