KR20150031009A - 스마트폰의 음성 인식 기능을 이용한 차량 제어 장치 및 그 방법 - Google Patents

스마트폰의 음성 인식 기능을 이용한 차량 제어 장치 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 음성 인식 기능을 이용한 차량 제어 방법으로, 스마트폰으로부터 차량 제어 명령과 암호키를 수신하고 수신된 암호키가 기등록된 스마트폰에 해당하는 것으로 판단되면 수신된 차량 제어 명령에 따라 차량 제어를 실행하는 것을 그 요지로 한다.

Description

스마트폰의 음성 인식 기능을 이용한 차량 제어 장치 및 그 방법 {Vehicle control device of using voice recognition function in smartphone, and the method of thereof}
본 발명은 차량 제어 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 구체적으로 스마트폰의 음성 인식 기능을 이용한 차량 제어 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
도 1은 종래 발명의 실시 예에 따른 스마트키 시스템의 구성도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 종래 기술은 포브의 위치를 찾아내고 암호를 인증하는 방법과 관련하여, 스마트키 제어부가 포브 인증에 필요한 데이터를 LF 통신 (Low Frequency, 보통 125 / 134.2 kHz를 사용)으로 송신하고, 이것을 수신한 포브는 수신된 데이터로부터 암호화한 데이터를 RF 통신 (Radio Frequency, 보통 315 / 433 MHz를 사용)으로 송신한다. 스마트키 시스템은 수신된 RF 신호를 해독하여 포브가 정상 동작하고 있는지 여부와 포브 위치를 확인한다.
그런데, 종래 기술은 스마트키-포브 기능을 스마트폰에 통합하기 위해서는 운전자 ID 인증용 LF-RF 블럭이 스마트폰 내부에 있어야 하는데, 이때 스마트폰에서 발생되는 LF 노이즈로 인하여, 차량에서 송신되는 LF 인증 요청 신호를 수신시 실패율이 높아 운전자 ID 인증용 LF-RF 블럭을 스마트폰에 통합하는 것을 실제로 제품으로 구현하기에 어려운 문제점이 있었다.
본 발명은 스마트폰의 음성 인식 기능을 이용하여 스마트폰에서 운전자의 음성과 차량 제어 명령을 인식한 후, 스마트폰에서 RF 주파수로 해당 명령을 송신하고, 차량 제어 장치에서 RF 신호로 수신된 해당 명령에 대한 동작을 실행하는 장치 및 그 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일면에 따른 음성 인식 기능을 이용한 차량 제어 장치는 운전자 음성을 획득하는 입력부와, 획득된 운전자 음성과 기저장된 운전자 음성을 비교하여 운전자 본인 여부를 인증하는 제1제어부와, 및 상기 운전자 본인 여부가 인증되고, 상기 운전자 음성으로부터 차량 동작 제어 명령을 인식하면, 상기 운전자 음성과 매칭되는 차량 제어 명령과 기등록된 암호키를 전송하는 제1통신부를 포함하는 스마트폰의 음성 인식 기능을 이용한 차량 제어 장치로서, 상기 스마트폰으로부터 차량 제어 명령과 암호키를 수신하는 제2통신부; 및 수신된 상기 암호키가 기등록된 스마트폰에 해당하는 것으로 판단되면 수신된 상기 차량 제어 명령에 따라 차량 제어를 실행하는 제2제어부를 포함한다.
본 발명의 다른 면에 따른 음성 인식 기능을 이용한 차량 제어 방법은 스마트폰의 음성 인식 기능을 이용한 차량 제어 방법으로, 상기 스마트폰으로부터 차량 제어 명령과 암호키를 수신하는 단계; 및 수신된 상기 암호키가 기등록된 스마트폰에 해당하는 것으로 판단되면 수신된 상기 차량 제어 명령에 따라 차량 제어를 실행하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따르면, 스마트폰으로부터 차량 제어 명령과 암호키를 수신하고 수신된 암호키가 기등록된 스마트폰에 해당하는 것으로 판단되면 수신된 차량 제어 명령에 따라 차량 제어를 실행한다.
따라서, 본 발명은 기존 스마트키 시스템에서 사용하고 있는 LF 통신 방식을 사용하지 않게 되므로, 차량에 복수 개 이상 장착되었던 LF 송신 안테나 및 포브의 수신 하드웨어 구성을 삭제할 수 있어 부품 수를 감소시킬 수 있고 원가 절감이 가능하다.
또한, LF 통신을 사용하지 않으므로 기존의 포브를 스마트폰으로 통합할 때 발생하는 스마트폰의 LF 통신 노이즈에 의한 통신 신뢰성 저하 문제를 극복할 수 있다.
이어, 스마트폰의 음성 인식 기능을 통하여 차량 제어가 가능하므로 편리하다.
도 1은 종래 발명의 실시 예에 따른 스마트키 시스템의 구성도.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 음성 인식 기능을 이용한 차량 제어 장치의 구성도.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 스마트폰 앱을 저장한 기록 매체의 구성도.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 음성 인식 기능을 이용한 차량 제어 방법의 순서도.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 음성 인식 기능을 장착한 스마트폰이 수행하는 차량 제어 방법의 순서도.
본 발명의 이 점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술 되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의된다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성소자, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성소자, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 음성 인식 기능을 이용한 차량 제어 장치의 구성도이다.
도 2에 도시한 바와 같이, 스마트폰은 입력부(10), 제1제어부(20) 및 제1통신부(30)를 포함하고, 음성 인식 기능을 이용한 차량 제어 장치는 제2통신부(110), 제2제어부(120)를 포함한다.
입력부(10)는 운전자 음성을 획득한다. 예를 들어 운전자가 '문 열어'하면 입력부(10)는 이 음성을 획득한다.
제1제어부(20)는 획득된 운전자 음성과 기저장된 운전자 음성을 비교하여 운전자 본인 여부를 인증한다. 예컨대, 획득된 '문 열어'와 기저장된 '문 열어'의 음성의 주파수 대역의 진폭의 파형을 비교하여 파형의 차이가 기설정된 임계값 미만이면 운전자 본인으로 인증한다.
제1통신부(30)는 운전자 본인 여부가 인증되고, 운전자 음성으로부터 차량 동작 제어 명령을 인식하면, 운전자 음성과 매칭되는 차량 제어 명령과 기등록된 암호키를 전송한다. 예를 들어, 운전자의 '문 열어'의 음성으로부터 운전자 본인 여부가 인증되면, '문 열어'와 매칭되는 도어 개방 제어 명령과 기등록된 암호키를 RF 통신을 통해 전송한다.
제2통신부(110)는 스마트폰으로부터 차량 제어 명령과 암호키를 수신한다. 예를 들어, 제2통신부(110)는 도어 개방 제어 명령과 암호키를 수신한다.
제2제어부(120)는 수신된 암호키가 기등록된 스마트폰에 해당하는 것으로 판단되면 수신된 차량 제어 명령에 따라 차량 제어를 실행한다.
구체적으로 제2제어부(120)는 에어컨 작동, 히터 작동, 네비게이션 작동, 라디오 작동, DMB 작동 및 차량 라이트 작동 중 적어도 하나를 실행한다.
제2제어부(120)는 수신된 암호키가 기등록된 암호키와 동일성이 인정되면 기등록된 스마트폰에 해당하는 것으로 판단한다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 스마트폰 앱을 저장한 기록 매체의 구성도이다.
도 3에 도시한 바와 같이, 스마트폰 앱을 저장하는 기록 매체는 획득모듈(210), 인증모듈(220), 통신제어모듈(230) 및 디스플레이모듈(240)를 포함한다.
획득모듈(210)은 운전자 음성을 획득한다. 예를 들어, 획득모듈(210)는 운전자가 '트렁크 열어'라고 하면 이로부터 운전자 음성을 획득한다.
인증모듈(220)은 획득된 운전자 음성과 기저장된 운전자 음성을 비교하여 운전자 본인 여부를 인증한다. 예를 들어, 인증모듈은 '트렁크 열어'의 음성과 기저장된 '트렁크 열어'의 음성을 비교하여 본인 여부를 인증한다.
통신제어모듈(230)는 운전자 본인 여부가 인증되고, 운전자 음성으로부터 차량 동작 제어 명령을 인식하면, 운전자 음성과 매칭되는 차량 제어 명령과 기등록된 암호키를 전송한다.
디스플레이모듈(240)는 전송시 차량 제어 명령을 표출한다. 예를 들어, 디스플레이모듈(240)는 전송시 '트렁크 열어'를 표출하며 이 경우 운전자의 스마트폰 디스플레이부에는 '트렁크 열어'가 텍스트 형태로 표출될 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 음성 인식 기능을 이용한 차량 제어 방법의 순서도이다.
도 4에 도시한 바와 같이, 먼저, 스마트폰으로부터 차량 제어 명령과 암호키를 수신한다(S310). 구체적으로 제2통신부(110)를 통하여 차량 제어 명령과 암호키를 수신한다. 이때 스마트폰과의 통신은 RF 통신을 통해 수신한다.
예를 들어, 도어 개방, 도어 폐쇄, 트렁크 개방, 차량 전원 ON 및 원격 시동 ON 명령과 암호키를 제2통신부(110)를 통하여 수신한다.
이어, 수신된 암호키가 기등록된 스마트폰에 해당 여부를 판단한다(S320). 구체적으로 제2제어부(120)를 통하여 수신된 암호키가 기등록된 스마트폰에 해당 여부를 판단한다. 이때, 수신된 암호키와 기등록된 암호키의 동일성이 인정되면, 제2제어부(120)는 스마트폰을 기등록된 스마트폰으로 판단한다.
끝으로, 기등록 스마트폰으로 판단하면 수신된 차량 제어 명령에 따라 차량 제어를 실행한다(S330). 구체적으로 제2제어부(120)를 통하여 차량 제어 명령에 따라 차량 제어를 실행한다. 예컨대 제2제어부(120)를 통하여 도어 개방, 도어 폐쇄, 트렁크 개방, 차량 전원 ON 및 원격 시동 ON 중 적어도 하나를 실행한다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 음성 인식 기능을 장착한 스마트폰이 수행하는 차량 제어 방법의 순서도이다.
도 5에 도시한 바와 같이, 먼저, 운전자 음성을 획득한다(S410). 구체적으로 획득모듈(210) 또는 입력부(10)를 통하여 운전자 음성을 획득한다. 예를 들어, 운전자가 '문 열어'라고 하면 이에 대한 음성을 획득한다.
이어, 획득된 운전자 음성과 기저장된 운전자 음성을 비교하여 운전자 본인 여부를 인증한다(S420). 구체적으로 인증모듈(220) 또는 제1제어부(20)를 통하여 운전자 본인 여부를 인증한다.
예를 들어, 획득된 운전자 음성과 기저장된 운전자 음성의 주파수 대역의 진폭의 파형을 비교하여 파형의 차이가 기설정된 임계값 미만이면 운전자 본인임을 인증한다.
끝으로, 운전자 본인 여부가 인증되고, 운전자 음성으로부터 차량 동작 제어 명령을 인식하면, 운전자 음성과 매칭되는 차량 제어 명령과 기등록된 암호키를 전송한다(S430). 구체적으로 통신제어모듈(230) 또는 제1통신부(30)를 통하여 차량 제어 명령과 기등록된 암호키를 전송한다. 이 경우 RF 통신을 통해 전송한다.
예를 들어, 운전자가 '문 열어'라고 하면 이에 대응하는 도어 개방 RF 신호와 기등록된 암호키를 RF 통신을 통해 전송하고 '시동 걸어'라고 하면 이에 대응하는 원격 시동 RF 신호와 기등록된 암호키를 RF 통신을 통해 전송한다.
- 운전자의 음성 등록 및 음성을 통한 인증 방법 -
본 발명에는 차량 소유자의 음성을 스마트폰에 사전에 등록하여야 하는데 이는 등록된 사용자 이외의 음성에 대해서 차량 제어 기능이 동작하는 것을 방지하기 위함이다.
먼저, 스마트폰이 음성 등록 대기 모드에 진입하고, 차량 제어 기능에 대하여 운전자가 말을 하면, 해당 음성 명령이 저장된다.
이후, 스마트폰은 특정 기능에 해당되는 음성 명령을 인식하고, 획득된 사용자 음성과 기등록된 사용자 음성의 주파수 상의 진폭 파형을 비교하여 정상 등록된 사용자 음성이란 것을 판단하게 된다.
- 스마트폰과 차량과의 RF 인증 -
여기서, 스마트폰과 차량과의 RF 인증은 기존의 리모트 키 인증과 유사한 방식을 따른다. 등록된 운전자의 스마트폰에 대해서만 RF 인증을 허용하기 위해서는 사전에 스마트폰과 차량과의 등록 과정이 필요하다. (일반적으로 RF 인증을 위한 등록은 차량의 SMK ECU가 등록 대기 모드에 있는 상태에서 스마트폰이 RF 신호를 송신하고 SMK ECU가 RF 인증을 위한 암호키를 저장하는 방식을 따른다. )
차량 제어 동작시의 RF 인증은 스마트폰이 차량 제어 기능의 음성을 인식한 후, 그 기능에 해당되는 RF 신호를 송신하고, SMK ECU는 해당 RF 신호의 암호키가 기등록된 스마트폰에서 송신된 것임을 확인한다.
음성 인식과 RF 인증은 모두 사전에 운전자 등록과정을 거쳐야 한다. 해당 기능에 대하여 운전자가 사전 입력한 음성에 대해서만 RF 송신 동작이 허용되고, 스마트폰에서 송신되는 RF 신호도 사전에 등록된 암호키가 확인된 경우에만 SMK ECU가 해당 동작을 허가한다.
본 발명에 따르면, 스마트폰으로부터 차량 제어 명령과 암호키를 수신하고 수신된 암호키가 기등록된 스마트폰에 해당하는 것으로 판단되면 수신된 차량 제어 명령에 따라 차량 제어를 실행한다.
따라서, 본 발명은 기존 스마트키 시스템에서 사용하고 있는 LF 통신 방식을 사용하지 않게 되므로, 차량에 복수 개 이상 장착되었던 LF 송신 안테나 및 포브의 수신 하드웨어 구성을 삭제할 수 있어 부품 수를 현저히 감소시킬 수 있고 원가 절감이 가능하다.
또한, LF 통신을 사용하지 않으므로 기존의 포브를 스마트폰으로 통합할 때 발생하는 스마트폰의 LF 통신 노이즈에 의한 LF 통신 신뢰성 저하 문제를 극복할 수 있다.
이어, 스마트폰의 음성 인식 기능을 통하여 차량 제어가 가능하여 편리하다.
이상의 설명은 본 발명의 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명의 본질적 특성을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명에 표현된 실시 예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것이 아니라, 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 권리범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 해석되어야 하고, 그와 동등하거나, 균등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10 : 입력부 20 : 제1제어부
120 : 제1통신부
110 : 제2통신부 120 : 제2제어부
210 : 획득모듈 220 : 인증모듈
230 : 통신제어모듈 240 : 디스플레이모듈

Claims (10)

  1. 운전자 음성을 획득하는 입력부와, 획득된 운전자 음성과 기저장된 운전자 음성을 비교하여 운전자 본인 여부를 인증하는 제1제어부와, 및 상기 운전자 본인 여부가 인증되고, 상기 운전자 음성으로부터 차량 동작 제어 명령을 인식하면, 상기 운전자 음성과 매칭되는 차량 제어 명령과 기등록된 암호키를 전송하는 제1통신부를 포함하는 스마트폰의 음성 인식 기능을 이용한 차량 제어 장치로서,
    상기 스마트폰으로부터 차량 제어 명령과 암호키를 수신하는 제2통신부; 및
    수신된 상기 암호키가 기등록된 스마트폰에 해당하는 것으로 판단되면 수신된 상기 차량 제어 명령에 따라 차량 제어를 실행하는 제2제어부
    를 포함하는 음성 인식 기능을 이용한 차량 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제2제어부는
    에어컨 작동, 히터 작동, 네비게이션 작동, 라디오 작동, DMB 작동 및 차량 라이트 작동 중 적어도 하나를 실행하는 것
    인 음성 인식 기능을 이용한 차량 제어 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제2제어부는
    수신된 상기 암호키가 기등록된 암호키와 동일성이 인정되면 상기 기등록된 스마트폰에 해당하는 것으로 판단하는 것
    인 음성 인식 기능을 이용한 차량 제어 장치.
  4. 운전자 음성을 획득하는 획득모듈;
    획득된 운전자 음성과 기저장된 운전자 음성을 비교하여 운전자 본인 여부를 인증하는 인증모듈; 및
    상기 운전자 본인 여부가 인증되고, 상기 운전자 음성으로부터 차량 동작 제어 명령을 인식하면, 상기 운전자 음성과 매칭되는 차량 제어 명령과 기등록된 암호키를 전송하는 통신제어모듈
    을 포함하는 스마트폰 앱을 저장하는 기록 매체.
  5. 제4항에 있어서,
    전송시 상기 차량 제어 명령을 표출하는 디스플레이모듈을 더 포함하는 것
    인 스마트폰 앱을 저장하는 기록 매체.
  6. 스마트폰의 음성 인식 기능을 이용한 차량 제어 방법으로,
    상기 스마트폰으로부터 차량 제어 명령과 암호키를 수신하는 단계; 및
    수신된 상기 암호키가 기등록된 스마트폰에 해당하는 것으로 판단되면 수신된 상기 차량 제어 명령에 따라 차량 제어를 실행하는 단계
    를 포함하는 음성 인식 기능을 이용한 차량 제어 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 차량 제어를 실행하는 단계는
    도어 개방, 도어 폐쇄, 트렁크 개방, 차량 전원 ON 및 원격 시동 ON 중 적어도 하나를 실행하는 것
    인 음성 인식 기능을 이용한 차량 제어 방법.
  8. 운전자 음성을 획득하는 단계;
    획득된 운전자 음성과 기저장된 운전자 음성을 비교하여 운전자 본인 여부를 인증하는 단계; 및
    상기 운전자 본인 여부가 인증되고, 상기 운전자 음성으로부터 차량 동작 제어 명령을 인식하면, 상기 운전자 음성과 매칭되는 차량 제어 명령과 기등록된 암호키를 전송하는 단계
    인 음성 인식 기능을 장착한 스마트폰이 수행하는 차량 제어 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 운전자 본인 여부를 인증하는 단계는
    상기 획득된 운전자 음성과 상기 기저장된 운전자 음성의 주파수 대역의 진폭의 파형을 비교하여 상기 파형의 차이가 기설정된 임계값 미만이면 운전자 본인임을 인증하는 것
    인 음성 인식 기능을 장착한 스마트폰이 수행하는 차량 제어 방법.
  10. 제8항에 있어서, 상기 차량 제어 명령과 상기 기등록된 암호키를 전송하는 단계는
    RF 통신을 통해 전송하는 것
    인 음성 인식 기능을 장착한 스마트폰이 수행하는 차량 제어 방법.
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