KR20230019728A

KR20230019728A - 엘리베이터의 운행체계를 변형하지 않는 음성제어장치 및 그 방법

Info

Publication number: KR20230019728A
Application number: KR1020210101589A
Authority: KR
Inventors: 노준필; 이형백
Original assignee: 주식회사 디앤씨
Priority date: 2021-08-02
Filing date: 2021-08-02
Publication date: 2023-02-09

Abstract

본 발명은 엘리베이터에 있어 음성명령으로 층수 지정의 편리성과, 기존의 엘리베이터의 운행체계를 변형하지 않는 음성제어장치 및 그 방법에 관한 것이며, 기존의 층 호출 버튼에 음성인식장치에서 직접 각층의 신호를 발생시켜 층별 제어 신호를 병렬로 추가하여 기존의 엘리베이터의 층 조작반과 주변 장치들을 손상시키지 않고 그대로 사용하면서 주배전반과 제어신호의 프로토콜 변환이나 신호전달 체계를 건드리지 않고 층 스위치의 신호를 병렬로 입력시켜 엘리베이터를 제어하고, 표시장치 또한 기존의 램프표시용 신호체계와 조작반의 램프장치를 그대로 사용할 수 있도록 한 엘리베이터의 운행체계를 변형하지 않는 음성제어장치 및 그 방법을 제공하고자 한다.

Description

엘리베이터의 운행체계를 변형하지 않는 음성제어장치 및 그 방법{Voice control device that does not change the operating system of elevator and the method thereof}

본 발명은 엘리베이터의 운행체계를 변형하지 않는 음성제어장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기존의 층 누름 스위치와 층 표시장치등의 하드웨어 부분을 그대로 사용하고 또한 현재 사용하고 있는 운행신호 전달 체계인 소프트웨어를 변형하거나 수정하지 않고 음성제어장치를 추가할 수 있어 비용절감과 기존의 체계를 그대로 유지할수 있는 장점을 가지는 음성제어장치 및 그 방법에 관한 것이다.

본 발명은 엘리베이터에 있어 음성명령으로 층수 지정의 편리성과, 기존의 엘리베이터 운행신호 체계를 손상하지 않는 음성인식 제어방법에 관한것이며, 기존의 층 호출 버튼에 음성인식장치에서 직접 각층의 신호를 발생시켜 층별 제어 신호를 병렬로 추가하여 기존의 엘리베이터의 층조작반과 주변 장치들을 손상 시키지 않고 그대로 사용하면서 주배전반과 제어신호의 프로토콜 혹은 신호전달 체계를 건드리지 않고 층 스위치의 신호를 병렬로 입력시켜 엘리베이터를 제어하는 장치 및 그 방법에 관한 것이다.

엘리베이터는 1층에서 고층으로 또는 지하로 사람이나 물자의 이동을 쉽게 하기 위해 수직 상승 또는 수직 하강이 가능하게 하는 장치로서, 아파트 또는 고층 건물에서 여러 층 사이에 사람들의 이동을 원활하게 하기 위하여 각 건물마다 여러 대의 엘리베이터가 설치되고 있다.

엘리베이터는 층마다 홀에 엘리베이터의 위치를 표시하는 표시창과 엘리베이터를 호출하는 홀 부름 버튼이 마련되며, 엘리베이터의 내부에는 운행할 층수를 지정하기 위한 층 선택 버튼과 표시램프가 구비되어 있다. 엘리베이터를 이용하는 사용자는 엘리베이터를 타기 전 또는 탄 후에 자신이 이동하고자 하는 층 버튼을 선택함으로써 원하는 층으로 이동할 수 있다. 이처럼, 이동하고자 하는 층이 지시된 스위치를 선택하기 위해, 일정 기준 이상의 힘을 스위치에 인가하거나, 엘리베이터 사용자가 자신의 신체 중 어느 일부를 상기 스위치에 접촉함으로써, 해당 스위치를 선택하는 방식이 현재 주로 사용되고 있다.

종래의 엘리베이터는 사람이 많이 탑승한 경우 엘리베이터 내부에서 층 선택 버튼을 누르기가 매우 불편하였다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 대형 엘리베이터인 경우 이동하고자 하는 층의 선택을 위한 버튼이 엘리베이터 내부에 2 세트가 구비되어 있는 경우도 있다.

한편, 병원, 공항, 터미널 등과 같이 많은 인원이 사용하는 엘리베이터인 경우 많은 사람이 버튼을 누르기 때문에 층수 입력버튼에는 많은 병원균, 세균 등이 묻어 있어서, 공중 위생상 좋지 않으며, 항상 청결을 유지하기 위해 청소와 관리가 정기적으로 이루어져야만 했다.

또한, 앞을 볼 수 없는 장애인은 이동하고자 하는 층의 선택을 위해 홀 부름 버튼이나 층 선택 버튼에 구비된 점자를 찾기 위해 버튼을 더듬어야 하는 불편함이 있었고, 버튼을 더듬다가 잘못된 층을 눌러 선택하게 되는 문제점이 있다.

등록특허공보 제10-1086605호 등록특허공보 제10-1045842호 등록특허공보 제10-0448869호 등록특허공보 제10-2210010호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 기존의 층 호출 버튼에 음성인식장치에서 직접 각층의 신호를 발생시켜 층별 제어 신호를 층 조작반의 신호에 병렬로 추가하여 기존의 엘리베이터의 층 조작반과 주변 장치들을 손상시키지 않고 그대로 사용하면서 주배전반과 제어신호의 프로토콜 변환이나 신호전달 체계를 현재 있는 그대로의 장치와 신호체계를 사용하여 엘리베이터의 안전성을 그대로 유지하면서 엘리베이터를 제어하여 추가 설치시 안전성의 확보 및 비용절감과 공사시간을 획기적으로 단축시킬 수 있는 엘리베이터의 운행체계를 변형하지 않는 음성제어장치 및 그 방법을 제공하는 데 목적이 있다.

상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 층 호출 버튼에 층 스위치의 신호를 입력받아 층별 제어 신호를 생성하여 엘리베이터를 제어하는 층별신호 발생장치인 기존의 층 호출 버튼;을 포함하여 상기 층별 제어 신호를 전달받아 층을 조작하는 기존의 엘리베이터 층 조작반; 상기 층별 제어 신호를 기존의 엘리베이터 층 조작반에 전달하는 층 신호 전달용 신호선;과 층 신호를 직접 발생하는 음성인식 장치를 포함한다.

상기 음성인식 및 층별신호 발생장치(101)는 기존의 층 호출 버튼에 직접 각층의 신호를 발생시 층 스위치의 신호를 병렬로 입력받아 복수개의 엘리베이터를 제어한다.

상기 음성인식 및 층별신호 발생장치는, 음성 인식 방법을 통해 층 신호 전달용 신호선으로 기존의 엘리베이터 층 조작반에 제어 명령을 전송한다.

본 발명은 층 표시장치를 변형하거나 교체하지 않고 각 층 스위치와 병렬로 연결된 음성인식장치에서 발생된 기존의 수동 스위치의 신호와 동일한 신호를 제어반으로 전송하고 표시장치를 기존의 표시 램프를 그대로 사용할 수 있고, 음성인식으로 층 예약을 취소 할 수 있는 기능을 갖도록 하여 엘리베이터의 운행체계를 변형하지 않는다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명은 기존의 층 호출 버튼에 음성인식장치에서 직접 각층의 신호를 발생시켜 층별 제어 신호를 병렬로 추가하여 기존의 엘리베이터의 층조작반과 주변 장치들을 손상시키지 않고 그대로 사용할 수 있다.

또한, 본 발명은 주배전반과 제어신호의 프로토콜 변환이나 신호전달 체계를 건드리지 않고 층 스위치와 음성인식장치에서 생성된 층 신호를 병렬로 입력시켜 엘리베이터를 제어할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 엘리베이터의 운행체계를 변형하지 않는 음성제어장치의 전체적인 구성을 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 엘리베이터의 운행체계를 변형하지 않는 음성제어장치의 세부적인 구성을 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 엘리베이터의 운행체계를 변형하지 않는 음성제어장치의 연결 관계를 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 엘리베이터의 운행체계를 변형하지 않는 음성제어장치의 구성을 보여주는 도면이다.

본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명은 기존의 층 호출 버튼에 층 스위치의 신호를 입력받아 층별 제어 신호를 생성하여 엘리베이터를 제어하는 음성인식 및 층별신호 발생장치(101); 기존의 층 호출 버튼을 포함하여 상기 층별 제어 신호를 전달받아 층을 조작하는 기존의 엘리베이터 층 조작반(102); 상기 층별 제어 신호를 기존의 엘리베이터 층 조작반(102)에 전달하는 층 신호 전달용 신호선(103);을 포함한다.

음성인식 및 층별신호 발생장치(101)는 기존의 층 호출 버튼에 직접 각층의 신호를 발생시 층 스위치의 신호를 병렬로 입력받아 복수개의 엘리베이터를 제어한다.

또한, 상기 음성인식 및 층별신호 발생장치(101)는 음성 인식 방법을 통해 층 신호 전달용 신호선으로 기존의 엘리베이터 층 조작반에 제어 명령을 전송한다.

상기 음성인식 및 층별신호 발생장치(101)는 인식이 결정된 경우 인식된 결과 예를 들면 "로비", "1층", "상행", "하행" 등의 인식된 음성이 출력 되도록 하며, 이에 대응한 엘리베이터의 운행 층, 홀 부름 등의 정보를 검출하고, 상기 검출한 운행 정보가 층 신호 전달용 신호선(103)을 통해 기존의 엘리베이터 층 조작반에(102) 전송됨과 동시에 표시장치를 점등하게 되는데, 표시장치 또한 별도의 추가없이 기존의 램프와 램프점등 신호체계를 개조하거나 추가하지 않고 현재 있는 그대로의 신호 체계를 사용하여 표시를 하게 된다.

상기 음성인식 및 층별신호 발생장치(101)는 마이크에서 입력된 언어 중에 엘리베이터 운행에 필요한 운행 명령어인 호출 예약어가 검출되었는지 판단한다. 탑승자로부터 음성 인식을 위한 음성 호출 예약어인 "승강기"가 검출되었는지 여부를 판단하고, 호출 예약어가 아닌 언어는 무시하고 탑승자에 의한 음성 호출예약어가 검출되면 "승강기" 이후에 이어지는 층수를 받아들여 인식하게 된다.

더욱 상세하게 설명하면, 음성인식 및 층별신호 발생장치(101)는 음성인식부와 출력신호변환부 및 출력신호발생 및 전달장치를 포함한 세 부분으로 이루어져 있으며 음성인식과 신호출력은 다음과 같이 이루어진다.

음성인식 및 층별신호 발생장치(101)에 포함된 음성인식부에 구성된 음성인식부의 마이크를 통해 탑승자의 음성을 검출하여 녹취하고, 녹취된 음성은 노이즈 제거 및 필터링을 수행하여 음성 정보로부터 단어 및 음소를 검출한다.

상기 음성인식부는 검출된 단어 및 음소와 음성 중에 호출 예약어인 "승강기"가 포함되어 있는지를 정보 DB에 저장된 음성 정보와 비교, 판단하고, 예약어인 "승강기"가 입력 되면 예약어 뒤에 따라오는 층 정보의 언어를 받아들여 층 정보를 숫자로 변환, 저장하고, 그 숫자를 출력신호변환부로 전송한다. 출력신호변환부는 소프트웨어적인 숫자를 하드웨어 신호로 변환하고 그 신호를 출력신호발생 및 전달장치로 전송한다.

상기 출력신호발생 및 전달장치에서는 미세 신호전류를 증폭하고 전기적으로 접지가 절연된 신호를 발생시켜 기존 엘리베이터에 구비 되어있는 층조작반(102)으로 최종 신호를 출력한다.

즉, 인식대상으로 등록된 단어에 대해서만 인식을 하고 그 외의 단어에 대해서는 인식을 거절하여 인식된 핵심어가 정확한지 여부를 확인하여 최종적으로 인식을 수행할지 여부를 결정하게 된다.

상기 음성인식 및 층별신호 발생장치(101)는 승객이 "승강기 n층 예약" 이라고 말을 하면, 음성인식부에 구비된 마이크가 이를 입력받아 음성인식부에서 예약어 뒤에 따라오는 층 언어를 해독하여 층 신호를 발생한 후 구비된 스피커를 통해 "n층 예약 되었습니다"의 응답 안내를 하여 해당 층 호출이 되었음을 안내하고, 층 신호를 발생시켜 수동 층 조작반 스위치부의 신호와 병렬로 구성된 회로를 통해 기존의 수동 스위치 조작과 동일한 기능을 발휘하게 되고, 이후의 엘리베이터 운행과 램프표시의 과정들은 기존의 설비와 소프트웨어 및 신호체계의 프로세서가 그대로 사용되게 된다.

상기 음성인식 및 층별신호 발생장치(101)의 음성인식부에 구비되어 있는 마이크에서 입력된 승객의 "승강기 n층 예약"이라는 문장 중에서 "승강기"라는 단어는 호출언어로, "n층 예약" 이라는 단어는 층 지시 명령으로 인식하여 이후 프로세스를 진행하고, 입력된 "n층"에서 n의 숫자를 추출 및 저장하고, 이를 스피커를 통해 "n층 예약 되었습니다"의 내용을 출력한다. 이는 인식된 층수를 승객에게 확인받기 위함이다.

층 응답 방송이 끝나면, 음성인식부는 이미 저장 된 n층의 디지털 신호를 출력신호변환부로 전달하고, 출력신호변환부에서 신호변환을 하고 출력신호발생 및 전달부에서는 인식된 운행 층 정보에 따라 전기적으로 절연된 신호를 기존의 엘리베이터 층 조작반(103)과 병렬로 연결도니 선로로 출력을 보내어 엘리베이터를 운행하게 된다.

또한, 층 예약 후 표시장치는 기존의 층 조작부에 의해 표시되는 층 조작반의 층 램프를 그대로 사용할 수 있으며, 엘리베이터의 제어부에서 제어되는 표시 체계를 건드리지 않고 기존의 신호와 표시장치를 그대로 사용하게 된다.

한편, 층을 잘못 예약하였을 경우 예를들어 4층예약을 하였다가 5층으로 변경 할 때는 기존의 승강기가 취소가 가능한 승강기 일때 승객은 "승강기 4층 취소"라고 말하면 응답은 "4층 취소 되었습니다"라고 응답하고, 스위치 입력을 1회 더 하여 기존 시스템의 방법을 사용하여 엘리베이터의 층 예약을 취소할 수 있으며, 상기 음성인식부에서는 기존의 표시램프에서 점등 혹은 소등의 신호를 확인하여 층 호출시에는 점등, 취소시에는 소등이 되었는지를 확인하여 층 예약 및 취소가 잘 되었는지의 확인 판단이 가능하다.

이후 "승강기 5층 예약" 이라고 다시 말을하면 "5층 예약 되었습니다"라고 응답하고 기존의 조작반으로 5층 신호를 전달하여 5층을 예약 종료 하게 된다.

상기 음성인식 및 층별신호 발생장치(101) 및 기존의 엘리베이터 층 조작반(102)에는 살균 장치가 포함될 수 있는 데, 이 중 하나인 UV LED는 자외선 발광 다이오드, 즉 자외선 파장을 발생시키는 LED 일 수 있다.UV LED에서 발광 하는 자외선은 UV-A (320~400 nm), UV-B (280~320 nm), UV-C (100~280 nm)를 포함할 수 있으며, 필요에 따라 선택적으로 사용할 수 있다. 이 중 UV-C는 살균 효과가 있어 위생살균제품에 사용되고 있다.

일반적으로 파장이 짧아질수록 인체에 더 큰 피해를 주지만 '원자외선'이라 불리는 222 nm 파장대의 원자외선은 눈의 눈물막이나 피부 각질층을 통과할 수 없어 피부나 눈에 손상을 줄 수 없는 것으로 알려져 있다. 또한, 원자외선은 에어로졸 상태로 실내 공기 중에 떠 있는 계절성 코로나바이러스를 제거하는 데 효과가 있는 것을 알려져 있다. 본 발명은 음성인식 및 층별신호 발생장치 및 기존의 엘리베이터 층 조작반의 위생을 위해 원자외선 UV LED를 사용하는 것을 포함한다.

한편, 본 발명은 층 표시장치를 변형하거나 교체하지 않고 각 층 스위치와 병렬로 연결된 음성인식장치에서 발생된 기존의 수동 스위치의 신호와 동일한 신호를 제어반으로 전송하고 표시장치를 기존의 표시 램프를 그대로 사용할 수 있고, 음성인식으로 층 예약을 취소 할 수 있는 기능을 가진 엘리베이터의 운행체계를 변형하지 않는다.

이 외에도 본 발명은 상기 음성인식 및 층별신호 발생장치 또는 외부 서버에 NLP 중 하나의 기법인 벡터의 유사도(Vector Similarity)를 사용할 수 있는 데, 메모리에 저장된 각 엘리베이터 층수 관련 정보를 통해 유클리드 거리(Euclidean distance)를 측정하여 가장 유사한 메모리를 추정하여 이에 따른 음성인식 및 층별신호 발생장치가 제어 명령을 전달한다.

만일, 탑승자가 상기 메시지를 음성인식 및 층별신호 발생장치에 입력하였을 때 아래와 같은 계산을 통해 가장 인접한 메모리 주소를 추적하여 해당 제어 신호를 생성하게 한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 엘리베이터의 운행체계를 변형하지 않는 음성제어장치 및 그 방법은 기존의 층 호출 버튼에 음성인식장치에서 직접 각층의 신호를 발생시켜 층별 제어 신호를 병렬로 추가하여 기존의 엘리베이터의 층조작반과 주변 장치들을 손상시키지 않고 그대로 사용할 수 있고, 또 엘리베이터 주배전반과 제어신호의 프로토콜 변환이나 신호전달 체계를 건드리지 않고 층 스위치와 음성인식장치에서 생성된 층 신호를 병렬로 입력시켜 엘리베이터를 제어할 수 있어 산업상 이용 가능성이 매우 높은 발명인 것이다.

101 : 음성인식 및 층별신호 발생장치
102 : 기존의 엘리베이터 층 조작반
103 : 층 신호 전달용 신호선

Claims

기존의 층 호출 버튼에 층 스위치의 신호를 입력받아 층별 제어 신호를 직접 생성하여 엘리베이터를 제어하는 음성인식 및 층별신호 발생장치(101);
기존의 층 호출 버튼을 포함하여 상기 층별 제어 신호를 전달받아 층을 조작하는 기존의 엘리베이터 층 조작반(102);
상기 층별 제어 신호를 기존의 엘리베이터 층 조작반(102)에 전달하는 층 신호 전달용 신호선(103);을 포함하는 엘리베이터의 운행체계를 변형하지 않는 음성제어장치.
청구항 1에 있어서,
음성인식 및 층별신호 발생장치(101)는 기존의 층 호출 버튼에 직접 각층의 신호를 발생시 층 스위치의 신호를 병렬로 입력받아 복수개의 엘리베이터를 제어하는 것을 특징으로 하는 엘리베이터의 운행체계를 변형하지 않는 음성제어장치.
청구항 1에 있어서,
상기 음성인식 및 층별신호 발생장치(101)는,
음성 인식 방법을 통해 층 신호 전달용 신호선(103)으로 기존의 엘리베이터 층 조작반(102)에 제어 명령을 전송하는 것을 특징으로 하는 엘리베이터의 운행체계를 변형하지 않는 음성제어장치.
청구항 1의 엘리베이터의 운행체계를 변형하지 않는 음성제어장치를 이용한 방법에 있어서,
층 표시장치를 변형하거나 교체하지 않고 각 층 스위치와 병렬로 연결된 음성인식장치에서 발생된 기존의 수동 스위치의 신호와 동일한 신호를 제어반으로 전송하고 표시장치를 기존의 표시 램프를 그대로 사용할 수 있고, 음성인식으로 층 예약을 취소 할 수 있는 기능을 가진 엘리베이터의 운행체계를 변형하지 않는 음성제어방법.