WO2024205154A1 - 음성 처리 장치와 이의 작동 방법 및 음성 처리 장치를 포함하는 차량 제어 시스템 - Google Patents

음성 처리 장치와 이의 작동 방법 및 음성 처리 장치를 포함하는 차량 제어 시스템 Download PDF

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WO2024205154A1
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passenger
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boarding
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김정민
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Amosense Co Ltd
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    • G08B—SIGNALLING SYSTEMS, e.g. PERSONAL CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
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    • B60R2021/0027—Post collision measures, e.g. notifying emergency services

Definitions

  • the present invention relates to a voice processing device, an operating method thereof, and a vehicle control system including the voice processing device, and more specifically, to a voice processing device capable of outputting information corresponding to the occurrence of an emergency situation for a vehicle, an operating method thereof, and a vehicle control system including such a voice processing device.
  • the e-call service system is a vehicle ICT-based service system that automatically transmits accident location and accident information to emergency rescue agencies and requests emergency rescue in the event of a vehicle collision or serious accident, enabling rapid rescue of people.
  • the e-Call service system in cooperation with the satellite positioning system and the telecommunications company, transmits specific information such as the location of the accident, the type of vehicle, the direction of travel, and the number of seat belts used at the time of the accident to the nearest Public-Safety Answering Point (PSAP).
  • PSAP Public-Safety Answering Point
  • the PSAP interprets the information received and transmits the accident-related information to the rescue agency nearest to the accident site. Through this rapid contact system, the accident is quickly responded to and lifesaving is carried out.
  • the present invention has been proposed in consideration of the above-mentioned conventional circumstances, and its purpose is to provide a voice processing device capable of generating and outputting corresponding information when an emergency situation such as a vehicle collision occurs, a method of operating the same, and a vehicle control system including the voice processing device.
  • a voice processing device installed in a vehicle, comprising: a microphone configured to generate a voice signal associated with the voice of a passenger in response to the voice of the passenger in the vehicle; a memory; and a processor configured to load commands stored in the memory and perform one or more operations according to the execution of the commands; wherein the processor processes a voice signal from the microphone to generate boarding position information of the passenger based on a sound source location of a voice corresponding to the voice signal, and outputs the boarding position information in response to a collision occurrence signal when a collision occurrence signal is received from a vehicle controller configured to control an operation of the vehicle.
  • the microphone comprises a plurality of microphones arranged to form an array, the plurality of microphones generating the voice signal in response to the voice of the passenger, and the processor can determine the location of the sound source based on a time delay between the plurality of voice signals generated from the plurality of microphones.
  • the above processor when receiving voice signals associated with the voices of a plurality of passengers from the microphone, can process the voice signals associated with the voices of the plurality of passengers and generate boarding location information for each of the plurality of passengers based on the sound source location of each voice corresponding to each voice signal.
  • the above processor can output the boarding location information to an emergency rescue request device installed in the vehicle.
  • the above processor may receive vehicle location information from the vehicle controller, and output vehicle location information at the time of receiving the collision occurrence signal together with the boarding location information to an emergency rescue request device installed in the vehicle.
  • the above processor can store a voice signal from the microphone in the memory, and output the voice signal stored in the memory together with the boarding location information to the emergency rescue request device.
  • the above boarding position information includes boarding position information of a passenger before receiving the collision occurrence signal and boarding position information of a passenger after receiving the collision occurrence signal, and the processor can generate boarding position information of a passenger before receiving the collision occurrence signal and boarding position information of a passenger after receiving the collision occurrence signal.
  • a method for operating a voice processing device is a method for operating a voice processing device installed in a vehicle, comprising: a step of generating a voice signal associated with a voice of a passenger in response to a voice of a passenger in the vehicle; a step of processing the voice signal to generate boarding position information of the passenger based on a sound source location of the voice corresponding to the voice signal; and a step of outputting the boarding position information in response to a collision occurrence signal when a collision occurrence signal is received from a vehicle controller configured to control an operation of the vehicle.
  • a vehicle control system includes: a vehicle controller configured to control an operation of a vehicle; a voice processing device configured to generate a voice signal associated with a voice of a passenger inside the vehicle, process the voice signal to generate boarding position information of the passenger based on a sound source location of a voice corresponding to the voice signal, and output the boarding position information under the control of the vehicle controller; and an emergency rescue request device configured to receive the boarding position information and transmit the received boarding position information to a control server.
  • the above vehicle controller When the above vehicle controller receives a collision occurrence signal, it can send the collision occurrence signal to the voice processing device to enable output of boarding position information from the voice processing device.
  • an accident e.g., collision
  • information on the boarding location of a passenger in the vehicle can be generated based on the voice of the passenger and output through an emergency rescue request device, so that the location information of the person involved in the accident in the vehicle can be accurately notified to an external control server (rescue server).
  • an external control server rescue server
  • the control server can more accurately determine the details of the accident.
  • FIG. 1 is a configuration diagram of a system including a vehicle in which a voice processing device according to an embodiment of the present invention is employed and a control server networked with the vehicle.
  • FIG. 2 is a drawing for explaining the operation of a voice processing device according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 3 is a diagram illustrating data transmitted from a vehicle to a control server when an accident occurs.
  • Figure 4 is an internal configuration diagram of the voice processing device illustrated in Figure 1.
  • Figure 5 is a flowchart for explaining the operation of a voice processing device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a configuration diagram of a system including a vehicle employing a voice processing device according to an embodiment of the present invention and a control server networked with the vehicle
  • FIG. 2 is a diagram explaining the operation of a voice processing device according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a diagram exemplifying data transmitted from a vehicle to a control server when an accident occurs.
  • a vehicle (10) may be defined as a means of transportation or transport that runs on roads, seaways, rails, and waterways, such as an automobile, train, motorcycle, ship, or aircraft.
  • the vehicle (10) may be a concept that includes all of an internal combustion engine vehicle having an engine as a power source, a hybrid vehicle having an engine and an electric motor as power sources, and an electric vehicle having an electric motor as a power source.
  • a vehicle (10) may be equipped with a sensor (20), a vehicle controller (30), a voice processing device (40), and an emergency rescue request device (50). Although not shown in the drawing, a steering device, a driving device, etc. may also be installed in the vehicle (10).
  • the sensor (20) may include a plurality of sensors and may detect the status of the vehicle (10) to generate vehicle status information.
  • the vehicle status information may include information about the current location of the vehicle (10), whether a collision has occurred, etc. If necessary, the vehicle status information may further include information about the vehicle speed of the vehicle (10), surrounding obstacles, etc.
  • the sensor (20) can send vehicle status information to the vehicle controller (30).
  • the vehicle status information can be an analog signal or a digital signal depending on the characteristics of the sensor.
  • the vehicle controller (30) can include an AD converter (not shown) that converts the vehicle status information, which is an analog signal, into a digital signal if the received vehicle status information is an analog signal, and a digital input buffer (not shown) that buffers the vehicle status information, which is a digital signal, if the received vehicle status information is a digital signal.
  • the sensor (20) may include a GPS sensor capable of sensing the current location of the vehicle (10) in real time, a collision sensor capable of detecting a collision between the vehicle (10) and another object (e.g., another vehicle, an obstacle, etc.), an obstacle sensor capable of detecting an obstacle around the vehicle (10), a vehicle speed sensor capable of detecting the vehicle speed of the vehicle (10), an impact sensor, an acceleration sensor, etc.
  • a GPS sensor capable of sensing the current location of the vehicle (10) in real time
  • a collision sensor capable of detecting a collision between the vehicle (10) and another object (e.g., another vehicle, an obstacle, etc.
  • an obstacle sensor capable of detecting an obstacle around the vehicle (10
  • a vehicle speed sensor capable of detecting the vehicle speed of the vehicle (10
  • an impact sensor e.g., an acceleration sensor, etc.
  • the senor (20) can detect internal/external information of the vehicle (10). Accordingly, additionally, the sensor (20) can sense temperature and humidity, longitudinal/lateral acceleration, etc., inside/outside the vehicle (10).
  • the vehicle controller (30) may be configured to control the operation of the vehicle (10).
  • the vehicle controller (30) can receive vehicle status information from the sensor (20) and can receive vehicle information through the OBD-II port of the vehicle (10).
  • vehicle information may mean information about the status or abnormality of parts mounted or installed in the vehicle (10).
  • the vehicle controller (30) receives vehicle status information (particularly, a collision occurrence signal) from the sensor (20). Accordingly, the vehicle controller (30) can send the received vehicle status information (particularly, a collision occurrence signal) as a trigger signal to the voice processing device (40). Accordingly, the voice processing device (40) outputs passenger boarding position information. That is, the voice processing device (40) can only generate passenger boarding position information before receiving the trigger signal, and can output the generated passenger boarding position information when receiving the trigger signal.
  • the vehicle controller (30) may be configured to include, for example, an ECU (Electronic Control Unit).
  • ECU Electronic Control Unit
  • the voice processing device (40) can generate a voice signal associated with the voice of each passenger in the vehicle (10) in response to the voice of each passenger.
  • the voice signal is a signal associated with voices spoken during a specific period of time, and may be a signal representing the voice of each of a plurality of passengers.
  • the voice processing device (40) can recognize the voices of passengers separately for each passenger. When multiple passengers speak simultaneously, the voice includes the voices of all passengers who spoke. In order to accurately process the voices of each passenger, it is necessary to separate the voices of each passenger from the voices that include the voices of all passengers.
  • a voice processing device (40) can extract (or generate) a separated voice signal associated with each of the voices of the passengers from the voice signal by determining the sound source location of each of the voices of the passengers from the voice signal associated with the voices of multiple passengers and performing sound source separation based on the sound source location.
  • the voice processing device (40) can generate a separated voice signal associated with the voice of the passenger located at each boarding position based on the sound source location of the voices (i.e., which may be the boarding position of the passenger).
  • the voice processing device (40) can classify the components of the voice signal by the sound source location (i.e., the boarding position of the passenger) and generate a separated voice signal associated with the voice spoken at each sound source location (i.e., the boarding position of the passenger) using the classified components corresponding to each sound source location (i.e., the boarding position of the passenger).
  • the voice processing device (40) can generate a first separated voice signal associated with the voice of the first passenger spoken at the first sound source location based on the voice signal.
  • the first separated voice signal may have the highest correlation with the voice of the first passenger among the voices of the passengers. In other words, the proportion of the voice component of the first passenger among the voice components included in the first separated voice signal may be the highest.
  • the voice processing device (40) can determine the sound source location of each voice of the passengers by using the time delay (or phase delay) between the voice signals associated with the voices of the passengers in the vehicle (10), and generate a separate voice signal corresponding only to the sound source of the specific location. For example, the voice processing device (40) can generate a separate voice signal associated with the voice spoken at a specific location (or direction). Accordingly, the voice processing device (40) can generate a separate voice signal associated with the voice of each passenger.
  • the first passenger (SPK1) may be located in a front row left area (FL) of the vehicle (10)
  • the second passenger (SPK2) may be located in a front row right area (FR) of the vehicle (10)
  • the third passenger (SPK3) may be located in a rear left area (BL) of the vehicle (10)
  • the fourth passenger (SPK4) may be located in a rear right area (BR) of the vehicle (10), but embodiments of the present invention are not limited thereto.
  • the voice processing device (40) can generate a voice signal associated with the voice of the first to fourth passengers (SPK1 to SPK4) in response to each of the voices of the first to fourth passengers (SPK1 to SPK4).
  • the voice signal is a signal associated with voices uttered during a specific time, and may be a signal representing the voices of a plurality of passengers.
  • the voice processing device (40) determines the sound source locations (i.e., the boarding locations of the passengers) of the voices of the first to fourth passengers (SPK1 to SPK4) by using the time delay (or phase delay) between the voice signals associated with the voices of the first to fourth passengers (SPK1 to SPK4), and extracts (or generates) a separate voice signal corresponding only to the sound source of the specific location. As illustrated in FIG.
  • the voice processing device (40) can generate a voice signal in response to the voices “AAA”, “BBB”, “CCC” and “DDD” and use the generated voice signal to generate a separate voice signal associated with the voice of each passenger (SPK1 to SPK4).
  • the voice processing device (40) can match and store a first separated voice signal associated with the voice “AAA” of the first passenger (SPK1) and first sound source location information (i.e., boarding location information of the first passenger) indicating the sound source location of the voice “AAA” (i.e., boarding location of the first passenger (SPK1)) to the left front row (FL) by separating the voice signal according to the location of the sound source.
  • first sound source location information i.e., boarding location information of the first passenger
  • the voice processing device (40) can match and store a second separated voice signal associated with the voice “BBB” of the second passenger (SPK2) and second sound source location information (i.e., boarding location information of the second passenger) indicating the sound source location of the voice “BBB” (i.e., boarding location of the second passenger (SPK2)) to the right front row (FR).
  • SPK2 voice “BBB” of the second passenger
  • SPK2 second sound source location information
  • the voice processing device (40) can match and store the third separate voice signal associated with the voice “CCC” of the third passenger (SPK3) and the third sound source location information (i.e., the boarding location information of the third passenger) indicating the rear left (BL) as the sound source location of the voice “CCC” (i.e., the boarding location of the third passenger (SPK3)).
  • the voice processing device (40) can match and store the fourth separate voice signal associated with the voice “DDD” of the fourth passenger (SPK4) and the fourth sound source location information (i.e., the boarding location information of the fourth passenger) indicating the rear right (BR) as the sound source location of the voice “DDD” (i.e., the boarding location of the fourth passenger (SPK4)).
  • the reason why the voice processing device (40) matches and stores the passenger's boarding position and the separated voice signal at the corresponding boarding position is to transmit the passenger's boarding position and the separated voice signal at the corresponding boarding position to the control server (70) via the emergency rescue request device (50) in the event of an accident such as a collision. Since the most reliable bio-signal is voice, in the embodiment of the present invention, the voice signal (i.e., which may be a separated voice signal) for each passenger's boarding position is extracted and stored and then sent when necessary (i.e., when an accident occurs).
  • the voice processing device (40) can periodically or aperiodically perform the operations of generating and storing the passenger's voice signal and the passenger's boarding location information as described above.
  • the voice processing device (40) receives vehicle status information (particularly, a collision occurrence signal) from the vehicle controller (30), and the vehicle status information (particularly, a collision occurrence signal) at this time may be a trigger signal. Accordingly, when the voice processing device (40) receives the collision occurrence signal (i.e., the trigger signal), it may output passenger boarding position information and passenger voice signal (i.e., a separate voice signal) at the corresponding boarding position in response to the trigger signal. At this time, the passenger boarding position information output may include passenger boarding position information before receiving the collision occurrence signal (i.e., the trigger signal) and passenger boarding position information after receiving the collision occurrence signal (i.e., the trigger signal).
  • the passenger boarding position information before receiving the collision occurrence signal may be boarding position information at a time point closest to the time point at which the collision occurrence signal is received among the time points before receiving the collision occurrence signal.
  • the passenger's boarding position information after receiving a collision occurrence signal may be the boarding position information at the time point closest to the time point at which the collision occurrence signal was received among the time points after receiving the collision occurrence signal.
  • the passenger's voice signal at the corresponding boarding position that is output may include the passenger's voice signal at the corresponding boarding position before receiving the collision occurrence signal (i.e., the trigger signal) and the passenger's voice signal at the corresponding boarding position after receiving the collision occurrence signal (i.e., the trigger signal).
  • the passenger's voice signal at the corresponding boarding position before receiving the collision occurrence signal may be a voice signal stored for a predetermined time period prior to the time point at which the collision occurrence signal was received.
  • the passenger's voice signal at the corresponding boarding position after receiving the collision occurrence signal may be a voice signal stored for a predetermined time period after the time point at which the collision occurrence signal was received.
  • the reason why the passenger's location information and the passenger's voice signal can be output before and after receiving a collision occurrence signal is because, as explained above, the voice processing device (40) stores such information and signals.
  • the passenger's boarding location information output from the voice processing device (40) and the passenger's voice signal at the corresponding boarding location can be transmitted to the control server (70) through the emergency rescue request device (50) after being approved by the vehicle controller (30). Meanwhile, the passenger's boarding location information output from the voice processing device (40) and the passenger's voice signal at the corresponding boarding location can be directly approved to the emergency rescue request device (50) and transmitted from the emergency rescue request device (50) to the control server (70).
  • the control server (70) can determine whether the passenger has a voice for each vehicle seat and the content of the passenger's voice for each vehicle seat based on the received data. That is, as described above, the boarding position information of the passenger transmitted to the control server (70) includes the boarding position information of the passenger before receiving the collision occurrence signal and the boarding position information of the passenger after receiving the collision occurrence signal. In addition, the voice signal of the passenger at the boarding position transmitted to the control server (70) includes the voice signal of the passenger at the boarding position before receiving the collision occurrence signal and the voice signal of the passenger at the boarding position after receiving the collision occurrence signal.
  • control server (70) can more accurately determine the number of passengers inside the vehicle, whether the number of passengers has changed before and after the accident, and the status of the passengers (injured area, degree of injury), etc., through the received boarding position information and voice signals. Due to this, the control server (70) can instruct more accurate and rapid response. For example, as shown in Fig. 2, it can be assumed that the first to fourth passengers (SPK1 to SPK4) were on board the vehicle (10) before the collision occurred, and the second passenger (SPK2) escaped from the vehicle (10) due to the collision of the vehicle (10).
  • the voice processing device (40) would have matched and stored the voice signals (i.e., separate voice signals) of the first to fourth passengers (SPK1 to SPK4) by the location of each sound source (i.e., the boarding location of the passenger) before the vehicle collision occurred.
  • the voice processing device (40) cannot collect the voice of the second passenger (SPK2), and thus the voice signal at the boarding location of the second passenger (SPK2) cannot be stored.
  • the voice processing device (40) will store the voice signals of the passengers (i.e., the first passenger (SPK1), the third passenger (SPK3), and the fourth passenger (SPK4)) present in the vehicle (10) after the vehicle collision (e.g., voice signals related to voices indicating that something hurts or the situation inside the vehicle, etc.).
  • the control server (70) receives information on the boarding location of passengers and voice signals before and after receiving such a collision occurrence signal, so that it can determine through the received boarding location information that there were four passengers in the vehicle before the collision and that there were three passengers after the collision. In addition, it can consider one passenger who escaped as being unconscious, dead, or escaped from the vehicle, and it can determine the injured part and degree of the passengers through the received voice signals.
  • the voice processing device (40) can receive the vehicle's location information in real time from the vehicle controller (30). Accordingly, the voice processing device (40) can output the vehicle's location information at the time of receiving the collision occurrence signal (i.e., trigger signal) together with the passenger's boarding location information and the passenger's voice signal at the corresponding boarding location.
  • the collision occurrence signal i.e., trigger signal
  • the voice processing device (40) may receive the vehicle location information at the time of the vehicle collision from the vehicle controller (30) instead of receiving the vehicle location information in real time from the vehicle controller (30). For example, when the vehicle controller (30) receives a collision occurrence signal from the sensor (20), it may receive the vehicle location information at that time together and transmit the collision occurrence signal and the vehicle location information at the time of the vehicle collision to the voice processing device (40).
  • the location information of the vehicle at the time of the vehicle collision may be transmitted to the control server (70) through the emergency rescue request device (50) after being authorized to the vehicle controller (30), like the aforementioned passenger boarding location information and the passenger's voice signal at the corresponding boarding location, or may be directly authorized to the emergency rescue request device (50) and transmitted from the emergency rescue request device (50) to the control server (70).
  • the emergency rescue request device (50) may be configured to receive passenger boarding location information and transmit the received boarding location information to the control server (70).
  • the boarding location information may be received directly from the voice processing device (40) or may be received from the voice processing device (40) through the vehicle controller (30).
  • the emergency rescue request device (50) can transmit the current location information of the vehicle (10) and the passenger's voice signal together with the passenger's boarding location information to the control server (70).
  • the emergency rescue request device (50) may include a communication unit (not shown) configured to exchange data with the control server (70) using radio waves of various frequencies.
  • the communication unit in the emergency rescue request device (50) may exchange data with the control server (70) according to at least one of short-range wireless communication, medium-range wireless communication, and long-range wireless communication.
  • a vehicle (10) in which a voice processing device (40) and an emergency rescue request device (50) are installed can transmit passenger boarding position information (i.e., including passenger boarding position information before receiving a collision occurrence signal and passenger boarding position information after receiving a collision occurrence signal), passenger voice signal at the corresponding boarding position (i.e., including passenger voice signal at the corresponding boarding position before receiving a collision occurrence signal and passenger voice signal at the corresponding boarding position after receiving a collision occurrence signal), and vehicle location information at the time of receiving the collision occurrence signal to a control server (70) via a network (60).
  • passenger boarding position information i.e., including passenger boarding position information before receiving a collision occurrence signal and passenger boarding position information after receiving a collision occurrence signal
  • passenger voice signal at the corresponding boarding position i.e., including passenger voice signal at the corresponding boarding position before receiving a collision occurrence signal and passenger voice signal at the corresponding boarding position after receiving a collision occurrence signal
  • vehicle location information
  • a network (60) may mean a connection structure that enables information exchange between a vehicle (10) and a control server (70).
  • the network (60) may have any structure as long as it allows information exchange between the vehicle (10) and the control server (70).
  • the control server (70) can receive information on the boarding location of a passenger, information on the current location of the vehicle (10), and a voice signal of the passenger from the vehicle (10) when an accident such as a collision occurs.
  • the control server (70) can more accurately determine the number of passengers inside the vehicle at the time of a vehicle collision, whether the number of passengers has changed before and after the accident, the status of the passengers, etc. based on the received passenger boarding location information, the current location information of the vehicle (10), and the passenger's voice signal. As a result, the control server (70) can instruct a quicker and more accurate response to the vehicle collision that has occurred.
  • the senor (20), the vehicle controller (30), the voice processing device (40), and the emergency rescue request device (50) can be collectively referred to as the vehicle control system.
  • Figure 4 is an internal configuration diagram of the voice processing device (40) illustrated in Figure 1.
  • the voice processing device (40) may include a microphone (41), a memory (42), a communication unit (43), and a processor (44).
  • the microphone (41) can generate a voice signal in response to the generated voice.
  • the microphone (41) can detect vibration of air caused by the voice and generate a voice signal, which is an electrical signal corresponding to the vibration, based on the detection result.
  • the microphone (41) can receive voices of passengers located in the vehicle (10) and convert the voices of the passengers into voice signals, which are electrical signals.
  • the microphone (41) may include a plurality of microphones arranged to form an array, and each of the plurality of microphones may generate a voice signal in response to a voice.
  • the voice signals generated from each of the plurality of microphones may have a phase difference (or time delay) from each other.
  • the microphone (41) may be installed in the center fascia in the vehicle (10).
  • the center fascia may mean a control panel portion between the driver's seat and the passenger's seat among the dashboards.
  • the voice processing device (40) includes a microphone (41) and directly generates a voice signal related to the voices of passengers using the microphone (41).
  • the microphone may be configured externally, separate from the voice processing device (40). That is, the voice processing device (40) may receive a voice signal from a separately configured microphone and process or utilize the received voice signal. For example, the voice processing device (40) may generate a separate voice signal from a voice signal received from a separate microphone.
  • the voice processing device (40) includes a microphone (41).
  • the memory (42) can store data necessary for the operation of the voice processing device (40).
  • the memory (42) can include at least one of a non-volatile memory and a volatile memory.
  • the memory (42) may store an identifier corresponding to each sound source location (i.e., a passenger's boarding location) within the vehicle (10).
  • the identifier may be data for distinguishing the sound source location. Since each of the sound source locations corresponds to each passenger, each passenger may be distinguished using an identifier corresponding to the sound source location. For example, a first identifier indicating a first sound source location may indicate a first passenger. From this perspective, an identifier corresponding to each sound source location within the vehicle (10) may also function as a passenger identifier for identifying each passenger.
  • the identifier may be entered via an input device (e.g., a touch pad; not shown) of the voice processing device (40).
  • an input device e.g., a touch pad; not shown
  • the memory (42) may store boarding position information related to the boarding position (i.e., sound source position) of each passenger, and voice signals (e.g., separate voice signals) associated with the voices of each passenger.
  • voice signals e.g., separate voice signals
  • the location information of the vehicle (10) at the time of receiving the collision occurrence signal may also be stored.
  • Data stored in memory (42) can be stored periodically or aperiodically.
  • the communication unit (43) is configured to exchange data with the vehicle controller (30) and/or the emergency rescue request device (50).
  • the processor (44) can control the overall operation of the voice processing device (40).
  • the processor (44) can include a processor having an operation processing function.
  • the processor (44) can include, but is not limited to, a CPU (central processing unit), an MCU (micro controller unit), a GPU (graphics processing unit), a DSP (digital signal processor), an ADC (analog to digital converter), or a DAC (digital to analog converter).
  • the operation of the voice processing device (40) described in this specification can be understood as the operation of the processor (44).
  • the processor (44) can process voice signals generated by the microphone (41). For example, the processor (44) can convert an analog type voice signal generated by the microphone (41) into a digital type voice signal and process the converted digital type voice signal. In this case, since the type of the signal (analog or digital) is changed, in the description of embodiments of the present invention, the digital type voice signal and the analog type voice signal are described interchangeably.
  • the processor (44) may process the voice signal generated by the microphone (41) to extract (or generate) a voice signal (i.e., which may be a separate voice signal) associated with the voice of each passenger. According to embodiments, the processor (44) may generate a separate voice signal associated with the voice of the passenger located at each sound source location (i.e., the boarding location of the passenger). The separate voice signal may be in the form of voice data or text data.
  • the processor (44) can determine the sound source locations of the passengers' voices (i.e., the boarding locations of the passengers) by using the time delay (or phase delay) between the separate voice signals. For example, the processor (44) can determine the relative locations of the sound sources (i.e., the relative locations of the passengers).
  • the processor (44) can classify components of a voice signal by sound source location and generate a separate voice signal associated with a voice spoken at each sound source location using the classified components corresponding to each sound source location. For example, the processor (44) can generate a first separate voice signal associated with the voice of the first passenger based on the sound source location of the voices.
  • the processor (44) may match and store sound source location information (i.e., passenger boarding location information) indicating the determined sound source location with a separated voice signal.
  • the processor (44) may match and store in the memory (42) a first separated voice signal associated with the voice of the first passenger and first sound source location information indicating the sound source location of the voice of the first passenger. That is, since the location of the sound source corresponds directly to the boarding location of each passenger, the sound source location information may function as passenger boarding location information for identifying the boarding location of each passenger.
  • the processor (44) when the processor (44) receives vehicle status information (particularly, a collision occurrence signal) from the vehicle controller (30), the processor (44) may utilize the vehicle status information (particularly, a collision occurrence signal) as a trigger signal. That is, when the processor (44) receives the collision occurrence signal (i.e., the trigger signal), the processor (44) may output passenger boarding position information and passenger voice signal (i.e., a separate voice signal) at the corresponding boarding position in response thereto. At this time, the passenger boarding position information may include passenger boarding position information before receiving the collision occurrence signal (i.e., the trigger signal) as described above and passenger boarding position information after receiving the collision occurrence signal (i.e., the trigger signal).
  • the passenger voice signal at the corresponding boarding position may include passenger voice signal at the corresponding boarding position before receiving the collision occurrence signal (i.e., the trigger signal) as described above and passenger voice signal at the corresponding boarding position after receiving the collision occurrence signal (i.e., the trigger signal).
  • the processor (44) can receive the vehicle location information at the time of the vehicle collision (i.e., at the time of receiving the collision occurrence signal) from the vehicle controller (30). Accordingly, the processor (44) can output the vehicle location information at the time of receiving the collision occurrence signal (i.e., the trigger signal) together with the passenger's boarding location information and the passenger's voice signal at the corresponding boarding location.
  • the above passenger boarding location information, passenger voice signal, and vehicle location information may be transmitted to the control server (70) through the emergency rescue request device (50) after being authorized to the vehicle controller (30), or may be directly authorized to the emergency rescue request device (50) and transmitted from the emergency rescue request device (50) to the control server (70).
  • the processor (44) can analyze the separated voice signal associated with the voice spoken at each sound source location to determine the height and timbre of the separated voice signal, and determine whether the passenger at the sound source location is a child passenger based on the determined height and timbre.
  • a child may mean a young child from 1 year old to 6 years old. If the processor (44) determines that the passenger is a child passenger, the processor (44) can output identification information indicating that the passenger at the sound source location is a child passenger. Of course, if the processor (44) determines that the passenger at the sound source location is an adult passenger, the processor (44) can output identification information indicating that the passenger is an adult passenger.
  • the processor (44) can transmit identification information indicating that the passenger is a child to the control server (70).
  • the processor (44) can transmit identification information indicating that the passenger is a child to the control server (70) via the emergency rescue request device (50).
  • control server (70) When identification information indicating a child passenger is transmitted to the control server (70), the control server (70) can know that there is a child passenger among the passengers, and thus can issue a more accurate response order for the rescue of children as well as adults.
  • processor (44) or voice processing device (40) described in this specification may be implemented in the form of a program executable by a computing device.
  • the processor (44) may execute an application stored in the memory (42) and perform operations corresponding to instructions that instruct specific operations according to the execution of the application.
  • Figure 5 is a flowchart for explaining the operation of a voice processing device according to an embodiment of the present invention.
  • the voice processing device (40) in the vehicle (10) collects the voice of each passenger in the vehicle (10) through the microphone (41) (S10).
  • the voice of each passenger in each boarding position may be collected in advance before the vehicle starts driving, and the voice of each passenger may be collected periodically after the vehicle starts driving.
  • the voice processing device (40) generates a voice signal associated with the voices of the passengers being collected (S20).
  • the voice signal is a signal associated with voices spoken during a specific period of time, and may be a signal representing the voices of each of the multiple passengers.
  • the voice processing device (40) determines the sound source location of each of the voices of the passengers from the voice signals associated with the voices of multiple passengers, and performs sound source separation based on the sound source location, thereby extracting (or generating) a separated voice signal associated with the voice of each of the passengers from the voice signal.
  • the voice processing device (40) may generate a first separated voice signal associated with the voice of the first passenger uttered at a first sound source location (i.e., the boarding location of the passenger) based on the voice signal.
  • the first separated voice signal may have the highest correlation with the voice of the first passenger among the voices of the passengers.
  • the voice processing device (40) generates sound source location information (i.e., passenger boarding location information) indicating the sound source location of the voice of each of the passengers (i.e., the boarding location of the passenger) by using the time delay (or phase delay) between the voice signals associated with the voices of each of the passengers. That is, the voice processing device (40) processes the voice signal of each collected passenger and generates boarding location information of each passenger based on the sound source location of the voice corresponding to each voice signal (S30).
  • sound source location information i.e., passenger boarding location information
  • the voice processing device (40) processes the voice signal of each collected passenger and generates boarding location information of each passenger based on the sound source location of the voice corresponding to each voice signal (S30).
  • the above-described voice processing device (40) can periodically or aperiodically perform the operations of collecting the passenger's voice, generating a voice signal, and generating the passenger's boarding location information as described above.
  • the voice processing device (40) matches and stores the boarding position of each passenger and the voice signal (e.g., which may be a separate voice signal) at the boarding position.
  • the storage operation here may be performed periodically or aperiodically.
  • the voice processing device (40) may or may not receive a collision occurrence signal (i.e., a trigger signal) from the vehicle controller (30).
  • a collision occurrence signal i.e., a trigger signal
  • a collision occurrence signal i.e., a trigger signal
  • the voice processing device (40) responds to the trigger signal by outputting information on the boarding position of the passenger and a voice signal (i.e., a separate voice signal) of the passenger at the corresponding boarding position.
  • the voice processing device (40) can receive the vehicle location information at the time of receiving the collision occurrence signal together with the collision occurrence signal, the voice processing device (40) outputs the vehicle location information at the time of receiving the collision occurrence signal together with the collision occurrence signal (S50).
  • the above output passenger boarding position information may include passenger boarding position information before receiving a collision occurrence signal (i.e., trigger signal) and passenger boarding position information after receiving a collision occurrence signal (i.e., trigger signal).
  • the passenger boarding position information before receiving a collision occurrence signal may be boarding position information at a time point closest to the time point of receiving the collision occurrence signal among the time points before receiving the collision occurrence signal.
  • the passenger boarding position information after receiving a collision occurrence signal may be boarding position information at a time point closest to the time point of receiving the collision occurrence signal among the time points after receiving the collision occurrence signal.
  • the passenger's voice signal at the corresponding boarding position output may include the passenger's voice signal at the corresponding boarding position before receiving the collision occurrence signal (i.e., trigger signal) and the passenger's voice signal at the corresponding boarding position after receiving the collision occurrence signal (i.e., trigger signal).
  • the passenger's voice signal at the corresponding boarding position before receiving the collision occurrence signal may be a voice signal stored for a predetermined time period prior to the time point of receiving the collision occurrence signal.
  • the passenger's voice signal at the boarding location after receiving the collision occurrence signal may be a voice signal stored for a predetermined period of time from the time the collision occurrence signal was received.
  • the passenger's boarding location information output from the voice processing device (40), the passenger's voice signal at the boarding location, and the vehicle's location information may be transmitted to the control server (70) through the emergency rescue request device (50) after being authorized to the vehicle controller (30), or may be directly authorized to the emergency rescue request device (50) and transmitted from the emergency rescue request device (50) to the control server (70).
  • control server (70) can more accurately determine the number of passengers inside the vehicle at the time of a vehicle accident, whether the number of passengers has changed before and after the accident, the status of the passengers, etc. based on the received passenger boarding location information, the current location information of the vehicle (10), and the passenger's voice signal. Accordingly, the control server (70) can instruct a quicker and more accurate response to the occurrence of a vehicle accident.
  • the operating method of the voice processing device of the present invention described above can be implemented as a computer-readable code on a computer-readable recording medium.
  • the computer-readable recording medium includes all kinds of recording devices that store data that can be read by a computer system. Examples of the computer-readable recording medium include ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, optical data storage device, etc.
  • the computer-readable recording medium can be distributed to computer systems connected to a network, so that the computer-readable code can be stored and executed in a distributed manner.
  • functional programs, codes, and code segments for implementing the above method can be easily inferred by programmers in the technical field to which the present invention belongs.

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Abstract

차량 충돌과 같은 긴급 상황이 발생하게 되면 그에 상응하는 정보를 생성하여 출력할 수 있는 음성 처리 장치와 이의 작동 방법 및 차량 제어 시스템을 개시한다. 개시된 음성 처리 장치는 차량에 설치된 음성 처리 장치로서, 차량내 탑승객의 음성에 응답하여 탑승객의 음성과 연관된 음성 신호를 생성하도록 구성되는 마이크, 및 마이크로부터의 음성 신호를 처리하여 음성 신호에 대응하는 음성의 음원 위치에 기초하는 탑승객의 탑승 위치 정보를 생성하고, 차량 컨트롤러로부터 충돌 발생 신호를 수신하면 충돌 발생 신호에 응답하여 탑승 위치 정보를 출력하도록 구성되는 프로세서를 포함한다.

Description

음성 처리 장치와 이의 작동 방법 및 음성 처리 장치를 포함하는 차량 제어 시스템
본 발명은 음성 처리 장치와 이의 작동 방법 및 음성 처리 장치를 포함하는 차량 제어 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량에 대한 긴급 상황 발생에 상응하는 정보를 출력할 수 있도록 하는 음성 처리 장치와 이의 작동 방법 및 그러한 음성 처리 장치를 포함하는 차량 제어 시스템에 관한 것이다.
이콜(e-call) 서비스 시스템은 차량충돌 및 심각한 사고발생 시에 자동으로 긴급구조기관에 사고 위치와 사고 정보 등을 전송하고 긴급 구난을 요청하여 신속한 인명 구조가 가능하도록 하는 차량 ICT 기반의 서비스 시스템이다.
즉, 이콜 서비스 시스템은 위성 위치 전송 시스템과 통신사와의 협력으로 사고 발생 위치, 차량 유형, 운행 방향, 사고 당시 작동된 안전벨트 수와 같은 구체적 정보를 가장 가까운 긴급통화대응센터(PSAP: Public-Safety Answering Point)로 전달한다. 긴급통화대응센터는 전달받은 내용을 파악하여 사고지점에서 가장 가까운 구조기관에 사고 관련 정보를 전달한다. 이러한 신속한 연락체계를 통해 사고에 빠르게 대처하여 인명구조를 실시한다.
이상의 배경기술에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 돕기 위한 것으로서, 공개된　종래 기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.
본 발명은 상기한 종래의 사정을 감안하여 제안된 것으로, 차량 충돌과 같은 긴급 상황이 발생하게 되면 그에 상응하는 정보를 생성하여 출력할 수 있는 음성 처리 장치와 이의 작동 방법 및 그러한 음성 처리 장치를 포함하는 차량 제어 시스템을 제공함에 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시양태에 따른 음성 처리 장치는, 차량에 설치된 음성 처리 장치로서, 차량내 탑승객의 음성에 응답하여 탑승객의 음성과 연관된 음성 신호를 생성하도록 구성되는 마이크; 메모리; 및 상기 메모리에 저장된 명령어들을 로드하고, 상기 명령어들의 실행에 따라 하나 이상의 동작을 수행하도록 구성되는 프로세서;를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 마이크로부터의 음성 신호를 처리하여 상기 음성 신호에 대응하는 음성의 음원 위치에 기초하는 상기 탑승객의 탑승 위치 정보를 생성하고, 상기 차량의 동작을 제어하도록 구성되는 차량 컨트롤러로부터 충돌 발생 신호를 수신하면 상기 충돌 발생 신호에 응답하여 상기 탑승 위치 정보를 출력한다.
상기 마이크는 어레이를 이루도록 배치된 복수의 마이크를 포함하고, 상기 복수의 마이크는 상기 탑승객의 음성에 응답하여 상기 음성 신호를 생성하고, 상기 프로세서는 상기 복수의 마이크로부터 생성된 복수의 음성 신호 사이의 시간 지연에 기초하여 상기 음원 위치를 결정할 수 있다.
상기 프로세서는, 상기 마이크로부터 복수의 탑승객의 음성과 연관된 음성 신호를 수신하면, 상기 복수의 탑승객의 음성과 연관된 음성 신호를 처리하여 각각의 음성 신호에 대응하는 각 음성의 음원 위치에 기초하는 상기 복수의 탑승객 각각의 탑승 위치 정보를 생성할 수 있다.
상기 프로세서는, 상기 탑승 위치 정보를 상기 차량에 설치된 긴급 구조 요청 장치에게로 출력할 수 있다.
상기 프로세서는, 상기 차량 컨트롤러로부터 차량의 위치 정보를 수신하되, 상기 탑승 위치 정보와 함께 상기 충돌 발생 신호를 수신한 시점의 차량의 위치 정보를 상기 차량에 설치된 긴급 구조 요청 장치에게로 출력할 수 있다.
상기 프로세서는, 상기 마이크로부터의 음성 신호를 상기 메모리에 저장하고, 상기 탑승 위치 정보와 함께 상기 메모리에 저장된 상기 음성 신호를 상기 긴급 구조 요청 장치에게로 출력할 수 있다.
상기 탑승 위치 정보는 상기 충돌 발생 신호를 수신하기 이전의 탑승객의 탑승 위치 정보 및 상기 충돌 발생 신호를 수신한 이후의 탑승객의 탑승 위치 정보를 포함하고, 상기 프로세서는 상기 충돌 발생 신호를 수신하기 이전의 탑승객의 탑승 위치 정보 및 상기 충돌 발생 신호를 수신한 이후의 탑승객의 탑승 위치 정보를 생성할 수 있다.
한편, 본 발명의 바람직한 실시양태에 따른 음성 처리 장치의 작동 방법은, 차량에 설치된 음성 처리 장치의 작동 방법으로서, 차량내 탑승객의 음성에 응답하여 탑승객의 음성과 연관된 음성 신호를 생성하는 단계; 상기 음성 신호를 처리하여 상기 음성 신호에 대응하는 음성의 음원 위치에 기초하는 상기 탑승객의 탑승 위치 정보를 생성하는 단계; 및 상기 차량의 동작을 제어하도록 구성되는 차량 컨트롤러로부터 충돌 발생 신호를 수신하면 상기 충돌 발생 신호에 응답하여 상기 탑승 위치 정보를 출력하는 단계;를 포함한다.
한편, 본 발명의 바림직한 실시양태에 따른 차량 제어 시스템은, 차량의 동작을 제어하도록 구성되는 차량 컨트롤러; 상기 차량 내부의 탑승객의 음성과 연관된 음성 신호를 생성하고, 상기 음성 신호를 처리하여 상기 음성 신호에 대응하는 음성의 음원 위치에 기초하는 상기 탑승객의 탑승 위치 정보를 생성하고, 상기 차량 컨트롤러의 제어에 의해 상기 탑승 위치 정보를 출력하도록 구성되는 음성 처리 장치; 및 상기 탑승 위치 정보를 수신하고, 수신한 상기 탑승 위치 정보를 관제 서버에게로 송출하도록 구성되는 긴급 구조 요청 장치;를 포함한다.
상기 차량 컨트롤러는 충돌 발생 신호를 수신하게 되면 상기 충돌 발생 신호를 상기 음성 처리 장치에게로 보내어 상기 음성 처리 장치에서의 탑승 위치 정보 출력을 가능하게 할 수 있다.
이러한 구성의 본 발명에 따르면, 차량에 사고(예컨대, 충돌)가 발생하게 되면 차량내 탑승객의 음성을 기반으로 해당 탑승객의 탑승 위치 정보를 생성하여 긴급 구조 요청 장치를 통해 출력할 수 있으므로, 차량내 사고인원의 위치 정보를 외부의 관제 서버(구조 서버)에게로 정확히 알려줄 수 있다.
특히, 탑승객의 탑승 위치 정보 뿐만 아니라 차량 사고 발생시의 차량의 현재 위치 및 해당 차량내의 탑승객의 음성 신호를 함께 긴급 구조 요청 장치를 통해 관제 서버에게로 전송할 수 있으므로, 관제 서버에서는 보다 정확하게 사고 발생 내역을 파악할 수 있게 된다.
이로 인해, 관제 서버는 신속하면서도 보다 정확한 대처를 지시할 수 있다.
탑승자가 직접 신고를 하지 못할 위급 사고의 경우에도 신고 접수가 가능하므로, 위급한 상황의 탑승자는 응급 처치를 빠르게 받을 수 있고 구조자는 대응하는 시간을 단축시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 음성 처리 장치가 채용된 차량 및 차량과 네트워킹하는 관제 서버를 포함하는 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 음성 처리 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 사고 발생시 차량에서 관제 서버에게로 전송되는 데이터를 예시한 도면이다.
도 4는 도 1에 도시된 음성 처리 장치의 내부 구성도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 음성 처리 장치의 동작을 설명하기 위한 플로우차트이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다.
그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 음성 처리 장치가 채용된 차량 및 차량과 네트워킹하는 관제 서버를 포함하는 시스템의 구성도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 음성 처리 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이고, 도 3은 사고 발생시 차량에서 관제 서버에게로 전송되는 데이터를 예시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 차량(10)은 자동차, 기차, 오토바이, 선박, 항공기 등 도로, 해로, 선로 및 항로 상을 주행하는 수송 또는 운송 수단으로서 정의될 수 있다. 실시 예들에 따라, 차량(10)은 동력원으로서 엔진을 구비하는 내연기관 차량, 동력원으로서 엔진과 전기 모터를 구비하는 하이브리드 차량, 동력원으로서 전기 모터를 구비하는 전기 차량 등을 모두 포함하는 개념일 수 있다.
차량(10)에는 센서(20), 차량 컨트롤러(30), 음성 처리 장치(40), 및 긴급 구조 요청 장치(50) 등이 설치될 수 있다. 도면에 도시하지 않았지만, 이들 이외에도 차량(10)에는 조향장치, 구동장치 등이 설치된다.
센서(20)는 다수의 센서를 포함할 수 있고, 차량(10)의 상태를 감지하여 차량 상태 정보를 생성할 수 있다. 여기서, 차량 상태 정보는 차량(10)의 현재 위치, 충돌 발생 여부 등에 관한 정보를 포함할 수 있다. 필요에 따라, 차량 상태 정보에는 차량(10)의 차속, 주변 장애물 등에 관한 정보가 더 포함될 수도 있다.
센서(20)는 차량 상태 정보를 차량 컨트롤러(30)에게로 보낼 수 있다. 여기서, 차량 상태 정보는 센서의 특성에 따라 아날로그 신호 또는 디지털 신호일 수 있다. 그에 따라, 차량 컨트롤러(30)는 수신한 차량 상태 정보가 아날로그 신호인 경우에는 아날로그 신호인 차량 상태 정보를 디지털 신호로 변환하는 AD 컨버터(도시 생략), 및 수신한 차량 상태 정보가 디지털 신호인 경우에는 디지털 신호인 차량 상태 정보를 버퍼링하는 디지털 입력 버퍼(도시 생략)를 포함할 수 있다.
센서(20)는 차량(10)의 현재 위치를 실시간으로 센싱할 수 있는 GPS센서, 해당 차량(10)과 다른 객체(예컨대, 다른 차량, 장애물 등)와의 충돌을 감지할 수 있는 충돌센서, 차량(10)의 주변의 장애물을 감지할 수 있는 장애물 센서, 차량(10)의 차속을 감지할 수 있는 차속 센서, 충격 센서, 가속도 센서 등을 포함할 수 있다.
물론, 필요에 따라서는, 센서(20)는 차량(10)의 내부/외부 정보를 감지할 수 있다. 그에 따라, 부수적으로, 센서(20)는 차량(10) 내부/외부의 온도 및 습도, 종/횡방향 가속도 등을 센싱할 수 있다.
차량 컨트롤러(30)는 차량(10)의 동작을 제어하도록 구성될 수 있다.
차량 컨트롤러(30)는 센서(20)로부터 차량 상태 정보를 입력받을 수 있고, 차량(10)의 OBD-II 포트를 통해 차량 정보를 입력받을 수 있다. 여기서, 차량 정보는 차량(10)내에 장착 또는 설치된 부품의 상태 또는 이상 유무 등에 관한 정보를 의미할 수 있다.
차량 컨트롤러(30)는 차량 충돌이 발생하게 되면 센서(20)로부터 차량 상태 정보(특히, 충돌 발생 신호)를 수신하게 된다. 그에 따라, 차량 컨트롤러(30)는 수신한 차량 상태 정보(특히, 충돌 발생 신호)를 트리거 신호로서 음성 처리 장치(40)에게로 보낼 수 있다. 이에 의해, 음성 처리 장치(40)는 탑승객의 탑승 위치 정보를 출력하게 된다. 즉, 음성 처리 장치(40)는 트리거 신호를 수신하기 이전까지는 탑승객의 탑승 위치 정보를 생성만 할 수 있고, 트리거 신호를 수신하게 되면 생성한 탑승객의 탑승 위치 정보를 출력할 수 있다.
차량 컨트롤러(30)는 예를 들어 ECU(Electronic Control Unit)를 포함하여 구성될 수 있다.
음성 처리 장치(40)는 차량(10)내의 탑승객들 각각의 음성에 응답하여, 탑승객들의 음성과 연관된 음성 신호를 생성할 수 있다. 여기서, 음성 신호는 특정 시간동안 발화된 음성들과 연관된 신호로서, 복수의 탑승객 각각의 음성을 나타내는 신호일 수 있다.
음성 처리 장치(40)는 탑승객들의 음성을 탑승객들 각각별로 분리하여 인식할 수 있다. 복수의 탑승객이 동시에 발화하는 경우 음성에는 발화한 여러 명의 탑승객의 음성이 모두 포함되어 있다. 탑승객들 각각의 음성을 정확히 처리하기 위해서는, 여러 명의 탑승객들의 음성이 모두 포함된 음성으로부터 각 탑승객 만의 음성을 분리하는 것이 필요하다.
본 발명의 실시 예들에 따른 음성 처리 장치(40)는, 여러 명의 탑승객들의 음성과 연관된 음성 신호로부터, 탑승객들의 음성들 각각의 음원 위치를 판단하고, 음원 위치에 기초하여 음원 분리를 수행함으로써, 음성 신호로부터 탑승객들 각각의 음성과 연관된 분리 음성 신호를 추출(또는 생성)할 수 있다.
즉, 음성 처리 장치(40)는 음성들의 음원 위치(즉, 탑승객의 탑승 위치가 될 수 있음)에 기초하여, 각 탑승 위치에 위치한 탑승객의 음성과 연관된 분리 음성 신호를 생성할 수 있다. 실시 예들에 따라, 음성 처리 장치(40)는 음성 신호의 성분들을 음원 위치(즉, 탑승객의 탑승 위치)별로 분류하고, 각 음원 위치(즉, 탑승객의 탑승 위치)에 대응하는 분류된 성분들을 이용하여 각 음원 위치(즉, 탑승객의 탑승 위치)에서 발화된 음성과 연관된 분리 음성 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 음성 처리 장치(40)는 음성 신호에 기초하여, 제 1 음원 위치에서 발화한 제 1 탑승객의 음성과 연관된 제 1 분리 음성 신호를 생성할 수 있다. 이때, 제 1 분리 음성 신호는 탑승객들의 음성들 중 제 1 탑승객의 음성과 가장 높은 연관도를 가질 수 있다. 다시 말하면, 제 1 분리 음성 신호에 포함된 음성 성분 중에서 제 1 탑승객의 음성 성분의 비중이 가장 높을 수 있다.
실시 예들에 따라, 음성 처리 장치(40)는 차량(10)내 탑승객들의 음성들과 연관된 음성 신호들 사이의 시간 지연(또는 위상 지연)을 이용하여, 탑승객들 각각의 음성의 음원 위치를 결정하고, 특정 위치의 음원에만 대응하는 분리 음성 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 음성 처리 장치(40)는 특정 위치(또는 방향)에서 발화된 음성과 연관된 분리 음성 신호를 생성할 수 있다. 이에 따라, 음성 처리 장치(40)는 탑승객들 각각의 음성과 연관된 분리 음성 신호를 생성할 수 있다.
예를 들어, 도 2에서와 같이 4명의 탑승객(SPK1~SPK4)이 차량(10)에 탑승해 있고, 음성을 발화(pronounce)할 수 있다고 가정한다. 제 1 탑승객(SPK1)은 차량(10)의 전행(front row) 왼쪽 영역(FL)에 위치할 수 있고, 제 2 탑승객(SPK2)은 차량(10)의 전행 오른쪽 영역(FR)에 위치할 수 있고, 제 3 탑승객(SPK3)은 차량(10)의 후행 왼쪽 영역(BL)에 위치할 수 있고, 제 4 탑승객(SPK4)은 차량(10)의 후행 오른쪽 영역(BR)에 위치할 수 있으나, 본 발명의 실시 예들이 이에 한정되는 것은 아니다.
제 1 내지 제 4 탑승객(SPK1~SPK4)이 차량(10)내에서 소정의 음성을 발화하면, 음성 처리 장치(40)는 제 1 내지 제 4 탑승객(SPK1~SPK4) 각각의 음성에 응답하여 제 1 내지 제 4 탑승객(SPK1~SPK4)의 음성과 연관된 음성 신호를 생성할 수 있다. 상기 음성 신호는 특정 시간동안 발화된 음성들과 연관된 신호로서, 복수의 탑승객들의 음성을 나타내는 신호일 수 있다.
이후, 음성 처리 장치(40)는 제 1 내지 제 4 탑승객(SPK1~SPK4)의 음성들과 연관된 음성 신호들 사이의 시간 지연(또는 위상 지연)을 이용하여, 제 1 내지 제 4 탑승객(SPK1~SPK4) 각각의 음성의 음원 위치(즉, 탑승객의 탑승 위치)를 결정하고, 특정 위치의 음원에만 대응하는 분리 음성 신호를 추출(또는 생성)한다. 도 2에 예시한 바와 같이, 제 1 탑승객(SPK1)은 음성 "AAA"를 발화하고, 제 2 탑승객(SPK2)은 음성 "BBB"를 발화하고, 제 3 탑승객(SPK3)은 음성 "CCC"를 발화하고, 제 4 탑승객(SPK4)은 음성 "DDD"를 발화한 것으로 가정한다. 음성 처리 장치(40)는 음성들 "AAA", "BBB", "CCC" 및 "DDD"에 응답하여 음성 신호를 생성하고, 생성한 음성 신호를 이용하여 각 탑승객(SPK1~SPK4)의 음성과 연관된 분리 음성 신호를 생성할 수 있다.
예를 들어, 음성 처리 장치(40)는 음성 신호를 음원의 위치에 따라 분리함으로써, 제 1 탑승객(SPK1)의 음성 "AAA"와 연관된 제 1 분리 음성 신호 및 음성 "AAA"의 음원 위치(즉, 제 1 탑승객(SPK1)의 탑승 위치)인 전행 왼쪽(FL)을 나타내는 제 1 음원 위치 정보(즉, 제 1 탑승객의 탑승 위치 정보)를 매칭시켜 저장할 수 있다. 마찬가지로, 음성 처리 장치(40)는 제 2 탑승객(SPK2)의 음성 "BBB"와 연관된 제 2 분리 음성 신호 및 음성 "BBB"의 음원 위치(즉, 제 2 탑승객(SPK2)의 탑승 위치)인 전행 오른쪽(FR)을 나타내는 제 2 음원 위치 정보(즉, 제 2 탑승객의 탑승 위치 정보)를 매칭시켜 저장할 수 있다. 또한, 음성 처리 장치(40)는 제 3 탑승객(SPK3)의 음성 "CCC"와 연관된 제 3 분리 음성 신호 및 음성 "CCC"의 음원 위치(즉, 제 3 탑승객(SPK3)의 탑승 위치)인 후행 왼쪽(BL)을 나타내는 제 3 음원 위치 정보(즉, 제 3 탑승객의 탑승 위치 정보)를 매칭시켜 저장할 수 있다. 또한, 음성 처리 장치(40)는 제 4 탑승객(SPK4)의 음성 "DDD"와 연관된 제 4 분리 음성 신호 및 음성 "DDD"의 음원 위치(즉, 제 4 탑승객(SPK4)의 탑승 위치)인 후행 오른쪽(BR)을 나타내는 제 4 음원 위치 정보(즉, 제 4 탑승객의 탑승 위치 정보)를 매칭시켜 저장할 수 있다.
이와 같이 음성 처리 장치(40)가 탑승객의 탑승 위치 및 해당 탑승 위치에서의 분리 음성 신호를 매칭시켜 저장해 두는 이유는, 충돌사고와 같은 사고 발생시 탑승객의 탑승 위치와 해당 탑승 위치에서의 분리 음성 신호를 긴급 구조 요청 장치(50)를 통해 관제 서버(70)에게로 전송하기 위해서이다. 생체신호로서 가장 확실한 것은 음성(목소리)이기 때문에, 본 발명의 실시예에서는 탑승객의 탑승 위치별 음성 신호(즉, 분리 음성 신호일 수 있음)를 추출하여 저장해 두고서 필요시(즉, 사고 발생시) 보내는 것이다.
음성 처리 장치(40)는 상술한 바와 같은 탑승객의 음성 신호 및 탑승객의 탑승 위치 정보의 생성 및 저장 동작을 주기적 또는 비주기적으로 행할 수 있다.
특히, 음성 처리 장치(40)는 차량 충돌이 발생하게 되면 차량 컨트롤러(30)로부터 차량 상태 정보(특히, 충돌 발생 신호)를 수신하게 되는데, 이때의 차량 상태 정보(특히, 충돌 발생 신호)는 트리거 신호가 될 수 있다. 그에 따라, 음성 처리 장치(40)는 충돌 발생 신호(즉, 트리거 신호)를 수신하게 되면 트리거 신호에 응답하여 탑승객의 탑승 위치 정보 및 해당 탑승 위치에서의 탑승객의 음성 신호(즉, 분리 음성 신호일 수 있음)를 출력할 수 있다. 이때, 출력되는 탑승객의 탑승 위치 정보는 충돌 발생 신호(즉, 트리거 신호)를 수신하기 이전의 탑승객의 탑승 위치 정보 및 충돌 발생 신호(즉, 트리거 신호)를 수신한 이후의 탑승객의 탑승 위치 정보를 포함할 수 있다. 여기서, 충돌 발생 신호를 수신하기 이전의 탑승객의 탑승 위치 정보는 충돌 발생 신호를 수신하기 이전의 시간중에서 충돌 발생 신호를 수신한 시점에 가장 가까운 시점의 탑승 위치 정보일 수 있다. 충돌 발생 신호를 수신한 이후의 탑승객의 탑승 위치 정보는 충돌 발생 신호를 수신한 이후의 시간중에서 충돌 발생 신호를 수신한 시점에 가장 가까운 시점의 탑승 위치 정보일 수 있다. 그리고, 출력되는 해당 탑승 위치에서의 탑승객의 음성 신호는 충돌 발생 신호(즉, 트리거 신호)를 수신하기 이전의 해당 탑승 위치에서의 탑승객의 음성 신호 및 충돌 발생 신호(즉, 트리거 신호)를 수신한 이후의 해당 탑승 위치에서의 탑승객의 음성 신호를 포함할 수 있다. 여기서, 충돌 발생 신호를 수신하기 이전의 해당 탑승 위치에서의 탑승객의 음성 신호는 충돌 발생 신호를 수신한 시점에서 그보다 앞선 소정 시간 동안 저장된 음성 신호일 수 있다. 충돌 발생 신호를 수신한 이후의 해당 탑승 위치에서의 탑승객의 음성 신호는 충돌 발생 신호를 수신한 시점부터 이후로 소정 시간 동안 저장된 음성 신호일 수 있다.
이와 같이 충돌 발생 신호를 수신하기 이전과 이후의 탑승객의 위치 정보 및 탑승객의 음성 신호를 출력할 수 있는 이유는, 앞서 설명한 바와 같이 음성 처리 장치(40)가 그러한 정보 및 신호들을 저장해 두기 때문이다.
음성 처리 장치(40)에서 출력되는 탑승객의 탑승 위치 정보 및 해당 탑승 위치에서의 탑승객의 음성 신호는 차량 컨트롤러(30)에게로 인가된 후에 긴급 구조 요청 장치(50)를 통해 관제 서버(70)에게로 전송될 수 있다. 한편, 음성 처리 장치(40)에서 출력되는 탑승객의 탑승 위치 정보 및 해당 탑승 위치에서의 탑승객의 음성 신호는 긴급 구조 요청 장치(50)에게로 직접 인가되어 긴급 구조 요청 장치(50)에서 관제 서버(70)에게로 전송될 수도 있다.
이와 같이 탑승객의 탑승 위치 정보 및 해당 탑승 위치에서의 탑승객의 음성 신호가 관제 서버(70)에게로 전송되면, 관제 서버(70)는 수신한 데이터들을 근거로 차량 좌석별 탑승객의 음성 유무 및 차량 좌석별 탑승객의 음성 내용 등을 파악할 수 있다. 즉, 앞서 설명한 바와 같이 관제 서버(70)에게로 전송되는 탑승객의 탑승 위치 정보는 충돌 발생 신호를 수신하기 이전의 탑승객의 탑승 위치 정보 및 충돌 발생 신호를 수신한 이후의 탑승객의 탑승 위치 정보를 포함한다. 그리고, 관제 서버(70)에게로 전송되는 해당 탑승 위치에서의 탑승객의 음성 신호는 충돌 발생 신호를 수신하기 이전의 해당 탑승 위치에서의 탑승객의 음성 신호 및 충돌 발생 신호를 수신한 이후의 해당 탑승 위치에서의 탑승객의 음성 신호를 포함한다. 그에 따라, 관제 서버(70)는 수신한 탑승 위치 정보들 및 음성 신호들을 통해 차량 내부의 탑승객 수, 사고 전후의 탑승객 수의 변동 여부, 탑승객의 상태 현황(부상 부위, 부상 정도) 등을 보다 정확히 파악할 수 있다. 이로 인해, 관제 서버(70)는 보다 정확하면서도 신속한 대처를 지시할 수 있다. 예를 들어, 충돌사고 발생 전에는 도 2에서와 같이 차량(10)에 제 1 내지 제 4 탑승객(SPK1~SPK4)이 탑승하고 있었는데, 차량(10)의 충돌로 인해 제 2 탑승객(SPK2)이 차량(10) 외부로 이탈한 것을 가정하여 볼 수 있다. 이 경우, 음성 처리 장치(40)는 차량 충돌이 발생되기 전에는 제 1 내지 제 4 탑승객(SPK1~SPK4)의 각각의 음성 신호(즉, 분리 음성 신호)를 각각의 음원의 위치(즉, 탑승객의 탑승 위치)별로 매칭시켜 저장해 두었을 것이다. 그런데, 차량 충돌로 인해 제 2 탑승객(SPK2)이 차량(10) 외부로 이탈하였으므로 음성 처리 장치(40)는 제 2 탑승객(SPK2)의 음성을 채집할 수 없어서 제 2 탑승객(SPK2)의 탑승 위치에서의 음성 신호는 저장할 수 없게 된다. 그리고, 음성 처리 장치(40)는 차량 충돌 이후에 차량(10)에 존재하는 탑승객(즉, 제 1 탑승객(SPK1), 제 3 탑승객(SPK3), 제 4 탑승객(SPK4))의 음성 신호(예컨대, 어디가 아프다거나 차량내 상황 등을 알리는 음성에 연관된 음성 신호)를 저장할 것이다. 관제 서버(70)는 이와 같은 충돌 발생 신호의 수신 전/후의 탑승객의 탑승 위치 정보 및 음성 신호를 수신하게 되므로, 수신한 탑승 위치 정보를 통해 충돌사고 발생전에는 차량내에 4명의 탑승객이 있었는데 충돌사고 발생 이후에는 3명의 탑승객이 있음을 파악할 수 있고, 이탈한 1명의 탑승객에 대해서는 예를 들어 의식불명 상태 또는 사망 또는 차량 외부로의 이탈 등으로 간주할 수 있고, 수신한 음성 신호를 통해 탑승객들의 부상 부위, 부상 정도 등을 파악할 수 있다.
또한, 음성 처리 장치(40)는 차량 컨트롤러(30)로부터 차량의 위치 정보를 실시간으로 수신할 수 있다. 그에 따라, 음성 처리 장치(40)는 탑승객의 탑승 위치 정보 및 해당 탑승 위치에서의 탑승객의 음성 신호를 출력할 때 충돌 발생 신호(즉, 트리거 신호)를 수신한 시점의 차량의 위치 정보를 함께 출력할 수 있다.
한편으로는, 음성 처리 장치(40)는 차량 컨트롤러(30)로부터 차량의 위치 정보를 실시간으로 수신하는 것이 아니라, 차량 충돌이 발생되면 차량 충돌이 발생되었을 당시의 차량의 위치 정보를 차량 컨트롤러(30)로부터 수신하는 것으로 하여도 된다. 예를 들어, 차량 컨트롤러(30)는 센서(20)로부터 충돌 발생 신호를 수신할 때 해당 시점에서의 차량의 위치 정보를 함께 수신하여, 충돌 발생 신호 및 차량 충돌 당시의 차량의 위치 정보를 음성 처리 장치(40)에게로 인가할 수 있다.
그에 따라, 차량 충돌 당시의 차량의 위치 정보는 상술한 탑승객의 탑승 위치 정보 및 해당 탑승 위치에서의 탑승객의 음성 신호처럼, 차량 컨트롤러(30)에게로 인가된 후에 긴급 구조 요청 장치(50)를 통해 관제 서버(70)에게로 전송되거나, 긴급 구조 요청 장치(50)에게로 직접 인가되어 긴급 구조 요청 장치(50)에서 관제 서버(70)에게로 전송될 수 있다.
도 1에서, 긴급 구조 요청 장치(50)는 탑승객의 탑승 위치 정보를 수신하고, 수신한 탑승 위치 정보를 관제 서버(70)에게로 송출하도록 구성될 수 있다. 탑승 위치 정보는 음성 처리 장치(40)로부터 직접 수신한 것일 수도 있고, 음성 처리 장치(40)에서 차량 컨트롤러(30)를 거쳐서 수신한 것일 수도 있다.
물론, 긴급 구조 요청 장치(50)는 탑승객의 탑승 위치 정보와 함께 차량(10)의 현재 위치 정보 및 탑승객의 음성 신호를 관제 서버(70)에게로 전송할 수 있다.
긴급 구조 요청 장치(50)는 다양한 주파수의 전파를 이용하여 관제 서버(70)와 데이터를 주고받을 수 있도록 구성된 통신부(도시 생략)를 포함할 수 있다. 여기서, 긴급 구조 요청 장치(50)내의 통신부는 근거리 무선 통신, 중거리 무선 통신 및 장거리 무선 통신 중 적어도 하나의 무선 통신 방식에 따라 관제 서버(70)와 데이터를 주고받을 수 있다.
따라서, 음성 처리 장치(40) 및 긴급 구조 요청 장치(50)가 설치된 차량(10)은, 도 3에 예시한 바와 같이, 차량 충돌이 발생하게 되면 탑승객의 탑승 위치 정보(즉, 충돌 발생 신호를 수신하기 이전의 탑승객의 탑승 위치 정보 및 충돌 발생 신호를 수신한 이후의 탑승객의 탑승 위치 정보를 포함), 해당 탑승 위치에서의 탑승객의 음성 신호(즉, 충돌 발생 신호를 수신하기 이전의 해당 탑승 위치에서의 탑승객의 음성 신호 및 충돌 발생 신호를 수신한 이후의 해당 탑승 위치에서의 탑승객의 음성 신호를 포함), 및 충돌 발생 신호를 수신한 시점의 차량의 위치 정보를 네트워크(60)를 통해 관제 서버(70)에게로 전송할 수 있다.
도 1에서, 네트워크(60)는 차량(10)과 관제 서버(70) 간에 정보 교환이 가능한 연결 구조를 의미할 수 있다.
네트워크(60)는 차량(10)과 관제 서버(70) 간에 정보 교환이 가능한 것이라면 어떠한 구조의 것이어도 무방하다.
도 1에서, 관제 서버(70)는 충돌사고와 같은 사고 발생시 차량(10)으로부터 탑승객의 탑승 위치 정보, 차량(10)의 현재 위치 정보, 및 탑승객의 음성 신호를 수신할 수 있다.
관제 서버(70)는 수신한 탑승객의 탑승 위치 정보, 차량(10)의 현재 위치 정보, 및 탑승객의 음성 신호를 토대로 차량 충돌 사고시의 차량 내부의 탑승객 수, 사고 전후의 탑승객 수의 변동 여부, 탑승객의 상태 현황 등을 보다 정확히 파악할 수 있다. 이로 인해, 관제 서버(70)는 발생된 차량 충돌 사고에 대한 신속하면서도 보다 정확한 대처를 지시할 수 있다.
상술한 도 1에서, 센서(20), 차량 컨트롤러(30), 음성 처리 장치(40), 및 긴급 구조 요청 장치(50)를 차량 제어 시스템으로 통칭할 수 있다.
도 4는 도 1에 도시된 음성 처리 장치(40)의 내부 구성도이다.
음성 처리 장치(40)는 마이크(41), 메모리(42), 통신부(43), 및 프로세서(44)를 포함할 수 있다.
마이크(41)는 발생한 음성에 응답하여 음성 신호를 생성할 수 있다. 실시 예들에 따라, 마이크(41)는 음성으로 인한 공기의 진동을 검출하고, 검출 결과에 따라 진동에 대응하는 전기적인 신호인 음성 신호를 생성할 수 있다. 예컨대, 마이크(41)는 차량(10)내에 위치한 탑승객들의 음성을 수신하고, 탑승객들의 음성을 전기적인 신호인 음성 신호들로 변환할 수 있다.
예를 들어, 마이크(41)는 어레이를 이루도록 배치된 복수의 마이크를 포함할 수 있고, 복수의 마이크 각각은 음성에 응답하여 음성 신호를 생성할 수 있다. 이때, 복수의 마이크 각각이 배치된 위치는 서로 다를 수 있으므로, 복수의 마이크 각각으로부터 생성된 음성 신호들은 서로 위상 차(또는 시간 지연)을 가질 수 있다.
예를 들어, 마이크(41)는 차량(10)내의 센터페시아(center fascia)에 설치될 수 있다. 여기서, 센터페시아(center fascia)는 대시보드 중에서 운전석과 조수석 사이에 있는 컨트롤 패널 부분을 의미할 수 있다.
한편, 본 명세서에서는 음성 처리 장치(40)가 마이크(41)를 포함하고, 마이크(41)를 이용하여 탑승객들의 음성들과 연관된 음성 신호를 직접 생성하는 것으로 설명하였으나, 실시 예들에 따라, 마이크는 음성 처리 장치(40)와 분리되어 외부에 구성될 수도 있다. 즉, 음성 처리 장치(40)는 분리되어 구성된 마이크로부터 음성 신호를 수신하여 수신된 음성 신호를 처리 또는 이용할 수도 있다. 예컨대, 음성 처리 장치(40)는 분리된 마이크로부터 수신된 음성 신호로부터 분리 음성 신호를 생성할 수도 있다.
다만, 설명의 편의상, 별도의 언급이 없는 한 음성 처리 장치(40)가 마이크(41)를 포함하는 것을 가정하고 설명한다.
메모리(42)는 음성 처리 장치(40)의 동작에 필요한 데이터를 저장할 수 있다. 예컨대, 메모리(42)는 비휘발성 메모리 및 휘발성 메모리 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
실시 예들에 따라, 메모리(42)는 차량(10)내의 각 음원 위치(즉, 탑승객의 탑승 위치)에 대응하는 식별자를 저장할 수 있다. 상기 식별자는 음원 위치를 구별하기 위한 데이터일 수 있다. 음원 위치들 각각에는 탑승객들 각각이 대응되므로, 음원 위치에 대응하는 식별자를 이용하여 탑승객들 각각을 구별할 수 있다. 예컨대, 제 1 음원 위치를 나타내는 제 1 식별자는 제 1 탑승객을 나타낼 수 있다. 이러한 관점에서, 차량(10)내의 각 음원 위치에 대응하는 식별자는 탑승객들 각각을 식별하기 위한 탑승객 식별자로서 기능할 수도 있다.
필요에 따라, 상기 식별자는 음성 처리 장치(40)의 입력 장치(예컨대, 터치 패드; 도시 생략)를 통해 입력될 수 있다.
실시 예들에 따라, 메모리(42)는 탑승객들 각각의 탑승 위치(즉, 음원 위치)에 관련된 탑승 위치 정보, 및 탑승객들 각각의 음성과 연관된 음성 신호(예컨대, 분리 음성 신호이라고 할 수 있음)를 저장할 수 있다. 또한, 탑승 위치 정보 및 탑승객 음성 신호가 메모리(42)에 저장될 때 충돌 발생 신호를 수신한 시점의 차량(10)의 위치 정보도 함께 저장될 수 있다.
메모리(42)에 저장되는 데이터들은 주기적 또는 비주기적으로 저장될 수 있다.
통신부(43)는 차량 컨트롤러(30) 및/또는 긴급 구조 요청 장치(50)와 데이터를 주고받을 수 있도록 구성된다.
프로세서(44)는 음성 처리 장치(40)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 실시 예들에 따라, 프로세서(44)은 연산 처리 기능을 갖는 프로세서를 포함할 수 있다. 예컨대, 프로세서(44)는 CPU(central processing unit), MCU(micro controller unit), GPU(graphics processing unit), DSP(digital signal processor), ADC 컨버터(analog to digital converter) 또는 DAC 컨버터(digital to analog converter)를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
별도의 언급이 없는 한, 본 명세서에서 설명되는 음성 처리 장치(40)의 동작은 프로세서(44)의 동작으로 이해될 수 있다.
프로세서(44)는 마이크(41)에 의해 생성된 음성 신호들을 처리할 수 있다. 예컨대, 프로세서(44)는 마이크(41)에 의해 생성된 아날로그 타입의 음성 신호를 디지털 타입의 음성 신호로 변환하고, 변환된 디지털 타입의 음성 신호를 처리할 수 있다. 이 경우, 신호의 타입(아날로그 또는 디지털)이 바뀌는 것이므로, 본 발명의 실시 예들에 대한 설명에 있어서, 디지털 타입의 음성 신호와 아날로그 타입의 음성 신호를 혼용하여 설명하도록 한다.
실시 예들에 따라, 프로세서(44)는 마이크(41)에 의해 생성된 음성 신호를 처리하여, 탑승객들 각각의 음성과 연관된 음성 신호(즉, 분리 음성 신호가 될 수 있음)를 추출(또는 생성)할 수 있다. 실시 예들에 따라, 프로세서(44)는 각 음원 위치(즉, 탑승객의 탑승 위치)에 위치한 탑승객의 음성과 연관된 분리 음성 신호를 생성할 수 있다. 분리 음성 신호는 음성 데이터 또는 텍스트 데이터의 형태일 수 있다.
프로세서(44)는 분리 음성 신호들 사이의 시간 지연(또는 위상 지연)을 이용하여 탑승객들의 음성들의 음원 위치(즉, 탑승객들의 탑승 위치)를 결정할 수 있다. 예컨대, 프로세서(44)는 음원들의 상대적인 위치(즉, 탑승객들의 상대적인 위치)를 결정할 수 있다.
다시 말해서, 프로세서(44)는 음성 신호의 성분들을 음원 위치별로 분류하고, 각 음원 위치에 대응하는 분류된 성분들을 이용하여 각 음원 위치에서 발화된 음성과 연관된 분리 음성 신호를 생성할 수 있다. 예컨대, 프로세서(44)는 음성들의 음원 위치에 기초하여, 제 1 탑승객의 음성과 연관된 제 1 분리 음성 신호를 생성할 수 있다.
실시 예들에 따라, 프로세서(44)는 결정된 음원 위치를 나타내는 음원 위치 정보(즉, 탑승객의 탑승 위치 정보)를 분리 음성 신호와 매칭하여 저장할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(44)는 제 1 탑승객의 음성과 연관된 제 1 분리 음성 신호 및 제 1 탑승객의 음성의 음원 위치를 나타내는 제 1 음원 위치 정보를 매칭하여 메모리(42)에 저장할 수 있다. 즉, 음원의 위치가 곧 탑승객들 각각의 탑승 위치와 대응되므로, 음원 위치 정보는 탑승객들 각각의 탑승 위치를 식별하기 위한 탑승객의 탑승 위치 정보로 기능할 수 있다.
실시 예들에 따라, 프로세서(44)는 차량 컨트롤러(30)로부터 차량 상태 정보(특히, 충돌 발생 신호)를 수신하게 되면 차량 상태 정보(특히, 충돌 발생 신호)를 트리거 신호로 활용할 수 있다. 즉, 프로세서(44)는 충돌 발생 신호(즉, 트리거 신호)를 수신하게 되면 그에 응답하여 탑승객의 탑승 위치 정보 및 해당 탑승 위치에서의 탑승객의 음성 신호(즉, 분리 음성 신호일 수 있음)를 출력할 수 있다. 이때의 탑승객의 탑승 위치 정보는 앞서 설명한 바와 같이 충돌 발생 신호(즉, 트리거 신호)를 수신하기 이전의 탑승객의 탑승 위치 정보 및 충돌 발생 신호(즉, 트리거 신호)를 수신한 이후의 탑승객의 탑승 위치 정보를 포함할 수 있다. 그리고, 해당 탑승 위치에서의 탑승객의 음성 신호는 앞서 설명한 바와 같이 충돌 발생 신호(즉, 트리거 신호)를 수신하기 이전의 해당 탑승 위치에서의 탑승객의 음성 신호 및 충돌 발생 신호(즉, 트리거 신호)를 수신한 이후의 해당 탑승 위치에서의 탑승객의 음성 신호를 포함할 수 있다.
또한, 프로세서(44)는 차량 컨트롤러(30)로부터 차량 충돌 당시(즉, 충돌 발생 신호를 수신한 당시)의 차량의 위치 정보를 수신할 수 있다. 그에 따라, 프로세서(44)는 탑승객의 탑승 위치 정보 및 해당 탑승 위치에서의 탑승객의 음성 신호를 출력할 때 충돌 발생 신호(즉, 트리거 신호)를 수신한 시점의 차량의 위치 정보를 함께 출력할 수 있다.
상기의 탑승객의 탑승 위치 정보, 탑승객의 음성 신호, 및 차량의 위치 정보는 차량 컨트롤러(30)에게로 인가된 후에 긴급 구조 요청 장치(50)를 통해 관제 서버(70)에게로 전송되거나, 긴급 구조 요청 장치(50)에게로 직접 인가되어 긴급 구조 요청 장치(50)에서 관제 서버(70)에게로 전송될 수 있다.
한편, 필요에 따라, 프로세서(44)는 각각의 음원 위치에서 발화된 음성과 연관된 분리 음성 신호를 분석하여 해당 분리 음성 신호의 높이 및 음색을 결정하고, 결정된 높이 및 음색에 따라 해당 음원 위치의 탑승객이 소아 탑승객인지를 판단할 수 있다. 여기서, 소아는 생후 1년부터 만 6세까지의 어린아이를 의미할 수 있다. 프로세서(44)는 소아 탑승객으로 판단되면 해당 음원 위치의 탑승객이 소아 탑승객임을 나타내는 신원 정보를 출력할 수 있다. 물론, 프로세서(44)는 해당 음원 위치의 탑승객이 성인 탑승객으로 판단되면 성인 탑승객임을 나타내는 신원 정보를 출력할 수 있다.
프로세서(44)는 소아 탑승객임을 나타내는 신원 정보를 관제 서버(70)에게로 전송할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(44)는 소아 탑승객임을 나타내는 신원 정보를 긴급 구조 요청 장치(50)를 통해 관제 서버(70)에게로 보낼 수 있다.
소아 탑승객임을 나타내는 신원 정보가 관제 서버(70)에게로 전송되면, 관제 서버(70)는 탑승객들중에 소아 탑승객이 있음을 알 수 있으므로 성인 구조 뿐만 아니라 소아 구조를 위한 보다 정확한 대처 명령을 내릴 수 있다.
본 명세서에서 설명되는 프로세서(44) 또는 음성 처리 장치(40)의 동작은 컴퓨팅 장치에 의해 실행 가능한 프로그램의 형태로 구현될 수 있다. 예컨대, 프로세서(44)는 메모리(42)에 저장된 애플리케이션을 실행하고, 애플리케이션의 실행에 따라 특정 작동들을 지시하는 명령어들에 대응하는 작동들을 수행할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 음성 처리 장치의 동작을 설명하기 위한 플로우차트이다.
먼저, 차량(10)이 주행하게 되면 차량(10)내의 음성 처리 장치(40)는 마이크(41)를 통해 차량(10)내의 탑승객들 각각의 음성을 채집한다(S10). 물론, 필요에 따라서, 차량 주행을 시작하기 전에 각각의 탑승 위치의 탑승객의 음성을 미리 등록하기 위해 채집하고, 차량 주행을 시작한 후에는 주기적으로 탑승객들 각각의 음성을 채집할 수도 있다.
음성 처리 장치(40)는 채집되는 탑승객들의 음성과 연관된 음성 신호를 생성한다(S20). 여기서, 음성 신호는 특정 시간동안 발화된 음성들과 연관된 신호로서, 복수의 탑승객 각각의 음성을 나타내는 신호일 수 있다.
이어, 음성 처리 장치(40)는, 여러 명의 탑승객들의 음성과 연관된 음성 신호로부터, 탑승객들의 음성들 각각의 음원 위치를 판단하고, 음원 위치에 기초하여 음원 분리를 수행함으로써, 음성 신호로부터 탑승객들 각각의 음성과 연관된 분리 음성 신호를 추출(또는 생성)한다). 예를 들어, 음성 처리 장치(40)는 음성 신호에 기초하여, 제 1 음원 위치(즉, 탑승객의 탑승 위치)에서 발화한 제 1 탑승객의 음성과 연관된 제 1 분리 음성 신호를 생성할 수 있다. 이때, 제 1 분리 음성 신호는 탑승객들의 음성들 중 제 1 탑승객의 음성과 가장 높은 연관도를 가질 수 있다. 그리고, 음성 처리 장치(40)는 탑승객들 각각의 음성에 연관된 음성 신호들 사이의 시간 지연(또는 위상 지연)을 이용하여, 탑승객들 각각의 음성의 음원 위치(즉, 탑승객의 탑승 위치)를 나타내는 음원 위치 정보(즉, 탑승객의 탑승 위치 정보)를 생성한다. 즉, 음성 처리 장치(40)는 채집한 탑승객들 각각의 음성 신호를 처리하여 각각의 음성 신호에 대응하는 음성의 음원 위치에 기초하는 각각의 탑승객의 탑승 위치 정보를 생성한다(S30).
상기의 음성 처리 장치(40)는 상술한 바와 같은 탑승객의 음성 채집, 음성 신호 생성, 및 탑승객의 탑승 위치 정보 생성의 동작을 주기적 또는 비주기적으로 행할 수 있다.
그리고 나서, 음성 처리 장치(40)는 각각의 탑승객의 탑승 위치 및 해당 탑승 위치에서의 음성 신호(예컨대, 분리 음성 신호일 수 있음)를 매칭시켜 저장해 둔다. 여기서의 저장 동작은 주기적 또는 비주기적으로 행해질 수 있다.
이와 같은 저장 동작이 행해지는 도중에, 음성 처리 장치(40)는 차량 컨트롤러(30)로부터의 충돌 발생 신호(즉, 트리거 신호)를 수신하거나 수신하지 않게 된다.
만약, 차량 컨트롤러(30)로부터 충돌 발생 신호(즉, 트리거 신호)를 수신하게 되면(S40에서 "Yes") 음성 처리 장치(40)는 트리거 신호에 응답하여 탑승객의 탑승 위치 정보 및 해당 탑승 위치에서의 탑승객의 음성 신호(즉, 분리 음성 신호일 수 있음)를 출력한다. 물론, 음성 처리 장치(40)는 충돌 발생 신호를 수신할 때 충돌 발생 신호를 수신한 시점에서의 차량의 위치 정보를 함께 수신할 수 있으므로, 음성 처리 장치(40)는 충돌 발생 신호를 수신한 시점에서의 차량의 위치 정보를 함께 출력한다(S50).
상기의 출력되는 탑승객의 탑승 위치 정보는 충돌 발생 신호(즉, 트리거 신호)를 수신하기 이전의 탑승객의 탑승 위치 정보 및 충돌 발생 신호(즉, 트리거 신호)를 수신한 이후의 탑승객의 탑승 위치 정보를 포함할 수 있다. 여기서, 충돌 발생 신호를 수신하기 이전의 탑승객의 탑승 위치 정보는 충돌 발생 신호를 수신하기 이전의 시간중에서 충돌 발생 신호를 수신한 시점에 가장 가까운 시점의 탑승 위치 정보일 수 있다. 충돌 발생 신호를 수신한 이후의 탑승객의 탑승 위치 정보는 충돌 발생 신호를 수신한 이후의 시간중에서 충돌 발생 신호를 수신한 시점에 가장 가까운 시점의 탑승 위치 정보일 수 있다. 그리고, 상기의 출력되는 해당 탑승 위치에서의 탑승객의 음성 신호는 충돌 발생 신호(즉, 트리거 신호)를 수신하기 이전의 해당 탑승 위치에서의 탑승객의 음성 신호 및 충돌 발생 신호(즉, 트리거 신호)를 수신한 이후의 해당 탑승 위치에서의 탑승객의 음성 신호를 포함할 수 있다. 여기서, 충돌 발생 신호를 수신하기 이전의 해당 탑승 위치에서의 탑승객의 음성 신호는 충돌 발생 신호를 수신한 시점에서 그보다 앞선 소정 시간 동안 저장된 음성 신호일 수 있다. 충돌 발생 신호를 수신한 이후의 해당 탑승 위치에서의 탑승객의 음성 신호는 충돌 발생 신호를 수신한 시점부터 이후로 소정 시간 동안 저장된 음성 신호일 수 있다.
음성 처리 장치(40)에서 출력되는 탑승객의 탑승 위치 정보, 해당 탑승 위치에서의 탑승객의 음성 신호, 및 차량의 위치 정보는 차량 컨트롤러(30)에게로 인가된 후에 긴급 구조 요청 장치(50)를 통해 관제 서버(70)에게로 전송되거나, 긴급 구조 요청 장치(50)에게로 직접 인가되어 긴급 구조 요청 장치(50)에서 관제 서버(70)에게로 전송될 수도 있다.
이로 인해, 관제 서버(70)는 수신한 탑승객의 탑승 위치 정보, 차량(10)의 현재 위치 정보, 및 탑승객의 음성 신호를 토대로 차량 사고시의 차량 내부의 탑승객 수, 사고 전후의 탑승객 수의 변동 여부, 탑승객의 상태 현황 등을 보다 정확히 파악할 수 있다. 그에 따라, 관제 서버(70)는 차량 사고 발생에 따른 신속하면서도 보다 정확한 대처를 지시할 수 있다.
또한, 상술한 본 발명의 음성 처리 장치의 작동 방법은, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광데이터 저장장치 등이 있다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고, 상기 방법을 구현하기 위한 기능적인(function) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (11)

  1. 차량에 설치된 음성 처리 장치로서,
    차량내 탑승객의 음성에 응답하여 탑승객의 음성과 연관된 음성 신호를 생성하도록 구성되는 마이크;
    메모리; 및
    상기 메모리에 저장된 명령어들을 로드하고, 상기 명령어들의 실행에 따라 하나 이상의 동작을 수행하도록 구성되는 프로세서;를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 마이크로부터의 음성 신호를 처리하여 상기 음성 신호에 대응하는 음성의 음원 위치에 기초하는 상기 탑승객의 탑승 위치 정보를 생성하고,
    상기 차량의 동작을 제어하도록 구성되는 차량 컨트롤러로부터 충돌 발생 신호를 수신하면 상기 충돌 발생 신호에 응답하여 상기 탑승 위치 정보를 출력하는,
    음성 처리 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 마이크는 어레이를 이루도록 배치된 복수의 마이크를 포함하고, 상기 복수의 마이크는 상기 탑승객의 음성에 응답하여 상기 음성 신호를 생성하고,
    상기 프로세서는,
    상기 복수의 마이크로부터 생성된 복수의 음성 신호 사이의 시간 지연에 기초하여 상기 음원 위치를 결정하는,
    음성 처리 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 마이크로부터 복수의 탑승객의 음성과 연관된 음성 신호를 수신하면,
    상기 복수의 탑승객의 음성과 연관된 음성 신호를 처리하여 각각의 음성 신호에 대응하는 각 음성의 음원 위치에 기초하는 상기 복수의 탑승객 각각의 탑승 위치 정보를 생성하는,
    음성 처리 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 탑승 위치 정보를 상기 차량에 설치된 긴급 구조 요청 장치에게로 출력하는,
    음성 처리 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 차량 컨트롤러로부터 차량의 위치 정보를 수신하되,
    상기 탑승 위치 정보와 함께 상기 충돌 발생 신호를 수신한 시점의 차량의 위치 정보를 상기 차량에 설치된 긴급 구조 요청 장치에게로 출력하는,
    음성 처리 장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 마이크로부터의 음성 신호를 상기 메모리에 저장하고,
    상기 탑승 위치 정보와 함께 상기 메모리에 저장된 상기 음성 신호를 긴급 구조 요청 장치에게로 출력하는,
    음성 처리 장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 탑승 위치 정보는 상기 충돌 발생 신호를 수신하기 이전의 탑승객의 탑승 위치 정보 및 상기 충돌 발생 신호를 수신한 이후의 탑승객의 탑승 위치 정보를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 충돌 발생 신호를 수신하기 이전의 탑승객의 탑승 위치 정보 및 상기 충돌 발생 신호를 수신한 이후의 탑승객의 탑승 위치 정보를 생성하는,
    음성 처리 장치.
  8. 차량에 설치된 음성 처리 장치의 작동 방법으로서,
    차량내 탑승객의 음성에 응답하여 탑승객의 음성과 연관된 음성 신호를 생성하는 단계;
    상기 음성 신호를 처리하여 상기 음성 신호에 대응하는 음성의 음원 위치에 기초하는 상기 탑승객의 탑승 위치 정보를 생성하는 단계; 및
    상기 차량의 동작을 제어하도록 구성되는 차량 컨트롤러로부터 충돌 발생 신호를 수신하면 상기 충돌 발생 신호에 응답하여 상기 탑승 위치 정보를 출력하는 단계;를 포함하는,
    음성 처리 장치의 작동 방법.
  9. 차량의 동작을 제어하도록 구성되는 차량 컨트롤러;
    상기 차량 내부의 탑승객의 음성과 연관된 음성 신호를 생성하고, 상기 음성 신호를 처리하여 상기 음성 신호에 대응하는 음성의 음원 위치에 기초하는 상기 탑승객의 탑승 위치 정보를 생성하고, 상기 차량 컨트롤러의 제어에 의해 상기 탑승 위치 정보를 출력하도록 구성되는 음성 처리 장치; 및
    상기 탑승 위치 정보를 수신하고, 수신한 상기 탑승 위치 정보를 관제 서버에게로 송출하도록 구성되는 긴급 구조 요청 장치;를 포함하는,
    차량 제어 시스템.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 차량 컨트롤러는,
    충돌 발생 신호를 수신하게 되면 상기 충돌 발생 신호를 상기 음성 처리 장치에게로 보내어 상기 음성 처리 장치에서의 탑승 위치 정보 출력을 가능하게 하는,
    차량 제어 시스템.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 음성 처리 장치는,
    상기 차량 내부의 복수의 탑승객의 음성과 연관된 음성 신호를 수신하면,
    상기 복수의 탑승객의 음성과 연관된 음성 신호를 처리하여 각각의 음성 신호에 대응하는 각 음성의 음원 위치에 기초하는 상기 복수의 탑승객 각각의 탑승 위치 정보를 생성하는,
    차량 제어 시스템.
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