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KR101966718B1 - 소리센서를 이용한 사용자추종장치 및 사용자추종방법 - Google Patents

소리센서를 이용한 사용자추종장치 및 사용자추종방법 Download PDF

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KR101966718B1
KR101966718B1 KR1020180156583A KR20180156583A KR101966718B1 KR 101966718 B1 KR101966718 B1 KR 101966718B1 KR 1020180156583 A KR1020180156583 A KR 1020180156583A KR 20180156583 A KR20180156583 A KR 20180156583A KR 101966718 B1 KR101966718 B1 KR 101966718B1
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KR
South Korea
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sound
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sensing
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이필규
Original Assignee
이필규
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Abstract

본 발명은 소리센서를 이용한 사용자추종장치 및 사용자추종방법에 관한 것으로, 본 발명의 실시예에 따른 소리센서를 이용한 사용자추종장치는 이동체를 기준으로 적어도 4방위 이상의 소리를 감지하는 소리감지부와, 기 설정된 시간주기로 각 방향에 대한 상기 소리의 세기를 누적하여 최대값을 가지는 방향으로 이동경로를 설정하는 경로설정부와, 상기 이동체가 상기 이동경로를 따라 이동하면서 장애물을 발견시 인체 여부를 감지하는 인체감지부와, 상기 장애물이 인체인 경우 상기 이동체의 이동을 중단하고, 상기 장애물이 사물인 경우 상기 이동체를 우회경로로 이동시키는 경로보정부를 포함한다.
이에 따라, 적어도 4방위 이상의 소리를 감지하고 그 세기를 누적하여 이동체가 사람을 추종할 수 있다.

Description

소리센서를 이용한 사용자추종장치 및 사용자추종방법{APPARATUS FOR FOLLOWING USER USING SOUND SENSOR AND METHOD THEREOF}
본 발명은 소리센서를 이용한 사용자추종장치 및 사용자추종방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 소리의 세기를 이용하여 사용자를 추종하는 기술이 개시된다.
최근 로봇의 사용범위 및 목적이 다양화됨에 따라 여러 분야에 걸쳐 로봇이 사용되고 있으며, 로봇은 크게 산업용 로봇과 개인용 로봇으로 구분할 수 있다. 개인용 로봇은 개인 생활의 편리성을 향상시킬 수 있는 지능을 갖는 인간 공존형 대인지원 로봇이라 하며, 홈자동화를 지원하는 가정용 로봇과 인간의 유희를 위한 오락용 로봇으로 구분할 수 있다.
종래의 기술 중 대한민국 등록특허공보 제1643751호(2016. 07. 28 공고)는 객체 추종 기능을 구비한 로봇에 관한 것으로, 주행가능하게 된 로봇 본체와, 상기 로봇 본체를 주행시키기 위한 주행구동부와, 추종 대상인 객체가 소지하고, 설정된 신호정보를 송출하도록 된 송신부와, 상기 로봇 본체에 설치되고, 상기 송신부로부터 송출되는 신호정보를 수신할 수 있도록 상기 송신부와 통신가능하게 된 수신부와, 상기 로봇 본체에 설치되어 상기로봇 본체와 상기 객체 사이의 거리를 측정하는 거리측정부와, 상기 송신부가 상기 수신부로부터 일정거리 이상 벗어나면, 상기 로봇 본체를 객체와 인접한 지점으로 이동시키도록 상기 주행구동부를 제어하는 제어부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
그러나, 상기 종래의 기술은 단순히 추종 대상인 객체의 신호정보와 통신을 통해 객체와 인접한 지점으로 추종하는 것으로, 사용자의 음성명령이나 소리에 의해 이동을 제어하는데 한계가 있다.
본 발명의 해결하고자 하는 기술적 과제는 적어도 4방위 이상의 소리를 감지하고 그 세기를 누적하여 이동체가 사람을 추종하도록 하는 소리센서를 이용한 사용자추종장치를 제공하기 위함이다.
또한, 사용자의 음성명령을 인식하여 사용자를 추종할 수 있는 소리센서를 이용한 사용자추종장치를 제공하기 위함이다.
또한, 이동체가 인체를 감지 여부에 따라 이동경로를 재설정하는 소리센서를 이용한 사용자추종장치를 제공하기 위함이다.
본 발명의 실시예에 따른 소리센서를 이용한 사용자추종장치는 이동체를 기준으로 적어도 4방위 이상의 소리를 감지하는 소리감지부와, 기 설정된 시간주기로 각 방향에 대한 상기 소리의 세기를 누적하여 최대값을 가지는 방향으로 이동경로를 설정하는 경로설정부와, 상기 이동체가 상기 이동경로를 따라 이동하면서 장애물을 발견시 인체 여부를 감지하는 인체감지부와, 상기 장애물이 인체인 경우 상기 이동체의 이동을 중단하고, 상기 장애물이 사물인 경우 상기 이동체를 우회경로로 이동시키는 경로보정부를 포함한다.
또한, 상기 경로설정부는, 상기 소리 중 음성이 인식되는지 여부를 판단하고, 상기 음성이 인식되는 경우 기 설정된 명령어를 추출하여 상기 이동경로를 설정할 수 있다.
또한, 상기 경로설정부는, 제1 방향에 위치한 제1 소리센서의 소리세기와 제2 방향에 위치한 제2 소리센서의 소리세기의 차이를 이용하여 소리발생지와의 각도를 계산할 수 있다.
또한, 상기 인체감지부는, 상기 장애물의 움직임정보를 획득하여 인체 여부를 판단하되, 움직임이 없는 경우 상기 장애물의 열화상정보를 획득하여 인체 여부를 판단할 수 있다.
또한, 상기 경로보정부는, 제1 시간구간에서 누적된 상기 소리의 세기와 제2 시간구간에서 누적된 상기 소리의 세기를 비교하여 상기 이동경로를 재설정할 수 있다.
또한, 기 설정된 시간 주기로 실내의 이산화탄소 농도의 변화량을 감지하는 가스감지부를 더 포함하고, 상기 경로설정부는 상기 이산화탄소 농도의 변화량이 기 설정치 이하인 경우 슬립모드로 유지하고, 상기 이산화탄소 농도의 변화량이 기 설정치를 초과하는 경우 동작모드로 전환할 수 있다.
또한, 기 설정된 시간 주기로 실내의 조도 변화량을 감지하는 조도감지부를 더 포함하고, 상기 경로설정부는 상기 조도 변화량이 기 설정치 이하인 경우 슬립모드로 유지하고, 상기 조도 변화량이 기 설정치를 초과하는 경우 동작모드로 전환할 수 있다.
또한, 사용자 단말과 통신하는 통신부를 더 포함하고, 상기 경로보정부는 상기 사용자 단말로부터 근접신호를 입력받으면, 상기 이동체의 이동을 중단할 수 있다.
또한, 상기 소리감지부는 상기 소리를 증폭하여 연속되는 시간구간 중 제1 구간에서는 출력신호의 전압을 기 설정된 비율로 증가시키고, 상기 제1 구간에 연속되는 제2 구간에서는 상기 출력신호의 전압을 기 설정된 비율로 감소시키는 포락선을 이용하여 필터링하여 상기 출력신호의 전압을 조절할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 사용자추종장치의 사용자추종방법은, 이동체를 기준으로 적어도 4방위 이상의 소리를 감지하는 소리감지단계와, 기 설정된 시간주기로 각 방향에 대한 상기 소리의 세기를 누적하여 최대값을 가지는 방향으로 이동경로를 설정하는 경로설정단계와, 상기 이동체가 상기 이동경로를 따라 이동하면서 장애물을 발견시 인체 여부를 감지하는 인체감지단계와, 상기 장애물이 인체인 경우 상기 이동체의 이동을 중단하고, 상기 장애물이 사물인 경우 상기 이동체를 우회경로로 이동시키는 경로보정단계를 포함한다.
이에 따라, 적어도 4방위 이상의 소리를 감지하고 그 세기를 누적하여 이동체가 사람을 추종할 수 있다.
또한, 사용자의 음성명령을 인식하여 사용자를 추종할 수 있다.
또한, 이동체가 인체를 감지 여부에 따라 이동경로를 재설정할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 소리센서를 이용한 사용자추종장치의 구성도이다.
도 2는 도 1에 따른 소리센서를 이용한 사용자추종장치의 사용자추종방법의 흐름도이다.
도 3은 도 1에 따른 소리센서를 이용한 사용자추종장치의 이동체를 설명하기 위한 예시도이다.
도 4는 도 1에 따른 소리센서를 이용한 사용자추종장치에서 경로를 설정하는 것을 설명하기 위한 예시도이다.
도 5는 도 1에 따른 소리센서를 이용한 사용자추종장치 중 소리감지부가 음성신호를 증폭하는 것을 설명하기 위한 예시도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. 사용되는 용어들은 실시예에서의 기능을 고려하여 선택된 용어들로서, 그 용어의 의미는 사용자, 운용자의 의도 또는 판례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 후술하는 실시예들에서 사용된 용어의 의미는, 본 명세서에 구체적으로 정의된 경우에는 그 정의에 따르며, 구체적인 정의가 없는 경우는 당업자들이 일반적으로 인식하는 의미로 해석되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 소리센서를 이용한 사용자추종장치의 구성도이고, 도 2는 도 1에 따른 소리센서를 이용한 사용자추종장치의 사용자추종방법의 흐름도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 소리센서를 이용한 사용자추종장치(100)는 소리감지부(110), 경로설정부(120), 인체감지부(130) 및 경로보정부(140)를 포함한다.
소리감지부(110)는 이동체를 기준으로 적어도 4방위 이상의 소리를 감지한다(S110). 여기서, 이동체는 전동모터를 이용하여 바퀴로 구동된다. 이동체는 박스형태로 형성될 수 있으나, 반드시 이에 한정하는 것은 아니다. 예를 들어, 소리감지부(110)는 이동체의 측면에 동서남북 방위로 각각 형성될 수 있다. 소리감지부(110)는 아날로그 사운드 센서를 이용하여 소리를 감지한다. 소리감지부(110)는 이동체의 전후좌우면의 소리를 감지하고, 일정한 세기 이상의 소리가 감지되는 경우 경로설정부(120)로 출력한다.
또한, 소리감지부(110)는 소리를 증폭하여 연속되는 시간구간 중 제1 구간에서는 출력신호의 전압을 기 설정된 비율로 증가시키고, 제1 구간에 연속되는 제2 구간에서는 출력신호의 전압을 기 설정된 비율로 감소시키는 포락선을 이용하여 필터링할 수 있다. 이는 소리가 사용자의 음성신호인 경우 이를 증폭하고 사용자 음성에 최적화된 포락선을 이용하여 음성신호를 정확히 분석하기 위함이다.
다음으로, 경로설정부(120)는 기 설정된 시간주기로 각 방향에 대한 소리의 세기를 누적하여 최대값을 가지는 방향으로 이동경로를 설정한다(S120). 이 경우, 소리의 세기는 데시벨(dB) 단위로 설정될 수 있다. 경로설정부(120)는 이동체를 전후좌우로 이동시키는 이동경로를 설정한다. 경로설정부(120)는 실내의 좌표를 미리 입력받아 저장하는 것도 가능하다. 이는 실내에서 이동시 장애물을 회피하는 경로를 설정하기 위함이다. 경로설정부(120)는 일정한 시간주기로 각 방향에 대한 소리의 세기를 누적하고 최대값을 비교한다. 이 경우, 경로설정부(120)는 아래의 수학식 1을 이용하여 소리의 세기를 측정한다.
Figure 112018122647601-pat00001
수학식 1에서, D는 소리의 세기를 나타내고, x는 측정된 소리를 나타내고, t는 시간을 나타낸다. t1은 제1 시점의 시간을 나타내고, t2는 제2 시점의 시간을 나타낸다. 경로설정부(120)는 각 방향에 대한 소리세기의 값을 기 설정된 시간 주기로 업데이트하여 관리하게 된다. 경로설정부(120)는 소리의 세기가 최대값을 가지는 방향으로 이동경로를 설정하며, 이동체가 정지중인 경우 다시 소리의 세기를 누적하여 최대값을 비교하는 과정을 반복하면서 이동경로를 재생성한다.
또한, 경로설정부(120)는 소리감지부(110)로부터 소리 중 음성이 인식되는지 여부를 판단할 수 있다. 이 경우, 경로설정부(120)는 음성이 인식되는 경우 기 설정된 명령어를 추출하여 이동경로를 설정한다. 다시 말해, 경로설정부(120)는 1차적으로 소리가 사람의 음성인지, 기계음인지 판단하고, 2차적으로 소리가 사람의 음성이면 명령어가 포함되는 것인지 판단한다. 이는 텔레비전 등의 소리 등을 구별하여 실제로 이동체의 이동을 지시하는 명령어가 표출된 경우에만 이동체가 이동하도록 하기 위함이다. 이동체의 이동을 명령하는 명령어는 사용자의 설정에 따라 가변될 수 있다. 이에 따라, 이동체는 사람의 음성 명령어를 분석하여 보다 정확하게 사용자를 추종할 수 있다.
또한, 경로설정부(120)는 제1 방향에 위치한 제1 소리센서의 소리세기(D1)와 제2 방향에 위치한 제2 소리센서의 소리세기(D2)의 차이를 이용하여 소리발생지와의 각도를 계산할 수 있다. 이 경우, 각 방향의 소리세기에 따른 거리를 나타내는 특성테이블가 미리 설정된다. 제1 방향의 소리세기(D1)와 제2 방향의 소리세기(D2)를 특성테이블에 적용한 후, 이를 거리로 환산하여 삼각측량법 등에 의해 소리발생지의 위치를 판단한다. 경로설정부(120)는 제1 방향 또는 제2 방향으로부터 소리발생지와의 각도를 계산하여 이동경로를 설정할 수 있다.
다음으로, 인체감지부(130)는 이동체가 이동경로를 따라 이동하면서 장애물을 발견시 인체 여부를 감지한다(S130). 인체감지부(130)는 이동체가 사람을 추종하게 하도록 하기 위한 것으로, 움직임감지, 접촉감지 등을 이용하여 인체 여부를 감지할 수 있다. 예를 들어, 도플러센서, 적외선센서 등을 이용하여 사람의 움직임을 감지하면 사람이라 판단할 수 있다. 인체감지부(130)는 이종의 센서를 이용하여 복합적으로 인체 여부를 감지하는 것도 가능하다.
또한, 인체감지부(130)는 장애물의 움직임정보를 획득하여 인체 여부를 판단하되, 움직임이 없는 경우 장애물의 열화상정보를 획득하여 인체 여부를 판단할 수 있다. 인체감지부(130)는 열화상카메라를 이용하여 대상체에 대한 열화상을 촬영한다. 이 경우, 인체감지부(130)는 미리 설정된 사람에 대한 열화상정보를 이용하여 장애물이 사람인지 혹은 사물인지 구별할 수 있다. 이는 장애물의 움직임이 감지되지 않는 경우 사람인지 여부를 판단하기 어렵기 때문이다. 따라서, 인체감지부(130)는 열화상정보를 이용하여 움직임이 없는 장애물의 경우에도 사람인지 여부를 판별할 수 있다.
다음으로, 경로보정부(140)는 장애물이 인체인 경우 이동체의 이동을 중단하고, 장애물이 사물인 경우 이동체를 우회경로로 이동시킨다(S140). 경로보정부(140)는 이동체의 이동 여부를 결정한다. 이동체는 사람을 추종하는 것으로, 인체에 근접한 경우 그 이동을 중단하고 대기모드로 동작한다. 이후, 추가적인 소리가 감지되면 동작모드로 전환되어 사람의 소리를 따라 이동하게 된다. 경로보정부(140)는 장애물이 사물인 경우 장애물을 우회하여 이동하도록 경로를 보정한다. 이러한, 경로보정은 머신러닝을 통해 보정될 수 있다.
또한, 경로보정부(140)는 제1 시간구간에서 누적된 소리의 세기(D1)와 제2 시간구간에서 누적된 소리의 세기(D2)를 비교하여 이동경로를 재설정할 수 있다. 예를 들어, 제1 시간구간에서 획득한 소리의 세기를 기초로 이동체가 사람에게 근접한 경우 그 동작을 멈추게 된다. 이후, 제2 시간구간에서 획득한 소리의 세기를 기초로 동작모드로 전환되어 이동을 하게 된다. 이러한 방식으로, 경로보정부(140)는 추가적인 시간구간에서 누적된 소리의 크기에 따라 그 이동방향을 결정하게 된다. 따라서, 사람이 움직이는 경우 변경된 위치에서 소리를 발행하면 이동체가 이를 감지하여 추종하게 된다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 소리센서를 이용한 사용자추종장치(100)는 가스감지부(150)를 더 포함할 수 있다. 가스감지부(150)는 기 설정된 시간 주기로 실내의 이산화탄소 농도의 변화량을 감지한다. 가스감지부(150)는 실내의 이산화탄소의 농도에 따라 재실한 사람의 존재 여부를 감지한다. 사람이 실내에 위치한 경우 이산화탄소의 농도가 시간에 따라 증가하게 되며, 실내 면적에 따른 이산화탄소의 증가량은 미리 설정된 특성테이블로 확인할 수 있다. 가스감지부(150)는 감지된 가스정보를 경로설정부(120)로 출력한다.
이 경우, 경로설정부(120)는 이산화탄소 농도의 변화량이 기 설정치 이하인 경우 슬립모드로 유지하고, 이산화탄소 농도의 변화량이 기 설정치를 초과하는 경우 동작모드로 전환한다. 이는 사람이 없는 경우에는 슬립모드로 동작함으로써 전력소모를 줄이고, 사람이 재실한 경우에만 유효하게 동작할 수 있도록 하기 위함이다. 경로설정부(120)는 가스감지부(150)를 통해 이산화탄소의 변화량에 따라 이동체를 정지시키거나 이동시킴으로써 소리 이외의 추가 판단으로 사람의 추종의 정확성을 향상시킬 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 소리센서를 이용한 사용자추종장치(100)는 조도감지부(160)를 더 포함할 수 있다. 조도감지부(160)는 기 설정된 시간 주기로 실내의 조도 변화량을 감지한다. 조도감지부(160)는 주변의 빛의 유무나 실내 조명의 변화를 감지하여 사람의 재실 여부를 감지할 수 있다. 일반적으로 사람이 재실한 경우에는 조명을 사용하는 것을 이용하여 조명을 켜거나 끄는 경우에는 조도차이가 기 설정치를 초과하는 것을 설정하여 사용자의 재실 여부를 판단할 수 있다. 조도감지부(160)는 일정한 거리 이내에 사람이 근접한 경우 조도의 변화를 감지하는 것도 가능하다. 이는 거리측정센서가 오작동하는 경우에도 조도변화를 이용하여 장애물 등의 근접 여부를 감지할 수 있다.
이 경우, 경로설정부(120)는 조도 변화량이 기 설정치 이하인 경우 슬립모드로 유지하고, 조도 변화량이 기 설정치를 초과하는 경우 동작모드로 전환한다. 경로설정부(120)는 조도 변화량에 따라 이동체의 이동을 중지시키거나 이동시킬 수 있다. 경로설정부(120)는 이동체의 이동을 중지시키는 경우 슬립모드로 전환하여 전력소모를 최소화할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 소리센서를 이용한 사용자추종장치(100)는 통신부(170)를 더 포함할 수 있다.
통신부(170)는 외부의 사용자 단말과 통신한다. 통신부(170)는 블루투스와 같은 근거리 통신이나, 와이파이, 4G, 5G 네트워크 통신이 가능하다. 통신부(170)는 사용자 단말과 통신을 통해 인증정보를 공유할 수 있다. 사용자가 사용하는 사용자 단말의 경우 이동체가 근접시 이동체와 근접신호를 전송한다. 이 경우, 경로보정부(140)는 사용자 단말로부터 근접신호를 입력받으면, 이동체의 이동을 중단할 수 있다. 예를 들어, 이동체는 무선충전기 모듈을 탑재하여 사용하는 것도 가능하다. 사용자가 이동체를 근접시켜 사용자 단말을 접근시키면 배터리를 충전시키면서 근접신호를 전송하게 된다. 이 경우, 이동체는 이동을 중단하고 대기한다. 또한, 통신부(170)는 사용자 단말로부터 제어신호를 전송받아 이동하는 것도 가능하다.
도 3은 도 1에 따른 소리센서를 이용한 사용자추종장치의 이동체를 설명하기 위한 예시도이다.
도 3을 참조하면, 이동체(10)는 박스형태로 형성될 수 있다. 이 경우, 이동체(10)의 측면에 복수의 소리감지부(110)가 형성될 수 있다. 이동체(10)는 4방위, 6방위, 8방위와 같은 방식으로 소리감지부(110)가 형성될 수 있다. 이동체(10)는 전동모터를 이용하여 지상을 이동할 수 있다. 또한, 이동체(10)는 드론 형태로 형성되어 비행하는 것도 가능하다. 이동체(10)는 내부에 배터리가 형성되어 전동으로 구동될 수 있다. 이동체(10)의 내부 수용 공간에는 본 발명의 사용자추종장치(100)가 수용되는 것도 가능하다. 이동체(10) 내부에는 완충소재가 형성되어 충격을 방지하는 것도 가능하다.
도 4는 도 1에 따른 소리센서를 이용한 사용자추종장치에서 경로를 설정하는 것을 설명하기 위한 예시도이다.
도 4를 참조하면, 사용자추종장치(100)는 외부의 소리의 크기에 따라 거리로 변환하여 설정할 수 있다. 제1 방향의 소리크기(401)와 제2 방향의 소리크기(402)에 따라 최대 크기가 있는 경우 해당 방향으로 가중칙를 부여할 수 있다. 이 경우, 소리크기에 따른 벡터를 형성하고, 제1 방향과 제2 방향의 소리의 크기를 결합하여 이동경로(400)를 설정할 수 있다. 이동경로(400)에 따라 이동체(10)를 전후좌우 방향으로 각도를 조절하여 이동시킬 수 있다.
도 5는 도 1에 따른 소리센서를 이용한 사용자추종장치 중 소리감지부가 음성신호를 증폭하는 것을 설명하기 위한 예시도이다.
도 5를 참조하면, 소리감지부(110)는 음성신호가 연속되는 시간구간 중 제1 구간(a)에서는 음성신호의 출력전압을 기 설정된 비율로 증폭시키는 포락선을 이용하여 필터링한다. 제1 구간(a)에서의 출력전압(V(t))은 "V(t)=x(t)+Vm(0≤t<T1)"와 같이 표현할 수 있다. 이 경우, x는 양수이며, Vm은 초기 전압을 나타낸다. 따라서, 제1 구간(a)에서는 양(+)의 기울기를 가지는 포락선 필터를 이용하여 음성신호의 개시음의 특성을 반영할 수 있다.
다음으로, 제1 구간(a)에 연속되는 제2 구간(b)에서는 출력신호의 전압을 기 설정된 비율로 감소시키는 포락선을 이용하여 필터링할 수 있다. 제2 구간(b)에서의 출력전압(V(t))은 "V(t)=-x(t)+VM(T1≤t<T2)"와 같이 표현할 수 있다. 이 경우, x는 양수이며, VM은 최대 전압을 나타낸다. 따라서, 제2 구간(b)에서는 음(-)의 기울기를 가지는 포락선 필터를 이용하여 음성신호의 개시음 이후의 특성을 반영할 수 있다.
다음으로, 제2 구간(b)에 연속되는 제3 구간(c)에서는 출력신호의 전압을 일정하게 유지하도록 필터링할 수 있다. 제3 구간(c)에서의 출력전압(V(t))은 "V(t)=a(T2≤t<T3)"와 같이 표현할 수 있다. 이 경우, a는 양수이며 제한전압(Vth)을 나타낸다. 제3 구간(c)에서는 음성신호의 출력을 제한전압(Vth) 이하로 제한하게 된다.
다음으로, 제3 구간(c)에 연속되는 제4 구간(d)에서는 출력신호이 전압을 기 설정된 비율로 감소시키는 포락선을 이용하여 필터링할 수 있다. 제4 구간(d)에서의 출력전압(V(t))은 "V(t)=a-x(t≤T4)"와 같이 표현할 수 있다. 이 경우, x는 양수이고, a는 양수이며 제한전압(Vth)을 나타낸다. 제4 구간(d)에서는 음성신호의 출력을 제한전압(Vth)에서 기 설정된 비율로 감소하는 포락선 필터를 이용하여 출력전압을 제한할 수 있다. 이는 음성신호의 끝음을 처리하는 것으로 음성신호을 특성을 반영하여 x값을 조절할 수 있다.
이상에서 본 발명은 도면을 참조하면서 기술되는 바람직한 실시예를 중심으로 설명되었지만 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서 본 발명은 기재된 실시예로부터 도출 가능한 자명한 변형예를 포괄하도록 의도된 특허청구범위의 기재에 의해 해석되어져야 한다.
10 : 이동체
100 : 사용자추종장치
110 : 소리감지부
120 : 경로설정부
130 : 인체감지부
140 : 경로보정부
150 : 가스감지부
160 : 조도감지부
170 : 통신부
400 : 이동경로
401 : 제1 방향의 소리크기
402 : 제2 방향의 소리크기

Claims (10)

  1. 이동체를 기준으로 적어도 4방위 이상의 소리를 감지하는 소리감지부;
    기 설정된 시간주기로 각 방향에 대한 상기 소리의 세기를 누적하여 최대값을 가지는 방향으로 이동경로를 설정하는 경로설정부;
    상기 이동체가 상기 이동경로를 따라 이동하면서 장애물을 발견시 인체 여부를 감지하는 인체감지부;
    상기 장애물이 인체인 경우 상기 이동체의 이동을 중단하고, 상기 장애물이 사물인 경우 상기 이동체를 우회경로로 이동시키는 경로보정부; 및
    기 설정된 시간 주기로 실내의 조도 변화량을 감지하는 조도감지부를 포함하고,
    상기 경로설정부는,
    상기 조도 변화량이 기 설정치 이하인 경우 슬립모드로 유지하고, 상기 조도 변화량이 기 설정치를 초과하는 경우 동작모드로 전환하는 소리센서를 이용한 사용자추종장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 경로설정부는,
    상기 소리 중 음성이 인식되는지 여부를 판단하고, 상기 음성이 인식되는 경우 기 설정된 명령어를 추출하여 상기 이동경로를 설정하는 소리센서를 이용한 사용자추종장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 경로설정부는,
    상기 소리감지부 중 제1 방향에 위치한 제1 소리센서의 소리세기와 제2 방향에 위치한 제2 소리센서의 소리세기의 차이를 이용하여 소리발생지와의 각도를 계산하는 소리센서를 이용한 사용자추종장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 인체감지부는,
    상기 장애물의 움직임정보를 획득하여 인체 여부를 판단하되, 움직임이 없는 경우 상기 장애물의 열화상정보를 획득하여 인체 여부를 판단하는 소리센서를 이용한 사용자추종장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 경로보정부는,
    제1 시간구간에서 누적된 상기 소리의 세기와 제2 시간구간에서 누적된 상기 소리의 세기를 비교하여 상기 이동경로를 재설정하는 소리센서를 이용한 사용자추종장치.
  6. 제1항에 있어서,
    기 설정된 시간 주기로 실내의 이산화탄소 농도의 변화량을 감지하는 가스감지부를 더 포함하고,
    상기 경로설정부는,
    상기 이산화탄소 농도의 변화량이 기 설정치 이하인 경우 슬립모드로 유지하고, 상기 이산화탄소 농도의 변화량이 기 설정치를 초과하는 경우 동작모드로 전환하는 소리센서를 이용한 사용자추종장치.
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    사용자 단말과 통신하는 통신부를 더 포함하고,
    상기 경로보정부는,
    상기 사용자 단말로부터 근접신호를 입력받으면, 상기 이동체의 이동을 중단하는 소리센서를 이용한 사용자추종장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 소리감지부는,
    상기 소리를 증폭하여 연속되는 시간구간 중 제1 구간에서는 출력신호의 전압을 기 설정된 비율로 증가시키고, 상기 제1 구간에 연속되는 제2 구간에서는 상기 출력신호의 전압을 기 설정된 비율로 감소시키는 포락선을 이용하여 필터링하여 상기 출력신호의 전압을 조절하는 소리센서를 이용한 사용자추종장치.
  10. 사용자추종장치의 사용자추종방법에 있어서,
    이동체를 기준으로 적어도 4방위 이상의 소리를 감지하는 소리감지단계;
    기 설정된 시간주기로 각 방향에 대한 상기 소리의 세기를 누적하여 최대값을 가지는 방향으로 이동경로를 설정하는 경로설정단계;
    상기 이동체가 상기 이동경로를 따라 이동하면서 장애물을 발견시 인체 여부를 감지하는 인체감지단계;
    상기 장애물이 인체인 경우 상기 이동체의 이동을 중단하고, 상기 장애물이 사물인 경우 상기 이동체를 우회경로로 이동시키는 경로보정단계; 및
    기 설정된 시간 주기로 실내의 조도 변화량을 감지하는 조도감지단계를 포함하고,
    상기 경로설정단계는,
    상기 조도 변화량이 기 설정치 이하인 경우 슬립모드로 유지하고, 상기 조도 변화량이 기 설정치를 초과하는 경우 동작모드로 전환하는 소리센서를 이용한 사용자추종방법.
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