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KR102680850B1 - 차량 및 차량의 제어방법 - Google Patents

차량 및 차량의 제어방법 Download PDF

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KR102680850B1
KR102680850B1 KR1020190068025A KR20190068025A KR102680850B1 KR 102680850 B1 KR102680850 B1 KR 102680850B1 KR 1020190068025 A KR1020190068025 A KR 1020190068025A KR 20190068025 A KR20190068025 A KR 20190068025A KR 102680850 B1 KR102680850 B1 KR 102680850B1
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masking sound
sound
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유정근
조문환
김중관
이명옥
이강덕
박영진
김영석
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현대자동차주식회사
기아 주식회사
한국과학기술원
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Abstract

개시된 실시예에 따른 차량은, 발화자가 착석하는 제1 좌석; 탑승자가 착석하는 제2 좌석; 상기 제1 좌석 및 상기 제2 좌석에 마련되는 복수 개의 스피커; 상기 탑승자의 음성 또는 상기 발화자의 음성을 수신하는 마이크;및 상기 발화자의 음성 또는 탑승자의 음성에 기초하여 튜닝된 마스킹음을 출력하도록 상기 스피커를 제어하는 제어부;를 포함한다.

Description

차량 및 차량의 제어방법{VEHICLE AND CONTROLLING METHOD OF VEHICLE}
개시된 일 실시예는 차량 및 차량의 제어방법에 관한 것이다.
최근, 차량에서 전화 또는 대화 등 의사소통이 이루어 지는 경우에 있어서, 발화자의 프라이버시를 유지하려는 기술이 다양하게 개발되고 있다.
차량에 탑승한 발화자가 통화를 하는 경우, 발화자의 프라이버시를 보호할 필요성이 있음에도 불구하고, 차량 내부의 다른 탑승자가 발화자의 통화내용을 듣고, 통화내용을 누설하여 발화자의 프라이버시를 보호하지 못하는 문제점이 존재하였다.
이를 해결하기 위하여 다양한 기술이 개발되고 있으나, 물리적인 장치로 차량의 좌석을 분리시키거나 완벽하지 못한 음향제어가 이루어지고 있어, 여전히 차량 발화자의 프라이버시가 침해되고 있는 실정이다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 개시된 일 측면에 따르면, 차량의 발화자 음성 정보에 기초하여 발화자의 음성을 상쇄시킬 수 있는 마스킹음을 생성하고, 생성된 마스킹음을 스피커를 통해 출력하게 함으로써, 차량에 탑승한 발화자의 프라이버시를 보호하는 차량 및 차량의 제어방법에 관한 것이다.
또한, 개시된 다른 측면에 따르면, 차량의 발화자가 통화하는 경우 차량에 마련된 스피커에서 별도의 배경음을 출력하는 차량 및 차량의 제어방법에 관한 것이다.
또한, 개시된 다른 측면에 따르면, 스피커가 마스킹음을 출력하게 함으로써, 차량 내부에 존재하는 좌석에서 다른 좌석에서 발생하는 소리가 들리지 않도록 하는 차량 및 차량의 제어방법에 관한 것이다.
개시된 실시예에 따른 차량은, 발화자가 착석하는 제1 좌석; 탑승자가 착석하는 제2 좌석; 상기 제1 좌석 및 상기 제2 좌석에 마련되는 복수 개의 스피커; 상기 탑승자의 음성 또는 상기 발화자의 음성을 수신하는 마이크;및 상기 발화자의 음성 또는 탑승자의 음성에 기초하여 튜닝 된 마스킹음을 출력하도록 상기 스피커를 제어하는 제어부;를 포함한다.
상기 스피커는, 상기 제1 좌석 또는 상기 제2 좌석의 헤드레스트에 마련될 수 있다.
상기 제어부는, 미리 설정된 시간 동안 상기 마스킹음이 출력하는 음량을 감소시키거나 상기 마스킹음이 비대칭 파형을 갖도록 상기 스피커를 제어할 수 있다.
개시된 실시예에 따른 차량은 상기 제2 좌석의 헤드레스트 좌우에 마련된 2개의 채널을 가진 스피커;를 더 포함할 수 있고, 상기 제어부는, 상기 마스킹음이 지연 출력되도록 상기 제2 좌석의 헤드레스트 좌우에 마련된 2개의 채널을 가진 스피커를 각각 제어할 수 있다.
상기 제어부는, 배경음을 출력할 수 있다.
개시된 실시예에 따른 차량은 GPS센서;를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 차량의 위치 정보에 기초하여 상기 배경음을 출력할 수 있다.
상기 마이크는, 상기 스피커를 통해 출력되는 마스킹음 및 상기 발화자의 음성 에코를 수신하고, 상기 제어부는, 상기 배경음 및 상기 상기 스피커를 통해 출력되는 마스킹음의 크기에 기초하여 상기 마이크의 AGC 감도를 조절할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 발화자의 음성의 주파수 및 상기 발화자의 음성의 위상을 판단하고, 상기 판단된 주파수를 상쇄시키는 튜닝 된 마스킹음을 출력할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 배경음을 복수 개로 저장하고, 상기 마스킹음을 상기 발화자가 발화를 시작하는 시점 또는 상기 배경음이 바뀌는 시점에 미리 설정된 기준에 따라 출력할 수 있다.
개시된 실시예에 따른 차량은 동작 개시 명령을 수신하는 입력부;를 더 포함할 수 있다.
개시된 다른 실시예에 따른 차량의 제어방법은 탑승자의 음성 또는 발화자의 음성을 수신하고; 상기 발화자의 음성 또는 탑승자의 음성에 기초하여 튜닝 된 마스킹음을 출력하도록 스피커를 제어하는 것;을 포함한다.
상기 제어하는 것은, 제1 좌석 또는 제2 좌석의 헤드레스트에 마련된 스피커;를 포함할 수 있다.
상기 제어하는 것은, 미리 설정된 시간 동안 상기 마스킹음이 출력하는 음량을 감소시키는 것 또는 상기 마스킹음이 비대칭 파형을 갖도록 상기 스피커를 제어하는 것;을 포함할 수 있다.
상기 제어하는 것은, 상기 마스킹음이 지연 출력되도록 제2 좌석의 헤드레스트 좌우에 마련된 2개의 채널을 가진 스피커를 각각 제어하는 것;을 포함할 수 있다.
상기 제어하는 것은, 배경음을 출력하는 것;을 포함할 수 있다.
개시된 실시예에 따른 차량의 제어방법은 상기 차량의 위치 정보에 기초하여 상기 배경음을 출력하는 것;을 더 포함할 수 있다.
개시된 실시예에 따른 차량의 제어방법은 상기 스피커를 통해 출력되는 마스킹음 및 상기 발화자의 음성 에코를 수신하고, 상기 배경음 및 상기 상기 스피커를 통해 출력되는 마스킹음의 크기에 기초하여 상기 마이크의 AGC 감도를 조절하는 것;을 더 포함할 수 있다.
상기 제어하는 것은, 상기 발화자의 음성의 주파수 및 상기 발화자의 음성의 위상을 판단하고, 상기 판단된 주파수를 상쇄시키는 튜닝 된 마스킹음을 출력하는 것;을 포함할 수 있다.
상기 제어하는 것은, 상기 마스킹음을 상기 발화자가 발화를 시작하는 시점 또는 상기 배경음이 바뀌는 시점에 미리 설정된 기준에 따라 출력하는 것;을 포함할 수 있다.
개시된 실시예에 따른 차량의 제어방법은 동작 개시 명령을 수신하는 것;을 더 포함할 수 있다.
개시된 일 측면에 따른 차량 및 차량의 제어방법은 차량 발화자의 음성을 분석하고, 음성 분석결과에 기초하여 차량 발화자의 음성을 차량에 탑승한 다른 사람이 들을 수 없게 마스킹음 또는 배경음을 발생시킴으로써, 차량 발화자의 프라이버시를 보호할 수 있다.
도 1은 개시된 실시예에 따른 차량의 내부를 도시한 것이다.
도 2는 개시된 실시예에 따른 차량의 제어블록도이다.
도 3은 개시된 실시예에 따른 차량의 제어부가 튜닝 된 마스킹음을 생성, 출력하는 것을 나타낸 순서도이다.
도 4는 개시된 실시예에 따른 차량의 제어부가 발화자의 음성을 주파수 제어하고, 이를 기초로 튜닝 된 마스킹음을 생성하는 것을 나타낸 순서도이다.
도 5는 개시된 실시예에 따른 차량의 제어부가 배경음을 생성, 출력하는 것을 나타낸 순서도이다.
도 6은 개시된 실시예에 따른 스피커 및 스피커가 헤드레스트에 설치된 것을 나타낸 것이다.
도 7은 개시된 실시예에 따른 차량의 제어방법에 따라 마스킹음 및 배경음을 출력한 결과를 나타낸 것이다.
도 8은 개시된 실시예에 따른 차량의 제어방법에 따라 마스킹음이 Fade out되는 경우 및 지연 출력되는 경우를 나타낸 것이다.
도 9는 개시된 실시예에 따른 제어부가 마이크에 자동 입력값 제어(AGC : Auto Gain Control)를 한 경우의 출력값을 나타낸 것이다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 본 명세서가 실시예들의 모든 요소들을 설명하는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 일반적인 내용 또는 실시예들 간에 중복되는 내용은 생략한다. 명세서에서 사용되는 '부, 모듈, 부재, 블록'이라는 용어는 소프트웨어 또는 하드웨어로 구현될 수 있으며, 실시예들에 따라 복수의 '부, 모듈, 부재, 블록'이 하나의 구성요소로 구현되거나, 하나의 '부, 모듈, 부재, 블록'이 복수의 구성요소들을 포함하는 것도 가능하다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라, 간접적으로 연결되어 있는 경우를 포함하고, 간접적인 연결은 무선 통신망을 통해 연결되는 것을 포함한다.
또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
제 1, 제 2 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 전술된 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 예외가 있지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
각 단계들에 있어 식별부호는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 실시될 수 있다.
이하 첨부된 도면들을 참고하여 본 발명의 작용 원리 및 실시예들에 대해 설명한다.
도 1및 도 2는 개시된 실시예에 따른 차량(1)을 도시한 것이다.
도 1 및 도 2를 참조하면 개시된 실시예에 따른 차량(1)은 제1 좌석(2), 제2 좌석(3), 헤드레스트(4), 마이크(100), 제어부(200), 및 스피커(300)를 포함한다.
개시된 일 실시예에 따른 제1 좌석(2)는 차량(1)에 마련되고 발화자가 착석한 좌석을 의미한다. 개시된 일 실시예에 따른 제2 좌석(3)은 차량(1)에 마련되고, 발화자 이외의 차량(1) 탑승자가가 착석한 좌석을 의미한다.
발화자는 차량(1)에 탑승하여 전화를 하거나, 대화를 하는 등 발화하는 사람을 의미하고, 탑승자는 차량(1)에 탑승한 발화자 이외의 사람을 의미한다.
한편, 제1 좌석(2) 및 제2 좌석(3)은 단수의 좌석만을 의미하는 것은 아니고, 발화자가 복수인 경우 제1좌석은 복수 개로 마련될 수 있다. 또한, 발화자 이외에 차량(1)에 존재하는 탑승자가 복수인 경우 제2 좌석(3)은 복수 개로 마련될 수 있다.
마이크(100)는 차량(1)에 마련되어 차량(1)내부에서 발생하는 소리를 입력 받거나 감지하는 장치를 의미한다. 개시된 실시예에 따른 마이크(100)는 제1 좌석(2)에 착석한 발화자의 음성 신호를 입력 받을 수 있다.
또한, 마이크(100)는 차량(1)의 헤드레스트(4)에 마련된 제1 스피커(2), 제2 스피커(3)를 통하여 발생하는 소리를 감지할 수 있고, 제1 스피커(2) 및 제2 스피커(3)를 제외한 차량(1) 내부에 존재하는 스피커에서 발생하는 소리를 감지할 수 있다.
또한, 개시된 일 실시예에 따른 마이크(100)은 REF 마이크 튜닝 기술이 적용된 마이크를 포함할 수 있다.
REF 마이크 튜닝 기술은 마이크가 차량(1) 내부에 마련된 복수 개의 스피커에서 발생하는 소리를 감지하고, 감지된 소리에 기초하여 수신한 발화자의 음성신호의 에코를 제거하고, 수신한 발화자의 음성신호의 크기를 증폭시키거나 감소시키는 제어방법이다. 따라서, 개시된 실시예에 따른 마이크(100)는 REF 마이크 튜닝 기술이 적용된 마이크를 포함하고, 마이크에 입력되는 발화자의 음성신호의 입력 값을 자동제어(AGC : Auto Gain Control)할 수 있다.
한편, 마이크(100)는 제1 좌석(2) 및 제2 좌석(3)에 마련되고, 차량(1)의 종류에 따라 단수 또는 복수개의 마이크를 포함할 수 있다.
제어부(200)는 마이크(100)가 수신한 발화자의 음성을 기초로 스피커에서 발화자의 음성을 상쇄시키는 마스킹음을 발생시키도록 스피커(300)를 제어하고, 발생된 마스킹음을 기초로 마이크(100)의 입력값을 제어한다.
구체적으로, 제어부(200)는 차량(1)에서 발생한 소리를 기초로 마이크에 입력되는 발화자의 음성신호의 입력 값에 대한 감도를 자동제어(AGC감도 제어)할 수 있고, 그 결과 발화자의 음성을 자동 증폭 또는 감소시킬 수 있다.
개시된 일 실시예에 따른 스피커(300)는 마스킹음을 발생시키고, 제어부(200)는 발생된 마스킹음에 기초하여 마이크(100)의 입력 값을 REF튜닝할 수 있다.
또한, 개시된 일 실시예에 따른 제어부(200)는 스피커(300)에서 발생된 마스킹음 또는 배경음의 크기에 따라 발화자의 음성신호 입력값을 증폭 또는 감소 시킬 수 있고, 발화자 음성의 에코를 조절할 수 있다.
다만, 제어부(200)는 마스킹음 또는 배경음 이외에도 차량(1)에 마련된 제1 스피커(2) 및 제2 스피커(3)를 제외한 복수개의 스피커에서 발생한 다양한 소리를 기초로 마이크(100)를 제어할 수 있다.
제어부(200)는 마이크(100)에서 입력된 발화자의 음성을 기초로 스피커(300)에서 발화자의 음성을 상쇄기키는 마스킹음을 발생시키도록 스피커(300)를 제어한다.
또한, 제어부(200)는 튜닝된 마스킹음을 발생시키도록 스피커(300)를 제어할 수 있고, 스피커(300)에서 배경음이 출력되도록 스피커부(300)를 제어할 수 있다.
제어부(200)가 마이크(100) 및 스피커(300)를 제어하는 과정은 도 3, 도 4 및 도 5에서 상세히 후술한다.
한편, 제어부(200)는 차량(1)내 구성요소들의 동작을 제어하기 위한 알고리즘 또는 알고리즘을 재현한 프로그램에 대한 데이터를 저장하는 메모리(미도시), 및 메모리에 저장된 데이터를 이용하여 전술한 동작을 수행하는 프로세서(미도시)로 구현될 수 있다. 이때, 메모리와 프로세서는 각각 별개의 칩으로 구현될 수 있다. 또는, 메모리와 프로세서는 단일 칩으로 구현될 수도 있다.
스피커(300)는 제어부(200)가 판단한 발화자의 음성정보에 기초하여 발화자의 음성을 상쇄시키는 마스킹음을 출력한다.
구체적으로, 마스킹음은 발화자의 음성 주파수를 상쇄시키는 주파수를 지닌 소리일 수 있다. 또한 스피커(300)는 튜닝 된 마스킹음을 출력할 수 있다. 튜닝 된 마스킹음의 구체적인 정보는 도 5에서 후술한다.
한편, 스피커(300)는 헤드레스트(4)에 마련될 수 있다.
구체적으로, 스피커(300)은 제1 좌석(2) 및 제2 좌석(3)의 헤드레스트(4)에 각각 마련될 수 있고, 각각의 헤드레스트(4) 좌우에 2개의 채널을 갖도록 마련될 수 있다.
개시된 일 실시예에 따르면, 스피커(300)는 제1 좌석(2) 및 제2 좌석(3)의 헤드레스트(4) 좌우에 각각 마련되고, 스피커(300)의 설치 각도는 발화자 또는 사용자의 착석면 후방 또는 후방 측면에 45。 각도로 위치할 수 있다.
다만, 스피커(300)의 위치 및 설치 각도는 차량의 종류 및 사용자 정의에 따라 달라질 수 있다.
이하 도 3, 도4 및 도 5에서는 제어부(200)가 마이크(100)가 수신한 발화자의 음성 정보를 기초로 스피커(300)가 마스킹음을 출력하도록 제어하는 순서도에 대하여 설명한다.
도 3은 개시된 실시예에 따른 제어부(200)가 마스킹음을 출력하도록 스피커부(300)를 제어하는 과정을 나타낸 순서도이다.
제어부(200)는 마이크(100)로부터 발화자의 음성을 수신한다(2101).
발화자는 발화하면서 제어부(200)가 마스킹음을 생성하도록 스위치에 입력 신호를 전달할 수 있다(2102). 여기서, 스위치는 발화자가 제어부(200)의 마스킹음 생성을 시작하게 하기 위한 입력신호를 입력 받는 구성의 하나의 예시에 불과하다. 발화자가 입력하는 신호는 단순히 발화자가 손을 이용하여 차량(1)내에 마련된 스위치를 누르는 것 뿐 아니라, 발화자의 음성명령 또는 표정 등 발화자가 구현할 수 있는 다양한 신호를 포함할 수 있다.
따라서, 스위치는 유저의 입력을 위해 각종 버튼이나 스위치, 페달(pedal), 키보드, 마우스, 트랙볼(track-ball), 각종 레버(lever), 핸들(handle)이나 스틱(stick) 등과 같은 하드웨어적인 장치를 포함할 수 있다.
또한, 스위치는 유저 입력을 위해 터치 패드(touch pad) 등과 같은 GUI(Graphical User interface), 즉 소프트웨어인 장치를 포함할 수도 있다. 터치 패드는 터치 스크린 패널(Touch Screen Panel: TSP)로 구현되어 디스플레이부와 상호 레이어 구조를 이룰 수 있다.
터치 패드와 상호 레이어 구조를 이루는 터치 스크린 패널(TSP)로 구성되는 경우, 디스플레이부는 스위치로도 사용될 수 있다.
제어부(200)는 발화자의 입력 신호를 기초로 발화자의 음성을 분석한다(2103). 그러나, 발화자의 입력신호가 없는 경우, 제어부(200)는 마스킹음을 생성하지 않고, 제어과정을 종료한다.
구체적으로, 제어부(200)가 발화자의 음성을 분석하는 단계는 발화자 음성의 크기, 발화자 음성 파형의 진폭, 주파수 주기에 관련된 정보를 분석하는 것을 포함할 수 있다. 또한, 제어부(200)는 발화자의 음성의 떨림 및 높낮이등 발화자의 감정을 유추할 수 있는 음성 정보 또한 분석할 수 있다.
제어부(200)는 분석된 발화자의 음성을 기초로 마스킹음을 생성한다(2104).
구체적으로, 마스킹음은 발화자의 음성을 상쇄시키는 소리일 수 있다. 또한, 효율적으로 발화자의 음성을 상쇄시키기 위하여 제어부(200)는 마스킹음을 튜닝할 수 있다.
제어부(200)가 마스킹음을 튜닝시키는 방법은 미리 설정된 시간동안 마스킹음의 크기를 작아지게 하는 방법(Fade out)일 수 있다. 여기서, 미리 설정된 시간은 발화자의 음성에 따라 발화자의 음성을 가장 효율적으로 상쇄시키는 시간일 수 있다.
개시된 일 실시예에 따르면, 제어부(200)가 마스킹음의 크기를 작아지게 하는 미리 설정된 시간은 발화자의 음성정보 및 차량(1) 내부의 공간정보에 기초한 시간일 수 있다. 개시된 일 실시예에 따르면, 마스킹음의 튜닝 전 초기값은 발화자 음성이 차량에서 감지되는 크기가 될 수 있다.
구체적으로, 발화자가 발화를 시작하면, 제어부(200)는 차량(1)의 공간에 따른 울림현상을 고려하여 울림현상이 고려된 발화자의 음성의 크기를 마스킹음의 튜닝 전 초기값으로 설정할 수 있다. 발화자가 발화를 시작하면, 제어부(200)는 설정된 마스킹음의 튜닝 전 초기값을 스피커(300)가 출력하도록 스피커(300)를 제어하고, 발화자의 대화주기를 고려하여 반복적인 주기를 미리 설정된 시간으로 하여 마스킹음이 점점 작아지도록 튜닝한다.
또한, 제어부(200)가 마스킹음을 튜닝 시키는 방법은 헤드레스트(4) 좌우에 마련된 스피커(300)에서 출력되는 소리를 좌우 스피커(300)에서 미리 설정된 시간동안 번갈아 가면서 지연 출력 되도록 하는 방법일 수 있다. 여기서, 미리 설정된 시간은 발화자의 음성에 따라 발화자의 음성을 가장 효율적으로 상쇄시키는 시간일 수 있다.
구체적으로, 제어부(200)는 튜닝 전 마스킹음의 크기를 발화자의 음성의 크기와 같은 크기로 설정할 수 있다. 그러나, 튜닝 전 마스킹음의 크기는 이에 한정되는 것을 아니고, 사용자 정의에 따라 달라질 수 있다. 제어부(200)는 발화자가 발화를 시작하면, 튜닝 전 마스킹음의 크기를 가진 마스킹음을 헤드레스트(4) 좌우에 마련된 스피커(300)에서 번갈아가면서 지연 출력되도록 스피커(300)를 제어한다, 여기서, 미리 설정된 시간은 발화자의 음성정보 주기를 기초로 설정될 수 있다. 다만, 미리 설정된 시간은 이에 한정되는 것은 아니고, 발화자의 다양한 음성정보 또는 사용자 정의에 따라 달라질 수 있다.
제어부(200)는 튜닝 된 마스킹음을 생성하고, 튜닝 된 마스킹음을 출력하도록 스피커(300)를 제어한다(2105).
구체적으로, 제어부(200)는 마스킹음을 발화자의 발화가 시작할 때마다 출력되도록 스피커(300)를 제어할 수 있다. 또한, 제어부(200)는 발화자의 발화가 시작되는 시점을 판단할수 있고, 발화자의 발화 시점을 판단하기 위하여, 발화자의 음성패턴에 관한 정보를 미리 저장할 수 있다.
개시된 일 실시예에 따르면, 제어부(200)는 발화자가 "오늘 저녁약속이 있어서 일찍 가보겠습니다."라는 발화를 하는 경우, 각 단어의 첫 음절인 "오", "저", "있", "일", "가"가 마스킹음을 출력시키는 신호로 판단하고, 마스킹음을 발생시키도록 스피커(300)를 제어할 수 있다.
다만, 이는 개시된 일 실시예에 불과하고, 제어부(200)는 발화자의 음성 정보를 저장하고, 발화자가 발화하는 각 문장의 시작점 또한, 마스킹음을 출력시키는 신호로 활용할 수 있다.
도 4는 개시된 실시예에 따른 제어부(200)가 발화자의 음성 주파수를 기초로 마스킹음을 출력하고, 튜닝 된 마스킹음을 생성하도록 스피커부(300)를 제어하는 과정을 나타낸 순서도이다.
상술하였듯이, 제어부(200)는 마이크(100)로부터 발화자의 음성을 수신하고(2201), 발화자가 마스킹음을 생성하는 입력신호를 입력하면, 마스킹음을 생성한다(2202). 그러나, 발화자가 마스킹음을 생성하는 입력신호를 입력하지 않으면 제어부(200)는 마스킹음 생성과정을 종료한다.
제어부(200)는 발화자의 입력 신호에 기초하여, 발화자 음성의 주파수를 분석할 수 있다(2203). 발화자의 음성 주파수는 발화자 음성의 크기, 높낮이 및 음색에 관한 정보를 포함할 수 있다.
제어부(200)는 분석된 발화자 음성 주파수 정보에 기초하여 주파수 제어(ANC 제어)를 수행한다(2204). 여기서 ANC제어는 발화자의 음성 주파수와 중첩되는 주파수를 가지는 소리를 발생시켜, 발화자의 음성을 상쇄시키는 제어방법을 의미한다.
구체적으로, 제어부(200)는 마이크(100)로부터 수신된 발화자의 음성 주파수와 반대 파형의 주파수를 가지는 마스킹음을 발생시킬 수 있다. 발화자 음성 주파수와 반대 파형의 주파수를 가지는 마스킹음은 발화자의 음성 주파수와 중첩 현상을 일으키고, 중첩 현상에 의해 발화자의 음성을 상쇄시킬 수 있다. 다만, 주파수 제어 ANC제어에 한정되는 것은 아니고, 발화자 음성의 주파수 정보에 기초하여, 발화자 음성을 상쇄시킬 수 있는 다른 제어방법을 포함할 수 있다.
또한, 제어부(200)는 상술한 주파수 제어를 통하여 마이크(100)가 제1 좌석(2)에 위치한 발화자의 소리를 입력 받으면, 제어부(200)는 입력된 소리에 기초하여, 제2 좌석(3)에 마련된 스피커에서 발화자의 음성이 상쇄되는 마스킹음을 발생시키도록 스피커부(300)를 제어할 수 있다.
또한, 제어부(200)는 각각의 좌석에 발화자의 음성을 상쇄하는 음성제어를 한 결과, 독립음장을 만들 수 있다. 독립 음장은 차량(1)에 마련된 복수 개의 좌석에서 복수의 발화자가 발화 하더라도, 각각의 좌석은 독립된 음향 공간을 가지고, 다른 좌석에서 발생되는 음성을 감지할 수 없는 영역을 의미한다.
제어부(200)는 마스킹음의 주파수 제어(ANC 제어)가 종료되면, 튜닝된 마스킹음을 생성할 수 있다(2205). 상술하였듯이, 제어부(200)는 마스킹음이 점점 작아지고, 헤드레스트(4) 좌우에 마련된 스피커(300)에서 미리 설정된 시간 동안 번갈아 가며 지연 출력 되도록 마스킹음을 튜닝 수 있다. 또한, 마스킹음은 상술한, 주파수 제어(ANC 제어)된 소리일 수 있다. 다만, 튜닝 된 마스킹음은 이에 한정되는 것은 아니고, 사용자 정의, 발화자의 음성 정보 및 차량의 종류에 따라 다른 튜닝 방법을 사용할 수 있다.
제어부(200)는 튜닝 된 마스킹음을 생성하면, 스피커(300)가 마스킹음을 출력하도록 제어한다(2206).
도 5는 개시된 실시예에 따른 제어부(200)가 스피커가 배경음을 출력하도록 스피커부(300)를 제어하는 것을 나타낸 순서도이다.
제어부(200)는 마이크(100)로부터 발화자의 음성을 수신한다(2301).
제어부는(200)는 수신된 발화자의 음성에 기초하여, 발화자가 배경음을 생성하는 입력신호를 입력하면, 배경음을 생성한다(2302). 그러나, 발화자가 배경음을 생성하는 입력신호를 입력하지 않으면 제어부(200)는 배경음 생성과정을 종료한다.
제어부(200)는 발화자의 입력신호를 수신하고, 발화자의 음성을 분석한다(2303).
구체적으로, 개시된 일 실시예에 따르면, 제어부(200)는 스피커(300)가 발화자 및 차량(1)의 탑승자에게 적절한 배경음을 출력하도록 제어하기 위하여, 발화자의 언어를 분석할 수 있다. 또한, 개시된 다른 실시예에 따르면, 제어부(200)는 발화자의 음성으로부터 언어습관 및 성별등을 분석할 수 있다. 다만, 제어부(200)가 분석하는 발화자의 음성 정보는 이에 한정되는 것은 아니고, 발화자에게 적절한 배경음을 출력하기 위한 다양한 정보를 더 포함할 수 있다.
제어부(200)는 차량(1)에 마련된 GPS센서의 감지 정보를 기초로 차량의 위치정보를 분석할 수 있다(2304). 제어부(200)는 분석된 위치정보를 기초로 후술할 배경음을 생성할 수 있다.
제어부(200)는 발화자의 음성 및/또는 차량(1)의 위치정보에 기초하여 배경음을 생성할 수 있다(2305).
구체적으로, 제어부(200)는 기본적으로 물소리, 새소리등 자연의 소리를 배경음으로 사용할 수 있다. 그러나, 개시된 일 실시예에 따르면, 발화자의 음성 및/또는 차량(1)의 위치정보를 분석한 결과, 발화자가 중국어를 사용하고, 차량(1)이 중국에 있는 것으로 판단되면 제어부(200)는 배경음으로 중국노래를 생성할 수 있다. 개시된 다른 실시예에 따르면, 발화자가 한국어를 사용하는데 차량(1)이 미국에 있는 것으로 판단되면, 제어부(200)는 배경음으로 한국노래를 생성할 수 있다. 다만, 배경음은 이에 한정되는 것은 아니고, 사용자 정의에 따라 달라질 수 있다.
제어부(200)는 생성된 배경음을 출력하도록, 스피커(300)를 제어한다(2306). 한편, 스피커(300)는 배경음 또는 상술한 마스킹음만을 출력하는 것은 아니고, 배경음과 마스킹음을 모두 출력할 수 있다.
구체적으로, 배경음은 한가지 소리만이 아니라 복수 개의 소리일 수 있고, 번갈아 가면서 출력될 수 있다. 또한, 마스킹음과 배경음이 함께 출력되는 경우, 제어부(200)는 마스킹음을 배경음이 바뀔 때 마다, 지정된 시간만큼 출력하거나 계속 출력할 수 있다. 또한, 또한, 마스킹음과 배경음이 함께 출력되는 경우, 제어부(200)는 마스킹음을 반복 출력할 수 있다.
개시된 일 실시예에 따르면, 제어부(200)는 복수 개의 배경음을 저장하고, 제1 배경음으로 자연의 소리를 출력할 수 있다. 그러나 탑승자가 이를 원치 않는 경우 제어부(200)는 제2 배경음으로 노래를 출력할 수 있다. 또한, 제어부(200)는 제1 배경음에서 제2 배경음으로 바뀌는 순간마다 지정된 시간만큼, 계속 또는 반복하여 마스킹음을 출력할 수 있다.
다만, 이는 개시된 일 실시예에 불과하며, 마스킹음이 출력되는 시점 및 주기는 사용자 정의 및 미리 설정된 기준에 따라 달라질 수 있다.
도 6은 개시된 일 실시예에 따른 스피커(300)가 45。기울어진 형태인 경우(a), 45。기울어진 형태의 스피커(300)가 좌우에 2개 존재하는 경우(b) 및 스피커(300)가 장착된 헤드레스트(4)(c)를 나타낸 것이다.
스피커(300)는 헤드레스트(4)에 장착될 수 있고, 복수 개를 포함할 수 있다.
구체적으로 개시된 일 실시예에 따르면, 스피커(300)는 헤드레스트(4) 좌우에 마련되고, 좌석과 발화자 또는 탑승자의 접촉면을 기준으로 발화자 또는 탑승자 후방에 45。각도로 설치될 수 있다. 또한, 개시된 다른 실시예에 따르면, 스피커(300)는 헤드레스트(4) 좌우에 마련되고, 좌석과 발화자 또는 탑승자의 접촉면을 기준으로 발화자 또는 탑승자 후,측방에 45。각도로 설치될 수 있다. 또한, 개시된 일 실시예에 따른 스피커(300)는 발화자의 음성을 상쇄시킬 수 있도록 사람의 가정 주파수 대역을 모두 포함하는 소리를 낼 수 있다.
한편, 도 6의 (a) 및 (b)를 참조하면, 스피커(300)를 45。각도로 설치하는 경우, 스피커(300)는 발생하는 마스킹음 또는 배경음을 모아주는 효과가 있다.
또한, 도 6의 (c)를 참조하면, 차량(1)의 헤드레스트(4)에 스피커(300)를 설치하게 되는 경우, 탑승자 또는 발화자의 귀의 위치에 설치되어 제2 좌석(3)에 착석한 탑승자는 마스킹음 또는 배경음을 효율적으로 들을 수 있다.
도 7은 개시된 일 실시예에 따른 스피커(300)가 마스킹음과 배경음을 출력하는 경우 상쇄된 발화자의 음성의 파형을 나타낸 것이다.
도 7의 (a)는 스피커(300)가 마스킹음과 배경음을 동시에 출력하는 경우의 파형을 나타낸 것이다. 상술항 바와 같이 마스킹음은 발화자의 음성을 상쇄시키는 소리일 수 있고, 배경음은 자연의 소리와 같은 미리 설정된 소리일 수 있다.
구체적으로, 제어부(200)는 발화자가 발화하는 동안 마스킹음을 발생시킬 수 있다. 한편, 배경음은 발화자의 갑작스러운 발언에 대비하여 일정한 주파수 파형을 가지고, 미리 설정된 시간동안 계속해서 발생될 수 있다. 여기서, 미리 설정된 시간은 발화자가 마스킹음 또는 배경음을 발생시키도록 입력신호를 입력한 순간부터 발화자와 제3자와의 대화가 종료되는 시점까지의 시간일 수 있다. 그러나, 미리 설정된 시간은 이에 한정 되는 것은 아니고, 사용자 정의에 따라 달라질 수 있다.
도 7의 (b)는 발화자의 음성신호 파형(①)과 마스킹음 또는 배경음에 의해서 발화자의 음성이 상쇄된 이후에 제2 좌석에서 감지된 발화자의 음성파형(②)을 나타낸 것이다.
구체적으로, 도 7의 (b)의 x축은 소리의 주파수(Freq)를 의미하고, 세로축은 소리의 크기(dB)를 의미한다.
도 7의 (b)를 참조하면, 발화자의 음성 주파수가 0~2kHz인 경우, 제어부(200)가 수신한 발화자의 음성에 스피커(300)가 마스킹음 및 배경음을 중첩시킨 결과, 발화자 음성의 크기는 평균적으로 9.5dB감소하였다. 다만, 이는 개시된 실시예에 따른 하나의 예시에 불과하고, 발화자의 음성 정보, 차량의 공간정보 및 사용자 정의에 따라 달라질 수 있다.
도 8은 개시된 실시예에 따른 제어부(200)가 마스킹음을 미리 설정된 시간에 따라 점점 작아지게 출력하는 경우 및 마스킹음을 헤드레스트(4) 좌우에 마련된 스피커(300)에서 지연 출력하는 경우의 음의 파형을 나타낸 것이다.
구체적으로, 도 8의 (a)는 제어부(200)가 마스킹음을 제어하기 전의 음의 파형과, 마스킹음을 Fade out 제어한 경우의 음의 파형을 나타낸 것이다.
도 8의 (a)를 참조하면, 왼쪽 파형은 제어부(200)가 마스킹음을 Fade out 제어하기 전의 마스킹음 파형을 나타낸 것이다. 오른쪽 파형은 제어부(200)가 마스킹음을 Fade out 제어한 후의 마스킹음 파형을 나타낸 것이다.
개시된 실시예에 따르면, Fade out 제어방법은 미리 설정된 시간동안 마스킹음을 점점 작아지게 출력하는 것일 수 있다. 또한, Fade out 제어방법은 단순히 마스킹음을 미리 설정된 시간 동안 점점 작아지게 출력하는 것 뿐만 아니라, 마스킹음의 출력 파형을 비대칭적으로 생성하는 제어방법일 수 있다. 제어부(200)가 Fade out 제어된 마스킹음을 출력하는 경우, 마스킹음은 출력 시작 시점에서 크기 변화가 크게 이뤄지고, 출력 종료시점에서는 마스킹음의 크기변화가 완만하게 이루어진다. 또한, 제어부(200)가 Fade out 제어된 마스킹음을 출력하는 경우, 마스킹음 제어 종료시점에서 마스킹음의 크기 변화는 linear하지 않은 그래프 형태를 보이게 된다. 다만, 제어부(200)가 Fade out제어를 통해 마스킹음의 크기를 변화시키는 정도는 이에 한정되지 않으며, 미리 설정된 기준 또는 사용자 정의에 따라 달라질 수 있다.
도 8의 (b)를 참조하면, 제어부(200)는 마스킹음을 차량(1)의 헤드레스트(4) 좌우에 마련된 스피커(300)를 통하여 번갈아 가면서 지연 출력하도록 제어할 수 있다.
구체적으로, 도 8의 (b)에 개시된 실시예와 같이 마스킹음을 미리 설정된 시간간격을 두고 헤드레스트(4) 좌우에 마련된 스피커(300)에서 지연 출력하게 되면, 발화자 이외의 탑승자는 발화자의 음성을 인식하기 어렵게 되는 효과가 존재한다.
도 9는 개시된 실시예에 따른 제어부(200)가 마이크(100)에 자동 입력값 제어(AGC : Auto Gain Control)를 한 경우, 마이크의 에코문제점이 개선된 것을 나타낸 것이다.
구체적으로, 도 9를 참조하면, 개시된 실시예에 따른 그래프의 가로축은 발화자의 음성 입력값(input)을 나타내고, 세로축은 마이크(100)가 받아들인 발화자의 음성에 따른 출력값(Output)을 의미한다.
도 9를 참조하면, 개시된 실시예에 따른 제어부(200)는 자동 입력값 제어(AGC : Auto Gain Control)를 하기 위한 파라미터로, NZ을 잡음 공간 레벨(Noise Zone Level)로, QZ을 비소음 공간 영역 레벨(Quiet Zone Level)로, LZ 은 소음 공간 레벨(Loud Zone Level)로 설정할 수 있다. 또한, 개시된 실시예에 따른 제어부(200)는 상기 파라미터들을 기초로 그래프의 기울기값(A1)을 QZ을 비소음 공간 영역 레벨(Quiet Zone Level)에서의 출력값(Gain)으로 설정할 수 있다.
개시된 일 실시예에 따른 제어부(200)는 상기 설정된, NZ (잡음 공간 레벨 : Noise Zone Level), QZ(비소음 공간 영역 레벨 : Quiet Zone Level), LZ(소음 공간 레벨 : Loud Zone Level) 및 그래프의 기울기값(A1)을 기초로 Y1값과 A2값을 산출할 수 있다. 제어부(200)는 다음과 같은 수식에 의해 Y1값과 A2값을 산출할 수 있다.
Y1 = A1(QZ-NZ)
A2 = (LZ-Y1)/(LZ-QZ)
개시된 일 실시예에 따른 제어부(200)는 상기 수식에 따라 산출된 A2값이 1보다 작은 경우에 QZ(비소음 공간 영역 레벨 : Quiet Zone Level)에서 Quiet Boost효과를 가질수 있도록 자동 입력 값 제어(AGC : Auto Gain Control)를 할 수 있다. Quiet Boost효과는 개시된 실시예에 따른 스피커(300)가 마스킹음 또는 배경음을 발생시키는 경우에도, 발화자의 목소리가 자동 등폭되어 충분한 출력값을 가지는 효과를 의미할 수 있다.
구체적으로, 개시된 실시예에 따른 제어부(200)가 자동 입력값 제어(AGC : Auto Gain Control)를 하기 전에는, 발화자의 음성은 마이크(100)에 선형으로 입력되고, A1값도 1로 출력된다. 그러나, 개시된 실시예에 따른 제어부(200)가 입력값 제어(AGC : Auto Gain Control)를 하게 되면, 제어부(200)는 LZ(소음 공간 레벨 : Loud Zone Level) 보다 큰 발화자의 목소리의 크기를 감소시키는 제어(Loud Suppression)를 하고, NZ (잡음 공간 레벨 : Noise Zone Level)보다 많은 잡음 신호가 감지되면 잡음을 감소시키는 제어(Noise Suppression)를 하며, QZ(비소음 공간 영역 레벨 : Quiet Zone Level)보다 작은 입력값이 입력된 경우 입력값을 증폭시키는 제어(Quiet Boost)를 수행할 수 있다.
이러한 제어를 통해서 제어부(200)는 마스킹음과 배경음이 발생시키는 소음을 제거할 수 있다. 또한, 제어부(200)는 발화자의 음성을 입력값으로 하고, 출력값을 일정 범위내로 한정하는 마이크(100)에 REF튜닝을 할 수 있다. REF튜닝 결과 제어부(200)는 차량의 구조 또는 차량의 공간영역 정보에 따라 마이크(100)입력값이 상이해지는 마이크(100)의 에코문제점을 개선할 수 있고, 자동 입력 값 제어(AGC : Auto Gain Control)를 수행하는데 있어서 입력값에 대한 감도를 조절할 수 있다.
다만, 개시된 실시예에 따른 제어부(200)의 제어방법은 이에 한정되는 것은 아니고, 각 파라미터 값은 사용자 정의에 따라 변경 또는 추가될 수 있다.
한편, 개시된 실시예들은 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어를 저장하는 기록매체의 형태로 구현될 수 있다. 명령어는 프로그램 코드의 형태로 저장될 수 있으며, 프로세서에 의해 실행되었을 때, 프로그램 모듈을 생성하여 개시된 실시예들의 동작을 수행할 수 있다. 기록매체는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체로 구현될 수 있다.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체로는 컴퓨터에 의하여 해독될 수 있는 명령어가 저장된 모든 종류의 기록 매체를 포함한다. 예를 들어, ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory), 자기 테이프, 자기 디스크, 플래쉬 메모리, 광 데이터 저장장치 등이 있을 수 있다.
이상에서와 같이 첨부된 도면을 참조하여 개시된 실시예들을 설명하였다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고도, 개시된 실시예들과 다른 형태로 본 발명이 실시될 수 있음을 이해할 것이다. 개시된 실시예들은 예시적인 것이며, 한정적으로 해석되어서는 안 된다.
1: 차량
2: 제1 좌석
3: 제2 좌석
4: 헤드레스트
100: 마이크
200: 제어부
300: 스피커

Claims (20)

  1. 발화자가 착석하는 제1 좌석;
    탑승자가 착석하는 제2 좌석;
    상기 제1 좌석 및 상기 제2 좌석에 마련되는 복수 개의 스피커;
    상기 탑승자의 음성 또는 상기 발화자의 음성을 수신하는 마이크;및
    상기 발화자의 음성 또는 탑승자의 음성에 기초하여 튜닝 된 마스킹음을 출력하도록 상기 스피커를 제어하는 제어부;를 포함하고,
    상기 제어부는,
    미리 설정된 시간 동안 상기 마스킹음이 출력하는 음량을 감소 및 상기 마스킹음이 비대칭 파형을 갖도록 상기 스피커를 제어하는 차량.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 스피커는,
    상기 제1 좌석 또는 상기 제2 좌석의 헤드레스트에 마련되는 차량.
  3. 삭제
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 좌석의 헤드레스트 좌우에 마련된 2개의 채널을 가진 스피커;
    상기 제어부는,
    상기 마스킹음이 지연 출력되도록 상기 제2 좌석의 헤드레스트 좌우에 마련된 2개의 채널을 가진 스피커를 각각 제어하는 차량.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    배경음을 출력하는 차량.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 차량은 GPS센서;를 더 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 차량의 위치 정보에 기초하여 상기 배경음을 출력하는 차량.
  7. 제5 항에 있어서,
    상기 마이크는,
    상기 스피커를 통해 출력되는 마스킹음 및 상기 발화자의 음성 에코를 수신하고,
    상기 제어부는,
    상기 배경음 및 상기 상기 스피커를 통해 출력되는 마스킹음의 크기에 기초하여 상기 마이크의 AGC 감도를 조절하는 차량.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 발화자의 음성의 주파수 및 상기 발화자의 음성의 위상을 판단하고, 상기 판단된 주파수를 상쇄시키는 튜닝 된 마스킹음을 출력하는 차량.
  9. 제5 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 배경음을 복수 개로 저장하고,
    상기 마스킹음을 상기 발화자가 발화를 시작하는 시점 또는 상기 배경음이 바뀌는 시점에 미리 설정된 기준에 따라 출력하는 차량.
  10. 제1 항에 있어서,
    동작 개시 명령을 수신하는 입력부;를 더 포함하는 차량.
  11. 탑승자의 음성 또는 발화자의 음성을 수신하고;
    상기 발화자의 음성 또는 탑승자의 음성에 기초하여 튜닝 된 마스킹음을 출력하도록 스피커를 제어하는 것;을 포함하고,
    상기 제어하는 것은,
    미리 설정된 시간 동안 상기 마스킹음이 출력하는 음량을 감소시키는 것 및 상기 마스킹음이 비대칭 파형을 갖도록 상기 스피커를 제어하는 것;을 포함하는 차량의 제어방법.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 제어하는 것은,
    제1 좌석 또는 제2 좌석의 헤드레스트에 마련된 스피커;를 포함하는 차량의 제어방법.
  13. 삭제
  14. 제11 항에 있어서,
    상기 제어하는 것은,
    상기 마스킹음이 지연 출력되도록 제2 좌석의 헤드레스트 좌우에 마련된 2개의 채널을 가진 스피커를 각각 제어하는 것;을 포함하는 차량의 제어방법.
  15. 제11 항에 있어서,
    상기 제어하는 것은,
    배경음을 출력하는 것;을 포함하는 차량의 제어방법.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 차량의 위치 정보에 기초하여 상기 배경음을 출력하는 것;을 더 포함하는 차량의 제어방법.
  17. 제15 항에 있어서,
    상기 스피커를 통해 출력되는 마스킹음 및 상기 발화자의 음성 에코를 수신하고, 상기 배경음 및 상기 상기 스피커를 통해 출력되는 마스킹음의 크기에 기초하여 마이크의 AGC 감도를 조절하는 것;을 더 포함하는 차량의 제어방법.
  18. 제11 항에 있어서,
    상기 제어하는 것은,
    상기 발화자의 음성의 주파수 및 상기 발화자의 음성의 위상을 판단하고, 상기 판단된 주파수를 상쇄시키는 튜닝 된 마스킹음을 출력하는 것;을 포함하는 차량의 제어방법.
  19. 제18 항에 있어서,
    상기 제어하는 것은,
    상기 마스킹음을 상기 발화자가 발화를 시작하는 시점 또는 배경음이 바뀌는 시점에 미리 설정된 기준에 따라 출력하는 것;을 포함하는 차량의 제어방법.
  20. 제11 항에 있어서,
    동작 개시 명령을 수신하는 것;을 더 포함하는 차량의 제어방법.
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