KR100513528B1 - 차량의 가변형 경음 제어장치 - Google Patents

차량의 가변형 경음 제어장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량의 주변 환경에 따른 효과적인 경음기의 음압 조절을 위해 자동적으로 차량 주변 환경을 인식하여 경음기의 음압을 조절하는 차량의 가변형 경음 제어장치에 관한 것으로, 스위칭 상태에 따라 상기 차량의 경음발생을 위한 전기적인 회로의 연결을 단속하는 경음 스위치와; 상기 차량의 주위 운전 환경 변화 및 차량 자체의 운전 상태 변화에 따른 차량 정보 데이터를 검출하는 차량 상태 검출부와; 상기 경음 스위치가 온된 상태에서 상기 차량 상태 검출부로부터 공급되는 차량 정보 데이터를 입력받아 분석하여 상기 차량 및 차량 주위 운전 환경 변화에 따라 자동적으로 경음을 다르게 발생하도록 가변 경음 제어신호를 발생하는 제어부와; 상기 제어부로부터 공급되는 가변 경음 제어신호의 입력에 따라 구동되어 해당되는 경음을 발생하는 경음기를 포함하여 구성한다.

Description

차량의 가변형 경음 제어장치{VARIABLE TYPE HORN CONTROL DEVICE OF VEHICLE}
본 발명은 차량의 가변형 경음 제어장치에 관한 것이다.
현대 도시 사회는 소음 공해가 심각한 환경 문제 중의 하나로 부각되는 사회이며 이 소음 공해의 원인 중 하나가 차량의 경음기 소음이다.
통상적으로, 차량에 장착되는 경음기(혼 ; Horn)는 운전자가 스위치(SW) 조작시 경음기의 음압이 조절되지 않는 구조로 되어있다.
이와 같은 구조의 경음기를 사용하는 운전자가 경음기의 음압을 조절하려면 스위치 온/오프 간격을 조절하여야만 했다.
위와 같은 방법을 사용할 때 종래에는 소음 공해의 주된 원인중 하나인 경음기의 음압 조절이 이루어지지 않으므로 효과적인 경보의 기능을 하지 못하는 문제점이 있었다.
본 발명의 목적은 차량의 주변 환경에 따른 효과적인 경음기의 음압 조절을 위해 자동적으로 차량 주변 환경을 인식하여 경음기의 음압을 조절하는 차량의 가변형 경음 제어장치를 제공하는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 차량의 가변형 경음 제어장치에 있어서, 스위칭 상태에 따라 상기 차량의 경음발생을 위한 전기적인 회로의 연결을 단속하는 경음 스위치와; 상기 차량의 주위 운전 환경 변화 및 차량 자체의 운전 상태 변화에 따른 차량 정보 데이터를 검출하는 차량 상태 검출부와; 상기 경음 스위치가 온된 상태에서 상기 차량 상태 검출부로부터 공급되는 차량 정보 데이터를 입력받아 분석하여 상기 차량 및 차량 주위 운전 환경 변화에 따라 자동적으로 경음을 다르게 발생하도록 가변 경음 제어신호를 발생하는 제어부와; 상기 제어부로부터 공급되는 가변 경음 제어신호의 입력에 따라 구동되어 해당되는 경음을 발생하는 경음기를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 한다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명 및 첨부 도면과 같은 많은 특정 상세들이 본 발명의 보다 전반적인 이해를 제공하기 위해 나타나 있으나, 이들 특정 상세들은 본 발명의 설명을 위해 예시한 것으로 본 발명이 그들에 한정됨을 의미하는 것은 아니다. 그리고 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 1을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 차량의 가변형 경음 제어장치의 구성을 설명한다.
본 발명의 실시예는 차량의 가변형 경음 제어장치에 있어서, 경음 스위치(110), 차량 상태 검출부(120), 제어부(130), 경음기(140)를 포함하여 구성한다.
경음 스위치(110)는 도 1에 도시된 바와 같이 스위칭 상태에 따라 차량의 경음발생을 위한 전기적인 회로의 연결을 단속하는 기능을 한다.
경음 스위치(110)는 종래 기술에 따른 일반적인 스위치를 사용할 수 있다.
차량 상태 검출부(120)는 차량의 주위 운전 환경 변화 및 차량 자체의 운전 상태 변화에 따른 차량 정보 데이터를 검출하는 기능을 한다.
차량 상태 검출부(120)는 후방 경고 시스템(122)(Back Warning System), 차속 센서(124)(Vehicle Speed Sensor), 정속 주행 시스템(126)(Adaptive Cruise Control System), 차량 자세 제어 장치(128)(ESP ; Electronic Stability Program)를 포함하여 구성한다.
후방 경고 시스템(122)은 차량의 후방에서 근거리 주변 장애물 유무 및 정보를 검출하며, 차속 센서(124)는 차량의 차속을 검출한다.
정속 주행 시스템(126)은 차량의 전방에서 선행하는 전방 차량과의 거리 및 전방 장애물과의 접근 속도를 검출하며, 차량 자세 제어 장치(128)는 차량의 가속 및 감속 상태를 검출하는 기능을 한다.
제어부(130)는 경음 스위치(110)가 온된 상태에서 차량 상태 검출부(120)로부터 공급되는 차량 정보 데이터를 입력받아 분석하여 차량 및 차량 주위 운전 환경 변화에 따라 자동적으로 경음을 다르게 발생하도록 가변 경음 제어신호를 발생한다.
예를 들어, 제어부(130)는 차량 상태 검출부(120)로부터 입력되는 차량의 차속, 차량의 전후방 차량 및 주변 장애물들과의 거리, 차량의 가감속도에 해당되는 차량 정보 데이터를 설정된 소속 함수와 퍼지(FUZZY) 규칙을 이용하여 경음의 음압 크기와 경음의 작동 속도 함수값을 분석하고, 차량 및 차량 주위 운전 환경 변화에 따라 경음의 음압 크기 및 반응 속도를 다르게 적용하도록 경음기(140)로 공급되는 가변 경음 제어신호를 발생한다.
경음기(140)는 제어부(130)로부터 공급되는 가변 경음 제어신호의 입력에 따라 구동되어 해당되는 경음을 발생한다.
경음기(140)의 구성은 도 1에 도시된 바와 같으며, 음압 발생은 코일(Coil)에 전류가 흐르면 자속이 폴(141)(Pole)에서 발생하여 아마추어(142)(Armature)를 잡아당기게 되는 흡인력(자력) F가 발생하게 된다.
이때 아마추어(142)의 자유 진동 거리(진폭)이내에 폴(141)이 위치하고 있으므로 순간적인 충격이 발생하게 된다.
또한 아마추어(142)가 전자력에 의해 F방향으로 끌어 당겨질 때 가동 접점을 끊어주게 되면 이 순간 코일에 전류가 차단되고 떨판의 탄성력 F'에 의해 상방향으로 아마추어(142)가 이동하는 즉, 상, 하 운동(진동)을 하게된다.
이때 다이어프램(143)(Diaphragm)이 공기중의 입자와 탄성 충돌을 일으켜 음을 발생시킨다.
그러나, 이 1차 다이어프램(143) 만의 충돌 에너지로서는 충분히 큰 음압을 얻을 수 없게 되므로 공명판(144)(Disk)을 부착하여 2차 탄성 충돌을 발생시켜 원하는 음압을 얻게된다.
경음기(140)에서 경음 스위치(110)를 장착하여 폴(141)에 공급되는 배터리 전원을 공급함으로써 구동하게 구성되어 있다.
상기한 바와 같이 본 발명의 실시예는 차량의 주위 환경에 의해 자동적으로 조절이 가능한 가변형 경음 제어장치에 관한 것으로, 차량의 차속, 앞차 및 주변 장애물들과의 거리, 차량의 가감속도를 참조하여 경음기(140)의 음압 크기를 가변적으로 적용하여 소음 공해에 의한 주변 불만을 감소시켜 줄 수 있다.
도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 차량의 가변형 경음 제어장치의 동작을 설명한다.
도 2와 도 3은 본 발명의 실시예에 따라 차량의 가변형 경음 제어용 퍼지 규칙과 소속 함수를 각각 도시한 도면이다.
본 발명의 실시예는 주변 시스템들이 각 제어를 위해서 받아들이는 정보를 수집하여 이를 근거로 퍼지 함수를 이용한 주변 상황 판단에 의거 경음기(140)의 적정 음압을 결정한다.
즉, 본 발명의 실시예에 따른 제어부(130)는 후방 경고 시스템(122)으로부터 근거리 주변 장애물 유무 및 정보, 차속 센서(124)로부터 차량의 진행 속도, 정속 주행 시스템(126)으로부터 전방 차량과의 거리 및 전방 장애물과의 접근 속도, 차량 자세 제어 장치(128)로부터 차량의 가감속 정보를 읽어 들여서 이 정보를 근거로 퍼지(FUZZY) 규칙에 적용하여 적정한 경음기(140)의 음압을 유추해낸다.
유추된 음압에 해당하는 배터리 전원이 경음기(140)에 적용되도록 경음기(140)의 전원단에 연결된 가변 저항을 조절함으로써 경음기(140)에 공급되는 배터리 전압을 조절하게 되어 차량 및 차량 주변 상황에 따라 가변적으로 음압이 다르게 적용되는 경음기(140)는 구동된다.
참고적으로, 퍼지 제어란 제어 대상의 상태를 판별할 수 있는 여러 입력값을 이용하여 퍼지화함으로써 애매모호한 정도를 판단하고 이 값을 이용하여 상태와 이에 따른 조치 사항을 추론하게 된다.
추론된 값을 이용하여 제어 대상을 제어할 조작량을 비퍼지화기를 이용하여 결정하여 제어 대상을 제어하게 된다.
본 발명의 실시예에 따른 퍼지 규칙은 다음과 같다.
① 근거리 장애물과의 거리 설정
CE : 차량 주변 1~2m 내외의 거리에 장애물 존재
S1 : 근거리 장애물 멀리 있음.(없음)
B1 : 1m 이내의 장애물 있음.
② 차량의 진행 속도 설정
CE : 차량 운행 속도가 적정하다.
S1 : 차량 운행 속도가 느리다.
B1 : 차량 운행 속도 빠르다.
③ 전방 차량과의 거리 설정
CE : 전방 차량이 적정 거리 내에 있다.
S1 : 전방 차량이 가까이 있다.
B1 : 전방 차량이 멀리 있다.
④ 차량의 가감속 설정
CE : 정속 운행 중
S1 : 감속중
B1 : 가속중
상기한 바와 같은 소속 함수와 퍼지 규칙을 이용하여 4가지 입력인 근거리 장애물, 차속, 전방 차량과의 거리, 차량 가감속 여부에 따른 경음기(140)의 음압의 크기와 경음기(140)의 작동 속도 함수값을 추출한다.
추출된 함수값을 이용하여 최대값 평균법(MOM 방법 : Mean of Maxima method) 혹은 무게 중심법(COG 방법 : Centroid of Gravity method)을 이용하여 경음기(140)의 작동 전압과 응답 시간을 추출하여 구동시킨다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 차량의 가변형 경음 제어장치는 소음 공해로 인한 주변 환경 오염의 큰 요인인 차량의 경음기를 일정한 음압을 발생시키는 방식에서 주변 환경에 따라 가변적으로 음압이 조절되도록 반응하게 구성하여 소음의 크기는 줄이고 경음기의 원 목적인 경보 및 경고의 목적은 수행하게 한다.
즉, 주변 상황(전방 및 측, 후방의 장애물 정도, 차량의 운행 정보 등)에 대한 데이터를 입력받아 분석하여 이를 근거로 퍼지 함수에 의한 경음기의 음압을 추출, 작동시킴으로 효율적이고 효과적인 경보의 기능을 수행할 수 있다.
또한, 주변 환경에 따른 효과적인 경음기의 음압 조절을 위해 자동적으로 주변 환경을 인식하여 경음기의 음압을 조절하므로 운전자의 다른 조작이 불필요하다.
또한 차량에 원래 장착되는 센서들에서 정보를 취득하며 원래 장착되는 경음기에 가변 저항만을 사용하여 시스템을 구성함으로써 추가 장착에 큰 비용이 발생하지 않게 구현이 가능하다.
즉, 기존의 경음기 자체를 수정하는 것이 아닌 기존 경음기에 약간의 회로를 추가함으로써 구성할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 가변형 경음 제어장치의 구성을 도시한 도면.
도 2와 도 3은 본 발명의 실시예에 따라 차량의 가변형 경음 제어용 퍼지 규칙과 소속 함수를 도시한 도면.

Claims (3)

  1. 삭제
  2. 차량의 가변형 경음 제어장치에 있어서,
    스위칭 상태에 따라 상기 차량의 경음발생을 위한 전기적인 회로의 연결을 단속하는 경음 스위치와;
    상기 차량의 후방에서 근거리 주변 장애물 유무 및 정보를 검출하는 후방 경고 시스템과, 상기 차량의 차속을 검출하는 차속 센서와, 상기 차량의 전방에서 선행하는 전방 차량과의 거리 및 전방 장애물과의 접근 속도를 검출하는 정속 주행 시스템과, 상기 차량의 가속 및 감속 상태를 검출하는 차량 자세 제어 장치를 구비하여 상기 차량의 주위 운전 환경 변화 및 차량 자체의 운전 상태 변화에 따른 차량 정보 데이터를 검출하는 차량 상태 검출부와;
    상기 경음 스위치가 온된 상태에서 상기 차량 상태 검출부로부터 공급되는 차량 정보 데이터를 입력받아 분석하여 상기 차량 및 차량 주위 운전 환경 변화에 따라 자동적으로 경음을 다르게 발생하도록 가변 경음 제어신호를 발생하는 제어부와;
    상기 제어부로부터 공급되는 가변 경음 제어신호의 입력에 따라 구동되어 해당되는 경음을 발생하는 경음기를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 차량의 가변형 경음 제어장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제어부는 상기 차량 상태 검출부로부터 입력되는 상기 차량의 차속, 상기 차량의 전후방 차량 및 주변 장애물들과의 거리, 상기 차량의 가감속도에 해당되는 차량 정보 데이터를 설정된 소속 함수와 퍼지(FUZZY) 규칙을 이용하여 경음의 음압 크기와 경음의 작동 속도 함수값을 분석하고, 상기 차량 및 차량 주위 운전 환경 변화에 따라 경음의 음압 크기 및 반응 속도를 다르게 적용하도록 상기 경음기로 공급되는 가변 경음 제어신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 차량의 가변형 경음 제어장치.
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