KR101427622B1 - 가상 엔진음 발생 장치 및 그를 포함하는 자동차 - Google Patents

Abstract

본 발명의 실시예에 따른 가상 엔진음 발생 장치는 자동차의 진행방향으로 배치되어, 자동차의 전방에서 유입되는 공기를 가속시키는 공기가속부, 상기 공기가속부에 연통되어 상기 공기가속부에서 가속된 공기가 외부로 토출되도록 안내하는 토출안내부 및 상기 토출안내부의 내부에 설치되어 상기 토출안내부를 통과하는 공기에 의해 특정 파장의 소리를 발생시키는 소리발생부를 포함하여서, 단수한 구조로 가상 엔진음을 발생시킬 수 있다.

Description

가상 엔진음 발생 장치 및 그를 포함하는 자동차{Virtual Engine Sound System and A Vehicle comprising the same}

본 발명은 가상 엔진음 발생 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 구조가 간단하고 ECU에 부담을 줄이는 가상 엔진음 발생 장치에 관한 것이다.

자동차는 자체 엔진에서 동력을 생산해 바퀴에 전달하여 도로 상에서 승객이나 화물을 운반하는 교통 수단이다. 자동차는 크게 외관을 형성하는 차체(body)와 각종 장치들이 유기적으로 연결된 섀시(chassis)로 나눌 수 있다. 섀시는 주행의 원동력이 되는 자동차 엔진을 비롯하여 동력전달 장치, 조향 장치, 현가 장치, 제동 장치 등 주요 장치를 포함한다.

엔진은 자동차를 달리게 하는 원동력이다. 대부분의 자동차 엔진은 4행정 내연기관이다. 4행정 내연기관은 흡입, 압축, 폭발, 배기의 4행정에 의해 한 주기를 끝내는 내연기관으로 왕복운동 엔진의 가장 일반적인 예이다. 주로 휘발성 연료를 사용하는 내연기관은 연료를 공기 중의 산소와 완전연소가 이루어지도록 잘 혼합된 상태에서 압축을 한 다음 연소를 시킬 때 발생하는 열에너지를 직접 이용해 운동에너지를 얻는다.

이러한 휘발성 연료를 사용하는 내연기관은 배기 가스로 인한 환경 오염과 석유 자원의 고갈을 일으켜 그 대안으로 전기를 동력으로 움직이는 전기자동차가 대두되었다.

전기자동차(Electric vehicle, EV)는 주로 배터리의 전원을 이용하여 AC 또는 DC 모터를 구동하여 동력을 얻는 자동차로서, 크게 배터리전용 전기자동차와 하이브리드 전기자동차로 분류되며, 배터리전용 전기자동차는 배터리의 전원을 이용하여 모터를 구동하고 전원이 다 소모되면 재충전하고, 하이브리드 전기자동차는 엔진을 가동하여 전기발전을 하여 배터리에 충전을 하고 이 전기를 이용하여 전기모터를 구동하여 차를 움직이게 할 수 있다.

또한, 하이브리드 전기자동차는 직렬 방식과 병렬 방식으로 분류될 수 있으며, 직렬 방식은 엔진에서 출력되는 기계적 에너지는 발전기를 통하여 전기적 에너지로 바뀌고 이 전기적 에너지가 배터리나 모터로 공급되어 자동차는 항상 모터로 구동되는 자동차로 기존의 전기자동차에 주행거리의 증대를 위하여 엔진과 발전기를 추가시킨 개념이고, 병렬 방식은 배터리 전원으로도 차를 움직이게 할 수 있고 엔진(가솔린 또는 디젤)만으로도 자동차를 구동시키는 두 가지 동력원을 사용하고 주행조건에 따라 병렬 방식은 엔진과 모터가 동시에 자동차를 구동할 수도 있다.

그러나, 이러한 친환경 차량의 EV주행 모드 즉, 모터의 동력으로 주행하는 모드에서는 주행 소음이 매우 낮은 저소음 상태가 됨에 따라, 차량 주변의 보행자(특히, 시각 장애인)들이 차량 접근을 미처 인지하지 못하여 안전사고 가 발생될 우려가 있다.

이를 위해, 가상의 소음을 스피커를 통해 차량의 외부로 재생하여 출력함으로써, 보행자들이 차량 접근 상태를 용이하게 인지할 수 있도록 한 가상 엔진사운드 시스템(VESS: Virtual Engine Sound System)이 친환경 차량에 탑재되고 있다.

이러한 가상 엔진사운드 시스템용 스피커는 차량의 앞쪽 범퍼나 엔진룸 안에 설치하여 가상의 엔진 유사음이나 모터음 등을 주로 발생시킨다.

그러나, 최근에 주로 소형으로 제작되고 있는 전기자동차는 그 엔진룸이 매우 협소하여 저주파 대역의 소리를 발생시키는 대용량 스피커를 설치하는데 어려움이 있다.

즉, 기존의 가상 엔진사운드 시스템은 보행자가 차량 접근 상태를 쉽게 인지할 수 있도록 가상 엔진음이나 기타 인지음을 엔진룸 안의 차외 스피커를 통해 발생시키지만, 엔진룸이 협소한 관계로 차외 스피커의 크기가 제한되어 물리적으로 저주파음을 재생하는데 한계가 있다.

또한, 보행자가 차량 접근 상태를 쉽게 인지할 수 있도록 재생의 볼륨을 높이는 것에도 한계가 있고, 스피커장착 위치에 따라 방향별 인지성도 달라지는 점을 감안하여, 다중의 스피커를 사용하기도 하는데, 이는 스피커로만 재생한 소리여서 실제 엔진이나 모터에서 나는 소리와 달라 이질감을 느껴질 수 있고, 스피커별 제어기를 별도로 추가해야 하는 원가 상승 문제도 따른다.

또한, 스피커의 소리를 조정하고, 제어인자를 연산하기 위해서 ECU에 부담이 발생하는 문제점이 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 간단한 구조를 가지면서, ECU에 부담을 주지 않는 가상 엔진음 발생 장치를 제공하는 것이다.

상기 과제를 달성하기 위하여, 가상 엔진음 발생 장치는 자동차의 진행방향으로 배치되어, 자동차의 전방에서 유입되는 공기를 가속시키는 공기가속부, 상기 공기가속부에 연통되어 상기 공기가속부에서 가속된 공기가 외부로 토출되도록 안내하는 토출안내부 및 상기 토출안내부의 내부에 설치되어 상기 토출안내부를 통과하는 공기에 의해 특정 파장의 소리를 발생시키는 소리발생부를 포함한다.

또한, 상기 공기가속부는 자동차의 전방에서 후방으로 진행할수록 단면적이 작아지는 형상을 가질 수 있다.

한편, 상기 토출안내부는 상기 소리발생부에서 발생하는 소리가 진동되는 진동부와, 상기 진동부에서 발생되는 소리를 증폭시키는 증폭부를 포함할 수 있다.

또한, 소리발생부는 공기가 통과하는 홀이 형성되고, 상기 토출안내부에 내에 배치되는 제1리드판과, 상기 제1리드판에 일측이 결합되고, 상기 제1리드판의 홀을 통과하는 공기에 저항하며 진동되는 제2리드판을 포함할 수 있다.

본 발명의 가상 엔진음 발생 장치에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.

종래의 가상 엔진음 구현기술이 마이크, 스피커, 앰프, 제어기 등 여러 가지 부품이 필요하고, 별도의 프로그램 개발 기간이 필요하고, 가상의 사운드를 발생시키는 것인 반면 실시예는 간단한 구조로 가상 엔진음 발생시킬 수 있는 효과를 가진다.

또한, 실시예는 종래 가상 엔진음 구현장치 보다 비용이 절감되고, 신뢰성면에서 우수한 효과를 가진다.

또한, 자동차가 빠른 속도로 주행할 때는 큰 소리가 발생되며 느린 속도로 주행할 때는 작은 소리가 발생하게 되므로, 별도의 제어 연산을 필요로 하지 않으므로 자동차의 ECU(electronic control unit)에 부담도 줄일 수 있다.

또한, 비교적 간단한 구조로 구현이 가능하므로, 생산 원가 부담을 줄일 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차의 차체를 나타내는 개략적인 도면이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차를 나타내는 일부 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 엔진음 발생 장치를 나타내는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 엔진음 발생 장치의 작동 상태를 나타내는 설명도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 소리발생부를 확대한 단면도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 소리발생부를 확대한 단면도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 구성 요소들과 다른 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작 시 구성요소의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 구성요소를 뒤집을 경우, 다른 구성요소의 "아래(below)"또는 "아래(beneath)"로 기술된 구성요소는 다른 구성요소의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 구성요소는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계 및/또는 동작은 하나 이상의 다른 구성요소, 단계 및/또는 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

도면에서 각 구성요소의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기와 면적은 실제크기나 면적을 전적으로 반영하는 것은 아니다.

또한, 실시예의 구조를 설명하는 과정에서 언급하는 각도와 방향은 도면에 기재된 것을 기준으로 한다. 명세서에서 실시예를 이루는 구조에 대한 설명에서, 각도에 대한 기준점과 위치관계를 명확히 언급하지 않은 경우, 관련 도면을 참조하도록 한다.

이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 자동차를 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차의 차체를 나타내는 개략적인 도면, 도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차를 나타내는 일부 분해 사시도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 자동차는, 모터 및 동력전달 계통의 부품을 탑재하는 전방 차체(100)와, 탑승자가 승차하여 착석할 수 있는 중앙 차체(200), 스페어 타이어 및 기타 물건 등을 보관할 수 있는 후방 차체(300)를 포함한다. 또한, 실시예에 따른 자동차는 전기 자동차(EV:Electric Vehicle), 하이브리드 자동차(HEV: Hybrid Electric Vehicle) 및 수소전지 자동차 중에 어느 하나를 포함할 수 있다.

이하에서는 전기 자동차를 기준으로 설명하지만, 이에 한정되지 않고, 다른 자동차에도 적용될 수 있음은 자명하다.

차체는 닫힌 공간을 만들어 그 내부에 각종 장치를 배치하고 탑승자나 화물을 수용한다. 일부를 개폐시켜 탑승자나 화물의 출입, 각종 장치의 유지보수를 용이하게 할 수 있는 구조를 가질 필요도 있다. 외부의 비나 바람, 먼지 등에서 탑승자나 화물, 각종 장치를 보호하는 것도 중요한 작용이다. 또한, 차체는 외관으로서 차체의 형상은 그대로 자동차의 형상으로 된다.

전방 차체(100)는 우물 정(井)자를 형성하며 모터 및 변속기가 구비된다. 전방 차체(100)에는, 자동차의 진행 방향을 바꾸기 위하여 앞바퀴의 회전축 방향을 조절하는 조향 장치(110)와, 노면의 진동이 직접 차체에 닿지 않도록 하는 전륜 현가 장치(120)가 구비된다.

전방 차체(100)는 모터나 변속기, 각종 보조 기구류 등의 중량물이 집중되어 탑재되는 것을 비롯하여 전륜 현가 장치(120)의 앞바퀴를 지지할 필요가 있다. 또한, 전륜 구동 자동차에서는 구동력도 전방 차체(100)가 담당한다.

전방 차체(100)는 사고 등으로 말미암아 강아 충격을 받을 경우 파손되어 충격을 흡수하여 차실에 강한 힘이 전달되지 않도록 한다. 전방 차체(100)의 각 부품은 전방 차체에 볼트 또는 너트로 고정되거나 용접되어 있으며, 프론트 펜더, 후드 등 외판 부품만 분리할 수 있게 되어 있다.

조향 장치(110)는 자동차를 운전자가 의도하는 방향으로 주행시키기 위하여 앞바퀴의 회전축 방향을 조절하는 장치이다.

전륜 현가 장치(120)는 차체에 대하여 앞바퀴를 상하 이외의 방향에는 적당한 강성에 의하여 지지하고, 상하 방향은 스프링, 감쇠 기구에 의하여 지지하는 것이다.

중앙 차체(200)는, 전방측 바닥을 형성하는 프론트 플로어(210)와, 프론트 플로어 가운데 구비되며 배터리 모듈(410)이 장착되는 터널(230)과, 프론트 플로어의 양측 가장자리에 구비되어 하부 측면을 형성하는 사이드실 패널(229)을 포함한다.

중앙 차체(200)는 대부분 차실, 즉 탑승자 등이 탑승하는 장소로 되어 있기 때문에 내부 공간은 될수록 크게 한다.

프론트 플로어(210)는 차실 내의 바닥으로서 강도가 높고 면적이 넓은 패널이다. 프론트 플로어(210)의 좌우에는 각 필러의 베이스가 되는 사이드 실 패널(229)이 앞에서 뒤까지 연결되어 있다. 프론트 플로어(210)의 가운데에는 터널(230)이 구비된다.

터널(230)은 배터리 모듈(410)이 장착되도록 상방으로 인입되어 형성된다. 터널(230)의 양측은 프론트 플로어(210)와 결합된다. 터널(230)과 프론트 플로어(210)는 용접으로 결합되는 것이 바람직하다. 터널(230)의 양측 가장자리 하측에는 배터리 모듈(410)을 지지하는 배터리 캐리어(420)가 결합된다. 배터리 캐리어(420)는 볼트 또는 너트로 터널(230)에 결합된다.

사이드 실 패널(229)은 사각 단면 구조로서 프론트 필러(미도시), 센터 필러(미도시) 또는 리어 휠 하우스(미도시)가 결합될 수 있다. 사이드 실 패널(229)은 프론트 플로어(210)의 양측 가장자리에 결합된다.

후방 차체(300)는 후방측 바닥을 형성하는 리어 플로어(310)를 포함한다. 후방 차체(300)에는 노면의 진동이 직접 차체에 닿지 않도록 하는 후륜 현가 장치(330)가 구비된다.

후방 차체(300)는 후륜 현가 장치(330)의 뒷바퀴를 지지할 필요가 있다. 또한, 후륜 구동 자동차에서는 구동력도 후방 차체(300)가 담당한다.

후륜 현가 장치(330)는 차체에 대하여 뒷바퀴를 상하 이외의 방향에는 적당한 강성에 의하여 지지하고, 상하 방향은 스프링, 감쇠 기구에 의하여 지지하는 것이다.

배터리 모듈(410)은 전류를 공급한다. 배터리 모듈(410)은 리튬/이온 셀이 복수로 연결된 것이다. 배터리 모듈(410)은 T자 형상으로 형성되며, 중앙 차체(200)의 터널(230) 및 후방 차체(300)의 리어 플로어(310)에 장착되는 것이 바람직하다.

배터리 캐리어(420)는 배터리를 지지한다. 배터리 캐리어(420)는 중앙 차체(200) 및 후방 차체(300)와 결합하는 것이 바람직하다.

가상 엔진음 발생 장치는 차체(100)(200)(300)에 결합할 수 있고, 바람직하게는 차체(100)(200)(300)이 하부에 결합된다. 그리고, 가상 엔진음 발생 장치는 자동차의 진행에 따른 공기의 유동을 효과적으로 이용하기 위해서, 자동차의 진행방행에 수평되게 배치될 수 있다. 여기서, "수평"의 의미는 수학적으로 완벽한 의미의 수평을 의미하는 것은 아니라, 어느 정도 오차를 포함하는 공학적인 의미의 수평을 의미한다.

가상 엔진음 발생 장치는 자동차의 차체에 체결부재(50)에 의해 결합된다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 엔진음 발생 장치를 나타내는 단면도, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 엔진음 발생 장치의 작동 상태를 나타내는 설명도, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 소리발생부를 확대한 단면도이다.

도 4를 참조하면, 실시예에 따른 가상 엔진음 발생 장치(10)는 자동차의 진행방향으로 배치되어, 자동차의 전방에서 유입되는 공기를 가속시키는 공기가속부(20), 공기가속부(20)에 연통되어 공기가속부(20)에서 가속된 공기가 외부로 토출되도록 안내하는 토출안내부(30) 및 토출안내부(30)의 내부에 설치되어 토출안내부(30)를 통과하는 공기에 의해 특정 파장의 소리를 발생시키는 소리발생부(40)를 포함한다.

공기가속부(20)는 자동차의 진행방향으로 배치되어, 자동차의 전방에서 유입되는 공기를 가속시킨다. 즉, 공기가속부(20)는 자동차의 진행방향에 수평하게 배치되어서, 자동차의 진행에 의해 발생하는 공기의 유동을 가속시킨다. 다만, 공기가속부(20)는 자동차의 진행방향과 오차범위 내에서 수평하게 배치될 수도 있다.

공기가속부(20)는 내부에 공기가 유동되는 공간을 가지게 형성된다.

공기가속부(20)는 자동차의 전방에서 유입되는 공기를 가속할 수 있는 모든 형상을 가질 수 있다. 예를 들면, 공기가속부(20)는 자동차의 전방에서 후방으로 진행할수록 단면적이 작아지는 형상을 가질 수 있다. 베르누이의 법칙 상 단면적의 변화로 인해 공기의 압력에너지가 속도에너지로 변환되어서 공기가속부(20)의 후방에서는 전방보다 공기의 속도가 증가하게 된다. 여기서, "단면적"은 자동차의 진행방행에 수직인 임의선을 따라 자른 면적을 의미한다. 바람직하게는 공기가속부(20)는 원추 형상을 가질 수 있다.

공기가속부(20)는 자동차가 저속으로 주행하더라도, 토출안내부(30)로 유입되는 공기를 가속시켜서, 가상 엔진음 발생 장치(10)가 작동할 수 있도록 하는 역할을 한다.

토출안내부(30)는 공기가속부(20)에 연통되어 공기가속부(20)에서 가속된 공기가 외부로 토출되도록 안내한다. 또한, 토출안내부(30)는 소리발생부(40)에서 발생된 공기의 파장을 진동시키고, 증폭한다.

토출안내부(30)는 소리발생부(40)에서 발생하는 소리가 진동되는 진동부(31)와, 진동부(31)에서 발생되는 소리를 증폭시키는 증폭부(32)를 포함할 수 있다.

진동부(31)는 공기가속부(20)의 평균단면적보다 작은 단면적을 가질 수 있다. 바람직하게는 진동부(31)는 공기가속부(20)의 후방의 단면적에 대응되는 단면적을 가질 수 있다.

진동부(31)는 대략적인 원통 형상을 가질 수 있고, 바람직하게는 진동부(31)는 저주파음이 발생되는 부피 또는 길이를 가질 수 있다. 여기서 저주파음은 대략20~100Hz 정도의 음을 의미한다. 즉, 토출안내부(30)는 대략 20~100Hz 정도의 음을 발생시킬 수 있는 부피 또는 길이를 가질 수 있다. 따라서, 자동차의 엔진음과 유사하고 무게감 있는 소리를 발생시킬 수 있으므로, 생동감 있는 가상 엔진음을 발생시킬 수 있다. 다만, 토출안내부(30)의 형상은 이에 한정되지 않고, 다양한 형상을 가질 수 있음은 물론이다.

즉, 진동부(31)의 길이가 길면 저주파 영역의 소리가 발생하게 되고, 진동부(31)의 길이가 짧으면 고주파 영역의 소리가 발생하게 된다.

진동부(31)의 재질은 제한이 없고, 금속 재질 또는 합성수지 재질을 포함할 수 있다.

진동부(31)에는 가상 엔진음 발생 장치(10)를 자동차에 결합시키는 체결부재(50)가 결합될 수 있다. 체결부재(50)는 진동부(31)의 진동을 방해하지 않도록, 진동부(31)와 좁은 접촉면적을 가지는 것이 바람직하다.

증폭부(32)는 진동부(31)에서 진동되는 소리를 증폭시킨다. 증폭부(32)는 자동차의 전방에서 자동차의 후방으로 진행할수록 단면적이 커지는 형상을 가진다.

증폭부(32)는 원추 형상을 가길 수 있지만, 이에 한정되지 않고 다양한 형상을 가질 수 있다.

또한, 자동차의 측면에 위치한 보행자에게 엔진음을 들려줄 수 있도록, 증폭부(32)의 후단은 자동차의 측면을 향해 벤딩될 수 있다.

도 5를 참조하면, 자동차의 진행에 따라 발생한 공기의 유동이 공기가속부(20)로 유입된다. 공기가속부(20)를 통과한 공기는 가속되어 토출안내부(30)로 안내되고, 소리발생부(40)에서 소리를 발생시킨 후 토출안내부(30)를 울리며 외부로 빠져나가며 자동차 주변에 가상 엔진음을 발생시키게 된다.

따라서, 종래의 가상 엔진음 구현기술이 마이크, 스피커, 앰프, 제어기 등 여러 가지 부품이 필요하고, 별도의 프로그램 개발 기간이 필요하고, 가상의 사운드를 발생시키는 것인 반면 실시예는 간단한 구조로 가상 엔진음 발생시킬 수 있는 효과를 가진다. 또한, 실시예는 종래 가상 엔진음 구현장치 보다 비용이 절감되고, 신뢰성면에서 우수한 효과를 가진다.

도 6을 참조하면, 소리발생부(40)는 토출안내부(30)의 내부에 설치되어 토출안내부(30)를 통과하는 공기에 의해 특정 파장의 소리를 발생시킨다.

소리발생부(40)에서 발생되는 소리의 파장은 제한이 없지만, 바람직하게는 엔진음과 유사한 음을 발생시키기 위해 상술한 저주파 영역의 음을 발생시키는 것이 바람직하다.

이를 위해, 소리발생부(40)는 진동부(31)에 배치되고, 소리발생부(40)는 공기가속부(20)에 인접하여 배치될 수 있다. 다시 설명하면, 소리발생부(40)가 공기가속부(20)에 인접하게 위치되면, 진동부(31) 내에서 소리발생부(40)에서 발생된 공기의 파장이 진동할 수 있는 공간이 길어지므로, 저주파 영역의 소리 발생되게 된다.

소리발생부(40)는 다양한 구성을 가질 수 있지만, 제1리드판(41)과 제2리드판(42)을 포함할 수 있다.

제1리드판(41)은 토출안내부(30)에 배치된다. 바람직하게는 진동부(31)의 내측에 배치된다. 즉, 제1리드판(41)은 진동부(31)의 내측을 이동하는 공기의 이동을 방해하는 판 형상으로, 진동부(31)에 수직적으로 설치된다.

제1리드판(41)에는 적어도 하나 이상의 홀(42)이 형성된다. 홀(42)은 진동부(31) 내의 공기가 지나가는 통로가 되고, 공기가 좁은 공간을 통과하게 되면서 소리가 발생하게 된다.

제2리드판(42)은 제1리드판(41)에 일측이 결합되고, 제1리드판(41)의 홀(42)을 통과하는 공기에 저항하며 진동된다. 즉, 제2리드판(42)은 제1리드판(41)의 홀(42)을 통과하는 공기에 의해 진동되어서, 공기의 파장을 발생시킨다. 이는 제1리드판(41)에 홀(42)만 형성된 경우 보다 큰 소리를 낼 수 있다.

제2리드판(42)은 제1리드판(41)에서 이격되어 제1리드판(41)에 형성된 홀(42)과 수평적으로 중첩된다. 제2리드판(42)은 제1리드판(41)에 형성된 홀(42)을 가리게 형성된다. 따라서, 진동부(31) 내에서 흐르는 공기가 제1리드판(41)에 형성된 홀(42)을 통과하면서, 홀(42) 앞의 제2리드판(42)을 진동시키면서, 공기의 파장을 발생시킨다. 제2리드판(42)은 제1리드판(41)에 이격되어서 진동이 발생하게 된다.

실시예에 따른 가상 엔진음 발생 장치(10)에서 발생되는 소리는 자동차의 속도에 의해 조절되게 된다. 즉, 자동차가 빨리 주행하는 경우, 공기가속부(20)로 유입되는 공기의 속도가 빠르므로, 토출안내부(30)로 들어오는 공기의 속도는 더욱 빨라져서 큰 소리가 발생되게 되고, 반대의 경우는 작은 소리가 발생하게 된다.

따라서, 자동차가 빠른 속도로 주행할 때는 큰 소리가 발생되며 느린 속도로 주행할 때는 작은 소리가 발생하게 된다. 또한, 일정속도 이하로 달릴 때는 인간이 감지할 수 없는 소리가 발생하게 된다. 따라서, 복잡한 제어방법을 사용하기 않고, 자동차의 속도에 따라 다른 가상 엔진음을 구현할 수 있고, 자동차의 ECU(electronic control unit)에 부담도 줄일 수 있다.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 소리발생부를 확대한 단면도이다.

실시예에 따른 가상 엔진음 발생 장치(10)는 도 6의 실시예와 비교하면, 제1리드판(41)의 결합형태에 차이점이 존재한다. 이하에서는 이전에 설명한 구성요소와 동일한 구성요소에 대한 설명은 생략하도록 한다.

제1리드판(41)은 토출안내부(30)의 내측에 형성된 홈에 유동 가능하게 결합될 수 있다. 토출안내부(30)의 내측에 형성된 홈은 제1리드판(41)의 두께보다 큰 폭을 가지게 되어서 제1리드판(41)이 전후로 움직이면서 소리를 발생하게 된다. 따라서, 제2리드판(42)의 진동에 의해 발생하는 파장 외에 제1리드판(41)의 진동에 의해 다른 파장이 발생하게 된다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.

<부호의 설명>

20 : 공기가속부 30 : 토출안내부

40 : 소리발생부

Claims (19)

1. 자동차의 진행방향으로 배치되어, 자동차의 전방에서 유입되는 공기를 가속시키는 공기가속부;
   상기 공기가속부에 연통되어 상기 공기가속부에서 가속된 공기가 외부로 토출되도록 안내하는 토출안내부; 및
   상기 토출안내부의 내부에 설치되어 상기 토출안내부를 통과하는 공기에 의해 복수의 특정 파장의 소리를 발생시키는 소리발생부를 포함하고,
   상기 소리발생부는,
   공기가 통과하는 홀이 형성되고, 상기 토출안내부 내에 형성된 홈에 전후로 유동 가능하게 배치되어 진동에 의해 소리가 발생하는 제1리드판과
   상기 제1리드판에 일측이 결합되고, 상기 제1리드판의 홀을 통과하는 공기에 저항하며 진동되어 상기 소리와 다른 파장의 소리가 발생하는 제2리드판이 형성되는 가상 엔진음 발생 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 공기가속부는,
   자동차의 전방에서 후방으로 진행할수록 단면적이 작아지는 형상을 가지는 가상 엔진음 발생 장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 토출안내부는,
   상기 소리발생부에서 발생하는 소리가 진동되는 진동부와,
   상기 진동부에서 발생되는 소리를 증폭시키는 증폭부를 포함하는 가상 엔진음 발생 장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 소리발생부는 진동부에 배치되는 가상 엔진음 발생 장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 소리발생부는 상기 공기가속부에 인접하여 배치되는 가상 엔진음 발생 장치.
6. 제3항에 있어서,
   상기 진동부는,
   상기 공기가속부의 평균단면적보다 작은 단면적을 가지는 가상 엔진음 발생 장치.
7. 제3항에 있어서,
   상기 진동부는 원통 형상인 가상 엔진음 발생 장치.
8. 제3항에 있어서,
   상기 진동부는 저주파음이 발생되는 부피 또는 길이를 가지는 가상 엔진음 발생 장치.
9. 제3항에 있어서,
   상기 증폭부는 자동차의 전방에서 자동차의 후방으로 진행할수록 단면적이 커지는 형상을 가지는 가상 엔진음 발생 장치.
10. 제1항에 있어서,
    상기 제2리드판은 상기 제1리드판에서 이격되어 상기 제1리드판에 형성된 홀과 수평적으로 중첩되는 가상 엔진음 발생 장치.
11. 제1항에 있어서,
    상기 자동차는 전기자동차, 하이브리드 자동차, 연료전지 및 수소전지 자동차 중에 어느 하나를 포함하는 가상 엔진음 발생 장치.
12. 제1항에 있어서,
    상기 소리는 상기 자동차의 속도에 의해 조절되는 가상 엔진음 발생 장치.
13. 가상 엔진음 발생 장치를 포함하는 자동차에 있어서,
    상기 가상 엔진음 발생 장치는,
    자동차의 진행방향으로 배치되어, 자동차의 전방에서 유입되는 공기를 가속시키는 공기가속부;
    상기 공기가속부에 연통되어 상기 공기가속부에서 가속된 공기가 외부로 토출되도록 안내하는 토출안내부; 및
    상기 토출안내부의 내부에 설치되어 상기 토출안내부를 통과하는 공기에 의해 복수의 특정 파장의 소리를 발생시키는 소리발생부를 포함하고,
    상기 소리발생부는,
    공기가 통과하는 홀이 형성되고, 상기 토출안내부 내에 형성된 홈에 전후로 유동 가능하게 배치되어 진동에 의해 소리가 발생하는 제1리드판; 및
    상기 제1리드판에 일측이 결합되고, 상기 제1리드판의 홀을 통과하는 공기에 저항하며 진동되어 상기 소리와 다른 파장의 소리가 발생하는 제2리드판을 포함하는 자동차.
14. 제13항에 있어서,
    상기 토출안내부는,
    상기 소리발생부에서 발생하는 소리가 진동되는 진동부와,
    상기 진동부에서 발생되는 소리를 증폭시키는 증폭부를 포함하는 자동차.
15. 제14항에 있어서,
    상기 공기가속부는 상기 진동부 보다 자동차의 전방에 배치되고,
    상기 진동부는 상기 증폭부 보다 자동차의 전방에 배치되는 자동차.
16. 제13항에 있어서,
    상기 가상 엔진음 발생 장치는 상기 자동차 차체의 하부에 결합하는 자동차.
17. 제16항에 있어서,
    상기 가상 엔진음 발생 장치는 상기 자동차의 차체에 체결부재에 의해 결합되는 자동차.
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