KR101468776B1 - 친환경 차량의 작동 사운드 발생 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 친환경 차량의 작동 사운드 발생 장치에 관한 것으로, 차량의 다양한 작동 상태를 감지하고, 감지된 차량 작동 상태에 따라 다양한 종류의 작동음을 재생하거나 또는 서로 다른 재생 방식으로 작동음을 재생함으로써, 차량 작동 상태에 따라 더욱 생동감있는 작동음을 운전자 및 보행자에게 전달할 수 있고, 이에 따라 보행자의 안전을 더욱 확보할 수 있을 뿐만 아니라 운전자에 대해 안전 운행을 유도할 수 있는 친환경 차량의 작동 사운드 발생 장치를 제공한다.

Description

친환경 차량의 작동 사운드 발생 장치{Driving Sound Generating System for Environment Friendly Vehicle}

본 발명은 친환경 차량의 작동 사운드 발생 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는 차량의 다양한 작동 상태를 감지하고, 감지된 차량 작동 상태에 따라 다양한 종류의 작동음을 재생하거나 또는 서로 다른 재생 방식으로 작동음을 재생함으로써, 차량 작동 상태에 따라 더욱 생동감있는 작동음을 운전자 및 보행자에게 전달할 수 있고, 이에 따라 보행자의 안전을 더욱 확보할 수 있을 뿐만 아니라 운전자에 대해 안전 운행을 유도할 수 있는 친환경 차량의 작동 사운드 발생 장치에 관한 것이다.

최근 들어 에너지 고갈로 인한 대체 수송 수단으로 친환경 차량에 대한 개발이 매우 활발하다. 친환경 차량으로는 대표적으로 하이브리드 자동차(Hybrid Vehicle), 전기 자동차(Electric Vehicle), 수소연료전지 자동차(Fuel Cell Electric Vehicle) 등이 있는데, 이러한 친환경 차량은 엔진이 작동하는 방식이 아니므로, 기존의 내연기관 차량과는 달리 주행시 엔진 소음 등이 발생하지 않는다. 따라서, 이러한 친환경 차량에 대해서는 주변 보행자 보호를 위한 법규 제정이 준비중에 있으며, 이러한 법규 제정과 연관된 친환경 차량의 가상 작동 사운드 발생 시스템에 대한 연구 개발이 필요한 실정이다.

즉, 하이브리드 자동차, 전기 자동차, 수소연료전지 자동차 등의 친환경 차량은 가솔린 차량 및 디젤 차량에서 발생되는 엔진 특유의 사운드가 발생되지 않는데, 이로 인하여 차량이 보행자 쪽으로 근접해 오거나 골목길 혹은 실내 주차장과 같은 장소에서 보행자가 차량을 인지하지 못하여 사고가 발생 되기도 하며, 차량 소음이 발생되지 않아 운전자 또한 차량의 시동 상태 혹은 차량의 현재 상태에 대해 인지하기 힘들다는 문제가 있다.

뿐만 아니라 전기 자동차 또는 수소연료전지 자동차와 같이 에너지를 충전해야 하는 시스템의 차량에서는 충전기를 연결하여 충전할 경우 충전이 시작되었는지 또는 완료되었는지 여부를 알기가 어려우며, 베터리 방전 또는 연료 부족으로 인한 위험에 대해 운전자가 인식할 수 있는 차량 정보가 많이 부족하여 사용이 매우 불편하다는 문제가 있다.

이러한 문제들을 해결하기 위해 최근에는 친환경 차량에 대해 가상의 엔진 사운드를 발생시키는 장치들이 개발되고 있는데, 현재 개발되고 있는 가상 엔진 사운드 발생 장치들은 단순히 차량 주행에 따른 엔진 유사음을 발생시키는 정도로서, 보행자 또는 운전자에게 다양한 기능을 제공하지 못하며, 차량의 현재 상태에 대한 정보 제공 등이 부족하여 여전히 그 기술 수준이 미미한 수준이다.

특히, 차량을 시동하여도 특유의 차량 시동음이 발생되지 않아 차량 시동 상태를 알 수 없고, 단순희 차량 속도 계기판(cluster)에 차량이 주행할 수 있다는 문구만 표시하여 운전자에게 현재 차량 상태를 전달함에 있어 부족함이 있으며, 친환경 차량에 가상 엔진음을 발생하는 장치가 있다고 하여도 현재는 특정 속도 구간에서 주행하고 있을 경우 단순히 차량 속도에 따라 차량 유사음을 발생시켜 볼륨을 증가 하거나 혹은 감소하여 보행자에게 차량 접근을 알려 주지만 실제 운전자가 가감속을 하는 행위와 발생되는 차량 가상 엔진음이 다소 상이하여 운전자 및 보행자가 약간의 거부감을 느낄 수 있는 문제점이 있다. 또한 자동차 주행의 주체가 되는 운전자에게 현재의 차량 상태를 알려주지 못해 운전자가 현재 차량의 상태를 제대로 파악하지 못하는 문제점도 있다.

선행 기술로는 국내등록특허 제10-985767호 등이 있다.

본 발명은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 발명한 것으로서, 본 발명의 목적은 차량의 다양한 작동 상태를 감지하고, 감지된 차량 작동 상태에 따라 다양한 종류의 작동음을 재생하거나 또는 서로 다른 재생 방식으로 작동음을 재생함으로써, 차량 작동 상태에 따라 더욱 생동감있는 작동음을 운전자 및 보행자에게 전달할 수 있고, 이에 따라 보행자의 안전을 더욱 확보할 수 있을 뿐만 아니라 운전자에 대해 안전 운행을 유도할 수 있는 친환경 차량의 작동 사운드 발생 장치를 제공한다.

본 발명의 다른 목적은 차량의 충전기 연결 상태 또는 충전 동력 에너지 잔량 알림 등 차량의 다양한 상태를 사용자에게 안내할 수 있는 작동음을 안내 메시지 형태로 발생시킴으로써, 차량에 대한 상태를 운전자가 용이하게 인식할 수 있고, 이에 따라 차량 운전 조작 및 관리를 더욱 편리하게 수행할 수 있도록 하는 친환경 차량의 작동 사운드 발생 장치를 제공한다.

본 발명의 또 다른 목적은 차량이 작동 레디 상태에 있는 경우에도 작동음을 발생시켜 운전자 및 보행자에게 차량 상태를 인식시킬 수 있고, 차량 속도 또는 급가속이나 급감속 상태에 따라 다양한 종류의 작동음을 발생시켜 현재 운전 조작 상태를 운전자 및 보행자에게 좀더 정확하게 인식시킬 수 있고, 이에 따라 운전자 및 보행자의 안전을 도모할 수 있는 친환경 차량의 작동 사운드 발생 장치를 제공한다.

본 발명은, 차량의 작동 상태를 감지하는 차량 상태 감지부; 차량의 작동 상태에 따라 출력될 수 있는 다수개의 작동음이 음원 데이터 형태로 저장되는 음원 저장부; 상기 음원 저장부에 저장된 작동음 중 어느 하나를 선택하여 다양한 재생 방식으로 재생하는 음원 재생부; 상기 음원 재생부에 의해 재생되는 작동음을 출력하는 작동음 출력부; 및 상기 차량 상태 감지부의 감지 신호를 인가받고, 인가받은 감지 신호에 따라 상기 작동음의 종류 또는 재생 방식이 서로 다르게 재생되도록 상기 음원 재생부를 동작 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 차량의 작동 사운드 발생 장치를 제공한다.

이때, 상기 차량 상태 감지부는 차량의 동력 에너지 충전 상태, 작동 레디 상태, 기어 작동 상태, 전기 모터 작동 스피드, 전기 모터 작동 토크 및 가속 페달 위치를 포함하는 차량의 작동 상태를 감지할 수 있다.

또한, 상기 음원 저장부에는 차량의 엔진 시동음, 엔진 작동음 및 별도의 경고음을 포함하는 음향 사운드와, 음성 안내 메시지 형태의 음성 사운드가 음원 데이터 형태로 저장될 수 있다.

또한, 상기 차량 상태 감지부는 차량의 충전기가 전원에 연결되었는지 충전기 연결 여부를 감지하고, 상기 충전기 연결 여부에 따라 상기 음원 재생부는 상기 음원 저장부에 저장된 충전기 연결음을 재생하도록 상기 제어부에 의해 동작 제어될 수 있다.

또한, 상기 차량 상태 감지부는 차량의 충전기가 충전 시작되었는지 여부와 충전 완료되었는지 여부를 감지하고, 상기 충전기의 충전 시작 여부 또는 충전 완료 여부에 따라 상기 음원 재생부는 상기 음원 저장부에 저장된 충전 시작음 또는 충전 완료음을 재생하도록 상기 제어부에 의해 동작 제어될 수 있다.

또한, 상기 충전기가 전원에 연결된 상태에서 미리 설정된 시간 동안 상기 충전기의 충전 시작 여부가 감지되지 않거나 또는 상기 충전기가 충전 시작된 상태에서 미리 설정된 시간 동안 상기 충전기의 충전 완료 여부가 감지되지 않으면, 상기 음원 재생부는 상기 음원 저장부에 저장된 충전 오류 경고음을 재생하도록 상기 제어부에 의해 동작 제어될 수 있다.

또한, 상기 차량 상태 감지부에 의해 차량의 작동 레디 상태가 감지되면, 상기 음원 재생부는 상기 음원 저장부에 저장된 엔진 시동음을 재생하도록 상기 제어부에 의해 동작 제어될 수 있다.

또한, 상기 차량 상태 감지부는 기어 작동 상태를 감지하고, 감지된 기어 작동 상태가 주행이 가능한 상태인 경우 상기 음원 재생부는 상기 음원 저장부에 저장된 엔진 작동음을 재생하도록 상기 제어부에 의해 동작 제어될 수 있다.

또한, 상기 차량 상태 감지부는 전기 모터의 작동 스피드, 전기 모터의 작동 토크 및 가속 페달 위치 중 적어도 어느 하나를 통해 차량 속도를 감지하고, 감지된 차량 속도가 제 1 설정 속도 이하인 경우 상기 음원 재생부는 상기 음원 저장부에 저장된 엔진 작동음을 재생하도록 상기 제어부에 의해 동작 제어될 수 있다.

또한, 상기 음원 재생부는 상기 엔진 작동음의 볼륨이 점점 증가하는 페이드 인 방식으로 재생하도록 동작 제어될 수 있다.

또한, 상기 차량 상태 감지부에 의해 감지된 차량 속도가 상기 제 1 설정 속도 이상인 경우, 상기 음원 재생부는 상기 엔진 작동음의 볼륨이 점점 작아지는 페이드 아웃 방식으로 상기 엔진 작동음의 재생을 정지하도록 상기 제어부에 의해 동작 제어될 수 있다.

또한, 상기 차량 상태 감지부는 전기 모터의 작동 스피드, 전기 모터의 작동 토크 및 가속 페달 위치 중 적어도 어느 하나를 통해 차량 속도의 증감 변화율을 감지하고, 감지된 차량 속도의 증감 변화율에 따라 상기 음원 재생부는 상기 엔진 작동음의 재생 방식을 변화시키도록 상기 제어부에 의해 동작 제어될 수 있다.

또한, 상기 친환경 차량의 작동 사운드 발생 장치는, 사용자에 의해 온/오프 조작되는 작동 스위치를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 작동 스위치의 온/오프 신호에 따라 상기 음원 재생부의 작동 상태가 온/오프되도록 제어할 수 있다.

본 발명에 의하면, 차량의 다양한 작동 상태를 감지하고, 감지된 차량 작동 상태에 따라 다양한 종류의 작동음을 재생하거나 또는 서로 다른 재생 방식으로 작동음을 재생함으로써, 차량 작동 상태에 따라 더욱 생동감있는 작동음을 운전자 및 보행자에게 전달할 수 있고, 이에 따라 보행자의 안전을 더욱 확보할 수 있을 뿐만 아니라 운전자에 대해 안전 운행을 유도할 수 있는 효과가 있다.

또한, 차량의 충전기 연결 상태 또는 충전 동력 에너지 잔량 알림 등 차량의 다양한 상태를 사용자에게 안내할 수 있는 작동음을 안내 메시지 형태로 발생시킴으로써, 차량에 대한 상태를 운전자가 용이하게 인식할 수 있고, 이에 따라 차량 운전 조작 및 관리를 더욱 편리하게 수행할 수 있도록 하는 효과가 있다.

또한, 차량이 작동 레디 상태에 있는 경우에도 작동음을 발생시켜 운전자 및 보행자에게 차량 상태를 인식시킬 수 있고, 차량 속도 또는 급가속이나 급감속 상태에 따라 다양한 종류의 작동음을 발생시켜 현재 운전 조작 상태를 운전자 및 보행자에게 좀더 정확하게 인식시킬 수 있고, 이에 따라 운전자 및 보행자의 안전을 도모할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 친환경 차량의 작동 사운드 발생 장치의 구성을 기능적으로 도시한 기능 블록도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 친환경 차량의 작동 사운드 발생 장치의 작동 상태를 단계적으로 도시한 작동 흐름도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 친환경 차량의 작동 사운드 발생 장치의 가상 작동음 발생 구간을 개념적으로 도시한 도면,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 친환경 차량의 가속 페달, 기어 변속 및 엔진 회전수와의 관계를 도시한 도면이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 친환경 차량의 작동 사운드 발생 장치의 구성을 기능적으로 도시한 기능 블록도이다.

본 일 실시예에 따른 친환경 차량의 작동 사운드 발생 장치는 차량의 작동 상태에 따라 다양한 작동음 또는 재생 방식을 적용하여 더욱 생동감있고 안전한 가상 작동 사운드를 발생시켜 운전자 및 보행자에게 제공하는 장치로서, 차량 상태 감지부(100)와, 음원 저장부(500)와, 음원 재생부(600)와, 작동음 출력부(800)와, 제어부(400)를 포함하여 구성된다.

차량 상태 감지부(100)는 차량의 작동 상태를 감지하기 위한 구성으로, 이를 통해 감지된 차량의 작동 상태에 따라 다양한 작동음을 발생시킬 수 있기 때문에, 차량에 대한 다양한 작동 상태를 감지하도록 구성되는 것이 바람직하다. 예를 들면, 차량 상태 감지부(100)는 차량의 동력 에너지 충전 상태, 작동 레디(READY) 상태, 기어 작동 상태, 전기 모터 작동 스피드, 전기 모터 작동 토크, 가속 페달 위치 등의 각종 차량 작동 상태를 감지하도록 구성될 수 있다. 각각의 작동 상태들은 각각 별도의 센서 등을 통해 감지하도록 구성될 수 있으며, 여기서 감지된 각각의 작동 상태들을 통해 차량의 속도, 가속도 등을 판단할 수 있고, 이를 이용하여 현재 작동 상태에 더욱 적합한 형태의 작동음을 발생시킬 수 있다.

음원 저장부(500)는 차량의 작동 상태에 따라 출력될 수 있는 다양한 종류의 작동음을 음원 데이터 형식으로 저장하는 구성으로, 예를 들면, 차량의 엔진 시동음, 엔진 작동음 및 별도의 경고음과 같은 음향 사운드와, 음성 안내 메시지 형태의 음성 사운드 등이 음원 데이터 형태로 저장될 수 있다.

음원 재생부(600)는 제어부(400)에 의해 동작 제어되며, 음원 저장부(500)에 저장된 작동음 중 어느 하나를 선택하여 다양한 재생 방식으로 재생하도록 구성된다. 예를 들면, 작동음의 볼륨을 높이거나 낮추는 방식으로 음원을 재생하거나, 음원을 자연스럽게 표현하기 위해 볼륨이 점점 높아지는 페이드 인(fade in) 방식 또는 볼륨이 점점 낮아지는 페이드 아웃(fade out) 방식으로 음원을 재생할 수 있다. 또한, 차량 상태 감지부(100)에 의해 감지된 가속 페달 위치, 전기 모터 작동 스피드, 전기 모터 작동 토크 등에 따라 출력 음원의 주파수를 조절하여 재생할 수도 있다.

작동음 출력부(800)는 음원 재생부(600)에 의해 재생되는 작동음을 출력하는 장치로서, 도 1에 도시된 바와 같이 작동음이 보행자에게 전달되도록 차량의 외부로 출력하는 외부 출력부(810)와, 작동음이 운전자에게 전달되도록 차량의 내부로 출력하는 내부 출력부(820)로 구성될 수 있다. 이러한 외부 출력부(810)와 내부 출력부(820)는 재생되는 작동음에 따라 어느 하나가 선택되거나 모두 선택되어 작동음을 출력하도록 제어부(400)에 의해 동작 제어될 수 있다. 외부 출력부(810)는 차량의 보닛 내부에 배치되도록 장착될 수 있으며, 차량의 전방 또는 측면에 위치한 보행자 또는 운전자에게 현재 차량 작동 상태에 대한 작동음을 전달하고, 내부 출력부(820)는 차량 실내에 별도로 장착될 수 있으며, 작동음을 차량 실내 공간으로 전달하여 운전자에게 현재 차량 작동 상태에 대한 작동음을 전달한다.

제어부(400)는 차량 상태 감지부(100)에 의해 감지된 다양한 감지 신호를 인가받고, 인가받은 감지 신호에 따라 작동음의 종류 또는 재생 방식이 서로 다르게 재생되도록 음원 재생부(600)를 동작 제어하며, 전체적인 시스템의 작동 상태를 전반적으로 제어한다. 이때, 제어부(400)는 CAN 통신부(300)를 통해 차량 상태 감지부(100)로부터 감지 신호를 인가받도록 구성된다.

도 1에 도시된 데이터 스위치부(510)는 제어부(400)와 음원 재생부(600)에서 음원 저장부(500)에 음원 데이터를 쓰기/읽기 혹은 삭제하는 과정에서 데이터 충돌을 방지하기 위해 중간 스위치 역할을 수행한다. 음원 증폭부(700)는 음원 재생부(600)에서 출력된 음원을 입력받아 작동음 출력부(800)를 통해 운전자 및 보행자에게 음원을 전달하기 위해 음원 재생부(600)에서 출력된 음원의 에너지 성분보다 더 큰 에너지 성분으로 만들어 외부로 출력하도록 구성된다.

이와 같은 구성에 따라 본 발명의 일 실시예에 따른 친환경 차량의 작동 사운드 발생 장치는 차량의 다양한 작동 상태를 감지하고 이에 따라 해당 작동 상태에 적절한 형태의 작동음을 다양한 방식으로 출력함으로써, 보행자에게 차량 상태를 인식시켜 보행자의 안전을 확보할 수 있으며, 또한, 운전자에게 차량의 현재 작동 상태를 보다 정확하게 인식시킬 수 있어 운전자의 운전 주행 조건을 더욱 편리하고 안전하게 유지시킬 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 친환경 차량의 작동 사운드 발생 장치는 도 1에 도시된 바와 같이 별도의 작동 스위치(200)가 더 장착될 수 있으며, 작동 스위치(200)는 사용자에 의해 조작되어 온/오프 작동하도록 구성될 수 있다. 이러한 작동 스위치(200)의 온/오프 신호에 따라 제어부(400)는 음원 재생부(600)의 작동 상태가 온/오프되도록 동작 제어할 수 있다.

즉, 작동 스위치(200)를 차량 실내에 장착하여 사용자에 의해 온/오프 조작 가능하게 구성함으로써, 사용자는 음원 재생부(600)를 온/오프 작동시킬 수 있는데, 예를 들면, 사용자가 매우 조용한 상태로 운전을 즐기고 싶다면, 차량 작동 상태에 따라 발생하는 작동음이 재생, 출력되지 않도록 작동 스위치(200)를 오프 상태로 조작할 수 있다.

아울러, 작동 스위치(200)는 음원 재생부(600)를 통해 재생되는 작동음의 재생 방식이나 종류 등을 사용자가 선택 조작할 수 있도록 구성될 수도 있다. 예를 들면, 작동음의 음원 종류, 음량, 주파수, 재생 방식 등을 선택 조작할 수 있도록 구성될 수 있으며, 이때, 제어부(400)는 이러한 작동 스위치(200)의 선택 조작에 따라 음원 재생부(600)를 동작 제어할 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 친환경 차량의 작동 사운드 발생 장치의 작동 상태를 단계적으로 도시한 작동 흐름도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 친환경 차량의 작동 사운드 발생 장치의 가상 작동음 발생 구간을 개념적으로 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 친환경 차량의 가속 페달, 기어 변속 및 엔진 회전수와의 관계를 도시한 도면이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 작동 사운드 발생 장치는 먼저, 차량 상태 감지부(100)에 의해 차량의 충전기가 전원에 연결되었는지 충전기 연결 여부가 감지된다. 이러한 차량 상태 감지부(100)에 의한 감지 신호은 제어부(400)로 인가되고, 제어부(400)는 인가된 감지 신호에 따라 음원 재생부(600)가 음원 저장부(500)에 저장된 별도의 충전기 연결음을 재생하도록 동작 제어한다. 충전기 연결음은 차량 환경에 따라 여러 형태의 차임(chime)으로 구성되거나 안내 메시지 형태의 음성 사운드로 구성될 수도 있다. 예를 들면, "충전기가 연결되었습니다" 라는 안내 메시지 형태의 음성 사운드로 구성될 수 있다.

이와 같이 충전기가 전원에 연결된 경우, 차량 상태 감지부(100)는 차량의 충전기가 충전 시작되었는지 여부와 충전 완료되었는지 여부를 감지하고, 이러한 감지 신호는 제어부(400)로 인가된다. 제어부(400)는 인가된 감지 신호에 따라 음원 재생부(600)가 음원 저장부(500)에 저장된 별도의 충전 시작음 또는 충전 완료음을 재생하도록 동작 제어한다.

한편, 충전기가 전원에 연결된 상태에서 미리 설정된 시간 동안 충전기의 충전 시작 여부가 감지되지 않거나 또는 충전기가 충전 시작된 상태에서 미리 설정된 시간 동안 충전기의 충전 완료 여부가 감지되지 않으면, 음원 재생부(600)는 음원 저장부에 저장된 별도의 충전 오류 경고음을 재생하도록 제어부(400)에 의해 동작 제어될 수 있다.

이와 같은 작동 상태를 단계별로 살펴보면, 본 발명의 일 실시예에 따른 작동 사운드 발생 장치는 도 2에 도시된 바와 같이 전원이 공급되면 시작하여(S1) 기본적인 동작을 위한 작동 대기 상태를 이룬다(S2).

먼저, 차량 상태 감지부(100)에 의해 차량의 충전기가 전원에 연결되었는지 여부를 감지하고(S3), 충전기가 전원에 연결된 상태라면 음원 재생부(600)를 작동시키고(S3-1), 음원 저장부(500)에 저장된 별도의 충전기 연결음을 발생시킨다(S3-2). 이와 같이 충전기 연결음을 발생시킨 이후에는 차량 상태 감지부(100)에 의해 충전기에 충전되어 있는 동력 에너지 잔량을 감지하고, 음원 재생부(600)를 통해 동력 에너지 잔량 알림음을 발생시킬 수 있다(S3-3). 예를 들면, "전원 충전량은 80프로입니다" 와 같은 안내 메시지 형태의 음성 사운드가 재생되도록 구성될 수 있다.

이후, 차량 상태 감지부(100)에 의해 충전기의 충전이 시작되었는지 여부를 감지하고(S3-4), 충전이 시작된 경우에는 음원 재생부(600)를 통해 충전 시작음을 발생시킨다(S3-5). 이때, 충전기가 전원에 연결된 상태에서 미리 설정된 일정 시간 동안 충전이 시작되지 않는다면, 충전 시스템에 오류가 발생한 것으로 판단하여 음원 재생부(600)를 통해 충전 오류 경고음을 발생시킨다(S3-9).

충전기의 충전이 시작된 이후에는 차량 상태 감지부(100)에 의해 충전이 완료되었는지 여부를 감지하고(S3-6), 충전이 완료된 경우에는 음원 재생부(600)를 통해 충전 완료음을 발생시킨다(S3-7). 이때, 충전기에 충전이 시작된 이후 미리 설정된 일정 시간 동안 충전이 완료되지 않는다면, 충전 시스템에 오류가 발생한 것으로 판단하여 전술한 바와 같이 음원 재생부(600)를 통해 충전 오류 경고음을 발생시킨다(S3-9).

이와 같은 과정으로 충전이 완료되면(S3-9), 충전기에 대해서는 기본적인 동작을 위한 작동 대기 상태로 돌아간다(S2).

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 작동 사운드 발생 장치는 충전기의 연결 상태, 동력 에너지 충전 상태 등을 운전자가 용이하게 인식할 수 있으며, 충전기의 충전 작동시 발생할 수 있는 이상 여부 또한 별도의 경고음 등을 통해 인식할 수 있어 더욱 편리하게 차량에 대한 작동 상태를 파악할 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 작동 사운드 발생 장치는 도 2에 도시된 바와 같이 충전기가 전원에 연결되지 않은 경우에는 차량 상태 감지부(100)를 통해 차량이 작동 레디(READY) 상태인지 여부를 파악하고(S4), 차량이 작동 레디 상태인 경우에는 음원 재생부(600)를 작동시켜 음원 저장부(500)에 저장된 별도의 엔지 시동음을 발생시키도록(S6) 제어부(400)에 의해 동작 제어된다. 이에 따라 차량용 키를 이용하여 차량에 대한 레디 상태로 조작하게 되면, 종래 기술과 달리 가상의 엔지 시동음이 음원 재생부(600)를 통해 재생 출력되므로, 운전자는 이러한 청각적인 신호를 통해 차량이 작동 레디 상태임을 용이하게 파악할 수 있다. 마찬가지로, 보행자 또한 이러한 엔지 시동음을 통해 주변 차량을 쉽게 인식할 수 있다.

이 상태에서, 차량 상태 감지부(100)에 의해 차량의 기어 작동 상태를 감지하고, 기어 작동 상태가 주행 가능한 상태인지 파악한다(S7). 즉, 기어 작동 상태가 후진단(R) 또는 주행단(D)인지 여부를 파악한다. 기어 작동 상태가 주행 가능한 상태이면, 음원 재생부(600)는 음원 저장부(500)에 저장된 별도의 엔진 작동음을 재생하도록 제어부(400)에 의해 동작 제어될 수 있다. 이와 같이 기어 변속을 통해 주행 가능한 상태가 되면, 엔진 시동음과는 다른 엔진 작동음이 발생하므로, 운전자 및 보행자가 이러한 차량 작동 상태를 용이하게 인식할 수 있다.

한편, 이와 같이 기어 작동 상태가 주행 가능한 상태에서, 차량 상태 감지부(100)는 전기 모터의 작동 스피드, 전기 모터의 작동 토크 및 가속 페달 위치 중 적어도 어느 하나를 통해 차량 속도를 감지하고, 감지된 차량 속도가 제 1 설정 속도 이하인 경우에는 음원 재생부(600)를 작동시켜(S10) 음원 저장부(500)에 저장된 엔진 작동음을 재생하도록 제어부(400)에 의해 동작 제어된다. 이때, 음원 재생부(600)는 엔진 작동음을 페이드 인(fade-in) 방식으로 볼륨이 점점 커지는 형태로 재생시킨다(S11). 이후, 감지된 차량 속도가 제 1 설정 속도를 초과하지 않으면, 엔진 작동음을 계속 발생시킨다(S12).

이후, 차량의 속도가 정지 상태이거나 또는 제 1 설정 속도 이상인지 여부를 차량 상태 감지부(100)를 통해 감지하고, 차량 속도가 제 1 설정 속도 이상인 경우에는 엔진 작동음이 재생 정지되도록 동작 제어된다. 이때, 엔진 작동음은 페이드 아웃(fade-out) 방식으로 볼륨이 점점 작아지는 형태로 재생 정지될 수 있다.

이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 작동 사운드 발생 장치는 차량의 속도에 따라 페이드 인 또는 페이드 아웃 방식으로 엔진 작동음을 재생 출력하는데, 도 3에 도시된 바와 같이 차량이 작동 레디 상태가 된 이후부터 주행 시작하기 전까지는 엔진 시동음이 발생하고, 기어 변속 및 가속 페달 조작을 통해 차량의 주행이 시작되면, 페이드 인 방식으로 엔진 작동음이 발생하고, 제 1 설정 속도 이하까지는 엔진 작동음이 계속 발생하게 된다. 차량의 속도가 제 1 설정 속도를 초과하여 가속되면, 엔진 작동음은 페이드 아웃 방식으로 발생 중단된다. 이때, 제 1 설정 속도는 20km/h ~ 30km/h 로 설정될 수 있다. 이러한 속도를 초과하여 차량이 주행하게 되면, 차량 주행에 따른 다양한 소음이 발생하게 되므로, 별도의 엔진 작동음이 발생하지 않아도 운전자 및 보행자가 차량의 상태를 용이하게 인식할 수 있다.

이와 같이 차량이 가속되어 제 1 설정 속도를 초과하여 주행하다가 다시 감속하여 제 1 설정 속도 이하로 주행하게 되면, 다시 페이드 인 방식으로 엔진 작동음이 발생하게 되고, 정지할 때까지 엔진 작동음이 계속 발생한다. 이후, 차량이 정지하고, 작동 레디 상태가 오프될 때까지는 엔진 시동음이 계속 발생한다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 작동 사운드 발생 장치는 차량 상태 감지부(100)를 통해 전기 모터의 작동 스피드, 전기 모터의 작동 토크 및 가속 페달 위치 중 적어도 어느 하나를 감지하여 차량 속도의 증감 변화율을 감지하고(S9), 감지된 차량 속도의 증감 변화율에 따라 음원 재생부(600)가 엔진 작동음의 재생 방식을 변화시키도록 제어부(400)에 의해 동작 제어될 수 있다. 즉, 차량 상태 감지부(100)를 통해 차량 속도의 증감 변화율, 즉 차량의 가속도(급가속, 급감속) 상태를 감지하여 이에 따라 엔진 작동음의 재생 방식을 변화시킬 수 있다.

예를 들면, 가속 페달의 위치 변화가 급격하게 변화하여 차량 속도가 급가속 되는 경우에는 실제 엔진 소음이 급격하게 커지는 것과 마찬가지로 엔진 작동음의 주파수를 변경하여 고음이 발생되도록 할 수 있고, 페이드 인 속도를 더욱 빠르게 할 수 있는 등 급가속 상태에 따라 일반 차량과 유사한 방식의 엔진 작동음이 발생하도록 할 수 있다. 이를 통해 더욱 생동감있는 엔진 작동음을 발생시킬 수 있어 운전자 및 보행자가 이러한 차량의 작동 상태를 쉽게 인식할 수 있고, 이에 대응하여 더욱 안전한 운전을 유도할 수 있다.

도 4에는 가속 페달 스트로크와 기어 변속 상태 및 엔진 회전수의 상호 관계가 도시되는데, 운전자가 가속 페달을 밟게 되면 가속 페달 위치가 변화하게 되고 기어 변속과 함께 엔진 회전수가 증가하면서 차량 속도가 증가하게 된다. 운전자가 가속 페달을 천천히 밟으면 차량 속도는 천천히 증가하지만, 급가속을 위해 가속 페달을 한번에 깊게 밟으면 차량 기어가 단시간에 변경되면서 엔진 회전수가 증가하게 되고 차량은 급가속을 하게 된다. 이 경우 가속 페달을 천천히 밟아서 가속하는 경우와, 단시간에 깊게 밟아 급가속하는 경우 차량에서 순간 발생되는 전기 모터의 작동 토크가 다르다. 본 발명의 일 실시예에 따라 음원 재생부(600)에서 재생되는 엔진 작동음은 이러한 가속의 느낌을 운전자 및 보행자에게 전달할 수 있도록 구성된다.

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.

100: 차량 상태 감지부 200: 작동 스위치
300: CAN 통신부 400: 제어부
500: 음원 저장부 510: 데이터 스위치부
600: 음원 재생부 700: 음원 증폭부
800: 작동음 출력부 810: 외부 출력부
820: 내부 출력부

Claims (13)

1. 차량의 작동 상태를 감지하는 차량 상태 감지부; 차량의 작동 상태에 따라 출력될 수 있는 다수개의 작동음이 음원 데이터 형태로 저장되는 음원 저장부; 상기 음원 저장부에 저장된 작동음 중 어느 하나를 선택하여 다양한 재생 방식으로 재생하는 음원 재생부; 상기 음원 재생부에 의해 재생되는 작동음을 출력하는 작동음 출력부; 및 상기 차량 상태 감지부의 감지 신호를 인가받고, 인가받은 감지 신호에 따라 상기 작동음의 종류 또는 재생 방식이 서로 다르게 재생되도록 상기 음원 재생부를 동작 제어하는 제어부를 포함하고,
   상기 차량 상태 감지부는 차량의 충전기가 전원에 연결되었는지 충전기 연결 여부를 감지하고, 상기 충전기 연결 여부에 따라 상기 음원 재생부는 상기 음원 저장부에 저장된 충전기 연결음을 재생하도록 상기 제어부에 의해 동작 제어되고,
   상기 차량 상태 감지부는 차량의 충전기가 충전 시작되었는지 여부와 충전 완료되었는지 여부를 감지하고, 상기 충전기의 충전 시작 여부 또는 충전 완료 여부에 따라 상기 음원 재생부는 상기 음원 저장부에 저장된 충전 시작음 또는 충전 완료음을 재생하도록 상기 제어부에 의해 동작 제어되는 것을 특징으로 하는 친환경 차량의 작동 사운드 발생 장치.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 차량 상태 감지부는
   차량의 동력 에너지 충전 상태, 작동 레디 상태, 기어 작동 상태, 전기 모터 작동 스피드, 전기 모터 작동 토크 및 가속 페달 위치를 포함하는 차량의 작동 상태를 감지하는 것을 특징으로 하는 친환경 차량의 작동 사운드 발생 장치.
   
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 음원 저장부에는
   차량의 엔진 시동음, 엔진 작동음 및 별도의 경고음을 포함하는 음향 사운드와, 음성 안내 메시지 형태의 음성 사운드가 음원 데이터 형태로 저장되는 것을 특징으로 하는 친환경 차량의 작동 사운드 발생 장치.
   
4. 삭제
5. 삭제
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 충전기가 전원에 연결된 상태에서 미리 설정된 시간 동안 상기 충전기의 충전 시작 여부가 감지되지 않거나 또는 상기 충전기가 충전 시작된 상태에서 미리 설정된 시간 동안 상기 충전기의 충전 완료 여부가 감지되지 않으면, 상기 음원 재생부는 상기 음원 저장부에 저장된 충전 오류 경고음을 재생하도록 상기 제어부에 의해 동작 제어되는 것을 특징으로 하는 친환경 차량의 작동 사운드 발생 장치.
   
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 차량 상태 감지부에 의해 차량의 작동 레디 상태가 감지되면, 상기 음원 재생부는 상기 음원 저장부에 저장된 엔진 시동음을 재생하도록 상기 제어부에 의해 동작 제어되는 것을 특징으로 하는 친환경 차량의 작동 사운드 발생 장치.
   
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 차량 상태 감지부는 기어 작동 상태를 감지하고, 감지된 기어 작동 상태가 주행이 가능한 상태인 경우 상기 음원 재생부는 상기 음원 저장부에 저장된 엔진 작동음을 재생하도록 상기 제어부에 의해 동작 제어되는 것을 특징으로 하는 친환경 차량의 작동 사운드 발생 장치.
   
9. 제 7 항에 있어서,
   상기 차량 상태 감지부는 전기 모터의 작동 스피드, 전기 모터의 작동 토크 및 가속 페달 위치 중 적어도 어느 하나를 통해 차량 속도를 감지하고, 감지된 차량 속도가 제 1 설정 속도 이하인 경우 상기 음원 재생부는 상기 음원 저장부에 저장된 엔진 작동음을 재생하도록 상기 제어부에 의해 동작 제어되는 것을 특징으로 하는 친환경 차량의 작동 사운드 발생 장치.
   
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 음원 재생부는 상기 엔진 작동음의 볼륨이 점점 증가하는 페이드 인 방식으로 재생하도록 동작 제어되는 것을 특징으로 하는 친환경 차량의 작동 사운드 발생 장치.
    
11. 제 9 항에 있어서,
    상기 차량 상태 감지부에 의해 감지된 차량 속도가 상기 제 1 설정 속도 이상인 경우, 상기 음원 재생부는 상기 엔진 작동음의 볼륨이 점점 작아지는 페이드 아웃 방식으로 상기 엔진 작동음의 재생을 정지하도록 상기 제어부에 의해 동작 제어되는 것을 특징으로 하는 친환경 차량의 작동 사운드 발생 장치.
    
12. 제 9 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 차량 상태 감지부는 전기 모터의 작동 스피드, 전기 모터의 작동 토크 및 가속 페달 위치 중 적어도 어느 하나를 통해 차량 속도의 증감 변화율을 감지하고, 감지된 차량 속도의 증감 변화율에 따라 상기 음원 재생부는 상기 엔진 작동음의 재생 방식을 변화시키도록 상기 제어부에 의해 동작 제어되는 것을 특징으로 하는 친환경 차량의 작동 사운드 발생 장치.
    
13. 제 1 항에 있어서,
    사용자에 의해 온/오프 조작되는 작동 스위치를 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 작동 스위치의 온/오프 신호에 따라 상기 음원 재생부의 작동 상태가 온/오프되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 친환경 차량의 작동 사운드 발생 장치.
    

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