KR101687825B1 - 차량 및 그 제어 방법 - Google Patents

차량 및 그 제어 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101687825B1
KR101687825B1 KR1020150069227A KR20150069227A KR101687825B1 KR 101687825 B1 KR101687825 B1 KR 101687825B1 KR 1020150069227 A KR1020150069227 A KR 1020150069227A KR 20150069227 A KR20150069227 A KR 20150069227A KR 101687825 B1 KR101687825 B1 KR 101687825B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
speaker
sound
sound source
virtual
speakers
Prior art date
Application number
KR1020150069227A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20160135622A (ko
Inventor
백순권
Original Assignee
현대자동차주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대자동차주식회사 filed Critical 현대자동차주식회사
Priority to KR1020150069227A priority Critical patent/KR101687825B1/ko
Priority to US14/948,929 priority patent/US9832586B2/en
Priority to CN201610094106.1A priority patent/CN106170122B/zh
Publication of KR20160135622A publication Critical patent/KR20160135622A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101687825B1 publication Critical patent/KR101687825B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04S—STEREOPHONIC SYSTEMS 
    • H04S7/00—Indicating arrangements; Control arrangements, e.g. balance control
    • H04S7/30—Control circuits for electronic adaptation of the sound field
    • H04S7/302—Electronic adaptation of stereophonic sound system to listener position or orientation
    • H04S7/303—Tracking of listener position or orientation
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04S—STEREOPHONIC SYSTEMS 
    • H04S5/00—Pseudo-stereo systems, e.g. in which additional channel signals are derived from monophonic signals by means of phase shifting, time delay or reverberation 
    • H04S5/005—Pseudo-stereo systems, e.g. in which additional channel signals are derived from monophonic signals by means of phase shifting, time delay or reverberation  of the pseudo five- or more-channel type, e.g. virtual surround
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04S—STEREOPHONIC SYSTEMS 
    • H04S7/00—Indicating arrangements; Control arrangements, e.g. balance control
    • H04S7/30—Control circuits for electronic adaptation of the sound field
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B60R16/02—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
    • B60R16/037—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for occupant comfort, e.g. for automatic adjustment of appliances according to personal settings, e.g. seats, mirrors, steering wheel
    • B60R16/0373—Voice control
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10L—SPEECH ANALYSIS OR SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
    • G10L15/00—Speech recognition
    • G10L15/22—Procedures used during a speech recognition process, e.g. man-machine dialogue
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R3/00—Circuits for transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R3/12—Circuits for transducers, loudspeakers or microphones for distributing signals to two or more loudspeakers
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04S—STEREOPHONIC SYSTEMS 
    • H04S3/00—Systems employing more than two channels, e.g. quadraphonic
    • H04S3/002—Non-adaptive circuits, e.g. manually adjustable or static, for enhancing the sound image or the spatial distribution
    • G10L2015/22—
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R2499/00—Aspects covered by H04R or H04S not otherwise provided for in their subgroups
    • H04R2499/10—General applications
    • H04R2499/13—Acoustic transducers and sound field adaptation in vehicles
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04S—STEREOPHONIC SYSTEMS 
    • H04S2400/00—Details of stereophonic systems covered by H04S but not provided for in its groups
    • H04S2400/11—Positioning of individual sound objects, e.g. moving airplane, within a sound field
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04S—STEREOPHONIC SYSTEMS 
    • H04S2400/00—Details of stereophonic systems covered by H04S but not provided for in its groups
    • H04S2400/13—Aspects of volume control, not necessarily automatic, in stereophonic sound systems

Abstract

제1 가상 스피커를 통해 미디어 음원을 제공하는 제1 컨트롤러;와 이벤트 음원이 입력되면, 상기 제1 가상 스피커와 다른 레이어에 형성된 제2 가상 스피커를 통해 상기 이벤트 음원을 제공하는 제2 컨트롤러;를 포함하는 차량을 제공한다.

Description

차량 및 그 제어 방법{VEHICLE AND METHOD OF CONTROLLING THE SAME}
입체 음향을 제공할 수 있는 차량 및 그 제어방법에 관한 것이다.
운전자에 요구에 맞추어 차량에는 양질의 음악 청취가 가능하도록 오디오 시스템이 장착된다. 오디오 시스템은 라디오, 카세트, 콤팩트 디스크 플레이어(CDP), 또는 MP3 플레이어를 포함하여 차량에 다양한 음향을 제공하여, 운전자의 지루함을 해소시킨다.
한편, 차량은 오디오 시스템을 이용하여 운전자에게 소정의 정보를 전달할 수 있다. 구체적으로, 차량은 오디오 시스템을 이용하여 주행에 필요한 다양한 정보에 안내하는 음내음을 제공하나, 운전자에게 위험 상황을 인지시키기 위한 경고음을 제공할 수 있다.
이와 같이 오디오 시스템을 통해 다양한 음향을 제공하여 운전자의 편의를 향상시킬 수 있으나, 오디오 시스템을 통해 전달되는 음원이 다양함에 짐에 따라 여러 개의 음원을 효율적으로 전달하기 어려운 문제점이 존재한다.
복수 개의 음원을 효율적으로 전달하는 차량 및 그 제어방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상술한 과제를 해결하기 위한 일 측면에 따른 차량은 서로 다른 높이로 마련된 복수 개의 스피커;와 복수 개의 스피커를 이용하여 음원을 제공하는 가상 스피커를 서로 다른 위치에 복수 개 형성하여, 복수 개의 음원을 제공하는 음향 컨트롤러;를 포함한다.
여기서, 음향 컨트롤러는, 복수 개의 스피커 중 가상 스피커의 위치에 따라 음원에 대응되는 음향신호가 인가될 스피커를 결정할 수 있다.
또한, 음향 컨트롤러는, 복수 개의 스피커와 가상 스피커의 거리에 기초하여 복수 개의 스피커 각각에 인가될 음향신호를 생성할 수 있다.
또한, 음향 컨트롤러는, 복수 개의 스피커와 가상 스피커의 거리에 따라 복수 개의 스피커 각각에 인가될 음향신호의 게인을 조절할 수 있다.
또한, 음향 컨트롤러는, 가상 스피커와 각각의 스피커 사이에 거리에 따라 음향신호의 출력 타이밍을 조절할 수 있다.
또한, 음향 컨트롤러는, 가상 스피커와 각각의 스피커 사이에 거리에 따라 각 스피커에 인가될 음향신호의 주파수를 조절할 수 있다.
또한, 음향 컨트롤러는, 하기의 수학식 1에 기초하여 복수 개의 스피커로 인가될 음향신호를 생성할 수 있다.
[수학식 1]
Figure 112015047589216-pat00001
수학식 1에서 S는 음향신호를 나타내고, n은 복수 개의 스피커 각각의 채널을 나타내고, t 는 음향신호의 출력시간을 나타내고, A는 가상 스피커에서 제공될 음원의 크기이고, f는 가상 스피커에서 제공될 음원의 주파수를 나타내고, c는 공기가 매질인 경우의 음속을 나타내고, k는 가상 스피커와 각각의 스피커 사이에 거리에 따라 음향신호의 게인을 조절하기 위한 변수를 나타내고, θ는 가상 스피커와 각각의 스피커 사이에 거리에 따라 음향신호의 주파수를 조절하기 위한 변수를 나타낸다.
또한, 음향 컨트롤러는, 인지순위에 따라 복수 개의 가상 스피커를 서로 다른 레이어에 형성할 수 있다.
또한, 음향 컨트롤러는, 복수 개의 음원 중 인지우선순위가 높은 음원에 대응되는 가상 스피커를 운전자의 얼굴 높이에 대응되는 레이어로 설정하고, 복수 개의 음원 중 인지우선순위가 낮은 음원에 대응되는 가상 스피커를 운전자의 얼굴 높이보다 낮은 레이어로 설정할 수 있다.
또한, 음향 컨트롤러는, 복수 개의 음원 중 인지우선순위가 낮은 음원에 대응되는 가상 스피커보다 복수 개의 음원 중 인지우선순위가 높은 음원에 대응되는 가상 스피커가 운전자와 인접하여 형성되도록 복수 개의 가상 스피커의 평면 좌표를 설정할 수 있다.
또한, 음향 컨트롤러는, 인지우선순위가 높으면 음원은 고음으로 제공하고, 인지우선순위가 낮은 음원은 저음으로 제공할 수 있다.
상술한 과제를 해결하기 위한 다른 측면에 따른 차량은 제1 가상 스피커를 통해 미디어 음원을 제공하는 제1 컨트롤러;와 이벤트 음원이 입력되면, 제1 가상 스피커와 다른 위치에 제2 가상 스피커를 형성하고, 제2 가상 스피커를 통해 이벤트 음원을 제공하는 제2 컨트롤러;를 포함한다,
여기서, 이벤트 음원의 인지우선순위에 따라 제2 가상 스피커가 형성될 레이어를 결정하는 이벤트 핸들러;를 더 포함할 수 있다.
또한, 차량은 이벤트 음원의 인지우선순위에 따라 제2 가상 스피커가 형성될 평면 좌표를 결정하는 이벤트 핸들러;를 더 포함할 수 있다.
또한, 제2 컨트롤러는, 차량에 마련된 복수 개의 스피커와 제2 가상 스피커의 거리에 기초하여, 복수 개의 스피커 각각에 인가될 음향신호를 생성할 수 있다.
또한, 제2 컨트롤러는, 하기의 수학식 1에 기초하여 복수 개의 스피커로 인가될 음향신호를 생성할 수 있다.
[수학식 1]
Figure 112015047589216-pat00002
수학식 1에서 S는 음향신호를 나타내고, n은 복수 개의 스피커 각각의 채널을 나타내고, t 는 음향신호의 출력시간을 나타내고, A는 이벤트 음원의 크기이고, f는 이벤트 음원의 주파수를 나타내고, c는 공기가 매질인 경우의 음속을 나타내고, k는 제2 가상 스피커와 각각의 스피커 사이에 거리에 따라 음향신호의 게인을 조절하기 위한 변수를 나타내고, θ는 제2 가상 스피커와 각각의 스피커 사이에 거리에 따라 음향신호의 주파수를 조절하기 위한 변수를 나타낸다.
또한, 제2 컨트롤러는, 이벤트 음원이 비프음이면, 이벤트 음향의 인지우선수위에 기초하여 비프음의 반복주기를 결정할 수 있다.
또한, 제2 컨트롤러는, 하기의 수학식 2에 기초하여 복수 개의 스피커로 인가될 음향신호를 생성할 수 있다.
[수학식 2]
Figure 112015047589216-pat00003
수학식 2에서 S는 음향신호를 나타내고, n은 복수 개의 스피커 각각의 채널을 나타내고, t 는 음향신호의 출력시간을 나타내고, A는 이벤트 음원의 크기이고, f는 이벤트 음원의 주파수를 나타내고, c는 공기가 매질인 경우의 음속을 나타내고, k는 제2 가상 스피커와 각각의 스피커 사이에 거리에 따라 음향신호의 게인을 조절하기 위한 변수를 나타내고, θ는 제2 가상 스피커와 각각의 스피커 사이에 거리에 따라 음향신호의 주파수를 조절하기 위한 변수를 나타내고, T는 반복주기를 나타낸다.
상술한 과제를 해결하기 위한 일 양상에 따른 차량의 제어방법은 복수 개의 음원의 인지우선순위에 기초하여 각각 음원을 제공하기 위한 복수 개의 가상 스피커를 서로 다른 위치에 설정하는 설정 단계;와 복수 개의 가상 스피커를 이용하여 복수 개의 음원을 동시에 제공하는 제공 단계;를 포함한다.
여기서, 설정 단계는, 복수 개의 스피커와 가상 스피커의 거리에 따라 복수 개의 스피커 각각에 인가될 음향신호에 적용할 게인을 결정하는 단계;와 가상 스피커와 각각의 스피커 사이에 거리에 따라 음향신호의 출력 타이밍을 결정하는 단계; 와 기 가상 스피커와 각각의 스피커 사이에 거리에 따라 각 스피커에 인가될 음향신호의 주파수를 조절하는 단계; 중 적어도 하나의 단계를 포함할 수 있다.
복수 개의 음원을 서로 다른 레이어에서 제공하는 차량의 및 그 제어방법을 제공함으로써, 운전자의 음원 인식도를 향상시킬 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 차량을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2은 일 실시예에 따른 차량의 내부를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 일 실시예에 따른 차량의 주요구성을 설명하기 위한 제어 블록도이다.
도 4는 네비게이션 장치에서 제공되는 안내음원의 예시를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 메인 프로세서에서 제공되는 경고음원의 예시를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 일 실시예에 따른 차량에 마련된 스피커를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 일 실시예에 따른 차량의 스피커 배치가 도시된 차량의 측면도이다.
도 7은 차량 내부에 형성되는 가상 레이어를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 8은 차량 내부에 형성되는 가상 레이어를 개략적으로 도시한 정면도이다.
도 9는 일 실시예에 따른 차량의 음향 제공 방법을 개략적으로 도시한 순서도이다.
도 10은 가상 스피커의 레이어 변화를 설명하기 위한 도면이다.
도 11는 일 실시예에 따른 음향 컨트롤러를 도시한 도면이다.
도 12는 일 실시예 따른 가상 스피커의 설정 방법을 도시한 순서도이다.
도 13은 가상 스피커의 평면 위치 설정을 설명하기 위한 도면이다.
도 14은 가상 스피커의 주파수 특성 설정의 일례를 도시한 도면이다.
도 15는 가상 스피커가 제1 가상 레이어에 위치하는 경우의 출력 채널 선택을 설명하기 위한 도면들이다.
도 16은 파라미터 룩업 테이블의 일 실시예를 도시한 도면이다.
도 17는 다른 실시예에 따른 음향 컨트롤러를 도시한 도면이다.
도 18은 음원 컨버터에 의한 출력대상음원의 전환을 설명하기 위한 도면이다.
도 19은 또 다른 실시예에 따른 음향 컨트롤러를 도시한 도면이다.
도 20은 이퀄라이져에 의한 주파수 필터링을 설명하기 위한 도면이다.
도 21은 가상 스피커의 위치 변화를 도시한 도면이다.
도 22는 저음 영역이 제거된 미디어 음원 제공시의 스피커의 동작을 도시한 도면이다.
도 23은 저음 영역이 제거된 미디어 음원 제공시의 음향신호 출력을 도시한 도면이다.
도 24는 복수 개의 이벤트 음향이 입력되는 경우, 가상 스피커의 위치를 설명하기 위한 도면이다.
도 25과 26는 가상 레이어의 동적 할당을 설명하기 위한 도면이다.
도 27은 차량의 음향 제공 방법의 다른 실시예를 도시한 도면이다.
도 28 및 도 29는 도 27의 음향 제공 방법에 따른 가상 스피커의 위치 변화를 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 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.
아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략한다.
일 실시예에 따른 차량의 구체적인 설명에 앞서, 차량의 전반적인 구성에 대하여 설명한다.
도 1은 일 실시예에 따른 차량을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2은 일 실시예에 따른 차량의 내부를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 차량(1)은 차량(1)의 외관을 형성하는 차체, 차량(1)을 이동시키는 차륜(12, 13)을 포함한다.
차체는 엔진 등과 같이 차량(1)에 구동에 필요한 각종 장치를 보호하는 후드(11a), 실내 공간을 형성하는 루프 패널(11b), 수납 공간이 마련된 트렁크 리드(11c), 차량(1)의 측면에 마련된 프런트 휀더(11d)와 쿼터 패널(11e)을 포함할 수 있다. 또한, 차체(11)의 측면에는 차체와 흰지 결합된 복수 개의 도어(15)가 마련될 수 있다.
후드(11a)와 루프 패널(11b) 사이에는 차량(1) 전방의 시야를 제공하는 프런트 윈도우(19a)가 마련되고, 루프 패널(11b)과 트렁크 리드(11c) 사이에는 후방의 시야를 제공하는 리어 윈도우(19b)가 마련될 수 있다. 또한, 도어(15)의 상측에는 측면의 시야를 제공하는 측면 윈도우(19c)가 마련될 수 있다.
또한, 차량(1)의 전방에는 차량(1)의 진행 방향으로 조명을 조사하는 헤드램프(15, Headlamp)가 마련될 수 있다.
또한, 차량(1)의 전방, 후방에는 차량(1)의 진행 방향을 지시하기 위한 방향지시램프(16, Turn Signal Lamp)가 마련될 수 있다.
차량(1)은 방향지시램프(16)의 점멸하여 그 진행방향으로 표시할 수 있다. 또한, 차량(1)의 후방에는 테일램프(17)가 마련될 수 있다. 테일램프(17)는 차량(1)의 후방에 마련되어 차량(1)의 기어 변속 상태, 브레이크 동작 상태 등을 표시할 수 있다.
도 2를 참조하면, 차량(1) 내부에는 차량(1) 내부에는 운전석(DS)과 조수석(PS)이 마련될 수 있으며, 차량(1)의 방향을 조작하는 스티어링 휠(30), 차량(1)의 동작을 제어하고 차량(1)의 운행 정보를 표시하는 각종 계기가 마련되는 대시 보드(40)가 마련된다.
대시 보드(40)의 중앙에는 디스플레이부(41)(41)가 마련되어, 차량(1)과 관련된 정보, 차량(1)에 제어 명령을 입력하기 위한 인터페이스 등을 제공할 수 있다. 디스플레이부(41)는 액정 디스플레이 (Liquid Crystal Display: LCD) 패널, 발광 다이오드(Light Emitting Diode: LED) 패널, 또는 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode: OLED) 패널 등으로 구현될 수 있으나, 이에 한정되는 것이 아니다.
또한, 대시 보드(40)에는 공기 조화기를 비롯한 차량(1)에 구비된 다양한 장치를 제어하기 위한 조작 장치가 설치된 센터페시아(42), 차량(1) 내부로 공기를 유입시키기 위한 송풍구(43)가 마련될 수 있다.
도 3은 일 실시예에 따른 차량의 주요구성을 설명하기 위한 제어 블록도이고, 도 4는 네비게이션 장치에서 제공되는 안내음원의 예시를 설명하기 위한 도면이고, 도 5는 메인 프로세서에서 제공되는 경고 음원의 예시를 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, 일 실시예에 따른 차량(1)은 스피커(100), 음향 컨트롤러(300), 미디어 장치(210), 네비게이션 장치(220), 통신 장치(230), 저장 장치(260), 근접 센서(240), 및 메인 프로세서(250)를 포함할 수 있다.
이때, 음향 컨트롤러(300), 미디어 장치(210), 네비게이션 장치(220), 통신 장치(230), 저장 장치(260), 근접 센서(240), 및 메인 프로세서(250)는 데이터 버스(270)를 통해 데이터를 교환할 수 있다.
음향 컨트롤러(300)는 출력대상음원을 입력 받고, 출력대상음원에 대응되는 음향신호를 스피커(100)에 생성하고, 생성된 음향신호를 스피커(100)에 인가하여 출력대상음원을 제공한다.
출력대상음원은 음향 컨트롤러(300)를 통해 차량 내부(1)로 제공될 음원을 의미하는 것으로, 예컨대, 라이오, 음악 등과 같은 미디어를 제공하기 위한 미디어 음원, 통화를 제공하기 위한 통화 음원, 정보를 제공하기 위한 안내 음원, 또는 위험 상황을 알리기 위한 경고 음원 등이 출력대상음원이 될 수 있다. 음향 컨트롤러(300)에 대해서는 아래에서 상세히 설명한다.
미디어 장치(210)는 미디어 음원을 제공한다. 예를 들어, 미디어 장치(210)는 라디오, 콤팩트디스크, MP3 등과 같은 음성 미디어에서 미디어 음원을 추출할 수 있다.
또한, 미디어 장치(210)는 영화, DMB(Digital Multimedia Broadcasting) 등과 같은 영상 미디어에서 미디어 음원을 추출할 수 있다.
이와 같이 미디어 장치(210)에서 출력된 미디어 음원은 데이터 버스(270)를 통해 음향 컨트롤러(300)에 전달된다.
네비게이션 장치(220)는 목적지까지의 경로를 안내한다. 네비게이션 장치(220)는 현재 차량(1)의 위치를 검출하고, 현재 차량(1)의 위치와 설정된 목적지까지의 경로를 탐색할 수 있다. 목적지까지의 경로 탐색에는 최적 경로 탐색 알고리즘이 이용될 수 있다.
또한, 네비게이션 장치(220)는 디스플레이부(41)(41)를 통해 목적지까지의 경로를 제공할 수 있으며, 목적지까지의 경로에 대한 음성 안내를 통해 목적지까지의 경로를 제공할 수 있다.
음성 안내를 위해 네비게이션 장치(220)는 안내 음원을 생성하고 출력할 수 있다. 이와 같이 네비게이션 장치(220)에서 출력된 안내 음원은 데이터 버스(270)를 통해 음향 컨트롤러(300)에 전달된다.
예를 들어, 도 4a와 같이 차량(1)의 주행 방향을 변경이 필요한 경우, 네비게이션 장치(220)는 "100M 앞에서 좌회전 입니다." 등과 같은 안내 음원을 생성하여 운전자에게 음성 안내를 제공할 수 있다.
또한, 도 4b와 같이 전방에 과속 카메라가 있는 경우, 네비게이션 장치(220)는 "안전 속도를 준수하십시오." 등과 같은 안내 음원을 생성하여 운전자에게 음성 안내를 제공할 수 있다.
다시 도 3을 참조하면, 통신 장치(230)는 외부장치와 데이터를 송수신할 수 있다. 통신 장치는 유/무선 통신 모듈, 근거리 통신 모듈을 통해 외부장치와 연결되어, 외부장치로 데이터를 전송하거나 외부장치로부터 데이터를 수신할 수 있다.
예를 들어, 통신 장치(230)는 외부에 마련된 텔레매틱스(Telematics) 서버로부터 안내 음원 또는 경고 음원을 수신하고, 데이터 버스(270)를 통해 수신된 안내 음원 또는 경고 음원을 음향 컨트롤러(300)로 전달할 수 있다.
또한, 통신 장치(230)는 운전자의 휴대단말과 연결되어, 휴대단말로부터 통화 음원을 수신하거나, 차량(1)내부에 마련된 마이크 통해 수집된 음성을 송신하는 핸즈프리 기능을 수행할 수 있다.
이를 위해, 휴대단말과 통신 장치(230)는 블루투스(Bluetooth) 통신프로토콜에 의해 연결될 수 있으나, 휴대단말과 연결방법이 이에 한정되는 되는 것이 아니다.
근접 센서(240)는 도 5에 도시된 것과 같이 복수 개 마련된다. 근접 센서(240)는 적외선 또는 초음파 등을 이용하여 주변물체와 거리를 검출할 수 있으나, 근접 센서(240)의 거리 검출 방법이 이에 한정되는 것은 아니다. 여기서, 주변물체는 장애물, 보행자, 주변차량 등이 될 수 있다.
메인 프로세서(250)는 차량(1)의 전반적인 동작을 제어한다. 구체적으로, 메인 프로세서(250)는 차량(1) 내부에 마련된 다른 장치 또는 컨트롤러를 제어할 수 있다. 메인 프로세서(250)는 다수개의 논리 게이트들의 어레이로 구현될 수 있으며, 메인 프로세서(250)에서 실행될 프로그램이 저장된 메모리를 포함할 수 있다.
또한, 메인 프로세서(250)는 음성 안내를 통해 운전자에게 위험 상황을 인지시킬 수 있다. 구체적으로, 메인 프로세서(250)는 위험 상황을 알리기 위한 경고 음원을 생성하고, 생성된 경고 음원을 데이터 버스(270)를 통해 음향 컨트롤러(300)에 전달할 수 있다.
예를 들어, 메인 프로세서(250)는 근접 센서(240)에서 검출된 주변물체에 대한 정보에 기초하여 경고 음원을 생성할 수 있다.
도 5a와 같이 차량(1)이 후진할 때, 차량(1) 후방에 감지된 장애물(W)과 차량(1)의 거리를 알리기 위하여 경고 음원을 생성할 수 있다. 구체적으로, 메인 프로세서(250)는 근접 센서(240)의 센싱 값에 기초하여 장애물의 위치 및 장애물(W)과 차량(1)과의 거리를 분석하고, 이에 대응되는 경고 음원을 생성할 수 있다.
또한, 도 5b와 같이 차량(1)의 주행 중 주변의 주행차량(V)과의 거리를 알리기 위한 경고 음원을 생성할 수 있다. 구체적으로, 메인 프로세서(250)는 근접 센서(240)의 센싱 값에 기초하여 주변차량(V)의 존재여부, 주변차량(V)과의 거리를 분석하고, 이에 대응되는 경고 음원을 생성할 수 있다.
다시 도 3을 참조하면, 차량(1)은 저장 장치(260)를 더 포함할 수 있다. 저장 장치(260)는 차량(1)의 주행에 필요한 각종 데이터를 저장하는 것으로, 고속 랜덤 액세스 메모리(high-speed random access memory), 자기 디스크, 에스램(SRAM), 디램(DRAM), 롬(ROM) 등으로 구션될 수 있으나, 이에 한정 되는 것은 아니다.
한편, 도 3에서는 메인 프로세서(250)와 저장 장치(260)가 별도로 구성된 것으로 설명하였으나, 메인 프로세서(250)와 저장 장치(260)는 하나의 모듈로 구현될 수 있다.
아울러, 미디어 장치(210), 네비게이션 장치(220), 통신 장치(230)도 하나의 장치로 구현될 수 있음을 이해하여야 한다.
일 실시예에 따른 음향 컨트롤러(300)를 구체적으로 설명하기 앞서, 차량(1)에 마련되는 스피커(100)에 대하여 구체적으로 설명한다.
도 6a는 일 실시예에 따른 차량에 마련된 스피커를 개략적으로 도시한 평면도이고, 도 6b는 일 실시예에 따른 차량에 마련된 스피커를 개략적으로 도시한 측면도이고, 도 6c는 일 실시예에 따른 차량에 마련된 스피커를 개략적으로 도시한 정면도이다.
도 2, 및 도 6에 도시된 바와 같이, 차량 내부에는 복수 개의 스피커(100)가 마련될 수 있다. 음향 컨트롤러(300)는 차량 내부에 마련된 복수 개의 스피커를 제어하여, 운전자 또는 차량에 탑승한 승객에게 입체적이고, 사실적인 음향을 제공할 수 있다.
구체적으로, 복수 개의 스피커(100)는 도 6에 도시된 것과 같이 전후좌우로 분산되어 배치될 수 있으며, 상하로 분산되어 마련될 수 있다.
구체적으로, 스피커(100)는 상부 스피커(110)와 하부 스피커(120)로 구분될 수 있다.
상부 스피커(110)는 실내의 상측에 마련된 스피커(100)로, 운전적과 인접한 헤드라이닝(Head Lining)에 배치될 수 있으나, 상부 스피커(110)의 위치가 이에 한정되는 것은 아니다. .
예컨대, 상부 스피커(110)는 헤드라이닝이 아닌 A 필러, B 필러, 또는 C 필러의 상측에 마련될 수 있다. 또한, 도 6와 도 7에서는 상부 스피커(110)가 하나인 것으로 도시되어 있으나, 차량(1)에는 복수 개의 상부 스피커(110)가 마련될 수 있다.
하부 스피커(120)는 실내의 하측에 마련된 스피커(100)로, 하부 스피커(120)는 좌측 전방에 마련된 제1 하부 스피커(121), 우측 전방에 마련된 제2 하부 스피커(122), 좌측 후방에 마련된 제3 하부 스피커(123) 및 우측 후방에 마련된 제4 하부 스피커(124)로 구성될 수 있다.
이때, 하부 스피커(120)는 도 2에 도시된 바와 같이 도어 내부에 실정되어 마련될 수 있으나, 하부 스피커(120)의 위치가 이에 한정되지 않는다. 또한, 도 6에는 하부 스피커(120)각 도어에 4개 마련된 것으로 도시되어 있으나, 하부 스피커(120)의 개수가 이에 한정되는 것은 아니다, 또한, 하부 스피커(120)는 보조 스피커(121a, 121b)를 더 포함할 수 있다. 보조 스피커(121a, 121b)는 더 실감나는 입체 음향을 제공하기 위하여 하부 스피커(120)와 상부 스피커(110)의 중간 정도 높이에 배치될 수 있다.
예를 들어, 보조 스피커(121a, 121b)는 도 2에 도시된 바와 같이 대시보드(40)의 상측에 마련될 수 있으나, 보조 스피커(121a, 121b)의 위치가 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 보조 스피커(121a, 121b)는 각 도어의 손잡이에 대응되는 위치에 마련되거나, 운전석 내부에 실장되어 마련될 수도 있다.
또한, 보조 스피커(121a, 121b)는 운전자에게 더욱 생생한 음향을 제공하기 위하여, 고음을 표현할 수 있는 트위터 스피커(100)로 구현될 수 있다.
또한, 보조 스피커(121a, 121b)는 하부 스피커(120)와 별도의 채널을 통해 음향신호를 수신할 수 있으나, 이하에서는 보조 스피커(121a, 121b)는 제1, 2하부 스피커(121, 122)와 동일한 채널을 통해 음향신호를 수신하는 것으로 설명한다.
도 6은 차량에 마련되는 다양한 스피커의 일 실시예를 도시한 것으로, 차량의 스피커(100) 배치가 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 차량의 후방에는 서라운드 스피커가 배치될 수 있다.
한편, 음향 컨트롤러(300)는 차량에 마련되는 복수 개의 스피커(100)를 이용하여 차량(1) 내부에 가상 스피커를 형성하고, 가상 스피커를 통해 출력대상음원이 제공할 수 있다.
가상 스피커는 실제 스피커(100)와 달리, 음향 컨트롤러(300)에 의하여 차량(1) 내부의 특정 위치에 가상적으로 형성되는 스피커를 의미하는 것으로, 운전자는 가상 스피커(VS)에서 출력대상음원이 제공되는 것으로 느낀다. 가상 스피커는 머리전달함수(HRTF, Head-Related Transfer Function)등을 이용하여 형성될 수 있다. 가상 스피커의 형성 방법은 통상의 기술자에게 자명하므로, 그 구체적인 설명은 생략한다.
음향 컨트롤러(300)는 차량(1) 내부에 제공할 출력대상음원에 따라 가상 스피커(VS)의 위치를 결정할 수 있다. 가상 스피커의 위치는 차량(1)의 전후 방향(도 6의 X축), 차량의 좌우 방향(도 6의 Y축), 및 차량의 상하 방향(Z; 높이 방향)으로 정의될 수 있다. 이하, 전후좌우(도 6a의 x-y 평면) 방향의 위치를 평면 좌표, 상하 방향을 차량의 높이 또는 레이어라고 정의한다, 즉, 서로 다른 레이어는 서로 다른 높이를 의미하는 하는 것이다.
음향 컨트롤러(300)는 출력할 출력대상음원에 따라 가상 스피커(VS)의 위치를 동적으로 변화시킬 수 있다. 즉, 출력대상음원에 따라 가상 스피커(VS)의 위치는 도 6a 및 6b에 도시된 것과 같이 차량의 전후 방향(X)으로 이동하거나, 도 6a 및 도 6c에 도시된 것과 같이 차량의 좌우 방향(Y)으로 이동할 수 있다. 또한, 가상 스피커(VS)는 출력대상음원에 따라 도 6b 및 도 6c에 도시된 것과 같이 그 레이어가 변경될 수 있다.
상술한 바와 같이, 일 실시예에 따른 차량(1)에는 상부 스피커(110)가 마련되어 있으므로, 음향 컨트롤러(300)는 상부 스피커(110)를 이용하여 차량(1)의 높이 방향을 따라 복수 개의 가상 레이어로 내부 공간을 구획할 수 있다.
예를 들어, 차량 내부 공간은 도 7 및 도 8에 도시된 것과 같이 3개의 가상 레이어(VL1, VL2, VL3)로 구획될 수 있다. 이때, 제1 가상 레이어(VL1)는 운전자의 얼굴 높이에 대응되도록 설정되고, 제1 가상 레이어(VL1) 아래에 제2 가상 레이어(VL2)와 제3 가상 레이어(VL3)가 순서대로 설정될 수 있다.
다만, 도 7 및 도 8과 달리 차량(1)의 내부 공간은 더 많은 가상 레이어로 구획되거나, 더 적은 수의 가상 레이어로 구획될 수 있으나, 이하 설명의 편의를 위하여 차량(1) 내부는 3개의 가상 레이어(VL1, VL2, VL3)로 구획되는 것으로 설명한다.
음향 컨트롤러(300)는 가상 레이어(VL) 별로 서로 다른 출력대상음원을 제공할 수 있다. 이와 같이 가상 레이어(VL) 별로 서로 다른 출력대상음원을 제공함으로써, 운전자의 출력대상음원의 인지도를 증가시킬 수 있다. 이하, 복수 개의 출력대상음원의 제공에 대하여 구체적으로 설명한다.
도 9는 일 실시예에 따른 차량의 음향 제공 방법을 개략적으로 도시한 순서도이고, 도 10은 가상 스피커의 레이어 변화를 설명하기 위한 도면이다.
도 9를 참조하면, 차량(1)은 제1 가상 스피커(VS)를 통해 제1 출력대상음원을 제공한다(601). 이때, 제1 가상 스피커(VS)의 형성 위치는 제1 출력대상음원의 특징에 따라 결정될 수 있다.
예를 들어, 제1 출력대상음원이 미디어 음원인 경우, 차량(1) 내부에 풍부한 음향이 제공되도록, 도 10a에 도시된 것과 같이 제2 가상 레이어(VL)에 제1 가상 스피커(VS1)가 설정될 수 있다. 한편, 제1 출력대상음원이 통화 음원이면 제1 가상 스피커(VS1)는 운전자의 얼굴에 대응되는 제1 가상 레이어(VL1)에 형성되어 사실적인 통화 음원을 제공할 수 있다.
차량(1)은 제2 출력대상음원의 입력을 모니터링한다(603). 음향 컨트롤러(300)는 제1 출력대상음원과 다른 제2 출력대상음원의 입력을 판단한다. 즉, 음향 컨트롤러(300)는 동시에 복수 개의 출력대상음원이 입력되는지 판단한다.
차량(1)은 제2 출력대상음원이 입력되면(603의 예), 제1 출력대상음원과 제2 출력대상음원의 인지우선순위에 기초하여 제1 가상 스피커(VS1)와 제2 가상 스피커(VS2)를 설정한다(605).
인지우선순위는 운전자의 인지 중요도를 기준으로 결정될 수 있다. 즉, 운전자의 즉각적인 인지가 필요한 출력대상음원일수록 높은 인지우선순위를 가지고, 운전자의 즉각적인 인지가 불필요한 출력대상음원일수록 낮은 인지우선순위를 가진다.
이때, 인지우선순위는 미리 설정될 수 있다. 예컨대, 인지우선순위는 인지 중요도에 따라 경고 음원, 통화 음원, 안내 음원, 미디어 음원 순서로 설정될 수 있으나, 인지우선순위가 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 인지우선순위는 동적으로 변화할 수 있다. 예컨대, 경고 음원이라도 그 위험도가 아주 낮은 경우, 미디어 음원보다 낮은 순위로 설정될 수 있다.
음향 컨트롤러(300)는 제1 출력대상음원의 인지우선순위와 제2 출력대상음원의 인지우선순위를 비교하고, 그 비교 결과에 따라 제1 가상 스피커(VS1)와 제2 가상 스피커(VS1)를 설정할 수 있다.
구체적으로, 음향 컨트롤러(300)는 인지우선순위에 따라 제1 가상 스피커(VS1)의 위치와 제2 가상 스피커(VS2)의 위치를 결정할 수 있다. 제1 출력대상음원과 제2 출력대상음원 중 인지우선순위가 높은 출력대상음원을 제공하는 가상 스피커(VS)는 제1 가상 레이어(VL1)에 설정되고, 인지우선순위가 낮은 출력대상음원에 대응되는 가상 스피커(VL)는 제2 가상 레이어(VL2) 또는 제3 가상 레이어(VL3)에 설정된다.
예를 들어, 도 10a와 같이 제1 가상 스피커(VS1)를 통해 미디어 음원이 출력되고 있는 상태에서, 미디어 음원보다 인지우선순위가 높은 경고 음원이 입력되면, 도 10b와 같이 경고 음원이 제공되는 제2 가상 스피커(VS2)가 제1 가상 레이어(VL1)에 설정되고, 미디어 음원이 제공되는 제1 가상 스피커(VS1)가 제3 가상 레이어(VL3)로 재설정된다.
즉, 인지우선순위가 높은 경고 음원이 운전자의 머리 높이에 대응되는 제1 가상 레이어(VL)에서 출력된다. 이와 같이, 인지우선순위에 따라 가상 스피커의 위치를 결정함으로써, 운전자의 출력대상음원의 인지도를 증가시킬 수 있다.
또한, 음향 컨트롤러(300)는 인지우선순위에 따라 제1 가상 스피커의 평면위치와 제2 가상 스피커의 주파수 특성을 결정할 수 있다. 사람의 가청 주파수 범위에서는 고주파 음향의 인식도가 저주파 음향의 인식도보다 높다. 즉, 사람은 저음보다 고음을 더 잘 인식한다.
그러므로, 음향 컨트롤러(300)는 우선순위가 높은 출력대상음원이 고음으로 제공되도록 가상 스피커의 주파수 특성을 설정하고, 우선순위가 낮은 출력대상음원이 저음으로 제공되도록 가상 스피커의 주파수 특성을 설정할 수 있다.
예컨대, 도 10b의 경우 제1 가상 스피커(VS1)는 고음을 제공하도록 높은 주파수로 설정되고, 제2 가상 스피커(VS2)는 저음을 제공하도록 낮은 저주파로 설정될 수 있다. 이와 같이, 인지우선순위에 따라 출력대상음원의 제공 주파수를 변경함으로써, 인지우선순위가 높은 출력대상음원의 인지도를 증가시킬 수 있다.
차량(1)은 재설정된 제1 가상 스피커(VS1)를 통해 제1 출력대상음원을 제공하고(607), 제2 가상 스피커(VS2)를 통해 제2 출력대상음원을 제공한다(609). 즉, 차량(1)은 서로 다른 높이로 제1 출력대상음원과 제2 출력대상음원을 제공할 수 있다.
이와 같이 인지우선순위에 따라 가상 스피커의 위치를 결정하고, 출력대상음원의 출력 주파수를 조절함으로써, 운전자의 출력대상음원의 인지도를 증가시킬 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 음향 컨트롤러(300)의 동작에 대하여 구체적으로 설명한다.
도 11는 일 실시예에 따른 음향 컨트롤러를 도시한 도면이다.
도 11를 참조하면, 음향 컨트롤러(300)는 출력대상음원에 따라 가상 스피커를 설정하는 음원 핸들러(310), 설정된 가상 스피커에 대응되는 제어 파라미터를 결정하는 파라미터 산출기(320), 출력대상음원에 제어 파라미터를 적용하여 각 채널로 인가될 음향신호를 생성하는 신호 처리기(330)를 포함할 수 있다. 여기서, 채널이란 스피커에 음향신호를 전달하기 위한 통신로를 의미한다.
음원 핸들러(310)는 출력대상음원의 유형에 따라 출력대상음원이 제공될 가상 스피커를 설정한다. 구체적으로, 음원 핸들러(310)는 가상 스피커가 형성될 위치, 또는 가상 스피커의 주파수 특성 중 적어도 하나를 설정할 수 있다.
하나의 출력대상음원이 입력되는 경우, 음원 핸들러(310)는 하나의 출력대상음원이 운전자에게 가장 잘 전달되도록 가상 스피커의 설정할 수 있다. 반면, 복수 개의 출력대상음원이 동시에 입력되는 경우, 음원 핸들러(310)는 복수 개의 출력대상음원이 효율적으로 제공되도록 복수 개의 가상 스피커를 설정할 수 있다. 이하, 가상 스피커의 설정에 대하여 구체적으로 설명한다.
도 12는 일 실시예 따른 가상 스피커의 설정 방법을 도시한 순서도이고, 도 13은 가상 스피커의 평면 위치 설정을 설명하기 위한 도면이고, 도 14는 가상 스피커의 주파수 특성 설정의 일례를 도시한 도면이다.
도 12를 참조하면, 차량(1)은 인지우선순위에 기초하여 제1 가상 스피커와 제2 가상 스피커의 가상 레이어를 설정한다(701).
음원 핸들러(310)는 인지우선순위가 높은 출력대상음원이 운전자의 머리에 대응되는 높이에서 제공되도록, 가상 스피커의 위치를 제1 가상 레이어(VL)로 설정하고, 인지우선순위가 낮은 출력대상음원이 운전자의 머리와 이격된 높이에서 제공되도록, 가상 스피커의 위치를 제2 가상 레이어(VL2) 또는 제3 가상 레이어(VL3)로 설정할 수 있다.
그리고, 차량(1)은 인지우선순위에 기초하여 제1 가상 스피커(VS)와 제2 가상 스피커(VS)의 평면 위치를 설정한다(703).
음원 핸들러(310)는 인지우선순위가 높은 출력대상음원이 운전자와 인접한 위치에서 제공되도록, 가상 스피커의 평면 위치를 설정한다. 예를 들어, 음원 핸들러(310)는 도 13a와 같이 운전석과 인접한 위치로 가상 스피커의 위치(P1)를 결정할 수 있다.
음원 핸들러(310)는 인지우선순위가 낮은 출력대상음원이 운전자와 이격된 위치에서 제공되도록, 가상 스피커의 평면 위치를 설정한다. 예를 들어, 음원 핸들러(310)는 도 13a와 같이 운전석과 이격된 위치로 가상 스피커의 위치(P2)를 결정할 수 있다.
한편, 음원 핸들러(310)는 출력대상음원의 특성에 따라 평면 위치를 설정할 수도 있다. 예를 들어, 출력대상음원이 도 4a와 같이 차량(1)의 우회전을 안내하는 안내 음원이면, 음원 핸들러(310)는 도 13b와 같이 운전석 우측전방에 대응되는 위치(P4)로 가상 스피커의 평면좌표를 설정할 수 있다.
다른 예로, 출력대상음원이 도 5b와 같이 왼쪽 후방에 차량(1)이 존재함을 알리기 위한 경고 음원인 경우, 음원 핸들러(310)는 도 13c와 같이 운전석 좌측 후방에 대응되는 위치(P6)로 가상 스피커의 평면좌표를 설정할 수 있다.
차량(1)은 인지우선순위에 기초하여 제1 가상 스피커와 제2 가상 스피커의 주파수 특성을 설정한다(705). 상술한 바와 같이 저음에 비하여 고음의 인지도가 높다. 그러므로, 음원 핸들러(310)는 인지우선순위에 기초하여 출력대상음원의 주파수 특성을 결정할 수 있다.
구체적으로, 음원 핸들러(310)는 인지우선순위가 낮은 출력대상음원은 도 14a에 도시된 것과 같은 주파수 특성(f1)을 가지도록 가상 스피커를 설정할 수 있다. 즉, 출력대상음원의 인지우선순위가 낮은 경우, 음원 핸들러(310)는 저음 출력이 강하고 고음 출력이 약하게 가상 스피커의 주파수 특성을 설정한다.
반대로, 음원 핸들러(310)는 인지우선순위가 높은 출력대상음원은 도 14b에 도시된 것과 같은 주파수 특성(f2)을 가지도록 가상 스피커를 설정할 수 있다. 즉, 출력대상음원의 인지우선순위가 높은 경우, 음원 핸들러(310)는 저음 출력이 약하고 고음 출력이 강하게 가상 스피커의 주파수 특성을 설정한다.
이와 같이 서로 다른 가상 스피커의 주파수 특성을 교차로 설정함으로써, 복수 개의 출력대상음원의 인식도를 향상시킬 수 있다.
파라미터 산출기(320)는 음원 핸들러(310)에 의하여 설정된 가상 스피커에 기초하여 출력대상음원에 적용할 파라미터를 결정한다. 구체적으로, 파라미터 산출기(320)는 음향신호가 입력될 채널, 각 채널의 음향신호 입력을 조절하기 위한 시간조정(time shifting) 변수, 출력대상음원의 크기를 조절하기 위한 게인(Gain) 변수, 주파수 변수를 결정할 수 있다.
구체적으로, 파라미터 산출기(320)는 가상 스피커의 설정 위치에 기초하여 음향신호가 출력될 채널을 결정할 수 있다. 즉, 파라미터 산출기(320)는 가상 스피커의 설정 위치에 따라 어느 스피커(100)에 음향신호가 공급될 것인지 결정할 수 있다.
도 15는 가상 스피커가 제1 가상 레이어에 위치하는 경우의 출력 채널 선택을 설명하기 위한 도면들이다.
도 15a에 도시된 것과 같이, 가상 스피커의 위치가 운전석과 인접한 제1 위치(P1)로 설정된 경우, 제1 위치(P1)와 인접한 제1 하부 스피커(121), 제1 보조 스피커(121a), 및 상부 스피커(110)에만 음향신호가 인가될 수 있다. 즉, 파라미터 산출기(320)는 제1 하부 스피커(121)와 제1 보조 스피커(121a)에 대응되는 제1 채널(ch1)과 상부 스피커(110)에 대응되는 제5 채널(ch5)을 음향신호가 출력될 채널로 결정할 수 있다.
도 15b에 도시된 것과 같이, 가상 스피커의 위치가 조수석 전방과 인접한 제2 위치(P2)로 설정된 경우, 제2 위치(P2)와 인접한 제2 하부 스피커(122), 제2 보조 스피커(121b), 및 상부 스피커(110)에만 음향신호가 인가될 수 있다. 즉, 파라미터 산출기(320)는 제2 하부 스피커(122)와 제2 보조 스피커(121b)에 대응되는 제2 채널(ch2)과 상부 스피커(110)에 대응되는 제5 채널(ch1)을 음향신호가 출력될 채널로 결정할 수 있다.
도 15c에 도시된 것과 같이, 가상 스피커의 위치가 센터 콘솔에 인접한 제3 위치(P3)인 경우, 제3 위치(P3)와 인접한 제2 하부 스피커(122), 제2 보조 스피커(121b), 제4 하부 스피커(124) 및 상부 스피커(110)에만 음향신호가 인가될 수 있다. 즉, 파라미터 산출기(320)는 제2 하부 스피커(122)와 제2 보조 스피커(121a, 121b)에 대응되는 제2 채널(ch2)과 제4 하부 스피커(124)에 대응되는 제4 채널(ch4)과 상부 스피커(110)에 대응되는 제5 채널(ch5)을 음향신호가 출력될 채널로 결정할 수 있다.
도 15d에 도시된 것과 같이, 가상 스피커의 위치가 운전석의 후방과 인접한 제4 위치(P4)인 경우, 제4 위치(P4)와 인접한 제1 하부 스피커(121), 제1 보조 스피커(121a), 제3 하부 스피커(123) 및 상부 스피커(110)에만 음향신호가 인가될 수 있다. 즉, 파라미터 산출기(320)는 제2 하부 스피커(122)와 제2 보조 스피커(121a, 121b)에 대응되는 제2 채널(ch2)과 제4 하부 스피커(124)에 대응되는 제4 채널(ch4)과 상부 스피커(110)에 대응되는 제5 채널(ch5)을 음향신호가 출력될 채널로 결정할 수 있다.
가상 스피커의 위치가 제2 가상 레이어(VL2) 또는 제3 가상 레이어(VL2)인 경우 상부 스피커(110)에는 음향신호가 입력되지 않을 수 있다. 즉. 제2 가상 레이어(VL2)와 제3 가상 레이어(VL3)에 가상 스피커가 설정된 경우, 제1 채널(ch1) 내지 제4 채널(ch4)에만 음향신호가 인가될 수 있다.
또한, 파라미터 산출기(320)는 출력대상음원에 적용될 시간조정 변수와 게인 변수를 결정할 수 있다. 설정된 위치에 가상 스피커(VS)를 형성하기 위해서는 각 스피커(100)로 출력되는 음향신호의 출력 타이밍을 조절할 필요가 있다. 파라미터 산출기(320)는 각 스피커(100)와 가상 스피커(VS) 사이의 거리에 따라 채널 별로 음향신호 출력 타이밍을 조절하기 위한 시간조정 변수를 결정할 수 있다.
또한, 설정된 위치에 가상 스피커를 형성하기 위해서는 각 스피커(100)에서 출력되는 출력대상음원의 크기를 조절할 필요가 있다. 파라미터 산출기(320)는 각 스피커(100)와 가상 스피커 사이의 거리에 따라 출력 크기를 조절하기 위한 게인 변수를 결정할 수 있다.
또한, 파라미터 산출기(320)는 출력대상음원에 적용될 주파수 변수를 결정할 수 있다. 가상 스피커를 형성하기 위해서는 스피커(100)와 가상 스피커 사이에 거리차를 주파수로 환산하여 적용할 필요가 있으므로, 파라미터 산출기(320)는 각 스피커(100)와 가상 스피커(VS) 간의 거리에 대응되는 주파수 변수를 결정할 수 있다,
도 16은 파라미터 룩업 테이블의 일 실시예를 도시한 도면이다.
파라미터 산출기(320)는 가상스피커(100)의 위치에 따라 파라미터를 개별적으로 결정할 수도 있으나, 도 16에 도시된 것과 같이 가상 스피커의 위치에 따라 게인 변수(k), 및 주파수 변수(θ)가 미리 설정된 룩업 테이블을 이용하여 신속하게 출력대상음원에 적용할 변수들을 산출할 수 있다.
상술한 바와 같이 제1 출력대상음원이 제공되는 제1 가상 스피커와 제2 출력대상음원이 제공되는 제2 가상 스피커의 위치는 서로 상이하므로, 파라미터 산출기(320)는 제1 가상 스피커에 대응되는 변수와 제2 가상 스피커에 대응되는 변수를 각각 산출할 수 있다.
신호 처리기(330)는 파라미터 산출기(320)에서 산출된 변수를 출력대상음원에 적용하여, 복수 개의 채널에 입력할 음향신호를 생성할 수 있다. 각 채널에 공급되는 음향신호는 아래의 수학식 1로 정의될 수 있다.
[수학식 1]
Figure 112015047589216-pat00004
수학식 1에서 S는 음향신호를 나타내고, n은 스피커(100)의 채널을 나타내고, t 는 음향신호의 출력시간을 나타내고, A는 가상 스피커를 통해 제공될 출력대상음원의 크기를 나타내고, f는 가상 스피커를 통해 제공될 출력대상음원의 주파수를 나타내고, c는 공기가 매질인 경우의 음속을 나타내고, k는 가상 스피커와 각각의 스피커 사이에 거리에 따라 음향신호의 게인을 조절하기 위한 게인 변수를 나타내고, θ는 가상 스피커와 각각의 스피커 사이에 거리에 따라 음향신호의 주파수를 조절하기 위한 주파수 변수를 나타낸다.
수학식 1에 나타난 바와 같이, 신호 처리기(330)는 채널(n)별로 게인 변수(k), 주파수 변수(θ)를 적용하여 음향신호(S)를 생성한다. 이와 같이 채널별로 생성된 음향신호(S)의 출력 타이밍은 시간조정 변수에 의하여 결정된다.
한편, 복수 개의 출력대상음원이 존재하는 경우, 신호 처리기(330)는 각 출력대상음원에 대응되는 음향신호를 각각 생성하고, 생성된 음향신호를 합성하여 각 채널로 출력할 수 있다.
구체적으로, 신호 처리기(330)는 제1 출력대상음원에 대한 제1 음향신호와 제1 출력대상음원에 대한 제2 음향신호를 각각 생성하고, 동일한 출력 타이밍을 가지는 제1 음향신호와 제2 음향신호를 합성하여 각 채널로 출력할 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 제1 가상 스피커와 제2 가상 스피커의 주파수 특성은 인지우선순위에 따라 다르게 설정될 수 있다. 이에 신호 처리부는 설정된 주파수 특성에 따라 출력대상음원이 제공되도록 생성된 음향신호를 필터링하여 출력할 수 있다.
예를 들어, 인지우선순위가 높은 출력대상음원에 대응되는 신호에는 도 14b와 같은 형태의 필터를 적용하여 고음을 강조하고, 인지우선순위가 낮은 출력대상음원에 대응되는 신호에는 도 14a와 같은 형태의 필터를 적용하여 저음을 강조할 수 있다.
한편, 주차시 충돌 위험을 알리기 위한 경고 음원과 같이 반복적인 비프음(Beep Sound)으로 출력대상음원이 구성된 경우, 파라미터 산출부(320)는 출력대상음원의 인지우선순위에 기초하여 비프음의 반복주기를 설정할 수 있다.
그리고, 신호 처리부는 아래의 수학식 2에 따라 설정된 반복주기를 이용하여 각 채널의 음향신호를 생성할 수 있다.
[수학식 2]
Figure 112015047589216-pat00005
수학식 2에서 S는 음향신호를 나타내고, n은 스피커(100)의 채널을 나타내고, t 는 음향신호의 출력시간을 나타내고, A는 가상 스피커를 통해 제공될 출력대상음원의 크기를 나타내고, f는 가상 스피커를 통해 제공될 출력대상음원의 주파수를 나타내고, c는 공기가 매질인 경우의 음속을 나타내고, k는 가상 스피커와 각각의 스피커 사이에 거리에 따라 음향신호의 게인을 조절하기 위한 게인 변수를 나타내고, θ는 가상 스피커와 각각의 스피커 사이에 거리에 따라 음향신호의 주파수를 조절하기 위한 주파수 변수를 나타내고, T는 비프음 반복 주기를 나타낸다.
도 17는 다른 실시예에 따른 음향 컨트롤러를 도시한 도면이고, 도 18은 음원 컨버터에 의한 출력대상음원의 전환을 설명하기 위한 도면이다. 이하, 설명의 편의를 위해 일 실시예에 따른 음향 컨트롤러(300)와 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 기재하고, 구체적인 설명을 생략한다.
다른 실시예에 따른 음향 컨트롤러(300)는 음원 컨버터(320)를 더 포함한다. 음원 컨버터(320)는 입력되는 출력대상음원을 비프음으로 변경하여, 출력대상음원간의 충돌을 방지한다.
구체적으로, 높은 인지우선순위의 제1 출력대상음원이 제공되고 있을 때, 제1 출력대상음원보다 낮은 인지우선순의 제2 출력대상음원이 입력되면, 음원 컨버터(320)는 제2 출력대상음원을 비프음으로 변경하여 제공할 수 있다.
예컨대, 운전자가 핸즈프리 기능을 이용하여 전화통화를 할 때, 안내 음원이 출력되면 운전자의 전화통화를 방해할 수 있다. 이에 음원 컨버터(320)는 전화통화가 방해되지 않도록 안내 음원을 비프음으로 변경할 수 있다.
즉, 도 18에 도시된 것과 같이, 전화통화 음원은 제1 가상 스피커를 통해 연속적으로 제공되고, 안내 음원은 비프음으로 변경되어 제2 레이어에 형성된 제2 가상 스피커를 통해 출력된다.
도 19은 또 다른 실시예에 따른 음향 컨트롤러를 도시한 도면이고, 도 20은 이퀄라이져에 의한 주파수 필터링을 설명하기 위한 도면이고, 도 21은 가상 스피커의 위치 변화를 도시한 도면이다.
도 22는 저음 영역이 제거된 미디어 음원 제공시의 스피커의 동작을 도시한 도면이고, 도 23은 저음 영역이 제거된 미디어 음원 제공시의 음향신호 출력을 도시한 도면이고, 도 24는 복수 개의 이벤트 음향이 입력되는 경우, 가상 스피커의 위치를 설명하기 위한 도면이다.
도 19를 참조하면. 또 다른 실시예에 따른 음향 컨트롤러(500)는 이벤트 핸들러(510), 미디어 음원 컨트롤러(520)와 이벤트 음원 컨트롤러(530)를 포함할 수 있다.
이하에서는 출력대상음원을 미디어 음원과 이벤트 음원으로 구분하여 설명한다. 이벤트 음원은 미디어 음원과 달리 연속적으로 제공되지 않는 출력대상음원을 의미하는 것으로, 이벤트 음원은 경고 음원, 통화 음원, 안내 음원 중 하나일 수 있다.
미디어 음원 컨트롤러(520)는 미디어 음원에 대응되는 음향신호의 출력을 제어한다. 미디어 음원 컨트롤러(520)는 신호 처리기(521)와 이퀄라이져(523; Equalizer)를 포함할 수 있다.
이퀄라이져(523)는 미디어 음원의 음질의 보정 및 개선에 사용되는 것으로, 입력되는 미디어 음원의 주파수 특성을 변경할 수 있다. 구체적으로, 이퀄라이져(523)는 미디어 음원의 특징 주파수 대역을 강조하거나, 반대로 미디어 음원의 특정 주파수 대역을 감소시킨다.
예를 들어, 이퀄라이져(523)는 도 20a와 같이 입력된 미디어 음원를 모두 통과시키는 전역통과필터(f3)로 기능을 수행하거나, 도 20b과 도 20c와 같이 미디어 음원 중 낮은 주파수 대역만을 통과시키는 저역통과필터(f4, f5)로 기능을 수행하거나, 도 20d와 같이 모든 주파수 대역을 차단하는 필터(f6)로 기능을 수행할 수 있다.
신호 처리기(521)는 이퀄라이져(523)에 의해 주파수 특성이 변경된 미디어 음원을 처리하여 음향신호를 생성한다. 신호 처리기(521)는 미디어 음원이 가상 스피커를 통해 제공되도록 각 채널 별로 음향신호를 생성할 수 있다. 예를 들어. 신호 처리기(521)는 상기의 수학식 1을 이용하여 각 채널에 입력될 음향신호를 생성할 수 있다.
다시 도 19를 참조하면, 이벤트 핸들러(510)는 이벤트 음원의 입력을 모니터링한다. 데이터 버스(270)를 통해 이벤트 음원이 입력되면, 이벤트 핸들러(510)는 이벤트 음원을 제공하기 위한 가상 스피커를 설정한다.
이벤트 음원을 제공하기 위한 가상 스피커(VS)는 상술한 것과 같이 운전자의 머리 높이에 대응되는 제1 가상 레이어(VL)로 설정되어, 운전자에게 명확하게 이벤트 음원을 전달할 수 있다.
또한, 운전자가 이벤트 음원을 명확하게 인지할 수 있도록, 이벤트 음원의 평면 좌표는 이벤트 음원의 특성에 따라 설정될 수 있다. 예를 들어, 차량(1)의 우회전을 안내하는 이벤트 음원은 운전석 우측 전방으로 평면 좌표가 설정되고, 차량(1)의 왼쪽 후방에 차량(1)이 위치함을 알리기 위한 이벤트 음원, 운전석 좌측 후방으로 평면 좌표가 설정된다.
또한, 이벤트 핸들러(510)는 이벤트 음원이 입력되면, 미디어 음원을 제공하는 가상 스피커의 위치를 변경할 수 있다. 구체적으로, 이벤트 음원과 미디어 음원이 공간상으로 분리되어 제공되도록, 제2 가상 레이어(VL2) 또는 제3 가상 레이어(VL3)로 미디어 음원을 제공하는 가상 스피커의 위치를 변경할 수 있다.
예를 들어, 이벤트 핸들러(510)는 도 27a에 도시된 것과 같이, 이벤트 음원을 제공하기 위한 제1 가상 스피커(VS01)를 제1 가상 레이어(VL1)에 설정하고, 미디어 음원을 제공하기 위한 제2 가상 스피커(VS02)의 위치를 제3 가상 레이어(VL)로 변경할 수 있다.
또한, 이벤트 핸들러(510)는 도 27b와 같이 미디어 음원을 제공하기 위한 제2 가상 스피커(VS02)의 평면 좌표를 후방으로 이동시킬 수 있다.
한편, 이벤트 핸들러(510)는 이벤트 음원이 입력되면, 미디어 음원의 주파수 특성이 변경되도록 이퀄라이져(523)에 제어명령을 전송할 수 있다.
제어명령이 전송되면, 이퀄라이져(523)는 제어명령에 따라 미디어 음원의 주파수 특성을 변경할 수 있다. 구체적으로, 이퀄라이져(523)는 도 20b에 도시된 것과 같은 저역통과필터(f4)를 이용하여 미디어 음원에서 낮은 주파수 대역만을 통과시킬 수 있다.
이와 같이, 이퀄라이져(523)에 의해 고주파 영역의 주파수가 필터링되면, 미디어 음원 중 저주파 영역의 성분만이 신호 처리기(521)에 입력되므로, 저음 영역의 신호만이 스피커로 인가된다.
상술한 바와 같이 대시보드(40)에 배치된 보조 스피커(121a, 121b)는 고음을 출력하는 것으로, 실질적으로 보조 스피커(121a, 121b)는 거의 음향을 출력하지 않게 되므로, 도 22에 도시된 것과 같이 하부 스피커(120)에서만 미디어가 출력된다.
즉, 이퀄라이져(523)에 의해 고음 영역이 제거되면, 도 23에 도시된 바와 같이 하부 스피커(120)에만 미디어 음원이 제공되는 효과가 나타나고, 이에 따라 미디어 음원의 가상 스피커의 가상 레이어가 낮아진다.
이벤트 음원 컨트롤러(530)는 이벤트 핸들러(510)에 의해 설정된 가상 스피커(VS)를 통해 입력된 이벤트 음원을 제공한다. 구체적으로, 이벤트 음원 컨트롤러(530)는 상술한 파라미터 산출기(320)를 이용하여 이벤트 음원에 대응되는 음향신호가 출력될 채널을 결정하고, 각 채널의 시간조정(time shifting) 변수, 게인(Gain) 변수, 주파수 변수를 산출할 수 있다.
이벤트 음원 컨트롤러(530)는 파라미터 산출기(320)를 통해 획득된 변수를 이벤트 음원에 적용하여 음향신호를 생성하여 출력할 수 있다. 구체적으로, 음향신호는 상술한 수학식 1에 의하여 생성될 수 있으나, 음향신호의 생성방법이 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 이벤트 핸들러(510)는 입력된 이벤트 음원의 주파수의 특성이 변경되도록 가상 스피커의 주파수 특성을 설정할 수 있다. 즉, 이벤트 핸들러(510)는 입력된 이벤트 음원의 고음이 강조되도록 가상 스피커의 주파수 설정을 설정할 수 있다.
한편, 입력된 이벤트 음원이 비프음인 경우, 음향 컨트롤러(500)는 이벤트 음원의 인지우선순위를 고려하여 비프음의 반복주기를 결정하고, 상술한 수학식 2에 따라 음향신호를 생성할 수도 있다.
음향 컨트롤러(500)는 합성부를 더 포함할 수 있다. 합성부는 미디어 음원 컨트롤러(520)와 하부 스피커(120)의 사이에 마련되어, 미디어 음원 컨트롤러(520)에 의해 출력되는 음향신호와 이벤트 음원 컨트롤러(530)에서 출력되는 음향신호를 합성하여 출력할 수 있다.
이상에서는 하나의 이벤트 음원이 입력되는 것으로 설명하였으나, 통화 음원이 입력되는 중 안내 음원이나 경고 음원이 입력되는 경우와 같이 복수 개의 이벤트 음원이 동시에 입력될 수도 있다.
이와 같이 복수 개의 이벤트 음원이 발생하는 경우, 이벤트 핸들러(510)는 앞서 설명한 음원 핸들러(310)와 같이 복수 개의 이벤트 음원 사이의 인지우선순위에 기초하여 이벤트 음원을 제공할 가상 스피커의 위치를 결정할 수 있다.
구체적으로, 복수 개의 이벤트 음원 중 인지우선순위가 높은 이벤트 음원을 제공하는 가상 스피커의 위치를 제1 가상 레이어로 설정하고, 인지우선순위가 낮은 이벤트 음원을 제2 가상 레이어로 결정할 수 있다.
예를 들어, 통화 음원과 네이게이션 장치(220)의 경로 안내 음원이 동시에 입력되는 경우, 도 24에 도시된 바와 같이 인지우선순위가 가장 높은 통화 음원을 제공하기 위한 가상 스피커(VS01)가 제1 가상 레이어(VL1)에 운전석에 대응되는 위치에 설정되고, 인지우선순위가 낮은 안내 음원을 제공하기 위한 가상 스피커(VS02)가 제2 가상 레이어(VL2) 에 위치하고, 미디어 음원을 제공하기 위한 가상 스피커(VS03)가 제3 가상 레이어(VL3)에 위치한다.
또한, 복수 개의 이벤트 음원이 입력되는 경우, 이퀄라이져(523)는 도 20c에 도시된 것과 같이 미디어 음원에서 더 낮은 주파수만을 통과시켜, 이벤트 음원의 인지도를 향상시킬 수 있다.
한편, 3 개 이상의 이벤트 음원이 입력되는 경우, 이퀄라이져(523)는 도 20d와 같이 미디어 음원의 모든 주파수 대역을 차단할 수도 있다.
도 25과 26는 가상 레이어의 동적 할당을 설명하기 위한 도면이다.
도 7및 도 8에서는 차량(1) 내부 공간이 3개의 레이어로 구획되는 것으로 설명하였으나, 가상 레이어(VL)는 동적으로 할당될 수도 있다. 이하, 도 25 및 도 26를 참조하여 이에 대해 설명한다.
도 25 및 도 26를 참조하면, 차량(1) 내부 공간에 설정되는 가상 레이어(VL)의 개수는 동적으로 변화할 수 있다. 구체적으로, 1개의 출력대상음원이 존재하는 경우 도 25와 같이 하나의 가상 레이어(VL)가 설정되고, 2 개의 출력대상음원이 존재하는 경우 도 26와 같이 2개의 가상 레이어(VL1, VL2)가 설정될 수 있다. 이때. 제1 가상 레이어(VL1)와 제2 가상 레이어(VL2)는 소정 거리(d) 이격되어 설정되어 출력대상음원 간의 인지도를 증가시킬 수 있다.
도 27은 차량의 음향 제공 방법의 다른 실시예를 도시한 도면이고, 도 28 및 도 29는 도 27의 음향 제공 방법에 따른 가상 스피커의 위치 변화를 설명하기 위한 도면이다.
도 27을 참조하면, 차량(1)은 복수 개의 가상 스피커를 통해 복수 개의 출력대상음원을 제공한다(801). 복수 개의 출력대상음원은 서로 다른 가상 스피커에 의해 출력된다, 이때, 서로 다른 가상 스피커는 상술한 것과 같이 서로 다른 레이어에 형성될 수 있으며, 서로 다른 주파수 특성을 가질 수 있다.
예를 들어, 도 28에 도시된 것과 같이, 차량(1)의 제1 가상 레이어(VL1)에 전방 중앙에 마련된 제1 가상 스피커(VS1)를 통해 미디어 음원이 제공되고, 제3 레이어(VL3)에 우측 후방에 마련된 가상 스피커(VS1)를 통해 우측 후방의 충돌 위험을 인지시키기 위한 후방 충돌 경고 음원이 제공될 수 있다.
다시 도 27을 참조하며, 차량(1)은 복수 개의 출력대상음원의 인지우선순위 변경 여부를 판단한다(802). 출력대상음원의 인지우선순위는 차량(1)의 주행환경의 변화에 따라 동적으로 변화할 수 있으므로, 음향 컨트롤러(300)는 복수 개의 출력대상음원의 인지우선순위 변화를 모니터링할 수 있다.
예를 들어, 차량(1)의 후진에 따른 후방 출동 위험은 차량(1)과 후방의 장애물의 거리에 따라 달라진다. 즉, 차량(1)과 후방의 장애물의 거리가 먼 경우에는 후방 충돌 위험이 낮으므로 후방 충돌 경고 음원의 인지우선순위가 비교적 낮지만, 차량(1)과 후방의 장애물의 거리가 가까워지면 후방 충돌 위험이 높아지므로 후방 충돌 경고 음원의 인지우선순위가 높아진다.
다른 예로, 차량(1)의 주행 경로를 안내하기 위한 안내 음성의 인지우선순위도 차량(1)의 주행 환경의 변화에 따라 달라질 수 있다. 구체적으로, 차량(1)의 주행 경로의 변경이 필요한 지점과 차량(1)의 거리가 먼 경우 안내 음원의 인지우선순위가 비교적 낮지만, 주행 경로의 변경이 필요한 지점과 차량(1)의 거리가 가까워지는 경우 안내 음원의 인지우선선위가 높아진다.
복수 개의 출력대상음원의 인지우선순위가 변화하면(802의 예), 차량(1)은 인지우선순위 변화에 기초하여 가상 스피커들의 가상 레이어를 재설정한다(803). 앞서 구체적으로 설명한 것과 같이 음향 컨트롤러(300)는 인지우선순위가 높아진 출력대상음원에 대응되는 가상 스피커가 운전자의 머리 높이에 대응되고, 인지우선순위가 낮아진 출력대상음원에 대응되는 가상 스피커와 운전자의 머리와 이격되도록 가상 스피커의 가상 레이어를 변경할 수 있다. 즉, 음향 컨트롤러(300)는 출력대상음원의 인지우선순위 변화에 따라 가상 스피커가 형성되는 높이를 재설정할 수 있다.
도 29를 참조하여 예를 들면, 음향 컨트롤러(300)는 후방 충돌 경고 음원의 인지우선순위가 높아지면 후방 충돌 경고 음원을 제공하는 제2 가상 스피커(VS1)의 가상 레이어를 제1 가상 레이어(VL)로 설정하고, 상대적으로 인지우선순위가 낮아진 미디어 음원에 제공하는 제1 가상 스피커(VS1)의 레이어를 제3 가상 레이어(VL3)로 재설정할 수 있다.
다시 도 27을 참조하면, 차량(1)은 인지우선순위에 기초하여 가상 스피커(VS1)들의 평면 위치를 재설정한다(804). 음향 컨트롤러(300)는 인지우선순위가 높은 출력대상음원을 제공하는 가상 스피커일수록 운전자와 인접한 평면에 위치시키고, 인지우선순위가 낮은 출력대상음원일수록 운전자의 이격된 평면에 위치 시킬수 있다. 이때, 가상 스피커의 구체적인 평면 위치는 상술한 바와 같이 출력대상음원의 특성에 따라 결정될 수도 있다.
도 29를 참조하여 예를 들면, 음향 컨트롤러(300)는 후방 충돌 경고 음원의 인지우선순위가 높아지면 후방 충돌 경고 음원을 제공하는 제2 가상 스피커(VS2)의 평면 위치를 운전자의 근접한 위치로 재설정하고, 상대적으로 인지우선순위가 낮아진 미디어 음원에 제공하는 제1 가상 스피커(VS1)의 평면 위치를 운전자 이격된 위치로 재설정할 수 있다. 이때, 제2 가상 스피커(VS2)의 평면 위치는 사용자가 충돌 위험 위치를 직관적으로 인식할 수 있도록, 충돌 위험이 있는 방향과 대응되는 방향으로 설정될 수 있다.
차량(1)은 위치가 재설정된 복수 개의 가상 스피커(VS1)를 통해 복수 개의 출력대상음원을 제공한다(805). 이와 같이, 복수 개의 출력대상음향의 인지우선순위에 따라 가상 스피커의 위치를 동적으로 변화시킴으로써, 사용자의 음원 인식도를 증가시킬 수 있다. 특히, 안내 음원과 경고 음원의 인지우선순위 변화에 따라 가상 스피커의 위치를 동적으로 변화시킴으로써, 안내 음원과 경고 음원을 효율적으로 인식시킬 수 있다. 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며 청구범위에서 청구하는 요지를 벗어남 없이 개시된 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양한 변형실시가 가능함을 물론이고 이러한 변형실시들은 개시된 발명으로부터 개별적으로 이해될 수 없다.
1: 차량 100: 스피커
210: 미디어 장치 220: 네비게이션 장치
230: 통신 장치 240: 근접 센서
250: 메인 프로세서 260: 저장장치
300: 음향 컨트롤러 310: 음원 핸들러
320: 파라미터 산출기 330: 신호 처리기
340: 음원 컨버터 500: 음향 컨트럴로
510: 이벤트 핸들러 530: 미디어 음원 컨트롤러
240: 이벤트 음원 컨트롤러

Claims (20)

  1. 서로 다른 높이로 마련된 복수 개의 스피커; 및
    상기 복수 개의 스피커를 이용하여 음원을 제공하는 가상 스피커를 차량 내부의 서로 다른 위치에 복수 개 형성하여, 복수 개의 음원을 제공하는 음향 컨트롤러;를 포함하고,
    상기 음향 컨트롤러는 인지우선순위에 따라 상기 복수 개의 가상 스피커를 서로 다른 레이어에 형성하되, 복수 개의 음원 중 인지우선순위가 높은 음원에 대응되는 가상 스피커를 운전자의 얼굴 높이에 대응되는 레이어로 설정하고, 상기 복수 개의 음원 중 인지우선순위가 낮은 음원에 대응되는 가상 스피커를 상기 운전자의 얼굴 높이보다 낮은 레이어로 설정하고, 상기 복수 개의 음원 중 인지우선순위가 낮은 음원에 대응되는 가상 스피커보다 복수 개의 음원 중 인지우선순위가 높은 음원에 대응되는 가상 스피커가 운전자와 인접하여 형성되도록 상기 복수 개의 가상 스피커의 평면 좌표를 설정하는 차량.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 음향 컨트롤러는, 상기 복수 개의 스피커 중 상기 가상 스피커의 위치에 따라 상기 음원에 대응되는 음향신호가 인가될 스피커를 결정하는 차량.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 음향 컨트롤러는, 상기 복수 개의 스피커와 상기 가상 스피커의 거리에 기초하여 상기 복수 개의 스피커 각각에 인가될 음향신호를 생성하는 차량.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 음향 컨트롤러는, 상기 복수 개의 스피커와 상기 가상 스피커의 거리에 따라 상기 복수 개의 스피커 각각에 인가될 음향신호의 게인을 조절하는 차량.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 음향 컨트롤러는, 상기 가상 스피커와 각각의 스피커 사이에 거리에 따라 상기 음향신호의 출력 타이밍을 조절하는 차량
  6. 제3항에 있어서,
    상기 음향 컨트롤러는, 상기 가상 스피커와 각각의 스피커 사이에 거리에 따라 각 스피커에 인가될 상기 음향신호의 주파수를 조절하는 차량.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 음향 컨트롤러는, 하기의 수학식 1에 기초하여 상기 복수 개의 스피커로 인가될 상기 음향신호를 생성하는 차량.
    [수학식 1]
    Figure 112015047589216-pat00006

    수학식 1에서 S는 상기 음향신호를 나타내고, n은 상기 복수 개의 스피커 각각의 채널을 나타내고, t 는 상기 음향신호의 출력시간을 나타내고, A는 상기 가상 스피커에서 제공될 음원의 크기이고, f는 상기 가상 스피커에서 제공될 음원의 주파수를 나타내고, c는 공기가 매질인 경우의 음속을 나타내고, k는 상기 가상 스피커와 각각의 스피커 사이에 거리에 따라 상기 음향신호의 게인을 조절하기 위한 변수를 나타내고, θ는 상기 가상 스피커와 각각의 스피커 사이에 거리에 따라 상기 음향신호의 주파수를 조절하기 위한 변수를 나타낸다.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 제2항에 있어서,
    상기 음향 컨트롤러는, 인지우선순위가 높으면 음원은 고음으로 제공하고, 상기 인지우선순위가 낮은 음원은 저음으로 제공하는 차량.
  12. 제1 가상 스피커를 통해 미디어 음원을 제공하는 제1 컨트롤러;
    이벤트 음원이 입력되면, 상기 제1 가상 스피커와 다른 위치에 제2 가상 스피커를 형성하고, 상기 제2 가상 스피커를 통해 상기 이벤트 음원을 제공하는 제2 컨트롤러; 및
    상기 이벤트 음원의 인지우선순위에 따라 상기 제2 가상 스피커가 형성될 레이어 또는 평면 좌표를 결정하는 이벤트 핸들러;를 포함하는 차량.
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 제12항에 있어서,
    상기 제2 컨트롤러는, 차량에 마련된 복수 개의 스피커와 상기 제2 가상 스피커의 거리에 기초하여, 상기 복수 개의 스피커 각각에 인가될 음향신호를 생성하는 차량.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제2 컨트롤러는, 하기의 수학식 1에 기초하여 상기 복수 개의 스피커로 인가될 상기 음향신호를 생성하는 차량.
    [수학식 1]
    Figure 112015047589216-pat00007

    수학식 1에서 S는 상기 음향신호를 나타내고, n은 상기 복수 개의 스피커 각각의 채널을 나타내고, t 는 상기 음향신호의 출력시간을 나타내고, A는 상기 이벤트 음원의 크기이고, f는 상기 이벤트 음원의 주파수를 나타내고, c는 공기가 매질인 경우의 음속을 나타내고, k는 상기 제2 가상 스피커와 각각의 스피커 사이에 거리에 따라 상기 음향신호의 게인을 조절하기 위한 변수를 나타내고, θ는 상기 제2 가상 스피커와 각각의 스피커 사이에 거리에 따라 상기 음향신호의 주파수를 조절하기 위한 변수를 나타낸다.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 제2 컨트롤러는, 상기 이벤트 음원이 비프음이면, 상기 이벤트 음원의 인지우선순위에 기초하여 상기 비프음의 반복주기를 결정하는 차량.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 제2 컨트롤러는, 하기의 수학식 2에 기초하여 상기 복수 개의 스피커로 인가될 상기 음향신호를 생성하는 차량.
    [수학식 2]
    Figure 112015047589216-pat00008

    수학식 2에서 S는 상기 음향신호를 나타내고, n은 상기 복수 개의 스피커 각각의 채널을 나타내고, t 는 상기 음향신호의 출력시간을 나타내고, A는 상기 이벤트 음원의 크기이고, f는 상기 이벤트 음원의 주파수를 나타내고, c는 공기가 매질인 경우의 음속을 나타내고, k는 상기 제2 가상 스피커와 각각의 스피커 사이에 거리에 따라 상기 음향신호의 게인을 조절하기 위한 변수를 나타내고, θ는 상기 제2 가상 스피커와 각각의 스피커 사이에 거리에 따라 상기 음향신호의 주파수를 조절하기 위한 변수를 나타내고, T는 상기 반복주기를 나타낸다.
  19. 서로 다른 높이로 마련된 복수 개의 스피커;를 포함하는 차량의 제어방법에 있어서,
    복수 개의 음원의 인지우선순위에 기초하여 각각 음원을 제공하기 위한 복수 개의 가상 스피커를 서로 다른 위치에 설정하는 설정 단계; 및
    상기 복수 개의 가상 스피커를 이용하여 상기 복수 개의 음원을 동시에 제공하는 제공 단계;를 포함하고,
    상기 설정 단계에서, 상기 복수 개의 음원의 상기 인지우선순위에 따라 상기 복수 개의 가상 스피커가 형성될 레이어 또는 평면 좌표를 결정하는 차량의 제어방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 설정 단계는, 상기 복수 개의 스피커와 상기 가상 스피커의 거리에 따라 상기 복수 개의 스피커 각각에 인가될 음향신호에 적용할 게인을 결정하는 단계;
    상기 가상 스피커와 각각의 스피커 사이에 거리에 따라 상기 음향신호의 출력 타이밍을 결정하는 단계; 및
    기 가상 스피커와 각각의 스피커 사이에 거리에 따라 각 스피커에 인가될 상기 음향신호의 주파수를 조절하는 단계; 중 적어도 하나의 단계를 포함하는 차량의 제어방법.
KR1020150069227A 2015-05-18 2015-05-18 차량 및 그 제어 방법 KR101687825B1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150069227A KR101687825B1 (ko) 2015-05-18 2015-05-18 차량 및 그 제어 방법
US14/948,929 US9832586B2 (en) 2015-05-18 2015-11-23 Vehicle and control method for the same
CN201610094106.1A CN106170122B (zh) 2015-05-18 2016-02-19 车辆和车辆的控制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150069227A KR101687825B1 (ko) 2015-05-18 2015-05-18 차량 및 그 제어 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160135622A KR20160135622A (ko) 2016-11-28
KR101687825B1 true KR101687825B1 (ko) 2016-12-20

Family

ID=57325846

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150069227A KR101687825B1 (ko) 2015-05-18 2015-05-18 차량 및 그 제어 방법

Country Status (3)

Country Link
US (1) US9832586B2 (ko)
KR (1) KR101687825B1 (ko)
CN (1) CN106170122B (ko)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017102234A1 (de) * 2017-02-06 2018-08-09 Visteon Global Technologies, Inc. Verfahren und Vorrichtung zur räumlichen Darstellung virtueller Geräuschquellen in einem Fahrzeug
JP6579155B2 (ja) 2017-05-11 2019-09-25 マツダ株式会社 車両用サウンドシステム
JP6583354B2 (ja) * 2017-06-22 2019-10-02 マツダ株式会社 車両用サウンドシステム
US11099075B2 (en) 2017-11-02 2021-08-24 Fluke Corporation Focus and/or parallax adjustment in acoustic imaging using distance information
US11209306B2 (en) * 2017-11-02 2021-12-28 Fluke Corporation Portable acoustic imaging tool with scanning and analysis capability
US10237675B1 (en) * 2018-05-22 2019-03-19 Microsoft Technology Licensing, Llc Spatial delivery of multi-source audio content
JP7119571B2 (ja) 2018-05-23 2022-08-17 マツダ株式会社 車両用バックドア、車両用警告方法及びシステム
JPWO2020003819A1 (ja) * 2018-06-26 2021-08-05 ソニーグループ株式会社 音声信号処理装置、移動装置、および方法、並びにプログラム
US11965958B2 (en) 2018-07-24 2024-04-23 Fluke Corporation Systems and methods for detachable and attachable acoustic imaging sensors
EP3609198B1 (en) * 2018-08-10 2024-05-01 Harman International Industries, Incorporated Method for generating sounds in a vehicle and corresponding sound system
JP7155991B2 (ja) * 2018-12-17 2022-10-19 トヨタ自動車株式会社 報知装置
EP3819157B1 (en) * 2019-11-08 2023-04-05 Volvo Car Corporation An entertainment system for a vehicle including a sound emitting module
JP7013513B2 (ja) * 2020-03-31 2022-01-31 本田技研工業株式会社 車両
US20230074058A1 (en) * 2021-09-08 2023-03-09 GM Global Technology Operations LLC Adaptive audio profile

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005047479A (ja) 2003-07-31 2005-02-24 Sony Corp 車載用５チャンネルオーディオ装置
JP2006295443A (ja) 2005-04-08 2006-10-26 Denso Corp 音声出力制御装置および音声出力制御プログラム

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000026074A (ko) * 1998-10-17 2000-05-06 전주범 카 오디오용 음성 안내 장치 및 방법
US7447321B2 (en) * 2001-05-07 2008-11-04 Harman International Industries, Incorporated Sound processing system for configuration of audio signals in a vehicle
US6804565B2 (en) * 2001-05-07 2004-10-12 Harman International Industries, Incorporated Data-driven software architecture for digital sound processing and equalization
US7561706B2 (en) * 2004-05-04 2009-07-14 Bose Corporation Reproducing center channel information in a vehicle multichannel audio system
EP1634479B1 (en) * 2004-05-19 2011-10-26 Harman International Industries, Incorporated Vehicle loudspeaker array
JP2006194633A (ja) 2005-01-11 2006-07-27 Toyota Motor Corp 車両用音声情報提供装置
CN1943273B (zh) * 2005-01-24 2012-09-12 松下电器产业株式会社 声像定位控制装置
JP2007286490A (ja) 2006-04-19 2007-11-01 Toyota Motor Corp 車両用音出力装置
FR2918532B1 (fr) * 2007-07-05 2015-04-24 Arkamys Procede de traitement sonore d'un signal stereophonique a l'interieur d'un vehicule automobile et vehicule automobile mettant en oeuvre ce procede
KR100943215B1 (ko) * 2007-11-27 2010-02-18 한국전자통신연구원 음장 합성을 이용한 입체 음장 재생 장치 및 그 방법
CA2941646C (en) * 2009-10-05 2019-09-10 Harman International Industries, Incorporated Multichannel audio system having audio channel compensation
US20120121113A1 (en) * 2010-11-16 2012-05-17 National Semiconductor Corporation Directional control of sound in a vehicle
KR20130079872A (ko) 2012-01-03 2013-07-11 현대모비스 주식회사 차량 출력음 선택 및 출력 방법 및 장치
KR101397962B1 (ko) 2012-06-15 2014-05-27 문소연 차량의 속도 및 음원 장르에 따라 출력 특성을 조절하는 오디오 출력 제어 장치
KR20150013999A (ko) 2013-07-25 2015-02-06 현대모비스 주식회사 차량 멀티미디어 음원 출력 제어 시스템 및 그 방법
CN104023305B (zh) * 2014-05-30 2015-10-28 爱培科科技开发（深圳）有限公司 一种Wince车载多媒体的混音控制方法及装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005047479A (ja) 2003-07-31 2005-02-24 Sony Corp 車載用５チャンネルオーディオ装置
JP2006295443A (ja) 2005-04-08 2006-10-26 Denso Corp 音声出力制御装置および音声出力制御プログラム

Also Published As

Publication number Publication date
CN106170122B (zh) 2021-04-27
US20160345115A1 (en) 2016-11-24
CN106170122A (zh) 2016-11-30
KR20160135622A (ko) 2016-11-28
US9832586B2 (en) 2017-11-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101687825B1 (ko) 차량 및 그 제어 방법
CN106998518B (zh) 用于在车辆音频区域中个性化声音隔离的车辆、装置和方法
KR102388989B1 (ko) 가속 중인 물체의 공간적 음향화
US10009689B2 (en) Vehicle information presentation device
US20210380055A1 (en) Vehicular independent sound field forming device and vehicular independent sound field forming method
US10070242B2 (en) Devices and methods for conveying audio information in vehicles
US20190215606A1 (en) Vehicle and method for controlling the same
JP2013198065A (ja) 音声提示装置
KR102526081B1 (ko) 차량 및 그 제어방법
US20140365073A1 (en) System and method of communicating with vehicle passengers
KR101746377B1 (ko) 차량 및 그 제어 방법
KR102459237B1 (ko) 차량 및 그 제어방법
US20220095046A1 (en) Hybrid in-car speaker and headphone based acoustical augmented reality system
CN113581071A (zh) 用于外部环境感测和渲染的系统和方法
KR20210096879A (ko) 차량 및 그 제어방법
KR101716248B1 (ko) 오디오 장치, 그를 가지는 차량 및 그 제어방법
JP2023126871A (ja) 車両向けの空間インフォテインメントレンダリングシステム
KR20160135617A (ko) 차량 및 그 제어 방법
WO2020142600A1 (en) In-car headphone acoustical augmented reality system
CN113039509A (zh) 使用位置传感器和虚拟声学建模提供情境感知的装置和方法
KR101587063B1 (ko) 단말기, 그와 통신하는 차량 및 그의 제어 방법
JP6605964B2 (ja) 車両用スピーカシステム及びこれを備えた車両構造
KR102394910B1 (ko) 앰프, 차량 사운드 시스템 및 이에 제어방법
US11445319B2 (en) Device for outputting audio signals into the interior of a motor vehicle
WO2023154438A1 (en) Audio control in vehicle cabin

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
X091 Application refused [patent]
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191127

Year of fee payment: 4