KR101725667B1 - 경고음 발생 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 모터의 공진 주파수를 이용하여 경고음을 발생하는 것이다. 즉, 본 발명은 하이브리드 모터의 구동 회로에 가청 주파수의 전류를 추가하여 모터의 진동으로 경고음을 발생하는 경고음 발생 장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명의 경고음 발생 장치는 모터를 제어하는 모터 제어부, 경고음을 발생하는 경고음 발생부, 및 모터 제어부의 출력과 경고음 발생부의 출력을 토대로 모터를 구동하여 경고음을 발생시키는 모터 구동부를 포함한다.

Description

경고음 발생 장치 및 방법{Device and method for alarm sound generation}
본 발명은 경고음 발생 장치 및 방법에 관한 것으로, 상세하게는, 모터의 공진 주파수를 이용하여 경고음을 발생하는 것이다. 즉, 본 발명은 하이브리드 모터의 구동 회로에 가청 주파수의 전류를 추가하여 모터의 진동으로 경고음을 발생할 수 있는 경고음 발생 장치 및 방법에 관한 것이다.
요즘은 전자장치의 발달로 인하여 자동차의 성능향상을 위해 많은 부분에서 전자장치의 제어에 의존하고 있다. 특히 엔진의 연료 절감을 위해 모터를 동시에 이용하는 하이브리드 차량이 개발되어 왔다.
이러한 차량의 발전에 따라 운전 시 안전이나 차량의 이상 등의 동작 상태에 따라 운전자에게 경고음을 출력하여야 하나 기존의 부저를 사용하지 않고 경고음을 발생시키는 연구가 지속되어 왔다.
그 일례로, 대한민국 등록특허공보 제10-2015-0076720호 에서는 차량 경고음 스피커 출력 제어 방법에 관한 것으로, 차량 내 구비된 스피커(speaker)들의 목록이 표시부를 통하여 제시하고, 스피커들의 목록 중에서 활성화될 스피커가 선택한 후 활성화된 스피커의 출력 레벨(level)을 선택하여 차량 내 구비된 스피커들을 통하여 경고음을 발생하는 방법을 제시하였다.
그러나 이 경우에서도 스피커와 연결하기 위한 복잡한 배선등을 추가하여야 하는 문제가 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-2015-0076720호 (2015.07.07)
본 발명의 목적은, 모터의 공진 주파수를 이용하여 경고음을 발생하는 경고음 발생 장치 및 방법을 제공하는 데에 있다.
본 발명은 하이브리드 모터의 구동 회로에 가청 주파수의 전류를 추가하여 모터의 진동으로 경고음을 발생하여 별도의 스피커 또는 부저의 배선 작업 없이 사용자에게 경고음을 인식시키는 경고음 발생 장치 및 방법을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
본 발명에 따른 경고음 발생 장치는 모터를 제어하는 모터 제어부, 경고음을 발생하는 경고음 발생부, 및 모터 제어부의 출력과 경고음 발생부의 출력을 토대로 모터를 구동하여 경고음을 발생시키는 모터 구동부를 포함한다.
여기서, 경고음은 모터의 공진 주파수를 사용한다.
또한, 모터 제어부는 목표 전류에서 현재 구동 전류의 차이를 산출하는 감산기 및 감산기의 출력으로 전류를 제어하는 전류 제어기를 포함한다.
여기서, 경고음 발생부는 고장을 검출하는 고장 검출부 및 고장의 종류에 따라 경고음을 선택하는 경고음 선택부를 포함한다.
또한, 경고음 발생부는 고장의 중요도에 따라 모터의 진동 없이 운전자의 계기판으로 경고등만 표시한다.
여기서, 모터 구동부는 모터 제어부의 출력과 경고음 발생부의 출력을 가산하는 가산기 및 가산기의 출력을 3상 신호로 변환하는 인버터를 포함한다.
또한, 경고음 발생부는 모터의 구동에 영향이 미치지 않도록 일정값 이하의 크기로 경고음 발생 신호를 출력한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 경고음 발생 장치는 경고음 발생 장치에서 경고음을 발생하는 방법에 있어서, 경고음 발생부에서 고장을 검출하는 고장 검출 단계, 경고음 발생부에서 고장 종류에 따라 경고음 종류를 선택하는 경고음 선택 단계, 및 모터 제어부의 출력과 경고음 발생부의 출력을 토대로 모터를 구동하여 경고음을 발생시키는 경고음 발생 단계를 포함한다.
여기서, 경고음은 모터의 공진 주파수를 사용한다.
또한, 경고음 발생 단계는 모터의 구동에 영향이 미치지 않도록 일정값 이하의 크기로 경고음 발생 신호를 발생한다.
본 발명에 의한 경고음 발생 장치 및 방법은 모터의 공진 주파수를 이용하여 경고음을 발생하는 장점이 있다.
또는 본 발명에 의한 경고음 발생 장치 및 방법은 하이브리드 모터의 구동 회로에 가청 주파수의 전류를 추가하여 모터의 진동으로 경고음을 발생하여 별도의 스피커 또는 부저의 배선 작업 없이 사용자에게 경고음을 인식시키는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 경고음 발생 장치를 나타낸 구성도이다.
도 2는 도 1의 모터 제어부를 상세히 나타낸 구성도이다.
도 3은 도 1의 경고음 발생부를 상세히 나타낸 구성도이다.
도 4는 도 1의 모터 구동부를 상세히 나타낸 구성도이다.
도 5는 도 4의 모터 제어 신호를 상세히 나타낸 신호파형이다.
도 6은 도 4의 통합 모터 제어 신호를 상세히 나타낸 신호파형이다.
도 7은 도 6의 통합 모터 제어 신호를 확대하여 더욱 상세히 나타낸 신호파형이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 경고음 발생 방법을 나타낸 순서도이다.
본 발명의 실시를 위한 구체적인 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 설명한다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 의도는 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 경고음 발생 장치 및 방법에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 경고음 발생 장치를 나타낸 구성도이며, 도 2 내지 도 7은 도 1을 상세히 설명하기 위한 구성도 및 신호파형이다.
이하, 도 1 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 경고음 발생 장치를 설명한다.
먼저, 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 경고음 발생 장치는 모터를 제어하는 모터 제어부(200), 경고음을 발생하는 경고음 발생부(100), 및 모터 제어부(200)의 출력과 경고음 발생부(100)의 출력을 토대로 모터(400)를 구동하여 경고음을 발생시키는 모터 구동부(300)를 포함한다.
여기서, 경고음은 모터(400)의 공진 주파수를 사용할 수 있다.
즉, 경고음 발생 장치는 경고음 발생부(100)에서 고장을 검출하고 고장 종류에 따라 경고음 종류를 선택하여 모터 제어부(200)의 출력과 경고음 발생부(100)의 출력을 토대로 모터(400)를 구동하여 경고음을 발생시킬 수 있다.
이때, 경고음은 단순히 부저나 스피커를 사용하지 않고 모터(400)의 진동에 의해 발생되는 소리로 나타낼 수도 있다.
따라서 경고음은 모터(400)의 공진 주파수를 사용하여 발생하여 효율을 높일 수도 있다.
또한, 부저나 스피커를 사용하지 않으므로 부저 또는 스피커와 정합하기 위한 배선을 없앨 수 있는 장점이 있다.
도 2는 도 1의 모터 제어부(200)를 상세히 나타낸 구성도이다. 이때, 모터 제어부(200)는 목표 전류에서 현재 구동 전류의 차이를 산출하는 감산기(210) 및 감산기(210)의 출력으로 전류를 제어하는 전류 제어기(220)를 포함할 수 있다.
모터(400)를 구동하기 위한 목표 전류와 모터 구동부(300)에서 현재 제어하고 있는 전류와의 차이를 모터 제어부(200)로 인가하여 전류 제어기(220)에서 모터 구동부(300)로 모터 제어 전류를 출력할 수도 있다.
이와 같은 closed loop 제어는 모터(400)를 정밀하게 제어할 수 있는 장점이 있다.
도 3은 도 1의 경고음 발생부(100)를 상세히 나타낸 구성도이다. 이때, 경고음 발생부(100)는 고장을 검출하는 고장 검출부(110) 및 고장의 종류에 따라 경고음을 선택하는 경고음 선택부(120)를 포함할 수 있다.
또한, 경고음 발생부(100)는 고장의 중요도에 따라 모터(400)의 진동 없이 운전자의 계기판으로 경고등만 표시할 수 있다.
여기서, 고장의 검출은 차량의 ECU(electronic control unit)로부터 올 수도 있고 차량 내부에 연결된 센서로부터 직접 정합될 수도 있다.
고장 검출부(110)에서 고장이 검출되면 고장의 중요도에 따라 경고음 선택부(120)에서 경고음을 선택할 수도 있다.
즉, 고장의 중요도가 일정값 이하일 경우 진동 없이 운전자의 계기판에 경고등만 표시할 수도 있다.
한편, 고장의 중요도가 일정값 이상일 경우 운전자의 계기판에 경고등만 표시하지 않고, 모터의 진동을 통해 가청으로 경고음을 표시할 수도 있다.
이러한 경고음의 표시는 운전자가 계기판을 응시하지 않고도 경고음을 인식할 수 있는 장점이 있다.
도 4는 도 1의 모터 구동부(300)를 상세히 나타낸 구성도이다. 이때, 모터 구동부(300)는 모터 제어부(200)의 출력과 경고음 발생부(100)의 출력을 가산하는 가산기(310) 및 가산기(310)의 출력을 3상 신호로 변환하는 인버터(320)를 포함한다.
즉, 모터(400)를 구동하기 위한 모터 제어 신호(S312)와 경고음 발생을 위한 경고음 발생 신호(S311)를 가산기(310)에서 결합하여 통합 모터 제어 신호(S313)를 생성한 후 인버터(320)로 인가할 수 있다.
여기서, 경고음 발생 신호(S311)는 모터(400)의 구동에 영향을 미치지 않도록 모터 제어 신호(S312)보다 현저히 작도록 출력하여 모터(400)의 구동에 영향 없이 경고음을 발생할 수 있는 장점이 있다.
또한, 인버터(320)는 모터(400)가 3상으로 구동될 경우 통합 모터 제어 신호(S313)를 3상 전류를 변환하여 모터(400)로 공급할 수도 있다.
도 5는 도 4의 모터 제어 신호(S312)를 상세히 나타낸 신호파형이다.
즉, 모터 제어부(200)에서 모터(400)를 구동할 때 출력하는 파형으로서, 신호 처리를 간단히 수행하기 위해 3상 전류가 아닌 단상 또는 2상으로 출력할 수도 있다.
도 6은 도 4의 통합 모터 제어 신호(S313)를 상세히 나타낸 신호파형이다. 이때, 경고음 발생부(100)는 모터(400)의 구동에 영향이 미치지 않도록 일정값 이하의 크기로 경고음 발생 신호(S311)를 출력할 수 있다.
즉, 도 5에 도시된 모터 제어 신호(S312)의 주파수 대비 높은 가청 주파수인 경고음 발생 신호(S311)를 결합하여 통합 모터 제어 신호(S313)를 출력할 수도 있다.
도 7은 도 6의 통합 모터 제어 신호(S313)를 확대하여 더욱 상세히 나타낸 신호파형이다.
즉, 통합 모터 제어 신호(S313)는 모터 제어 신호(S312)보다 주파수가 높고 크기가 작은 경고음 발생 신호(S311)를 포함하므로 모터(400)의 구동에 영향을 미치지 않으면서 동시에 모터(400)에서 가청 주파수의 음을 발생 시킬 수도 있다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 경고음 발생 방법을 나타낸 순서도이다. 이때, 경고음 발생 장치는 경고음 발생 장치에서 경고음을 발생하는 방법에 있어서, 경고음 발생부(100)에서 고장을 검출하는 고장 검출 단계(S100), 경고음 발생부(100)에서 고장 종류에 따라 경고음 종류를 선택하는 경고음 선택 단계(S200), 및 모터 제어부(200)의 출력과 경고음 발생부(100)의 출력을 토대로 모터(400)를 구동하여 경고음을 발생시키는 경고음 발생 단계(S300)를 포함한다.
여기서, 경고음은 모터(400)의 공진 주파수를 사용할 수 있다.
또한, 경고음 발생 단계(S300)는 모터(400)의 구동에 영향이 미치지 않도록 일정값 이하의 크기로 경고음 발생 신호(S311)를 발생할 수 있다.
여기서, 경고음은 단순히 부저나 스피커를 사용하지 않고 모터(400)의 진동에 의해 발생되는 소리로 나타낼 수도 있다.
따라서, 경고음은 모터(400)의 공진 주파수를 사용하여 발생하여 효율을 높일 수도 있다.
또한, 부저나 스피커를 사용하지 않으므로 부저 또는 스피커와 정합하기 위한 배선을 없앨 수 있는 장점이 있다.
또한, 경고음 발생 단계(S300)에서 경고음의 발생은 모터(400)의 구동에 영향을 미치지 않으면서 동시에 가청 주파수의 음을 발생 시킬 수 있는 장점이 있다.
한편, 고장 검출 단계(S100)에서 고장의 검출은 ECU(electronic control unit)로부터 올 수도 있고 차량 내부에 연결된 센서로부터 직접 정합될 수 도 있다.
경고음 발생부(100) 내부에 있는 고장 검출부(110)에서 고장이 검출되면 고장의 중요도에 따라 경고음 선택부(120)에서 경고음을 선택할 수도 있다.
즉, 고장의 중요도가 일정값 이하일 경우 진동 없이 운전자의 계기판에 경고등만 표시할 수도 있다.
한편, 고장의 중요도가 일정값 이상일 경우 운전자의 계기판에 경고등만 표시하지 않고, 모터의 진동을 통해 가청으로 경고음을 표시할 수도 있다.
이러한 경고음의 표시는 운전자가 계기판을 응시하지 않고도 경고음을 인식할 수 있는 장점이 있다.
하나 이상의 예시적인 실시예에서, 설명한 기능들은 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어, 또는 이들의 임의의 조합으로 구현될 수 있다. 소프트웨어로 구현된다면, 이 기능들은 컴퓨터 판독 가능 매체 상에 하나 이상의 명령 또는 코드로서 저장 또는 전송될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 한 장소에서 다른 장소로 컴퓨터 프로그램의 전달을 용이하게 하는 임의의 매체를 포함하는 통신 매체 및 컴퓨터 저장 매체를 모두 포함한다.
저장 매체는 컴퓨터에 의해 액세스 가능한 임의의 이용 가능한 매체일 수 있다. 한정이 아닌 예시로, 이러한 컴퓨터 판독 가능 매체는 RAM, ROM, EEPROM, CD-ROM이나 다른 광 디스크 저장소, 자기 디스크 저장소 또는 다른 자기 저장 디바이스, 또는 명령이나 데이터 구조의 형태로 원하는 프로그램 코드를 전달 또는 저장하는데 사용될 수 있으며 컴퓨터에 의해 액세스 가능한 임의의 다른 매체를 포함할 수 있다. 또한, 임의의 접속이 컴퓨터 판독 가능 매체로 적절히 지칭될 수 있다.
소프트웨어에서 구현에서, 여기서 설명한 기술들은 여기서 설명한 기능들을 수행하는 모듈들(예를 들어, 프로시저, 함수 등)로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드들은 메모리 유닛들에 저장될 수 있으며 프로세서들에 의해 실행될 수 있다. 메모리 유닛은 프로세서 내에 구현될 수도 있고 프로세서 외부에 구현될 수 있으며, 이 경우 메모리 유닛은 공지된 바와 같이 다양한 수단에 의해 프로세서에 통신 가능하게 연결될 수 있다.
하드웨어 구현에서, 처리 유닛들은 하나 이상의 주문형 집적 회로(ASIC), 디지털 신호 프로세서(DSP), 디지털 코스트 추정 디바이스(DSPD), 프로그래밍 가능 로직 디바이스(PLD), 현장 프로그래밍 가능 게이트 어레이(FPGA), 프로세서, 제어기, 마이크로컨트롤러, 마이크로프로세서, 여기서 설명한 기능들을 수행하도록 설계된 다른 전자 유닛들, 또는 이들의 조합 내에 구현될 수 있다.
상술한 것은 하나 이상의 실시예의 실례를 포함한다. 물론, 상술한 실시예들을 설명할 목적으로 컴포넌트들 또는 방법들의 가능한 모든 조합을 기술할 수 있는 것이 아니라, 당업자들은 다양한 실시예의 많은 추가 조합 및 치환이 가능함을 인식할 수 있다. 따라서 설명한 실시예들은 첨부된 청구범위의 진의 및 범위 내에 있는 모든 대안, 변형 및 개조를 포함하는 것이다.
더욱이, 상세한 설명 또는 청구범위에서 '포함한다'라는 용어가 사용되는 범위에 대해, 이러한 용어는 '구성되는'이라는 용어가 청구범위에서 과도적인 단어로 사용될 때 해석되는 것과 같이 '구성되는'과 비슷한 식으로 포함되는 것이다.
이상과 같이 본 발명에 따른 경고음 발생 장치 및 방법은 모터의 공진 주파수를 이용하여 경고음을 발생하는 장점이 있으며, 하이브리드 모터의 구동 회로에 가청 주파수의 전류를 추가하여 모터의 진동으로 경고음을 발생하여 별도의 스피커 또는 부저의 배선 작업 없이 사용자에게 경고음을 인식시키는 장점이 있다.

Claims (10)

  1. 모터를 제어하는 모터 제어부;
    경고음을 발생하는 경고음 발생부; 및
    상기 모터 제어부의 출력과 상기 경고음 발생부의 출력을 토대로 모터를 구동하여 경고음을 발생시키는 모터 구동부;를 포함하고,
    상기 모터 구동부는, 상기 모터 제어부의 출력과 상기 경고음 발생부의 출력을 가산하는 가산기를 포함하고,
    상기 경고음 발생부의 출력의 주파수는 상기 모터 제어부의 출력의 주파수보다 더 크고, 상기 경고음 발생부의 출력의 주파수는 가청 주파수인,
    경고음 발생 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 경고음은, 상기 모터의 공진 주파수를 사용하는 것을 특징으로 하는 경고음 발생 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 모터 제어부는,
    목표 전류에서 현재 구동 전류의 차이를 산출하는 감산기; 및
    상기 감산기의 출력으로 전류를 제어하는 전류 제어기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 경고음 발생 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 경고음 발생부는,
    고장을 검출하는 고장 검출부; 및
    상기 고장의 종류에 따라 경고음을 선택하는 경고음 선택부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 경고음 발생 장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 경고음 발생부는, 상기 고장의 중요도에 따라 상기 모터의 진동 없이 운전자의 계기판으로 경고등만 표시하는 것을 특징으로 하는 경고음 발생 장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 모터 구동부는,
    상기 가산기의 출력을 3상 신호로 변환하는 인버터;를 더 포함하는 경고음 발생 장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 경고음 발생부는, 상기 모터의 구동에 영향이 미치지 않도록 일정값 이하의 크기로 경고음 발생 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 경고음 발생 장치.
  8. 경고음 발생 장치에서 경고음을 발생하는 방법에 있어서,
    경고음 발생부에서 고장을 검출하는 고장 검출 단계;
    상기 경고음 발생부에서 고장 종류에 따라 경고음 종류를 선택하는 경고음 선택 단계; 및
    모터 제어부의 출력과 상기 경고음 발생부의 출력을 토대로 모터를 구동하여 경고음을 발생시키는 경고음 발생 단계;를 포함하고,
    상기 경고음 발생 단계는, 상기 모터 제어부의 출력과 상기 경고음 발생부의 출력을 가산하는 단계를 포함하고, 상기 경고음 발생부의 출력의 주파수는 상기 모터 제어부의 출력의 주파수 보다 더 크고, 상기 경고음 발생부의 출력의 주파수는 가청 주파수인,
    경고음 발생 방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 경고음은, 상기 모터의 공진 주파수를 사용하는 것을 특징으로 하는 경고음 발생 방법.
  10. 제 8항에 있어서,
    경고음 발생 단계는, 상기 모터의 구동에 영향이 미치지 않도록 일정값 이하의 크기로 상기 경고음 발생 신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 경고음 발생 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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