KR101742774B1

KR101742774B1 - 가상 배기음 출력 제어방법 및 이를 위한 컴퓨터 프로그램용 기록매체

Info

Publication number: KR101742774B1
Application number: KR1020160153629A
Authority: KR
Inventors: 김영준
Original assignee: 김영준
Priority date: 2016-11-17
Filing date: 2016-11-17
Publication date: 2017-06-01

Abstract

본 발명은 가상 배기음 출력 제어방법 및 이를 위한 컴퓨터 프로그램용 기록매체에 관한 것이다.
본 발명의 일측면에 따르면, 차량에 설치된 가상 배기음 제어모듈에서 실행되며, 기본 배기음 음원을 이용하여 차량에 설치된 스피커를 통해 가상 배기음의 출력이 이뤄지도록 하는 가상 배기음 출력 제어방법으로서, 1) 운전 모드 및 RPM을 포함하는 차량의 CAN 데이터를 수집하는 단계; 2) 상기 수집된 운전 모드에 따라 모드 가중치 요소를 결정하는 단계; 3) 상기 기본 배기음 음원, 모드 가중치 요소 및 수집된 RPM값에 기초하여 가상 배기음의 출력 특성을 결정하는 단계- 상기 출력 특성은 가상 배기음의 음높이 및 음량 중 적어도 어느 하나를 포함함-; 및 4) 상기 결정된 출력 특성에 따라 가상 배기음이 출력되도록 제어하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 가상 배기음 출력 제어방법이 개시된다.

Description

가상 배기음 출력 제어방법 및 이를 위한 컴퓨터 프로그램용 기록매체 {Output control method of virtual exhaust sound and recording medium storing computer program for the same}

본 발명은 가상 배기음 출력 제어방법 및 이를 위한 컴퓨터 프로그램용 기록매체에 관한 것으로서, 상세하게는 차량에 설치된 가상 배기음 제어모듈에서 이뤄지는 것으로, 차량의 CAN 데이터를 수집하고, 기본 배기음 음원과 CAN 데이터에서 수집된 RPM값 등에 기초하여 가상 배기음의 음높이 및/또는 음량이 포함된 가상 배기음의 출력 특성을 결정하며, 차량에 설치된 스피커를 통해 가상 배기음의 출력이 이뤄지도록 출력 제어하되, 운전자의 차량 조작상태가 가상 배기음에 반영되도록 하는 가상 배기음 출력 제어방법 및 이를 위한 컴퓨터 프로그램용 기록매체에 관한 것이다.

사람들에게 편리한 이동수단으로 이용되는 자동차는 기술발달 및 경제의 성장과 더불어 단순한 이동수단이 아니라 운전자가 안전하게 운행할 수 있도록 운전의 안전 및 편안함, 즐거움을 제공하는 데까지 발전되고 있다.

이러한 기술의 일예로, 가상의 자동차 배기음이 자신의 차량에서 배출되도록 하는 배기음 발생장치 및 이를 이용하여 다양한 배기음을 발생시키는 방법이 개발되고 있다.

전기를 이용하여 자동차를 움직이게 하는 전기자동차의 경우 엔진음은 물론 배기음이 발생되지 않으므로 보행자의 안전과 더불어 안전한 운전을 도울 수 있도록 하기 위해 가상의 배기음 발생이 요구되며, 연료를 일부 이용하는 하이브리드 자동차 및 휘발유, 경유, LPG 등 화석연료를 이용하는 종래 자동차의 경우에도 운전자에게 운전의 즐거움을 주기 위해 가상의 배기음이 발생되도록 하는 기술이 도입되고 있다.

가상의 배기음이 발생하도록 하는 종래기술의 일예로, 대한민국 등록특허 제10-1271865호의 "엔진음/배기음 발생장치 및 방법과 기록매체"가 있다.

상기 종래기술은 엔진회전수 또는 차량의 속도의 구간별 엔진음 또는 배기음의 데이터 또는 파일을 저장하고, 모터회전수를 감지하여 모터회전수의 구간별로 대응하는 구간별 엔진음 또는 배기음의 데이터 또는 파일을 메모리에서 읽어서 음이 발생되도록 구성되므로, 각각의 엔진 상태 범위에 따른 파일 등의 저장을 위해 대용량 메모리를 필요로 하며, 메모리에서 각각의 엔진 상태 범위에 따른 파일을 불러오는 과정을 거치므로 엔진의 상태 변화에 따른 신속한 배기음의 출력 변화가 이뤄지기 어렵다는 문제점이 있다.

가상 배기음이 발생하도록 하는 또다른 종래기술의 일예로, 대한민국 등록특허 제10-1592419호의 "가상 엔진음을 발생시키는 방법 및 이를 이용한 가상 엔진음 발생 장치"가 있다.

상기 종래기술은 엔진 RPM을 포함하는 엔진 변수를 기초로 가상 엔진음의 기본 파형을 결정하고, 엔진의 온도 등의 환경 변수를 기초로 기본 파형의 기본 레벨을 1차 보정하며, 반응 변수를 기초로 1차 보정된 파형을 2차로 보정하여 최종 파형을 결정하여 최종 파형을 가지는 가상 엔진음을 스피커를 통해 발생시키도록 구성된다.

상기 종래기술은 가상 엔진음을 차량의 실제 엔진음의 파형과 시간 동기화하고 온도 등의 환경 영향을 반영하여 가상 엔진음을 발생시키도록 하였으나, 가상 엔진음의 기초가 되는 기본 파형의 구조가 실제 엔진음의 복잡한 소리에 비해 너무 단순하여 실제 엔진음의 형태로 소리를 출력하지 못한다는 문제가 있으며, 운전자의 기어 조작과 관련하여 운전자의 차량 조작 상태를 반영한 엔진음의 출력이 전혀 고려되지 않는다는 문제가 있다.

대한민국 등록특허 제10-1271865호 (2013년 05월 31일 등록) 대한민국 등록특허 제10-1592419호 (2016년 02월 01일 등록)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 차량에 설치된 가상 배기음 제어모듈에서 이뤄지는 것으로, 차량의 CAN 데이터를 수집하고, 기본 배기음 음원과 CAN 데이터에서 수집된 RPM값 등에 기초하여 가상 배기음의 음높이 및/또는 음량이 포함된 가상 배기음의 출력 특성을 결정하며, 차량에 설치된 스피커를 통해 가상 배기음의 출력이 이뤄지도록 출력 제어하되, 운전자의 차량 조작상태가 가상 배기음에 반영되도록 하는 가상 배기음 출력 제어방법 및 이를 위한 컴퓨터 프로그램용 기록매체를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 따르면, 차량에 설치된 가상 배기음 제어모듈에서 실행되며, 기본 배기음 음원을 이용하여 차량에 설치된 스피커를 통해 가상 배기음의 출력이 이뤄지도록 하는 가상 배기음 출력 제어방법으로서, 1) 운전 모드 및 RPM을 포함하는 차량의 CAN 데이터를 수집하는 단계; 2) 상기 수집된 운전 모드에 따라 모드 가중치 요소를 결정하는 단계; 3) 상기 기본 배기음 음원, 모드 가중치 요소 및 수집된 RPM값에 기초하여 가상 배기음의 출력 특성을 결정하는 단계- 상기 출력 특성은 가상 배기음의 음높이 및 음량 중 적어도 어느 하나를 포함함-; 및 4) 상기 결정된 출력 특성에 따라 가상 배기음이 출력되도록 제어하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 가상 배기음 출력 제어방법이 개시된다.

바람직하게, 상기 4) 단계의 가상 배기음 출력 제어는, 상기 RPM값의 증감에 따라 출력되는 가상 배기음의 음높이 및 음량 중 적어도 어느 하나가 증감되도록 제어하는 것임을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 수집된 CAN 데이터는 액셀 각도 및 토크 중 적어도 어느 하나를 더욱 포함하며, 상기 4) 단계 이전에, P4) 수집된 액셀 각도 및 토크값 중 적어도 어느 하나를 보정요소로 하여 상기 결정된 가상 배기음의 출력 특성을 보정하는 단계;를 더욱 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 4) 단계의 가상 배기음 출력 제어는, 상기 보정요소의 증감에 따라 출력되는 가상 배기음의 음높이 및 음량 중 적어도 어느 하나가 더욱 증감되도록 하되, 상기 보정요소가 액셀 각도 및 토크값을 모두 포함하는 경우 각각의 보정요소에 의한 가상 배기음의 출력 특성 보정이 중첩적으로 이뤄지도록 더욱 제어하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 수집된 운전 모드는 후진주행 모드, 자동주행 모드 및 수동주행 모드 중 어느 하나이며, 상기 4) 단계의 가상 배기음 출력 제어는, 상기 RPM값에 기초하여 결정되고 상기 보정요소로 보정된 가상 배기음의 출력 특성 중 적어도 어느 하나에 상기 운전 모드에 따라 결정된 모드 가중치 요소를 곱하는 것임을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 모드 가중치 요소는 자동주행 모드인 경우에는 1이며, 수동주행 모드인 경우에는 미리 설정된 1 초과의 값, 후진주행 모드인 경우에는 미리 설정된 1 미만의 값을 갖는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 수집된 운전 모드는 주차 모드 및 중립 모드 중 어느 하나이며, 상기 4) 단계의 가상 배기음 출력 제어는, 상기 RPM값에 기초하여 결정된 가상 배기음의 출력 특성 중 적어도 어느 하나에 상기 운전 모드에 따라 결정된 모드 가중치 요소를 곱하는 것이며, 상기 주차 모드 및 중립 모드의 모드 가중치 요소는 미리 설정된 값을 갖는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 출력 제어되는 가상 배기음은 기본 배기음 음원이 반복적으로 연결되어 출력 제어된 것이며, 반복적으로 연결된 기본 배기음 음원의 연결부 전후의 미리 설정된 구간은 음량이 감소되어 출력되도록 제어되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 기본 배기음 음원은 주행음이 발생되도록 하는 주행음 음원과 아이들음이 발생되도록 하는 아이들음 음원을 포함하고, 상기 CAN 데이터는 차량의 속도를 더욱 포함하며, 상기 수집된 차량의 속도 및 RPM값이 각각 미리 설정된 기준값 이상인 경우, 상기 기본 배기음 음원으로서 주행음 음원을 사용하며, 상기 수집된 차량의 속도 및 RPM값 중 어느 하나라도 각각 미리 설정된 기준값 미만인 경우, 상기 기본 배기음 음원으로서 아이들음 음원을 사용하도록 제어하는 단계;를 더욱 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 CAN 데이터는 차량의 속도 및 브레이크 페달의 위치 중 적어도 어느 하나를 더욱 포함하며, 상기 4) 단계 이전에, P41) 속도 변화율 및 브레이크 페달의 위치값 변화율 중 적어도 어느 하나가 각각 미리 설정된 기준치 이상 변화하는 경우, 미리 설정된 변속 가중치 요소에 의해 상기 결정된 가상 배기음의 출력 특성이 더욱 증감되도록 보정하는 단계;를 더욱 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 수집된 운전 모드가 수동주행 모드인 경우, 11) 기어의 단수 변화 입력을 받는 단계; 12) 상기 단수 변화 입력 전의 기어 단수와 비교하여 상기 입력된 기어의 단수 변화가 가능한지를 판단하는 단계; 및 13) 기어의 단수 변화가 가능한 경우 미리 설정된 기어 변경음이 출력되도록 제어하는 단계;를 더욱 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 미리 설정된 기어 변경음은, 기어의 단수의 상향 변경시 출력되는 기어 변경음에 비해, 기어 단수의 하향 변경시 출력되는 기어 변경음이 더욱 저음을 갖도록 설정하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 일측면에 따르면, 상기 가상 배기음 출력 제어방법을 컴퓨터에서 실행하기 위한 컴퓨터 프로그램이 기록된, 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체가 개시된다.

본 발명의 또 다른 일측면에 따르면, 상기 가상 배기음 출력 제어방법을 실행하는 가상 배기음 제어모듈과 통신 연결된 설정용 단말에서 실행하는 가상 배기음 출력 제어 설정방법으로서, S1) RPM값에 따른 가상 배기음의 출력 특성 설정을 포함하는 동작 설정정보를 입력받는 단계- 상기 가상 배기음의 출력 특성 설정은 가상 배기음의 음높이 및 음량 중 적어도 어느 하나를 포함하는 가상 배기음의 출력 특성이 사용자의 입력에 의해 조절될 수 있도록 구성됨-; S2) 상기 동작 설정정보를 가상 배기음 제어모듈에 입력하여 동작 설정하는 단계- 상기 동작 설정정보에 의해 RPM값에 따른 음높이 및 음량 중 적어도 어느 하나의 값이 결정될 수 있음-;를 포함하는 가상 배기음 출력 제어 설정방법이 개시된다.

바람직하게, 상기 기본 배기음 음원은 적어도 하나 이상의 주행음 음원과 아이들음 음원을 포함하며, 상기 S1) 단계는, S11) 선택입력된 주행음 음원을 로딩하고, 상기 주행음 음원에 기초하여 RPM값에 따른 가상 배기음의 출력 특성 설정을 입력받는 단계; 및 S12) 선택입력된 아이들음 음원을 로딩하고, 상기 아이들음 음원에 기초하여 RPM값에 따른 가상 배기음의 출력 특성 설정을 입력받는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 가상 배기음 출력 제어 설정방법을 컴퓨터에서 실행하기 위한 컴퓨터 프로그램이 기록된, 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체가 개시된다.

이와 같은 본 발명은, 기본 배기음 음원을 이용하여 차량의 운전 및 엔진 상태에 대응되는 가상의 배기음이 출력되므로 차량의 상태 변화에 신속히 대응할 수 있고, 각각의 차량의 상태에 따른 다수의 기본 배기음 음원이 필요하지 않다는 장점이 있다.

특히, 본 발명은 운전자가 의도하는 차량의 운행 상태가 가상 배기음에 적절히 반영되도록 함으로써 운전자에게 차량 운행의 즐거움을 줄 수 있으며, 보행자가 차량을 인지하고 안전한 보행을 할 수 있도록 한다는 장점이 있다.

도 1 내지 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 가상 배기음 출력 제어방법에 관한 순서도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 가상 배기음 출력 제어방법이 이뤄지는 가상 배기음 제어모듈의 연결관계를 나타내는 모식도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 가상 배기음 출력 제어방법에서 각각의 운전모드에 따른 순서도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 RPM값과 가상 배기음 출력 특성의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 가상 배기음 출력 제어방법에서 기본 배기음 음원의 설정에 관한 순서도이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 가상 배기음 출력 제어방법에서 수동주행 모드시 기어 단수 변화에 따른 기어 변경음 출력 제어방법에 관한 순서도이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 기본 배기음 음원의 반복적 연결 출력 제어에 관한 모식도이다.
도 10, 도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 가상 배기음 출력 제어 설정방법에 관한 순서도이다.
도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 가상 배기음 출력 제어 설정방법에 따라 RPM값과 가상 배기음 출력 특성이 사용자의 입력에 의해 조절된 상태를 나타내는 그래프이다.

본 발명은 그 기술적 사상 또는 주요한 특징으로부터 벗어남이 없이 다른 여러가지 형태로 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 모든 점에서 단순한 예시에 지나지 않으며 한정적으로 해석되어서는 안 된다.

제1, 제2 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다.

본 출원에서 사용한 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "구비하다", "가지다" 등의 용어는 명세서에 기재된 구성요소 또는 이들의 조합이 존재하는 것을 표현하려는 것이지, 다른 구성요소 또는 특징이 존재 또는 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.

본 발명의 설명에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 1 내지 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 가상 배기음 출력 제어방법에 관한 순서도, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 가상 배기음 출력 제어방법이 이뤄지는 가상 배기음 제어모듈의 연결관계를 나타내는 모식도, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 가상 배기음 출력 제어방법에서 각각의 운전모드에 따른 순서도이다.

본 발명의 일실시예에 따른 가상 배기음 출력 제어방법은, 차량(10)에 설치된 가상 배기음 제어모듈(100)에서 실행되며, 기본 배기음 음원을 이용하여 차량(10)에 설치된 스피커(200)를 통해 가상 배기음의 출력이 이뤄지도록 한다.

운전자가 차량(10)의 시동을 걸면, 차량(10)은 시동음을 발생한 후 주행 가능한 상태가 되고 후술하는 운전 모드에 따라 주행 대기 또는 주행이 이뤄지며, 상기 가상 배기음 제어모듈(100)에서 본 발명의 각각의 실시예에 따른 가상 배기음 출력 제어가 이뤄지게 된다.

상기 차량(10)은 일예로, 전기에 의해서만 구동되는 전기차(Electric Vehicle)일 수 있으며, 화석연료를 이용하는 종래 자동차, 하이브리드 자동차일 수도 있다.

다만, 화석연료를 이용하는 종래 자동차인 경우에는, 기본적으로 엔진을 사용하므로 자연적으로 배기음이 발생된다. 그러므로 본 발명의 일실시예에 따른 가상 배기음 출력 제어방법에 의해 출력되는 가상 배기음이 운전자 및 외부의 보행자 등에게 인지될 수 있도록 하기 위해, 자연적으로 발생되는 배기음을 공지기술에 따른 배기음 저감장치 등을 이용하여 저감하는 처리가 병행되는 것이 바람직하다.

상기 배기음 저감 처리는 일예로, 배기가스가 배출되는 경로에 있는 소음기 내에 스피커(200)를 삽입하여 배기음과 역위상의 음을 발생시키는 것으로, 배기음을 역위상의 음으로 서로 상쇄시켜 배기음이 감소되는 효과를 얻을 수 있다.

상기 기본 배기음 음원은 각각의 차량(10)의 종류에 따라 미리 차량(10)의 특정 RPM 상황에서 발생되는 실제 배기음을 녹음하고 적절한 길이(예, 0.5초)로 편집한 소스파일 형태일 수 있으며, 파형 제작 프로그램을 통해 제작된 가상의 음원 파일일 수도 있다.

상기 기본 배기음 음원은 차종별로 다수개 제작될 수 있으며, 가상 배기음 제어모듈(100)에서는 이 중 적어도 하나의 기본 배기음 음원을 선택하여 메모리에 저장할 수 있다.

상기 가상 배기음 제어모듈(100)은 차량(10)에 연결시 차량(10)의 상태 변화(예, RPM값의 변화)에 대응하여 적절한 가상 배기음이 출력되도록 기본 배기음 음원의 파형을 변형하는 가상 배기음의 출력 특성 결정이 이뤄질 수 있으며, 자세한 설명은 후술한다.

상기 스피커(200)는 스피커 및 울림통 등이 구비된 스피커 모듈일 수 있으며, 사용자 단말 등에 의해 음량 조절 가능한 앰프 등을 구비한 스피커 시스템 형태로 구성될 수도 있다.

S1 단계에서는, 운전 모드 및 RPM을 포함하는 차량(10)의 CAN 데이터를 수집한다.

차량(10)의 CAN(Controller Area Network) 데이터 수집을 위해, 본 발명의 일실시예에 따른 가상 배기음 제어모듈(100)은 차량(10)과 CAN 통신할 수 있는 커넥터와 CAN 신호를 처리, 분석하는 마이크로 프로세서가 구비된 MCU보드를 포함하여 이뤄질 수 있다.

일예로, 상기 CAN 데이터 수집을 위한 차량(10)과 가상 배기음 제어모듈(100)의 통신 속도는 500Kbps(Kilobaud per second)로 설정될 수 있으며, 이러한 통신 속도는 차량(10)에 따라 변경 설정될 수 있다.

상기 가상 배기음 제어모듈(100)은 차량(10)의 각각의 ECU(Electrical Control Unit)와 병렬로 통신하여 차량(10)의 CAN 데이터를 수집한다.

상기 차량(10)의 CAN 데이터는 차량(10) 내에서 호스트 컴퓨터 없이 마이크로 컨트롤러나 장치들이 서로 통신하기 위해 설계된 표준 규격으로, 차량 진단용 통신 표준의 프로토콜 중 하나인 OBD-II(On Board Diagnostic)에 포함되어 있다.

이러한 ODB-II 및 CAN 신호를 이용한 CAN 데이터의 수집 방법은 표준 규격으로 공지되어 있는바, 자세한 설명은 생략한다.

상기 운전 모드는 일예로, 오토메틱(Automatic) 기어가 구비된 차량(10)의 기어 포지션으로 이해될 수 있으며, 주차 모드, 중립 모드, 후진주행 모드, 자동주행 모드 및 수동주행 모드 등을 포함하여 이뤄질 수 있다.

S2 단계에서는, 상기 수집된 운전 모드에 따라 모드 가중치 요소를 결정한다.

상기 운전 모드에 따른 모드 가중치 요소는 운전자의 의도에 따른 차량의 조작을 적극적으로 가상 배기음에 반영하기 위한 것으로, 상기 수집된 RPM값이 동일하더라도 운전 모드가 다른 경우 다른 가상 배기음의 출력이 이뤄질 수 있다.

일예로, 운전자는 자동주행 모드인 경우에 비해 후진주행 모드에서 더욱 소극적으로 주행하게 된다. 또한, 수동주행 모드인 경우, 자동주행 모드에 비해 더욱 적극적으로 주행하겠다는 운전자의 의도에 따른 차량의 조작이 있는 것으로 이해될 수 있다.

상기 운전 모드에 따른 모드 가중치 요소는, 이러한 운전자의 의도에 따라 주행되는 차량(10)의 주행 상태를 반영하는 것으로, 운전 모드에 따라 가상 배기음의 음량 및/또는 음높이가 조절 제어된다.

일예로, 상기 모드 가중치 요소는 자동주행 모드인 경우에는 1이며, 수동주행 모드인 경우에는 미리 설정된 1 초과의 값(예, 1.1), 후진주행 모드인 경우에는 미리 설정된 1 미만의 값(예, 0.9)을 갖도록 결정된다.

또한, 상기 주차 모드 및 중립 모드의 모드 가중치 요소는 미리 설정된 값을 갖도록 설정될 수 있으며, 일예로, 1 또는 1 미만의 값을 갖도록 설정될 수 있다.

S3 단계에서는, 상기 기본 배기음 음원, 모드 가중치 요소 및 수집된 RPM값에 기초하여 가상 배기음의 출력 특성을 결정한다.

상기 출력 특성은 가상 배기음의 음높이 및 음량 중 적어도 어느 하나를 포함한다. 상기 가상 배기음이 출력되도록 하는 기본 배기음 음원의 이용은 기본 배기음 음원의 변형으로 이해될 수 있다.

일예로, 상기 수집된 CAN 데이터 중 RPM값에 기초하여 기 저장된 기본 배기음 음원의 파형의 주파수 및/또는 진폭을 변형할 수 있으며, 이러한 파형의 변화에 따라 가상 배기음의 변형 출력이 이뤄지게 된다.

이때, 상기 기본 배기음 음원의 주파수(이하 기본 주파수)의 변화는 가상 배기음의 음높이를 변화시키는 것으로 이해될 수 있으며, 상기 기본 배기음 음원의 진폭의 변화는 가상 배기음의 음량을 변화시키는 것으로 이해될 수 있다.

상기 기본 배기음 음원은, 일예로, 기본 주파수가 50Hz이고, 진폭이 10dB로 이뤄진 파형을 포함하여 이뤄질 수 있다.

일예로, 본 발명의 일실시예에 따른 상기 기본 배기음 음원은, 차량(10)의 운전 모드가 자동주행 모드이고, RPM값이 800이며, 액셀 각도가 0°인 상태에서 주파수 및 진폭의 변형이 이뤄지지 않으며, 음높이가 50Hz이고 음량이 10dB인 가상 배기음으로 출력될 수 있다.

가상 배기음은 상기 기본 배기음 음원이 변형 제어되어 출력되며, RPM값에 따라 출력되는 가상 배기음이 달라질 수 있다. 예를 들어, 변형 전 기본 배기음 음원보다 더 고음의 가상 배기음이 출력될 수 있고, 변형 전 기본 배기음 음원보다 더 저음의 가상 배기음이 출력될 수도 있다.

일예로, 가상 배기음의 음높이의 변화는, 차량용 배기음으로 이용 가능한 최소 음높이(예, 20Hz) 및 최대 음높이(예, 350Hz)를 설정하고, 이를 미리 설정된 크기로 세분하여 각각의 세분된 범위만큼 증가 또는 감소하도록 구성될 수 있다.

일예로, 가상 배기음의 음량의 변화는, 차량용 배기음으로 이용 가능한 최소 음량(0dB) 및 최대 음량(100dB)을 설정하고, 이를 일정 크기로 세분하여 각각의 세분된 범위만큼 증가 또는 감소하도록 구성될 수 있다.

상기 최소-최대 주파수(또는 음높이)의 범위, 최소-최대 진폭(또는 음량)의 범위 및 파형의 변형과 관련한 각각의 설정은 사용자의 입력에 의해 조절될 수 있으며, 자세한 내용은 후술한다.

상기 모드 가중치 요소가 1보다 큰 경우(예, 1.1), 모드 가중치 요소에 의한 가상 배기음의 출력 특성(예, 가상 배기음의 음량)은 모드 가중치 요소가 1인 경우에 비해 더욱 큰 값을 갖도록 결정된다.

또한, 상기 모드 가중치 요소가 1보다 작은 경우(예, 0.9)에는, 모드 가중치 요소가 1인 경우에 비해 더욱 작은 가상 배기음의 출력 특성을 갖도록 결정된다.

S4 단계에서는, 상기 결정된 출력 특성에 따라 가상 배기음이 출력되도록 제어한다.

상기 기본 배기음 음원이 변형되지 않고 출력되는 상태, 즉, 차량(10)의 모드 가중치 요소가 1인 자동주행 상태이고, RPM값이 800이며, 후술하는 액셀 각도가 0°(예, 0%)인 상태를 기준 주행상태로 이해할 수 있으며, 이하에서는 상기 기준 주행상태를 기준으로 가상 배기음 출력 특성을 비교, 설명한다.

일예로, 상기 기준 주행상태에서는, RPM값에 기초한 기본 배기음 음원의 변형이 이뤄지지 않으므로, 음량이 10dB, 음높이가 50Hz인 가상 배기음의 출력이 이뤄질 수 있다.

다른 예로, 차량(10)의 운전 모드가 수동주행 모드(예, 모드 가중치 요소 1.1)이고, RPM값 등이 동일한 경우, 상기 기준 주행상태에 비해 더 높은 음량 및/또는 더 높은 음높이의 가상 배기음이 출력되도록 제어될 수 있다.

또 다른 예로, 차량(10)의 운전 모드가 후진주행 모드(예, 모드 가중치 요소 0.9)이고, RPM값 등이 동일한 경우, 상기 기준 주행상태에 비해 더 낮은 음량 및/또는 더 낮은 음높이의 가상 배기음이 출력되도록 제어될 수 있다.

상기 S1 단계 내지 S4 단계는 일정 시간(주기)에 반복적으로 이뤄질 수 있다.

상기 일정 시간(주기)은 가상 배기음 출력 주기로 이해될 수 있으며, 일예로, 0.3초일 수 있고, 상기 출력 주기를 더욱 짧게 설정하는 경우 차량(10)의 상태가 빠르게 변화하더라도 이에 대응하는 가상 배기음의 출력이 이뤄질 수 있게 된다.

상기 가상 배기음 출력 주기는 상기 S1 내지 S4 단계를 반복 수행하는데 소요되는 시간이므로, 기본 배기음 음원의 길이(출력 시간)가 이보다 짧은 경우 기본 배기음 음원이 연속적으로 반복 출력될 수 있고, 기본 배기음 음원의 길이가 이보다 긴 경우 기본 배기음 음원의 일부만 출력이 이뤄질 수도 있다.

상기 가상 배기음 출력 주기는 CAN 데이터 수집시에 소요되는 시간과 다르게 설정될 수 있으며, 일예로, 상기 가상 배기음 출력 주기 동안 CAN 데이터가 다수 수집되는 경우 하나의 가상 배기음 출력 주기 내의 최후에 수집된 CAN 데이터(예, RPM)를 가상 배기음 출력 특성 결정의 기초로 할 수 있다.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 RPM값과 가상 배기음 출력 특성의 관계를 나타내는 그래프이다.

본 발명의 일실시예에 따른 상기 S4 단계의 가상 배기음 출력 제어는, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 RPM값의 증감에 따라 출력되는 가상 배기음의 음높이 및 음량 중 적어도 어느 하나가 증감되도록 한다.

일예로, 차량(10) 운행시 RPM값이 증가할수록 차량(10)의 엔진이 더 큰 힘을 낼 수 있도록 구동되고 있는 상태이므로, 가상 배기음의 음높이 및/또는 음량이 증가하도록 설정되는 것이 바람직하다.

상기 RPM값의 증감에 따른 가상 배기음의 음높이 및/또는 음량은 정비례하도록 설정될 수 있다.

일예로, RPM값을 기준으로 상기 기준 주행상태(RPM값 800)에서 가상 배기음의 음량이 10dB이고, RPM값이 8000인 경우 가상 배기음의 음량이 최대 RPM 음량(예, 100dB)이 되며, RPM값이 4000인 경우 가상 배기음의 음량이 최대 RPM 음량의 절반(예, 50dB)이 되도록 설정될 수 있다.

상기 RPM 음량은 RPM값에 기초하여 결정되는 가상 배기음의 음량으로 사용자에 의해 설정되는 설정 음량으로 이해될 수 있다.

실제 출력되는 가상 배기음은 모드 가중치 요소 및 후술하는 보정요소 등으로 인하여 최대 RPM 음량(설정 최대 음량)보다 더욱 큰 음량으로 출력될 수도 있으므로, 실제 출력 음량이 스피커 최대 음량을 넘어서 출력되지 않도록 사용자에 의해 최대 RPM 음량이 적절히 조절되는 것이 바람직하다.

상기 최대 RPM 음량을 갖는 RPM값은 사용자에 의해 다른 값으로 설정될 수 있으며, 상기 RPM값의 증감에 따른 가상 배기음의 음높이 및/또는 음량은 차량(10) 및 스피커의 성능이나 설정하는 사용자에 따라 여러 기울기를 갖는 형태로 설정될 수도 있다.

상기 RPM값의 증감에 따른 가상 배기음의 출력 특성에 대한 설정은 후술하는 설정용 단말(20)에서 이뤄질 수 있으며 자세한 내용은 후술한다.

본 발명의 일실시예에 따른 가상 배기음 출력 제어방법에서, 상기 수집된 CAN 데이터는 액셀 각도 및 토크 중 적어도 어느 하나를 더욱 포함할 수 있다.

일예로, 도 2에 도시된 바와 같이, CAN 데이터를 수집하고(S10), 모드 가중치 요소를 결정하며(S20), RPM값에 기초한 가상 배기음의 출력 특성이 결정(S30)된 후 모드 가중치 요소를 반영한 가상 배기음의 출력 제어가 이뤄지게 되는데(S40), 상기 S40 단계 이전에, 수집된 액셀 각도 및 토크값 중 적어도 어느 하나를 보정요소로 하여 상기 결정된 가상 배기음의 출력 특성을 보정하는 단계(SP40)를 더욱 포함할 수 있다.

상기 액셀 각도는 스로틀 밸브의 개방 상태로 이해될 수 있으며, 액셀 각도가 0°인 경우가 스로틀 밸브 차단 상태, 액셀 각도가 최대인 경우가 스로틀 밸브 최대 개방 상태로 이해될 수 있다.

상기 S4 단계의 가상 배기음 출력 제어는, 상기 보정요소의 증감에 따라 출력되는 가상 배기음의 음높이 및 음량 중 적어도 어느 하나가 더욱 증감되도록 한다.

일예로, 보정요소가 액셀 각도인 경우, 액셀 각도가 증가함에 따라 출력되는 가상 배기음의 음높이가 증가되도록 하고, 액셀 각도가 감소함에 따라 출력되는 가상 배기음의 음높이가 감소되도록 제어할 수 있다.

상기 액셀 각도 및 토크값은 상호 독립적으로 가상 배기음의 출력에 반영될 수 있으며, 일예로, 상기 보정요소가 액셀 각도 및 토크값을 모두 포함하는 경우 각각의 보정요소에 의한 가상 배기음의 출력 특성 보정이 중첩적으로 이뤄지도록 제어한다.

예를 들어, 기준 주행상태에서 액셀을 밟아서 RPM값 및 액셀 각도가 증가하고, 토크값도 함께 증가하는 경우, 변화(증가)된 RPM값에 기초한 가상 배기음의 출력 특성에 액셀 각도 증가에 따른 보정을 반영하면 출력되는 가상 배기음의 음높이 및/또는 음량이 증가하게 되며, 이와 더불어 토크값 증가에 따른 보정을 반영하면 출력되는 가상 배기음의 음높이 및/또는 음량이 더욱 증가하게 되는 중첩적인 보정이 이뤄지게 된다.

상기 액셀 각도 및 토크값은 상기 실시예처럼 독립적으로 보정에 반영될 수 있으며, 상호 상관성이 있는 변수이므로 어느 하나만 보정에 반영하는 것도 가능하다.

상기 액셀 각도 및/또는 토크값에 의한 보정은, RPM이 동일하더라도 액셀 각도 및/또는 토크값이 다른 경우 음량 등에 차이가 발생하도록 하여 차량(10)의 상태에 따른 배기음이 더욱 현실감이 있게 구현되도록 한다.

일예로, 차량(10)이 기울기가 없는 평지를 주행하는 경우보다 오르막길을 주행하는 경우, 액셀을 더욱 밟아야 평지를 주행하는 상황에서와 동일 RPM이 유지될 수 있다.

따라서, 오르막길을 주행하는 경우 평지를 주행하는 경우보다 차량(10)을 운행하기 위해 필요한 힘이 더욱 크게 요구되므로, 평지보다 더욱 큰 음량 및/또는 음높이를 갖는 가상 배기음이 출력되도록 제어되는 것이 바람직하다.

다른 예로, 차량(10)이 내리막길을 주행하는 경우, 차량(10)이 기울기가 없는 평지를 주행하는 경우보다 액셀을 덜 밟더라도 평지를 주행하는 상황에서와 동일 RPM을 유지할 수 있게 된다.

따라서, 내리막길을 주행하는 경우 평지를 주행하는 경우보다 차량(10)을 운행하기 위해 필요한 힘이 더욱 작게 요구되므로, 평지보다 더욱 작은 음량 및/또는 음높이를 갖는 가상 배기음이 출력되도록 제어되는 것이 바람직하다.

상기 보정요소에 의한 가상 배기음의 출력 특성 보정은, 일예로, 보정 전 가상 배기음의 출력 특성의 5%가 변형(증감)되도록 설정될 수 있으며, 예를 들어, 보정 전 가상 배기음의 음량이 10dB인 경우, 보정요소(액셀을 더 밟음)에 의해 가상 배기음의 음량이 증가하여 최대 10.5dB(10dB + 10dB * 0.05)의 가상 배기음의 출력이 이뤄지도록 설정될 수 있다.

상기 액셀 각도 및/또는 토크값은 차량(10)의 주행상태에서 운전자의 주행 의도에 따른 차량(10) 조작 상태를 반영하기 위한 것이므로, 상기 수집된 운전 모드는 후진주행 모드, 자동주행 모드 및 수동주행 모드 중 어느 하나인 것이 바람직하다.

이때, S4 단계의 가상 배기음 출력 제어는, 상기 RPM값에 기초하여 결정되고 상기 보정요소로 보정된 가상 배기음의 출력 특성 중 적어도 어느 하나에 상기 운전 모드에 따라 결정된 모드 가중치 요소를 곱한 값이 되도록 설정될 수 있다.

일예로, 상기 기준 주행상태에서 액셀을 밟아 액셀 각도가 증가함에 따라 증가된 RPM값(예, 4000) 및 액셀 각도(예, 전체의 50%)가 반영되면, 기본 배기음 음원이 변형되어 출력되는 음량이 51.25dB(4000 RPM에서의 음량 50dB * 자동주행 모드의 모드 가중치 요소 1 + 50dB * 보정요소 반영비율 0.05 * 액셀 각도에 따른 비율 0.5 * 모드 가중치 요소 1)인 가상 배기음의 출력이 이뤄질 수 있다.

다른 예로, 상기 증가된 RPM값 및 보정요소는 동일하지만 운전 모드가 후진주행 모드인 경우, 출력되는 음량이 46.125dB(50dB * 후진주행 모드의 모드 가중치 요소 0.9 + 50dB * 보정요소 반영비율 0.05 * 액셀 각도에 따른 비율 0.5 * 모드 가중치 요소 0.9)인 가상 배기음의 출력이 이뤄지게 된다.

또 다른 예로, 상기 증가된 RPM값은 동일하지만 운전 모드가 수동주행 모드이고, 액셀 각도가 최대 각도(예, 100%)인 경우, 출력되는 음량이 57.75dB(50dB * 수동주행 모드의 모드 가중치 요소 1.1 + 50dB * 보정요소 반영비율 0.05 * 액셀 각도에 따른 비율 1 * 모드 가중치 요소 1.1)인 가상 배기음의 출력이 이뤄지게 된다.

일예로, 상기 보정요소에 의한 가상 배기음의 출력 특성 보정은, 전체 RPM값의 변화에 따른 가상 배기음의 음량의 최대 변화량(예, 100dB)의 5%가 변형(증감)되도록 설정될 수도 있다.

상기 보정요소에 의한 가상 배기음의 출력 특성 보정은, 차량(10)의 실제 상황에서 출력되는 배기음과 유사한 형태가 될 수 있도록 하기 위해 사용자의 설정에 따라 적절한 크기로 변형 설정될 수 있다.

상기 액셀 각도 및/또는 토크값은 실제 주행 중인 차량(10)의 상태를 반영하기 위함이므로, 수집된 운전 모드가 주차 모드 및 중립 모드 중 어느 하나인 경우에는 보정요소를 반영하여 보정하지 않고, RPM값에 의해서만 가상 배기음의 출력 특성이 결정되도록 하는 것이 바람직하다.

이때, 상기 S4 단계의 가상 배기음 출력 제어는, 상기 RPM값에 기초하여 결정된 가상 배기음의 출력 특성 중 적어도 어느 하나에 상기 운전 모드에 따라 결정된 모드 가중치 요소를 곱한 값이 되도록 설정될 수 있다.

일예로, 주차 모드에서 RPM값이 800이고 액셀 각도가 0°가 아닌(예, 10%) 경우에도, RPM값에 의해서만 가상 배기음의 음량(예, 800 RPM에서의 음량 10dB)이 결정되고, 여기에 주차 모드의 모드 가중치 요소(예, 1)를 곱한 값인 10dB 음량의 가상 배기음의 출력이 이뤄지게 된다.

도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 기본 배기음 음원의 반복적 연결 출력 제어에 관한 모식도이다.

본 발명의 일실시예에 따른 가상 배기음 출력 제어방법에서, 상기 출력 제어되는 가상 배기음은 기본 배기음 음원이 반복적으로 연결되어 출력 제어된 것이며, 반복적으로 연결된 기본 배기음 음원의 연결부 전후의 미리 설정된 구간(w)은 음량이 감소되어 출력되도록 제어되는 것을 특징으로 한다.

일예로, 도 9에 도시된 바와 같이, 기본 배기음 음원의 시작 부분과 끝 부분의 음량 및/또는 음높이가 다른 경우, 차량(10)의 상태가 변경되지 않는 경우에도 상기 기본 배기음의 반복적 연결 출력시 연결부에서 틱사운드(Tic noise)가 발생될 수 있다.

이때, 상기 연결부 전후의 미리 설정된 구간(w)의 음량을 미리 설정된 크기(또는 비율) 만큼 감소되어 출력되도록 함으로써 틱사운드를 최소화할 수 있으며, 자연스러운 가상의 배기음 출력이 이뤄지게 된다.

상기 연결부 전후의 미리 설정된 구간(w)은 출력이 이뤄지는 기본 배기음 음원의 끝 부분과 다음 출력이 이뤄지는 기본 배기음 음원의 시작 부분이며, 일예로, 기본 배기음 음원의 길이의 5 내지 10%(또는 시간으로 0.05 내지 0.1초)로 설정될 수 있다. 상기 미리 설정된 구간(w)을 미리 설정된 비율(예, 최대 RPM 음량의 30%) 만큼 가상 배기음의 음량이 작게 출력되도록 설정될 수 있다.

도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 가상 배기음 출력 제어방법에서 기본 배기음 음원의 설정에 관한 순서도이다.

본 발명의 일실시예에 따른 가상 배기음 출력 제어방법에서, 상기 기본 배기음 음원은 주행음이 발생되도록 하는 주행음 음원과 아이들음이 발생되도록 하는 아이들음 음원을 포함할 수 있다.

이때, 상기 CAN 데이터는 차량(10)의 속도를 더욱 포함하며, 상기 수집된 차량(10)의 속도 및 RPM값이 각각 미리 설정된 기준값 이상인 경우, 상기 기본 배기음 음원으로서 주행음 음원을 사용하고, 상기 수집된 차량(10)의 속도 및 RPM값 중 어느 하나라도 각각 미리 설정된 기준값 미만인 경우, 상기 기본 배기음 음원으로서 아이들음 음원을 사용하도록 제어하는 단계를 더욱 포함한다.

상술하면, 도 7에 도시된 바와 같이, CAN 데이터를 수집하고(S1000), 수집된 RPM값이 미리 설정된 RPM 기준값(예, 800) 이상인지를 판단하고(S1002), 수집된 속도가 미리 설정된 속도 기준값(예, 3km/h) 이상인지를 판단하며(S1004), 상기 수집된 차량(10)의 속도 및 RPM값이 각각 미리 설정된 기준값 이상인 경우 주행음 음원을 기본 배기음 음원으로 사용하고, 어느 하나라도 각각 미리 설정된 기준값 미만인 경우 아이들음 음원을 기본 배기음 음원으로 사용하게 된다(S1006).

상기 아이들음 음원은 일예로, 도 5에 도시된 바와 같이 주차 모드 및/또는 중립 모드에서도 기본 배기음 음원으로 사용될 수 있다.

일예로, 주차 모드에서는 속도가 0인 상태를 유지하고 있고, 중립 모드에서도 운전자가 주행을 하지 않으려는 의도에 따른 조작이 이뤄지고 있으므로 아이들음 음원을 기본 배기음 음원으로 하여 RPM값 변화에 따른 가상 배기음 출력 특성만을 반영하는 가상 배기음 출력이 이뤄지도록 하는 것이 바람직하다.

본 발명의 일실시예에 따른 가상 배기음 출력 제어방법에서, 급격한 속도 변화 또는 급제동 상황을 고려하여 상기 CAN 데이터는 차량(10)의 속도 및 브레이크 페달의 위치 중 적어도 어느 하나를 더욱 포함할 수 있다.

이때, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 S4 단계 이전에, 속도 변화율 및 브레이크 페달의 위치값 변화율 중 적어도 어느 하나가 각각 미리 설정된 기준치 이상 변화하는 경우, 미리 설정된 변속 가중치 요소에 의해 상기 결정된 가상 배기음의 출력 특성이 더욱 증감되도록 보정하는 단계(SP400)를 더욱 포함할 수 있다.

상술하면, 속도 및/또는 브레이크 페달의 위치와, 운전 모드, RPM을 포함하는 차량(10)의 CAN 데이터를 수집하고(S100), 수집된 운전 모드에 따라 모드 가중치 요소를 결정하며(S200), 기본 배기음 음원, 운전 모드 및 RPM값에 기초하여 가상 배기음의 출력 특성을 결정(S300)한 다음, 변속 가중치 요소에 따른 가상 배기음의 출력 특성 보정(SP400)이 이뤄지게 된다.

상기 변속 가중치 요소는 급격한 속도 변화 및/또는 급제동을 반영하기 위한 것으로, 일예로, 시간당 속도 변화율에 대한 미리 설정된 기준치(예, 1초당 30km/h) 이상으로 변화하는 경우 가상 배기음의 음량을 10% 변화시키도록 설정될 수 있다.

일예로, RPM값(예, 4000 RPM)에 따라 결정된 가상 배기음의 출력 특성(예, 50dB)을 갖는 차량의 주행(예, 주행속도 100km/h) 중 운전자의 급제동으로 인해 속도 변화율에 대한 미리 설정된 기준치 이상으로 속도가 감소(예, 1초 후 차량의 주행속도 60km/h)한 경우, 감소된 상태의 RPM값(예, 2000 RPM)에 따라 결정되는 가상 배기음의 출력 특성(예, 25dB)에 상기 변속 가중치 요소(10% 감량)를 반영하여 22.5dB로 가상 배기음이 출력되도록 제어된다.

상기 변속 가중치 요소에 따른 가상 배기음의 출력 특성 보정(SP400) 후 모드 가중치 요소를 반영한 가상 배기음 출력 제어(S400)에 따라 가상 배기음이 출력된다.

도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 가상 배기음 출력 제어방법에서 수동주행 모드시 기어 단수 변화에 따른 기어 변경음 출력 제어방법에 관한 순서도이다.

상기 수동주행 모드는 차량별로 다른 형태로 구현될 수 있으며, 일예로, DSG(Direct shift gear), DCT(Dual Clutch Transmission) 등의 듀얼클러치 방식에서 구현되는 수동 변속 모드일 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 가상 배기음 출력 제어방법에서, 수동주행 모드는 운전자가 적극적으로 기어를 변경하는 것이므로, 운전자의 의도에 따른 차량의 조작을 반영한 기어 변경음이 출력되도록 제어할 수 있다.

이를 위해, 본 발명의 일실시예에 따른 가상 배기음 출력 제어방법은, 상기 수집된 운전 모드가 수동주행 모드인 경우, 도 8에 도시된 바와 같이 기어의 단수 변화 입력을 받는 단계(S102), 상기 단수 변화 입력 전의 기어 단수와 비교하여 상기 입력된 기어의 단수 변화가 가능한지를 판단하는 단계(S104) 및 기어의 단수 변화가 가능한 경우 미리 설정된 기어 변경음이 출력되도록 제어하는 단계(S108, S108')를 더욱 포함한다.

상기 미리 설정된 기어 변경음은, 기어의 단수의 상향 변경시 출력되는 기어 변경음에 비해, 기어 단수의 하향 변경시 출력되는 기어 변경음이 더욱 저음을 갖도록 설정한다.

일예로, 기어 단수 변화가 가능한 경우 기어 단수의 하향 변경인지, 상향 변경인지를 판단할 수 있으며(S106), 기어 단수가 상향 변경되는 경우 미리 설정된 고음의 기어 변경음 출력을 제어하고(S108), 기어 단수가 하향 변경되는 경우 미리 설정된 저음의 기어 변경음 출력을 제어할 수 있다(S108').

만일, 기어 단수 변화가 불가능한 경우 기어 변경음 출력 제어를 하지 않으므로(S108'') RPM값 등에 의한 가상의 배기음 출력만 이뤄지게 된다.

상기 기어 단수의 상향, 하향 변경 여부는 단수 변화 가능 여부 판단 전에 이뤄질 수도 있다.

도 10과 도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 가상 배기음 출력 제어 설정방법에 관한 순서도, 도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 가상 배기음 출력 제어 설정방법에 따라 RPM값과 가상 배기음 출력 특성이 사용자의 입력에 의해 조절된 상태를 나타내는 그래프이다.

본 발명의 일실시예에 따른 가상 배기음 출력 제어 설정방법은, 상기 가상 배기음 제어모듈(100)이 차량(10)의 상태에 따라 가상 배기음 출력 제어방법을 실행할 수 있도록 하는 가상 배기음 출력 제어 설정이 외부 입력에 의해 이뤄지도록 하는 것이며, 운전자의 의도에 따른 차량(10)의 조작 상태를 반영한 제어 설정이 이뤄질 수 있다.

일예로, 상기 가상 배기음 출력 제어 설정방법은, 상기 가상 배기음 출력 제어방법을 실행하는 가상 배기음 제어모듈(100)과 통신 연결된 설정용 단말(20)에서 실행된다.

상기 통신 연결은 일예로, USB(Universal Serial Bus)에 의한 연결일 수 있으며, 다른 예로, 공지의 직, 병렬 방식의 인터페이스(예, RS-232)일 수 있다.

상기 가상 배기음 출력 제어 설정방법은 설정용 단말(20)에서 동작 설정정보를 입력 받고, 상기 동작 설정정보를 가상 배기음 제어모듈(100)에 입력하여 동작 설정하도록 구성된다.

상기 설정용 단말(20)은 가상 배기음의 출력 특성을 설정하기 위한 프로그램을 구비할 수 있다.

상기 설정용 단말(20)은 RPM값에 따른 가상 배기음의 출력 특성 설정을 포함하는 동작 설정정보를 입력받는다(SS1).

상기 동작 설정정보의 입력은, 일예로, 사용자의 입력수단(예, 키보드, 마우스, 터치 스크린의 터치 등)을 통해 이뤄질 수 있다.

상기 동작 설정정보의 입력은 RPM값에 따른 가상 배기음의 출력 특성 설정에 관한 설정값을 포함하는 데이터 파일을 로딩하는 형태로 이뤄질 수도 있으며, 상기 설정파일은 일예로, 각각의 RPM값에 대응하는 가상 배기음의 음량 및/또는 음높이에 관한 데이터를 포함하는 액셀파일(excel sheet)일 수 있다.

상기 가상 배기음의 출력 특성 설정은 가상 배기음의 음높이 및 음량 중 적어도 어느 하나를 포함하는 가상 배기음의 출력 특성이 사용자의 입력에 의해 조절될 수 있도록 구성된다.

일예로, 도 12에 도시된 바와 같이, RPM값에 따른 가상 배기음의 음량 및/또는 음높이의 설정이 사용자의 입력에 의해 조절될 수 있으며, 중간 대역의 RPM에서 고RPM으로 갈수록 가상 배기음의 음량 증가율이 감소하도록 설정하였다가, 중간 대역의 RPM에서 고RPM으로 갈수록 가상 배기음의 음량 증가율이 증가하도록 설정을 변경할 수 있다.

상기 기본 배기음 음원은 적어도 하나 이상의 주행음 음원과 아이들음 음원을 포함할 수 있으며, 선택입력된 주행음 음원을 로딩하고, 상기 주행음 음원에 기초하여 RPM값에 따른 가상 배기음의 출력 특성 설정을 입력받는 단계(SS11) 및 선택입력된 아이들음 음원을 로딩하고, 상기 아이들음 음원에 기초하여 RPM값에 따른 가상 배기음의 출력 특성 설정을 입력받는 단계(SS12)를 포함한다.

상기 주행음 음원 및 아이들음 음원은 각각 다수개가 구비될 수 있으며, 사용자의 선택에 의해 차량(10) 및/또는 사용자의 선호에 따른 주행음 음원 및 아이들음 음원을 선택하여 가상 배기음의 출력 특성을 설정할 수 있다.

상기 기본 배기음 음원은 음원의 종류에 따라 주파수 및/또는 진폭이 다양하게 설정될 수 있으며, 여러 가지 파형의 주파수가 혼합하여 이뤄질 수도 있다.

이때, 이러한 가상 배기음의 음높이(및/또는 음량)의 변화는 기본 배기음 음원의 가장 중심이 되는 파형(예, 가장 큰 소리가 발생되도록 하는 파형)의 주파수(및/또는 진폭)를 기준으로 모든 파형의 주파수(및/또는 진폭)를 동시에 동일한 크기 또는 비율만큼 변형시켜서 가상 배기음의 출력 특성을 변화시키도록 구성될 수도 있다.

상기 설정용 단말(20)은 다수의 시동음 음원, 기어 변경음 음원 등이 저장될 수 있으며, 사용자의 선택에 의해 차량(10) 및/또는 사용자의 선호에 따른 시동음, 기어 변경음을 선택하여 음량 및/또는 음높이를 적절히 설정하는 것도 가능하다.

상기 설정용 단말(20)은 상기 가상 배기음 제어모듈(100)이 설치되는 차량(10)의 종류를 선택하여 입력할 수 있으며, 이러한 입력을 통해 가상 배기음 제어모듈(100)이 대상 차량(10)에 설치된 후 상기 대상 차량(10)으로부터 CAN 데이터의 수신이 원활히 이뤄질 수 있게 된다.

상기 설정용 단말(20)은 다수개의 가상 배기음 제어모듈(100)을 동시에 설정할 수 있으며, 다수의 가상 배기음 제어모듈(100)을 동시에 연결하고 각각의 가상 배기음 제어모듈(100)을 개별 설정하는 것도 가능하다.

상기 설정용 단말(20)에 RPM값에 따른 가상 배기음의 출력 특성 설정을 포함하는 동작 설정정보의 입력이 이뤄지면, 상기 동작 설정정보를 가상 배기음 제어모듈(100)에 입력하여 동작 설정한다(SS2, SS20).

상기 동작 설정정보에 의해 RPM값에 따른 음높이 및 음량 중 적어도 어느 하나의 값이 결정될 수 있다.

또한, 상기 동작 설정정보에 의해, 가상 배기음 제어모듈(100)에 저장되는 기본 배기음 음원 및 수집된 RPM값에 기초한 가상 배기음의 출력 특성이 결정될 수 있다.

상기 동작 설정정보는 상기 설정용 단말(20)에 다수개의 프로파일로 저장될 수 있으며, 가상 배기음 제어모듈(100)에 펌웨어 형태로 저장될 수 있다.

상기 설정용 단말(20)과 가상 배기음 제어모듈(100)의 통신 연결시, 가상 배기음 제어모듈(100)에 저장된 동작 설정정보를 내려받을 수 있으며, 상기 동작 설정정보를 사용자의 입력에 의해 조절하여 RPM값에 따른 가상 배기음의 출력 특성 설정을 변경하여 다시 가상 배기음 제어모듈(100)에 저장하는 것도 가능하다.

상기 가상 배기음 제어모듈(100)은 외부 인터페이스를 통한 입출력이 가능하도록 표시수단 및 입력수단을 별도로 구비할 수도 있으며, 이 경우 가상 배기음 제어모듈(100)에서 직접 RPM값에 따른 가상 배기음의 출력 특성 설정을 변경하는 것도 가능하다.

또한, 상기 가상 배기음 제어모듈(100)은 무선 통신모듈을 구비하여 설정용 프로그램이 구비된 사용자 단말(예, 스마트폰) 등에 의해 상기 가상 배기음 출력 제어 설정방법이 이뤄지도록 하는 것도 가능하다.

이를 위해, 상기 다수의 주행음 음원, 아이들음 음원, 시동음 음원 및 기어 변경음 음원 등이 가상 배기음 제어모듈(100)에 저장될 수도 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 가상 배기음 출력 제어방법 및 가상 배기음 출력 제어 설정방법은 하드웨어와 결합되어 상기 가상 배기음 출력 제어방법 및 가상 배기음 출력 제어 설정방법을 각각 실행시키기 위하여 각각 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램으로 제공될 수 있으며, 상기 가상 배기음 출력 제어방법 및 가상 배기음 출력 제어 설정방법을 각각 컴퓨터에서 실행하기 위한 컴퓨터 프로그램이 기록된, 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체에 포함하여 제공되는 것도 가능하다.

이를 위해, 본 발명의 실시예들은 다양한 컴퓨터로 구현되는 동작을 수행하기 위한 프로그램과 이를 기록한 컴퓨터 판독가능 기록 매체를 포함한다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체는 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM, DVD, USB 드라이브와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크와 같은 자기-광 매체, 및 롬, 램, 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다.

본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만 당업자라면 이러한 기재로부터 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 많은 다양하고 자명한 변형이 가능하다는 것은 명백하다. 따라서 본 발명의 범주는 이러한 많은 변형예들을 포함하도록 기술된 특허청구범위에 의해서 해석돼야 한다.

10: 차량 20: 설정용 단말
100: 가상 배기음 제어모듈 200: 스피커

Claims

차량에 설치된 가상 배기음 제어모듈에서 실행되며, 기본 배기음 음원을 이용하여 차량에 설치된 스피커를 통해 가상 배기음의 출력이 이뤄지도록 하는 가상 배기음 출력 제어방법으로서,
1) 운전 모드 및 RPM을 포함하며, 액셀 각도 및 토크 중 적어도 어느 하나를 포함하는 차량의 CAN 데이터를 수집하는 단계- 상기 수집된 운전 모드는 후진주행 모드, 자동주행 모드 및 수동주행 모드 중 어느 하나임-;
2) 상기 수집된 운전 모드에 따라 모드 가중치 요소를 결정하는 단계;
3) 상기 기본 배기음 음원, 모드 가중치 요소 및 수집된 RPM값에 기초하여 가상 배기음의 출력 특성을 결정하는 단계- 상기 출력 특성은 가상 배기음의 음높이 및 음량 중 적어도 어느 하나를 포함함-;
P4) 수집된 액셀 각도 및 토크값 중 적어도 어느 하나를 보정요소로 하여 상기 결정된 가상 배기음의 출력 특성을 보정하는 단계; 및
4) 상기 결정된 출력 특성에 따라 가상 배기음이 출력되도록 제어하는 단계- 상기 가상 배기음 출력 제어는, 상기 RPM값에 기초하여 결정되고 상기 보정요소로 보정된 가상 배기음의 출력 특성 중 적어도 어느 하나에 상기 운전 모드에 따라 결정된 모드 가중치 요소를 곱하는 것임-;를 포함하는 것을 특징으로 하는 가상 배기음 출력 제어방법.
제1항에 있어서,
상기 4) 단계의 가상 배기음 출력 제어는, 상기 RPM값의 증감에 따라 출력되는 가상 배기음의 음높이 및 음량 중 적어도 어느 하나가 증감되도록 제어하는 것임을 특징으로 하는 가상 배기음 출력 제어방법.
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제1항에 있어서,
상기 4) 단계의 가상 배기음 출력 제어는,
상기 보정요소의 증감에 따라 출력되는 가상 배기음의 음높이 및 음량 중 적어도 어느 하나가 더욱 증감되도록 하되, 상기 보정요소가 액셀 각도 및 토크값을 모두 포함하는 경우 각각의 보정요소에 의한 가상 배기음의 출력 특성 보정이 중첩적으로 이뤄지도록 더욱 제어하는 것을 특징으로 하는 가상 배기음 출력 제어방법.
삭제
제1항에 있어서,
상기 모드 가중치 요소는 자동주행 모드인 경우에는 1이며, 수동주행 모드인 경우에는 미리 설정된 1 초과의 값, 후진주행 모드인 경우에는 미리 설정된 1 미만의 값을 갖는 것을 특징으로 하는 가상 배기음 출력 제어방법.
제1항에 있어서,
상기 수집된 운전 모드는 주차 모드 및 중립 모드 중 어느 하나이며,
상기 4) 단계의 가상 배기음 출력 제어는,
상기 RPM값에 기초하여 결정된 가상 배기음의 출력 특성 중 적어도 어느 하나에 상기 운전 모드에 따라 결정된 모드 가중치 요소를 곱하는 것이며, 상기 주차 모드 및 중립 모드의 모드 가중치 요소는 미리 설정된 값을 갖는 것을 특징으로 하는 가상 배기음 출력 제어방법.
제1항에 있어서,
상기 출력 제어되는 가상 배기음은 기본 배기음 음원이 반복적으로 연결되어 출력 제어된 것이며,
반복적으로 연결된 기본 배기음 음원의 연결부 전후의 미리 설정된 구간은 음량이 감소되어 출력되도록 제어되는 것을 특징으로 하는 가상 배기음 출력 제어방법.
제1항에 있어서,
상기 기본 배기음 음원은 주행음이 발생되도록 하는 주행음 음원과 아이들음이 발생되도록 하는 아이들음 음원을 포함하고,
상기 CAN 데이터는 차량의 속도를 더욱 포함하며,
상기 수집된 차량의 속도 및 RPM값이 각각 미리 설정된 기준값 이상인 경우, 상기 기본 배기음 음원으로서 주행음 음원을 사용하며,
상기 수집된 차량의 속도 및 RPM값 중 어느 하나라도 각각 미리 설정된 기준값 미만인 경우, 상기 기본 배기음 음원으로서 아이들음 음원을 사용하도록 제어하는 단계;를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 가상 배기음 출력 제어방법.
제1항에 있어서,
상기 CAN 데이터는 차량의 속도 및 브레이크 페달의 위치 중 적어도 어느 하나를 더욱 포함하며,
상기 4) 단계 이전에,
P41) 속도 변화율 및 브레이크 페달의 위치값 변화율 중 적어도 어느 하나가 각각 미리 설정된 기준치 이상 변화하는 경우, 미리 설정된 변속 가중치 요소에 의해 상기 결정된 가상 배기음의 출력 특성이 더욱 증감되도록 보정하는 단계;를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 가상 배기음 출력 제어방법.
제1항에 있어서,
상기 수집된 운전 모드가 수동주행 모드인 경우,
11) 기어의 단수 변화 입력을 받는 단계;
12) 상기 단수 변화 입력 전의 기어 단수와 비교하여 상기 입력된 기어의 단수 변화가 가능한지를 판단하는 단계; 및
13) 기어의 단수 변화가 가능한 경우 미리 설정된 기어 변경음이 출력되도록 제어하는 단계;를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 가상 배기음 출력 제어방법.
제11항에 있어서,
상기 미리 설정된 기어 변경음은,
기어의 단수의 상향 변경시 출력되는 기어 변경음에 비해, 기어 단수의 하향 변경시 출력되는 기어 변경음이 더욱 저음을 갖도록 설정하는 것을 특징으로 하는 가상 배기음 출력 제어방법.
제1항에 따른 가상 배기음 출력 제어방법을 컴퓨터에서 실행하기 위한 컴퓨터 프로그램이 기록된, 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체.
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