KR101904726B1 - 어쿠스틱 햅틱 기반 능동경고 및 편의서비스용 차세대 시트 인터페이스 시스템 - Google Patents

어쿠스틱 햅틱 기반 능동경고 및 편의서비스용 차세대 시트 인터페이스 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 시트 인터페이스 시스템에 대한 것으로서, 특히 어쿠스틱 햅틱 기반 능동경고 및 편의서비스용 차세대 시트 인터페이스 시스템에 관한 것이다. 본 발명은 사운드 제너레이터의 음원을 다채널 앰프를 통해 진동 신호로 변환하여 바이브레이터를 작동함으로써, 내비게이션 정보와 장애물의 위치, 차선 경보, 교통 정보 등의 다양한 정보를 진동으로 정확하게 전달할 수 있다. 또한, 본 발명은 수직 운동에 의해 진동을 발생시키는 바이브레이터를 이용하여 진동의 진원지를 정확하게 파악할 수 있어, 운전자가 계기판을 확인하지 않더라도 운전자에게 진동으로 다양한 정보를 진동으로 전달할 수 있다. 또한, 본 발명은 음향과 진동을 함께 발생시키는 뮤직시트 모드와 사운드 테라피 모드로 탑승자가 음악의 저음을 몸으로 느끼게 하거나 탑승자의 피로를 회복시킬 수 있다. 또한, 본 발명은 사운드 제너레이트와 앰프 및 바이브레이터를 시트 내에 내장하여 시트 하나만으로도 시트의 진동과 관련된 기능을 모두 구현할 수 있다.

Description

어쿠스틱 햅틱 기반 능동경고 및 편의서비스용 차세대 시트 인터페이스 시스템{NEXT-GENERATION SEAT INTERFACE SYSTEMS OF WARNING ACTIVE BASED ACOUSTIC-HAPTIC AND AMENITIES SERVICE}
본 발명은 시트 인터페이스 시스템에 대한 것으로서, 특히 어쿠스틱 햅틱 기반 능동경고 및 편의서비스용 차세대 시트 인터페이스 시스템에 관한 것이다.
차량은 운행 중 외부 환경에 의해 많은 영향을 받는다. 예를 들어, 차량 주변의 장애물, 차선 이탈 등 운전자에게 위험을 초래할 수 있는 많은 외부 환경이 있다. 하지만, 기존에는 운전자가 시각에 의해 모든 정보를 판단하여야 하므로 많은 위험이 있었다. 이를 해결하기 위해서, 최근에는 핸들과 시트의 진동에 의해 운전자에게 정보를 주려는 기술이 개발되고 있다. 하지만, 이를 위해서는 진동을 발생시키는 장치를 이용하여야 하며, 기존에는 진동 모터를 이용하였다. 이러한 기존의 진동 모터는 펄스 폭 변조 신호에 의해 모터를 제어하며, 모터는 회전에 의해서 진동을 발생시킨다. 하지만, 기존에는 회전에 의해 진동을 발생시키는 진동 모터를 이용하므로, 모터의 진동 시 모터가 설치된 시트 전체가 진동하여 진동의 진원을 파악할 수 없는 문제가 있다. 즉, 기존에는 진동의 유무만을 표현할 수 있어 진동을 이용하여 다양한 정보를 전달하는데 한계가 있었다.
대한민국 공개특허공보 제10-2010-0078991호(2010.07.08. 공개)
본 발명의 목적은 다양한 정보를 운전자에게 진동으로 전달할 수 있는 어쿠스틱 햅틱 기반 능동경고 및 편의서비스용 차세대 시트 인터페이스 시스템을 제공하는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 음원을 출력하는 사운드 제너레이터와, 상기 음원의 저역대를 진동 신호로 변환하여 출력하는 다채널 앰프, 및 상기 다채널 앰프에서 출력된 진동 신호를 입력받는 다수개의 바이브레이터를 포함하는 어쿠스틱 햅틱 기반 능동경고 및 편의서비스용 차세대 시트 인터페이스 시스템을 제공한다.
상기 사운드 제너레이터는, 차량 주변의 상황을 센싱하여 생성되는 능동경고 신호에 따라 음원을 출력하는 오디오 모듈을 포함한다. 여기서, 상기 오디오 모듈은 외부 음원을 입력받아 상기 앰프로 출력하며, 상기 외부 음원은 음악과 내비게이션 정보, 교통 정보를 포함한다.
상기 오디오 모듈은, 상기 외부 음원을 유선으로 입력받는 오디오 입력 단자와, 상기 외부 음원을 무선으로 입력받는 블루투스 모듈, 및 음원이 저장되는 음원 모듈을 포함하고, 상기 오디오 입력 단자와 블루투스 모듈 및 음원 모듈의 음원 레벨을 미리 정해진 크기의 레벨로 조절하는 레벨 평준화 모듈과, 상기 오디오 입력 단자와 블루투스 모듈 및 음원 모듈 중 어느 하나를 운전자의 입력을 기반으로 선택하는 선택 모듈, 및 상기 선택 모듈에서 선택된 음원을 출력하는 출력 단자를 포함한다.
상기 앰프는 로우패스 필터를 포함한다.
상기 앰프는 상기 출력 단자에서 출력되는 음원을 입력받는 입력 단자와, 상기 입력 단자에 입력된 음원을 진동 신호로 변환하는 앰프 모듈, 상기 진동 신호를 출력하는 앰프 출력 단자를 포함한다.
상기 앰프는 다채널로서, 상기 출력 단자와 상기 입력 단자도 다수개이며, 상기 바이브레이터는 상기 진동 신호에 대응하여 수직 운동에 의해 진동을 발생시킨다.
상기 사운드 제너레이터는 상기 오디오 모듈을 제어하는 마이컴 모듈을 포함하고, 상기 마이컴 모듈은 상기 오디오 모듈을 제어하는 마이컴과, 상기 운전자로부터 모드를 입력받는 모드 입력 모듈을 포함하며, 상기 모드는 능동경고 모드와, 뮤직시트 모드, 마사지 모드, 내비게이션 모드 및 교통정보 모드를 포함한다.
본 발명은 사운드 제너레이터의 음원을 다채널 앰프를 통해 진동 신호로 변환하여 바이브레이터를 작동함으로써, 내비게이션 정보와 장애물의 위치, 차선 경보, 교통 정보 등의 다양한 정보를 진동으로 정확하게 전달할 수 있다.
또한, 본 발명은 수직 운동에 의해 진동을 발생시키는 바이브레이터를 이용하여 진동의 진원지를 정확하게 파악할 수 있어, 운전자가 계기판을 확인하지 않더라도 운전자에게 진동으로 다양한 정보를 진동으로 전달할 수 있다.
또한, 본 발명은 음향과 진동을 함께 발생시키는 뮤직시트 모드와 사운드 테라피 모드로 탑승자가 음악의 저음을 몸으로 느끼게 하거나 탑승자의 피로를 회복시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 사운드 제너레이트와 앰프 및 바이브레이터를 시트 내에 내장하여 시트 하나만으로도 시트의 진동과 관련된 기능을 모두 구현할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 어쿠스틱 햅틱 기반 능동경고 및 편의서비스용 차세대 시트 인터페이스 시스템의 블록도.
도 2는 본 발명에 따른 어쿠스틱 햅틱 기반 능동경고 및 편의서비스용 차세대 시트 인터페이스 시스템에서 사운드 제너레이터의 블록도.
도 3은 본 발명에 따른 어쿠스틱 햅틱 기반 능동경고 및 편의서비스용 차세대 시트 인터페이스 시스템의 바이브레이터 위치를 표시한 사시도.
도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 어쿠스틱 햅틱 기반 능동경고 및 편의서비스용 차세대 시트 인터페이스 시스템의 모드에 따른 바이브레이터의 진동 예시도.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상의 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
도 1은 본 발명에 따른 어쿠스틱 햅틱 기반 능동경고 및 편의서비스용 차세대 시트 인터페이스 시스템의 블록도이고, 도 2는 본 발명에 따른 어쿠스틱 햅틱 기반 능동경고 및 편의서비스용 차세대 시트 인터페이스 시스템에서 사운드 제너레이터의 블록도이다.
본 발명에 따른 어쿠스틱 햅틱 기반 능동경고 및 편의서비스용 차세대 시트 인터페이스 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이, 바이브레이터에 사용될 음원을 생성하는 사운드 제너레이터(1000)와, 사운드 제너레이터(1000)에서 생성된 음원에서 바이브레이터에 필요한 저역대역만 통과시키는 앰프(2000), 앰프(2000)에서 출력되는 진동 신호에 따라 진동을 발생시키는 바이브레이터(3000)를 포함한다.
사운드 제너레이터(1000)는 바이브레이터(3000)에 사용될 음원을 생성하기 위한 것으로서, 차량의 시트에 내장될 수 있다. 이러한 사운드 제너레이터(1000)는 도 2에 도시된 바와 같이, 앰프(2000)부에 음원을 공급하는 오디오 모듈(200)과, 오디오 모듈(200)을 제어하는 마이컴 모듈(100)을 포함한다.
오디오 모듈(200)은 외부로부터 음원을 입력받거나 음원을 생성하여 후술될 앰프(2000)부로 출력한다. 이를 위해서, 오디오 모듈(200)은 외부로부터 음원을 입력받는 오디오 입력 단자(210)와, 음원을 생성하는 음원 모듈(220), 블루투스 모듈(230), 레벨 평준화 모듈(240), 선택 모듈(250), 및 출력 단자(260)를 포함한다.
오디오 입력 단자(210)는 유선으로 외부 기기로부터 음원을 입력받는다. 본 실시예는 오디오 입력 단자(210)로 AUX 입력 단자를 예시한다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 외부 기기로부터 음원을 입력받을 수 있는 모든 입력 단자를 오디오 입력 단자(210)로 사용할 수 있다.
음원 모듈(220)은 오디오 모듈(200) 자체적으로 음원을 생성한다. 다만, 음원 모듈(220)에서 생성되는 음원은 미리 정해져 있을 수 있으며, 이는 예를 들어, 바이브레이터(3000)의 진동에 필요한 음원일 수 있다. 또한, 음원 모듈(220)은 내부에 음원 저장 모듈(221)을 더 포함할 수 있으며, 이 경우, 미리 생성된 음원이 음원 저장 모듈(221)에 저장된다. 여기서, 음원 저장 모듈(221)에 저장되는 음원은 능동경고 모드에서 필요한 능동경고 음원과, 후술될 사운드 테라피 모드에서 필요한 빗소리, 천둥소리, 바람소리 등을 포함할 수 있다.
블루투스 모듈(230)은 무선으로 외부 기기로부터 음원을 입력받는다. 물론, 블루투스 모듈(230)은 생략될 수도 있으며, 블루투스 모듈(230) 외에 다른 무선 모듈을 이용하여 외부 기기로부터 음원을 입력받을 수도 있다.
레벨 평준화 모듈(240)은 오디오 입력 단자(210)와 음원 모듈(220) 및 블루투스 모듈(230)에서 출력되는 음원의 레벨을 평준화한다. 여기서, 레벨의 평준화는 소리의 크기를 평준화하는 것을 의미한다. 또한, 레벨 평준화 모듈(240)에서 평준화되는 레벨은 미리 정해져 있으며, 레벨 평준화 모듈(240)로 입력되는 모든 음원의 레벨이 리미 정해진 레벨로 평준화된다. 본 실시예에서, 레벨 평준화 모듈(240)은 오디오 입력 단자(210)에서 출력되는 음원의 레벨을 평준화하는 제1 레벨 평준화 모듈(240)과, 음원 모듈(220)에서 출력되는 음원의 레벨을 평준화하는 제2 레벨 평준화 모듈(240), 및 블루투스 모듈(230)에서 출력되는 음원의 레벨을 평준화하는 제3 레벨 평준화 모듈(240)을 포함한다. 물론, 이는 예시적인 것일 뿐이며, 음원이 출력되는 구성의 증감에 따라 레벨 평준화 모듈(240)의 개수 역시 증감될 수 있다.
선택 모듈(250)은 레벨 평준화 모듈(240)을 통해 레벨이 평준화되어 출력된 음원 중 적어도 하나 이상의 음원을 선택한다. 즉, 선택 모듈(250)은 제1 레벨 평준화 모듈(240)과 제2 레벨 평준화 모듈(240) 및 제3 레벨 평준화 모듈(240) 중 적어도 어느 하나에서 출력되는 음원을 선택한다. 이러한 선택 모듈(250)은 릴레이를 포함할 수 있다.
출력 단자(260)는 선택 모듈(250)에서 선택된 음원을 출력한다. 본 발명은 시트에 네 개의 바이브레이터(3000)가 구비된 것을 예시하므로, 출력 단자 역시 제1 출력 단자(261)와 제2 출력 단자(262), 제3 출력 단자(263) 및 제4 출력 단자(264)를 포함하는 것을 예시한다.
마이컴 모듈(100)은 오디오 모듈(200)을 제어하기 위한 것으로서, 차량의 센서 등으로부터 입력되는 능동경고 신호와, 사용자로부터 모드 선택에 따라 오디오 모듈(200)을 제어한다. 이를 구현하기 위해서, 마이컴 모듈(100)은 마이컴(110)과, 사운드 제너레이터 전원 모듈(120), 신호 입력 모듈(130), 모드 입력 모듈(140), 디스플레이 제어 모듈(150), 및 사운드 제너레이터 통신 모듈(160)을 포함한다.
사운드 제너레이터 전원 모듈(120)은 외부 전원을 사운드 제너레이터(1000)에 인가하며, 외부 전원이 입력되는 전원 입력 단자(121)와, 전원 입력 단자(121)로 입력된 외부 전원을 사운드 제너레이터(1000)에 필요한 전압으로 변환하는 레귤레이터(122)를 포함한다.
신호 입력 모듈(130)은 능동경고 모드에 필요한 능동경고 신호를 입력받는다. 역기서, 능동경고 신호는 차선이탈경보와 앞차추돌경보 및 앞차출발알림 등을 수행하는 첨단 운전자 보조 시스템(advanced driver assistance systems, ADAS), 차량 전방의 장애물을 감지하는 전방 감지 센서, 차량 후방의 장애물을 감지하는 후방 감지 센서, 차량 주변의 교통정보를 수집하는 교통정보 수집장치 등에서 수집되거나 감지되는 정보에 따른 신호를 포함한다. 또한, 신호 입력 모듈(130)은 전술된 첨단 운전자 보조 시스템과 전후방 감지 센서, 교통정보 수집장치 등과 연결되어 능동경고 신호를 수신한다.
모드 입력 모듈(140)은 사용자로부터 선택된 모드를 입력받아 마이컴(110)에 전달한다. 이를 위해서, 모드 입력 모듈(140)은 물리적인 스위치의 형태이거나, 터치입력이 가능한 디스플레이 형태일 수 있다. 여기서, 모드는 신호 입력 모듈(130)로 입력되는 능동경고 신호에 따라 시트의 바이브레이터를 제어하는 능동경고 모드와, 재생되는 음악의 저역대에 따라 시트의 바이브레이터를 제어하는 뮤직시트 모드, 빗소리 등을 차량 스피커로 재생하며 저음대에 따라 시트의 바이브레이터를 제어하는 사운드 테라피 모드, 마시지를 위해서 바이브레이터를 제어하는 마사지 모드, 바이브레이터의 진동으로 내비게이션 정보를 표시하는 내비게이션 모드를 포함한다. 또한, 각각의 모드는 사용자의 입력에 따라 온오프된다.
디스플레이 제어 모듈(150)은 마이컴(110)에 의해서 본 발명에 따른 어쿠스틱 햅틱 기반 능동경고 및 편의서비스용 차세대 시트 인터페이스 시스템의 현재 상태가 표시되도록 한다. 여기서, 디스플레이 제어 모듈(150)을 통해 표시되는 현재 상태는 모드 입력 모듈(140)에서 입력된 모드, 선택 모듈(250)에서 선택된 음원, 오류 정보 등을 포함할 수 있다. 또한, 디스플레이 제어 모듈(150)에는 디스플레이가 연결될 수 있으며, 디스플레이 제어 모듈(150) 자체가 디스플레이일 수도 있다. 더욱이, 디스플레이 제어 모듈(150)은 전술된 모드 입력 모듈(140)을 대체할 수도 있다. 이 경우, 디스플레이 제어 모듈(150) 또는 디스플레이 제어 모듈(150)에 연결되는 디스플레이는 사용자의 입력을 받을 수 있어야 하며, 이는 예를 들어, 터치스크린일 수 있다. 또한, 이 경우, 디스플레이 제어 모듈(150) 또는 디스플레이 제어 모듈(150)에 연결되는 디스플레이에는 모드 입력 모듈(140)의 기능을 수행하기 위한 버튼이 표시되어야 한다. 한편, 전술된 디스플레이 제어 모듈(150)은 생략될 수도 있다.
사운드 제너레이터 통신 모듈(160)은 후술될 앰프 통신 모듈(2300)과 통신을 수행한다. 여기서, 음원은 사운드 제너레이터(1000)의 출력 단자와 앰프(2000)의 입력 단자를 통해 전송되며, 마이컴(110)의 제어 신호는 사운드 제너레이터 통신 모듈(160)과 앰프 통신 모듈(2300)을 통해 전송된다. 또한, 사운드 제너레이터 통신 모듈(160)과 앰프 통신 모듈(2300)은 I2C(Inter Integrated Circuit)를 포함할 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 방법으로 사운드 제너레이터(1000)와 앰프(2000) 사이의 통신을 수행할 수 있다. 더욱이, 본 실시예는 사운드 제너레이터(1000)와 앰프(2000)를 분리하여 설명하였으나, 사운드 제너레이터(1000)와 앰프(2000)는 통합되어 제작될 수 있다.
앰프(2000)는 사운드 제너레이터(1000)에서 입력된 음원을 바이브레이터에 적합하도록 변환하여 출력한다. 이를 위해서, 앰프(2000)는 앰프 모듈(2100)과, 사운드 제너레이터(1000)로부터 음원을 입력받는 입력 단자(2400), 사운드 제너레이터(1000)와 통신을 수행하는 앰프 통신 모듈(2300), 앰프(2000)에 전원을 인가하는 앰프 전원 모듈(2200), 및 앰프 모듈(2100)에서 변환된 진동 신호를 출력하는 앰프 출력 단자(2500)를 포함한다.
앰프 모듈(2100)은 사운드 제너레이터(1000)에서 생성되어 출력되는 음원에서 저주파 대역만을 통과시켜 바이브레이터(3000)에 인가한다. 이를 위해서, 앰프 모듈(2100)은 음원에서 저역대만을 통과시키는 로우패스 필터를 포함할 수 있다.
입력 단자(2400)는 사운드 제너레이터(1000)로부터 음원을 입력받기 위한 것으로서, 제1 입력 단자(2410)와 제2 입력 단자(2420), 제3 입력 단자(2430) 및 제4 입력 단자(2440)를 포함한다. 여기서, 각각의 입력 단자는 전술된 오디오 모듈(200)의 출력 단자(260)와 각각 연결된다. 물론, 실제로 적용되는 바이브레이터(3000)의 개수에 따라 입력 단자와 전술된 출력 단자(260)의 개수는 달라질 수 있으며, 바이브레이터(3000)의 개수와 입력 단자(2400) 및 출력 단자(260)의 개수는 동일한 것이 바람직하다.
앰프 통신 모듈(2300)은 사운드 제너레이터 통신 모듈(160)과 통신을 수행하여 마이컴 모듈(100)로부터 앰프(2000)를 제어하는 제어 신호를 인가받는다.
앰프 전원 모듈(2200)은 앰프(2000)를 구동하기 위한 전원을 외부로부터 인가받는다. 이를 위해서 앰프 전원 모듈(2200)은 차량으로부터 전원을 입력받는 전원 입력 단자(121)와, 전원 입력 단자(121)로 입력된 전원의 크기를 앰프(2000)에 필요한 크기로 변환하는 레귤레이터(122)를 포함한다.
앰프(2000) 출력 단자는 앰프 모듈(2100)에서 변환된 진동 신호를 바이브레이터(3000)로 출력한다. 본 발명의 앰프(2000)는 다수개의 바이브레이터(3000)를 제어하기 위해서, 다채널 앰프(2000) 형태로 구비되며, 본 실시예는 4개의 바이브레이터(3000)를 예시하였으므로, 앰프 출력단자(2500)는 제1 앰프 출력 단자(2510)와 제2 앰프 출력 단자(2520), 제3 앰프 출력 단자(2530) 및 제4 앰프 출력 단자(2540)를 포함한다. 여기서, 제1 앰프 출력 단자(2510)는 제1 뉴트럴 출력 단자(2511)와 제1 라이브 출력 단자(2512)를 포함하며, 제2 앰프 출력 단자(2520)는 제2 뉴트럴 출력 단자(2521)와 제2 라이브 출력 단자(2522)를 포함한다. 또한, 제3 앰프 출력 단자(2530)는 제3 뉴트럴 출력 단자(2531)와 제3 라이브 출력 단자(2532)를 포함하며, 제4 앰프 출력 단자(2540)는 제4 뉴트럴 출력 단자(2541)와 제4 라이브 출력 단자(2542)를 포함한다.
도 3은 본 발명에 따른 어쿠스틱 햅틱 기반 능동경고 및 편의서비스용 차세대 시트 인터페이스 시스템의 바이브레이터 위치를 표시한 사시도이다.
바이브레이터(3000)는 시트에 내장되어 앰프(2000)부에서 출력되는 진동 신호에 따라 진동한다. 본 실시예는 이러한 바이브레이터(3000)로 4개의 바이브레이터를 예시하며, 4개의 바이브레이터(3000)는 제1 바이브레이터(3100)와 제2 바이브레이터(3200), 제3 바이브레이터(3300) 및 제4 바이브레이터(3400)를 포함한다. 또한, 각각의 바이브레이터(3000)는 시트의 좌석과 등받이에 구비된 것을 예시한다. 이에 따라, 본 실시예는 제1 바이브레이터(3100)와 제2 바이브레이터(3200)가 시트 좌석에 구비되고, 제3 바이브레이터(3300)와 제4 바이브레이터(3400)가 시트 등받이에 구비된 것을 예시한다. 또한, 본 실시예는 제1 바이브레이터(3100)로 시트 좌석의 좌측에 구비된 시트 좌석 좌측 바이브레이터, 제2 바이브레이터(3200)로 시트 좌석의 우측에 구비된 시트 좌석 우측 바이브레이터를 예시한다. 또한, 제3 바이브레이터(3300)로 시트 등받이의 좌측에 구비된 시트 등받이 좌측 바이브레이터, 제4 바이브레이터(3400)로 시트 등받이의 우측에 구비된 시트 등받이 우측 바이브레이터를 예시한다. 물론, 바이브레이터(3000)는 4개 미만이거나 4개를 초과하여 구비될 수도 있다. 또한, 본 실시예의 바이브레이터(3000)는 시트 좌석에 모두 구비되거나, 시트 등받이에 모두 구비될 수도 있다. 이러한 바이브레이터(3000)는 사운드 액추에이터(sound actuator)를 포함할 수 있다. 기존의 진동 모터는 모터의 회전에 의해 진동을 발생시켰으나, 본 발명은 수직 운동에 의해 진동을 발생시키는 사운드 액추에이터를 이용하여 진동을 통해 다양한 정보를 전달할 수 있다.
도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 어쿠스틱 햅틱 기반 능동경고 및 편의서비스용 차세대 시트 인터페이스 시스템의 모드에 따른 바이브레이터의 진동 예시도이다.
전술된 구조의 본 발명에 따른 어쿠스틱 햅틱 기반 능동경고 및 편의서비스용 차세대 시트 인터페이스 시스템은 능동경고 모드일 경우, 신호 입력 모듈(130)을 통해 입력되는 차량의 능동경고 신호에 따라 바이브레이터를 진동시킨다. 예를 들어, 차선이탈경보의 경우, 차량이 좌측 차선을 이탈하였을 경우 시트 좌석 좌측 바이브레이터를 진동시키며, 차량이 우측 차선을 이탈하였을 경우 시트 좌측 우측 바이브레이터를 진동시킨다. 또한, 앞차추돌경보의 경우 시트 좌석 좌측 바이브레이터와 시트 좌석 우측 바이브레이터를 동시에 진동시킨다. 앞차출발알림 역시 시트 좌석 좌측 바이브레이터와 시트 좌석 우측 바이브레이터를 동시에 진동시킨다. 이때, 앞차추돌경보와 앞차출발알림에 차이를 두기 위해서, 앞차추돌경보의 경우 위급한 경우이므로 앞차출발알림보다 강도가 강하고 지속시간이 길도록 바이브레이터를 진동시킨다.
전방 감지 센서와 후방 감지 센서에서 차량의 전방과 후방에서 장애물을 감지하였을 경우, 장애물이 위치하는 방향의 바이브레이터를 진동시킨다. 여기서, 본 발명은 장애물이 차량에 근접할수록 바이브레이터의 진동 강도를 증가시킨다. 또한, 다수개의 바이브레이터를 동시에 진동시켜 장애물의 위치를 정확하게 인지할 수 있도록 한다. 이는 장애물이 존재하는 방향의 바이브레이터의 강도를 증가시켜 수행할 수 있다. 예를 들어, 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이, 장애물이 차량의 전방 좌측에 있을 경우, 시트 좌석 좌측 바이브레이터만을 진동시킨다. 이후, 장애물이 차량 전방에서 오른쪽 방향으로 조금 이동하여 차량 전방의 중심에서 좌측으로 치우쳐져 있다면, 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이, 시트 좌석 좌측 바이브레이터와 시트 좌석 우측 바이브레이터를 동시에 진동시키되, 시트 좌석 좌측 바이브레이터를 시트 좌석 우측 바이브레이터보다 강하게 진동되도록 한다. 즉, 바이브레이터의 진동 강도를 장애물의 움직임에 따라 실시간으로 변하도록 하여, 탑승자가 장애물이 차량의 어느 방향에 있고 어느 방향으로 이동하고 있는지 진동으로 정확하게 파악할 수 있도록 한다.
교통정보 수집장치의 경우는, 차량 주변, 특히 차량 진행방향의 교통상황에 따라 바이브레이터를 진동시켜 운전자가 전방의 교통상황을 진동으로 인지할 수 있도록 한다. 이는 예를 들어, 전방에 사고가 발생한 경우, 시트 좌석 좌측 바이브레이터와 시트 좌석 우측 바이브레이터를 1초 이내로 짧게 3번 진동시킬 수 있다. 또한, 전방 교통이 정체될 경우, 시트 좌석 좌측 바이브레이터와 시트 좌석 우측 바이브레이터를 1초 이내로 짧게 5번 진동시킨 후, 전체 바이브레이터를 1초 이내로 짧게 2번 진동시킬 수 있다. 물론, 이러한 진동 패턴은 다양하게 적용될 수 있다.
한편, 전술된 다양한 진동 패턴은 사운드 제너레이터(1000) 또는 앰프(2000)에 미리 저장되어 있거나, 운전자가 설정할 수 있다. 이때, 운전자가 진동 패턴을 설정할 경우, 디스플레이 제어 모듈(150) 또는 디스플레이 제어 모듈(150)에 연결된 디스플레이를 통해 수행될 수 있다. 이는 예를 들어, 디스플레이 제어 모듈(150) 또는 디스플레이에 시트 형상과, 시트에 구비된 바이브레이터의 위치가 표시되고, 운전자가 디스플레이에서 진동 패턴을 설정할 모드를 선택한 후, 표시된 바이브레이터를 터치하여 설정할 수 있다. 예를 들어, 전방 교통이 정체될 경우의 진동 패턴을 설정할 경우, 해당 모드의 진동 패턴 설정 버튼을 터치한 후, 표시된 바이브레이터를 터치하거나 다수개의 바이브레이터를 드래그하여 어떠한 바이브레이터를 진동시킬 것인지 설정할 수 있다. 물론, 해당 바이브레이터가 어떠한 시간 내에 몇 번 진동할 것인지도 각각 설정할 수 있다. 더욱이, 사용자가 설정한 진동 패턴이 각각의 모드별로 중복될 수도 있으므로, 저장된 진동 패턴과 입력된 진동 패턴을 비교하여 중복될 경우 이를 디스플레이에 표시하는 것이 바람직하다.
뮤직시트 모드는 오디오 입력 단자(210)나 음원 모듈(220) 및 블루투스 모듈(230) 등을 통해 입력되는 음악의 저음에 따라 바이브레이터를 진동시킨다. 이 경우, 입력되는 음악은 레벨 평준화 모듈(240)을 통해 레벨이 평준화되어 선택 모듈(250)을 거쳐 출력 단자로 출력된다. 이때, 선택 모듈(250)은 음악이 입력되는 오디오 입력 단자(210)나 음원 모듈(220) 또는 블루투스 모듈(230)을 선택하여 음악이 출력될 수 있도록 한다. 또한, 출력 단자를 통해 출력된 음악은 앰프(2000)부의 입력 단자를 통해 앰프 모듈(2100)에 입력된다. 앰프 모듈(2100)은 입력된 음악에서 200㎐ 미만의 저역대만을 통과시켜 진동 신호를 생성하며, 앰프 모듈(2100)에서 생성된 진동 신호는 바이브레이터에 출력되어 바이브레이터가 진동 신호에 따라 진동하도록 한다. 이에 따라, 뮤직시트 모드는 음악의 저역대에 대응되도록 바이브레이터가 진동되도록 하여, 시트에 착석한 탑승자가 진동을 통해 음악의 저음을 몸으로 느낄 수 있도록 한다.
사운드 테라피 모드는 음원 저장 모듈(221)에 저장되어 있는 음원을 기반으로 저음에 대응되는 진동을 바이브레이터가 발생시키도록 하여 탑승자가 심적으로 안정되고 치유가 될 수 있도록 한다. 이를 위해서, 음원 저장 모듈(221)에 저장되어 있는 음원이 차량의 스피커로 재생되며, 바이브레이터는 차량의 스피커에 재생되는 음원의 저음에 대응되도록 진동한다. 여기서, 음원은 빗소리, 바람소리, 시냇물 소리 등을 포함할 수 있다. 또한, 이러한 음원은 오디오 입력 모듈과 블루투스 모듈(230) 등을 통해 외부 기기로부터 입력될 수도 있다.
마사지 모드는 음원 저장 모듈(221)에 저장되어 있는 음원을 기반으로 바이브레이터를 진동시켜 탑승자의 등, 또는 등과 엉덩이 부분을 마사지한다. 이는 음원 저장 모듈(221)에 저장된 음원을 통해 수행될 수 있다. 하지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 외부에서 입력되는 음원에 의해 마사지 모드를 수행할 수도 있다. 예를 들어, 마사지 모드는 오디오 입력 단자(210) 또는 블루투스 모듈(230) 등을 통해 입력되는 음악에 맞춰서 마사지를 진행할 수도 있다. 이 경우, 앰프 모듈(2100)은 마사지 효과를 증가시키기 위해, 입력된 음원의 레벨을 증가시켜 출력하여 바이브레이터의 세기를 증가시키는 것이 효과적이다.
내비게이션 모드는 내비게이션에서 출력되는 내비게이션 정보에 따라 바이브레이터를 작동시킨다. 이를 위해서, 내비게이션은 사운드 제너레이터(1000)와 연결되며, 사운드 제너레이터(1000)는 내비게이션에서 출력되는 내비게이션 정보를 선택하여 앰프(2000)로 전달하며, 앰프(2000)는 내비게이션 정보에 대응되는 진동 신호를 발생시켜 바이브레이터로 출력한다. 여기서, 본 발명은 보다 많은 바이브레이터가 구비되도록 하여 내비게이션 정보를 보다 직관적으로 전달할 수도 있다. 이 경우, 도 5에 도시된 바와 같이, 갈림길에서 좌진동 또는 우진동을 줄 수 있으며, 좌회전과 우회전, 유턴, 과속경보를 표시할 수 있다. 보다 상세하게, 도 5를 참조하면, 내비게이션에서 출력되는 내비게이션 정보에 따라 상기 바이브레이터를 작동시키며, 상기 내비게이션 정보가 좌회전일 때 시트 좌석 우측 바이브레이터에서 시트 좌석 전방 바이브레이터를 진동시키고, 상기 내비게이션 정보가 우회전일 때 시트 좌석 좌측 바이브레이터에서 시트 좌석 전방 바이브레이터를 진동시키며, 상기 내비게이션 정보가 갈림길에서 좌측길일 때 시트 좌석 좌측 바이브레이터를 진동시키고, 상기 내비게이션 정보가 갈림길에서 우측길일 때 시트 좌석 우측 바이브레이터를 진동시키며, 상기 내비게이션 정보가 유턴일 때 시트 좌석 우측 바이브레이터에서 시트 좌석 전방 바이브레이터 및 시트 좌석 좌측 바이브레이터 순으로 진동시킬 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 사운드 제너레이터의 음원을 다채널 앰프를 통해 진동 신호로 변환하여 바이브레이터를 작동함으로써, 내비게이션 정보와 장애물의 위치, 차선 경보, 교통 정보 등의 다양한 정보를 진동으로 정확하게 전달할 수 있다. 또한, 본 발명은 수직 운동에 의해 진동을 발생시키는 바이브레이터를 이용하여 진동의 진원지를 정확하게 파악할 수 있어, 운전자가 계기판을 확인하지 않더라도 운전자에게 진동으로 다양한 정보를 진동으로 전달할 수 있다. 또한, 본 발명은 음향과 진동을 함께 발생시키는 뮤직시트 모드와 사운드 테라피 모드로 탑승자가 음악의 저음을 몸으로 느끼게 하거나 탑승자의 피로를 회복시킬 수 있다. 또한, 본 발명은 사운드 제너레이트와 앰프 및 바이브레이터를 시트 내에 내장하여 시트 하나만으로도 시트의 진동과 관련된 기능을 모두 구현할 수 있다.
이상에서는 도면 및 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
1000: 사운드 제너레이터 100: 마이컴 모듈
110: 마이컴 120: 사운드 제너레이터 전원 모듈
121: 전원 입력 단자 122: 레귤레이터
130: 신호 입력 모듈 140: 모드 입력 모듈
150: 디스플레이 제어 모듈 160: 사운드 제너레이터 통신 모듈
200: 오디오 모듈 210: 오디오 입력 단자
211: 제1 오디오 입력 단자 212: 제2 오디오 입력 단자
220: 음원 모듈 221: 음원 저장 모듈
230: 블루투스 모듈 240: 레벨 평준화 모듈
241: 제1 레벨 평준화 모듈 242: 제2 레벨 평준화 모듈
243: 제3 레벨 평준화 모듈 250: 선택 모듈
260: 출력 단자 261: 제1 출력 단자
262: 제2 출력 단자 263: 제3 출력 단자
264: 제4 출력 단자 2000: 앰프
2100: 앰프 모듈 2200: 앰프 전원 모듈
2300: 앰프 통신 모듈 2400: 입력 단자
2410: 제1 입력 단자 2420: 제2 입력 단자
2430: 제3 입력 단자 2440: 제4 입력 단자
2500: 앰프 출력 단자 2510: 제1 앰프 출력 단자
2511: 제1 뉴트럴 출력 단자 2512: 제1 라이브 출력 단자
2520: 제2 앰프 출력 단자 2521: 제2 뉴트럴 출력 단자
2522: 제2 라이브 출력 단자 2530: 제3 앰프 출력 단자
2531: 제3 뉴트럴 출력 단자 2532: 제3 라이브 출력 단자
2540: 제4 앰프 출력 단자 2541: 제4 뉴트럴 출력 단자
2542: 제4 라이브 출력 단자 3000: 바이브레이터
3100: 제1 바이브레이터 3200: 제2 바이브레이터
3300: 제3 바이브레이터 3400: 제4 바이브레이터

Claims (9)

  1. 음원을 출력하는 사운드 제너레이터와,
    상기 음원의 저역대를 진동 신호로 변환하여 출력하는 다채널 앰프, 및
    상기 다채널 앰프에서 출력된 진동 신호를 입력받는 다수개의 바이브레이터를 포함하며,
    상기 사운드 제너레이터는,
    차량 주변의 상황을 센싱하여 생성되는 능동경고 신호에 따라 음원을 출력하는 오디오 모듈을 포함하고,
    상기 앰프는 상기 출력 단자에서 출력되는 음원을 입력받는 입력 단자와, 상기 입력 단자에 입력된 음원에서 200㎐ 미만의 저역대만을 통과시켜 진동 신호로 변환하는 앰프 모듈, 및 상기 진동 신호를 출력하는 앰프 출력 단자를 포함하며,
    상기 바이브레이터는 상기 진동 신호에 대응하여 수직 운동에 의해 진동을 발생시키고,
    상기 사운드 제너레이터는 상기 오디오 모듈을 제어하는 마이컴 모듈을 포함하고, 상기 마이컴 모듈은 상기 오디오 모듈을 제어하는 마이컴과, 상기 운전자로부터 모드를 입력받는 모드 입력 모듈을 포함하며,
    상기 모드는 능동경고 모드와, 뮤직시트 모드, 마사지 모드, 내비게이션 모드 및 교통정보 모드를 포함하되,
    상기 능동경고 모드는 차량이 좌측 차선을 이탈하면 시트 좌석 좌측 바이브레이터를 진동시키며, 차량이 우측 차선을 이탈하면 시트 좌석 우측 바이브레이터를 진동시키고, 앞차추돌경보의 경우 시트 좌석 좌측 바이브레이터와 시트 좌석 우측 바이브레이터를 동시에 진동시키며, 앞차출발알림 시 시트 좌석 좌측 바이브레이터와 시트 좌석 우측 바이브레이터를 동시에 진동시키고, 차량 주변에 장애물을 감지하면 감지된 장애물이 위치하는 방향에 위치하는 적어도 하나 이상의 바이브레이터를 진동시키되 감지된 장애물이 위치하는 방향의 바이브레이터의 진동 강도를 다른 바이브레이터보다 강하게 하고, 차량이 장애물에 근접할수록 바이브레이터의 진동 강도를 증가시키며, 장애물의 움직임에 따라 바이브레이터의 진동 강도를 실시간으로 변하도록 하고,
    상기 내비게이션 모드는 내비게이션에서 출력되는 내비게이션 정보에 따라 상기 바이브레이터를 작동시키며, 상기 내비게이션 정보가 좌회전일 때 시트 좌석 우측 바이브레이터에서 시트 좌석 전방 바이브레이터를 진동시키고, 상기 내비게이션 정보가 우회전일 때 시트 좌석 좌측 바이브레이터에서 시트 좌석 전방 바이브레이터를 진동시키며, 상기 내비게이션 정보가 갈림길에서 좌측길일 때 시트 좌석 좌측 바이브레이터를 진동시키고, 상기 내비게이션 정보가 갈림길에서 우측길일 때 시트 좌석 우측 바이브레이터를 진동시키며, 상기 내비게이션 정보가 유턴일 때 시트 좌석 우측 바이브레이터에서 시트 좌석 전방 바이브레이터 및 시트 좌석 좌측 바이브레이터 순으로 진동시키는 어쿠스틱 햅틱 기반 능동경고 및 편의서비스용 차세대 시트 인터페이스 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 운전자로부터 진동시킬 바이브레이터를 선택받고 선택받은 바이브레이터가 진동할 시간과 횟수를 입력받아 진동 패턴을 설정하는 디스플레이를 포함하는 어쿠스틱 햅틱 기반 능동경고 및 편의서비스용 차세대 시트 인터페이스 시스템.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제2항에 있어서,
    상기 출력 단자와 상기 입력 단자는 다수개인 어쿠스틱 햅틱 기반 능동경고 및 편의서비스용 차세대 시트 인터페이스 시스템.
  8. 삭제
  9. 삭제
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